Histochemische Färbungen für Kohlenhydrate und Muzine identifizieren Glykogen, neutrale und saure Muzine, Glykoproteine und Proteoglykane. Diese Färbungen sind für die Diagnose metabolischer Speicherkrankheiten, die Identifizierung von Tumortypen, den Nachweis von Pilzorganismen und die Beurteilung der Pathologie des Magen-Darm-Trakts und der Atemwege unerlässlich.
Periodic Acid-Schiff (PAS)
PAS ist der vielseitigste Kohlenhydratfleck. Periodsäure oxidiert benachbarte Hydroxylgruppen (in Glykogen, Glykoproteinen und Mucinen vorhanden) zu Aldehyden, die dann mit dem Schiff-Reagens reagieren und eine magentafarbene Farbe erzeugen. Zu den PAS-positiven Strukturen gehören Glykogen (Leber-, Herz- und Skelettmuskel), Basalmembranen (glomerulär und tubulär in der Niere; vaskulär), Schleim (Magen-, Darm-, Atemwegsepithel), Pilzzellwände und Parasiten (Echinococcus, Toxoplasma).
PAS mit Diastase (PAS-D) nutzt den Amylaseverdau, um Glykogen vor der PAS-Färbung zu entfernen. Diastase-sensitive PAS-Positivität bestätigt Glykogen; Diastase-resistente PAS-Positivität weist auf Glykoproteine, Muzine oder Basalmembranmaterial hin. Diese Unterscheidung ist entscheidend – eine Diastase-sensitive PAS-positive zytoplasmatische Vakuole enthält Glykogen (z. B. klarzelliges Nierenzellkarzinom), während eine Diastase-resistente Vakuole Mucin enthält (z. B. Siegelringzelladenokarzinom).
Alcianblau
Alcianblau ist ein kupferhaltiger Phthalocyaninfarbstoff, der an saure Mucopolysaccharide und sulfatierte Glykosaminoglykane bindet. Bei pH 2,5 färbt Alcianblau sowohl schwach saure (Sialomucine) als auch stark saure (sulfatierte) Mucine blau. Bei pH 1,0 werden nur stark saure (sulfatierte) Mucine gefärbt. Diese pH-abhängige Selektivität hilft bei der Charakterisierung von Mucintypen.
Alcianblau wird zur Identifizierung von Darmmetaplasien (Magenbiopsien – Becherzellen färben sich blau) und zur Klassifizierung von Schleimtumoren (Eierstock-, Bauchspeicheldrüsen- und Blinddarmtumoren) verwendet. Kombiniertes Alcianblau-PAS (AB-PAS) unterscheidet neutrale (PAS-positiv, magenta) von sauren (Alcianblau-positiven, blauen) Muzinen in einem einzigen Abschnitt. In der Lungenpathologie zeigt AB-PAS die Mucinproduktion bei Adenokarzinomen; Im Knorpel färbt Alcianblau Proteoglykane.
Mucicarmin
Mucicarmin färbt Epithelschleimhaut tief rosa bis rot. Es nutzt einen Aluminium-Karmin-Komplex, der an saure Mucopolysaccharide bindet. Mucicarmin wird am häufigsten verwendet, um die Mucinproduktion bei Adenokarzinomen nachzuweisen und die Kapsel von Cryptococcus neoformans zu identifizieren, die sich intensiv rot färbt (der Organismus selbst ist Mucicarmin-negativ). Es ist spezifischer für Epithelmucine als Alcianblau, aber weniger empfindlich.
Kolloidales Eisen
Kolloidales Eisen bindet bei niedrigem pH-Wert an saure Muzine und wird durch die Berliner Blau-Reaktion sichtbar gemacht (gelbbraun bis blau). Es ist empfindlicher als Alcianblau für den Nachweis kleiner Mengen saurer Muzine, aber technisch schwieriger. Kolloidales Eisen wird zum Nachweis von Sialomucinen bei früher Darmmetaplasie und sauren Mucinen bei Eierstocktumoren verwendet.
Best’s Carmine
Best-Karmin färbt Glykogen gezielt rot. Es bietet eine stärkere Glykogenfärbung als PAS (das viele Kohlenhydratklassen färbt), wird jedoch aufgrund seines begrenzten Farbbereichs nur zur Glykogenidentifizierung verwendet. Best-Karmin wird zur Bestätigung glykogenreicher Tumoren (klarzelliges Karzinom, Ewing-Sarkom, Keimzelltumoren) verwendet, wenn die PAS-D-Ergebnisse nicht eindeutig sind.
Anwendungen in der Pathologie
Gastrointestinale Pathologie verwendet PAS-Alcianblau zur Klassifizierung von Magen- und Darmmetaplasie, Barrett-Ösophagus und Schleimhautkarzinomen. Nierenpathologie verwendet PAS, um die Verdickung der glomerulären Basalmembran, die mesangiale Ausdehnung und die Integrität der tubulären Basalmembran zu bewerten. Leberpathologie – PAS-D hebt Alpha-1-Antitrypsin-Kügelchen (diastaseresistente, magentafarbene zytoplasmatische Kügelchen) und Kupffer-Zellspeichermaterial hervor. Infektionskrankheit – PAS und GMS werden zusammen zum Nachweis von Pilzorganismen verwendet; Mucicarmin identifiziert speziell Cryptococcus. Tumorpathologie – Muzinfärbungen klassifizieren Adenokarzinome (Schleimkarzinome, Siegelringkarzinome, Kolloidkarzinome) und unterscheiden sie von nicht-muzinösen Malignomen. Die Qualitätskontrolle für Kohlenhydratfärbungen erfordert Positivkontrollen mit bekanntem Kohlenhydratgehalt (Leber für Glykogen, Dickdarm für Muzine, Nabelschnur für Proteoglykane).
