Coloration des tissus

Définition de la coloration des tissus

Lescolorants nous permettent d'examiner les structures plus en détail en renforçant le contraste des structures de la cellule. Ils peuvent également traverser les parois cellulaires, ce qui aide les chercheurs à analyser les processus métaboliques.

Nous regardons généralement ces structures au microscope après la coloration. En effet, les tissus sont transparents à nos yeux sans colorants, ils doivent donc être teintés ou colorés avec différents colorants. Les colorants et les teintures sont généralement utilisés commercialement en laboratoire pour en savoir plus sur les tissus biologiques et les cellules et pour diagnostiquer les maladies.

Les colorants sont généralement composés de sels organiques avec des ions positifs et négatifs. Les ions sont des molécules chargées.

• Les colorantsbasiques ont des cations chargés positivement, ce qui leur permet de se lier à des structures chargées négativement telles que les composants nucléaires. L'hématoxyline est un exemple de colorant basique.

• Les colorantsacides contiennent des anions chargés négativement, ce qui leur permet de se lier à des structures chargées positivement telles que les composants du cytoplasme. L'éosine est un exemple de colorant acide.

Coloration des structures tissulaires

Tu peux considérer les taches comme si tu travaillais avec des teintures pour cheveux dans un salon de coiffure. La teinture pénètre dans la cuticule de tes cheveux et s'y lie. Ainsi, les cheveux sont colorés de façon permanente comme les cellules et les tissus lorsqu'ils sont teints avec des colorants.

Comme pour les teintures capillaires, différents types de colorants colorent différentes structures cellulaires ! Par exemple, certaines teintures peuvent colorer la cellule entière, tandis que d'autres colorent des compartiments spécifiques tels que les noyaux.

• Les différents potentiels de coloration des colorants sont la raison pour laquelle nous utilisons souvent plusieurs colorants ensemble.

Lorsque nous colorons des tissus humains, nous colorons quatre types de base: les tissus musculaires, les tissus conjonctifs, les tissus épithéliaux et les tissus nerveux.

• Les tissusmusculaires sont des tissus situés sur les parois du cœur (cardiaques), attachés aux tendons ou aux os (squelettiques) et aux organes internes creux (lisses).

• Lestissus conjonctifs sont des tissus qui se trouvent entre d'autres tissus dans tout le corps.

• Le tissuépithélial est le tissu qui tapisse les parois ou les cavités de nombreux organes. Ce tissu comprend également notre peau ou épiderme.

• Le tissunerveux est le tissu qui comprend le système nerveux. Le système nerveux permet au cerveau et à la moelle épinière de communiquer avec le corps.

Les quatre tissus de base que nous étudions habituellement pour les plantes sont le tissu dermique, le tissu vasculaire, le tissu souterrain et le tissu méristématique.

• Letissu dermique est également appelé épiderme, la peau de la plante. Il recouvre les feuilles, les fleurs, les racines et les tiges de la plante.

• Les tissusterrestres sont les tissus qui ne sont ni dermiques ni vasculaires (parenchyme, collenchyme et sclérenchyme).

• Le tissuvasculaire est le tissu qui transporte les nutriments et les fluides (le xylème et le phloème).

• Letissu méristématique est constitué de cellules non différenciées qui peuvent subir une division cellulaire et se développer en d'autres tissus.

Nous classons généralement les colorations en deux catégories : directes et indirectes. La coloration indirecte implique l'utilisation d'un mordant alors que la coloration directe n'en implique pas. L'histologie est l'un des domaines les plus connus dans lesquels nous utilisons la coloration en laboratoire.

• L'histologie est la branche de la biologie qui étudie l'anatomie structurelle des tissus. En revanche, la cytologie analyse la structure des tissus, et nous l'appelons organologie pour les organes.

Types de coloration des tissus

Il y a beaucoup de colorants dans les tissus, et nous les combinons souvent pour visualiser plusieurs parties d'une cellule ou d'un tissu. Voici quelques-unes des colorations les plus courantes utilisées par les scientifiques :

L'hématoxyline est un colorant basique qui colore les structures acides d'une teinte violette/bleue, comme les composants nucléaires, comme le montre la figure 1. Les composants nucléaires comprennent le noyau, où l'ADN est stocké, l'ARN dans les ribosomes et l'ARN dans le réticulum endoplasmique rugueux.

Figure 1 : Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine (coloration H&E) du tissu cérébral d'un patient atteint d'encéphalite rabique. Public Health Image Library (PHIL), CDC.

L'éosine est une contre-coloration utilisée après l'hématoxyline et qui prend une teinte rose/rouge, comme le montre la figure 1. Il s'agit d'une coloration acide qui cible les structures de base telles que le cytoplasme. Le cytoplasme est la matière à l'intérieur de la cellule qui comprend toutes les structures cellulaires à l'exception du noyau.

Coloration de Gram

La colorationde Gram est une coloration indirecte qui utilise l'iode comme mordant. Ce type de coloration est utilisé pour différencier les espèces bactériennes en colorant la paroi cellulaire.

Lesbactéries Gram-positives ont d'épaisses couches de peptidoglycane dans leurs parois cellulaires, ce qui leur permet de retenir la coloration au cristal violet. Cela signifie que les bactéries à Gram positif seront colorées en violet ou en pourpre, comme le montre la figure 2.

• Bacillus anthracis, comme l'illustre la figure 2, est une bactérie à Gram positif qui a la forme d'un bâtonnet et qui est responsable de la maladie du charbon. L'anthrax résulte de la pénétration des spores dans notre corps et entraîne une maladie grave.

Figure 2 : Coloration de Gram positive de Bacillus anthracis. Public Health Image Library (PHIL), CDC.

En revanche, les bactéries Gram négatives ont de fines couches de peptidoglycane dans leurs parois cellulaires, ce qui leur donne une coloration rose/rouge, comme le montre la figure 3.

• Shigella dysenteriae, comme l'illustre la figure 3, est une bactérie Gram-négative en forme de bâtonnet qui provoque la shigellose. La shigellose est une maladie infectieuse qui provoque de la fièvre, de la diarrhée et de graves problèmes d'estomac.

Figure 3 : Bactérie à Gram négatif, en forme de bâtonnet, Shigella dysenteriae. Public Health Image Library (PHIL), CDC.

Procédure de coloration des tissus

Avant de pouvoir colorer les tissus, il faut préparer les échantillons de tissus. Les étapes sont généralement la fixation, le traitement, l'encastrement, le sectionnement et larécupération des antigènes si nécessaire.

Lafixation a pour but de préserver la forme et la structure de la cellule et de lui donner plus de rigidité à l'aide de produits chimiques. La plupart des gens utilisent le formol tamponné neutre à 10 % pendant 24 à 72 heures pour la plupart des échantillons. Les autres étapes sont généralement automatisées dans la plupart des laboratoires de nos jours.

Ladéshydratation est le processus qui élimine l'eau du tissu pour le durcir. Cette étape est très probablement automatisée dans un laboratoire.

L'encastrement consiste à mettre les tissus dans de la paraffine pour permettre une meilleure extraction des tissus. Tu peux voir le résultat de l'enrobage en observant le bloc de paraffine suspendu illustré à la figure 4.

Comme le montre la figure 4, le sectionnement à l'aide d'un microtome permet de découper les blocs de paraffine de l'enrobage en fines sections sur des lames de microscope pour les examiner. Nous pouvons considérer le microtome non automatisé photographié sur la figure 4 comme un taille-crayon et le bloc de cire placé près du sommet comme ton crayon. Nous tournons la poignée du côté droit pour obtenir des "copeaux de crayon". Ce sont ces copeaux de crayon que nous faisons flotter sur le bain-marie pour les placer sur des lames propres.

Figure 4 : Comment les scientifiques coupent les tissus. Wikimedia, EPA (domaine public).

Larécupération de l'antigène a lieu lorsque les modifications chimiques apportées par la fixation au formol sont atténuées ou supprimées.

Une fois que les tissus sont correctement préparés, ils sont prêts à être colorés. La procédure générale dépend de la coloration utilisée. Mais en général, les étapes de la coloration des tissus sont les suivantes :

• Après avoir sectionné ou découpé les tissus en fines tranches de cire, comme le montre la figure 4, nous devons utiliser un bain d'eau chaude pour permettre aux tissus ou aux fines sections de cire de flotter jusqu'au sommet, où nous pouvons les recueillir à l'aide des lames propres.

• Ensuite, colore la diapositive avec le colorant choisi selon les besoins. Assure-toi de suivre les instructions relatives à la teinture spécifique que tu utilises.

• En général, si les gens ont plus d'une diapositive à colorer, ils utilisent des supports de coloration et plongent toutes les diapositives dans la solution de coloration et dans une solution d'eau, dans un mouvement de va-et-vient. La solution d'eau sert à se débarrasser des taches excédentaires. Assure-toi de suivre les instructions propres à chaque type de tache.

• Essuie soigneusement le dos de la diapositive avec du papier absorbant.

• Tu peux maintenant placer ta lame sur ton microscope, côté échantillon vers le haut, et régler l'objectif sur 10X. 10X est le grossissement le plus faible et te donne la vue la plus générale. Sélectionne ensuite la zone qui t'intéresse dans le tissu et règle l'objectif en conséquence, comme l'illustre la figure 5.

Figure 5 : Scientifique examinant une lame de tissu au microscope. U.S. Air Force (domaine public).

Exemple de coloration de tissu

Les exemples de coloration des tissus ou les études de cas dans les laboratoires comprennent souvent des kits de coloration avec plusieurs colorations à la fois, comme les colorations trichromes de Masson.

En général, les muscles et la kératine apparaissent en rouge et rose pour le cytoplasme, en bleu/vert pour les collagènes et les os, et en noir/brun pour les noyaux cellulaires.

Des scientifiques ont mené une étude au cours de laquelle des souris ont inhalé du p-Chloro-α,α,α-trifluorotoluène, un agent cancérigène, pendant deux ans, afin d'en connaître la toxicologie et les effets cancérigènes. Dans la figure 6, tu peux voir une région des poumons où il y a une absence de tissu conjonctif fibreux bleu/vert chez une souris mâle témoin.

Lorsque l'on compare la figure 6 à la figure 7, on peut voir un tissu conjonctif fibreux bleu/vert étendu en raison de la fibrose péribronchiolaire causée par l'inhalation de l'agent cancérigène. Fondamentalement, cette étude montre que les scientifiques peuvent utiliser de nombreuses colorations différentes, telles que le trichrome, pour obtenir les recherches ou les informations nécessaires concernant leurs expériences.

Figure 6 : Coloration au trichrome de Masson dans la région des bronchioles du poumon d'une souris mâle. National Library of Medicine, National Institutes of Health.

Figure 7 : Fibrose péribronchiolaire dans les bronchioles des poumons d'une souris non témoin. Bibliothèque nationale de médecine, Instituts nationaux de la santé.