La formación de un trombo punzante que conduce al cese de la hemorragia es uno de los eventos más esenciales en la vida1. Sin embargo, a pesar de esa esencialidad, el conocimiento de lo que ocurre estructuralmente durante la formación de trombos, ya sea en una vena, una arteria, un evento aterosclerótico o un coágulo oclusivo, ha sido limitado por la resolución y la profundidad de las imágenes. La microscopía óptica convencional tiene una profundidad limitada en comparación con un trombo de herida punzante completamente formado, de 200 a 300 μm en Z1, y en un nivel de resolución cuando se compara con el tamaño de los orgánulos plaquetarios y su espaciamiento, a menudo inferior a 30 nm2. La microscopía de luz de dos fotones puede producir la profundidad necesaria de imágenes, pero no mejora significativamente la resolución. Los avances más recientes en microscopía óptica, por ejemplo, las técnicas de superresolución, siguen siendo de resolución limitada, en la práctica ~20 nm en XY y el doble en Z, y de profundidad, no más que la microscopía óptica convencional. Además, la microscopía óptica de superresolución, al igual que gran parte de la microscopía óptica de investigación, se basa en la microscopía de fluorescencia, una técnica que está inherentemente sesgada a un pequeño conjunto de proteínas candidatas para las que existen buenos anticuerpos o buenas construcciones marcadas3. En conclusión, la microscopía electrónica de barrido convencional puede, a lo sumo, visualizar la superficie del trombo rico en plaquetas en formación.
Para superar estas limitaciones técnicas a la hora de caracterizar la estructura del trombo, teníamos tres objetivos. En primer lugar, producir de forma reproducible una herida punzante definida en una vena o arteria de ratón que luego podría estabilizarse fácilmente in situ mediante fijación química. En segundo lugar, aplicar un procedimiento preparatorio que haga hincapié en la preservación de la membrana, un objetivo coherente con el objetivo de definir la posición de las plaquetas individuales dentro del trombo en formación. En tercer lugar, utilice una técnica de visualización imparcial que, en una sola imagen, pueda escalarse entre nanómetros y casi milímetros.
La microscopía electrónica de área amplia montada se eligió como una técnica importante de visualización final por una sola razón importante: en las imágenes de microscopio electrónico, se ve una amplia gama de características dentro de una célula que delinea sus orgánulos y características dentro de los orgánulos. Se pueden reconocer objetos pequeños como los ribosomas. Esta gama de características se debe a que las manchas de metales pesados densos en electrones, uranilo, plomo y osmio, que se utilizan para la microscopía electrónica para producir contraste, se unen a una amplia gama de moléculas. En una imagen de microscopio electrónico, se ve gran parte de lo que hay allí, mientras que con los enfoques de inmunofluorescencia y marcaje de proteínas, solo se ve lo que se ilumina. Esto significa, por ejemplo, los sitios de antígenos presentes en una especie de proteína individual dada. En el caso de una molécula marcada, a menudo una proteína, es el sitio o sitios donde se encuentra esa proteína. Todas las demás moléculas son oscuras y no están iluminadas. Sin embargo, ¿es práctica esta elección de microscopía electrónica? Un trombo de herida punzante tiene un tamaño de 300 por 500 μm y, con un tamaño de píxel de 3 nm, es una imagen de 100.000 por 167.000 píxeles. Una cámara de microscopio electrónico de alta calidad tiene 4000 por 4000 píxeles. Eso significa que se deben unir/mezclar aproximadamente 1000 fotogramas para obtener una sola imagen. Esa es una posibilidad que ha estado presente en la mayoría de los microscopios electrónicos fabricados en los últimos 15 años. La platina del microscopio está computarizada y las imágenes se pueden unir con una computadora. Esa es la lógica que llevó a las decisiones que subyacen a la formulación del protocolo presentado.
De manera concluyente, presentamos a continuación una serie de pasos que dan una herida reproducible en la vena o arteria de ratones que luego, siguiendo los pasos de fijación in situ y los pasos posteriores de inclusión, se puede visualizar mediante microscopía electrónica de transmisión de área amplia montada a escala de nm y en la imagen cosida visualizada a escala cercana a mm, la escala de la real in situ Trombo fijo. La escalabilidad de este tipo es necesaria para comprender la formación de trombos como un problema en hematología/salud y como un sistema de biología del desarrollo en el que las plaquetas son el principal tipo de célula. Estos avances ofrecen una gran virtud de la microscopía electrónica, a saber, que uno ve lo que está ahí, no solo lo que se ilumina. Para un protocolo detallado sobre la preparación de muestras para microscopía electrónica de barrido de cara a bloque en serie (SBF-SEM), se remite al lector a un artículo reciente de Joshi et al.4.