Histologie – Was ist das?

Die Histologie (deutsch: Gewebelehre) beschäftigt sich mit der wissenschaftlichen Untersuchung biologischer Gewebearten. Somit bildet sie in den naturwissenschaftlichen Bereichen Medizin und Biologie einen essenziellen Grundpfeiler. Welche Bedeutung der Histologie in der Humanmedizin zukommt, welche Gewebearten es gibt, und wie Untersuchung und Ergebnisinterpretation ablaufen, klärt der folgende Beitrag.

Histologie – Definition

Die Histologie (aus dem griechischen „histos“ Gewebe und „logie“ Lehre) befasst sich mit der Untersuchung von verschiedenen biologischen Geweben. Dabei stehen die Bildung und die Struktur pflanzlicher und tierischer Gewebe unter genauerer Betrachtung. Während viele Eigenschaften von anatomischen Strukturen bereits mit bloßem Auge erkennbar sind (mikroskopische Anatomie), befasst sich die Histologie mit deren mikroskopischen Aufbau. In Bezug auf die Humanmedizin liegen die Aufgaben der Histologie in der Identifizierung und Klassifizierung von Gewebeproben, der Beurteilung von Gewebeveränderungen bei Krankheiten, sowie der Interpretation histologischer Befunde.

Bedeutung und Einsatzgebiete der Histologie in der Medizin

Der Histologie kommt innerhalb der modernen Medizin eine essenzielle Bedeutung zu, denn viele Krankheiten manifestieren sich auch auf mikroskopischer Ebene, wo sie häufig sogar früher feststellbar sind als mit bloßem Auge. Ein großes Einsatzgebiet für die pathologische Histologie, also die Untersuchung (potenziell) krankhaft veränderter Gewebe, ist beispielsweise die Krebsdiagnostik. Häufig zeigen Patienten Symptome oder im Rahmen eines bildgebenden Verfahrens wurde ein suspektes Gewebe identifiziert. Ob es sich dann bei diesem Gewebe um eine gut- oder bösartige Veränderung handelt, wird in der Histologie geklärt.

Mit Hilfe spezieller Verfahren kann dann zum Beispiel festgestellt werden, in welchem Organ der Tumor seinen Ursprung hat und wie stark die krankhaften Zellveränderungen fortgeschritten sind. Auch ob und wie weit eine Ausbreitung des Tumors stattgefunden hat, und ob nach einer Operation alle Tumorbestandteile chirurgisch entfernt werden konnten, lässt sich über histologische Untersuchungen klären.

Gewebearten

Es gibt verschiedene Grundgewebearten, die im menschlichen Körper vorkommen. Dazu gehören das Binde- und Stützgewebe, das Nervengewebe, das Muskelgewebe und das Epithelgewebe. Jedes Gewebe hat spezifische Eigenschaften und Funktionen, die für das Verständnis der Organfunktionen und der Krankheitsprozesse wichtig sind.

Binde- und Stützgewebe

Das Binde- oder Stützgewebe ist eines der grundlegenden Gewebearten im menschlichen Körper. Es dient der strukturellen Unterstützung und der Verbindung von verschiedenen Geweben und Organen. Zu den Hauptkomponenten des Bindegewebes gehören Kollagenfasern, Elastinfasern und die extrazelluläre Matrix. Bindegewebe findet sich beispielsweise in der Haut, den Sehnen, Bändern, Knochen und Knorpeln.

Nervengewebe

Das Nervengewebe ist für die Übertragung von elektrischen Signalen im Körper verantwortlich und bildet das Nervensystem. Es besteht aus Neuronen, die Nervenimpulse weiterleiten, und Gliazellen, die eine unterstützende Funktion haben. Das Nervengewebe ist beispielsweise im Gehirn, Rückenmark, Darm und in den Sinnesorganen angesiedelt.

Muskelgewebe

Das Muskelgewebe ermöglicht die Bewegung des Körpers und die Kontraktion von Organen. Die glatte Muskulatur befindet sich in den inneren Organen und Blutgefäßen. Die quergestreifte Muskulatur ist für die willkürliche Bewegung verantwortlich, während die Herzmuskulatur den Herzschlag reguliert.

Epithelgewebe

Epithelgewebe bedeckt die äusseren und inneren Oberflächen des Körpers und bildet Schichten oder Drüsen. Es dient als Schutzbarriere gegen Einflüsse, reguliert den Stoffaustausch und ermöglicht die Aufnahme von Nährstoffen. Es findet sich in der Haut, den Schleimhäuten, den Drüsen und den inneren Organen.

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Histologie – Methoden

Die histologische Untersuchung erfordert spezifische Methoden, um Gewebeproben vorzubereiten und unter dem Mikroskop zu analysieren. Je nach Fragestellung funktionieren einige dieser Methoden sehr schnell, andere sind aufwändiger und zeitintensiver.

Fixierung

Die Fixierung ist ein entscheidender Schritt in der histologischen Probenpräparation, der dazu dient, die Gewebestruktur zu konservieren und zu erhalten. Durch die Fixierung wird die natürliche Struktur der Zellen und des Gewebes im Präparat bewahrt, sodass sie unter dem Mikroskop untersucht werden können. Ohne eine angemessene Fixierung würden Gewebeproben durch den Zerfall von Zellstrukturen und die Autolyse beeinträchtigt und letztlich zerstört werden, was zu unbrauchbaren Ergebnissen führen würde.

Es werden verschiedene Arten der Fixierung angewendet, die je nach Anforderung an die histologische Untersuchung und die Eigenschaften des zu fixierenden Gewebes eingesetzt werden.

1. Formalinfixierung: Formalin ist ein weit verbreitetes Fixiermittel, das Formaldehyd enthält. Es wirkt, indem es die Proteine in den Zellen vernetzt und dadurch die Zellstruktur stabilisiert. Eine Formalinfixierung ermöglicht eine gute Gewebeerhaltung für eine detaillierte mikroskopische Untersuchung, selbst bei großem zeitlichen Abstand.
2. Kryofixierung: Bei der Kryofixierung wird das Gewebe durch Kälteeinwirkung fixiert, typischerweise durch Eintauchen in flüssigen Stickstoff oder eine Kältemischung. Diese Methode wird oft für Gewebeproben verwendet, die für die immunhistochemische Analyse oder die Gewinnung von frischen Gewebeschnitten benötigt werden.
3. Alkoholische Fixierung: Alkoholische Fixiermittel, wie Ethanol oder Methanol, werden verwendet, um Gewebeproben zu dehydrieren und zu fixieren. Sie sind besonders nützlich für die Erhaltung von Lipiden und ermöglichen eine gute Färbung von Fettgewebe.

Einbettung

Bei der Einbettung werden die fixierten Gewebeproben in Paraffin oder Kunstharz eingebettet, um dünnere Schnitte für die mikroskopische Untersuchung zu erhalten.

Gewebeschnitt

Der Gewebeschnitt ist ein wichtiger Schritt in der histologischen Probenpräparation, bei dem dünne Gewebeproben für die mikroskopische Untersuchung vorbereitet werden. Durch ihn können die inneren Strukturen von Gewebeproben sichtbar gemacht und analysiert werden. Es gibt verschiedene Gewebeschnittarten, die je nach den Anforderungen der histologischen Untersuchung und den Eigenschaften des zu untersuchenden Gewebes eingesetzt werden.

1. Längsschnitt: Bei einem Längsschnitt wird das Gewebe längs zur Hauptachse geschnitten, wodurch die Längsrichtung der Gewebebestandteile sichtbar wird. Diese Schnittart eignet sich gut, um die Struktur und Organisation von Geweben zu untersuchen.
2. Querschnitt: Ein Querschnitt erfolgt senkrecht zur Hauptachse des Gewebes und zeigt Querschnitte der Gewebebestandteile. Diese Schnittart ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der inneren Strukturen und Beziehungen zwischen verschiedenen Gewebearten.
3. Schrägschnitt: Schrägschnitte erfolgen in einem Winkel zur Hauptachse des Gewebes und kombinieren Merkmale von Längs- und Querschnitten. Sie werden verwendet, um spezifische Strukturen zu betonen oder um Gewebe in einem bestimmten Winkel zu untersuchen.

Die Wahl des Schnitts beeinflusst die Darstellung der Gewebestrukturen unter dem Mikroskop und damit die Interpretation der Befunde. Daher ist es wichtig, den geeigneten Schnitt entsprechend den Anforderungen der geplanten Untersuchung sorgfältig zu wählen.

Entparaffinierung

Bei der Entparaffinierung wird Paraffin von Gewebeschnitten, die zuvor in die Substanz fixiert und eingebettet wurden, wieder entfernt. Paraffin dient dazu, das Gewebe während des Schneidens zu stabilisieren, kann aber die Sichtbarkeit von Zellstrukturen unter dem Mikroskop beeinträchtigen. Typischerweise erfolgt die Entparaffinierung durch mehrmaliges Einweichen der Gewebeschnitte in organischen Lösungsmitteln wie Xylol oder Toluol, die das Paraffin effektiv auflösen. Anschließend werden die Gewebeschnitte durch eine Reihe von Lösungsmitteln deparaffiniert, bevor sie für die Färbung vorbereitet werden. Durch die Entparaffinierung wird eine klare Darstellung der Gewebestrukturen unter dem Mikroskop ermöglicht.

Färbung

Die Färbung ist ein entscheidender Schritt in der histologischen Probenpräparation, bei dem Gewebeschnitte mit Farbstoffen behandelt werden, um die unterschiedlichen Gewebebestandteile sichtbar zu machen. Durch die Färbung können Zellstrukturen und Gewebearten unter dem Mikroskop differenziert und analysiert werden.

Am häufigsten kommt dabei Hämatoxylin-Eosin (HE) zum Einsatz, ein Stoff, der den Zellkern blau-violett und das Zytoplasma rosa-rot färbt. Diese Färbemethode ermöglicht eine differenzierte Darstellung von Zellkernen, Gewebearten und morphologischen Veränderungen. Auch die Immunhistochemie, bei der spezifische Antikörper verwendet werden, um Proteine oder Antigene in Gewebeproben zu markieren (beispielsweise als diagnostische Marker für Krebs- oder Immunzellen) ist eine oft eingesetzte Methode.

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Histologie – Ergebnisinterpretation

Die Interpretation histologischer Ergebnisse erfordert Fachkenntnisse und ein hohes Maß an Erfahrung. Aus diesem Grund ist dieser Tätigkeit eine eigene Facharztdisziplin zugeordnet, nämlich der Facharzt für Hisotologie, Embryologie und Zellbiologie. Ärzte und Pathologen analysieren dabei die mikroskopischen Bilder, um Krankheitsprozesse zu identifizieren, Diagnosen zu stellen oder Therapieentscheidungen zu empfehlen.

Passende Jobs

Passende Jobs in der Pathologie gibt es bei Medi-Karriere. Hier gibt es Jobs als Labortechniker, Jobs als Gefäßassistent und Stellen als Facharzt.