Patoanatomisk undersøgelse

1. Patoanatomisk undersøgelse Kap. 2 i Almen Patologi, 2. udgave

2. Patoanatomisk undersøgelse En patoanatomisk undersøgelse er en undersøgelse af organer, væv og celler med henblik på at påvise morfologiske forandringer i forbindelse med beskrivelse og udredning af sygdommes årsager, opståen, mekanisme og manifestationer.

3. Indikationer Ved indikationer for en undersøgelse forstås begrundelsen for at udføre den. Der findes forskellige indikationer: • Diagnostisk udredning – karakteren af et klinisk fund, hvor undersøgelsen kan være afgørende for, om der skal iværksættes medicinsk eller kirurgisk behandling og i givet fald hvilken. • Kontrol af behandlingseffekt – her drejer det sig om, hvorvidt behandlingen har haft den ønskede effekt, dels om at påvise evt. bivirkninger af behandlingen. Resultatet af undersøgelsen kan være afgørende for om behandlingen skal fortsætte, ændres eller suppleres med en anden behandling. • Screening – at udskille de raske fra personer med risikofaktorer f.eks. cytologisk undersøgelse af vaginalsekret med henblik på at påvise cancer cervicisuteri eller forstadier hertil. • Obduktion -her kan man afgøre om diagnoser og behandling var korrekte, og dermed bidrage til lægers videre uddannelse. • Forskning – en nøjere analyse af de patologiske processer ved hjælp af fagets forskellige teknikker.

4. Prøvetagning Prøver til patoanatomisk undersøgelse kan udtages på mange forskellige måder og deles i de cytologiske og de histologiske: • Cytologiske prøver – her undersøges løsliggende celler eller ganske små hobe af sammenhængende celler, hvor der ses forandringer, typisk ved neoplasi • Eksfoliativ cytologi – her undersøges de celler, som er spontant afstødte eller som let kan skrabes eller børstes af en overflade f.eks. celler fra cervix og vagina. Andre undersøgelser er ekspektorat, urin, ascitesvæske eller aspireret væske • Finnålaspiration – her anvendes en sprøjte påsat en tynd nål, typisk med en indre diameter på 0,4 mm. Nålen føres direkte ind i den patologiske proces, oftest gennem huden. Cellerne fra et finnålsaspirat er mere velbevarede end de spontane afstødte celler fra en overflade og fører til en ret nøjagtig klassifikation af en tumor. • Væskebaseret cytologi – prøven anbringes i en beholder med fikseringsvæske. Ved automatiseret proces i laboratoriet frafiltreres slim og andet uvedkommende materiale, og de celler som adhærerer til filteret, aftrykkes på et objektglas og undersøges.

5. Prøvetagning Histologiske prøver – her undersøges sammenhængende vævsstykker, såkaldt biopsier eller præparater fra operationer. • Biopsi – er en lille vævsprøve, der viser arkitektur og cellernes beliggenhed i forhold til hinanden og er derfor bedre velegnede til at diagnosticere såvel neoplastiske som non-neoplastiske sygdomme, end cytologiske undersøgelser. • Endoskopisk biopsi – disse er typisk 3-4 mm i diameter og omfatter kun slimhinden. Også større prominerende processer kan fjernes f.eks. stilkede tarmpolypper på op til flere centimeter i diameter. Disse biopsier kan være både diagnostiske og terapeutiske. • Ekscisionsbiopsi – tages med kniv. Teknikken anvendes specielt under operationer, hvor der udskæres små vævsprøver fra f.eks. en tumor eller ved hudforandringer. Disse er større end endoskopiske biopsier og anvendes også til diagnostiske og terapeutiske formål.

6. Prøvetagning • Stansebiopsi – udstanses med den skarptslebne ende af et 3-6 mm tykt rør forsynet med håndtag. Anvendes især ved hudsygdomme og knoglemarvsundersøgelser. Kun til diagnostisk formål. • Nålebiopsi – tages med en ca. 1 mm tyk nål der styres af et håndtag med påsat sprøjte. Metoden anvendes til bioptering fra lever, mamma og nyre gennem huden men kan anvendes under operationer. Anvendes udelukkende til diagnostiske formål. • Operationspræparater – formålet er at give en mere nøjagtig beskrivelse af processen og at beskrive, hvorledes den udbreder sig i det fjernede væv, samt hvorledes organismen reagerer herpå.

7. Vævsbehandling Alt væv, der fjernes fra en levende organisme nedbrydes (autolysere) pga. enzymatisk påvirkning og mangel på ilt og næringsstoffer. Processen accelereres ved tilstedeværelse af bakterier som i tarmen eller ved infektioner. Autolysen medfører at morfologien forringes og det er derfor nødvendigt at vævsstrukturerne immobiliseres og beskyttes mod nedbrydning. Der findes 2 forskellige metoder mod nedbrydning: • Nedfrysning af vævet til -20 til -30 grader – hvor der ønskes et hurtigt diagnostisk svar, til terapeutisk formål. • Anbringelse af vævet i fikseringsvæske En række stoffer kan ikke påvises ved rutinemæssig fiksering og paraffinindstøbning, hvorfor det er nødvendigt at anvende frysesnit. Det gælder bl.a. påvisning af en række enzymer, visse typer antigener og lipider, som forsvinder ved den normale fikseringsprocedure.

8. Fikseringsvæske Den hyppigste anvendte fikseringsvæske er en 3,6% w/v opløsning af neutral fosfatbufret formaldehyd, også betegnes formalin. Ved anbringelse af vævet i fikseringsvæske opnås en immobilisering og stabilisering af vævets bestanddele.

9. Farvemetoder til lysmikroskopi Farvemetoderne inddeles i 2 metoder: • Histokemiske farvemetoder – til påvisning af forskellige vævsstrukturer og vævskomponenter. Farvestofferne bindes til vævskomponenter vha. kemiske bindinger som elektrostatiske, kovalente eller polære bindinger eller van der Waal’ske kræfter. • Hæmatoxylin-eosin (HE) - > 100 år gammel, oxyderede form af hæmatoxylin (bundet til metalioner) virker som kationfarvestof, der bindes til negativt ladede grupper, kerner og farver dem blå. Eosin er et anionfarvestof, der bindes til de positive ladede grupper, aminogrupper, der farves røde (cytoplasma og ekstracellulære væv). • Giemsa- og Papanicolaou-farvning – når det er ønskeligt at kunne skelne mellem forskellige typer af pladeepitelceller afhængigt af, om de befinder sig basalt eller superficielt i epitelet. Anvendes i forbindelse med cervixcytologi og urincytologi.

10. Farvemetoder til lysmikroskopi • Specialfarvninger bruges når der ønskes en mere selektiv fremstilling af de forskellige vævskomponenter. • Van Gieson-farvning farver type I og II kollagen rødt • Retikulinfarvning (sølvfarvning) overvejende til type III kollagen (rødt), lever- og nyrebiopsier og maligne lymfomer • PAS-farvning bruges til basalmembraner, da de indeholder type IV kollagen. Den kan også påvise glykogen og mucosubstanser. • Verhoeffs metode kan påvise elastin, specielt til karstrukturer f.eks. ved vasculitis • Massonstrikromfarvning kan påvise fibrin (rødt) • Metylgrønt-pyronin kan påvise DNA (metylgrønt: grønt) og RNA (pyronin: rødt) • Lipidfarvninger (Oil Red O- og Sudan-farvestoffer) kan påvise liposarkomer og bruges i forbindelse med diagnosticering af lipidaflejringssygdomme.

11. Farvemetoder til lysmikroskopi Immunhistokemiske metoder Identifikation af glat og tværstribet muskulatur foretages nu næsten udelukkende med immunhistokemiske reaktioner. Man kan påvise antigener in situ i vævssnit ved hjælp af antistoffer. Til mærkning af antistoffer anvendes enten fluorescerende stoffer eller enzymer. Resultatet er enten brunsort eller rød farve eller en fluorescens. Antistoffer kan være polyklonale eller monoklonale. Polyklonale antistoffer er blandinger af antistoffer fra forskellige kloner af immunglobulinproducerende celler, hvor de er rettet mod hver sin epitop på antigenet. Monoklonale antistoffer stammer alle fra samme celleklon og er rettet mod den samme epitop på antigenet.

12. Farvemetoder til lysmikroskopi De vigtigste anvendelsesområder er: • Klassifikation af tumorer og leukæmier • Karakteristik af tumorer mht. prognose og behandling • Påvisning af aflejringer af immunoglobulin og komplement i basalmembraner ved immunologiske hud- og nyresygdomme (SLE og glomerulonefritter) • Påvisning af mikroorganismer (virus som HPV, CMV, herpes, hepatitis B samt Pneumocystiscarinii, Borrelia, Legionella og Helicobacterpylori )

13. Tumorklassifikation Tumorceller kan klassificeres på grundlag af deres indhold af strukturelle proteiner, sekretoriske produkter og funktionelle proteinstoffer, f.eks. hormonreceptorer. • Cytokeratinpositive celler – epitelceller indeholder intermediærfilamenter af typen cytokeratin, som igen findes i et antal forskellige undertyper, der er karakteristiske og kan genfindes i tumorer udgået fra disse celler. • Chromogranin - kan påvise neuroendokrine tumorer som medullærtthyroideakarcinom, karcoid tumor i lunger og mavetarmkanal samt småcellet karcinom i lungen ved deres indhold af neuroendokrinegranula.

14. Tumorklassifikation • Vimentinpositive celler – disse tumorer omfatter udgået dels fra det mesodermale væv, f.eks. bindevæv, kar og muskel, dels tumorer udgået fra det hæmatolymfoid væv og dels tumorer i såvel CNS som i PNS. • Hormon- og vækstfaktorreceptorer – visse tumortyper er afhængige af hormoner og/eller vækstfaktorer, og disse udtrykker tilsvarende receptorer for disse molekyler. Der findes medikamenter, der kan blokere disse receptorer. • Østrogen- og progesteronreceptorer i mammacancer (Tamoxifen) • Epidermalgrowth factor-receptorer (Herceptin) • Tyrosinkinasereceptorer – f.eks. den gastrointestinalestromale tumor (GIST) viser i de fleste tilfælde overekspression af tyrosinkinasereceptorenc-kit. Kronisk myeloid leukæmi skyldes tyrosinaseaktiviteten af fusionsgenet BCR/ABL (Glivec)

15. Mere detailleret undersøgelser • In situhybridisering (ISH) Her påvises ændret ekspression af cancerrelaterede gener f.eks. onkogener og vækstsuppressorgener, og bidrager til en mere præcis biologisk karakterisering af neoplasier. De vigtigste trin er denaturering, hybridisering, vask og detektion. • Fluorescerende ISH (FISH) Her påvises små ændringer i kromosomerne, der ikke kan ses ved almindelig cytogenetisk undersøgelse. Man kan påvise her genamplikationer hvor der påvises flere signaler fra det undersøgte DNA-stykke end fra en reference som regel centromeret. Man kan også påvise translokationer, hvor signalet vil komme fra et andet sted end normalt.

16. Mere detailleret undersøgelser • Cytogenetik (karyotypering, kromosomanalyse) Her undersøges kromosomernes antal og struktur. Denne teknik anvendes til præ-, peri og postnatal diagnostik af kromosomsygdomme f.eks. Downs syndrom (trisomi 21), og kromosomale forandringer ved neoplasi, specielt leukæmi og malignt lymfom, også ved visse solide tumorer. • Flow cytometri (DNA eller overflademarkører) Anvendes til bestemmelse af tumorcellernes DNA-indhold, som udtrykkes ved et DNA-indeks. DI forskelligt fra 1,0 betyder at DNA-indholdet er abnormt. Ulempen af flowcytometrisk metode er at den kun giver information om det totale DNA-indhold, ikke om eventuelle DNA-skader f.eks. deletioner og duplikationer som kan balancere hinanden osv. På den måde vil den samlede indhold af DNA være normalt. Metoden er også usikker fordi mange maligne tumorer har normal DNA-indeks.

17. Mere detailleret undersøgelser • Molekylærbiologiske metoder Denne teknik anvendes til påvisning af deletion og amplikation, punktmutationer samt rearrangementer som translokationer af DNA. Påvisning af ændringer i DNA-sekvenser (Southern blotting) og RNA (Northern blotting) kan anvendes til påvisning af DNA-rearrangement ved maligne lymfomer, onkogenaktivering og ekspression i forbindelse maligne tumorer. • PCR Polymerasereaktion er til opformering af specifikke DNA-sekvenser. • Elektronmikroskopi Til tumorklassifikation (identifikation af ultrastrukturelle cellebestanddele: desmosomer i pladeepitel, myofilamenter i muskelceller, melanosomer i melanocytter og granula i neuroendokrine celler), til påvisning af virus og visse sjældne medfødte metaboliske sygdomme.

18. Obduktion Sektion betyder at skære eller at åbne Autopsi betyder direkte iagttagelse ved synets hjælp Obduktion betyder at tilhylle eller tildække og hentyder til den afsluttende procedure, hvor liget sys sammen og tildækkes. Sammenfattende kan man sige, at man foretager sektion for ved autopsi at bedømme organforandringer og undersøgelsen afsluttes med obduktion.

19. Obduktion Der er 2 typer af obduktion: • Lægevidenskabelig obduktion For hospital- eller sygehusobduktioner og foretages af læger ansat på de patologiske afdelinger Der foretages ca. 4.500 obduktioner årligt i Danmark • Retslægelig obduktion De retslægelige obduktioner foretages på et af de 3 retsmedicinske institutter, som er tilknyttet universiteterne i København, Odense og Århus. Det er politiet, Arbejdsskadestyrelsen og forsikringsselskaber, der rekvirerer disse obduktioner. Der foretages ca. 1400 retslægelige obduktioner årligt.

20. Obduktion Obduktions grundlæggende formål er at opnå viden og information til gavn for de levende patienter og deres pårørende. Obduktionsresultatet kan være af betydning for at forstå forløbet, der førte til dødens indtræden, og ved bearbejdning af skyldfølelse og sorg. Det kan endvidere medvirke til afsløring af arvelige lidelser og familiære dispositioner til sygdom og danne grundlag for genetisk rådgivning og kontrolundersøgelse. I lægevidenskabelig sammenhæng tjener obduktionerne til sygdomsforskning, undervisning og videreuddannelse.

21. Dødskonstatering De tidlige sikre dødstegn • Ophør af vejrtrækning • Hjerteaktion De sene sikre dødstegn • Livores (døds eller ligpletter) • Rigormortis (dødsstivhed), • Cadaverositas (legemets henfald eller forrådnelsen pga. bakteriel nedbrydning og autolyse) • Maceratio (afløsning af huden, som er mere eller mindre rød; betinget af autolyse)