מקרופינוציטוזה היא תהליך אנדוציטי האחראי על הפנמת כמות גדולה של נוזל חוץ-תאי ותכולתו באמצעות היווצרות של בליטות ממברנת פלזמה דינמיות ומונעות אקטין הנקראות קפלים ממברנה1. רבים מקפלי הממברנה האלה יוצרים כוסות שנסגרות ומתמזגות בחזרה אל התא ונפרדות מקרום הפלזמה כאנדוזומים תוך-תאיים גדולים והטרוגניים הידועים גם בשם מקרופינוזומים1. למרות שמקרופינוציטוזה מושרית על ידי גורמי גדילה כגון גורם מגרה מושבת מקרופאגים (M-CSF) וגורם גדילה אפידרמלי (EGF) במגוון רחב של סוגי תאים, תהליך ייחודי נוסף, תלוי סידן, המכונה מקרופינוציטוזה מכוננת נצפה גם בתאי חיסון מולדים 2,3,4,5,6,7,8.
הודגם כי יכולתם של תאים להפנים חומר חוץ-תאי באמצעות מקרופינוציטוזה ממלאת תפקיד חשוב במגוון תהליכים פיזיולוגיים, החל מספיגת חומרים מזינים וכלה בלכידת פתוגנים והצגת אנטיגן 9,10,11. עם זאת, מכיוון שתהליך זה אינו סלקטיבי ובלתי ניתן להשראה, הוא גם היה מעורב במספר מצבים פתולוגיים. ואכן, מחקרים קודמים הציעו כי מקרופינוציטוזה ממלאת תפקיד חשוב במחלת אלצהיימר, מחלת פרקינסון, סרטן, נפרוליתיאזיס וטרשת עורקים 12,13,14,15,16. יתר על כן, חיידקים ווירוסים מסוימים הראו שהם משתמשים במקרופינוציטוזה כדי להיכנס לתאים המארחים ולגרום לזיהום17,18. מעניין, גירוי של macropinocytosis יכול להיות מנוצל גם עבור משלוח ממוקד של סוכנים טיפוליים במצבי מחלה שונים19,20.
מחקרים קודמים בחנו מקרופינוציטוזה על ידי כימות סמני פאזה נוזלית מופנמים המתויגים באופן פלואורסצנטי בהיעדר ונוכחות של חומרים פרמקולוגיים המעכבים מקרופינוציטוזה באמצעות ציטומטריה של זרימה והדמיה קונפוקלית21,22. כלים פרמקולוגיים זמינים כיום המעכבים מקרופינוציטוזה מוגבלים ומורכבים מ-1) מעכבי פילמור אקטין (ציטוכלאסין D ולטרונקולין), 2) חוסמי PI3K (LY-290042 ו-wortmannin) ו-3) מעכבי מעכבי נתרן ממחליפי מימן (NHE) (אמילוריד ו-EIPA)5,14,15,23,24,25 . עם זאת, מכיוון שלעכבים אלה יש השפעות עצמאיות של אנדוציטוזה, קשה לקבוע באופן סלקטיבי את תרומתה של מקרופינוציטוזה להמסת ספיגה ופתוגנזה של מחלה במיוחד in vivo21.
מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) הוא סוג של מיקרוסקופ אלקטרונים המפיק תמונות ברזולוציה גבוהה במיוחד של תאים באמצעות קרן ממוקדת של אלקטרונים26. במחקר מקרופינוציטוזה, הדמיית SEM נחשבת לטכניקת תקן הזהב כדי להמחיש מאפיינים טופוגרפיים ומורפולוגיים של קרום הפלזמה, לכמת את היווצרות הקפלים של הממברנה ולחקור את התקדמותם לקראת הפנמה של מקרופינוזום. יתר על כן, סריקת מיקרוסקופיית אלקטרונים בשילוב עם כימות ספיגת המומס, בנוכחותם ובהיעדר חוסמי מקרופינוציטוזה, מספקת אסטרטגיה אמינה לבחינת הפנמה מקרופינוציטוטית במבחנה. מאמר זה מספק פרוטוקול מפורט כיצד להכין תאים ל-SEM, לדמיין את פני התא, לכמת את היווצרות הקפלים ולבחון את התקדמותם לקראת סגירת כוסות והפנמה של מקרופינוזום.