Оценка молочной кислоты как нового фиксатива для гистологических и нейроанатомических применений

Почему важна более безопасная фиксация тканей

Когда врачи или учёные изучают ткани под микроскопом, их сначала нужно «зафиксировать», чтобы клетки не разрушались. Традиционный химический агент для этой задачи — формальдегид — хорошо сохраняет структуру, но токсичен и связан с риском рака у людей, которые работают с ним ежедневно. В этом исследовании поставлен простой, но важный вопрос: может ли молочная кислота, широко используемый пищевой консервант, предложить более безопасный способ подготовки образцов мозга при сохранении тонких деталей, на которые опираются патологы и исследователи?

От пищевого консерванта к лабораторному инструменту

Молочная кислота широко применяется для защиты продуктов питания, косметики и бытовых товаров от вредных микроорганизмов. Она считается безопасной для потребителей и обладает известными антибактериальными и консервирующими свойствами для тканей. Исходя из этого, исследователи изучили, могут ли растворы молочной кислоты также стабилизировать ткань мозга для стандартной микроскопической окраски, используя мозг мыши в качестве модели. Они сравнили несколько концентраций молочной кислоты с нынешним золотым стандартом — нейтрально-буферным формалином — и с солевым раствором, служащим некондиционным контролем (без фиксации).

Испытание молочной кислоты

Команда использовала два распространённых метода фиксации ткани мозга. При иммерсионной фиксации извлечённый мозг помещают непосредственно в раствор. При перфузионной фиксации раствор прокачивают через кровеносные сосуды животного до извлечения мозга, что обычно даёт более равномерное сохранение. Исследователи тестировали молочную кислоту в разных концентрациях и на разных этапах экспозиции, затем обрабатывали образцы обычным образом: удаляли влагу, встраивали в парафин, резали очень тонкие срезы и окрашивали стандартными красителями гематоксилин-эозин, применяемыми в большинстве лабораторий патологии.

Насколько хорошо сохранялась структура мозга

Под микроскопом образцы, фиксированные формалином, демонстрировали наиболее чистую, непрерывную ткань с лишь небольшими трещинами, чёткими контурами клеток и хорошо сохранёнными слоями серого и белого вещества. Образцы, обработанные молочной кислотой, в целом выглядели хуже, особенно при низких концентрациях: ткань проявляла больше разрывов, волокна нейронов были рыхлее, а детали клеток — размыты. Более крепкие растворы молочной кислоты показали заметное улучшение: наибольшие концентрации снижали трещинообразование и в целом сохраняли форму клеток относительно целой, хотя белое вещество, богатое липидами, оставалось более уязвимым, чем в образцах, фиксированных формалином. При нейтрализации кислотности эффективность молочной кислоты резко падала, что указывает на то, что её способность сохранять ткань частично зависит от сохранения азотности среды (кислой среды).

Перфузия улучшает работу молочной кислоты

Когда исследователи перешли от простой иммерсии к перфузии через кровеносные сосуды, эффективность молочной кислоты улучшилась. Перфузионное введение высококонцентрированной молочной кислоты давало срезы мозга с гораздо меньшим количеством трещин и более чёткими деталями клеток по сравнению с образцами, обработанными лишь солевым раствором, и в некоторых аспектах приближалось к формалину. Тем не менее формалин по-прежнему обеспечивал наиболее стабильное состояние белого вещества и наиболее резкие ядерные признаки. Эти наблюдения указывают на ключевое различие в механизмах действия: формалин формирует прочные сшивки между белками, тогда как молочная кислота в основном денатурирует и коагулирует белки, не создавая такой устойчивой сети, вследствие чего липидоёмкие области более подвержены повреждению при последующей обработке.

Что это значит для будущей практики

Исследование показывает, что молочная кислота не может полностью заменить формалин для ткани мозга, особенно когда требуется сохранить самые деликатные структуры. Однако концентрированная молочная кислота, особенно при перфузионном введении, может сохранить большую часть базовой архитектуры мозга и делает это с использованием химического вещества, которое значительно менее опасно в обращении. Для некоторых исследовательских или учебных задач, где приоритетом является избегание формальдегида и допустима потеря тонких деталей, фиксация на основе молочной кислоты может предложить полезный компромисс между безопасностью и качеством ткани.

Цитирование: 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

Ключевые слова: фиксация молочной кислотой, альтернатива формалину, гистология мозга мыши, сохранение ткани, нейроанатомия