PENGECATAN HISTOPATOLOGI RUTIN / HE Penguji : dr. Meira Dewi Kusuma A Msi Med Sp.PA dr. Devia Ekalistiana Msi Med Sp.PA
Oleh : Franky Yusuf
PATOLOGI ANATOMIK UNIVERSITAS DIPONEGORO 2018
PENDAHULUAN Latar
Belakang
Histopatologi Cabang ilmu biologi tentang kondisi dan fungsi jaringan suatu penyakit Pemeriksaan berdasarkan
histopatologi reaksi
memeriksa
perubahan
jaringan
penyakit dengan
membandingkan kondisi jaringan yang normal dengan
abnormal Pemeriksaan
histopatologi
metode histoteknik
dapat
dilakukan
dengan
Tujuan
Teknik
Metode pembuatan sediaan dari spesimen tertentu
Melalui suatu rangkaian proses diperoleh suatu preparat histopatologi yang siap untuk dianalisa
Preparat patologis jaringan
histologi serta
mengetahui
perubahan
suatu
keadaan sel
atau
Rangkaian proses pembuatan sajian histopatologi terdiri atas :
Fiksasi
Dehidrasi-Clearing-Impregnasi
Blocking
Sectioning
Floating
Staining –(Hematosiklin-Eosin)
Mounting dan Labelling
TINJAUAN PUSTAKA
Sectioning
Proses
pemotongan
blok
preparat
dengan
menggunakan
mikrotom
Floating
Memasukkan obyek glass ke dalam waterbath lalu digerakkan
kearah pita parafin yang akan direkatkan pada obyek glass
Staining
Pemberian warna pada jaringan yang telah dipotong agar unsur jaringan
mudah
dikenali
menggunakan mikroskop
pada
saat
pengamatan
dengan
Mounting
Preparat di tetesi dengan entellan lalu ditutup dengan
deck
glass
Labelling
Ditempelkan label yang berisi nama pasien dan nomor
rekam medis
PRINSIP KERJA 1)
Sectioning
Dengan menggunakan mikrotom
Tipe : rotary, rocking, sliding, ultra dan lain-lain
Jenis
pisau
mikrotom
:
diamond-kaca
dan
disposable (>murah, mudah digunakan, tajamnya konstan,
disesuaikan)
jenis
low/high
profile
bisa
Untuk jenis rotary mikrotom (di lab PA RSDK) :
Clearance angle untuk blok parafin 2-4˚ dan FS 57˚
Tingkat akurasi dan keamanan tinggi, produktivitas tinggi serta mudah digunakan
Diputar 360˚ terpotong secara vertikal
Ketebalan bisa didapatkan 1-60 mikron
Bisa manual (lab PA RSDK), semi otomatis dan full otomatis
Manual Hand Operation meningkatkan resiko terjadinya RMD ( Repetitive Motion Disorder) Co : carpal tunnel sindrom, bursitis, tendonitis dan ganglion cyst
Pemotongan dilakukan dengan memotong blok telah diletakkan pada holder
Hingga diperoleh pita-pita paraffin
Terlalu agresif moth hole artefak
paraffin yang
Selanjutnya pita paraffin yang telah diperoleh diletakkan pada waterbath agar jaringan tidak berlipat
saat
ditempelkan pada glass objek
Bila
sewaktu
pemotongan
terasa
keras
blok
dihangatkan dengan air hangat ± 30 menit, mengurangi sudut pisau atau dengan agen
pelembut
Hasil yang baik bila ujung potongan nempel dengan dengan ujung potongan berikutnya
2)
Floating
Memasukkan pita parafin ± 30 detik dalam waterbath suhu 10˚C dibawah titik cair parafin. (Suhu lab 50˚C)
Slide juga dimasukkan dalam waterbath lalu digerakkan kearah bawah pita paraffin sehingga menempel di slide
Hati-hati terbentuk gelembung gas dibawah pita
Setelah selesai, dilakukan pengeringan dengan menggunakan drying oven/hot plate. Durasi tergantung jenis jaringan, jumlah slide dan ukuran oven. (Di Lab RSDK
10-15 menit dan suhu
70 ˚Celcius). Tujuannya agar perlekatan menjadi lebih baik dan jaringan menjadi lebih rata.
Tidak kering jaringan bisa terlepas dari slide pada waktu pewarnaan.
Kemudian dilakukan transkipsi nomor dari blok ke slide (di lab PA
RSDK secara manual dengan pensil 2b)
Untuk slide :
Ukuran 76x25mm, ketebalan 1-1,2mm dan bersih
Potongan jaringan dapat terlepas mungkin disebabkan :
Terpapar larutan alkali kuat , potongan cryostat, jaringan CNS
Terpapar suhu ekstrem, darah dan mukus, dekalsifikasi
Perekat seperti albumin, gelatin dan kanji bisa digunakan Perekat lain : PLL (Poly-L-Lysin), ethoxysilane), charge slide
APES (3 Amino Propyltri-
3)
Staining
Zat warna rutin : Hematoxylin –Eosin (HE)
2 macam zat warna, yaitu
hematoksilin : memberikan warna biru ( basofilik) pada inti sel
Eosin : memberikan warna merah muda pada sitoplasma sel
dan jaringan penyambung
Mesin pewarnaan otomatis (tipe dip and dunk serta X-Y stainer) dan larutan HE serta esoin siap pakai
digunakan secara luas oleh laboratorium untuk pewarnaan rutin
Tahapan Staining 1. Deparafinasi
2. Rehidrasi 3. Infiltrasi warna
4. Dehidrasi 5. Clearing-Mounting
XYLOL II 10’
XYLOL I 10’
XYLOL III 10’
ETANOL 1’
ALKOHOL 96% 1’
I. Deparafinasi ALKOHOL 70% 1’
AQUADEST
HE
1’
10’
AQUADEST 5’
ALKOHOL 50% 1’
ALKOHOL 80% 1’
II. Rehidrasi
AQUADEST 1’
AQUADEST
BLUEING
1’
AQUADEST
5’
1’
ALKOHOL 50% 1’
ALKOHOL 70% 1’
III. Infiltrasi warna EOSIN 5’
XYLOL III 10’
V. Clearing Mounting
XYLOL II 10’
XYLOL I 10’
IV. Dehidrasi ETANOL 1’
ALKOHOL 96% 1’
ALKOHOL 70% 1’
EOSIN
Asam
flourescent,
xanthene
yang
anionik/muatan mengikat
negatif,
dan
zat
membentuk
warna garam
dengan senyawa eosinofilik yang mengandung muatan positif
Paling
sesuai
dikombinasikan
dengan
hematoksilin
untuk
menggambarkan arsitektur histologi umum dari jaringan
Kebanyakan protein di sitoplasma sel sifat nya basa karena mengandung arginin dan lisin yang bermuatan positif,
akan
berikatan dengan senyawa asam yang mengandung muatan
negatif (co : Eosin) membentuk
warna pink
Yang tersering digunakan adalah Eosin Y (larut di air dan alkohol
Penambahan sedikit asam asetat (0,5 ml dalam 1000cc) untuk
mempertajam pewarnaan
Hasil yang baik ketika diperoleh pewarnaan Eosin yang relatif kuat dan diferensiasi yang baik (alkohol 70%) untuk
membedakan sitoplasma dari jenis sel yang berbeda, serat jaringan ikat dan matriks.
Co : Orange-pink: Red blood cells Light pink: Connective tissue Dark pink: Muscle fibers Varying shades of pink: Cytoplasm of the cells
HEMATOKSILIN
Diperoleh dari ekstrak kayu Hematoxylon campechianum, berasal dari Campeche, negara bagian Meksiko
Kandungannya : hematein memberikan pewarnaan, dgn 2 cara :
Oksidasi alami oleh paparan cahaya dan udara Waktu 3-4 bulan, kemampuan pewarnaannya bertahan lebih lama. Co : Ehrlich’s dan Delafield’s hematoksilin
Proses oksidasi kimia Dikonversi oleh agen kimiawai, siap pakai segera setelah di campur.
Co : Mayer’s hematoksilin menggunakan Sodium Iodate Harris’s hematoksilin menggunakan Mercuric Oxide Kemampuan pewarnaannya lebih singkat
Hematein
bersifat anionik dan afinitasnya rendah
terhadap
jaringan
serta
inti,
sehingga
pewarnaan
tidak
adekuat
perlu
untuk
ditambahkan
Mordant
Mordant : bahan kimia sebagai fiksator, dapat bereaksi dengan zat warna dan berupa logam kation (muatan positif), co: aluminum, besi dan tungsten/wolfram
Hematein
+
Mordant
larutan
hematoksilin
bermuatan positif / basa dan mengikat molekul asam/anionik/muatan negatif, co : kromatin inti
HEMATOKSILIN
Larutan
Hematoksilin
dibedakan
berdasarkan
mordant menjadi : 1.
Alum Hematoxylins (digunakan di Lab PA RSDK)
2.
Iron Hematoxylins
3.
Tungsten Hematoxylins
4.
Molybdenum hematoxylins
5.
Lead Hematoxylins
6.
Hematoksilin tanpa mordant
penggunaan
Alum hematoxylins
Paling sering digunakan dan menghasilkan pewarnaan inti sel yang baik
Mordant (potash
yang
digunakan
alum)
atau
:
aluminium
aluminium
potassium ammonium
sulfate sulfate
(ammonium alum)
Inti sel terwarnai merah lalu dikonversi menjadi warna biru gelap ketika dibilas dengan larutan alkali lemah : air
kran,
saturated lithium carbonate, 0.05% ammonia in
distilled
water. Proses ini disebut “blueing”
Bisa digunakan secara progresif atau regresif
Alum hematoxylins
Waktu pewarnaan bervariasi tergantung dari jenis frekwensi penggunaan, metode
hematoksilin,
progresif/regresif, pre-treatment
dan post-treatment jaringan. Co : untuk FS waktu lebih singkat dan untuk jaringan dekalsifikasi/terendam dalam NBF dalam waktu lama
waktu
pewarnaan lebih lama
Kelemahan
utama
sensitif
terhadap
asam
dapat
melunturkan warna inti sehingga sedikit yang dapat dilihat. Dapat diatasi dengan menggunakan iron-mordanted
hematoksilin
lebih resisten terhadap asam, atau kombinasi
dengan
celestine blue
Iron hematoxylins
Garam besi, biasanya ferric chloride dan ferric ammonium
sulfate, merupakan agen pengoksidasi dan mordant
Problem
utama
:
oksidasi
yang
berlebihan,
sehingga
pencampuran mordant dan hematoksilin dilakukan segera sebelum digunakan, co : Weigert’s atau penggunaannya secara teratur, co : Heidenhain’s dan Loyez
Memperlihatkan
struktur
jaringan
lebih
luas
hematoxylins, tetapi waktu yang diperlukan lebih lama diperlukan kontrol mikroskopik supaya akurat
Digunakan untuk identifikasi spesifik fosfolipid
>
alum dan
Tungsten hematoxylins
Tahun 1897, Mallory menggabungkan hematoksilin dengan 1% aqueous phosphotungstic acid (mordant) disebut PTAH
(Phosphotungstic Acid Hematoxylins), dimana
dimungkinkan
penggunaan langsung hematein (tidak diperlukan
proses
oksidasi)
Bila
menggunakan
pengoksidasi
hematoksilin,
seperti
perlu
potassium
ditambahkan
permanganate
agen (siap
digunakan dalam 24 jam)
Bila dengan pengoksidasi alami (sinar dan udara) perlu
beberapa bulan untuk matang, tetapi bisa bertahan untuk beberapa tahun untuk penggunaannya
Digunakan untuk sampel CNS, struktur jaringan lainnya.
Molybdenum hematoxylins
Menggunakan molybdic acid sebagai mordant
Jarang digunakan untuk pewarnaan sekarang ini
Teknik Thomas memperlihatkan kolagen, retikulin kasar dan granula sel argentaffin
Lead hematoxylins
Menggunakan timbal sebagai mordant
Memperlihatkan granula sel endokrin pada saluran pencernaan dan regio lain
Untuk diagnosis identifikasi sel endokrin pada beberapa tumor
Sudah digantikan oleh pewarnaan IHC pada saat ini
Hematoksilin tanpa mordant
Memperlihatkan
berbagai
mineral
dalam
potongan
jaringan
Percobaan Mallory menunjukkan mineral timbal, besi dan tembaga pada jaringan tubuh
Kontrol kualitas pada pewarnaan rutin HE
Saat ini hampir semua lab menggunakan mesin pewarnaan otomatis sehingga akurasi dan konsistensi
pewarnaan
dapat terjaga
Tetapi variabilitas dalam larutan pewarna dapat terjadi biasanya lebih sering berhubungan dengan
dan
hematoksilin
dibanding eosin
Variabilitas : batch number, supplier dan perbedaan PH, juga proses
fiksasi,
processing,
ketebalan
potongan
dan
pengaturan suhu, variabilitas individu, sering/tidak-nya penggunaan
4)
Mounting
Setelah
proses
preparat
di
pewarnaan
tetesi
dengan
selesai
entellan
dilakukan,
lalu
ditutup
dengan deck glass
Tujuan dari tahap ini agar preparat lebih tahan lama dan
tidak tergores
Pada
saat
dipastikan
terbentuk
preparat bahwa
ditutup tidak
ada
deck
glass,
harus
gelembung
yang
5)
Labelling
Pada preparat yang telah diberi cover, ditempelkan label yang berisi nama pasien dan nomer rekam medik (di lab PA RSDK dengan No PA)
Pemberian
label
penting
dilakukan
agar
diagnosis
pasien yang satu dengan yang lainnya tidak saling tertukar
KESIMPULAN DAN SARAN
Di laboratorium PA RSDK untuk proses :
Trimming Menggunakan
Microtome
Rotary
manual,
untuk
clearance angle bervariasi antara 4-10 derajat belum
optimal untuk mengurangi friksi ketika pisau melewati blok.
Transkipsi nomor secara manual dari blok ke slide
ada kemungkinan bisa tertukar dengan yang lain
KESIMPULAN DAN SARAN
Staining Menggunakan dip and dunk processor, kelemahannya :
Kemampuan menyesuaikan pewarnaan terbatasi oleh durasi waktu yang sudah ditentukan sebelumnya
Penggunaan
konstan
dari
reagen
yang
sama
dapat
menyebabkan variasi pewarnaan seiring berjalannya waktu
Belum sepenuhnya tertutup maka dapat terjadi penguapan,
kelembaban dan resiko peningkatan dengan petugas
kontak bahan kimia
KESIMPULAN DAN SARAN SARAN : 1.
Mengoptimalkan
clearance
angel
pada
penggunaan
mikrotom 2.
Dilakukan double check dan triple check pada saat transkipsi
nomor dari blok ke slide 3.
Penggunaan APD pada semua tenaga medis yang berada di laboratorium
4.
Modernisasi alat processing laboratorium
5.
Tetap melaksanakan SOP laboratorium
REFERENCES 1.
Bancroft’s theory and practice of histological techniques
(eighth edition) 2.
Normal Histology Linberg Lamps (second edition)
3.
http://www.utas.edu.au/health/community/openhealth/uniview/resources/courses/laboratorymedicine/c xa-121-histology-tutorial(University of Tasmania)
4.
SOP RSDK, 2014
Interaksi antara pewarna dengan jaringan Pewarnaan dapat terjadi dikarenakan adanya afinitas antara pewarna/reagen dengan jaringan Beberapa faktor yang berkontribusi dalam afinitas ini adalah :
a.
Interaksi reagen dengan jaringan, terbagi menjadi Coulombic attractions daya tarik listrik dari muatan positif dengan muatan negatif. Co : PAS untuk glikogen Van Der Waal’s forces daya tarik antara satu molekul dengan molekul yang lain /intermolekul. Co : pewarnaan elastic fiber dan Congo red Hydrogen bonding terjadi ketika atom hidrogen berada diantara dua atom elektronegatif. Co : Sirius Red untuk kolagen Ikatan kovalen kovalen polar mengikat diantara ion logam seperti mordanting
b. Interaksi antara pelarut dengan pelarut
Tejadi hydrophobic effect kecenderungan membentuk suatu kelompok hidrofobik di dalam lingkungan berair meskipun awalnya tersebar. Co : pada substrat enzim
c. Interaksi antara reagen dengan reagen
Membentuk suatu agregasi yang mempunyai perbedaan spektral dari pewarna monomerik. Co : pewarnaan metakromatik dengan pewarna basa
A.
Proses deparafinasi
B.
Cara preparat dimasukkan ke chamber 1 (xylol I) chamber 2 (xylol II) chamber 3 (xylol III) masingmasing 10 menit
Proses rehidrasi
Masuk ke chamber 4 5 6 7 8 (alkohol 100%, 96%, 80%, 70%, 50%), masing-masing 1 menit, lalu chamber 9 (aquades) selama 5 menit Tujuan : agar kandungan air dalam jaringan preparat sama dengan pelarut Hematoksilin ( aquadest )
Proses infiltrasi zat warna
C.
Preparat masuk ke chamber 10 (hematoksilin) selama 10 menit chamber 11 12 13 (aquades) masing-masing 1 menit chamber 14 tempat proses blueing 5 menit (menguatkan warna hematoksilin)
D.
Proses dehidrasi
E.
Preparat masuk ke chamber 15 (aquades) selama 1 menit chamber 16 17 (alkohol 50 % dan 70%) ,masing-masing selama 1 menit chamber 18 (eosinpelarutnya alkohol 70%) selama 5 menit Preparat masuk ke chamber 19 20 21 (alkohol 70 %, 96%, 100%) masing-masing 1 menit
Proses clearing dan mounting
Preparat masuk ke chamber 22 23 24 (Xylol) masing-masing 10 menit Untuk membersihkan alkohol dalam preparat dan sebagai pelekat dengan cover slip