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Journal of Histology & Histopathology ISSN 2055-091X | Volume 2 | Article 10

Editorial

Open Access

The old and the new concepts of histochemistry Giuseppe Musumeci Correspondence: [email protected]

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Department of Biomedical and Biotechnological Sciences, Human Anatomy and Histology Section, School of Medicine, University of Catania, Via S. Sofia 87, 95123 Catania, Italy.

Abstract With great pleasure, I present this second editorial for the second volume of the Journal of Histology and Histopathology. Special thanks go to Senior Editor Dr. Gjumrakch Aliev and our current editorial team (Sherif M Karam, Xueyong Zhu, Khin Thway, Han-Seung yoon, Paul Evans, George Perry, Khush Mittal, Paola Castrogiovanni, Lingyan Wang, Karin Pichler, Stefano Fratoni and Niki J. Agnantis) and the publishing group (Herbert Publications) that, day after day, thanks to their valuable contribution, make possible the growth of this journal. I can say with great satisfaction that the number of submissions continues to increase; this will allow us to achieve some important goals that will contribute to the growth of our journal. For this reason I invite our editorial team to continue to be more scrupulous in their review process to maintain the high standards and the roles of the journal and to assure rapid publication. I sincerely thank them in advance for their precious time. Another important goal is for the journal to be indexed by other important bibliographic database, such as PubMed/Medline, Scopus, EMBASE, ISI Web of Science, Index Copernicus and so on. The purpose of this editorial is to outline a brief overview to explain my view on histochemistry. Keywords: Histochemistry, cytochemistry, autoradiographic, histology Histoquímica editorial histoquímica tiene una historia interesante, que se remonta a la antigüedad cuando los investigadores tenían el deseo de entender las funciones del cuerpo humano y los roles que varios "humores" o productos químicos tienen en esos procesos [1]. La histoquímica es el estudio de la distribución de compuestos químicos dentro y entre las células biológicas utilizando técnicas histológicas tales como manchas de histología (tabla 1), a través de varios colorantes (tabla 2) y observados bajo luz (óptica) y electrón Microscopía [2]. Esta ciencia proporciona información sobre el contenido y la naturaleza de los productos químicos en los tejidos biológicos examinados, en lugar de en la apariencia morfológica de la preparación. Para resaltar un grupo funcional particular o un ion en particular presente en varios tejidos y células, los científicos realizan una o más reacciones químicas, estequiométricamente exactas y específicas. Los precipitados coloreados obtenidos serán analizados por el microscopio óptico, o en el caso de los fluoróforos, microscopía de fluorescencia. La histoquímica dio sus primeros pasos a principios de la década de 1950, pero fue entre la década de 1950 y la década de 1960 cuando los descubrimientos en histoquímica, citoquímica y autoradiografía prosperaron.

La histoquímica enzimática ganó popularidad con el desarrollo de nuevas técnicas y aplicaciones para localizar las actividades enzimáticas en las células y los tejidos, evolucionando hasta convertirse en una disciplina importante en las Ciencias de la vida y la patología [3]. El microscopio electrónico de transmisión se introdujo en la década de 1960, lo que condujo a descubrimientos significativos en la ultraestructura celular y las funciones de los orgánulos celulares, como los lisosomas y los peroxisomas [4]. La autoradiografía nos permite estudiar aspectos dinámicos de la biología celular, tanto por la luz como por el microscopio electrónico [5]. La histoquímica toma su origen de las ciencias médicas como la bioquímica y la histoquímica que han llegado a ser tan avanzadas que han dado lugar a subdisciplinas especializadas. Esos temas no suelen debatirse en los cursos escolares o universitarios, pero pueden dirigirse a los estudiantes a otros temas científicos a niveles más avanzados [6]. La histoquímica incluye la citoquímica, la inmunohistoquímica y la inmunocitoquímica [7]. La Cyto-química es el estudio de las acciones de los compuestos químicos dentro de las células vivas. La inmunohistoquímica nos permite detectar antígenos usando anticuerpos que se vinculan a objetivos específicos en secciones de tejido biológico, en las que cada célula está rodeada por las estructuras de tejido y otras células que normalmente se encuentran en el tejido intacto. La inmunocitoquímica utiliza

anticuerpos para atacar determinados © 2015 Giuseppe Musumeci; licensee Herbert Publications Ltd. This is an Open Access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0). This permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Giuseppe Musumeci, Journal of Histology & Histopathology 2015, http://www.hoajonline.com/journals/pdf/2055-091X-2-10.pdf Table 1. Colorants commonly used. Name

Type

Affinity

Eosin

Basic

Stain the nucleus light pink

Hematoxylin

Acid

Stain the cytoplasm blue-violet

Toluidine blue Amphoteric Stain the nucleus blue-violet Stain nucleic acids blue-violet Stain the cytoplasm blue-violet Stain some polysaccharides red Fuchsin acid

Acid

Stain erythrocytes orange

Methyl violet

Acid

Stain amyloid purple

Green light

Basic

Stain collagen fibers green

Alcian blue

Basic

Stain some mucosubstances (glycosaminoglycans) blue

Congo red

Amphoteric Stain nuclei blue Stain amyloid red Stain connective red

Table 2. Some widely used histochemical staining. Hematoxylin and eosin Ziehl-Neelsen PAS reaction Prussian reaction Feulgen reaction Hillarp reaction Mallory’s trichrome Masson’s trichrome van Gieson’s trichrome Gomori trichrome Goldner trichrome Trichrome Heidenhain (Mallory-Azan) Nissl method Azan Orcein

doi: 10.7243/2055-091X-2-10 de la inmunohistoquímica porque los tejidos estudiados tienen la matriz extracelular circundante removido [7]. El alcance de la histoquímica se ha expandido a lo largo de los años en el diagnóstico y la investigación patológicas, incluyendo nuevas técnicas que implican anticuerpos específicos, imágenes, cuantificación e hibridación in situ. La cuantificación de imágenes manchadas o inmunolocalizadas de productos de reacción de color específicos se realiza mediante sistemas de análisis de imágenes COMP-uterizados (como ImagePro® o analySIS®) y paquetes de software similares [8] que miden y comparan los cambios en la intensidad de reacciones de tinción. Varias metodologías histo-químicas han aumentado y caído durante las últimas dos décadas, incluyendo el uso de la etiqueta de oro coloidal en el nivel ultraestructural [4]. La microscopía electrónica de transmisión ha sido reemplazada en muchos diagnósticos de histopatología por técnicas novedosas de microscopía de luz, incluyendo el uso de anticuerpos monoclonales específicos [6, 9]. Las técnicas de microscopía ligera están experimentando un período de renacimiento, con técnicas novedosas que utilizan microscopios de superresolución e imágenes de células vivas [10]. La microscopía de fluorescencia de luz confocal proporcionó imágenes claras de la morfología de las células. Los métodos Autoradiográficos perdieron su papel como resultado de problemas de seguridad y requisitos especiales de los agentes de seguridad radiológica en el trato con compuestos radioactivos, especialmente porque las metodologías alternativas están a menudo disponibles [8]. Las técnicas biológicas moleculares recientes nos permiten correlacionar los datos cuantitativos con las imágenes del microscopio utilizando técnicas histoquímicas, citoquímicas y de microarrays tisulares [11]. También estamos viendo el creciente uso de la investigación histquímica en este período extremadamente fértil de biología celular que ha conducido al establecimiento de nuevas revistas científicas dedicadas específicamente a la histoquímica y la citoquímica (tabla 3).

Ignesti Iron Hematoxylin (hematoxylin Heidenhain) Alcian Blue Giemsa & Wright

Table 3. Some Scientific histochemistry and cytochemistry journals.

Toluidine blue

Histochemistry and Cell Biology

Methyl green-pyronin

European Journal of Histochemistry

Sudan black/Osmium

Journal of Histochemistry & Cytochemistry Biotechnic & Histochemistry

péptidos o antígenos proteicos en las células que podrían haber crecido dentro de una cultura, depositados de la suspensión, o tomados de un frotis. De hecho, la inmunocitoquímica es diferente

Progress in Histochemistry and Cytochemistry Acta Histochemica Journal of Molecular Histology Journal of Histology & Histopathology

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Applied Immunohistochemistry and Molecular Giuseppe Musumeci, Journal of Histology & Histopathology 2015, Morphology Chinese Journal of Histochemistry and http://www.hoajonline.com/journals/pdf/2055-091X-2-10.pdf Cytochemistry Histology & Histopathology

doi: 10.7243/2055-091X-2-10

Histopathology Journal of Cytology & Histology

Conclusión en su larga historia, la histoquímica tenía muchas conexiones

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Giuseppe Musumeci, Journal of Histology & Histopathology 2015, http://www.hoajonline.com/journals/pdf/2055-091X-2-10.pdf

con las otras ciencias de la vida. Ahora es uno de los métodos más objetivos en biología y medicina, utilizado en una variedad de ajustes de diagnóstico de diferencial clínico. La rapidez, la reproducibilidad y los costos relativamente bajos relacionados con esta técnica, le permiten mantener su valor después de casi 200 años de existencia. Con este editorial quiero recordarnos la evolución de esta disciplina INVestigativa y diagnóstica que comenzó a partir de los esfuerzos de los químicos medicinales y luego se levantó para estar en la base de la práctica actual de la patología anatómica, combinando su-tología y Bioquímica. En conclusión, puedo hacer una hipótesis de que el uso de la histoquímica es actualmente generalizado y muy importante tanto para la investigación científica como para el diagnóstico clínico, sin lo cual no podríamos evaluar algunas alteraciones morfológicas de ambas células y Tejido.

doi: 10.7243/2055-091X-2-10 Citation: Musumeci G. The old and the new concepts of histochemistry. J Histol Histopathol. 2015; 2:10. http://dx.doi.org/10.7243/2055-091X-2-10

Competing interests The author declare that he has no competing interests.

Acknowledgement

I thank Professor Gaetano Magro from Department of Medical and Surgical Sciences and Advanced Technologies, G.F. Ingrassia, Azienda Ospedaliero-Universitaria “Policlinico-Vittorio Emanuele”, Anatomic Pathology Section, University of Catania, Catania, Italy, for his kind support.

Publication history

Editor: Lingyan Wang, Oregon Health & Science University, Portland. Received: 06-Mar-2015 Final Revised: 01-Apr-2015 Accepted: 14-Apr-2015 Published: 21-Apr-2015

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Giuseppe Musumeci, Journal of Histology & Histopathology 2015, http://www.hoajonline.com/journals/pdf/2055-091X-2-10.pdf 2014). Acta Histochem. 2014; 116:1-4. | Article | PubMed 9. Musumeci G. Past, present and future: overview on histology and histopathology. J Histol Histopathol. 2014; 1:5. | Article 10. Coleman R. Eponyms in histology and histochemistry: do they still serve a purpose, or should they be abandoned in favor of standard noneponymous terminology? Acta Histochem. 2006; 108:241-2. | Article | PubMed 11. Coleman R. The Kyoto Protocol: beyond the limit of histochemistry. Acta Histochem. 2013; 115:1-2. | Article | PubMed

doi: 10.7243/2055-091X-2-10

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