HISTOKIMIA: PEMIKIRAN, PENGOLAHAN, PEWARNAAN - BIOLOGI - 2025

The histokimia adalah alat yang berguna dalam studi morfologi dari berbagai jaringan biologis (tanaman dan hewan) karena prinsip reaksinya komponen jaringan seperti karbohidrat, lipid dan protein, antara lain, pewarna kimia.

Alat yang berharga ini memungkinkan tidak hanya untuk mengidentifikasi komposisi dan struktur jaringan dan sel, tetapi juga berbagai reaksi yang terjadi di dalamnya. Demikian juga, kerusakan jaringan yang mungkin disebabkan oleh adanya mikroorganisme atau patologi lain dapat dibuktikan.

Noda histokimia. Virus Nil, bakteri Gram positif dan Gram negatif (Gram), Histoplasma capsulatum (Grocott), Mycobacterium tuberculosis (Ziehl Neelsen). Sumber: Pixinio.com/Wikipedia.org/Nephron / CDC / Dr. George P. Kubica

Histokimia, dari abad yang lalu telah memberikan kontribusi penting, seperti demonstrasi keberadaan blood-brain barrier oleh Paul Ehrlich. Hal ini dimungkinkan karena otak hewan percobaan yang digunakan oleh Ehrlich tidak diwarnai dengan anilin, yang merupakan pewarna dasar.

Hal ini menyebabkan penggunaan berbagai pewarna seperti biru metilen dan indofenol, untuk menodai berbagai jenis sel. Temuan ini mengarah pada klasifikasi sel menjadi asidofilik, basofilik dan neutrofilik, sesuai dengan pewarnaan spesifiknya.

Studi terbaru telah menerapkan teknik ini untuk menunjukkan keberadaan berbagai senyawa, termasuk fenol, serta karbohidrat dan lipid non-struktural, dalam jaringan spesies Litsea glaucescens, yang lebih dikenal sebagai laurel. Menemukan ini, baik di daun maupun di kayu.

Senada dengan itu, Colares et al, 2016, mengidentifikasi tanaman minat obat Tarenaya hassleriana, menggunakan teknik histokimia. Pada spesies ini ditemukan adanya pati, mirosin, serta senyawa fenolik dan lipofilik.

Dasar

Histokimia didasarkan pada pewarnaan struktur seluler atau molekul yang ada di jaringan, berkat afinitasnya dengan pewarna tertentu. Reaksi pewarnaan struktur atau molekul ini dalam format aslinya, kemudian divisualisasikan dalam mikroskop optik atau mikroskop elektron.

Kekhususan pewarnaan disebabkan oleh adanya gugus penerima ion yang ada dalam sel atau molekul jaringan.

Akhirnya, tujuan dari reaksi histokimia adalah untuk menunjukkannya melalui pewarnaan. Dari struktur biologis terbesar hingga jaringan dan sel terkecil. Ini dapat dicapai berkat fakta bahwa pewarna bereaksi secara kimiawi dengan molekul jaringan, sel, atau organel.

Penuntutan

Reaksi histokimia dapat melibatkan langkah-langkah sebelum melakukan teknik, seperti fiksasi, penanaman dan pemotongan jaringan. Oleh karena itu, harus diperhatikan bahwa dalam langkah-langkah ini struktur yang akan diidentifikasi dapat rusak, menghasilkan hasil negatif palsu, meskipun ada.

Meskipun demikian, fiksasi jaringan terlebih dahulu dilakukan dengan benar adalah penting, karena mencegah autolisis atau kerusakan sel. Untuk ini, reaksi kimia digunakan dengan pelarut organik seperti: formaldehida atau glutaraldehida, antara lain.

Kain dimasukkan agar tetap kokoh saat dipotong dan mencegahnya berubah bentuk. Akhirnya, pemotongan dibuat dengan mikrotom untuk studi sampel dengan mikroskop optik.

Selain itu, sebelum melanjutkan dengan noda histokimia, disarankan untuk memasukkan kontrol positif eksternal atau internal dalam setiap batch pengujian. Serta penggunaan pewarna khusus untuk struktur yang akan dipelajari.

Noda histokimia

Dari kemunculan teknik histokimia hingga saat ini, berbagai macam pewarna telah digunakan, termasuk yang paling sering digunakan seperti: Periodic acid Schiff (PAS), Grocott, Ziehl-Neelsen dan Gram.

Demikian pula, pewarna lain telah jarang digunakan seperti tinta India, orcein atau pewarna trikrom Masson, antara lain.

Schiff Asam Berkala (PAS)

Dengan pewarnaan ini, molekul dengan kandungan karbohidrat tinggi dapat diamati, seperti: glikogen dan musin. Namun, juga berguna untuk identifikasi mikroorganisme seperti jamur dan parasit. Selain struktur tertentu (membran basal) di kulit dan jaringan lain.

Dasar pewarnaan ini adalah pewarna mengoksidasi ikatan karbon antara dua gugus hidroksil di dekatnya. Ini menghasilkan pelepasan gugus aldehida, dan ini dideteksi oleh reagen Schiff, mengeluarkan warna ungu.

Reagen Schiff terdiri dari fuchsin basa, natrium metabisulfit, dan asam klorida, komponen ini bertanggung jawab atas pewarnaan ungu, jika terdapat gugus aldehida. Jika tidak, asam tak berwarna dihasilkan.

Intensitas pewarnaan akan tergantung pada jumlah gugus hidroksil yang ada di monosakarida. Misalnya, pada jamur, membran basal, musin, dan glikogen, warnanya bisa berubah dari merah menjadi ungu, sedangkan nukleusnya berwarna biru.

Grocott

Ini adalah salah satu noda dengan sensitivitas tertinggi dalam identifikasi jamur pada jaringan yang tertanam parafin. Ini memungkinkan identifikasi berbagai struktur jamur: antara lain hifa, spora, endospora. Oleh karena itu, noda ini dianggap sebagai noda rutin untuk diagnosis mikosis.

Ini terutama digunakan dalam diagnosis mikosis paru seperti pneumosistosis dan aspergillosis yang disebabkan oleh beberapa jamur dari genera Pneumocystis dan Aspergillus.

Larutan ini mengandung perak nitrat dan asam kromat, yang terakhir menjadi fiksatif dan pewarna. Alasannya adalah bahwa asam ini menghasilkan oksidasi gugus hidroksil menjadi aldehida oleh mukopolyacharida yang terdapat dalam struktur jamur, misalnya di dinding sel jamur.

Akhirnya, perak yang ada dalam larutan dioksidasi oleh aldehida, menyebabkan pewarnaan hitam, yang disebut reaksi argentafin. Pewarna kontras seperti hijau muda juga dapat digunakan sehingga struktur jamur akan terlihat dalam warna hitam dengan latar belakang hijau muda.

Ziehl-Neelsen

Pewarnaan ini didasarkan pada adanya resistensi asam-alkohol, sebagian atau seluruhnya, pada beberapa mikroorganisme seperti genera Nocardia, Legionella dan Mycobacterium.

Penggunaan pewarna ini dianjurkan, karena dinding sel mikroorganisme yang disebutkan sebelumnya mengandung lipid kompleks yang menghambat penetrasi pewarna. Terutama pada sampel dari saluran pernafasan.

Di dalamnya, pewarna kuat seperti carbol fuchsin (pewarna dasar) digunakan dan panas diterapkan sehingga mikroorganisme dapat mempertahankan pewarna dan tidak berubah warna dengan asam dan alkohol. Akhirnya, larutan biru metilen diterapkan untuk mewarnai struktur yang telah berubah warna.

Adanya resistensi asam-alkohol diamati pada struktur yang diwarnai merah, sedangkan struktur yang tidak tahan pudar diwarnai biru.

Gram dan tinta cina

Gram adalah pewarna yang sangat berguna dalam diagnosis infeksi bakteri dan jamur, antara lain. Pewarnaan ini memungkinkan untuk membedakan antara mikroorganisme Gram-positif dan Gram-negatif, dengan jelas menunjukkan perbedaan yang ada pada komposisi dinding sel.

Sedangkan tinta India adalah noda yang digunakan untuk kontras struktur yang mengandung polisakarida (kapsul). Ini karena cincin terbentuk di lingkungan, mungkin terjadi di Cryptococcus neoformans.

Orcein

Dengan pewarnaan ini, serat elastis dan kromosom dari berbagai sel diwarnai, memungkinkan evaluasi proses pematangan sel. Untuk alasan ini, ini sangat berguna dalam studi sitogenetik.

Ini didasarkan pada serapan pewarna oleh muatan negatif molekul seperti DNA, yang ada di inti berbagai sel. Jadi ini diwarnai biru sampai ungu tua.

Trichrome Masson

Pewarnaan ini digunakan untuk mengidentifikasi beberapa mikroorganisme atau bahan yang mengandung pigmen melanik. Ini adalah kasus mikosis, yang disebabkan oleh jamur dematiaceous, pheohifomycosis dan pada eumycetoma butir hitam.

Pikiran terakhir

Dalam beberapa tahun terakhir telah terjadi banyak kemajuan dalam penciptaan teknik diagnostik baru, di mana histokimia terlibat tetapi terkait dengan dasar atau prinsip lain. Teknik-teknik ini memiliki tujuan yang berbeda, seperti dalam kasus imunohistokimia atau enzimohistokimia.

Referensi

1. Acuña U, Elguero J. Histoquímica. An. Chem. 2012; 108 (2): 114-118. Tersedia di: are.iqm.csic.es
2. Mestanza R. Frekuensi pewarnaan histokimia PAS, Grocott dan Ziehl-Neelsen yang digunakan untuk identifikasi mikroorganisme, dilakukan di Pathological Anatomy Service Rumah Sakit Khusus Eugenio Espejo pada tahun 2015 .. Universitas Pusat Ekuador, Quito; 2016. Tersedia di: dspace.uce.edu
3. Tapia-Torres N, de la Paz-Pérez-Olvera C, Román-Guerrero A, Quintanar-Isaías A, García-Márquez E, Cruz-Sosa F.Histokimia, kandungan fenol total dan aktivitas antioksidan dari daun dan kayu litsea glaucescens Kunth (Lauraceae). Kayu dan Hutan. 2014; 20 (3): 125-137. Tersedia di: redalyc.org
4. Colares, MN, Martínez-Alonso, S, Arambarri, AM. Anatomi dan histokimia Tarenaya hassleriana (Cleomaceae), salah satu jenis tanaman obat. Buletin Tanaman Obat dan Aromatik Amerika Latin dan Karibia 2016; 15 (3): 182-191. Tersedia di: redalyc.org
5. Bonifaz A. Mikologi kedokteran dasar. Edisi ke-4. Meksiko: Editor McGraw-Hill Interamericana, SA de CV 2012.
6. Silva Diego Filipe Bezerra, Santos Hellen Bandeira de Pontes, León Jorge Esquiche, Gomes Daliana Queiroga de Castro, Alves Pollianna Muniz, Nonaka Cassiano Francisco Weege. Analisis patologis klinis dan imunohistokimia dari karsinoma sel skuamosa sel spindel lidah: kasus yang jarang terjadi. Einstein (São Paulo) 2019; 17 (1): eRC4610. Tersedia dari: scielo.br