Makrofagi odgrywają główną rolę we wrodzonym układzie odpornościowym i homeostazie. Są to profesjonalne fagocyty, które internalizują i eliminują patogeny i zanieczyszczenia w procesie zwanym fagocytozą 1,2. Fagosom, zamknięty przedział, który tworzy się po wchłonięciu materiału stałego, przechodzi serię zdarzeń fuzji i rozszczepienia z przedziałami endocytarnymi, co prowadzi do przedziału degradacyjnego zwanego fagolizosomem. Ten przedział ma kwaśne pH, ze względu na nabycie pompujących protony v-ATPaz, zawiera enzymy hydrolityczne i jest wzbogacony w białka błonowe związane z lizosomami (LAMP). Dojrzewaniu fagosomów towarzyszy ich migracja na mikrotubulach 3,4 w kierunku centrum komórki, aby dotrzeć do miejsca okołojądrowego, w którym gromadzą się lizosomy.
Wiele patogenów zostało zgłoszonych jako przejmujące kontrolę nad dojrzewaniem fagosomów, w tym bakterie prowadzące wewnątrzkomórkowy tryb życia, które modyfikują środowisko wakuolarne, w którym przebywają 5. Ludzki wirus niedoboru odporności (HIV)-1 atakuje makrofagi oprócz limfocytów T. Ponieważ makrofagi są odporne na cytopatyczne działanie wirusa, w przeciwieństwie do limfocytów T, można je uznać za rezerwuar wirusa. Ponadto makrofagi zakażone wirusem HIV-1 wykazują wadliwe funkcje fagocytarne i przyczyniają się do powstawania chorób oportunistycznych. W szczególności ciężka, inwazyjna, nietyfusowa choroba Salmonelli wywoływana przez Salmonella Typhimurium ST313 jest powszechna od trzech dekad u dzieci i dorosłych zakażonych wirusem HIV 6 w Afryce Subsaharyjskiej. Szacuje się, że ryzyko zachorowania na gruźlicę jest ponad 20 razy większe u osób żyjących z HIV niż wśród osób bez zakażenia wirusem HIV.
Z tych wszystkich powodów, ważne jest lepsze zdefiniowanie mechanizmów molekularnych leżących u podstaw defektów fagocytarnych u makrofagów zakażonych wirusem HIV. Wykazaliśmy, że wychwyt cząstek stałych, opsonizowanych cząstek, bakterii lub grzybów, był zahamowany w makrofagach zakażonych wirusem HIV 7. Biorąc pod uwagę, że to hamowanie jest częściowe, postanowiliśmy następnie przeanalizować los zinternalizowanych fagosomów w ludzkich makrofagach zakażonych wirusem HIV 8. Ponieważ dojrzewanie fagosomu jest ściśle związane z migracją do centrum komórki i fuzją z lizosomami, defekt dojrzewania fagosomalnego może być spowodowany modyfikacjami modalności transportu w zakażonej komórce. Opisana tutaj metoda wykorzystuje IgG-opsonizowane krwinki czerwone owiec (IgG-SRBC) jako model do celowania w fagocytozę, w której pośredniczy receptor, aw szczególności receptory dla części Fc immunoglobulin (FcR). Cząstki te są łatwiejsze do zobrazowania w jasnym polu (BF) niż kulki lateksowe, ponieważ zewnątrzkomórkowe i wewnątrzkomórkowe SRBC wykazują różne właściwości załamania światła9. Aby zmierzyć prędkość fagosomów poruszających się w kierunku jądra w makrofagach zakażonych wirusem HIV, użyliśmy wirusa fluorescencyjnego 10 i skonfigurowaliśmy prostą metodę ręcznego śledzenia, która jest opisana tutaj. Metoda nie wymaga zaawansowanego programowania i po prostu wykorzystuje ImageJ. Jest podatny na przylegające komórki i każdy rodzaj cząsteczki lub patogenu, który można uwidocznić za pomocą mikroskopii jasnego pola lub obrazowania fluorescencyjnego.