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Eduarda Lima (UFCA – T31) Métodos de estudo em Histologia - Histologia é o estudo das células e dos tecidos do corpo e de como essas estruturas se organizam para constituir os órgãos. Em razão das pequenas dimensões, é necessário o auxílio de microscópios. - Técnica histológica ou histotecnologia: É o conjunto de procedimentos que envolvem a preparação de amostras (tecidos ou células) para análise sob microscopia de luz. Preparação de espécimes para exame microscópico - O procedimento mais usado no estudo de tecidos ao microscópio de luz (óptico) consiste na preparação de cortes histológicos, pois, na maioria dos casos, os tecidos e órgãos são espessos e não possibilitam a passagem adequada da luz para a formação de imagem. Por isso, antes de serem examinados ao microscópio eles devem ser fatiados em secções ou cortes histológicos muito delgados que são colocados sobre lâminas de vidro. - Os cortes são obtidos por meio de instrumentos de precisão, os micrótomos, mas antes os tecidos e órgãos precisam passar por uma série de tratamentos. - A técnica histológica é dividida nas seguintes fases: 1. Coleta do material 2. Fixação 3. Clivagem 4. Descalcificação 5. Processamento 6. Inclusão 7. Microtomia 8. Coloração 9. Selagem 10. Observação ao microscópio Fixação - Logo após a remoção do corpo, células ou fragmentos de tecidos e órgãos são submetidos a fixação que tem como objetivos: → Evitar a digestão dos tecidos por enzimas existentes nas próprias células (autólise) ou em bactérias; → Endurecer os fragmentos; → Preservar os tecidos para futuras colorações → Preservar em grande parte a estrutura e a composição molecular dos tecidos, para seguir sendo o mais próximo da situação “in vivo”. - Pode ser realizada por métodos químicos ou físicos (menos frequentes). - Na fixação química, os tecidos são imersos em soluções, chamadas de fixadores, de agentes desnaturantes ou de agentes que estabilizam as moléculas ao formar pontes com moléculas adjacentes. Um grande fragmento deve ser cortado em outros menores antes de ser imerso no fixador, tornando mais fácil a penetração, garantindo melhor preservação da estrutura. - Principais grupos de fixadores: → Agentes Oxidantes (ex: tetróxido de ósmio, ósmio crômico); → Agentes Desnaturantes (ex: metanol, etanol, ácido acético, acetona); → Fixadores de Mecanismos Desconhecidos (ex: ácido pícrico, cloreto de mercúrio, sais de zinco); → Fixadores Aldeídos (ex: formol, paraformaldeído, glutaraldeído); → Combinações (ex: carnoy, bouin, B5). OBS.: Alternativamente, pode ser utilizada a perfusão intravascular do fixador para alcançar o interior dos tecidos mais rápido pelos vasos sanguíneos, resultando em uma fixação melhor. - Um dos fixadores mais usados na microscopia de luz é uma solução de formaldeído a 4%, outro fixador muito usado é o grutaraldeído. Eduarda Lima (UFCA – T31) - Na microscopia eletrônica, em virtude da alta resolução oferecida, é necessário maior cuidado na fixação para melhor preservar detalhes da ultraestrutura das células e da matriz. Para essa finalidade, pode ser feita uma fixação dupla, usando uma solução de glutaraldeído tamponado, seguida por uma segunda fixação em tetróxido de ósmio, que preserva e fornece contraste aos lipídios e proteínas, tornou-se o procedimento padrão para estudos ultraestruturais. - Principais fatores que influenciam a fixação: → Temperatura; → Volume da mistura fixadora (deve ser 20 vezes maior que o tamanho do fragmento); → Concentração; → pH da mistura fixadora; → Osmolaridade; → Espessura da amostra; → Tempo de fixação (ex: formaldeído – 06 a 48 horas). ULTRAESTRUTURA: Estrutura detalhada de um espécime biológico, como uma célula, tecido ou órgão, que pode ser observado em microscopia eletrônica. Clivagem - Processo de redução de tamanho e espessura dos fragmentos fixados. Permitindo de forma mais eficaz a penetração do fixador e a melhor difusão dos reagentes durante o processamento histológico; - A espessura aconselhada é de 3mm, com corte fino unidirecional. Descalcificação - O tecido ósseo apresenta uma matriz extracelular com componentes minerais e orgânicos com consistência pétrea que não permitem seu seccionamento e consequente visualização ao microscópio de luz; - Para observação desse tipo de tecido ou diagnóstico de algumas patologias, deve-se proceder a descalcificação; - Tipos de descalcificadores: → Ácidos; → Histoquímicos (ex: EDTA); → Soluções descalcificadoras patenteadas; → Resinas de troca iônica; → Descalcificadores eletrolíticos. (Os mais usados são a base de ácido – fortes ou fracos) - Fatores na escolha do método: → A urgência do material; → O grau de mineralização do tecido; → A coloração a ser empregada; → O tipo de fixador utilizado. Processamento - Reúne procedimentos que visam substituir a água encontrada nos tecidos por um meio mais sólido que confiram consistência e dureza para serem cortados; - Etapas do processamento de tecidos: → Desidratação: A água que se encontra nos tecidos não se mistura com a subst. do processamento (ex: parafina), logo, é necessária uma completa remoção da água para uma completa impregnação pela parafina. (ex de agentes desidratantes: etanol). → Clarificação: Consiste na remoção do álcool dos tecidos utilizado na desidratação através de um agente clarificador (ex: solventes orgânicos - xilol); → Infiltração ou impregnação: É a saturação das cavidades dos tecidos e das células por uma substância que é, geralmente, o meio em que estes serão inclusos (temp. ideal da parafina: 56ºC a 60ºC). - Se caracteriza pela difusão de substâncias apropriadas para dentro e fora do tecido até atingir o ponto em que a concentração dos reagentes e do tecido se torne igual; - Quando há presença de vácuo o processamento pode ser acelerado; - O processamento pode ser realizado manualmente ou automático (economiza horas, existem dois tipos: tipo carrossel e o de transferência de fluido); Eduarda Lima (UFCA – T31) - Para a inclusão em parafina, as substâncias intermediárias mais usadas são o xilol e o toluol. Quando os fragmentos de tecidos são embebidos no solvente orgânico, eles ficam transparentes ou translúcidos. Em seguida, são colocados em parafina derretida (cerca de 5ºC acima do ponto de fusão da parafina – 60ºC). O calor causa a evaporação do solvente orgânico, e os espaços existentes dentro dos tecidos tornam-se preenchidos com parafina. Depois de os fragmentos serem retirados da estufa, a parafina solidifica e eles se tornam rígidos. Inclusão - Após o processamento é preciso que a amostra seja incluída em um molde com parafina que solidificada permitirá a microtomia; - A inclusão se baseia em colocar, com o auxílio de uma pinça previamente aquecida, os tecidos que foram previamente infiltrados em parafina no interior de um molde que já contém parafina líquida com a superfície a ser seccionada (a ser cortada ao micrótomo) para baixo; - Ou seja, consiste no processo em que o tecido é colocado em um molde com parafina fundida, após ser totalmente infiltrada, proporcionando uma consistência rígida; - Os fragmentos devem ser colocados na parafina enquanto aquecidos, evitando-se a formação de bolhas de ar em torno deles. Após o resfriamento, os blocos de parafina com o material incluído são obtidos. Para se realizar uma boa inclusão, é necessário que o fragmento esteja completamente desidratado, clarificado e corretamente impregnado; - É importante que logo após o término do processamento seja efetuada a inclusão, evitando que o material se torne quebradiço e retraído pelo efeito da temperatura da parafina aquecida; - As substâncias mais utilizadas para isso são a parafina (microscopia de luz) e algumas resinas de plástico (microsc. de luz e eletrônica). Microtomia - Os blocos de parafinaque contêm os tecidos são então levados a um micrótomo; - Os mais utilizados são os micrótomos rotativos convencionais; - De acordo com a regulagem, realiza cortes de 1 a 60 micrômetros, embora isso dependa do meio de inclusão que se encontra o tecido; - Após serem seccionados, os cortes são colocados para flutuar sobre uma superfície de água aquecida e, depois, sobre lâminas de vidro, onde aderem e serão, em seguida, corados. Fixação física por congelação - Um modo diferente de preparar secções de tecidos ocorre após submeter os tecidos a um congelamento rápido. Dessa forma, são fixados por congelação tornando-se rígido e prontos para serem seccionados. O micrótomo para tecido congelados é o criostato ou criomicrótomo. Como não passa pelo procedimento de desidratação e inclusão, ele é usado em hospitais/centros cirúrgicos para que seja possível analisar, em poucos minutos, espécimes obtidos durante procedimentos cirúrgicos; - Os cortes por congelação também são úteis para o estudo histoquímico de enzimas e de outras proteínas em cortes histológicos, porque, ao contrário da fixação química, o congelamento não inativa a maioria das enzimas e mantém muitas proteínas em suas conformações e locais originais. Quando se deseja estudar os lipídios Eduarda Lima (UFCA – T31) também se usa secções congeladas, já que a imersão de tecidos em solventes, como o xilol, dissolve essas substâncias. Coloração - Com poucas exceções, os tecidos são incolores. Muito corantes se comportam como substâncias de caráter ácido ou básico e tendem a formar ligações eletrostáticas (salinas) com componentes ionizados dos tecidos. Os componentes dos tecidos que se coram bem com corantes básicos são basófilos e os que tem afinidade por corantes ácido, acidófilos. → Corantes básicos - Exemplos: Azul de toluidina, azul de metileno e hematoxilina (existem 4 tipos mais conhecidos – Erlich, Delafield, Mayer, Harris). Se ligam às estruturas basófilas das células e dos tecidos. Os tecidos que reagem com corantes básicos contêm ácidos na sua composição, como ácidos nucleicos, glicosaminoglicanos e glicoproteínas ácidas; → Corantes ácidos – Exemplos: Orange G, eosina, fucsina ácida. Coram principalmente componentes acidófilos dos tecidos, como, por exemplo, mitocôndrias, grânulos de secreção, proteínas citoplasmáticas e colágeno. - Dentre esses, a combinação de hematoxilina e eosina (HE) é a mais utilizada. A hematoxilina cora em azul ou violeta o núcleo das células e estruturas como porções do citoplasma ricas em RNA e a matriz extracelular da cartilagem hialina. A eosina cora o citoplasma e o colágeno em cor de rosa. - O procedimento inteiro desde a fixação até a observação de um tecido em um microscópio de luz pode demorar de 12h a 2 dias. Microscopia de Luz - Torna possível a obtenção de boas imagens aumentadas até 1000 a 1500 vezes. O poder/limite de resolução máximo (menor distância entre duas partículas, possibilita que elas sejam vistas como dois objetos separados) do microscópio de luz é de aproximadamente 0,2 µm. Objetos menores ou mais delgados que 0,2 µm (exemplo, membrana celular ou um filamento de actina) não podem ser distinguidos por esse instrumento. Ou dois objetos como, duas mitocôndrias ou lisossomos, serão vistos como um só objeto se estiverem separados por menos de 0,2 µm. - Então, o que determina a riqueza de detalhes é o limite de resolução máxima e não seu poder de aumento. Microscopia de contraste de fase e de contraste diferencial de interferência - O microscópio de contraste de fase usa um sistema de lentes que produz imagens visíveis de cortes quase transparentes/não corados. Outros métodos para observar secções desse tipo é a microscopia de contraste diferencial (microscopia de Nomarski), que produz uma imagem aparentemente tridimensional. Estas imagens são sempre vistas em preto, branco e tons de cinza. Microscopia confocal - A imagem fornecida pelos microscópios não costuma ser composta de um único plano muito delgado do corte, Eduarda Lima (UFCA – T31) há superposição de vários planos. Para resolver isso foi desenvolvido o microscópio confocal, que torna possível focalizar um plano muito delgado do espécime. A localização dos componentes do espécime pode ser feita com mais precisão que ao microscópio de luz. Microscopia de fluorescência - É chamado de fluorescência o fenômeno quando as substâncias são irradiadas por luz de um determinado comprimento de onda, emitindo luz com um comprimento de onda mais longo. Nessa microscopia as secções são iluminadas por uma fonte de luz de mercúrio sob alta pressão. Dessa forma, as substâncias fluorescentes são observadas como objetos brilhantes e coloridos. Substâncias fluorescentes que tenham afinidade por moléculas encontradas nas células ou na matriz extracelular podem ser usadas como corantes fluorescentes, como o alaranjado de acridina, que pode combinar-se com o DNA e o RNA. Microscopia Eletrônica - Se baseia na interação entre elétrons e componentes dos tecidos. Os dois tipos são: Microscopia eletrônica de transmissão: - Na teoria, possibilita altíssima resolução (0,1 nm), na prática, situa em torno de 3 nm. Torna possível que espécimes de partículas e moléculas isoladas sejam ampliados até cerca de 400 mil vezes e que cortes delgados de células e tecidos sejam ampliados cerca de 120 mil vezes. - A imagem resultante é sempre em preto e branco. As áreas claras são denominadas elétron-lucentes ou elétron-transparentes, enquanto as áreas escuras, elétrons-densa. - O microscópio eletrônico usa cortes muito mais delgados que os de microscopia de luz. Microscopia eletrônica de varredura: - Fornece imagens pseudotridimensionais das superfícies de células, tecidos e órgãos. São obtidas imagens em preto e branco de fácil interpretação. OBS1.: Os termos histoquímica e citoquímica são usados para indicar métodos que identificam e localizam subst. em células e matriz extracelular, seja em cortes histológicos ou em células cultivadas. Muitos procedimentos histoquímicos são usados em diagnóstico laboratorial de várias doenças. A reação de Perts para ferro, as reações de PAS-amilase para glicogênio e Alcian blue para glicosaminoglicanos são habitualmente aplicadas a biopsias de tecidos de pacientes nos quais se quer diagnosticar doenças em que se acumulam nos tecidos quantidades elevadas de ferro (ex: hemocromatose, hemossiderose), glicogênio(glicogenoses), glicosaminoglicanos (mucopolissacaridoses) e esfingolipídios (esfingolipidoses). OBS2.: A imunocitoquímica é a metodologia que possibilita identificar, por meio de anticorpos, moléculas em cortes ou em células cultivadas, grande utilidade para identificar e localizar proteínas e glicoproteínas. O anticorpo se liga especificamente à proteína e sua localização pode então ser evidenciada por microscopia de luz ou eletrônica, dependendo do marcador que foi acoplado ao anticorpo. OBS3.: Técnicas de hibridização: Hibridização ou hibridação é a ligação entre duas moléculas de cadeia única de ácidos nucleicos (DNA com DNA, RNA com RNA ou RNA com DNA) que se reconhecem um ao outro se suas sequências forem complementares, formando moléculas de cadeia dupla. A hibridização possibilita a identificação de sequências específicas de DNA ou RNA. Hibridização in situ: Quando aplicada diretamente a células e cortes de tecidos, esfregaços ou cromossomos de células mitóticas, a técnica é chamada de hibridização in situ. Essa técnica é excelente para averiguar se uma célula tem uma sequência específica de DNA (ex: um gene ou parte de um gene), ou para definir a localização de um gene em um cromossomo ou identificar as células nas quais um gene específico está sendo transcrito. As técnicas de hibridização são altamente específicas e habitualmente utilizadas em pesquisa, diagnóstico clínico emedicina forense.
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