sitokimia terdiri dari serangkaian teknik yang bergantung pada identifikasi dan disposisi dari zat-zat tertentu di dalam sel. Ini dianggap sebagai cabang biologi sel yang menggabungkan morfologi sel dengan struktur kimia.
Menurut Bensley, pendiri aplikasi sitologi cararn, menyatakan bahwa tujuan sitokimia adalah untuk menemukan organisasi kimia sel untuk memahami misteri kehidupan. Serta mempelajari perubahan dinamis yang terjadi selama tahap fungsional yang berbeda.
1: Penyakit luar payudara Paget. (Hematoxylin-Eosin) 2: plak pikun yang diamati di korteks serebral pada pasien dengan penyakit Alzheimer. (Impregnasi perak) 3: Lidah kelinci, Serat kolagen (biru). Serat otot (strip ungu). (Trikrom Masson). 4: Jaringan hati dengan degenerasi lemak. (Sudan III) 5: Hati yang meradang. Nekrosis. (Toluidine blue) Sumber: Wikipedia. com / Pengguna: KGH [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.org / licenses / by-sa / 4.0)]
Dengan cara ini dimungkinkan untuk menentukan peran metabolisme yang dimainkan oleh zat-zat ini di dalam sel.
Sitokimia menggunakan dua metode utama. Yang pertama didasarkan pada prosedur kimia dan fisik. Teknik-teknik ini menggunakan mikroskop sebagai instrumen yang sangat diperlukan untuk memvisualisasikan reaksi kimia yang terjadi pada zat tertentu di dalam sel.
Contoh: penggunaan pewarna sitokimia, seperti reaksi Feulgen atau reaksi PAS, antara lain.
Metode kedua didasarkan pada biokimia dan mikrokimia. Dengan metodologi ini dimungkinkan untuk secara kuantitatif menentukan keberadaan bahan kimia intraseluler.
Di antara zat-zat yang dapat diungkapkan dalam jaringan atau struktur sel adalah sebagai berikut: protein, asam nukleat, polisakarida dan lipid.
Indeks artikel
Sejarah sitokimia
Teknik sitokimia sejak penemuan mereka telah membantu untuk memahami komposisi sel, dan seiring waktu berbagai teknik telah muncul yang menggunakan berbagai jenis pewarna dengan afinitas dan dasar yang berbeda.
Selanjutnya, sitokimia membuka cakrawala baru dengan penggunaan substrat tertentu untuk menunjukkan secara kolorimetri keberadaan enzim atau molekul lain di dalam sel.
Demikian pula, teknik lain telah muncul seperti imunositokimia yang telah sangat membantu dalam diagnosis banyak penyakit. Imunositokimia didasarkan pada reaksi antigen-antibodi.
Di sisi lain, sitokimia juga menggunakan zat fluoresen yang disebut fluorokrom, yang merupakan penanda yang sangat baik untuk mendeteksi struktur sel tertentu. Karena karakteristik fluorochrome, ini menyoroti struktur yang telah dilampirkannya.
Apa yang kamu pelajari?
Berbagai teknik sitokimia yang digunakan pada sampel biologis memiliki kesamaan: mereka mengungkapkan keberadaan jenis zat tertentu dan mengetahui lokasinya dalam struktur biologis yang sedang dievaluasi, baik itu jenis sel atau jaringan.
Zat-zat ini dapat berupa enzim, logam berat, lipid, glikogen dan kelompok kimia tertentu (aldehida, tirosin, dll.).
Informasi yang diberikan oleh teknik ini dapat memberikan panduan tidak hanya untuk identifikasi sel, tetapi juga untuk diagnosis berbagai patologi.
Misalnya, pewarnaan sitokimia sangat berguna dalam membedakan berbagai jenis leukemia, karena beberapa sel mengekspresikan enzim atau zat kunci tertentu dan yang lainnya tidak.
Di sisi lain, perlu dicatat bahwa agar penggunaan sitokimia memungkinkan, pertimbangan berikut harus diambil:
1) Bahan harus diimobilisasi di tempat di mana ia ditemukan secara alami.
2) Substansi harus diidentifikasi menggunakan substrat yang bereaksi secara spesifik dengannya dan bukan dengan senyawa lain.
Kegunaan
Sampel yang dapat dipelajari melalui teknik sitokimia adalah:
– Penyebaran darah tepi.
– Sumsum tulang memanjang.
– Jaringan diperbaiki untuk teknik histokimia.
– Sel difiksasi dengan cytocentrifugation.
Teknik sitokimia sangat mendukung di bidang hematologi, karena banyak digunakan untuk membantu dalam diagnosis dan diferensiasi jenis leukemia tertentu.
Sebagai contoh: Reaksi esterase digunakan untuk membedakan leukemia myelomonocytic dari leukemia monocytic akut.
Apusan sumsum tulang dan darah tepi dari pasien ini serupa, karena beberapa sel sulit diidentifikasi secara morfologis saja. Untuk ini, uji esterase dilakukan.
Yang pertama, esterase spesifik positif, sedangkan yang kedua, esterase nonspesifik positif.
Mereka juga sangat berguna dalam histologi, karena, misalnya, penggunaan teknik pewarnaan logam berat (peresapan perak) menodai serat retikuler dengan warna coklat pekat di jaringan miokard.
Teknik dalam sitokimia
Teknik yang paling umum digunakan akan dijelaskan di bawah ini:
– Penggunaan pewarna
Pewarnaan yang digunakan sangat beragam dalam teknik sitokimia dan ini dapat diklasifikasikan menurut beberapa sudut pandang:
Menurut radikal di mana mereka memiliki afinitas
Mereka dibagi menjadi: asam, basa atau netral. Mereka adalah yang paling sederhana dan paling banyak digunakan sepanjang sejarah, memungkinkan untuk membedakan komponen basofilik dari yang asidofilik. Contoh: pewarnaan hematoxylin-eosin.
Dalam hal ini, inti sel berwarna biru (mereka mengambil hematoxylin, yang merupakan pewarna dasar) dan sitoplasma, merah (mereka mengambil eosin, yang merupakan zat warna asam).
Sesuai dengan warna yang mereka berikan
Mereka bisa ortokromatik atau metakromatik. Yang ortokromatik adalah mereka yang menodai struktur dengan warna yang sama dengan pewarna. Misalnya kasus eosin yang warnanya merah dan nodanya merah.
Di sisi lain, struktur pewarnaan metakromatik memiliki warna yang berbeda dari warna mereka, seperti toluidin, yang warnanya biru namun tetap berwarna ungu.
Pewarna vital atau supravital
Mereka adalah pewarna yang tidak berbahaya, yaitu, mereka mewarnai sel dan mereka tetap hidup. Pewarnaan ini disebut vital (misalnya, tripan biru untuk mewarnai makrofag) atau supravital (misalnya, Janus hijau untuk mewarnai mitokondria atau merah netral untuk mewarnai lisosom).
– Deteksi lipid dengan pewarna yang larut dalam lemak
Osmium tetroksida
Noda lipid (asam lemak tak jenuh) hitam. Reaksi ini dapat diamati dengan mikroskop cahaya, tetapi karena zat warna ini memiliki densitas tinggi, maka dapat juga divisualisasikan dengan mikroskop elektron.
Sudan III
Ini adalah salah satu yang paling banyak digunakan. Pewarna ini berdifusi dan larut dalam jaringan, terakumulasi di dalam tetesan lipid. Warnanya merah kirmizi.
noda hitam Sudan B
Ini menghasilkan kontras yang lebih baik dari yang sebelumnya karena mampu larut juga dalam fosfolipid dan kolesterol. Hal ini berguna untuk mendeteksi butiran azurofilik dan spesifik dari granulosit matang dan prekursornya. Oleh karena itu mengidentifikasi leukemia myeloid.
– Pewarnaan gugus aldehid (pewarnaan Schiff asam periodik)
Pewarnaan Schiff asam periodik dapat mendeteksi tiga jenis gugus aldehida. Mereka:
– Aldehida bebas, secara alami terdapat dalam jaringan (reaksi plasma).
– Aldehid yang dihasilkan oleh oksidasi selektif (reaksi PAS).
– Aldehid yang dihasilkan oleh hidrolisis selektif (reaksi Feulgen).
reaksi PAS
Pewarnaan ini didasarkan pada pendeteksian jenis karbohidrat tertentu, seperti glikogen. Asam periodik Schiff memutus ikatan CC karbohidrat karena oksidasi gugus glikolat 1-2, berhasil membebaskan gugus aldehida.
Gugus aldehida bebas bereaksi dengan pereaksi Schiff dan membentuk senyawa ungu-merah. Munculnya warna merah-ungu menunjukkan reaksi positif.
Uji ini positif pada sel tumbuhan, mendeteksi pati, selulosa, hemiselulosa dan peptin. Sedangkan pada sel hewan mendeteksi musin, mukoprotein, asam hialuronat dan kitin.
Selain itu, berguna dalam diagnosis leukemia limfoblastik atau eritroleukemia, di antara patologi jenis mielodisplastik lainnya.
Dalam kasus karbohidrat asam, pewarna biru alcian dapat digunakan. Tes positif jika diamati warna biru muda / pirus.
Reaksi plasma
Reaksi plasma mengungkapkan adanya aldehida alifatik rantai panjang tertentu seperti palm dan stearal. Teknik ini diterapkan pada potongan histologis beku. Direaksikan langsung dengan pereaksi Schiff.
Reaksi Feulgen
Teknik ini mendeteksi keberadaan DNA . Teknik ini terdiri dari menundukkan jaringan tetap ke hidrolisis asam lemah untuk kemudian membuatnya bereaksi dengan reagen Schiff.
Hidrolisis memperlihatkan gugus aldehida deoksiribosa pada hubungan deoksiribosa-purin. Kemudian, pereaksi Schiff bereaksi dengan gugus aldehida yang dibiarkan bebas.
Reaksi ini positif di inti dan negatif di sitoplasma sel. Kepositifan dibuktikan dengan adanya warna merah.
Jika teknik ini dikombinasikan dengan methyl green-pyronine, dimungkinkan untuk mendeteksi DNA dan RNA secara bersamaan.
– Pewarnaan sitokimia untuk struktur protein
Untuk ini, reaksi Millon dapat digunakan, yang menggunakan merkuri nitrat sebagai reagen. Struktur yang mengandung asam amino aromatik akan berwarna merah.
– Pewarnaan sitokimia yang menggunakan substrat untuk menunjukkan adanya enzim
Pewarnaan ini didasarkan pada inkubasi sampel biologis dengan substrat spesifik dan produk reaksi selanjutnya bereaksi dengan garam diazo untuk membentuk kompleks berwarna.
Esterase
Enzim ini hadir dalam lisosom beberapa sel darah dan mampu menghidrolisis ester organik melepaskan naftol. Yang terakhir membentuk pewarna azo yang tidak larut ketika berikatan dengan garam diazo, menodai tempat reaksi terjadi.
Ada beberapa substrat dan tergantung mana yang digunakan, esterase spesifik dan esterase nonspesifik dapat diidentifikasi. Yang pertama hadir dalam sel-sel yang belum matang dari seri myeloid dan yang terakhir dalam sel-sel yang berasal dari monositik.
Substrat yang digunakan untuk penentuan esterase spesifik adalah: naphthol-AS-D chloroacetate. Sedangkan untuk penentuan esterase non spesifik dapat digunakan beberapa substrat seperti naftol AS-D asetat, alfa naftil asetat dan alfa naftil butirat.
Dalam kedua kasus, sel-sel akan berwarna merah tua ketika reaksinya positif.
mieloperoksidase
Enzim ini ditemukan dalam butiran azurofilik sel granulositik dan monosit.
Deteksinya digunakan untuk membedakan leukemia yang berasal dari myeloid dari yang limfoid. Sel yang mengandung mieloperoksidase berwarna kuning oker.
fosfatase
Enzim ini melepaskan asam fosfat dari substrat yang berbeda. Mereka berbeda satu sama lain sesuai dengan spesifisitas substrat, pH dan aksi inhibitor dan inaktivator.
Di antara yang paling terkenal adalah fosfomonoesterase yang menghidrolisis ester sederhana (PO). Contoh: alkaline phosphatase dan acid phosphatase, serta phosphamidases yang menghidrolisis ikatan (PN). Ini digunakan untuk membedakan sindrom limfoproliferatif dan untuk diagnosis leukemia sel berbulu.
– Pewarnaan trikromik
Mallary-Azan Trichrome
Mereka berguna untuk membedakan sitoplasma sel dari serat jaringan ikat. Sel berwarna merah dan serat kolagen menjadi biru.
Trikrom Masson
Ini memiliki kegunaan yang sama seperti yang sebelumnya tetapi, dalam kasus ini, sel-selnya berwarna merah dan serat kolagen menjadi hijau.
– Pewarna yang menodai organel tertentu
Janus Hijau
Ini secara selektif menodai mitokondria.
Garam perak dan asam osmik
Menodai aparatus Golgi.
Biru toluidin
Noda tubuh Nissi
Garam perak dan PAS
Mereka menodai serat retikuler dan lamina basal.
Orcein dan fuchsin resorsin
Mereka mewarnai serat elastis. Dengan yang pertama mereka diwarnai coklat dan dengan yang kedua biru tua atau ungu.
– Teknik lain yang digunakan dalam sitokimia
Penggunaan zat fluorescent atau fluorochromes
Ada beberapa teknik yang menggunakan zat fluorescent untuk mempelajari lokasi struktur dalam sel. Reaksi-reaksi ini divisualisasikan dengan mikroskop khusus yang disebut fluoresensi. Contoh: teknik IFI (langsung Imunofluoresensi).
Deteksi komponen seluler oleh immunocytochemistry
Teknik-teknik ini sangat berguna dalam pengobatan karena membantu mendeteksi struktur sel tertentu dan juga mengukurnya. Reaksi ini didasarkan pada reaksi antigen-antibodi. Misalnya: teknik ELISA (Enzyme Immuno Assay).
rekomendasi
– Penting untuk menggunakan apusan kontrol untuk mengevaluasi kinerja pewarna yang baik.
– Apusan segar harus digunakan untuk menjalani pewarnaan sitokimia. Jika ini tidak memungkinkan, mereka harus tetap terlindung dari cahaya dan disimpan pada suhu 4 ° C.
– Harus diperhatikan bahwa fiksatif yang digunakan tidak mempengaruhi secara negatif zat yang akan diselidiki. Artinya, harus dihindari bahwa ia mampu mengekstrak atau menghambatnya.
– Waktu penggunaan fiksatif harus diperhatikan, karena umumnya hanya berlangsung beberapa detik, karena mengoleskan apusan untuk waktu yang lebih lama ke fiksatif dapat merusak beberapa enzim.
Referensi
- “Sitokimia.” Wikipedia, Ensiklopedia Bebas . 30 Juni 2018, 17:34 UTC. 9 Jul 2019, 02:53 Tersedia di: wikipedia.org
- Villarroel P, de Suárez C. Metode Impregnasi Logam untuk Studi Serat Retikuler Miokard: Studi Perbandingan. RFM 2002; 25 (2): 224-230. Tersedia di: scielo.org
- Santana A, Lemes A, Bolaños B, Parra A, Martín M, Molero T. sitokimia asam fosfatase: pertimbangan metodologis. Rev Diagn Biol. 200; 50 (2): 89-92. Tersedia di: scielo.org
- De Robertis E, De Robertis M. (1986). Biologi seluler dan molekuler. edisi ke-11. Redaksi Ateneo. Buenos Aires, Argentina
- Alat klasik untuk mempelajari biologi sel. TP 1 (bahan pelengkap) – Biologi Sel. Tersedia di: dbbe.fcen.uba.ar
