[Ultrastructure of pathologic deposits and cellular inclusions]

Pathologie (Heidelb). 2023 Mar;44(2):95-103. doi: 10.1007/s00292-023-01181-w. Epub 2023 Feb 7.
[Article in German]

Abstract

Intra- and extracellular depositions and inclusions occur in a wide range of diseases with exogenous (e.g. infectious, environmental and toxic) or endogenous (e.g. genetic, inflammatory, neoplastic and degenerative) aetiology. The noxious agent and the pathogenesis influence the organ of manifestation, the subcellular localisation and the ultrastructural appearance of the depositions. Whereas some of the inclusions like pathogens, foreign material (e.g. asbestos) or microvilli have an almost pathognomonic morphology, other inclusions are present in lower amounts also under normal conditions (e.g. lipid vacuoles and glycogen). Therefore, the interpretation of ultrastructural findings makes a correlation with the histological features and clinical constellation necessary. Auxiliary investigations by electron energy loss spectroscopy (EELS) or electron spectroscopic imaging (ESI) provide additional information about the chemical composition of the material and are therefore especially helpful for the identification of foreign substances. This review focuses on a selection of deposits and inclusions relevant to diagnostic pathology.

Intra- und extrazelluläre Ablagerungen und Inklusionen entstehen bei zahlreichen Erkrankungen mit exogener (z. B. infektiöser, umweltbedingter oder medikamentös/toxischer) bzw. endogener (z. B. genetischer, entzündlicher, neoplastischer oder degenerativer) Ätiologie. Die auslösende Noxe und Pathogenese beeinflussen das Manifestationsorgan, die subzelluläre Lokalisation und die ultrastrukturelle Erscheinungsform der Ablagerungen. Während einige Einschlüsse wie Erreger, Fremdmaterial (z. B. Asbestfasern) oder Mikrovilli eine beinahe pathognomonische Morphologie besitzen, kommt ein Teil der Einschlüsse auch im Normalzustand vor (z. B. Lipidvakuolen, Glykogen), sodass die Interpretation stets in der Zusammenschau mit dem histologischen Bild und der klinischen Gesamtkonstellation erfolgen muss. Zusatzuntersuchungen mittels „electron energy loss spectroscopy“ (EELS) oder „electron spectroscopic imaging“ (ESI) geben zusätzlich Auskunft über die chemische Zusammensetzung des Materials und sind daher bei der Identifikation insbesondere exogener Faktoren hilfreich. Diese Übersichtsarbeit fokussiert sich auf eine Auswahl der wichtigsten Ablagerungen und Inklusionen, die in der diagnostischen Pathologie eine Rolle spielen.

Keywords: Electron microscopy; Macrophages; Pathogens; Storage disease; Ultrastructure.

Publication types

  • English Abstract
  • Review

MeSH terms

  • Glycogen
  • Inclusion Bodies* / ultrastructure
  • Microscopy, Energy-Filtering Transmission Electron
  • Microvilli / ultrastructure
  • Vacuoles*

Substances

  • Glycogen