Koh­len­hy­dra­te (Zu­cker) kom­men weit ver­brei­tet im Kör­per vor z. B. in Form von Gly­ko­gen in Leber und Mus­ku­la­tur, als Bau­stei­ne der Zell­mem­bran (Gly­ko­pro­te­ine und Gly­ko­li­pi­de), in Se­kre­ten (Mu­ci­ne), oder sie sind wich­ti­ge Kom­po­nen­ten der Bin­de­ge­we­be­ma­trix (Pro­teo­gly­ka­ne) und sind am Auf­bau von Plas­ma­pro­te­inen be­tei­ligt. Zu­cker tre­ten in zwei Er­schei­nungs­for­men auf: als rei­ner Zu­cker oder als koh­len­hy­drat­hal­ti­ge Kom­ple­xe (Gly­ko­kon­ju­ga­te, vor allem Gly­ko­pro­te­ine und Gly­ko­li­pi­de). Po­ly­sac­cha­ri­de (Gly­ka­ne) sind li­ne­a­re oder ver­zweig­te Ag­gre­ga­te ein­fa­cher Zu­cker (Mo­no­sac­cha­ri­de) in gly­ko­si­di­scher

Bin­dung, die bei Hy­dro­ly­se die­ser Bin­dun­gen mehr als 10 Mo­no­sac­cha­ri­de lie­fern. Das be­kann­tes­te Po­ly­sac­cha­rid ist das aus Glu­ko­se­ein­hei­ten auf­ge­bau­te Gly­ko­gen. Gly­ko­pro­te­ine sind gly­ko­sy­lier­te Pro­te­ine. Manch­mal wird ziem­lich will­kür­lich zwi­schen Gly­ko­pro­te­inen (ge­rin­ger Zu­cker­an­teil) und Mu­ci­nen (Schlei­me, hoher Zu­cker­an­teil) un­ter­schie­den, aber im All­ge­mei­nen spricht man heute ins­ge­samt nur noch von Gly­ko­pro­te­inen. Mu­ci­ne sind also hoch­mo­le­ku­la­re Gly­ko­pro­te­ine mit hohem Zu­cker­an­teil.

Gly­ko­pro­te­ine geben ty­pi­scher­wei­se eine po­si­ti­ve PAS Re­ak­ti­on. Zahl­rei­che Gly­ko­pro­te­ine fin­den sich an den Zell­mem­bra­nen als Gly­ko­ca­lyx. Wei­ter­hin fin­det man Gly­ko­pro­te­ine in Ba­sal­mem­bra­nen und in den PAS-​positiven Zel­len des Hy­po­phy­sen­vor­der­lap­pens sowie in schleim­se­zer­nie­ren­den Zel­len. Po­ly­an­io­ni­sche Gly­ko­pro­te­ine (saure Mu­ko­po­ly­sac­cha­ri­de) kom­men ver­brei­tet in der ex­tra­zel­lu­lä­ren Grund­sub­stanz des Bin­de­ge­we­bes vor. Bei­spie­le sind Pro­teo­gly­ka­ne, die ty­pi­sche Sei­ten­ket­ten aus po­ly­me­ren Di­sac­cha­ri­den tra­gen, die Gly­ko­s­ami­no­gly­ka­ne ge­nannt wer­den. Ob­wohl prak­tisch alle Koh­len­hy­dra­te an Pro­te­in ge­kop­pelt vor­kom­men, nimmt die his­to­lo­gi­sche Un­ter­su­chung auf die­sen Um­stand meis­tens keine Rück­sicht, ver­nach­läs­sigt den Pro­te­in­an­teil und ver­fährt so, als exis­tier­ten die ver­schie­de­nen Koh­len­hy­drat­an­tei­le als un­ab­hän­gi­ge Mo­le­kü­le, was aber nur unter sel­te­nen Um­stän­den zu­trifft. Der Pro­te­in­an­teil ist oft im­mun­hi­sto­che­misch nach­weis­bar, z. B. bei Pro­teo­gly­ka­nen.

Der Über­blick in der Ta­bel­le hat sich für die prak­ti­sche Ar­beit be­währt. Hier sind die ver­schie­de­nen mit ein­fa­chen Fär­be­me­tho­den un­ter­scheid­ba­ren Gly­ko­pro­te­ine zu­sam­men mit ihrem Vor­kom­men auf­ge­lis­tet; die ent­spre­chen­den Me­tho­den wer­den in den fol­gen­den Ab­schnit­ten an­ge­ge­ben.

Aus die­ser Liste geht her­vor, dass zur Ana­ly­se der ver­schie­de­nen Gly­ko­pro­te­ine fol­gen­de Fär­be­re­ak­ti­o­nen an­zu­wen­den

sind:

• PAS-​Reaktion zum Nach­weis von un­sub­sti­tu­ier­ten 1,2- Gly­ko­len; sub­sti­tu­ier­te Gly­kol­grup­pen re­agie­ren nicht.
• Fär­bung mit Al­ci­an­blau zum Nach­weis von po­ly­an­io­ni­schen Gly­ko­pro­te­inen, wobei zwi­schen Po­ly­an­io­nen mit Sulfat-​ und Car­b­o­xyl­grup­pen un­ter­schie­den wer­den kann; die Fär­bung wird bei un­ter­schied­li­chem pH-​Wert oder unter Zu­satz un­ter­schied­li­cher Kon­zen­tra­ti­o­nen von MgCl2 durch­ge­führt.
• Prü­fung auf Re­sis­tenz gegen Neu­ra­mi­ni­da­se (Si­a­li­da­se) von Vi­brio cho­le­rae und an­de­ren Bak­te­ri­en.

Da­ne­ben sind noch wei­te­re Tech­ni­ken ver­brei­tet, die auch die oft kom­ple­xe Ar­chi­tek­tur der Gly­ko­kon­ju­ga­te im Ge­we­be sicht­bar ma­chen kön­nen, z. B. die Kom­bi­na­ti­on von PAS-​Reaktion und Al­ci­an­blau.



Es eig­net sich neu­tra­les For­ma­lin, alle Mi­schun­gen aus Etha­nol und For­ma­lin, Formol-​Calcium oder Car­noys Ge­misch.

PAS steht für Perjodic-​Acid-Schiff-​Reaktion.

Histo­che­mi­scher Nach­weis von Koh­len­hy­dra­ten (Po­ly­sac­cha­ri­de, Gly­ko­pro­te­ine).

Wich­ti­ge und weit ver­brei­te­te „Spe­zi­al­fär­bung“ in der His­to­lo­gie; sie ist unter an­de­rem in der Karzinom-​, Sarkom-​ und Lymphom-​Diagnostik und bei der Dif­fe­ren­zie­rung von Nie­ren­krank­hei­ten von Be­deu­tung.

Die Fi­xie­rung ist be­lie­big; zum Nach­weis von Gly­ko­gen Al­ko­hol­fi­xie­rung.

Die PAS-​Reaktion ist auch mit an­de­ren Fär­bun­gen kom­bi­nier­bar, am häu­figs­ten mit der Alcianblau-​Färbung.

Prin­zip:

Per­jod­säu­re oxi­diert be­stimm­te OH-​Gruppen zu Al­de­hyden, diese Al­de­hyde re­agie­ren mit dem Schiff-​Reagenz (fuchs­in­schwef­li­ge Säure), über meh­re­re Stu­fen, und der Farb­stoff Fuch­sin wird frei (Al­de­hyde bin­den das Sul­fit, Fuch­sin wird frei). Die Re­ak­ti­on wird sicht­bar in Form eines pink-​violetten Farb­stof­fes. Der an­schlie­ßen­de Spül­vor­gang mit Sul­fit­was­ser ent­fernt die über­schüs­si­ge fuchs­in­schwef­li­ge Säure und ver­hin­dert damit falsch po­si­ti­ve Er­geb­nis­se. Bei Über­oxi­da­ti­on ste­hen keine Al­de­hyd­grup­pen für die Re­ak­ti­on mehr zur Ver­fü­gung und es re­sul­tiert ein falsch ne­ga­ti­ves Er­geb­nis.

Lö­sun­gen:

0,5 % wäss­ri­ge Pe­ri­od­säu­re (Mc­Ma­nus)

Schiff-​Reagens: 1 g Pa­r­a­ro­sa­ni­lin = Pa­ra­fuch­sin (säu­re­frei) in 150 ml 1 N HCl lösen. 5 g Kalium-​ oder Na­tri­um­me­ta­bi­sul­fit in 850 ml Aqua d. lösen und zur vo­ri­gen Lö­sung zu­ge­ben. 24 Stun­den ste­hen las­sen, es er­folgt ein Farb­wech­sel von rot nach blass­gelb. Da­nach 3 g Ak­tiv­koh­le­pul­ver zu­ge­ben und min­des­tens 2 Mi­nu­ten schüt­teln, dann 2 x fil­trie­ren, es

er­gibt ein farb­lo­ses, kla­res Fil­trat. Lö­sung in dunk­ler Fla­sche und im Kühl­schrank auf­be­wah­ren! Schiff­sches Re­agens muss immer einen Über­schuss an schwef­li­ger Säure ent­hal­ten (ste­chen­der Ge­ruch), um vor Zer­set­zung be­wahrt zu wer­den.

Bei röt­li­cher Fär­bung ist das Re­agens un­brauch­bar!

Quel­le: Ro­m­eis Mi­kro­sko­pi­sche Tech­nik, 19. Auf­la­ge 2015

Ro­m­eis

Mi­kro­sko­pi­sche

Tech­nik,

19. Auf­la­ge

2015