Histologie für Dummies
Histologie für Dummies
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie;detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
1. Auflage 2021
© 2021 Wiley-VCH GmbH, Weinheim
All rights reserved including the right of reproduction in whole or in part in any form. This book published by arrangement with John Wiley and Sons, Inc.
Alle Rechte vorbehalten inklusive des Rechtes auf Reproduktion im Ganzen oder in Teilen und in jeglicher Form. Dieses Buch wird mit Genehmigung von John Wiley and Sons, Inc. publiziert.
Wiley, the Wiley logo, Für Dummies, the Dummies Man logo, and related trademarks and trade dress are trademarks or registered trademarks of John Wiley & Sons, Inc. and/or its affiliates, in the United States and other countries. Used by permission.
Wiley, die Bezeichnung »Für Dummies«, das Dummies-Mann-Logo und darauf bezogene Gestaltungen sind Marken oder eingetragene Marken von John Wiley & Sons, Inc., USA, Deutschland und in anderen Ländern.
Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren und Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie eventuelle Druckfehler keine Haftung.
Coverfoto: Hans-Georg Frank
Korrektur: Shangning Postel-Heutz
Print ISBN: 978-3-527-71756-9
ePub ISBN: 978-3-527-82788-6
Prof. Dr. med. Hans-Georg Frank ist Facharzt für Anatomie und Fachanatom (Anatomische Gesellschaft). Er war viele Jahre an den anatomischen Instituten der FU Berlin und der RWTH Aachen beschäftigt und hat Lehrerfahrung in allen Lehrbereichen der Anatomie gesammelt. Insgesamt 10 Jahre war er in der pharmazeutischen Industrie, u. a. als wissenschaftlicher Geschäftsführer eines Start-up-Unternehmens und als Leiter klinischer Studien tätig. Seit 2010 lehrt und forscht er als apl. Professor am Lehrstuhl II der Anatomischen Anstalt der LMU München (Univ. Prof. Dr. med. Christoph Schmitz) und unterrichtet dort schwerpunktmäßig Mikroskopische Anatomie und Neuroanatomie.
Im Rahmen der von Prof. Schmitz initiierten Digitalisierung der Lehre in Histologie (Projekt: Histologi@) war er wissenschaftlicher Projektleiter bei der erfolgreichen Implementierung dieser neuen technischen Basis für die Lehre in Histologie. Die Kerninnovation dieses Projektes ist die Verwendung dreidimensionaler digitaler Präparate, die sich am Monitor in der räumlichen Tiefe genauso durchfokussieren lassen, wie das am Mikroskop geschieht. Damit wurden die von Hochleistungsmikroskopen digitalisierten Präparate in voller Qualität für die Studierenden erschlossen und viele immunhistochemische und konfokale Präparate in den histologischen Kursus eingeführt. Screenshots der Präparate dieser Kurssammlung werden in diesem Buch an vielen Stellen verwendet.
Danke:
Histologie ist das Thema dieses Buches und: Histologie ist wichtig!
Studierende der Medizin lernen die Histologie in der Anfangsphase ihres Studiums kennen und haben zu diesem Zeitpunkt oft noch sehr heterogene Einstiegsvoraussetzungen in diesen Stoff. Dieses Buch wurde so geschrieben, dass Histologie auch ohne einschlägige oder spezielle Vorkenntnisse verstanden werden kann. Wie bei vielen wichtigen Geschichten, beginnt ein solches Vorhaben bei Adam und Eva, d. h. äußerst basal. Das ist die Strategie, die dieses Buch dafür einschlägt:
Das Buch fängt – wie gesagt – sehr basal und einfach an und soll damit alle abholen. Aber keine Sorge: Danach nimmt der Zug zügig Fahrt in komplexere Gefilde auf! Viel Spaß beim Lesen!
In vielen Disziplinen der Lebenswissenschaften spielt die Histologie eine Rolle, im Wesentlichen aber als Bereich der Forschung. In der Medizin ist die Erstellung von Diagnosen mit der Histologie elementar verknüpft; es ist darum ein Kernverfahren der forschenden und der praktischen Medizin. Im Laufe der vielen Jahrzehnte der Entwicklung der Histologie haben sich manche der Fachbegriffe etwas überlebt und gewissermaßen eine Art Patina angesetzt. Trotzdem werden sie weiterverwendet. Es ist also einfach nicht zu vermeiden, dass es zur Begegnung mit – manchmal antiquiert anmutenden – Fremdwörtern kommt, die es in anderen Feldern der Medizin oder gar im nicht-medizinischen Leben schlichtweg nicht gibt. Weil die Histologie ein technisches Verfahren ist, das in normalerweise nicht betrachtbare Dimensionen vorstößt, ist sie abstrakt. Es ist ein bißchen wie bei der Raumfahrt oder einer Expedition in die Tiefsee: Die Technik ermöglicht die Betrachtung und Benennung von Dingen, die dem normalen irdischen Alltag fremd sind. Das ist eine weitere Hürde, die überwunden und beim Erlernen der Histologie konsequent angegangen werden muss. Dazu sind die letzten Kapitel des Buches eine Hilfe, denn sie erläutern die technischen Grundlagen histologischer Bildgebung und sollen einen Zugang in diese fremde Welt der vielen bunten Bilder eröffnen.
Lehre in der Histologie hat etwas von einem Baukastensystem: Es beginnt beim Legosteinchen und endet bei höchst komplexen Bauwerken aus solchen Steinchen. Die Legosteinchen sind die Zellen, Zwischenstufen sind die Gewebe und diese kombinieren sich zu komplexen Organen. In genau dieser Reihenfolge sind auch alle an Universitäten angebotenen Kurse in der Histologie aufgebaut; sie führen schrittweise in die Thematik ein.
In diesem ersten Teil wird zunächst in das Prinzip der zellulären Kompartimentierung eingeführt. Damit ist gemeint, dass Zellen von ihrer Umgebung stets scharf getrennt sind und auch in sich selbst weiter in Räume unterteilt sind. Die Kompartimentierung (Raumaufteilung) mittels Membranen in lebenden Zellen ist ein zutiefst anatomisches Prinzip, das genauso für einzelne Zellen wie auch analog für große Organe und ganze Organismen anwendbar ist. Wenn die Prinzipien der Raumaufteilung in lebenden Zellen verstanden sind, können daraus die Konzepte für Stofftransporte und für die Interaktion verschiedener Zellräume (Kompartimente) miteinander entwickelt werden. Auf dieses räumlich-anatomisch basierte Konzept der Zellanatomie bauen sich viele der Organellen zellulären Lebens (Kernmembran, endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Apparat, lysosomaler Apparat etc.) auf und reihen sich in die Logik der Kompartimentierung ein.
Gewebe sind ein erster Schritt weg von der Einzelzellbetrachtung hin zu Organismen, denn es geht um Zellverbände aus vielen gleichartigen Zellen und die Produkte, die solche Zellen direkt in ihre Umgebung abgeben (sogenannte extrazelluläre Matrix). Es gibt hier Gewebe mit raumtrennenden Eigenschaften, analog den Biomembranen in der Zytologie. Hier kann das Konzept der Kompartimentierung aufgenommen werden, aber andere Gewebe füllen Räume mit Substanz (Bindegewebe), sorgen für Beweglichkeit ganzer Körperteile oder für das Aufstellen der Haare bei der Gänsehaut, pumpen Blut (Muskelgewebe) oder sind zuständig für die biologische Informationsverarbeitung (Nervengewebe). Aus diesen Grundgeweben heraus kann sodann der Schritt in die einzelnen Organe des menschlichen Körpers gegangen werden.
Organe sind einerseits ganz im umgangssprachlichen Sinne große, faßbare Organe wie die Leber, die Milz und die Lunge. Aber zu den Organen zählen auch Bereiche, die nicht so einfach makroskopisch (d. h. mit unbewaffnetem Auge) als Organe erkennbar sind. Ein Beispiel dafür sind die lymphatischen Organe, wo auch einzelne kleine Lymphfollikel in der Darmwand dazugehören. Kapillaren gehören zu den Kreislauforganen, sind makroskopisch nicht als Organ sichtbar und kommen überall vor. Solche diffusen Organe wie das Kapillarsystem zeigen, dass der Begriff des Organs hier eher eine zusammengehörige Funktion meint, als dass alle beteiligten Zellen an einem Ort versammelt sein müssen. In der Anordnung von Zellen und Geweben in Organen (sei es die Leber, sei es eine Kapillare als Teil der Kreislauforgane) liegt das Geheimnis der Struktur-Funktionsbeziehungen eines Organs verborgen. Darum ist die mikroskopische Anatomie der Organe kaum von der Funktion (der Physiologie) der Organe zu trennen. Beides bedingt sich gegenseitig. Ohne eine solide Kenntnis der mikroskopischen Anatomie der Organe ist ein Verständnis der Physiologie der Organe schwer erreichbar.
Die Histologie ist grundsätzlich ein äußerst technisiertes Verfahren der Bildgebung. Um die Bilder und auch mögliche Artefakte in den Bildern interpretieren zu können, ist eine Einsicht in die Grundlagen der histologischen Technik wichtig. Auch ist es mit dieser Einsicht möglich, sich vorzustellen, welche klinischen Fragen und Probleme grundsätzlich mithilfe der Histologie angegangen werden können. Besonders angesichts der vielen hochspezifischen Nachweise (Histologie mit Antikörpern, mit molekularbiologischen Sonden etc.) ist es hilfreich, eine Grundvorstellung von diesen vielen Optionen der Histologie zu entwickeln.
Hier wird anhand besonders einflußreicher Persönlichkeiten aus der Geschichte der mikroskopischen Anatomie das Fach aus etwas anderer Perspektive vorgestellt. Es ist aber auch ein aktuelles Fachgebiet, was sich an der Tatsache erkennen lässt, dass allein zwei Nobelpreisträger aus dem 21. Jahrhundert unter diesen Lichtgestalten sind.
Um optische Unterscheidungen und Schwerpunktbildungen zu ermöglichen, werden in diesem Buch folgende Symbole verwendet:
Definitionen: Hier werden grundlegende Definitionen formuliert.
(Be-)Merkenswertes: Hier finden Sie wichtige und auch erläuternde Details, die aber sehr zum allgemeinen Verständnis beitragen.
Wie oben schon ausgeführt, hat dieses Buch nicht nur einen roten Faden, sondern seine Teile bauen aufeinander auf. Es ist darum sicher die beste Art, dieses Buch – analog dem Aufbau eines histologischen Kurses – fortlaufend zu lesen. Trotzdem sind die einzelnen Kapitel so gehalten, dass Sie jederzeit quereinsteigen können und auch jedes Kapitel für sich lesen können. Wer schon mit der Histologie vertraut ist und den roten Faden zum Festhalten nicht mehr braucht, der kann sowieso jederzeit das Buch aufschlagen und sich einzelne Kapitel durchlesen. Wie jedes Lehrbuch in diesem Bereich gibt es Platzbeschränkungen und es müssen Prioritäten gesetzt werden. Selbstverständlich wurde der Gegenstandskatalog für das Studium der Humanmedizin zugrunde gelegt und berücksichtigt. Aber selbst dann können einzelne Punkte noch unterschiedlich weit vertieft werden. Diese Schwerpunktsetzungen wurden so gewählt, dass Themen, die besondere Probleme beim Verständnis bereiten, eine etwas detailliertere Darstellung bekommen haben. Dieses Buch wurde nicht geschrieben, um einen Faktenkatalog im Sinne einer Checkliste abzuarbeiten, sondern um das Verständnis für dieses Teilgebiet der Medizin grundsätzlich zu fördern. So möchte es auch gelesen werden. Es soll nicht zum Katalog-haften Lernen beitragen, sondern ein verstehendes, nachvollziehendes Erarbeiten der Histologie ermöglichen.
Viel Spaß beim Lesen!