Veterinarska medicina je v zadnjih desetletjih doživela ogromen napredek, zlasti na področju diagnostičnega slikanja.

Med novejšimi pristopi ima elektronska mikroskopija zagotovo posebno mesto. Gre za izjemno zmogljivo orodje, ki pa se v vsakdanji diagnostiki domačih živali, predvsem psov in mačk, še vedno razmeroma redko uporablja.

Zaradi neprimerljive visoke ločljivosti in zmožnosti prikaza ultrastrukturnih podrobnosti nam elektronska mikroskopija omogoča pridobivanje ključnih informacij o številnih patoloških procesih, od virusnih okužb do ledvičnih bolezni in neoplastičnih sprememb.

V tem članku predstavljamo ključna področja uporabe elektronske mikroskopije v veterinarski diagnostiki pri psih in mačkah, njene prednosti, omejitve in izzive ter prihodnje razvojne usmeritve.

 

Elektronski mikroskop v laboratoriju MyLav: ena naših najpomembnejših pridobitev!

 

Kaj je elektronska mikroskopija?

Elektronska mikroskopija je tehnika, ki namesto svetlobe za osvetlitev vzorca tkiva uporablja snop elektronov. S tem je mogoče doseči bistveno višjo ločljivost kot pri klasičnem svetlobnem mikroskopu, vse do ločljivosti pod enim nanometrom.

Obstajata dve osnovni vrsti elektronske mikroskopije:

  • Presevna (transmisijska) elektronska mikroskopija (TEM): elektroni prehajajo skozi izjemno tanke sloje tkiva in pri tem ustvarijo dvodimenzionalne slike z visoko ločljivostjo. Idealna je za opazovanje znotraj celičnih struktur.
  • Vrstična elektronska mikroskopija (SEM): snop elektronov »skenira« površino in ustvari tridimenzionalne slike. Uporabna je za preučevanje oblike in strukture tkivnih površin. Danes se elektronska mikroskopija uporablja predvsem v raziskovalne namene.

V veterinarski diagnostiki se najpogosteje uporablja presevna elektronska mikroskopija (TEM), saj omogoča vpogled v strukturne podrobnosti, ki so ključne za patološko in virološko diagnostiko.

 

Uporaba v diagnostiki pri psih in mačkah

  1. Virusne okužbe

TEM igra ključno vlogo pri neposrednem določanju virusov v tkivih, še posebej takrat, ko običajni testi (PCR ali imunohistokemija) ne dajo jasnega odgovora ali niso na voljo. Na primer:
– Virus pasje kuge (CDV): prisotnost vključkov v nevronih ali epitelnih celicah lahko potrdimo s TEM, pri čemer prepoznamo značilne delce virusa.
– Mačji infekcijski peritonitis (FIP): koronavirus, ki ga povzroča, lahko opazujemo znotraj makrofagov, kar pomaga razlikovati to stanje od drugih granulomatoznih bolezni.

  1. Ledvične bolezni

Za dokončno določitev tipa glomerularne bolezni pri psih in mačkah je pogosto potrebna ultrastrukturna analiza. Čeprav svetlobna mikroskopija in imunofluorescenca nudita uporabne informacije, je TEM nepogrešljiva za:
– odkrivanje zlepljenih prstastih podaljškov podocitov, kar je značilno pri glomerularni bolezni z minimalnimi lezijami.
– prepoznavanje kopičenja imunskih kompleksov v glomerulih pri imunsko odvisnih glomerularnih boleznih.
– opredelitev sprememb bazalne membrane, ki se lahko pojavijo pri dednih nefropatijah.

  1. Ciliarna diskinezija

Primarna ciliarna diskinezija je prirojena bolezen, pri kateri je motena gibljivost migetalk, kar vodi v kronične okužbe dihal. TEM omogoča neposredno opazovanje nepravilnosti, najpogosteje gre za manjkajoče dineinske ročice (robne ali središčne) ali nepravilno ureditev mikrotubulov v migetalki. TEM predstavlja zlati diagnostični standard za preiskavo te bolezni pri psih.

  1. Bolezni kopičenja in lizosomske patološke spremembe

Nekatere presnovne bolezni, kot so gangliozidoza, mukopolisaharidozae ali nevronska ceroidna lipofuscinoza, kažejo značilne citoplazemske vključke, ki jih zanesljivo prepoznamo prav s presevno elektronsko mikroskopijo. Opazovanje zebrastih telesc ali membranskih/citoplazemskih vključkov pogosto potrdi sum na nevrodegenerativno bolezen ali sistemsko motnjo kopičenja.

  1. Neoplazije in karakterizacija tumorjev

Čeprav ostajata histopatologija in imunohistokemija glavni steber diagnostike rakavih obolenj, pride TEM prav ravno v dvoumnih primerih, kjer potrebujemo dodatno ultrastrukturno potrditev. S TEM je mogoče:
– razlikovati med karcinomi, sarkomi ali slabo diferenciranimi okrogloceličnimi tumorji na podlagi strukture organelov, sekretornih granul ali vzorca intermediarnih filamentov.
– oceniti prisotnost azbestnih vlaken pri pri mezoteliomih ali drugih novotvorbah.

  1. Zahtevne kožne bolezni

Pri bolezni, kot so lupus, bulozni pemfigoid ali druge avtoimunske bolezni, ki povzročajo mehurje na koži, lahko s TEM prepoznamo:
– spremembe do globine dermoepidermalne meje;
– prisotnost elektronsko gostih depozitov vzdolž bazalne membrane;
– ultrastrukturne spremembe keratinocitov.

 

 

Prednosti elektronske mikroskopije

 

  1. Visoka ločljivost
    TEM omogoča prepoznavanje celičnih in subceličnih struktur, kot so mitohondriji, endoplazemski retikulum in jedrske pore, ki so pod svetlobnim mikroskopom popolnoma nevidne. Zato je nepogrešljiva v primerih, ko so za diagnozo odločilne že najmanjše ultrastrukturne spremembe.
  2. Potrditvena in dopolnilna vloga
    TEM deluje kot potrditveno orodje, kadar histologija in imunohistokemija dajeta nejasne rezultate, s čimer pogosto dopolnjuje diagnostični postopek.
  3. Arhiviranje in ponovna uporaba
    Analizirane vzorce je mogoče shraniti in ponovno uporabiti kot referenco za prihodnje raziskovalne študije ali retrospektivne primerjave.

 

Omejitve in izzivi

Kljub svoji uporabnosti se presevna elektronska mikroskopija (TEM) v rutinski diagnostiki hišnih živali uporablja razmeroma redko. Glavne omejitve so:

 

  1. Stroški in dostopnost
    Oprema je draga, za delo z njo pa je potreben visoko usposobljen strokovni kader. Na voljo je le v maloštevilnih raziskovalnih središčih in laboratorijih.

  2. Priprava vzorcev
    Priprava je bistveno bolj zapletena kot pri standardni histopatologiji. Tkiva je treba fiksirati v glutaraldehidu, vključiti v smolo, narezati na izjemno tanke preseke in obarvati s težkimi kovinami (uranilacetat in svinčev citrat).

 

  1. Zahtevna interpretacija
    Interpretacija slik zahteva visoko raven strokovnega znanja. Če patolog nima ustrezne strokovne usposobljenosti in izobrazbe, lahko pride do napak.

 

V zadnjih letih smo se v laboratoriju MyLav opremili s presevnim elektronskim mikroskopom, kar nam omogoča rutinsko izvajanje ultrastrukturnih preiskav na različnih diagnostičnih področjih. Med njimi so biopsije ledvic, diagnostika primarne ciliafrne diskinezije in poglobljene analize kožnih bolezni.

Ta tehnološka naložba, skupaj z nenehnim izpopolnjevanjem tehničnega osebja, odpira nove možnosti za veterinarje in druge strokovnjake, saj omogoča dostop do novih diagnostičnih orodij ter prispeva k bolj natančnim in pravočasnim kliničnim odločitvam.

 

Slika 1
TEM-slika dela glomerula, na kateri je vidna glomerularna kapilara, obdana s podociti in podprta z mezangijskim matriksom.

Glomerularna kapilara                                                 Vaskularni podaljški

Podocit                                                                       Mezangijski matriks

Slika 2
TEM-slika prečnega prereza respiratorne migetalke, ki prikazuje osrednjo strukturo aksoneme z značilno ureditvijo devetih robnih dvojic mikrotubulov in parom središčnih mikrotubulov.

Izbočenje plazemske membrane celice                                                Središčna mikrotubula

Robna dvojica mikrotubulov

 

Luca Aresu, dr. vet. med., doktor znanosti, Univerza v Torinu, vodja Službe za histopatologijo MYLAV