Elektronmikroskopi

Kurs: Basvetenskap 5 Moment 2

Vad är det?

• Elektronmikroskopi (EM) avbildar med en elektronstråle i stället för ljus. Eftersom elektronernas våglängd är tusentals gånger kortare än synligt ljus blir upplösningen ~0,1–1 nm, jämfört med ~200 nm för ljusmikroskopi.
• TEM (transmissionselektronmikroskopi) — elektroner passerar genom ett ultratunt snitt (50–100 nm) och ger den klassiska svartvita bilden av organeller och membran. Detta är den diagnostiska varianten.
• SEM (svepelektronmikroskopi) — elektroner reflekteras från ytan och ger en pseudotredimensionell yttopografi.
• Preparering: fixering i glutaraldehyd (inte formalin), efterfixering i osmiumtetroxid, inbäddning i epoxiplast, ultratunna snitt med diamantkniv, kontrastering med uranylacetat och blycitrat. Kontrasten kommer från tungmetallernas elektrontäthet, inte från färgämnen.

Varför är det viktigt / Mekanism

• EM är den enda metod som direkt visar subcellulär struktur i vävnad, och behåller därför en plats där diagnosen bokstavligen ligger på nanometernivå.
• Historiskt var EM ett standardverktyg i tumördiagnostik (t.ex. för att hitta neurosekretoriska granula eller desmosomer). Där har Immunhistokemi och molekylär diagnostik nästan helt tagit över, eftersom de är snabbare, billigare och mer specifika. EM:s kvarvarande indikationer är de där ingen antikropp kan ersätta bilden.
• Kvarstående huvudindikationer:
  • Njurbiopsi — här är EM fortfarande obligat. Var i glomerulus depositionerna sitter avgör diagnosen: subepiteliala “spikes” vid membranös nefropati, subendoteliala/mesangiella vid postinfektiös glomerulonefrit, mesangiella vid IgA-nefropati, förtjockad och splittrad basalmembran vid Alports syndrom, helt normal ultrastruktur med enbart podocytfotprocessfusion vid minimal change-nefropati. Ljusmikroskopiskt är minimal change per definition normal — det är EM som ställer diagnosen.
  • Ciliopatier — primär ciliär dyskinesi diagnostiseras genom avsaknad av dynein-armar i respiratoriska cilier. Detta går inte att se på annat sätt morfologiskt.
  • Mitokondriell sjukdom — förstorade, oregelbundna mitokondrier med parakristallina inklusioner i muskelbiopsi.
  • Lagringssjukdomar — lamellära kroppar, membranbundna inklusioner, zebrakroppar vid Fabrys sjukdom.
  • Amyloid — bekräftar fibriller på 8–12 nm utan förgrening. Typningen görs dock med Immunhistokemi eller massspektrometri.
  • Virusidentifiering — historiskt viktigt, nu ersatt av PCR utom i särskilda fall (t.ex. snabb morfologisk identifiering av oväntade virus i utbrott).
  • Spermiediagnostik och vissa hudsjukdomar (epidermolysis bullosa-nivåbestämning).
• Begränsningar som förklarar varför metoden är en nischmetod: extremt liten provvolym (man tittar på en bråkdel av en glomerulus), lång handläggningstid, hög kostnad, kräver särskild fixering i förväg — och just detta sista är den kliniskt viktigaste punkten.

Klinisk relevans & Diagnostik

• Vävnad till EM måste läggas i glutaraldehyd direkt vid provtagningen. Formalinfixerad vävnad kan användas i nödfall men ger sämre membranmorfologi, och paraffininbäddad vävnad ger klart försämrad bild. Man kan alltså inte i efterhand besluta att göra EM på ett vanligt formalinprov med full kvalitet.
• Praktisk konsekvens: en njurbiopsi delas rutinmässigt i tre delar — formalin för ljusmikroskopi, ofryst/fryst för Immunfluorescens, och glutaraldehyd för EM. Att glömma en av delarna kan innebära att biopsin måste göras om, med de blödningsrisker det innebär.
• Samma logik som vid Fryssnitt och biobankning: vissa metoder ställer krav på hur provet hanteras i det ögonblick det tas, och det kravet kan inte repareras senare.

Klinisk pärla

Att en metod är gammal betyder inte att den är ersatt. Vid nefrotiskt syndrom med normal ljusmikroskopi är EM inte ett komplement — det är själva diagnosen. Frågan är alltid vilken upplösning frågeställningen kräver.

Tenta-fokus

Kunna nämna minimal change-nefropati (podocytfotprocessfusion, normal ljusmikroskopi) och primär ciliär dyskinesi (avsaknad av dyneinarmar) som exempel där EM är avgörande, samt att provet kräver glutaraldehyd redan vid provtagningen.

Kopplingar

Relaterat: Immunhistokemi, Immunfluorescens, Fryssnitt, Njurbiopsi, Hematoxylin-eosinfärgning, Amyloid, Nefrotiskt syndrom, Mitokondrier, PCR