Evaluatie van melkzuur als nieuw fixatiemiddel voor histologische en neuroanatomische toepassingen

Waarom veiliger weefselconservering ertoe doet

Wanneer artsen of wetenschappers weefsel onder de microscoop bestuderen, moeten ze het eerst “fixeren” zodat cellen niet achteruitgaan. De traditionele chemische stof voor deze taak, formaldehyde, behoudt structuren zeer goed maar is giftig en in verband gebracht met een verhoogd kankerrisico voor mensen die er dagelijks mee werken. Deze studie stelt een eenvoudige maar belangrijke vraag: kan melkzuur, een veelgebruikt voedselconserveermiddel, een veiliger manier bieden om hersenmonsters voor te bereiden terwijl de fijne details die pathologen en onderzoekers nodig hebben behouden blijven?

Van voedselconserveermiddel naar laboratoriuminstrument

Melkzuur wordt veel toegepast om voedsel, cosmetica en huishoudelijke producten vrij te houden van schadelijke microben. Het wordt beschouwd als veilig voor consumenten en heeft bekende antibacteriële en weefselconserverende effecten. Daarom onderzochten de onderzoekers of melkzuuroplossingen ook hersenweefsel konden stabiliseren voor standaard microscopische kleuring, met muizenhersenen als model. Ze vergeleken meerdere melkzuursterktes met de huidige gouden standaard, neutraal gebufferde formaline, en met een zoutoplossing die als niet-fixerende controle fungeerde.

Melkzuur op de proef gesteld

Het team gebruikte twee gebruikelijke methoden om hersenweefsel te fixeren. Bij immersiefixatie wordt het verwijderde brein direct in de oplossing geplaatst. Bij perfusiefixatie wordt de oplossing via de bloedvaten van het dier gepompt voordat het brein wordt verwijderd, wat gewoonlijk gelijkmatiger behoud geeft. De onderzoekers testten melkzuur in verschillende concentraties en gedurende verschillende tijdsduur, en verwerkten de monsters vervolgens op de gebruikelijke manier: inpassen in paraffine, zeer dun snijden en kleuren met de standaard hematoxyline en eosine kleurstoffen die in de meeste pathologielaboratoria worden gebruikt.

Hoe goed de hersenstructuur bewaard bleef

Onder de microscoop toonden formalinegefixeerde hersenen het schoonste, meest continue weefsel met slechts kleine barstjes, duidelijke cellijnen en goed gehandhaafde lagen grijs en wit stof. Melkzuurmonsters zagen er over het geheel genomen slechter uit, vooral bij lage concentraties, waarbij het weefsel meer scheuren, lossere zenuwvezels en vage celdetails vertoonde. Sterkere melkzuuroplossingen presteerden merkbaar beter: de hoogste concentraties verminderden barstvorming en hielden celvormen redelijk intact, hoewel het wit stof, dat rijk is aan vetten, kwetsbaarder bleef dan in formalinegefixeerde monsters. Wanneer de zuurgraad van melkzuur werd geneutraliseerd, daalde de prestatie sterk, wat suggereert dat het conserverende vermogen deels afhankelijk is van het zuur blijven.

Perfusie verbetert de werking van melkzuur

Toen de onderzoekers overschakelden van eenvoudige immersie naar perfusie via de bloedvaten, verbeterde de werking van melkzuur. Hoog geconcentreerd melkzuur toegediend via perfusie leverde hersenplakjes op met veel minder scheuren en duidelijkere celdetails dan monsters die alleen met zoutoplossing waren behandeld, en kwam in bepaalde opzichten dichter bij formaline. Toch gaf formaline nog steeds het meest stabiele wit stof en de scherpste kernkenmerken. De patronen wijzen op een belangrijk verschil in hoe de chemicaliën werken: formaline vormt sterke dwarsverbindingen tussen eiwitten, terwijl melkzuur vooral eiwitten denatureert en stolt zonder hetzelfde stevige netwerk te vormen, waardoor vetrijke gebieden kwetsbaarder blijven tijdens latere verwerkingstappen.

Wat dit betekent voor toekomstige praktijk

Deze studie laat zien dat melkzuur formaline niet volledig kan vervangen voor hersenweefsel, vooral niet wanneer de meest delicate structuren bewaard moeten blijven. Echter, geconcentreerd melkzuur, zeker wanneer toegediend via perfusie, kan veel van de basale hersenarchitectuur intact houden en doet dit met een chemische stof die veel minder gevaarlijk is om mee te werken. Voor bepaalde onderzoeks- of lesomgevingen waar het vermijden van formaldehyde prioriteit heeft en enig verlies van fijne details acceptabel is, kan melkzuurgebaseerde fixatie een nuttig compromis bieden tussen veiligheid en weefselkwaliteit.

Bronvermelding: Venuto, M.T., Soldat-Böttcher, Z., Kleine, J. et al. Evaluation of lactic acid as a novel fixative for histological and neuroanatomical applications. Sci Rep 16, 15746 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51513-y

Trefwoorden: fixatie met melkzuur, alternatief voor formaline, histologie van muizenhersenen, weefselconservering, neuroanatomie