Großer Beleg Segmentierung von ATPase-gefärbten - Fakultät ...

2.1 Analyse und Gewinnung von Muskelfaserschnitten 7
schicht, die den Gefrierungprozess verlangsamt. Isopentan hingegen wechselt erst bei
28 ◦ C in den gasförmigen Zustand und verlangsamt den Prozess folglich nicht.
Eine gefrorene Probe wird zur weiteren Analyse in dünne (ca. 6-12 µm) Streifen geschnitten.
Diese dünnen Schichten werden später eingefärbt und unter dem Mikroskop
untersucht und abfotografiert. Wie auch die vorhergehenden Arbeitsschritte hat auch
das Schneiden der Muskelfaserstreifen Einfluss auf die spätere Bildqualität der Probe.
Besonders zu beachten ist die Temperatur des Gewebes beim Schneidevorgang [DS07].
Färbetechniken:
Ziel einer Muskelbiopsie ist es, den Zustand der einzelnen Muskelfaserzellen bewerten
zu können. Da sich Muskelgewebe aus verschiedenen Zellarten zusammensetzt und die
unterschiedlichen Zelltypen gut unterscheidbar sein müssen, werden die gewonnenen
Zell-Präparate eingefärbt. In der Histologie werden dazu mannigfaltige Färbetechniken
verwendet, deren Farbergebnisse verschiedene Eigenschaften des Muskelgewebes hervorheben.
Neben knapp einem Dutzend Standard-Färbetechniken, gibt es weitere spezialisiertere
Verfahren, um gezielt besondere Gewebeeigenschaften aufzuzeigen. Je nach
dem welche Ergebnisse die generell anzuwendenden Färbungen liefern, werden weitere
spezialisiertere Techniken verwendet, um bestimmte Befunde bestätigen zu können.
Zwei der am häufigsten verwendeten Färbetechniken sind die HE-Färbung und ATPase-
Färbung. Bei der Hematoxylin-Eosin-Färbung (kurz HE) wird der natürliche Farbstoff
Hematoxylin und ein synthetischer Farbstoff (Eosin) verwendet. Eosin sorgt für eine
rötliche Färbung der Faserzellen, während Hematoxylin insbesondere bei Zellkernen
eine bläuliche Färbung erzeugt. Während zellinnere Strukturen sich gut vom Hintergund
abheben, hat die HE-Färbung den Nachteil, dass keine Unterschiede zwischen
verschiedenen Muskelzellarten zu erkennen sind. Dem gegenüber erzeugt die Adenosin-
Triphosphatase Färbung (kurz ATPase) eine eher bräunliche Fällung der einzelnen Muskelfasern.
Je nach pH-Wert der Inkubationslösung sind Kontraste und Färbung stärker
ausgeprägt. Die Helligkeit der jeweiligen Zellen gibt dabei Aufschluss über den Muskelfasertyp
[DS07].
Muskelzelltypen:
Bei Muskelfaserzellen wird zwischen 2 verschiedenen Zelltypen unterschieden, die sich
sowohl in ihrer Funktionsweise, als auch auch in chemischen und enzymatischen Eigenschaften
unterscheiden [DS07]. Die Muskelfaserarten werden durch ihre Farbe, Kontraktionsform,
Ermüdung und durch ihre oxidative, bzw. glykolytische Funktionsweise
unterschieden, woraus sich die Klassifikation aus Tabelle 1 ableitet [DS07].