Spezialfärbungen – Welche, warum und wie? Teil 2: Bindegewebe

Das Bindegewebe besteht aus Zellen, die in eine Matrix eingebettet sind. Gemeinsam erfüllen Zellen und Matrix verschiedene Funktionen, geben dem Körper seine Form und verbinden verschiedenste Strukturen. In der genannten Matrix finden sich drei Haupttypen von Fasern:

Kollagenfasern bestehen aus Kollagenmolekülen und machen Bänder und Sehnen zugfest. Außerdem sind Kollagenfasern für die Elastizität der Haut verantwortlich. Sie lassen sich am besten mit einer H&E-Färbung sichtbar machen.

Elastische Fasern finden sich unter anderem in der Haut und den Wänden der großen Arterien. Sie bestehen aus Elastin und verleihen den genannten Geweben die Fähigkeit, nach Kontraktion oder passiver Dehnung ihre gewöhnliche Form wieder aufzunehmen. In der H&E-Färbung stellen sich elastische Fasern nicht dar.

Retikuläre Fasern enthalten Kollagen III und entsprechen somit einem Subtyp der Kollagenfasern. Sie bilden stützende Fasernetze um periphere Nervenfasern, Skelettmuskelfasern und Fettzellen und kommen außerdem in den lymphatischen Organen vor. Auch sie lassen sich in der H&E-Färbung nicht erkennen.

Die am häufigsten verwendeten Färbungen zur Darstellung von Bindegewebe

Für diese Färbung werden drei Farbstoffe genutzt, die Gewebebestandteile selektiv anfärben, einschließlich Kollagenfasern (blau), Muskulatur und Erythrozyten (beide rot) sowie Zellkerne (schwarz).

In der Praxis wird sie genutzt, um Leberbiopsien zu färben und den Fortschritt einer eventuellen Zirrhose zu bestimmen. In Nierenbiopsien ermöglicht sie eine gute Beurteilung der Basalmembran sowie den Nachweis von Immunkomplexablagerungen. Weiterhin dient die Masson-Trichrom-Färbung der Differenzierung von glatter Muskulatur und Kollagen in Tumoren.

Die Inkubationszeiten können in Abhängigkeit vom Hersteller variieren.

Es ist ausschlaggebend, Bouin'sche Lösung guter Qualität zu verwenden und sowohl Temperatur- als auch Zeitvorgaben einzuhalten. Differenzieren Sie Kollagen mit Wolframato-/Molybdatophosphorsäure, bis alles Rot beseitigt ist. Bei allzu blasser Muskelfärbung ist die Qualität der Bouin‘schen Lösung und des Biebricher Scharlachs zu überprüfen. Stellen sich die Kollagenfasern zu blass dar, reduzieren Sie die Inkubationszeit im Eisessig. 

Eine Lösung färbt alles: Kollagenfasern, Muskulatur, Erythrozyten und Fibrin. Es stehen zwei Formulierungen zur Verfügung, eine blaue und eine grüne. Damit bezieht man sich auf die Farbe, in der Kollagen dargestellt wird. Bei Verwendung der blauen Lösung werden Kollagenfasern blau angefärbt, ähnlich wie bei der Masson-Trichrom-Färbung. Setzt man die grüne Lösung ein, zeigt sich Kollagen grün, während die übrigen Farbtöne denen der Masson-Trichrom-Färbung entsprechen.

Die Inkubationszeiten können in Abhängigkeit vom Hersteller variieren.

Mithilfe der Verhöff-van-Gieson-Färbung elastischer Fasern lässt sich beispielsweise eine Atrophie des elastischen Gewebes feststellen, wie sie im Zusammenhang mit Emphysemen auftritt, aber sie liefert auch Hinweise auf Gefäßerkrankungen wie Arteriosklerose und die Gefäßinvasion durch Tumore.

Die Inkubationszeiten können in Abhängigkeit vom Hersteller variieren.

Verhöff-Färbelösung sollte unmittelbar vor Gebrauch angesetzt werden, da sie sehr schnell oxidiert. Im Eisen(III)chlorid darf nicht überdifferenziert werden. Eisen(III)chlorid schwächt die Bindung der Farbstoffmoleküle an die Gewebebestandteile, an die sie bis zu diesem Punkt gebunden sind. Belässt man das Präparat zu lange in der Differenzierungslösung, wird zu viel Farbstoff gelöst und man muss von vorn beginnen.  Es empfiehlt sich, die Objektträger nach kurzer Inkubation abzuspülen und unter dem Mikroskop nach den elastischen Fasern zu schauen. Wenn sie schwarz gefärbt und problemlos von Kollagen und anderen Gewebeelementen zu unterscheiden sind, sind sie ausreichend differenziert.

Auch die Inkubationszeit in van-Gieson-Lösung sollte nicht überschritten werden, da sie Pikrinsäure enthält, die das gebundene Hämatoxylin weiter ausdifferenziert.

Retikulinfasern erfüllen eine Stützfunktion und finden sich beispielsweise in Leber, Milz, Niere und Knochenmark. Charakteristische Retikulinmuster können bei der Diagnose von Leberzirrhose, früher Myelofibrose und verschiedener Tumore helfen. In letztere Gruppe fallen unter anderem Hämangiosarkome, die vom Endothel der Blutgefäße ausgehen, sowie Rhabdomyosarkome der quergestreiften Muskulatur und fibroblastische Tumoren. Auch die Differenzierung epithelialer und nicht epithelialer Neoplasien beruht zum Teil auf den Retikulinfasern.

Retikulinfärbungen verwenden Silber und beruhen auf den argyrophilen Eigenschaften der Fasern. Argyrophile Zellen sind in der Lage, Silberionen zu binden, können sie aber nicht reduzieren. Dabei sei auf den Unterschied zwischen Adsorption (oberflächliche Bindung) und Absorption (Aufnahme durch die Membran) hingewiesen. Nach der Adsorption der Silberionen durch argyrophile Zellen muss diesen ein Entwickler angeboten werden, der die nicht erkennbaren Silberionen zu sichtbarem metallischen Silber reduziert.

Fehlerbehebung bei der Retikulinfärbung nach Gömöri:

Die ammoniakalische Silberlösung sollte in sauberer Glasware und mit destilliertem Wasser frisch angesetzt werden. Achten Sie auch auf die Qualität der Reagenzien. Wird altes Ammoniumhydroxid mit vermindertem Ammoniakgehalt verwendet, kann sich das nachteilig auf das Färbeergebnis auswirken. Verwenden Sie nicht zu viel Ammoniumhydroxid, um die Lösung aus Silbernitrat und Natriumhydroxid zu klären. Überschüssiges Ammoniumhydroxid führt zu einer schwachen Färbung.

Wie ammoniakalische Silberlösung herzustellen ist:

Wie sich Kollagen, elastische und retikuläre Fasern, Zellkerne und Muskulatur in einem einzigen Verfahren darstellen lassen

Movat Pentachrome ist eine gute Bindegewebsfärbung. Es wird verwendet, um Herzgewebe, Blutgefäße sowie Gefäß- und Lungenerkrankungen zu untersuchen. Aufgrund der hervorragenden Differenzierung von Kollagen-, Elastik-, Fibrin- und Muskelfasern kann der Movat Pentachrome subtile Veränderungen zeigen, die Routinefärbungen und Spezialfärbungen nicht zeigen.

Die Inkubationszeiten und die Reihenfolge der Reagenzien können in Abhängigkeit vom Hersteller variieren, aber die unterschiedlichen Protokolle liefern ähnliche Ergebnisse.

Alcianblau sollte bei einem pH-Wert von 2,5 verwendet werden. Die vollständige Entfernung des alkalischen Alkohols ist unerlässlich für ein gutes Färbeergebnis. Verhöff-Färbelösung sollte unmittelbar vor Gebrauch angesetzt werden, da sie sehr schnell oxidiert. Eine Überdifferenzierung der elastischen Fasern in Eisen(III)chlorid ist zu vermeiden. Tauchen Sie die Objektträger ein- oder zweimal in die Differenzierungslösung ein, spülen Sie sie dann in destilliertem Wasser ab und schauen Sie die Präparate unter dem Mikroskop an.  Bei Bedarf kann dieser Schritt wiederholt werden. Verwenden Sie zur Entwässerung keine aufsteigende Alkoholreihe. Beginnen Sie direkt in absolutem Ethanol. Die Schnitte dürfen während des Färbens nicht austrocknen.