Die Visualisierung der zellulären Komponenten des Nervensystems erfordert spezielle Färbungen, die Myelinscheiden, neuronale Prozesse und Gliazellen hervorheben. Diese Techniken sind für die Diagnose demyelinisierender Erkrankungen, neurodegenerativer Erkrankungen und Hirntumoren unerlässlich.
Myelinflecken
Luxol Fast Blue (LFB) ist die standardmäßige histochemische Färbung für Myelin. Der Kupferphthalocyanin-Farbstoff bindet sich an die Grundproteinkomponente der Myelinscheiden und erzeugt eine blaugrüne Farbe. LFB wird verwendet, um Myelinisierungsmuster (normal vs. Hypomyelinisierung bei Leukodystrophien), Demyelinisierung (Plaques bei Multipler Sklerose – gut abgegrenzte Bereiche mit Myelinverlust mit relativer axonaler Erhaltung) und Pathologie der weißen Substanz (Ödeme, Infarkt, Leukoenzephalopathie) zu bewerten. Für zellulare Details wird LFB typischerweise mit H&E oder PAS kombiniert.
Solochromes Cyanin ist eine schnelle Myelinfärbung, die innerhalb von 10–15 Minuten eine blauschwarze Myelinfärbung erzeugt. Es wird für Gefrierschnitte und die schnelle Beurteilung der Myelinisierung verwendet.
Myelin Basic Protein (MBP) IHC erkennt die MBP-Komponente von Myelinscheiden. MBP IHC ist empfindlicher als LFB für die Erkennung einer frühen Demyelinisierung und verbleibender Myelinreste. Es wird verwendet, um die Demyelinisierung in Multiple-Sklerose-Biopsien zu bestätigen und das zentrale Myelin in Nervenscheidentumoren zu identifizieren.
Neuronale Flecken
Cresyl Violet (CV) – ein Nissl-Farbstoff, der an ribosomale RNA im neuronalen Zytoplasma bindet und violette Nissl-Substanz produziert. Der CV zeigt die neuronale Dichte, das Nissl-Muster (Verlust der Nissl-Substanz – Chromatolyse – weist auf eine axonale Schädigung hin) und die Kernmorphologie. Die klassische LFB-CV-Kombination färbt Myelin (blau) und Neuronen (violett) im selben Abschnitt.
Bielschowsky-Silberimprägnierung – eine Reduktionsmethode mit Silber, die Neurofibrillen (intrazellulär) und neuritische Prozesse (Axone und Dendriten) vor einem hellbraunen Hintergrund schwarz färbt. Es zeigt Neurofibrilläre Knäuel (intrazelluläre, flammenförmige Knäuel bei der Alzheimer-Krankheit), neuritische Plaques (extrazelluläre Ablagerungen von Amyloid mit dystrophischen Neuriten), Pick-Körper (runde, intrazytoplasmatische Einschlüsse bei der Pick-Krankheit) und Neuropilfäden (dystrophische Neuriten im Neuropil).
NeuN IHC (Neuronal Nuclei) – ein spezifischer Marker reifer Neuronen. NeuN ist ein Kernprotein, das in den meisten neuronalen Typen exprimiert wird (Ausnahmen sind Kleinhirn-Purkinje-Zellen, retinale Photorezeptoren und untere Olivenneuronen). Der Verlust der NeuN-Färbung weist auf eine neuronale Schädigung oder den Tod hin.
Neurofilament (NF) IHC – erkennt das axonale Zytoskelett. Neurofilament-Färbungen zeigen axonale Sphäroide (geschwollene, NF-positive Axone bei axonaler Verletzung) und Torpedos (geschwollene Purkinje-Zell-Axone bei Kleinhirndegeneration). NF wird auch zur Beurteilung der Axondichte bei Biopsien peripherer Nerven verwendet.
Glialflecken
GFAP (gliales fibrilläres saures Protein) IHC ist der bestimmende Marker von Astrozyten. Im normalen Gehirn färbt GFAP protoplasmatische und faserige Astrozyten mit feinen, verzweigten Fortsätzen. Bei der reaktiven Astrogliose (Reaktion auf eine ZNS-Verletzung) führt die Hochregulierung von GFAP zu einer Hypertrophie von Zellkörpern und -prozessen – „gemistozytären“ Astrozyten. GFAP ist auch der Abstammungsmarker für astrozytäre Tumoren (Astrozytom, Glioblastom, pleomorphes Xanthoastrozytom).
Olig2 IHC – Kernmarker von Oligodendrozyten und ihren Vorläufern. Olig2 wird in Oligodendrogliomen exprimiert und ist ein empfindlicher Marker für Glia-Neoplasien. Es wird auch in einer Untergruppe von Zirbeldrüsenparenchymtumoren exprimiert.
Iba1 IHC (ionisiertes Calcium-bindendes Adaptermolekül 1) – ein mikrogliaspezifischer Marker, der sowohl ruhende (verzweigte) als auch aktivierte (aöboide) Mikroglia färbt. Aktivierte Mikroglia werden bei neurodegenerativen Erkrankungen (Alzheimer, Parkinson, ALS), Multipler Sklerose und Infektionen hochreguliert. CD68 – ein lysosomaler Marker in Makrophagen und aktivierten Mikroglia, der zur Beurteilung des Grades des entzündlichen Infiltrats verwendet wird.
Anwendungen bei demyelinisierenden Erkrankungen
Multiple Sklerose – LFB zeigt gut abgegrenzte, perivenuläre demyelinisierende Plaques in der weißen Substanz. Neurofilament-IHC zeigt eine relative axonale Erhaltung innerhalb der Plaque. MBP IHC bestätigt Myelinverlust. CD68 IHC hebt die Infiltration von Makrophagen/Mikroglia hervor. GFAP IHC zeigt eine reaktive Astrogliose am Plaquerand.
Progressive multifokale Leukoenzephalopathie (PML) – Eine JC-Virusinfektion von Oligodendrozyten führt zu einer fleckigen Demyelinisierung mit vergrößerten, virusinfizierten Oligodendrogliakernen. LFB zeigt Myelinverlust; SV40 IHC (kreuzreagiert mit dem JC-Virus) bestätigt die Diagnose.
Leukodystrophien – angeborene Störungen des Myelinstoffwechsels (metachromatische Leukodystrophie, Adrenoleukodystrophie, Krabbe-Krankheit) zeigen einen diffusen Myelinverlust auf LFB mit spezifischem Speichermaterial, das durch spezielle Färbungen identifiziert wird. Qualitätssicherung für neuropathologische Färbungen umfasst bekannte Positivkontrollen (Gehirn mit Alzheimer-Pathologie für Bielschowsky, Multiple-Sklerose-Plaque für LFB).
