Nhuộm đặc biệt – Phần 1: Mucins và Glycogen

Nhuộm đặc biệt

Định nghĩa Nhuộm đặc biệt

Nhuộm đặc biệt là thuật ngữ dùng để chỉ nhiều kỹ thuật nhuộm thay thế được sử dụng khi H&E truyền thống không cung cấp tất cả thông tin  mà nhà nghiên cứu bệnh học từ một mẫu mô. Nhuộm đặc biệt là các quy trình thường sử dụng thuốc nhuộm hoặc hóa chất có ái lực với thành phần mô cụ thể cần được chứng minh. Chúng cho phép quan sát sự hiện diện/hoặc vắng mặt của một số loại tế bào, cấu trúc và/hoặc vi sinh vật nhất định bằng kính hiển vi. Nhuộm đặc biệt tồn tại rất lâu trước khi có kỹ thuật hóa mô miễn dịch (IHC) và/hoặc kỹ thuật sinh học phân tử (máy dò).

Mucins (Chất nhầy) – Giới thiệu

Chất nhầy là một phần của một nhóm phức tạp gọi là carbohydrate. Chúng có thể được định nghĩa đơn giản là đường và tinh bột. Carbohydrate được chia thành monosacarit, polysacarit và mucopolysacarit. Chất nhầy được giải thích là chuỗi dài các phân tử đường – mucopolysacarit, được tìm thấy khắp cơ thể và cần thiết cho sự sống và có ý nghĩa quan trọng trong việc duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của xương, sụn, da, mô đàn hồi và màng. Chúng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của tế bào vì chúng giúp điều chỉnh dòng chảy chất dinh dưỡng giữa mao mạch và tế bào.

Có hai loại Chất nhầy phổ biến:

Chất nhầy axit mang điện tích âm trên các phân tử Chất nhầy và có thể được phân loại là đơn giản (thêm nhóm carboxyl) hoặc phức tạp (thêm nhóm axit sunfuric). Chúng hiện diện rộng rãi khắp đường tiêu hóa và hô hấp.

Chất nhầy trung tính thiếu nhóm axit và không mang điện tích. Chúng được tìm thấy trong biểu mô của dạ dày và tuyến Brunner của tá tràng. Chúng bảo vệ niêm mạc tá tràng khỏi hàm lượng axit dạ dày, giúp hấp thu bằng cách cung cấp môi trường kiềm cho các enzyme tiêu hóa và bôi trơn thành ruột và biểu mô tuyến tiền liệt.

Chất nhầy axit – 3 loại thuốc nhuộm thường dùng:

1) Nhuộm xanh Alcian

Nhuộm xanh Alcian là thuốc nhuộm cơ bản có chứa đồng, tạo cho nó màu xanh lam. Các phân tử vết bẩn mang điện tích dương và bị hút bởi các Chất nhầy âm. Việc điều chỉnh độ PH của dung dịch Alcian cho phép xác định các loại axit mucins.

Ph 2.5 – được coi là chất nhuộm Chất nhầy toàn diện:

  • Các chất nhầy đơn giản được carboxyl hóa (có tính axit thấp) như mô liên kết và sụn
  • Tế bào cốc trong thực quản Barrett

Ph 1.0 sẽ thể hiện các Chất nhầy phức hợp sunfat hóa (có tính axit cao) trong:

  • Tế bào cốc ruột lớn
  • Các tuyến huyết thanh phế quản
  • Ung thư biểu mô tuyến

Ví dụ về mô thường nhuộm dương tính với Chất nhầy bằng quy trình nhuộm xanh Alcian:

  •  Tế bào cốc ruột

csm_FIGURE_2a_fd57146034

  • Tế bào cốc thực quản Barrett

HÌNH_3a

  • Vỏ nhầy của sinh vật – Cryptococcus

csm_FIGURE_4a_741c82afeb

  • Hạt tế bào mast – tế bào miễn dịch được tìm thấy ở hầu hết các mô và có chức năng như phản ứng miễn dịch

csm_FIGURE_5a_8c0f9c1962

Ví dụ về quá trình bệnh được xác định bởi thuốc nhuộm xanh Alcian:

  • Khối u nhầy
    • Ung thư biểu mô bao gồm ít nhất 60% chất nhầy
    • Các khối u nhầy chiếm khoảng 10 – 15% tổng số ung thư biểu mô tuyến
    • Ung thư biểu mô tuyến được xác nhận là sản xuất chất nhầy
  • Phù niêm – một loại sưng tấy (phù nề) với sự tích tụ chất nhầy bất thường ở da và các mô khác
  • Myxoma – một khối u lành tính hiếm gặp của tim, có thể phát triển để cản trở lưu lượng máu và có thể gây tử vong

csm_FIGURE_7a_9b14e1daed

Quy trình

csm_FIGURE_8a_bbad60e104

Quy trình – Thời gian ủ có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất

1. Đặt lam kính xuống nước
2. Thuốc nhuộm xanh Alcian – chọn PH thích hợp 30 phút
3. Rửa sạch dưới vòi nước 2 phút
4. Thuốc nhuộm Kernechtrot 2 phút
5. Rửa sạch một thời gian ngắn dưới vòi nước
6. Khử nước, làm sạch và dính kết

Xử lý vết nhuộm Alcian:

Thuốc nhuộm Kernechtrot nên được trộn đều trước khi sử dụng để có kết quả tốt nhất vì nó có xu hướng lắng ra khỏi dung dịch và sẽ không tạo ra màu nhuộm tốt. Đảm bảo Alcian sử dụng độ PH thích hợp để ngăn ngừa khả năng xảy ra âm tính giả.

2) Keo sắt

Keo sắt được sử dụng để phân biệt chất nhầy axit. Nó thường được sử dụng để thay thế vết nhuộm xanh Alcian do độ nhạy cao hơn đối với chất nhầy axit khi phát hiện số lượng rất nhỏ. Nó được sử dụng để chẩn đoán một số ung thư biểu mô tế bào thận và một số ung thư trung biểu mô – một dạng ung thư hiếm gặp phát triển từ các tế bào biến đổi có nguồn gốc từ trung biểu mô.

HÌNH_9a

Quá trình

Các ion sắt tích điện dương hút bởi các phân tử chất nhầy âm. Các ion sắt kèm theo sau đó được xử lý bằng kali ferrocyanide/HCL để tạo thành cặn màu xanh sáng có thể nhìn thấy được.

csm_FIGURE_10a_51a7f0b324

FIGURE_11_crop
Kết quả: Chất nhầy axit – Màu xanh đậm, Nhân – Đỏ hồng, Tế bào chất – Hồng

Quy trình – Thời gian ủ có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất

1. Đặt lam kính xuống nước
2. Ủ trong 12% GLAA (axit axetic băng) 12 phút
3. Dung dịch keo sắt 60 phút
4. Rửa sạch bằng GLAA 12% 3 phút
5. Rửa sạch trong GLAA 12% lần 2 3 phút
6. Ferrocyanide – Dung dịch axit clohydric 20 phút
7. Rửa sạch dưới vòi nước 2 phút
8. Thuốc nhuộm Kernechtrot 5 phút
9. Rửa sạch dưới vòi nước
10. Khử nước, làm sạch và dính kết

Xử lý keo sắt – Xử lý vết nhuộm Hemosiderin không đặc hiệu:

  • Chuẩn bị hai lam kính giống nhau có nhãn A và B
  • Ủ lam kính A trong toàn bộ quy trình
  • Ủ lam kính B sau khi đã bù nước trong dung dịch Kali Ferrocyanide – HCL
  • Trong quá trình phân tích mô xét nghiệm, bỏ qua bất kỳ vết màu nào trên lam kính B có thể thấy trên lam kính A

3) Mucicarmine – Một chất nhuộm rất đặc hiệu cho chất nhầy có nguồn gốc biểu mô

Rất lâu trước khi có các quy trình hóa mô miễn dịch, nhuộm Mucicarmine đã được sử dụng để xác minh sự hiện diện của ung thư biểu mô vòng signet, một dạng ung thư biểu mô tuyến ác tính cao hiếm gặp tạo ra chất nhầy. Đó là một khối u ác tính biểu mô được đặc trưng bởi sự xuất hiện mô học của các tế bào vòng Signet

Ung thư biểu mô tế bào vòng Signet được chứng minh bằng ba phương pháp:

csm_FIGURE_12a_336763b72d

Thuốc nhuộm Mucicarmine cũng được sử dụng để phân biệt giữa ung thư biểu mô tế bào vảy âm tính với chất nhầy và ung thư biểu mô tuyến dương tính với chất nhầy.

csm_FIGURE_13_d01d29610f

Ví dụ bổ sung về nhuộm dương tính với mucicarmine:

csm_FIGURE_14a_521e40689b

Quy trình

Carmine, một loại thuốc nhuộm thu được từ cơ thể nghiền thành bột của bọ cánh cứng, được liên kết thành dung dịch với muối nhôm (một quá trình gọi là cầm màu) tương tự như hematoxylin. Điều này tạo ra một phức hợp tích điện dương hút bởi phân tử chất nhầy axit âm.

Carmine – Quá trình

Quy trình – Thời gian ủ có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất

1 Đặt lam kính xuống nước
2 Hematoxylin của Wiegert đang hoạt động 5-10 phút
3 Rửa sạch dưới vòi nước
4 Dung dịch mucicarmine có tác dụng 20-30 phút
5 Rửa sạch dưới vòi nước
6 Metanil màu vàng 1-3 phút
7 Rửa sạch một thời gian ngắn dưới vòi nước chảy
8 Khử nước, làm sạch và dính kết

Xử lý vết nhuộm Mucicarmine:

Làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất để tạo ra Mucicarmine hoạt động. Nhớ pha loãng theo hướng dẫn và sử dụng nước thích hợp để pha loãng. Để nó lâu hơn trong dung dịch kém hoặc nhuộm trong chất nhầy không pha loãng sẽ không mang lại cho bạn kết quả như mong muốn. Sử dụng Wiegert’s tươi – nếu Wiegert không có màu tím mà có màu nâu hơn, nó đã bị hỏng và nhân của bạn sẽ không được nhuộm màu đúng cách. Quy trình Wiegert có thể kéo dài cả ngày nhưng thường không phải qua đêm. Hãy đánh sáng màu vàng metanil vì nó là chất tẩy màu.

FIGURE_17_crop
Niêm mạc đại tràng

Chất nhầy trung tính 

Axit định kỳ Schiff – PAS

Axit định kỳ – Schiff là loại nhuộm carbohydrate linh hoạt nhất thể hiện chất nhầy trung tính như glycogen. Nó nhận ra các chất nhầy axit đơn giản, không sunfat trong các tế bào biểu mô và không dựa vào điện tích âm của các tế bào chất nhầy mà dựa vào cấu trúc của các đơn vị saccharide.

Quy trình

csm_FIGURE_18_b9fc4eb4e0

Quy trình – Thời gian ủ sẽ khác nhau tùy theo nhà sản xuất

1 Đặt lam kính xuống nước
2 Oxy hóa trong axit tuần hoàn 0,5% 5 phút
3 Giải pháp của Schiff 15 phút
4 Rửa sạch dưới vòi nước 5 phút
5 Hematoxylin của Mayer 1 phút
6 Rửa sạch dưới vòi nước 1 phút
7 Khử nước, làm sạch và dính kết

Chất nhầy axit và Chất nhầy trung tính – Cách thể hiện cả hai trên cùng một lam kính

Xanh Alcian – PAS

Quy trình

Xanh Alcian sẽ nhuộm các chất nhầy axit và các chất nhầy trung tính sẽ nhuộm màu PAS dương tính

csm_FIGURE_19_b020824799

Kết quả:

HÌNH_20

Quy trình – Thời gian ủ có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất

1. Đặt lam kính xuống nước
2. Màu xanh Alcian 15 phút
3. Rửa sạch dưới vòi nước 12 phút
4. Axit định kỳ 5 phút
5. Rửa sạch dưới vòi nước
6. Giải pháp của Schiff 10 phút
7. Rửa sạch dưới vòi nước 5 phút
8. Mayers hematoxylin 1 phút
9. Rửa sạch dưới vòi nước
10. Khử nước, làm sạch và dính kết

Xử lý vết nhuộm xanh Alcian – PAS:

  • Sử dụng Alcian Blue ở PH 2.5
  • Đảm bảo axit định kỳ còn mới
  • Bảo quản Schiff’s theo hướng dẫn của nhà sản xuất

Glycogen – Giới thiệu

Glucose là nguồn nhiên liệu chính cho tế bào. Glucose dư thừa được lưu trữ trong gan và cơ bắp. Dạng glucose được lưu trữ này được gọi là glycogen. Khi cơ thể không nhận đủ glucose từ thức ăn, nó sẽ phân hủy glycogen để giải phóng glucose vào máu.

Cách xác định glycogen:

Axit định kỳ Schiff’s –  PAS  được sử dụng để xác định glycogen trong gan, màng nền, một số khối u của bàng quang, thận, tuyến tụy và buồng trứng, và nấm.

Ví dụ về các mô thường nhuộm màu dương tính với PAS:

Sự hiện diện của glycogen và kiểu phân bố của nó rất có ý nghĩa trong các bệnh như:

  • Bệnh dự trữ glycogen ở gan
  • Bệnh Pompe – sự tích tụ glycogen gây ra tình trạng yếu cơ tiến triển (bệnh cơ) khắp cơ thể và ảnh hưởng đến các mô cơ thể khác nhau, đặc biệt là ở tim, cơ xương, gan và hệ thần kinh
  • Rhabdomyosarcoma – ung thư mô liên kết
  • Ung thư trung biểu mô

Quy trình 

csm_FIGURE_23_f78e856561

Xử lý vết PAS :

Điều quan trọng là axit tuần hoàn không bị pha loãng và mạnh. Đọc hướng dẫn sử dụng gói của Schiff để bảo quản đúng cách

Cách xác định glycogen thực sự:

PASD – Axit định kỳ Schiff với diastase

Diastase – một chiết xuất mạch nha có chứa chiết xuất alpha và beta amylase, một loại enzyme hỗ trợ chuyển đổi tinh bột và đường. Amylase này phân hủy glycogen thành các phân tử đường nhỏ hơn sau đó được rửa sạch.

Cách thực hiện quá trình tiêu hóa diastase để phân biệt glycogen với các phân tử dương tính PAS khác  :

  1. Đặt hai phần mô giống hệt nhau – một phần trên mỗi lam kính
  2. Xử lý lam kính A bằng nước hoặc dung dịch đệm
  3. Xử lý lam kính B bằng diastase (a-amylase 0,25g hòa tan trong 50 ml nước cất)
  4. Nhuộm cả hai lam kính bằng PAS theo quy trình trên
  5. Khử nước, làm sạch và dính kết

Kết quả:

Các vùng có PAS dương tính ở lam A chưa được điều trị và PAS âm tính ở lam B đã xử lý được coi là glycogen thực sự. PAS dương tính ở cả hai đều là vật liệu dương tính PAS không bị enzyme phân hủy.

Xử lý PASD:

Đảm bảo axit tuần hoàn còn mới và dung dịch Schiff ổn định. Đảm bảo rằng enzyme bạn đang sử dụng là chính xác. Pha loãng enzyme theo thông số kỹ thuật của quy trình và hãy nhớ rằng PAS dương tính biến mất sau khi phân huỷ là glycogen.

Nguồn: https://www.leicabiosystems.com/knowledge-pathway/special-stains-which-one-why-and-how/

Minh Khang là nhà nhập khẩu và phân phối trực tiếp các sản phẩm hãng Leica Biosystems.