I macrofagi sono la prima linea di difesa immunitaria e svolgono un ruolo nell'orchestrazione delle risposte immunitarie contro agenti patogeni e materiali estranei, comprese le cellule tumorali. Sono un fagocitato specializzato che distrugge e si sbarazza delle particelle indesiderate nel corpo. I macrofagi contribuiscono a funzioni difensive come lo sgombero di cellule e microrganismi apoptotici e il reclutamento di altre cellule immunitarie1. I macrofagi possono differenziarsi in due tipi diversi, i macrofagi M1 e M2, in risposta ai segnali ambientali2. I macrofagi polarizzati M1 (cioè i macrofagi attivati classicamente) vengono attivati dall'interferone-interferone-interferone-interferone-citochina (IFN-z) e dai lipopolisiari (LPS) e sono coinvolti nella risposta, nella clearance degli agenti patogeni, nell'efficiente fagocitosi infiammatoria e nell'immunità tumoricidala3,4. I macrofagi M2 sono strettamente correlati ai macrofagi associati al tumore (ARM) e hanno proprietà di promozione antiinfiammatorie e tumorale4.
Fagocitosi, derivata dall'antico greco (phagein), che significa "divorare", (kytos), che significa "cellula" e -osis, che significa "processo"5. La fagocitosi è un processo mediato dal recettore in cui i fagociti (compresi macrofagi, monociti e neutrofili) uccidono e inghiottiscono agenti patogeni invasori, ripuliscono le particelle estranee e ripuliscono i detriti cellulari apoptotici. I macrofagi associati al tumore (TAM) si trovano nello stroma in diversi tumori, tra cui il cancro al seno, e hanno funzioni pro-tumore6,7, con conseguente resistenza alla fagocitosi. Il meccanismo dettagliato della fagocitosi delle cellule tumorali da parte dei macrofagi non è ancora compreso.
Questo studio presenta un metodo in due fasi: 1) 4T1 cellule di carcinoma mammario e macrofagi polarizzati M1 sono costati, e 2) l'attività fagocistica dei macrofagi viene valutata utilizzando la microscopia video a cellule vive. Il coloranti fluorescente CFSE è stato utilizzato per macchiare le cellule carcinoma mammario del topo 4T1. La macchia etichetta le cellule 4T1 per distinguerle dai macrofagi M1 cocolto all'interno di un singolo piatto di imaging. I macrofagi RAW 264,7 sono polarizzati con LPS e IFN-z in un fenotipo M1. Per garantire una polarizzazione completa, è stata eseguita l'immunostaining con anticorpo anti-iNOS coniugato al FITC. Successivamente, è stata acquisita una serie multipunto di immagini time-lapse per osservare più eventi, tra cui la fagocitosi, all'interno della cocultura.
Una migliore comprensione delle interazioni tra cellule tumorali e macrofagi può portare a una potenziale immunoterapia del cancro. L'imaging a cellule vive offre una visione dettagliata della dinamica cellulare in un ambiente in tempo reale ed è stata utilizzata per studiare la migrazione cellulare, lo screening fenotipico, l'apoptosi e la citotossicità8,9 in neuroscienze, biologia dello sviluppo e scoperta di farmaci. Anche se il tumore proposto in questo studio è il cancro al seno, il metodo può essere applicato anche a più cellule bersaglio e cellule echeggiatrici distinte.