Histologische und zytologische Diagnostik in der Krebsmedizin

Die Lichtmikroskopie ist die in der Krebsmedizin am häufigsten eingesetzte Technik. Moderne Lichtmikroskope vergrößern sehr stark und machen einzelne Zellen sichtbar. Mit besonderen Methoden und starker Vergrößerung können Fachleute sogar Strukturen im Inneren einzelner Zellen untersuchen oder bestimmte Marker nachweisen.

Durchlichtmikroskopie: Bei dieser Methode durchleuchtet ein Licht im Mikroskop die Probe von unten. Die Präparate müssen dabei sehr dünn sein, damit das Licht sie auch durchdringen kann.

Fachleute verwenden sie beispielsweise beim Pap-Abstrich bei der Früherkennung von Gebärmutterhalskrebs. Die Ärztin oder der Arzt entnimmt am Gebärmutterhals eine Zellprobe und begutachtet diese manchmal noch in der Arztpraxis unter dem Mikroskop.

Auch einige Blutwerte bestimmen Fachleute mit der Durchlichtmikroskopie. Zum Beispiel zählen sie die Anzahl der verschiedenen Blutzellen unter dem Mikroskop aus.

Gewebeproben sind sehr empfindlich. Um ihre Struktur zu erhalten und sie dauerhaft haltbar zu machen, werden die Proben direkt nach der Entnahme entweder eingefroren oder durch eine Substanz chemisch fixiert. Welches dieser Verfahren angewendet wird, hängt davon ab, was die Ärzte und Ärztinnen genau untersuchen möchten.

Einfrieren: Das bei einer Biopsie oder einer Operation entnommene Material wird nach der Entnahme sofort schockgefroren – noch im Operationssaal oder zeitnah im pathologischen Labor. Das macht die Proben haltbar. Spezialgeräte schneiden das gefrorene Gewebe in sehr dünne Scheiben. Diese Gefrierschnitte platzieren Fachkräfte auf dünne Glasplättchen, sogenannte Objektträger.

Je nach Fragestellung werden die Proben noch histochemisch gefärbt oder mit molekularbiologischen Methoden behandelt. Anschließend begutachten Fachleute die Gewebeproben unter dem Mikroskop.

Bei einer Schnellschnitt-Begutachtung untersucht ein Pathologe oder eine Pathologin Gefrierschnitte des entnommenen Gewebes noch während des operativen Eingriffs im Labor.

Gefrorene Proben gewinnen in der Krebsmedizin immer stärker an Bedeutung: Viele Biomarker und Tumormarker können nur an frischen oder gefrorenen Proben bestimmt werden.

Fixieren und Einbetten: Auch Chemikalien wie zum Beispiel Formaldehyd können Gewebeproben fixieren und dadurch haltbar machen. Danach kommen die Proben in heißes Paraffinwachs. Nachdem das Wachs abgekühlt ist, erstarrt es zu festen Blöcken. Fachleute schneiden anschließend mit speziellen Geräten dünne Scheiben von diesen Paraffinblöcken. Diese Paraffinschnitte platzieren sie auf Objektträger und färben sie – abhängig davon was die Pathologen untersuchen möchten – mit histochemischen Methoden ein.

Je nachdem, was Fachleute untersuchen möchten, verwenden sie unterschiedliche Farbstoffe:

• Manche färben bestimmte Zellbestandteile an,
• andere lagern sich in das Erbgut ein.
• Spezielle Stoffe färben Stoffwechselprodukte wie Zucker und Fett oder machen die Aktivität von einzelnen Enzymen sichtbar.

Die meisten Farbstoffe sind unter dem Lichtmikroskop sichtbar. Fachleute verwenden jedoch auch fluoreszierende Farbstoffe, die sie nur mit Fluoreszenzmikroskopen sehen können.

Bei der Immunhistochemie verwenden Fachleute sogenannte diagnostische Antikörper, um bestimmte Merkmale einer Probe sichtbar zu machen.

Antikörper sind Eiweiße, die sehr spezifisch eine bestimmte Zielstruktur einer Zelle erkennen und binden. Im Gegensatz zu Antikörpern, die Ärzte zur Therapie einsetzen, binden diagnostische Antikörper einen Marker. Das kann ein Farbstoff, ein Fluorophor oder ein radioaktiv markierter Stoff sein. Durch den gebundenen Marker wird die Zielstruktur an der Zelle unter dem Mikroskop sichtbar.

Fachleute setzten Immunhistochemie zum Beispiel bei der Diagnose von Brustkrebs ein: Bei manchen Patientinnen weisen sie mit diagnostischen Antikörpern Hormonbindestellen in Krebszellen nach. Sind diese in großer Zahl vorhanden, wirkt sich das auf die Therapiewahl aus.

Bei einer zytologischen Untersuchung begutachten Fachleute für Pathologie die Zellen aus einer Probe eines Patienten oder einer Patientin unter dem Mikroskop oder mit weiteren Untersuchungsmethoden. Die Zellen entnehmen Fachleute durch einen Abstrich oder eine Punktion.

Zytologische Untersuchungen brauchen Ärzte beispielsweise um Blutkrebs zu erkennen oder Gebärmutterhalskrebs frühzeitig zu entdecken. Aber auch Zellen der Lunge, der Bauchspeicheldrüse oder aus tumorverdächtigen Knoten der Schilddrüse können zytologisch untersucht werden.

Abstrich: Die meisten Zellen des Körpers liegen eng beieinander in sogenannten festen Gewebeverbänden. Dazu zählen beispielsweise die Organe. Fachleute können durch Streichen oder durch Abtupfen einzelne Zellen von den Oberflächen der Gewebe ablösen.

Ein Beispiel: Bei der Gebärmutterhalskrebs-Früherkennung entnimmt die Frauenärztin oder der Frauenarzt den Frauen Zellen des Gebärmutterhalses indem sie mit einer kleinen Bürste Zellen von der Schleimhaut abstreichen.

Daneben gibt es auch freie Zellen im Körper, beispielsweise

• im Blut,
• im Urin,
• in der Hirnflüssigkeit (Liquor)
• im Knochenmark
• oder in tumorbedingten Flüssigkeitsansammlungen, zum Beispiel im Brustraum (Pleuraerguss) oder im Bauchraum (Aszites).

Punktion oder Feinnadelaspirationsbiopsie: Aus Gefäßen, flüssigkeitsgefüllten Hohlräumen im Körper und lockeren Geweben, wie zum Beispiel dem Knochenmark, entnehmen Fachleute Zellen indem sie diese in eine feine Nadel saugen.

Festes Gewebe zerkleinern: Einzelne Zellen kann man auch dadurch erhalten, dass man entnommenes festes Gewebe zerkleinert oder Zellen von der Oberfläche abtupft oder abbürstet.

Proben von Patientinnen und Patienten können Fachleute nicht sofort unter dem Mikroskop untersuchen. Folgende Schritte sind vorher notwendig:

Vorbereiten:

• Für einen gesicherten Befund müssen Fachleute mehrere Zellen begutachten: Enthält eine Probe nur wenige Zellen, so sammeln sie diese vor dem Ausstreichen auf einem Objektträger mit verschiedenen Methoden damit sie ausreichend viele Zellen untersuchen können
• Manchmal reinigen Fachleute die Proben vor dem Ausstreichen. Ein Beispiel ist die Dünnschichtzytologie: Ärzte und Ärztinnen setzten diese Technik bei der Gebärmutterhalskrebs-Früherkennung ein. Dabei entfernen sie störende Bestandteile wie beispielsweise Schleim oder Blut mit einer Flüssigkeit aus der Probe.

Ausstreichen: Für die Begutachtung müssen die Zellen einzeln sichtbar sein. Daher verteilen Fachleute die Probe ganz dünn auf einen Objektträger, beispielsweise durch abstreifen oder tupfen. Bei Flüssigkeiten wie etwa Blut, verteilen sie einen kleinen Tropfen ganz dünn auf einem Objektträger.

Fixieren: Zellen und ihre Inhaltsstoffe sind sehr empfindlich. Chemikalien in einer Fixierungslösung oder einem Spray fixieren die Zellen auf dem Objektträger, damit sie erhalten bleiben.

Färben: Um die meist farblosen Strukturen und Inhaltsstoffe der Zellen gut erkennen zu können, färben Fachleute die Proben vor der Begutachtung mit verschiedenen Farbstoffen ein, mehr dazu in den Abschnitten Histochemie und Immunhistochemie.

Sichere Ergebnisse aus der mikroskopischen Untersuchung sind sowohl für die Diagnose als auch für die nachfolgende Therapie von Krebserkrankten notwendig.

Pathologen und Pathologinnen sichern die Qualität ihrer Befunde ab:

• Unter anderem besprechen sie die Befunde mit anderen Fachärzten für Pathologie. Sie beauftragen andere Pathologie-Labore, wenn zusätzliche Untersuchung mit weiteren Methoden nötig sind, um eine Diagnose zu sichern oder zu präzisieren (pathologisches Konsil, Konsiliarbegutachtung).
• Gewebeproben schicken sie an spezialisierte Referenzzentren, um bei erfahrenen Pathologen ein zweites feingewebliches Gutachten einzuholen (pathologisches Referenzgutachten).
• Die Befunde besprechen sie mit den beteiligten Ärzten und Ärztinnen in interdisziplinären Tumorkonferenzen.

Je nach Krebsart kann die feingewebliche Beurteilung eines Tumors unterschiedlich schwierig sein: Bei Brust- oder Prostatakrebs ist eine zweite pathologische Meinung meist nicht notwendig. Es gibt allerdings seltene Tumoren, bei denen ein Referenzgutachten üblich ist. Dazu gehören zum Beispiel Lymphome und Weichteilsarkome.

Was tun, wenn man einen Befund absichern möchte? Dann klären die behandelnden Ärzte offene Fragen mit den Fachleuten, die den Befund erstellt haben ab: Sie erkundigen sich beispielsweise danach, ob die Fachleute bereits eine Konsiliarbegutachtung oder weitere Untersuchungen durchgeführt oder beauftragt haben, um den Befund abzusichern.