Biologia komórki – mitochondria, cytoszkielet, ruch komórki

(1)

dr n. med. Bogusław Nedoszytko

Metody badań histologicznych

Wydział Zamiejscowy w Gdyni

(2)

Histologia i biologia komórki

(3)

Podstawy biologii i genetyki

(4)

Atlas Histologiczny

(5)

Podstawy biologii i genetyki

(6)

Program wykładów:

• Biologia komórki – komórki pro i eukariotyczne, teoria endosymbiozy, błona komórkowa, transport przez błony,

• osmoza, dializa, endocytoza, egzocytoza, fagocytoza, aparat Golgiego, lizosomy, peroksysomy.

• Biologia komórki – mitochondria, cytoszkielet, ruch komórki.

• Biologia komórki – jądro komórkowe, struktura i funkcje, chromatyna, chromosomy.

• Biologia komórki – cykl komórkowy, podziały komórkowe, mitoza, mejoza, proliferacja, apoptoza, spermatogeneza, oogeneza,

• Biologia komórki – połączenia międzykomórkowe, macierz miedzykomórkowa, transport międzykomórkowy.

• Histologia, podstawy techniki histologicznej.

• Tkanka nabłonkowa i tkanka łączna.

• Skóra – budowa i funkcje naskórka, skóry właściwej i tkanki podskórnej.

• Wytwory skóry – włosy, paznokcie, gruczoły potowe i łojowe, gruczoł mlekowy.

• Tkanka kostna i tkanka chrzęstna, szpik kostny.

• Krew, układ krwionośny, układ limfatyczny.

• Tkanka mięśniowa, tkanka nerwowa i glejowa

• Układ pokarmowy, wątroba i trzustka.

• Układ oddechowy i układ dokrewny.

• Układ moczowy i układ rozrodczy.

• Embriologia – wybrane zagadnienia.

(7)

Program ćwiczeń

• Tkanka nabłonkowa, tkanka łączna,

• Tkanka kostna i chrzęstna, układ mięśniowy

• Skóra i tkanka podskórna. włosy, paznokcie

• Krew i układ krwionośny, układ oddechowy

• Tkanka nerwowa, układ pokarmowy

(8)

Zalecana literatura i materiały dydaktyczne

• Histologia, A. Stevens, J. Lowe , PWN. 2000

• Alberts i wsp. Podstawy biologii komórki. PWN 1999.

• Limanowski – Podstawy histologii WSZPZIU

• Histologia, pod red. K. Ostrowskiego, PZWL, 1995

• Histologia, W. Sawicki, PZWL, 2003

• Podstawy cytofizjologii i histofizjologii, A. Myśliwski, skrypt AMG, 2003

• Podstawy cytofizjologii, pod red. J. Kawiaka, M. Olszewskiej, J.

Warchoła, PWN, 1995

• Atlas histologiczny pod red. A. Myśliwskiego, OPERON, 2000

• Atlas cytologii i histologii, Sobotta i Hammersen, Urban & Partner

• Atlas histologiczny – B. Nedoszytko ( w przygotowaniu)

(9)

(10)

(11)

Histologia

• Przedmiot i metody badań

(12)

Histologia (gr. histos = utkanie; łac. textus ⁼ utkanie, tkanina, plecionka) jest nauką o

budowie i czynnościach tkanek.

(13)

Komórka Tkanka Narząd

Układ narządów

(14)

Wyróżnia się:

• histologię ogólną – naukę o ogólnej budowie i funkcjach podstawowych tkanek organizmu;

• histologię szczegółową – naukę o mikroskopowej budowie poszczególnych narządów i układów narządów;

• histofizjologię – naukę o czynnościach tkanek, w powiązaniu jednak z ich strukturą;

• histochemię - naukę o metodach wybarwiania i wykrywania (reakcje barwne) substancji chemicznych zawartych w

poszczególnych tkankach oraz badającą w pewnym zakresie procesy biochemiczne w tkankach;

• histopatologię – naukę o budowie i funkcjach tkanek organizmu w stanie chorobowym (mikroskopowe badanie zmian chorobowych = patologicznych w narządach).

(15)

(16)

Nabłonki - ektoderma

Mięśnie i tkanka łączna - mezoderma

Tkanka nerwowa - ektoderma

(17)

Etapy badania histologicznego

• Pobieranie tkanki

• Wybranie wycinków

• Utrwalanie tkanki:

-zazwyczaj chemicznie (formalina) -mrożenie

• Usunięcie utrwalacza

• Odwodnienie tkanki (alkohole)

• Oczyszczenie tkanki (ksylen)

• Zatopienie w parafinie

• Wykonanie preparatów (szkiełek)

• Barwienie rutynowe (Hematoxylina & Eozyna)

• Przykrycie szkiełkiem nakrywkowym (balsam kanadyjski)

(18)

Pobieranie materiału do badań

histologicznych

(19)

Wykonanie preparatów

(20)

Archiwum preparatów w bloczkach parafinowych

(21)

Mikrotom

(22)

Odwadnianie tkanek

(23)

Barwienie preparatów

(24)

Eozyna & hematoksylina

Eozyna - barwik kwaśny – barwi tkanki na czerwono

• Reaguje z grupami kationowymi białek, tkanki zabarwiają się czerwono

• Związki i tkanki wykazują acidofilię

• Barwi białka, cytoplazmę

Hematoksylina barwnik zasadowy – barwi tkanki na niebiesko

• Reaguje z grupami anionowymi:

fosforanowymi (DNA, RNA)

siarczanowymi, karboksylowymi,

• związki i tkanki wykazują bazofilię

• Barwi jądro komórkowe, rybosomy

(25)

Płuca – eozyna+hematoksylina

(26)

Cytologia

• wymazy z dróg rodnych ,

• diagnostyka stanów zapalnych i

nowotworów

(27)

Metody stosowane w histologii

•Histochemia/Cytochemia/Immunocytochemia

•Autoradiografia

•Hodowla organów i tkanek

•Separacja ( oddzielania) komórek i organelli

•Specjalne techniki mikroskopowe i mikroskopy

(28)

Miary długości:

1 Angstrom (Å) = 0.1 nanometra (nm) 10 Angstroms = 1.0 nanometra

1,000 nanometers = 1.0 micrometra (μm) 1,000 micrometers = 1.0 millimeter (mm) Erytrocyt (RBC) = średnica 6-7μm

(29)

(30)

METODY STOSOWANE W HISTOLOGII

Histochemia/Cytochemia/Immunocytochemia

•Daje informacje o składzie chemicznym tkanki

•Po rutynowym utrwalaniu barwi się tkankę na obecność:

- Nukleoprotein

- Białek cytoszkieletu (wewnątrz komórkowo) - Białek pozakomórkowych

- Fosfolipidów i białek błony komórkowej - Węglowodanów ( glikogen)

(31)

(32)

Neurony Komórki tuczne w skórze

(33)

Nerka – kanaliki nerkowe

(34)

Włókna kolagenu w sercu

(35)

Jelito cieńkie (H+E)

(36)

Immunocytochemia:

•Reakcja Antygen/przeciwciało

•P-ciało sprzężone z enzymem, metalem ciężkim lub barwnikiem fluorescencyjnym

• P-ciało pierwotne/ P-ciało wtórne (kanapka – sandwich)

(37)

(38)

Mikrofilamenty aktynowe

F-Actin microfilaments - red, von Willebrand factor in palade bodies - green, nuclei blue (DAPI).

(39)

Mouse embryonal fibroblast 3T3 treated with anti-mitotic drug vinblastine

Tubulin paracrystals stained with antibody TU-01 against

alpha-tubulin (red), vimentin coils stained with antibody VI-01 against vimentin (green), DNA (blue)

(40)

Primary culture of rat neurons and glial cells Tubulin stained by polyclonal antibody (green), neuron-specific class-III beta tubulin stained with antibody TU-20 (red) DNA (blue)

(41)

Barwienie kwasem nadjodowym i fuksyną - reakcja PAS (Periodic acid-Schiff )

Oligocukry poddane działaniu kwasu nadjodowego ulegają utlenieniu. Powstały dwualdehyd reaguje z dczynnikiem Schiffa jakim jest fuksyna (odbarwiona kwasem

siarkawym) dając barwną, purpurową reakcję.

• Dodatnią reakcję PAS dają wszystkie nierozpuszczalne polisacharydy jak:

– glikogen – skrobia – celuloza.

• Ponadto pozytywną reakcję dają również takie związki jak:

– mukopolisacharydy

– glikoproteiny i glikolipidy.

(42)

Reakcja PAS - szpik prawidłowy

• Produkt reakcji: czerwone ziarnistości w miejscu

występowania glikogenu

• Komentarz: Gruboziarnista reakcja w limfocycie

wskazanym strzałką. Ponadto widocznych jest pięć innych granulocytów wykazujących słabą, reakcję dodatnią

dyfuzyjną (w neutrofilach segmentowanych reakcja ta jest silna).

(43)

Wymaz – barwienie glikogenu PAS

(44)

Skóra – proliferujące komórki warstwy podstawnej (BrDU)

(45)

Skóra – barwienie melanin (m.Fontana-Masson)

(46)

Skóra – melanina (czerwone) i komórki dzielące się (BrDU)

(47)

Skóra – komórki proliferujące PCNA

(48)

Skóra – komórki proliferujące PCNA

(49)

Skóra – kolagen IV

(50)

Skóra – włókna elastyczne

(51)

Skóra – w naczyniach czynnik krzepnięcia von Villebrandta

(52)

Skóra - VEGF

(53)

Apoptoza w komórkach skóry

(54)

Jelito – aktyna w mięśniach gładkich (czerwone)

(55)

Gruczoł ślinowy

(56)

Prostata

(57)

(58)

A. Limfocyt B. Monocyt C. Bazofil

Barwnik Wright’a-Giemsy

(59)

ACTH Receptor estrogenowy

(60)

Koniec

(61)

PCNA

(62)

Błona podstawna laminina

(63)

P-53