Wenn bei H&E der Verdacht auf Infektionserreger besteht, diese aber nicht eindeutig identifiziert werden können, heben spezielle histochemische Färbungen Mikroorganismen in Gewebeschnitten hervor. Diese Färbungen bleiben trotz des zunehmenden Einsatzes von IHC und molekularer Diagnostik unverzichtbar – sie sind schnell, kostengünstig und liefern morphologischen Kontext.
Gewebe-Gramm-Färbung
Die Gram-Färbung des Gewebes (Brown-Hopps- oder Brown-Brenn-Modifikation) unterscheidet in Paraffinschnitten grampositive (blau-lila) von gramnegativen (rot-rosa) Bakterien. Im Gegensatz zur bakteriellen Gram-Färbungstechnik, die in der Mikrobiologie verwendet wird und frische Kulturen verwendet, funktioniert die Gewebe-Gram-Färbung bei fixiertem, verarbeitetem Gewebe. Kristallviolett färbt grampositive Zellwände; Safranin oder basisches Fuchsin wirken gegenfärbend auf gramnegative Bakterien, Zellkerne und den Hintergrund. Die Gram-Färbung des Gewebes eignet sich zur Identifizierung der Bakterienmorphologie (Kokken, Stäbchen) und des Reaktionsmusters des Gewebes – eine eitrige Entzündung weist auf eitrige Bakterien hin; Eine granulomatöse Entzündung deutet auf Mykobakterien oder Pilze hin.
Ziehl-Neelsen für säurefeste Bakterien
Ziehl-Neelsen (ZN) färbt Mykobakterien (Mycobacterium tuberculosis, M. leprae, nicht-tuberkulöse Mykobakterien) durch Ausnutzung ihrer wachsartigen, mykolsäurereichen Zellwand, die nach der Säure-Alkohol-Entfärbung den Carbolfuchsin-Farbstoff zurückhält. Säurefeste Bakterien erscheinen leuchtend rot vor einer Methylenblau- oder leuchtend grünen Gegenfärbung. Die ZN-Empfindlichkeit im Gewebe beträgt etwa 40–60 % im Vergleich zu Kultur oder PCR – negatives ZN schließt eine mykobakterielle Infektion nicht aus. Modifiziertes ZN (Fite-Faraco) verwendet einen milderen Säure-Alkohol-Entfärber für M. leprae und Nocardia, die weniger säurefest sind als M. tuberculosis.
Grocotts Methenamin-Silber (GMS)
GMS ist der empfindlichste Farbstoff zum Nachweis von Pilzen im Gewebe. Chromsäure oxidiert Polysaccharide der Pilzzellwände zu Aldehyden; Methenamin-Silberlösung reduziert Silberionen an den Aldehydstellen zu metallischem Silber und lagert schwarzes Silber auf den Zellwänden der Pilze ab. Der Hintergrund ist hellgrün gegengefärbt.
GMS erkennt praktisch alle klinisch relevanten Pilze: Candida (Hefen und Pseudohyphen), Aspergillus (septierte Hyphen, die sich bei 45° verzweigen), Mucor (breite, nicht septierte Hyphen, die sich bei 90° verzweigen), Cryptococcus (eingekapselte Hefe, schmalbasiger Spross), Histoplasma (kleine intrazelluläre Hefen), Blastomyces (breitbasierende Keimhefen), Coccidioides (Kügelchen mit Endosporen) und Pneumocystis jirovecii (Zysten mit charakteristischer punktförmiger Morphologie). GMS färbt auch Elastin, was als interne Positivkontrolle dienen kann.
Periodic Acid-Schiff (PAS) für Pilze
PAS färbt Pilzzellwände magentafarben und ist eine Ergänzung zu GMS. Es ist spezifischer als GMS (weniger falsch positive Ergebnisse durch Trümmer), aber etwas weniger empfindlich. Viele Labore verwenden bei jedem Pilzfall sowohl GMS als auch PAS, um die Erkennung zu maximieren. PAS mit Diastase entfernt Glykogen, das mit Pilzen verwechselt werden könnte.
Warthin-Starry für Spirochäten
Die Warthin-Starry-Silberimprägnierung färbt Spirochäten schwarz auf einem hellgelbbraunen Hintergrund. Bei dieser Technik wird metallisches Silber mithilfe einer durch Hydrochinon reduzierten Silbernitratlösung auf den Mikroorganismen abgeschieden. Warthin-Starry wird zum Nachweis von Treponema pallidum (Syphilis – zeigt Spiralorganismen in Haut, Lymphknoten und Plazenta), Borrelia burgdorferi (Borreliose), Helicobacter pylori (Gastritis) und Bartonella henselae (Katzenkratzkrankheit, bakterielle Angiomatose) verwendet. Die Beize ist technisch anspruchsvoll und erfordert eine präzise Temperatur- und pH-Kontrolle.
Giemsa für intrazelluläre Mikroorganismen
Die Giemsa-Färbung wird für Helicobacter pylori in Magenbiopsien (spiralförmige Stäbchen auf der Schleimhautoberfläche), Chlamydien (intrazytoplasmatische Einschlüsse in Bindehaut-, Gebärmutterhals- oder Atemwegsproben), Babesia und Plasmodium (intraerythrozytäre Parasiten) und Leishmania (Amastigoten in Makrophagen) verwendet. Giemsa färbt Kerne violettblau und Zytoplasma rosa; Mikroorganismen erscheinen als ausgeprägte basophile Strukturen.
Vergleich und Algorithmus
Ein diagnostischer Färbealgorithmus für den Verdacht auf eine Infektion beginnt in allen Fällen mit Gram und GMS. Wenn grampositive Stäbchen sichtbar sind, fügen Sie ZN gegen Nocardia und Mykobakterien hinzu. Wenn eine granulomatöse Entzündung ohne sichtbare Organismen vorliegt, fügen Sie ZN und GMS hinzu. Bei Verdacht auf Spirochäten Warthin-Starry hinzufügen. Wenn virale Einschlüsse vorhanden sind, liefert IHC für bestimmte Viren (CMV, EBV, HSV, HHV8, Adenovirus) eine endgültige Identifizierung. Bei allen Spezialfärbungen müssen gleichzeitig Positivkontrollen durchgeführt werden, und die Ergebnisse müssen zur endgültigen Diagnose mit Kultur, Serologie und molekularen Tests korreliert werden.
