Neurohistologie ist die Untersuchung der mikroskopischen Anatomie des Nervensystems – Gehirn, Rückenmark, periphere Nerven und Sinnesorgane. Nervengewebe stellt aufgrund seines hohen Lipidgehalts, seiner komplexen Zytoarchitektur und der selektiven Anfälligkeit verschiedener Zelltypen für Krankheiten einzigartige Herausforderungen für die Histopathologie dar.
Organisation des Nervensystems
Das Zentralnervensystem (ZNS) – Gehirn und Rückenmark – besteht aus grauer Substanz (neuronale Zellkörper, Dendriten, Synapsen, Gliazellen) und weißer Substanz (myelinisierte Axone und Oligodendrozyten). Das periphere Nervensystem (PNS) umfasst Hirnnerven, Spinalnerven und periphere Ganglien, wobei Schwann-Zellen die Oligodendrozyten als myelinisierende Zellen ersetzen.
Neuronen sind die funktionellen Einheiten – große Zellen mit spezialisierten dendritischen Dornen und langen Axonen. Ihre Größe, Form und ihr Neurotransmittergehalt variieren je nach Region: Pyramidenneuronen (Großhirnrinde), Purkinjezellen (Kleinhirn), Motoneuronen (Vorderhorn des Rückenmarks) und sensorische Neuronen (Ganglien der Hinterwurzel). Gliazellen sind 10:1 zahlreicher als Neuronen und umfassen: Astrozyten (Unterstützung, Glutamatstoffwechsel, Blut-Hirn-Schranke – GFAP-positiv), Oligodendrozyten (ZNS-Myelinproduktion – Olig2-positiv), Mikroglia (residente Immunzellen – Iba1, CD68-positiv) und Ependymalzellen (Auskleidung der Ventrikel).
Gewebehandhabung und -fixierung
Hirngewebe ist extrem weich und muss vor dem Schneiden ausreichend fixiert werden. Die Fixierung des gesamten Gehirns erfordert 7–14 Tage in 10 % NBF. Koronale Schnitte des Großhirns, transversale Schnitte des Hirnstamms und des Rückenmarks sowie sagittale Schnitte des Kleinhirns sind Standard. Biopsieproben (stereotaktische Hirnbiopsien) sind klein (1–2 mm Kerne) und erfordern eine sorgfältige Handhabung – oft vor der Verarbeitung in Linsenpapier eingewickelt, um Fragmentverlust zu verhindern.
Zu den speziellen Fixiermitteln für die Neurohistologie gehören Bouin-Lösung (Hypophyse und endokrine Hirnregionen), Glutaraldehyd (für die Elektronenmikroskopie von Nerven und Muskeln) und gepuffertes Formalin (Routine). Die Paraffinbehandlung ist Standard für die diagnostische Neuropathologie; Zur intraoperativen Beratung werden Gefrierschnitte verwendet (Abstrichpräparate oder Kryostatschnitte).
Neurohistologische Standardfärbungen
H&E ist die primäre Färbung für zelluläre Details – neuronale Nissl-Substanz (raues ER – basophile Granula), Kernmorphologie und Identifizierung von Gliazellen. Luxol Fast Blue (LFB) färbt Myelin blaugrün und ist die Standardfärbung zur Beurteilung der Myelinisierung und Demyelinisierung. LFB mit H&E-Gegenfärbung (LFB-HE) oder LFB-PAS zeigt sowohl Myelin als auch Zellmorphologie in einem einzigen Schnitt. LFB mit Kresylviolett (LFB-CV) – die Kombination „Luxol Fast Blue-Kresylviolett“ färbt Myelinblau und Neuronen violett und wird für zytoarchitektonische Studien verwendet.
Bielschowsky-Silberfärbung imprägniert Neurofibrillen und neuritische Plaques und zeigt neurofibrilläre Knäuel (Alzheimer-Krankheit), neuritische Plaques und Pick-Körper (Pick-Krankheit). Bodian-Silberfärbung ist ähnlich und visualisiert Axone und Neurofibrillen.
Identifizierung von Gliazellen durch IHC
IHC hat herkömmliche histochemische Färbungen zur Zelltypidentifizierung in der Neuropathologie weitgehend ersetzt. GFAP (gliales fibrilläres saures Protein) – der definierende Marker für Astrozyten und Astrozytentumoren (Astrozytom, Glioblastom). Olig2 – Kernmarker von Oligodendrozyten und oligodendroglialen Tumoren. Iba1 und CD68 – Mikroglia-/Makrophagen-Marker, hochreguliert bei Entzündungen und Neurodegeneration. NeuN – neuronales Kernprotein, identifiziert reife Neuronen und geht bei vielen neurodegenerativen Erkrankungen verloren. Neurofilament (NF) – axonaler Marker, zeigt axonale Dichte, Sphäroide und Torpedos. Synaptophysin – synaptisches Vesikelprotein, identifiziert die synaptische Dichte bei neurodegenerativen Erkrankungen.
Sonderregionen
Hippocampus – die CA1-Region ist selektiv anfällig für Anoxie und Ischämie. Hippocampussklerose geht mit Temporallappenepilepsie einher. Substantia nigra – pigmentierte Neuronen, die bei der Parkinson-Krankheit degenerieren; Neuromelanin-Pigment ist auf H&E ohne spezielle Flecken sichtbar. Kleinhirn – Purkinje-Zellen sind selektiv anfällig für Hypoxie, Toxine und paraneoplastische Syndrome. Rückenmark – Verlust von Motoneuronen bei Amyotropher Lateralsklerose (ALS).
Artefakte
Dunkle Neuronen – geschrumpfte, hypereosinophile Neuronen, die auf eine verzögerte Fixierung oder traumatische Handhabung des nicht fixierten Gehirns zurückzuführen sind. Sie können mit einer ischämischen oder hypoxischen Verletzung verwechselt werden. Wirbelndes Artefakt – durch traumatische Gewebezerstörung während der stereotaktischen Biopsie. Kauterartefakt – durch Elektrokauterisation, die während der chirurgischen Resektion verwendet wird und koagulative Nekrose an Geweberändern verursacht. Einfrierartefakt – durch unzureichende Kryoprotektion in Gefrierschnitten.
