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14/3/2016 1 Métodos de Estudo da Célula UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA CITOLOGIA Profa. Rosa Amorim (rosavaleria@ufpe.br) MICROSCÓPIO Produção de imagens aumentadas de objetos não visualizados à olho nú Principal instrumento da Biologia Celular e Histologia 1) De luz (ML) / Óptico comum Modificado (variações) com propósitos especiais Contraste de fase Invertido Polarização Fluorescência 2) Eletrônico (ME) - imagens mais aumentadas / feixe de elétrons Microscópio Eletrônico de Transmissão (MET) Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) Quatro tipos de Microscopia óptica - Imagem de uma célula cultivada de fibroblasto. A) Microscopia de campo-claro. B) Microscopia de contraste de fase; c) Microscopia de contraste de Interferência diferencial; d) Microscopia de campo escuro. Microscopia Óptico TIPOS DE MICROSCOPIA 14/3/2016 2 TIPOS DE MICROSCOPIA Microscopia Eletrônica Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) As unidades de medida atualmente usadas em biologia celular e em histologia são as seguintes: Unidade de medida Símbolo Valor Micrômetro m 0,001 mm (milésima parte do milímetro) Nanômetro nm 0,001mm (milésima parte do micrômetro) Preparados Temporários (Estudos de Células Vivas) Corantes supravitais; Ex. Cultura de células e de tecidos (in vitro); Cultivo de protozoários; Células vegetais; Células em atividade e/ou em circulação (pequenos animais). Preparados Permanentes (Células Mortas) Fixação e Coloração; Preparados permanentes... Vantagem! Células preservadas melhor demonstração (fixadas e coradas) de seus componentes. Como as Células podem ser Estudadas? 14/3/2016 3 Técnicas de Coleta Existem métodos específicos para coleta de material distintos. Esfregaço: Células livres presentes nos fluidos corpóreos (sangue, linfa, sêmem, líquor, hemolinfa); Espalhamento: Consiste em promover uma raspagem das camadas superficiais das mucosas Ex.: mucosas vaginais ou bucais; Montagem total (à fresco ou não): Ex.: Órgão inteiro de insetos, folha de uma planta; Corte histológico: cortes extremamente finos (micrômetros) ; 14/3/2016 4 Preparação de Lâminas Permanentes para a observação em Microscopia de Luz Etapa do Processamento Microscopia de Luz Fixação Em uma etapa (formalina ou outro agente fixador) Desidratação Álcool etílico Clarificação Xilol Inclusão Parafina Corte Micrótomo Coleta do corte Lâmina de vidro Coloração Corantes (Ácidos ou Básicos) Processamento de Material Biológico Fixação do material “A fixação imobiliza os componentes químicos celulares” · Proteínas; · Ácidos Nucléicos; · Polissacarídeos; · Lipídeos. Finalidades: 1. Evitar autólise; 2. Impedir a atividade e proliferação de bactérias; 3. Preparar células para etapas seguintes das técnicas histológicas; 4. Aumentar a afinidade das estruturas celulares pelos corantes usados na microscopia óptica 14/3/2016 5 “Existe pouco conteúdo dentro das células que impedem a passagem da luz, assim células fixadas e seccionadas vistas ao Microscópio Óptico são transparentes, com exceção: células vegetais – cloroplastos Célula animal – hemácias” Uma maneira de tornar as células visíveis é a utilização de corantes!!! “Diferentes componentes celulares podem ser seletivamente corados” “A coloração acentua a absorção de luz pelo material” Corantes - moléculas orgânicas que apresentam em sua estrutura duplas ou triplas ligações, as quais interagem com a luz dotando os corpos de capacidades absortivas: Grupo Cromofórico. Corantes Ácidos = aniônicos (Eosina, Orange G, Fucsina): – Grupo iônico carregado negativamente; – Liga-se a moléculas básicas (+); Ex: Proteínas ricas em aa básicos (NH2) Eosina 14/3/2016 6 Corantes Básicos = catiônicos (Azul de toluidina, Azul de metileno, Hematoxilina): – Grupo iônico carregado positivamente; – Liga-se a moléculas ácidas Ex: radicais fosfato -H2PO4 (DNA e RNA), carboxilas -COOH, Hidroxila –OH, sulfatos –HSO4 Azul de metileno Reações de Acidofilia e Basofilia Afinidade por corantes ácidos (proteínas básicas citoplasmáticas) ACIDÓFILAS Afinidade por corantes básicos (DNA, RNA, glicoproteínas ácidas, Pectatos e polissacarídeos ácidos) BASÓFILAS Células de Allium cepa coradas com Azul de Metileno. 14/3/2016 7 COLORAÇÃO GERAL OS MÉTODOS DE COLORAÇÃO PODEM SER GERAIS OU CITOQUÍMICOS COLORAÇÃO GERAL Os métodos gerais são aqueles cujo pH final da solução permite a coloração de uma ampla gama de substratos, não havendo possibilidade de se quantificar os compostos corados. Ex.: Hematoxilina e Eosina COLORAÇÃO CITOQUÍMICA Os métodos citoquímicos apresentam alta especificidade para seus substratos, havendo técnicas que permitem a quantificação destes após a coloração. Ex. Corantes citoquímicos: Ex. Azul de Tuluidina e Xylidine Ponceau Citoquímica / Histoquímica “COMPREENDE TÉCNICAS DIVERSAS PARA A IDENTIFICAÇÃO E LOCALIZAÇÃO DAS MOLÉCULAS QUE CONSTITUEM AS CÉLULAS” · Proteínas; · Ácidos Nucléicos; · Polissacarídeos; · Lipídeos; · Íons (Ex. Ca+2); · Enzimas; Métodos Especiais de Estudo Deve ser: Específicas - Reações químicas só deve ocorrer com o componente pesquisado; Sensível - Capaz de detectar quantidades muito pequenas do componente; 14/3/2016 8 Citoquímica / Histoquímica Para se localizar uma determinada substância, a reação citoquímica deve resultar: Produto da Reação Tipo de Microscopia Insolúvel e corado Cromóforo Emite Fluorescência Fluoróforo Dispersar elétrons Eletro-denso M. O. Microscopia de Fluorescência M.E.T. As reações citoquímicas podem ser mediadas por: •Interações Eletrostáticas; •Ligações Covalentes; •Interações Hidrofóbicas; REAÇÃO DE P.A.S. ( Periodic Acid Schiff): muito útil na detecção de polissacarídeos neutros (glicogênio, amido e celulose) e de radicais glicídicos de glicoproteínas; A reação de P.A.S. (ácido periódico/reativo de Shiff), também consiste de duas etapas: 1 Oxidação com ácido periódico, de grupamentos OH vizinhos formando grupamentos aldeídos; 2 Coloração com reativo de Shiff, restaurando o grupo cromofórico e gerando um composto corado (Magenta). Reações Citoquímicas (Ligações Covalentes) OBS.: a fixação do material não pode ser feita com formaldeído, paraformaldeído e Glutaraldeído. Corte transversal das glândulas do intestino grosso, mostrando as suas células caliciformes e absorventes. Método do PAS (Periodic-Acid-Schiff). Aumento médio. células de Fígado. Método do PAS (Periodic- Acid-Schiff). Aumento médio. APLICAÇÃO: Fígado (acúmulo de glicogênio); Estômago (camada de revestimento – glicosaminoglicanos); Depósito de polissacarídeos nos tecidos = Amiloidoses e outras patologias. 14/3/2016 9 CITOQUÍMICA ENZIMÁTICA “DETECTA ENZIMAS ASSOCIADAS COM ESTRUTURAS SUBCELULARES” FUNDAMENTO: O método emprega um substrato que é especificamente clivado por uma enzima na célula para liberar um produto, o qual é transformado em um precipitado visível. Ex.: A atividade da fosfatase ácida (lisossomos) foi determinado pela incubação das células com -glicerofosfato de sódio e revelada em presença do chumbo fosfato de chumbo, precipitado elétron-denso . Requisitos: 1.Preservação da integridade molecular (Fixadores brandos ou congelamento) 2. Ambiente de incupação adequado (pH e temperatura) Figura -Micrografia Eletrônica mostrando a localização da enzima fosfatase ácida em lisossomos. IMUNOCITOQUÍMICAou IMUNOHISTOQUÍMICA “AS TÉCNICAS IMUNOCITOQUÍMICAS PERMITEM O ESTUDO DA LOCALIZAÇÃO INTRACELULAR DE PROTEÍNAS ESPECÍFICAS” É BASEADA NA REAÇÃO: ANTÍGENO - ANTICORPO ANTÍGENO: Qualquer substância estranha que pode induzir uma resposta imune em um hospedeiro e reage especificamente com anticorpos. ANTICORPO: Proteínas que se ligam fortemente aos seus alvos, sintetizadas pelas células brancas do sangue. O complexo antígeno-anticorpo pode ser revelado por meio de marcadores especiais ou sondas (corantes fluorescente, enzimas, esferas de ouro coloidal) e podem se visualizados sob diferentes microscopias. PODE SER DE DOIS TIPOS IMUNOCITOQUÍMICA DIRETA - O anticorpo é marcado por um marcador (sonda), ex.: enzima, proteína. IMUNOCITOQUÍMICA INDIRETA - O anticorpo é marcado por um segundo anticorpo (anticorpo secundário), ao qual será inserido um marcador (sonda). IMUNOCITOQUÍMICA ou IMUNOHISTOQUÍMICA 14/3/2016 10 IMUNOFLUORESCÊNCIA “QUANDO O COMPOSTO UTILIZADO NA MARCAÇÃO DO ANTICORPO É UM FLUOROCROMO” Isotiocianato de Fluoresceína (FITC) – Emite fluorescência VERDE. Isotiocianato de Tetrametilrodamina (TRITC) - Emite fluorescência VERMELHA. EQUIPAMENTO UTILIZADO: MICROSCÓPIO DE FLUORESCÊNCIA. Marcação por fluorescência. Em vermelho: actina; em verde: microtúbulos; em azul: núcleo Aplicações: • Identificar subpopulações de linfócitos; • Identificar espécies bacterianas; • localização de hormônios; • Detecção complexos ag-ac em doenças auto-imunes •Detecção anticorpos anti-DNA • Teste qualitativo; Fc FRACIONAMENTO CELULAR “POR CENTRIFUGAÇÃO É POSSÍVEL OBTER ORGANELAS CELULARES EM ESTADO DE PUREZA E, EM SEGUIDA ESTUDAR SUAS PROPRIEDADES QUÍMICAS, FÍSICAS E BIOLÓGICAS” CENTRIFUGAÇÃO FRACIONADA – Consiste de uma série de centrifugações a velocidades crescentes. 14/3/2016 11 Etapas: 1.Homogeneização do tecido; 2. Centrifugação fracionada; O isolamento da organela depende de seu COEFICIENTE DE SEDIMENTAÇÃO (Tamanho, forma e densidade)
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