PAS-Reaktion – Histochemische Färbemethode
Die PAS-Reaktion ist eine histochemische Färbemethode, die in der Pathologie eingesetzt wird, um Polysaccharide und Glykoproteine in Gewebeschnitten sichtbar zu machen.
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Die PAS-Reaktion ist eine histochemische Färbemethode, die in der Pathologie eingesetzt wird, um Polysaccharide und Glykoproteine in Gewebeschnitten sichtbar zu machen.
Was ist die PAS-Reaktion?
Die PAS-Reaktion (Periodic-Acid-Schiff-Reaktion) ist eine klassische histochemische Färbemethode, die in der medizinischen Diagnostik und Pathologie verwendet wird. Sie dient dazu, bestimmte Kohlenhydratverbindungen – insbesondere Polysaccharide, Glykoproteine, Glykolipide und Mucopolysaccharide – in Gewebeschnitten unter dem Mikroskop sichtbar zu machen. Die entsprechenden Strukturen erscheinen nach der Färbung in einem charakteristischen Magenta- bis Rotviolettton, während Zellkerne gegengefärbt und in Blau oder Schwarz dargestellt werden.
Prinzip und Wirkmechanismus
Die PAS-Reaktion beruht auf einem zweistufigen chemischen Verfahren:
- Oxidation mit Perjodsäure: Im ersten Schritt oxidiert Perjodsäure (periodische Säure, HIO₄) die vicinalen Diolgruppen (benachbarte Hydroxylgruppen) in Kohlenhydratmolekülen zu Aldehydgruppen.
- Reaktion mit Schiff-Reagenz: Im zweiten Schritt reagieren die entstandenen Aldehydgruppen mit dem farblosen Schiff-Reagenz (fuchsinige schweflige Säure). Dabei entsteht ein leuchtend roter bis violetter Farbkomplex, der die kohlenhydrathaltigen Strukturen sichtbar macht.
Strukturen ohne Kohlenhydratanteile – etwa reine Proteine oder Lipide ohne Zuckeranteile – reagieren nicht und bleiben ungefärbt.
Anwendungsgebiete in der Diagnostik
Die PAS-Reaktion wird in zahlreichen medizinischen Fachbereichen eingesetzt, um verschiedene Gewebsstrukturen und Erkrankungen zu analysieren:
Nierenpathologie
In der Nierenpathologie ist die PAS-Reaktion eine Standardfärbung. Sie ermöglicht die Darstellung der glomerulären Basalmembranen, des Mesangiums sowie tubulärer Strukturen. Sie wird zur Diagnose von Erkrankungen wie der diabetischen Nephropathie, dem Lupus nephritis oder verschiedenen Glomerulonephritiden eingesetzt.
Leber- und Gallenwegsdiagnostik
In der Leber dient die PAS-Reaktion vor allem dem Nachweis von Glykogen in Hepatozyten sowie der Identifikation von PAS-positiven Einschlusskörperchen, wie sie etwa beim Alpha-1-Antitrypsin-Mangel auftreten. Diese Einschlusskörperchen erscheinen als deutlich positive, rot gefärbte Granula in den Leberzellen.
Mykologie und Infektionsdiagnostik
Die PAS-Reaktion eignet sich hervorragend zum Nachweis von Pilzen (Fungi) in Geweben, da Pilzzellwände reich an Polysacchariden (z. B. Chitin, Glukan) sind. Pilzhyphen und -sporen stellen sich deutlich PAS-positiv dar, was die Diagnose von Pilzinfektionen wie Aspergillose, Candidiasis oder Histoplasmose erleichtert.
Gastrointestinale Pathologie
Im Magen-Darm-Trakt hilft die PAS-Reaktion bei der Darstellung von Schleimzellen und Becherzellen sowie bei der Diagnose von Erkrankungen wie dem Morbus Whipple, bei dem PAS-positive Makrophagen im Dünndarmgewebe charakteristisch sind.
Lungendiagnostik
In der Lungendiagnostik wird die PAS-Reaktion unter anderem zum Nachweis der pulmonalen alveolären Proteinose eingesetzt, bei der PAS-positives lipoproteinreiches Material die Alveolen füllt.
Durchführung der Färbung
Die Färbung wird an Paraffinschnitten oder Kryostatschnitten von fixiertem Gewebe durchgeführt. Ein typisches Protokoll umfasst folgende Schritte:
- Entparaffinierung und Rehydrierung der Schnitte
- Oxidation mit wässriger Perjodsäurelösung (ca. 5–10 Minuten)
- Spülung mit destilliertem Wasser
- Inkubation mit Schiff-Reagenz (ca. 15–30 Minuten im Dunkeln)
- Spülung mit Leitungswasser (entwickelt die Farbe)
- Gegenfärbung der Zellkerne, z. B. mit Hämalaun
- Entwässerung und Eindeckung
Interpretation der Ergebnisse
Bei der Auswertung eines PAS-gefärbten Präparats gilt:
- PAS-positiv (rot-violett): Glykogen, Glykoproteine, Mucine, Pilzstrukturen, Basalmembranen, bestimmte Einschlusskörperchen
- PAS-negativ (ungefärbt): reine Proteine, Lipide ohne Kohlenhydratanteile, kollagene Fasern
- Zellkerne: blau-violett (durch Gegenfärbung)
Eine Kontrollreaktion mit Diastase (Amylase) vor der PAS-Färbung ermöglicht die Unterscheidung von Glykogen und anderen PAS-positiven Substanzen: Glykogen wird durch Diastase abgebaut und erscheint nach vorheriger Diastasebehandlung nicht mehr PAS-positiv (sogenannte D-PAS-Reaktion).
Klinische Bedeutung
Die PAS-Reaktion gehört zu den am häufigsten verwendeten Zusatzfärbungen in der Histopathologie. Sie liefert wichtige diagnostische Informationen, die mit konventionellen Hämatoxylin-Eosin-Färbungen (HE-Färbungen) allein nicht zu gewinnen sind. Durch ihre breite Anwendbarkeit und vergleichsweise einfache Durchführung ist sie ein unverzichtbares Werkzeug in der modernen Gewebsdiagnostik.
Quellen
- Böcker W., Denk H., Heitz Ph. U., Höfler G., Kreipe H., Moch H. (Hrsg.): Pathologie, 5. Auflage. Elsevier/Urban und Fischer, München 2012.
- Carson F. L., Hladik C.: Histotechnology – A Self-Instructional Text, 3rd edition. American Society for Clinical Pathology Press, Chicago 2009.
- Lüllmann-Rauch R., Asan E.: Taschenlehrbuch Histologie, 6. Auflage. Thieme, Stuttgart 2019.
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