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Lexikon der Neurowissenschaft: Immunhistochemie

Immunhistochemie w, E immunohistochemistry, immunologische Methode zur Lokalisation von Antigenen in Zellen oder Geweben, z.B. auch des Nervensystems; Teilgebiet der Histo- oder Cytochemie (histochemische Methoden). Die Antigene werden mit spezifischen Antikörpern nachgewiesen und anschließend histochemisch sichtbar gemacht. Man unterscheidet eine direkte und eine indirekte Immunhistochemie. Bei der direkten Immunhistochemie sind an die spezifischen Antikörper fluoreszierende Partikel (Immunfluoreszenz, Fluoreszenzmikroskopie) oder Enzyme für eine Farbreaktion gekoppelt ( siehe Abb. 1siehe Abb. 2 ) erfolgen.

). Bei der indirekten Immunhistochemie werden die primären, an das Antigen gebundenen Antikörper durch sekundäre, markierte Antikörper erkannt ( siehe Abb. 2 ). histochemische Methoden. - Lichtmikroskopische Immunhistochemie. Ist der Antikörper z.B. gegen das saure Gliafibrillenprotein (GFAP) von Astrocyten gerichtet, wird sich auf einem Hirnschnitt überall dort, wo GFAP vorkommt, ein entsprechender Antigen-Antikörper-Komplex ausbilden ( siehe Abb. 3 ). Mit Waschprozeduren werden nicht gebundene Antikörper herausgespült, so daß schließlich nur noch die Gliafibrillen der Astrocyten den Antikörper gebunden enthalten. Die zunächst unsichtbaren Antigen-Antikörper-Komplexe lassen sich durch Markierung (E labeling) erkennen. Als Marker eignen sich Fluorochrome, Enzyme und auch Radioisotope. Mit welcher Markierungsform man auch arbeitet, dargestellt werden jeweils nur die Astrogliazellen, da andere Zellformen GFAP nicht produzieren. Voraussetzung allerdings ist, daß man die zahlreichen methodischen Klippen erfolgreich umschifft hat. – Eine heute recht häufig angewandte alternative Markierungstechnik ist die Avidin-Biotin-Complex (ABC)-Methode. Da ein Avidinmolekül (wie auch das ebenso verwendete bakterielle Streptavidin) vier Biotinmoleküle hochspezifisch binden kann, eignet es sich hervorragend als molekulare Brücke zwischen Biotin-konjugierten (biotinylierten) Substanzen. – Elektronenmikroskopische Immunhistochemie. Zu unterscheiden ist zwischen dem immunhistochemischen Nachweis vor und dem nach der Kunststoff-Einbettung des Gewebes – nach dem Englischen Pre-embedding- und Post-embedding-Verfahren genannt. Bei Pre-embedding-Verfahrenwird meist Osmiumtetroxid als elektronenmikroskopischer Bildkontrast verwendet, bei Post-embedding-Verfahren mit Goldpartikeln konjugiertes Protein A oder Protein G, die sich mit hoher Spezifität an das Antikörperprotein binden ( siehe Abb. 4 ). Im Elektronenmikroskop stellen sich die Goldpartikel und damit der Antigenbindungsort in Form schwarzer Kügelchen dar ( siehe Abb. 5 ).

Immunhistochemie

Abb. 1: Direkte Immunhistochemie mit Fluoreszenz. Ein Antikörper bindet spezifisch an ein Antigen im histologischen Schnitt. Der Ort der Bindung wird durch die fluoreszierende Markierung des Antikörpers im Fluoreszenzmikroskop erkennbar. Die Detektion kann auch über eine Enzymreaktion ( siehe Abb. 2 ) erfolgen.



Immunhistochemie

Abb. 2: Indirekte Immunhistochemie mit enzymatischem Nachweis. Hier ist der erste Antikörper unmarkiert. Ein zweiter Antikörper bindet spezifisch an den ersten Antikörper. Wie bei der direkten Methode erfolgt die Detektion über Fluoreszenz oder (hier dargestellt) ein Markerenzym, das ein gefärbtes Reaktionsprodukt herstellen kann.



Immunhistochemie

Abb. 3: Immuncytochemische Doppelfärbung von induzierter Stickoxid-Synthase (NOS; rot) und saurem Gliafibrillenprotein (GFAP; grün) in einer Gliazellkultur. Nur Mikrogliazellen weisen NOS auf; die GFAP-reiche Astroglia setzt sich von ihnen kontrastreich ab. Fluoreszenzmikroskopie, konfokalmikroskopische Imaging-Technik.



Immunhistochemie

Abb. 4: Elektronenmikroskopische Immuncytochemie, Post-embedding-Verfahren. Kolloidales Gold ist mit Protein A ummantelt, das spezifisch an den Fc-Teil von Antikörpern bindet. Diese binden wiederum entweder spezifisch oder – über das Protein A – unspezifisch an einen ersten Antikörper. Die Goldpartikel sind elektronendicht und können elektronenmikroskopisch dargestellt werden.



Immunhistochemie

Abb. 5: Immun-Gold-Markierung des Vesikel-Proteins Synaptophysin (a) und eines anderen, ebenfalls präsynaptisch lokalisierten Proteins (Bassoon; b) in einer Synaptosomenpräparation. Der Pfeilkopf markiert die postsynaptische Dichte. Balken: 0,2 μm.

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