Материалы доступны только для специалистов сферы здравоохранения. Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.
Транстиретиновая амилоидная кардиомиопатия. Особенности гистологической диагностики: дизайн исследования
Транстиретиновая амилоидная кардиомиопатия. Особенности гистологической диагностики: дизайн исследования
Гусельникова В.В., Федорова Е.А., Гудкова А.Я., Шавловский М.М., Коржевский Д.Э. Транстиретиновая амилоидная кардиомиопатия. Особенности гистологической диагностики: дизайн исследования. Терапевтический архив. 2022;94(4):473–478. DOI: 10.26442/00403660.2022.04.201464
________________________________________________
Материалы доступны только для специалистов сферы здравоохранения. Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.
Аннотация
Цель. Изучить особенности окраски транстиретинового амилоида разными гистохимическими красителями и оценить эффективность их использования для диагностических целей.
Материалы и методы. Материалом для исследования послужили образцы миокарда левого и правого желудочка лиц обоих полов в возрасте старше 70 лет (n=10) с иммуногистохимически верифицированным транстиретиновым амилоидозом. Препараты всех отобранных случаев были окрашены Конго красным, альциановым синим, толуидиновым синим и метиловым фиолетовым.
Результаты. В случае транстиретинового амилоидоза миокарда окраска Конго красным по чувствительности и специфичности выявления амилоида сопоставима с иммуногистохимической реакцией. Для верификации присутствия амилоида вместо поляризационной микроскопии может быть использован метод флуоресцентной микроскопии, который дает возможность более надежно определить природу конгофильных скоплений. Применение метода конфокальной микроскопии и функции спектрального разделения позволяет усилить контрастность выявления амилоида за счет элиминирования фоновой флуоресценции мышечной ткани и автофлуоресценции липофусцина. Метод окраски альциановым синим по чувствительности и специфичности обнаружения амилоида сопоставим с Конго красным. При этом он менее трудоемок и позволяет избежать ложноположительных и ложноотрицательных результатов, обусловленных особенностями финальной обработки препаратов. Толуидиновый синий и метиловый фиолетовый проявляют метахроматическое окрашивание при связывании с транстиретиновым амилоидом, что может быть обусловлено биохимическими особенностями амилоида этого типа.
Заключение. Наиболее надежным методом гистохимической диагностики транстиретинового амилоидоза является окраска Конго красным с последующим исследованием препаратов методами флуоресцентной или конфокальной микроскопии. В качестве скринингового метода в диагностических целях может быть применена окраска альциановым синим. Метахроматические красители менее эффективны для диагностики транстиретинового амилоидоза миокарда.
Ключевые слова: транстиретин, транстиретиновый амилоидоз, амилоидоз миокарда, Конго красный, альциановый синий, метахромазия
Materials and methods. Samples of left and right heart ventricles were taken from patients over 70 years-old of both genders (n=10) with immunohistochemically verified transthyretin amyloidosis (ATTR). All samples were stained with Congo red, Alcian blue, toluidine blue and methylene violet.
Results. Specificity and sensitivity of Congo red staining was comparable to those of immunohistochemical staining. For verification of amyloid presence after Congo red staining one could use fluorescent microscopy instead of polarization microscopy. It allows a more accurate diagnosis of amyloidosis. Confocal microscopy with spectral unmixing improves detection sensitivity of amyloid by elimination of background fluorescence of muscle tissue and autofluorescence of lipofuscin. Alcian blue staining gives the same result as Congo red. In addition, it’s less labor-intensive and free of false-positive and false-negative results caused by final processing of slide preparation. Toluidine blue and methylene violet develop metachromatic staining upon binding to transthyretin fibrils, likely due to specific biochemical features of these fibrils.
Conclusion. The most reliable method for histochemical diagnosis of ATTR is the Congo red staining with subsequent analysis using fluorescence or confocal microscopy. For diagnostic screening, the use of Sodium sulphate-Alcian blue staining method is highly promising. Metachromatic stains are less effective for ATTR diagnosis.
Keywords: transthyretin, transthyretin amyloidosis, cardiac amyloidosis, Congo red, Alcian blue, metachromasia
Материалы и методы. Материалом для исследования послужили образцы миокарда левого и правого желудочка лиц обоих полов в возрасте старше 70 лет (n=10) с иммуногистохимически верифицированным транстиретиновым амилоидозом. Препараты всех отобранных случаев были окрашены Конго красным, альциановым синим, толуидиновым синим и метиловым фиолетовым.
Результаты. В случае транстиретинового амилоидоза миокарда окраска Конго красным по чувствительности и специфичности выявления амилоида сопоставима с иммуногистохимической реакцией. Для верификации присутствия амилоида вместо поляризационной микроскопии может быть использован метод флуоресцентной микроскопии, который дает возможность более надежно определить природу конгофильных скоплений. Применение метода конфокальной микроскопии и функции спектрального разделения позволяет усилить контрастность выявления амилоида за счет элиминирования фоновой флуоресценции мышечной ткани и автофлуоресценции липофусцина. Метод окраски альциановым синим по чувствительности и специфичности обнаружения амилоида сопоставим с Конго красным. При этом он менее трудоемок и позволяет избежать ложноположительных и ложноотрицательных результатов, обусловленных особенностями финальной обработки препаратов. Толуидиновый синий и метиловый фиолетовый проявляют метахроматическое окрашивание при связывании с транстиретиновым амилоидом, что может быть обусловлено биохимическими особенностями амилоида этого типа.
Заключение. Наиболее надежным методом гистохимической диагностики транстиретинового амилоидоза является окраска Конго красным с последующим исследованием препаратов методами флуоресцентной или конфокальной микроскопии. В качестве скринингового метода в диагностических целях может быть применена окраска альциановым синим. Метахроматические красители менее эффективны для диагностики транстиретинового амилоидоза миокарда.
Ключевые слова: транстиретин, транстиретиновый амилоидоз, амилоидоз миокарда, Конго красный, альциановый синий, метахромазия
________________________________________________
Materials and methods. Samples of left and right heart ventricles were taken from patients over 70 years-old of both genders (n=10) with immunohistochemically verified transthyretin amyloidosis (ATTR). All samples were stained with Congo red, Alcian blue, toluidine blue and methylene violet.
Results. Specificity and sensitivity of Congo red staining was comparable to those of immunohistochemical staining. For verification of amyloid presence after Congo red staining one could use fluorescent microscopy instead of polarization microscopy. It allows a more accurate diagnosis of amyloidosis. Confocal microscopy with spectral unmixing improves detection sensitivity of amyloid by elimination of background fluorescence of muscle tissue and autofluorescence of lipofuscin. Alcian blue staining gives the same result as Congo red. In addition, it’s less labor-intensive and free of false-positive and false-negative results caused by final processing of slide preparation. Toluidine blue and methylene violet develop metachromatic staining upon binding to transthyretin fibrils, likely due to specific biochemical features of these fibrils.
Conclusion. The most reliable method for histochemical diagnosis of ATTR is the Congo red staining with subsequent analysis using fluorescence or confocal microscopy. For diagnostic screening, the use of Sodium sulphate-Alcian blue staining method is highly promising. Metachromatic stains are less effective for ATTR diagnosis.
Keywords: transthyretin, transthyretin amyloidosis, cardiac amyloidosis, Congo red, Alcian blue, metachromasia
Полный текст
Список литературы
1. Narotsky DL, Castano A, Weinsaft JW, et al. Wild-type Transthyretin Cardiac Amyloidosis: Novel Insights from Advanced Imaging. Can J Cardiol. 2016;32(9):1-10. DOI:10.1016/j.cjca.2016.05.008
2. Halatchev IG, Zheng J, Ou J. Wild-type transthyretin cardiac amyloidosis (ATTRwt-CA), previously known as senile cardiac amyloidosis: clinical presentation, diagnosis, management and emerging therapies. J Thorac Dis. 2018;10(3):2034-45. DOI:10.21037/jtd.2018.03.134
3. Cornwell GG 3rd, Murdoch WL, Kyle RA, et al. Frequency and distribution of senile cardiovascular amyloid: a clinicopathologic correlation. Am J Med. 1983;75:618-62. DOI:10.1016/0002-9343(83)90443-6
4. Banypersad SM, Moon JC, Whelan C, et al. Updates in cardiac amyloidosis: a review. J Am Heart Assoc. 2012;1(2):e000364. DOI:10.1161/JAHA.111.000364
5. Полякова А.А., Семернин Е.Н., Ситникова М.Ю., и др. Транстиретиновый амилоидоз в когорте пациентов с хронической сердечной недостаточностью старческого возраста и долгожителей. Кардиология. 2018;58(S2):12-8 [Poliakova AA, Semernin EN, Sitnikova MYu, et al. Transthyretin amyloidosis in a cohort of old and very old patients with chronic heart failure. Kardiologiia. 2018;58(S2):12-8 (in Russian)]. DOI:10.18087/cardio.2390
6. Liu PP, Smyth D. Wild-Type Transthyretin Amyloid Cardiomyopathy. A Missed Cause of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction With Evolving Treatment Implications. Circulation. 2016;133(3):245-7. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.115.020351
7. Рамеев В.В., Козловская Л.В., Жданова Е.А., Гудкова К.В. Кардиоренальные взаимосвязи при системном амилоидозе. Терапевтический архив. 2013;85(6):51-9 [Rameev VV, Kozlovskaia LV, Zhdanova EA, Gudkova KV. Cardiorenal links in systemic amyloidosis. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2013;85(6):51-9 (in Russian)].
8. Yakupova EI, Bobyleva LG, Vikhlyantsev IM, Bobylev AG. Congo Red and amyloids: history and relationship. Biosci Rep. 2019;39(1):BSR20181415. DOI:10.1042/BSR20181415
9. Pomerance A, Slavin G, McWatt J. Experience with the sodium sulphate-Alcian Blue stain for amyloid in cardiac pathology. J Clin Pathol. 1976;29(1):22-6. DOI:10.1136/jcp.29.1.22
10. Wolman M. Amyloid, its nature and molecular structure. Comparison of a new toluidine blue polarized light method with traditional procedures. Lab Invest. 1971;25(2):104-10.
11. Sipe JD, Benson MD, Buxbaum JN, et al. Amyloid fibril proteins and amyloidosis: chemical identification and clinical classification International Society of Amyloidosis 2016 Nomenclature Guidelines. Amyloid. 2016;23(4):209-13. DOI:10.1080/13506129.2016.1257986
12. Howie AJ, Owen-Casey MP. 'Apple-green birefringence' of amyloid stained by Congo red. Kidney Int. 2012;82(1):114;author reply 114. DOI:10.1038/ki.2012.89
13. Cohen AS, Calkins E, Levene CI. Studies on experimental amyloidosis. Analysis of histology and staining reactions of caseininduced amyloidosis in the rabbit. Am J Pathol. 1959;35:971-89.
14. Elghetany MT, Saleem A. Methods for staining amyloid in tissues: a review. Stain Technol. 1988;63(4):201-12. DOI:10.3109/10520298809107185
15. Sridharan G, Shankar AA. Toluidine blue: A review of its chemistry and clinical utility. J Oral Maxillofac Pathol. 2012;16(2):251-5. DOI:10.4103/0973-029X.99081
2. Halatchev IG, Zheng J, Ou J. Wild-type transthyretin cardiac amyloidosis (ATTRwt-CA), previously known as senile cardiac amyloidosis: clinical presentation, diagnosis, management and emerging therapies. J Thorac Dis. 2018;10(3):2034-45. DOI:10.21037/jtd.2018.03.134
3. Cornwell GG 3rd, Murdoch WL, Kyle RA, et al. Frequency and distribution of senile cardiovascular amyloid: a clinicopathologic correlation. Am J Med. 1983;75:618-62. DOI:10.1016/0002-9343(83)90443-6
4. Banypersad SM, Moon JC, Whelan C, et al. Updates in cardiac amyloidosis: a review. J Am Heart Assoc. 2012;1(2):e000364. DOI:10.1161/JAHA.111.000364
5. Poliakova AA, Semernin EN, Sitnikova MYu, et al. Transthyretin amyloidosis in a cohort of old and very old patients with chronic heart failure. Kardiologiia. 2018;58(S2):12-8 (in Russian). DOI:10.18087/cardio.2390
6. Liu PP, Smyth D. Wild-Type Transthyretin Amyloid Cardiomyopathy. A Missed Cause of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction With Evolving Treatment Implications. Circulation. 2016;133(3):245-7. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.115.020351
7. Rameev VV, Kozlovskaia LV, Zhdanova EA, Gudkova KV. Cardiorenal links in systemic amyloidosis. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2013;85(6):51-9 (in Russian).
8. Yakupova EI, Bobyleva LG, Vikhlyantsev IM, Bobylev AG. Congo Red and amyloids: history and relationship. Biosci Rep. 2019;39(1):BSR20181415. DOI:10.1042/BSR20181415
9. Pomerance A, Slavin G, McWatt J. Experience with the sodium sulphate-Alcian Blue stain for amyloid in cardiac pathology. J Clin Pathol. 1976;29(1):22-6. DOI:10.1136/jcp.29.1.22
10. Wolman M. Amyloid, its nature and molecular structure. Comparison of a new toluidine blue polarized light method with traditional procedures. Lab Invest. 1971;25(2):104-10.
11. Sipe JD, Benson MD, Buxbaum JN, et al. Amyloid fibril proteins and amyloidosis: chemical identification and clinical classification International Society of Amyloidosis 2016 Nomenclature Guidelines. Amyloid. 2016;23(4):209-13. DOI:10.1080/13506129.2016.1257986
12. Howie AJ, Owen-Casey MP. 'Apple-green birefringence' of amyloid stained by Congo red. Kidney Int. 2012;82(1):114;author reply 114. DOI:10.1038/ki.2012.89
13. Cohen AS, Calkins E, Levene CI. Studies on experimental amyloidosis. Analysis of histology and staining reactions of caseininduced amyloidosis in the rabbit. Am J Pathol. 1959;35:971-89.
14. Elghetany MT, Saleem A. Methods for staining amyloid in tissues: a review. Stain Technol. 1988;63(4):201-12. DOI:10.3109/10520298809107185
15. Sridharan G, Shankar AA. Toluidine blue: A review of its chemistry and clinical utility. J Oral Maxillofac Pathol. 2012;16(2):251-5. DOI:10.4103/0973-029X.99081
2. Halatchev IG, Zheng J, Ou J. Wild-type transthyretin cardiac amyloidosis (ATTRwt-CA), previously known as senile cardiac amyloidosis: clinical presentation, diagnosis, management and emerging therapies. J Thorac Dis. 2018;10(3):2034-45. DOI:10.21037/jtd.2018.03.134
3. Cornwell GG 3rd, Murdoch WL, Kyle RA, et al. Frequency and distribution of senile cardiovascular amyloid: a clinicopathologic correlation. Am J Med. 1983;75:618-62. DOI:10.1016/0002-9343(83)90443-6
4. Banypersad SM, Moon JC, Whelan C, et al. Updates in cardiac amyloidosis: a review. J Am Heart Assoc. 2012;1(2):e000364. DOI:10.1161/JAHA.111.000364
5. Полякова А.А., Семернин Е.Н., Ситникова М.Ю., и др. Транстиретиновый амилоидоз в когорте пациентов с хронической сердечной недостаточностью старческого возраста и долгожителей. Кардиология. 2018;58(S2):12-8 [Poliakova AA, Semernin EN, Sitnikova MYu, et al. Transthyretin amyloidosis in a cohort of old and very old patients with chronic heart failure. Kardiologiia. 2018;58(S2):12-8 (in Russian)]. DOI:10.18087/cardio.2390
6. Liu PP, Smyth D. Wild-Type Transthyretin Amyloid Cardiomyopathy. A Missed Cause of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction With Evolving Treatment Implications. Circulation. 2016;133(3):245-7. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.115.020351
7. Рамеев В.В., Козловская Л.В., Жданова Е.А., Гудкова К.В. Кардиоренальные взаимосвязи при системном амилоидозе. Терапевтический архив. 2013;85(6):51-9 [Rameev VV, Kozlovskaia LV, Zhdanova EA, Gudkova KV. Cardiorenal links in systemic amyloidosis. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2013;85(6):51-9 (in Russian)].
8. Yakupova EI, Bobyleva LG, Vikhlyantsev IM, Bobylev AG. Congo Red and amyloids: history and relationship. Biosci Rep. 2019;39(1):BSR20181415. DOI:10.1042/BSR20181415
9. Pomerance A, Slavin G, McWatt J. Experience with the sodium sulphate-Alcian Blue stain for amyloid in cardiac pathology. J Clin Pathol. 1976;29(1):22-6. DOI:10.1136/jcp.29.1.22
10. Wolman M. Amyloid, its nature and molecular structure. Comparison of a new toluidine blue polarized light method with traditional procedures. Lab Invest. 1971;25(2):104-10.
11. Sipe JD, Benson MD, Buxbaum JN, et al. Amyloid fibril proteins and amyloidosis: chemical identification and clinical classification International Society of Amyloidosis 2016 Nomenclature Guidelines. Amyloid. 2016;23(4):209-13. DOI:10.1080/13506129.2016.1257986
12. Howie AJ, Owen-Casey MP. 'Apple-green birefringence' of amyloid stained by Congo red. Kidney Int. 2012;82(1):114;author reply 114. DOI:10.1038/ki.2012.89
13. Cohen AS, Calkins E, Levene CI. Studies on experimental amyloidosis. Analysis of histology and staining reactions of caseininduced amyloidosis in the rabbit. Am J Pathol. 1959;35:971-89.
14. Elghetany MT, Saleem A. Methods for staining amyloid in tissues: a review. Stain Technol. 1988;63(4):201-12. DOI:10.3109/10520298809107185
15. Sridharan G, Shankar AA. Toluidine blue: A review of its chemistry and clinical utility. J Oral Maxillofac Pathol. 2012;16(2):251-5. DOI:10.4103/0973-029X.99081
________________________________________________
2. Halatchev IG, Zheng J, Ou J. Wild-type transthyretin cardiac amyloidosis (ATTRwt-CA), previously known as senile cardiac amyloidosis: clinical presentation, diagnosis, management and emerging therapies. J Thorac Dis. 2018;10(3):2034-45. DOI:10.21037/jtd.2018.03.134
3. Cornwell GG 3rd, Murdoch WL, Kyle RA, et al. Frequency and distribution of senile cardiovascular amyloid: a clinicopathologic correlation. Am J Med. 1983;75:618-62. DOI:10.1016/0002-9343(83)90443-6
4. Banypersad SM, Moon JC, Whelan C, et al. Updates in cardiac amyloidosis: a review. J Am Heart Assoc. 2012;1(2):e000364. DOI:10.1161/JAHA.111.000364
5. Poliakova AA, Semernin EN, Sitnikova MYu, et al. Transthyretin amyloidosis in a cohort of old and very old patients with chronic heart failure. Kardiologiia. 2018;58(S2):12-8 (in Russian). DOI:10.18087/cardio.2390
6. Liu PP, Smyth D. Wild-Type Transthyretin Amyloid Cardiomyopathy. A Missed Cause of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction With Evolving Treatment Implications. Circulation. 2016;133(3):245-7. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.115.020351
7. Rameev VV, Kozlovskaia LV, Zhdanova EA, Gudkova KV. Cardiorenal links in systemic amyloidosis. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2013;85(6):51-9 (in Russian).
8. Yakupova EI, Bobyleva LG, Vikhlyantsev IM, Bobylev AG. Congo Red and amyloids: history and relationship. Biosci Rep. 2019;39(1):BSR20181415. DOI:10.1042/BSR20181415
9. Pomerance A, Slavin G, McWatt J. Experience with the sodium sulphate-Alcian Blue stain for amyloid in cardiac pathology. J Clin Pathol. 1976;29(1):22-6. DOI:10.1136/jcp.29.1.22
10. Wolman M. Amyloid, its nature and molecular structure. Comparison of a new toluidine blue polarized light method with traditional procedures. Lab Invest. 1971;25(2):104-10.
11. Sipe JD, Benson MD, Buxbaum JN, et al. Amyloid fibril proteins and amyloidosis: chemical identification and clinical classification International Society of Amyloidosis 2016 Nomenclature Guidelines. Amyloid. 2016;23(4):209-13. DOI:10.1080/13506129.2016.1257986
12. Howie AJ, Owen-Casey MP. 'Apple-green birefringence' of amyloid stained by Congo red. Kidney Int. 2012;82(1):114;author reply 114. DOI:10.1038/ki.2012.89
13. Cohen AS, Calkins E, Levene CI. Studies on experimental amyloidosis. Analysis of histology and staining reactions of caseininduced amyloidosis in the rabbit. Am J Pathol. 1959;35:971-89.
14. Elghetany MT, Saleem A. Methods for staining amyloid in tissues: a review. Stain Technol. 1988;63(4):201-12. DOI:10.3109/10520298809107185
15. Sridharan G, Shankar AA. Toluidine blue: A review of its chemistry and clinical utility. J Oral Maxillofac Pathol. 2012;16(2):251-5. DOI:10.4103/0973-029X.99081
Авторы
В.В. Гусельникова*1, Е.А. Федорова1, А.Я. Гудкова2, М.М. Шавловский1, Д.Э. Коржевский1,2
1 ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия;
2 ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
*Guselnicova.Valeriia@yandex.ru
1 Institute of Experimental Medicine, Saint Petersburg, Russia;
2 Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint Petersburg, Russia
*Guselnicova.Valeriia@yandex.ru
1 ФГБНУ «Институт экспериментальной медицины», Санкт-Петербург, Россия;
2 ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
*Guselnicova.Valeriia@yandex.ru
________________________________________________
1 Institute of Experimental Medicine, Saint Petersburg, Russia;
2 Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint Petersburg, Russia
*Guselnicova.Valeriia@yandex.ru
Цель портала OmniDoctor – предоставление профессиональной информации врачам, провизорам и фармацевтам.