La démonstration histochimique des métaux et minéraux dans les coupes tissulaires identifie les accumulations pathologiques qui causent ou indiquent une maladie. Ces méthodes exploitent des réactions chimiques spécifiques entre les ions métalliques et les réactifs organiques, produisant des précipités colorés insolubles au site de dépôt du métal.

Fer : Bleu de Prusse de Perls

Le Bleu de Prusse de Perls est la coloration histochimique standard pour le fer ferrique (Fe3+). La réaction utilise de l’acide chlorhydrique pour libérer les ions ferriques des protéines (ferritine, hémosidérine) et du ferrocyanure de potassium pour former du ferrocyanure ferrique — un pigment bleu insoluble et intense (bleu de Prusse). L’intensité de la coloration bleue reflète la quantité de fer présente.

L’accumulation de fer survient dans l’hémochromatose héréditaire (fer hépatocytaire, principalement périportal), la surcharge en fer secondaire (sidérose transfusionnelle, anémies hémolytiques — fer dans les cellules de Kupffer et les cellules sinusoïdales), la maladie alcoolique du foie (fer mixte hépatocytaire et dans les cellules de Kupffer) et la déposition localisée de fer (sites d’hémorragie, infarctus, tumeurs). Dans la moelle osseuse, la coloration de Perls gradue le fer de stockage de 0 (absent) à 6 (massivement augmenté). Dans le poumon, les macrophages chargés d’hémosidérine (« cellules d’insuffisance cardiaque ») indiquent une congestion ou une hémorragie pulmonaire.

Perls avec amplification DAB utilise la diaminobenzidine pour amplifier le signal du bleu de Prusse, convertissant le bleu en brun foncé et augmentant la sensibilité de 10 à 100 fois pour détecter de petites quantités de fer.

Cuivre : Colorations Rhodanine et Timm

La coloration Rhodanine (p-diméthylaminobenzylidène rhodanine) détecte le cuivre dans les coupes tissulaires. Les ions cuivre se lient à la rhodanine, formant un précipité rouge-orange. La coloration est la plus sensible pour les grands agrégats de cuivre dans les lysosomes. La méthode au sulfure d’argent de Timm est plus sensible, détectant à la fois le cuivre et le zinc en précipitant les sulfures de métaux lourds et en les amplifiant par développement physique à l’argent.

L’accumulation de cuivre définit la maladie de Wilson (dégénérescence hépatolenticulaire) — dépôts de cuivre dans les hépatocytes (périportaux, associés à la stéatose, l’inflammation et la fibrose), dans le cerveau (putamen, globus pallidus) et dans la membrane de Descemet de la cornée (anneaux de Kayser-Fleischer). Le cuivre hépatique >250 µg/g de poids sec est diagnostique. La coloration Rhodanine est positive dans la maladie de Wilson avancée mais peut être négative aux stades précoces — la mesure quantitative du cuivre par spectroscopie d’absorption atomique est l’étalon-or.

Métaux Lourds

Plomb — le plomb tissulaire est démontré par la méthode à la dithizone, qui forme un complexe plomb-dithizone rouge. Le plomb se dépose dans l’os (lignes de plomb dans l’os en croissance), le rein (inclusions intranucléaires dans les cellules tubulaires proximales) et le cerveau (capillaires cérébelleux et neurones). Les inclusions de plomb sont également visibles sur H&E sous forme d’inclusions intranucléaires éosinophiles.

Mercure — les dépôts sont démontrés par la méthode au sulfure d’argent (autométallographie). Le mercure s’accumule dans le rein (tubules proximaux), le cerveau (cellules granulaires du cervelet) et les ganglions sensoriels. L’autométallographie peut détecter le mercure à des concentrations extrêmement faibles.

Argent — l’autométallographie démontre les dépôts d’argent dans les tissus des personnes atteintes de toxicité à l’argent (argyrisme). L’argent s’accumule dans la peau (glandes sudoripares péri- eccrines, membranes basales), le rein (membranes basales glomérulaires) et la cornée. Dans les laboratoires d’histologie, les colorations à l’argent sont utilisées pour la réticuline, les champignons et les spirochètes ; l’argent résiduel dans les équipements de traitement peut causer une coloration artefactuelle.

Aluminium

L’aluminium est détecté par la coloration à l’aluminon (acide aurine tricarboxylique), qui forme un lac rouge avec les ions aluminium. Les dépôts d’aluminium se trouvent dans l’os (au front de minéralisation — associé à l’ostéomalacie liée à la dialyse), dans le cerveau (enchevêtrements neurofibrillaires dans la maladie d’Alzheimer — association non prouvée) et dans la rate et le foie. La toxicité de l’aluminium survient chez les patients insuffisants rénaux chroniques sous dialyse avec de l’eau contaminée par l’aluminium.

Calcium et Phosphates

Le calcium est démontré par Von Kossa (substitution par l’argent, noir) et Rouge Alizarine S (complexe orange-rouge). Ces méthodes sont décrites en détail dans la section sur les colorations pour l’amyloïde, les pigments et les minéraux. Le phosphate de calcium est le dépôt minéral le plus courant dans les tissus mous ; l’oxalate de calcium nécessite une lumière polarisée (cristaux biréfringents) ou du Rouge Alizarine S.

Contrôle Qualité

Toute histochimie des métaux nécessite des contrôles positifs : foie surchargé en fer (Perls’), foie de Wilson (rhodanine), artère calcifiée (Von Kossa). La pureté des réactifs est essentielle — la contamination par des traces de métaux dans les réactifs provoque une coloration faussement positive. L’eau déionisée doit être utilisée pour toutes les solutions. Les colorations des métaux sont sensibles à la fixation — le formol convient pour le fer et le calcium mais une fixation prolongée peut lessiver le cuivre. Consultez les directives d’assurance qualité pour les protocoles de validation lors de la mise en œuvre de ces colorations.