Biopsi otot dan saraf sangat penting untuk mendiagnosis penyakit neuromuskular. Histokimia enzim pada irisan beku memberikan informasi fungsional tentang tipe serat otot, integritas mitokondria, dan aktivitas lisosom yang tidak dapat diperoleh dari histologi rutin atau IHC saja.
Pemrosesan Biopsi Otot
Biopsi otot (biasanya vastus lateralis, deltoid, atau biceps brachii) harus ditangani secara khusus. Spesimen diorientasikan di bawah mikroskop diseksi untuk mengidentifikasi arah serat, dipasang pada cakram gabus dalam senyawa OCT, dan dibekukan cepat dalam isopentana yang didinginkan hingga -160°C dalam nitrogen cair. Irisan beku dipotong pada 8-10 µm dalam kriostat pada -25°C. Panel biopsi otot standar meliputi: H&E, Gomori trichrome modifikasi, ATPase pada pH 9,4, 4,6, dan 4,3, NADH-TR, COX, SDH, dan asam fosfatase.
ATPase dan Pengetikan Serat
Histokimia miosin ATPase pada tingkat pH berbeda membedakan tipe serat otot berdasarkan labilitas pH dari isoform rantai berat miosin. Pada pH 9,4, serat tipe I terang, serat tipe II gelap. Pada pH 4,6, serat tipe I gelap, serat tipe IIA terang, serat tipe IIB intermediate. Pada pH 4,3, serat tipe I gelap, serat tipe II terang.
Otot normal menunjukkan pola papan catur serat tipe I dan tipe II dengan distribusi acak. Predominasi serat tipe I sugestif miopati kongenital atau denervasi kronis. Atrofi serat tipe II adalah abnormalitas paling umum — terlihat pada disuse, miopati steroid, kakeksia, dan sindrom paraneoplastik. Pengelompokan tipe serat (kelompok >15 serat dengan tipe yang sama menggantikan pola papan catur) mengindikasikan denervasi-reinnervasi (penyakit neurogenik). Disproporsi tipe serat kongenital menunjukkan serat tipe I yang seragam kecil dengan serat tipe II normal.
Histokimia Enzim Mitokondria
NADH-TR menunjukkan distribusi mitokondria dan aktivitas enzim oksidatif. Serat tipe I gelap; serat tipe II terang. Pola NADH-TR abnormal meliputi: core sentral (area bulat sentral atau eksentrik tanpa pewarnaan — central core disease); serat target/targetoid (tiga zona: pinggir gelap, cincin intermediate pucat, pusat gelap — denervasi); serat merah ragged (akumulasi mitokondria subsarkolemal tampak sebagai agregat pinggir gelap — miopati mitokondria); serat ngengat (kehilangan pewarnaan ireguler, tidak merata — miopati, denervasi).
COX (sitokrom c oksidase) — aktivitas tidak ada atau berkurang pada serat COX-negatif mengindikasikan mutasi atau deplesi DNA mitokondria (mtDNA). Serat COX-negatif meningkat dengan penuaan normal tetapi jumlah berlebihan mengindikasikan penyakit mitokondria. SDH (suksinat dehidrogenase) — dikodekan seluruhnya oleh DNA inti; SDH yang dipertahankan pada serat COX-negatif (“COX-negatif, SDH-positif”) adalah ciri diagnostik miopati mitokondria terkait mtDNA.
Histokimia Enzim Lisosom
Asam fosfatase — peningkatan aktivitas lisosom (pewarnaan titik merah terang) mengindikasikan nekrosis dan regenerasi serat otot. Serat asam fosfatase-positif terlihat pada miopati inflamasi, distrofi otot, dan miopati toksik. Esterase non-spesifik — peningkatan aktivitas pada serat sudut kecil dalam denervasi. NSE juga menyoroti pelat ujung motor dan dapat mengidentifikasi asetilkolinesterase di sambungan neuromuskular.
Gomori Trichrome Modifikasi
Pewarnaan Gomori trichrome modifikasi adalah komponen standar panel biopsi otot. Serat merah ragged (RRF) muncul sebagai serat dengan akumulasi granular merah pinggir ireguler — mewakili proliferasi mitokondria subsarkolemal dan ciri morfologis miopati mitokondria. Batang nemaline muncul sebagai struktur merah seperti batang di sarkoplasma (miopati nemaline). Badan sitoplasma — inklusi bulat merah pada miopati miofibrilar. Vakuol berbingkai — vakuol dengan pinggiran granular basofilik pada myositis badan inklusi.
Biopsi Saraf
Biopsi saraf (biasanya saraf sural) diproses untuk irisan parafin (H&E, LFB-PAS, Congo Red), irisan beku (histokimia enzim), persiapan serat terurai, dan mikroskop elektron. Persiapan serat terurai — serat saraf individu dipisahkan dan dipasang pada kaca objek — memungkinkan penilaian degenerasi aksonal dan demielinasi segmental. Luxol Fast Blue mewarnai mielin biru. Irisan semithin (0,5-1,0 µm) dari saraf yang ditanam resin memberikan resolusi unggul untuk menilai kehilangan aksonal, demielinasi, dan infiltrat inflamasi.
Korelasi Ultrastruktural
Banyak temuan histokimia enzim memerlukan korelasi dengan mikroskop elektron. Serat merah ragged pada Gomori trichrome sesuai dengan agregat mitokondria dengan inklusi parakristalin pada EM. Core sentral berkorelasi dengan daerah core yang kekurangan mitokondria dan sarkomer. Tipe granula spesifik (batang nemaline, badan sitoplasma, badan pereduksi) diidentifikasi secara definitif oleh EM. Kombinasi histokimia enzim dan EM memberikan karakterisasi komprehensif patologi otot. Program jaminan mutu untuk patologi neuromuskular mencakup EQA untuk teknik histokimia dan konkordansi diagnostik.
