Po opracowaniu próbki tkanki przez laboratorium histologiczne i przeniesieniu jej na szkiełko, musi ona zostać odpowiednio wybarwiona do oceny mikroskopowej. Dzieje się tak, ponieważ nie wybarwionej tkance brakuje kontrastu: wszystkie utrwalone materiały mają podobny współczynnik załamania światła i podobny kolor. Jeśli oglądalibyśmy pod mikroskopem nie wybarwiony wycinek tkanki, wszystko wyglądałoby na jednolity matowo-szary kolor.
Proces barwienia wykorzystuje zatem różne barwniki, które barwią poszczególne składniki komórek w tkankach, dzięki czemu można odróżnić od siebie różne części komórek.
Haematoksylina i eozyna
Do rutynowych badań, hematoksylina i eozyna (H&E) jest barwnikiem z wyboru. Plama ta zabarwia struktury tkankowe, które w przeciwnym razie byłyby przezroczyste, dzięki czemu można uzyskać szczegółowy obraz tkanki.
Jak sama nazwa wskazuje, plama H&E wykorzystuje połączenie dwóch barwników – hematoksyliny i eozyny. Oba barwniki zostały niezależnie wprowadzone w 1865 i 1875 roku, odpowiednio, przez Böhmera i Fischera. W 1876 r. Wissowzky opisał ich zastosowanie w połączeniu jako metodę barwienia tkanek w celu nadania różnym materiałom różnych kolorów.
Pomimo swojej prostoty, plama ta przeszła próbę czasu. Nawet teraz, ponad sto lat później, H&E pozostaje najczęściej stosowanym barwnikiem tkankowym na świecie.
Nauka kryjąca się za H&E
Barwienie nie wytwarza koloru w sposób przypadkowy; zamiast tego, barwniki wykorzystują różnice w chemii tkanki, aby różnie zabarwić różne składniki.
Wiązanie jonowe jest najważniejszym rodzajem wiązania, które występuje w technikach barwienia histologicznego. Polega ono na elektrostatycznym przyciąganiu między jonami o przeciwnym ładunku, z których jeden jest umocowany w tkance, a drugi w barwniku.
Haematoksylina sama w sobie nie jest technicznie barwnikiem i nie będzie bezpośrednio barwić tkanek. Dlatego musi być stosowana w połączeniu z „zaprawą” – związkiem, który pomaga jej połączyć się z tkanką. Zaprawą jest zazwyczaj kation metalu, np. glinu. Hematoksylina w kompleksie z solami glinu jest kationowa i działa jak barwnik zasadowy. Jest ona naładowana dodatnio i może reagować z ujemnie naładowanymi, bazofilnymi składnikami komórki, takimi jak kwasy nukleinowe w jądrze. W rezultacie barwią się one na niebiesko.
Eozyna jest anionem i działa jako barwnik kwaśny. Jest ujemnie naładowana i może reagować z dodatnio naładowanymi, kwasolubnymi składnikami tkanki, takimi jak grupy aminowe w białkach w cytoplazmie. W rezultacie zabarwiają się one na różowo.
H&E jest użyteczną, uniwersalną plamą, która jest również szybka i łatwa w użyciu, co może wyjaśniać, dlaczego przetrwała próbę czasu. Jakie są Twoje wskazówki dotyczące barwienia przekrojów tkanek?