Ziehl-Neelsen-Färbung

  Die Ziehl-Neelsen-Färbung (nach Franz Ziehl und Friedrich Karl Adolf Neelsen) ist eine gebräuchliche Färbung für mikroskopische Präparate in der Mikrobiologie, um sogenannte „säurefeste“ Bakterien (z. B. Mykobakterien und Nocardien) durch Färbung von anderen nicht „säurefesten“ Bakterien zu unterscheiden. Diese Kontrastfärbung ist eine wichtige differentialdiagnostische Hilfe zur Identifizierung bestimmter Krankheitserreger, vor allem von Erregern der Tuberkulose und der Lepra. Eine Zuordnung zu einem Genus oder einer Spezies der Bakterien ist mit diesem Merkmal der Säurefestigkeit allein allerdings nicht möglich.

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Das Färbe-Prinzip beruht darauf, dass bei speziell diesen Bakterien in der Zellwand besondere Lipide (Wachse, Mykolsäuren) enthalten sind, die bei üblichen anderen Färbeverfahren verhindern, dass die Bakterien gefärbt werden, indem sie das Eindringen des hydrophilen Farbstoffs verhindern. Bei der Ziehl-Neelsen-Färbung wird mit Karbolfuchsin (Phenolfuchsin) in der Hitze gefärbt, so dass einerseits der Farbstoff trotz der Lipidhülle eindringt, andererseits aber der Farbstoff mit üblichen Entfärbemethoden bei normaler Temperatur nur schwer wieder aus den Bakterien zu extrahieren ist. Das Entfärben der nicht „säurefesten“ Objekte geschieht mit Salzsäure oder einem Gemisch aus Alkohol und Salzsäure bei normaler Temperatur. Dabei verlieren alle anderen Bakterien den Farbstoff wieder, nur die „säurefesten“ Bakterien behalten den Farbstoff und bleiben deshalb rot gefärbt.

Eine auf dem gleichen Prinzip beruhende Färbung ist die sog. Auramin-Rhodamin-Färbung. Dabei wird ein fluoreszierender Farbstoff (Auramin) statt Fuchsin eingesetzt. Dieser bleibt bei der Entfärbung wie das Fuchsin auch in den Bakterien und lässt sich ebenso auf diese Weise nicht mehr herauslösen. Unter dem Fluoreszenz-Mikroskop leuchten dann die „säurefesten“ Bakterien orange und heben sich dadurch vom Hintergrund deutlich ab.

Die Untersuchung von histologischen Präparaten und - bei Lungentuberkulose - von Sputum-Präparaten mit diesen Färbungen ist relativ zeitaufwendig, da man mit hoher Vergrößerung mikroskopieren muss und häufig nur sehr wenige Mykobakterien zu finden sind, diese allerdings zur Diagnose ausreichen.

Methode

Die hitzefixierten Bakterien-Ausstriche bzw. histologischen Präparate werden mit wässrig-alkoholischer Karbolfuchsinlösung (Phenolfuchsin) überschichtet und über einer leuchtenden Bunsenbrenner-Flamme dreimal bis zum Dampfen (nicht Kochen!) erhitzt. Dabei dringt der Farbstoff in alle Bakterien ein, auch durch die Lipid-haltigen Zellwände in die Mykobakterien oder anderen „säurefesten“ Bakterien. Anschließend wird der Farbstoff abgegossen und mit Leitungswasser kurz abgespült. Dann wird mit Alkohol, der 3% Salzsäure enthält, etwa eine Minute entfärbt, wobei jedoch die „säurefesten“ Bakterien den Farbstoff behalten und nur die nicht „säurefesten“ Objekte entfärbt werden. Nach kurzem Abspülen der Lösung unter Leitungswasser erfolgt in der Regel eine Gegenfärbung der nicht „säurefesten“ Objekte mit 0,3- bis 1-prozentiger Methylenblau-Lösung (etwa drei Minuten).

Säurefeste Bakterien sind danach rot gefärbt, während alles andere nur den Farbstoff der Gegenfärbung aufnimmt (hier blau).

Historisches

Als Entdecker des Phänomens der säurefesten Stäbchen 1882 gilt Paul Ehrlich, er färbte mit Methylviolett. Franz Ziehl (Zusatz von Phenol, 1882) und Friedrich Karl Adolf Neelsen (Verwendung von Fuchsin, 1883) haben dieses Verfahren durch den Einsatz einer anderen Farbstoff-Lösung, Rindfleisch 1883 durch das Erhitzen beim Färben verbessert.

Die Methode zur Prüfung auf Säurefestigkeit mittels Auramin-Färbung stammt von P. Hagemann (1938).

Siehe auch

Gram-Färbung, Bunte Reihe, Färbemethoden, Erregernachweis, Zellkultur, Mikrobiologie