razdel_1

11

Histology and Histochemistry of Men" (1874) Г.Фрея (перевод), "Traite de Chimie Physiologique (1883) К.Д.Лемана (перевод), "Lehrbuch der physiologischen und pfthologischen Chemie" (1887) Дж.Бунге и "Lectures on the Physiology of Plants" (1887) Дж.Сакса.

1899-1929 г.г.

В течение этого периода в гистологии получило широкое распространение применение анилиновых красителей, впервые описанное А.Бенке в 1862 г. В первой четверти ХХ в. наблюдалось быстрое развитие описательной гистопатологии. Гистологи стали проявлять больший интерес к новым красителям и новым методам окрашивания и стали меньше интересоваться химией тканевых структур. Хотя многие из цветных реакций уже приобрели диагностическое значение, еще не было сделано попыток подвести под них химическую или физическую основу.

Микротом фирмы «Рейхерт», 1909 г.

оновом расцвете гистохимии. Сюда относятся "Review of Recent

1930-1944 г.г.

В этот период произошло возрождение гистохимии и ее частичное

расширенное издание, был настольной книгой гистохимиков всех основных

13

1945-1956 гг.

В 1948 Б.Ромейсом была опубликована Mikroskopische Technik

(пятнадцатое издание!), которая до настоящего времени остается настольной книгой экспериментаторов-гистологов и гистохимиков(книга

на русском языке вышла в 1954 г.). Одной из значительных работ,

многие из приведенных методических данных относятся к компетенции

микроскопической химии растений" ( копия этой книги имеется в открытом доступе на Сервере: http://cam.psn.ru., Раздел «Электронная библиотека»).

15

покоящейся клетки, митоза и роли взаимодействия ядра и протоплазмы

заслуженно стала настольной энциклопедией по гистохимии. В 1962 г.

используется гистохимиками по настоящее время. Область ферментной

гистохимии получила значительный импульс в развитии благодаря работам М.Берстона, суммированным в монографии "Enzyme histochemistry and its application in the neoplasms", которая вышла в 1962 году и была переведена на русский язык в 1965 г. В 1962 году появились первые работы

Б.Фалька и ряда блестящих шведских исследователей, которые заложили

основу крупного направления в гистохимии - гистохимии биогенных моноаминов.

В последующие годы на основе метода Фалька-Хилларпа были выполнены работы по картированию моноаминсодержащих структур в мозге и сформулировано понятие о моноаминергических системах мозга и детально изучены их функции(см. А.Ю.Буданцев «Моноаминергические системы мозга, М., Наука, 1976). В 1966 г. вышли книга В.Г.Конарева

«Химия и гистохимия растений" и сборник Introduction to Quantitative Cytochemistry, под редакцией Дж.Л.Вида (G.L.Wied), которая была

переведена на русский язык в 1969 году и редакторами русского издания во

вводной статье к сборнику приведена библиография более 200 работ отечественных авторов по гистохимии в период с1955 по 1968 г.г. В 1967 г.

опубликованы две заслуживающих внимания книги- В.Брауна, А.Лемана и

Г.Таубера (W.Braune, A.Leman, H.Taubert) "Pflanzenanatomisches

Praktikum", представляющая прекрасное практическое руководство по растительной гистологии и монография А.В.Зеленина «Люминесцентная

16

цитохимия нуклеиновых кислот" (1967 г.), содержащая некоторые итоги,

полученные одним из учеников отечественной школы люминесцентных микроскопистов, воспитанных и работавших под руководс М.Н.Мейселя.

1971-1980 г.г.

Итоги достижений по гистохимии на уровне электронного микроскопа подведены в монографии Г.Гайера "Ultrahistochemie" (1973), которая вышла у нас под названием "Электронная гистохимия (1974). Проблемы и достижения люминесцентного спектрального анализа клеток изложены в монографии В.Н.Карнаухова (1978) на примере изучения нуклеиновых кислот с помощью акридинового оранжевого и других флуорохромов.

Гистохимическое изучение ферментов нашло отражение в монографии З.Лойда и др. (Z.Lojda, R.Grossau,T.H.Schiebler) "Гистохимия ферментов.

Лабораторные методы" (1979) (перевод на русском языке в1982 г.). В 1980 г. был опубликован уникальный справочник Д.М.Фрайштадта

"Реактивы и препараты для микроскопии", в котором приведена необходимая информация о приблизительно 900 химических реактивах и красителях используемых для гистологии и гистохимии.

1981-2000 г.г.

начале 90-х годов вышли в свет крупные многотомные монографии по

17

г.("Введение в иммуноцитохимию. Современные методы и проблемы"). Но наиболее важным событием в 80-90-х годах была разработка метода гибридизации мРНК in situ и использование этого метода для изучения распределения мРНК в разных тканях в норме и при различных экспериментальных ситуациях. Этот метод позволяет получить важную и уникальную информацию о местах внутриклеточного синтеза эндогенных белков (Wilkinson D.G. "In situ Hibridization",1992 г. - практическое руководство). М.В.Угрюмов (1994) опубликовал детальное практическое руководство по иммуногистохимии и гибридизацииin situ). Из новых технических средств используемых в гистохимии необходимо отметить развитие аппаратуры и методов для проточной цитофлуориметрии (Ormerod M.G., Flow cytometry. A practical approach, 1990; A.Radbruch, Flow cytometry and cell sorting (1992); M.R.Melamed et al. Flow cytometry and sorting (1990, 2nd ed), конфокальной микроскопии и внедрение телевизионно-компьютерных технологий в микроскопию для микроспектрофотометрии и трехмерной реконструкции результатов гистохимического анализа. В 1996 г. в России вышел сборник

«Микроскопическая техника» под руководством Д.С.Саркисова и Ю.Л.Перова - ведущих специалистов в области медицинской гистологии и гистохимии.

2001-2007 г.г.

Мощное развитие методов оптической аналитической микроскопии,

особенно развитие конфокальной микроскопии и разных других методов флуоресцентной микроскопии, которые нашли применение в изучении живых клеток (Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET), Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP), Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM)).

Появился ряд обзоров под названиями: «Будущее прекрасно…» (The Future looks Bright…и Focus on Fluorescence Imaging…) в журналах Science и Nature Methods (Science, v.300,N5616, 2003; Nature Methods, v.2, No.12, Dec.2005),

использования захвата последовательности видеоизображений для изучения поведения живых клеток и мн. др.

Инвертированный микроскоп IX71 (фирма Олимпус) с видеокамерой для изучения живых клеток (ИТЭБ РАН, Центр аналитической микроскопии)

Наблюдается бурное развитие работ с использованием метода гибридизации мРНК in situ и методов иммуноцитохимии. В капитальном сборнике

«Нанотехнология» приведено много данных о применимости разных вариантов силовой микроскопии высокого разрешения для изучения биологических объектов и использование принципов и достиже нанотехнологии в биологии(Springer Handbook of Nanotechnology, Ed.Prof. Bharat Bhushan, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2004).

Контрольные вопросы

1. Предмет и задачи гистохимии 2..Основные методы гистохимии. Гистохимия - междисциплинарная наука

3.Начало современной гистохимии

4.Основные вехи в развитии гистохимии

19

7. Значение гистохимии для фундаментальных и прикладных исследований в биологии и медицине

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ( Раздел 1)

1. Кисели Д. Практическая микротехника и гистохимия, Изд. АН Венгрии, Будапешт, 1962

2. Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия. Мир,

М., 1980

3.Пирс Э. Гистохимия. Теоретическая и прикладная. ИИЛ, М., 1962

4.Конарев В.Г. Цитохимия и гистохимия растений, М., Высшая

школа, 1965

5.Дженсен У. Ботаническая гистохимия, М., Мир, 1965

6.Микроскопическая техника. Руководство. Под ред. Д.С.Саркисова и

Ю.Л. Перова, Медицина, М., 1996, гл.1-4.

7. Gahan P.B. Plant histochemistry and cytochemistry. An introduction. Academic Press, London, 1984

20

Приложение

ПРОГРАММА курса «Основы гистохимии

ВВЕДЕНИЕ

Предмет и задачи гистохимии. Основные методы гистохимии. Гистохимия - междисциплинарная наука. Первые работы по гистохимии; Начало современной гистохимии. Основные вехи в развитии гистохимии. Современное развитие гистохимии, основные направления развития. Основные гистохимические журналы. Новейшие направления развития гистохимии. Значение гистохимии для фундаментальных и прикладных исследований в биологии и медицине.

МИКРОТЕХНИКА (ОСНОВЫ ГИСТОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ)

ХИМИЧЕСКАЯ ФИКСАЦИЯ. Общие задачи химической фиксации. Проблемы химической фиксации, артефакты. Действие формалина на ткань. Альдегиды, используемые для приготовления химических фиксаторов. Особенности применения формалина как фиксатора, параформ. Глутаральдегид как химический фиксатор. Взаимодействие белков с альдегидами. Использование альдегидной фиксации в гистохимии. Связь структуры альдегидов с их фиксирующей способностью. Гидролиз метиленовых мостиков (использование в гистохимии). Влияние температуры и длительности фиксации в альдегидах на сохранения ткани. Основные типы альдегидной фиксации (3 типа фиксации). Буферы и альдегидная фиксация. Хранение альдегидных фиксаторов. Формалиновые смеси (фиксаторы): жидкость Бэкера, Шабадаша, смесь Пирсона, солевой забуференный формалин. Ионы металлов как фиксаторы. Хромовая кислота, основные свойства, область использования. Хромовая кислота - механизм фиксации. Смесь Мюллера. Жидкость Ценкера. Соли ртути, механизмы фиксации, область использования в гистохимии. Смесь сулема - уксусная кислота. Четырехокись осмия, основные механизмы фиксации, область использования в гистохимии. Пикриновая кислота, механизмы фиксации. Смесь Боуэна. Сульфосалициловая кислота, механизмы фиксации. Трихлоруксусная кислота, механизмы действия. Спирты как фиксаторы для гистохимии, механизмы действия. Спиртовые смеси (Жидкость Карнуа). Ацетон - химический фиксатор, механизмы действия.

ФИЗИЧЕСКАЯ ФИКСАЦИЯ. Что такое физическая "фиксация"? Использование низких температур, общие принципы. Зависимость скорости реакций от температуры, уравнение Аррениуса. Кристаллизация воды в тканях, значение для фиксации. Общая классификация криометодов фиксации тканей для гистохимии. Прямое замораживание тканей (до -10 - -20 град. С, без дегидратации). Глубокое замораживание тканей (до -78 - -196 град. С, без дегидратации). Замораживание тканей при помощи твердой углекислоты. Жидкий азот, замораживание ткани, скорость замораживания, использование "промежуточных жидкостей" (изопентан, пропан). Сублимационная сушка тканей как "физическая" фиксация. Общие принципы сублимационной сушки. Общие физические процессы при вакуумной сублимации воды из замороженной ткани. Влияние температуры ткани на скорость сублимации воды. Конструкция вакуумного сублиматора и скорость сушки (свободный пробег молекул воды). Температурный режим сублимации