I macrofagi svolgono un ruolo importante nel sistema immunitario innato e nell'omeostasi. Sono fagociti professionali che internalizzano ed eliminano agenti patogeni e detriti mediante un processo chiamato fagocitosi 1,2. Il fagosoma, il compartimento chiuso che si forma dopo l'inghiottimento di materiale particellare, subisce una serie di eventi di fusione e fissione con i compartimenti endocitici, portando a un compartimento degradativo chiamato fagolisosoma. Questo compartimento ha un pH acido, dovuto all'acquisizione di v-ATPasi che pompano protoni, contiene enzimi idrolitici ed è arricchito in proteine di membrana associate ai lisosomi (LAMP). La maturazione dei fagosomi è accompagnata dalla loro migrazione sui microtubuli 3,4 verso il centro cellulare per raggiungere una posizione perinucleare dove si accumulano i lisosomi.
Molti agenti patogeni sono stati segnalati per dirottare la maturazione dei fagosomi, inclusi batteri con stili di vita intracellulari che modificano l'ambiente vacuolare in cui risiedono 5. Il virus dell'immunodeficienza umana (HIV)-1 prende di mira i macrofagi oltre alle cellule T. Poiché i macrofagi sono resistenti agli effetti citopatici del virus, a differenza delle cellule T, possono essere considerati un serbatoio per il virus. Inoltre, i macrofagi infettati da HIV-1 mostrano funzioni fagocitiche difettose e contribuiscono all'insorgenza di malattie opportunistiche. In particolare, la grave malattia invasiva da Salmonella non tifoide causata da Salmonella Typhimurium ST313 è stata prevalente negli ultimi tre decenni nei bambini o negli adulti dell'Africa subsahariana infettati da HIV 6. È stato stimato che il rischio di sviluppare la tubercolosi è più di 20 volte maggiore nelle persone che vivono con l'HIV rispetto a quelle senza infezione da HIV.
Per tutti questi motivi, è importante definire meglio i meccanismi molecolari alla base dei difetti fagocitici nei macrofagi infetti da HIV. Abbiamo dimostrato che l'assorbimento di materiale particellare, particelle opsonizzate, batteri o funghi, è stato inibito nei macrofagi infetti da HIV 7. Dato che questa inibizione è parziale, ci siamo quindi proposti di analizzare il destino dei fagosomi internalizzati nei macrofagi umani infetti da HIV 8. Poiché la maturazione dei fagosomi è strettamente connessa con la migrazione verso il centro cellulare e la fusione con i lisosomi, un difetto nella maturazione fagosomiale può essere dovuto a modifiche delle modalità di traffico nella cellula infetta. Il metodo qui descritto utilizza i globuli rossi di pecora opsonizzati con IgG (IgG-SRBC) come modello per colpire la fagocitosi mediata dal recettore e in particolare i recettori per la porzione Fc delle immunoglobuline (FcR). Queste particelle sono più facili da visualizzare in campo chiaro (BF) rispetto alle perle di lattice perché le SRBC extracellulari e intracellulari mostrano diverse proprietà di rifrazione 9. Per misurare la velocità dei fagosomi che si muovono verso il nucleo nei macrofagi infetti da HIV, abbiamo utilizzato un virus fluorescente 10 e abbiamo impostato un semplice metodo di tracciamento manuale descritto qui. Il metodo non richiede una programmazione avanzata e utilizza semplicemente ImageJ. È suscettibile alle cellule aderenti e a qualsiasi tipo di particella o agente patogeno che può essere visualizzato con la microscopia a campo chiaro o con l'imaging fluorescente.