Die Histopathologie ist die mikroskopische Untersuchung von erkranktem Gewebe. Bevor eine Pathologin oder ein Pathologe einen Befund beurteilen kann, muss das Gewebe eine Reihe von Vorbereitungsschritten durchlaufen, die die Struktur erhalten, die Probe zum Schneiden härten und Schnitte erzeugen, die dünn genug sind, um Licht durchzulassen. Die Qualität der endgültigen Diagnose hängt direkt von der Qualität der Prozessierung und des Schneidens ab.
Fixierung
Die Fixierung bewahrt die Gewebearchitektur durch Quervernetzung von Proteinen und Inaktivierung von abbauenden Enzymen. Das gebräuchlichste Fixiermittel ist 10% neutral gepuffertes Formalin (NBF), eine 3,7%ige Formaldehydlösung, die Methylenbrücken zwischen Aminogruppen bildet und so die Proteinstruktur stabilisiert, ohne übermäßige Schrumpfung zu verursachen. Die Fixierungszeit hängt von der Gewebegröße ab — eine typische Biopsie benötigt 6-24 Stunden, größere Proben 24-48 Stunden. Unterfixierung hinterlässt das Gewebe anfällig für Autolyse und erzeugt schlecht gefärbte Schnitte; Überfixierung verursacht übermäßige Quervernetzung, die Antigene für die Immunhistochemie maskiert. Andere Fixiermittel umfassen Glutaraldehyd (für Elektronenmikroskopie), Bouin-Lösung (für endokrine Gewebe) und alkoholbasierte Fixiermittel (für die Schnellprozessierung bei Gefrierschnitten).
Prozessierung
Nach der Fixierung muss das Gewebe mit einem festen Trägermedium — typischerweise Paraffinwachs — infiltriert werden, bevor es geschnitten werden kann. Die Prozessierung erfolgt in einem automatischen Gewebeprozessor über 12-24 Stunden in aufeinanderfolgenden Stufen:
Entwässerung entfernt Wasser aus dem Gewebe mittels aufsteigender Ethanolreihen (70%, 80%, 95%, 100%), um Verzerrungen zu vermeiden. Eine unvollständige Entwässerung verhindert das Eindringen von Wachs und verursacht Schnittartefakte.
Intermedium (Aufhellung) ersetzt Ethanol durch ein organisches Lösungsmittel, das sowohl mit Alkohol als auch mit Paraffin mischbar ist. Xylol ist das gebräuchlichste Aufhellungsmittel; es macht das Gewebe durchscheinend und bereitet es auf die Infiltration vor.
Infiltration ersetzt das Aufhellungsmittel durch geschmolzenes Paraffinwachs in einem Vakuumofen, um eine vollständige Penetration des gesamten Gewebeblocks sicherzustellen. Das Vakuum entfernt Luftblasen, die sonst Löcher in den Schnitten verursachen würden.
Einbettung
Die Einbettung orientiert das infiltrierte Gewebe in einem Paraffinblock zum Schneiden. Das Gewebe wird in eine Metallform gelegt, mit geschmolzenem Wachs bedeckt und auf einer Kälteplatte bis zur Verfestigung gekühlt. Die korrekte Orientierung ist entscheidend: Die meisten Biopsien werden so eingebettet, dass die maximale Querschnittsfläche dem Mikrotommesser zugewandt ist. Kleine oder fragmentierte Proben (Nadelbiopsien, Zellblöcke aus der Zytologie) werden oft in Seidenpapier eingewickelt oder vor der Prozessierung in Agar eingebettet, um Verluste zu vermeiden.
Mikrotomie
Das Schneiden erfolgt an einem Rotationsmikrotom, das den Paraffinblock in präzisen Schritten vorschiebt — typischerweise 3-5 µm für die Routinehistologie. Das Band von Schnitten schwimmt auf einem erwärmten Wasserbad (40-45°C), um Falten zu glätten, und wird dann auf Glasobjektträger aufgenommen. Faktoren, die die Schnittqualität beeinflussen, sind der Zustand der Klinge (Einwegklingen werden regelmäßig gewechselt), die Blocktemperatur (Kühlung der Blöcke auf Eis verbessert das Schneiden von Fettgewebe) und die Schnittgeschwindigkeit (langsame, gleichmäßige Züge ergeben die besten Bänder).
Nach dem Aufziehen werden die Schnitte auf einer Heizplatte oder im Ofen getrocknet, um die Haftung zu gewährleisten. Die anschließende Färbung (am häufigsten H&E — Hämatoxylin und Eosin) zeigt Kern- und Zytoplasmadetails für die mikroskopische Beurteilung.
Häufige Artefakte
Messerspuren erscheinen als parallele Kratzlinien von Scharten in der Mikrotomklinge; sie können durch die Verwendung frischer Klingen für hartes Gewebe minimiert werden.
Kompression tritt auf, wenn der Block zu warm oder die Klinge stumpf ist, wodurch der Schnitt kürzer als die Blockoberfläche wird. Kühlung des Blocks oder Austausch der Klinge behebt dies.
Chatter (abwechselnd dicke und dünne Bänder) resultiert aus Vibrationen im Mikrotom oder einem losen Block — der Block muss fest im Spannkopf fixiert sein.
Falten und Knitter im Schnitt werden durch unsachgemäßes Aufschwimmen auf dem Wasserbad oder übermäßige Hitze verursacht; ein Tropfen Spülmittel im Wasser reduziert die Oberflächenspannung.
Schwimmende Artefakte sind Gewebefragmente anderer Fälle, die das Wasserbad kontaminieren — das Filtern des Wasserbads und täglicher Wechsel verhindern Kreuzkontamination.
Blasen entstehen durch unvollständige Paraffininfliltration während der Prozessierung, wodurch Luft im Gewebe eingeschlossen wird. Eine erneute Prozessierung unter Vakuum kann erforderlich sein.
Qualitätskontrolle
Jeder gefärbte Objektträger sollte auf Schnittdicke (gleichmäßig 3-5 µm), Abwesenheit von Falten und Rissen, vollständige Darstellung des Gewebes und korrekte Beschriftung überprüft werden. Unzureichende Schnitte müssen nachgeschnitten werden, bevor die Pathologin oder der Pathologe den Fall beurteilt. Eine ordnungsgemäße Prozessierung und Schnitterstellung sind Voraussetzungen für eine genaue histopathologische Diagnose und für nachgeschaltete Techniken wie Immunhistochemie, In-situ-Hybridisierung und digitale Pathologie.
