Demonstrasi histokimia logam dan mineral dalam irisan jaringan mengidentifikasi akumulasi patologis yang menyebabkan atau mengindikasikan penyakit. Metode ini memanfaatkan reaksi kimia spesifik antara ion logam dan reagen organik, menghasilkan endapan tak larut berwarna di tempat deposisi logam.
Besi: Perls’ Prussian Blue
Perls’ Prussian Blue adalah pewarnaan histokimia standar untuk besi ferri (Fe3+). Reaksi menggunakan asam klorida untuk melepaskan ion ferri dari protein (feritin, hemosiderin) dan kalium ferosianida untuk membentuk ferri ferosianida — pigmen biru tak larut yang intens (Prussian blue). Intensitas pewarnaan biru mencerminkan jumlah besi yang ada.
Akumulasi besi terjadi pada hemokromatosis herediter (besi hepatosit, dominan periportal), kelebihan besi sekunder (siderosis transfusi, anemia hemolitik — besi di sel Kupffer dan sel pelapis sinusoidal), penyakit hati alkoholik (besi campuran hepatosit dan sel Kupffer), dan deposisi besi lokal (lokasi perdarahan, infark, tumor). Di sumsum tulang, pewarnaan Perls menilai besi simpanan dari 0 (tidak ada) hingga 6 (sangat meningkat). Di paru, makrofag sarat hemosiderin (“sel gagal jantung”) mengindikasikan kongesti paru atau perdarahan.
Perls dengan peningkatan DAB menggunakan diaminobenzidin untuk memperkuat sinyal Prussian blue, mengubah biru menjadi coklat tua dan meningkatkan sensitivitas 10-100 kali untuk mendeteksi besi dalam jumlah kecil.
Tembaga: Pewarnaan Rhodanine dan Timm
Pewarnaan Rhodanine (p-dimethylaminobenzylidene rhodanine) mendeteksi tembaga dalam irisan jaringan. Ion tembaga berikatan dengan rhodanine, membentuk endapan merah-oranye. Pewarnaan ini paling sensitif untuk agregat tembaga besar di lisosom. Metode sulfida-perak Timm lebih sensitif, mendeteksi tembaga dan seng dengan mengendapkan sulfida logam berat dan memperkuatnya dengan pengembangan perak fisik.
Akumulasi tembaga mendefinisikan penyakit Wilson (degenerasi hepatolentikular) — deposit tembaga di hepatosit (periportal, terkait dengan steatosis, inflamasi, dan fibrosis), di otak (putamen, globus pallidus), dan di membran Descemet kornea (cincin Kayser-Fleischer). Tembaga hati >250 µg/g berat kering bersifat diagnostik. Pewarnaan rhodanine positif pada penyakit Wilson lanjut tetapi mungkin negatif pada tahap awal — pengukuran tembaga kuantitatif dengan spektroskopi serapan atom adalah standar emas.
Logam Berat
Timbal — timbal jaringan didemonstrasikan dengan metode dithizone, yang membentuk kompleks timbal-dithizone merah. Timbal mengendap di tulang (sebagai garis timbal pada tulang yang tumbuh), ginjal (inklusi intranuklear di sel tubulus proksimal), dan otak (kapiler serebelum dan neuron). Inklusi timbal juga terlihat pada H&E sebagai inklusi intranuklear eosinofilik.
Merkuri — deposit didemonstrasikan dengan metode sulfida-perak (autometalografi). Merkuri terakumulasi di ginjal (tubulus proksimal), otak (sel granula serebelum), dan ganglia sensorik. Autometalografi dapat mendeteksi merkuri pada konsentrasi sangat rendah.
Perak — autometalografi menunjukkan deposit perak dalam jaringan individu dengan toksisitas perak (argyria). Perak terakumulasi di kulit (kelenjar keringat periekrin, membran basal), ginjal (membran basal glomerulus), dan kornea. Di laboratorium histologi, pewarnaan perak digunakan untuk retikulin, jamur, dan spiroketa; sisa perak dalam peralatan pemrosesan dapat menyebabkan pewarnaan artifaktual.
Aluminium
Aluminium dideteksi dengan pewarnaan aluminon (asam aurintrikarboksilat), yang membentuk lake merah dengan ion aluminium. Deposit aluminium di tulang (di depan mineralisasi — terkait dengan osteomalasia terkait dialisis), di otak (kusut neurofibrilar pada penyakit Alzheimer — hubungan tidak terbukti), dan di limpa dan hati. Toksisitas aluminium terjadi pada pasien gagal ginjal kronis yang menjalani dialisis dengan air terkontaminasi aluminium.
Kalsium dan Fosfat
Kalsium didemonstrasikan dengan Von Kossa (substitusi perak, hitam) dan Alizarin Red S (kompleks oranye-merah). Metode ini dijelaskan secara rinci di Pewarnaan Amiloid, Pigmen dan Mineral. Kalsium fosfat adalah endapan mineral paling umum di jaringan lunak; kalsium oksalat memerlukan cahaya terpolarisasi (kristal birefringen) atau Alizarin Red S.
Kontrol Mutu
Semua histokimia logam memerlukan kontrol positif: hati kelebihan besi (Perls’), hati penyakit Wilson (rhodanine), arteri terkalsifikasi (Von Kossa). Kemurnian reagen sangat penting — kontaminasi logam jejak dalam reagen menyebabkan pewarnaan positif palsu. Air deionisasi harus digunakan untuk semua larutan. Pewarnaan logam sensitif terhadap fiksasi — formalin cocok untuk besi dan kalsium tetapi fiksasi berkepanjangan dapat melarutkan tembaga. Konsultasikan pedoman jaminan mutu untuk protokol validasi ketika menerapkan pewarnaan ini.
