Makrokinositoz, membran fırfırları1 adı verilen dinamik ve aktin güdümlü plazma membran çıkıntılarının oluşumu yoluyla büyük miktarda hücre dışı sıvının ve içeriğinin içselleştirilmesinden sorumlu endositik bir işlemdir. Bu zar fırfırlarının çoğu, hücreye kapanan ve tekrar kaynaşan ve plazma zarından makropinozomlar 1 olarak da bilinen büyük, heterojen hücre içi endozomlarolarak ayrılan bardaklar oluşturur. Makropinositoz, çok çeşitli hücre tiplerinde makrofaj koloni uyarıcı faktör (M-CSF) ve epidermal büyüme faktörü (EGF) gibi büyüme faktörleri tarafından indüklenmesine rağmen, doğuştan gelen immün hücrelerde 2,3,4,5,6,7,8 olarak bilinen ek bir benzersiz, kalsiyum bağımlı süreç de gözlenmiştir.
Hücrelerin makropinositoz yoluyla hücre dışı materyali içselleştirme yeteneğinin, besin alımından patojen yakalamaya ve antijen sunumuna kadar çeşitli fizyolojik süreçlerde önemli bir rol oynadığı gösterilmiştir 9,10,11. Bununla birlikte, bu süreç seçici olmadığı ve indüklenebilir olduğu için, bir dizi patolojik duruma da dahil olmuştur. Nitekim, önceki çalışmalar makropinositozun Alzheimer hastalığı, Parkinson hastalığı, kanser, nefrolitiyazis ve aterosklerozda önemli bir rol oynadığını ileri sürmüştür 12,13,14,15,16. Ayrıca, bazı bakteri ve virüslerin konakçı hücrelere girmek ve enfeksiyonu indüklemek için makropinositozu kullandıkları gösterilmiştir17,18. İlginçtir ki, makropinositozun uyarılması, çeşitli hastalık koşullarında terapötik ajanların hedefe yönelik olarak verilmesi için dekullanılabilir19,20.
Önceki çalışmalar, makropinositozu inhibe eden farmakolojik ajanların yokluğunda ve varlığında ekstraktüre floresan etiketli sıvı faz belirteçlerini primer primer ve konfokal görüntüleme kullanarak nicelleştirerek makropinositozu araştırmıştır21,22. Makropinositozu inhibe eden mevcut farmakolojik araçlar, 1) aktin polimerizasyon inhibitörleri (sitokalasin D ve latrunkülinler), 2) PI3K blokerleri (LY-290042 ve wortmannin) ve 3) sodyum hidrojen eşanjörlerinin (NHE) (amilorid ve EIPA) inhibitörleri ile sınırlıdır ve bunlardan oluşur 5,14,15,23,24,25 . Ancak bu inhibitörlerin endositozdan bağımsız etkileri olduğu için makropinositozun özellikle in vivo21 olmak üzere solute alım ve hastalık patogenezine katkısını seçici olarak belirlemek zordur.
Taramalı elektron mikroskobu (SEM), odaklanmış bir elektron demeti kullanarak hücrelerin ultra yüksek çözünürlüklü görüntülerini üreten bir elektron mikroskobu türüdür26. Makropinositoz araştırmalarında, SEM görüntüleme, plazma zarının topografik ve morfolojik özelliklerini görselleştirmek, membran fırfırı oluşumunu ölçmek ve makropinozom içselleştirmeye doğru ilerlemelerini araştırmak için altın standart teknik olarak kabul edilmektedir. Ayrıca, taramalı elektron mikroskobu, makropinositoz blokerlerinin varlığında ve yokluğunda, çözünen alımının nicelleştirilmesi ile birlikte, makropinositotik çözünen içselleştirmeyi in vitro olarak incelemek için güvenilir bir strateji sağlar. Bu yazıda, hücrelerin SEM için nasıl hazırlanacağı, hücre yüzeyinin görselleştirileceği, fırfırlı oluşumunun nasıl ölçüleceği ve fincan kapanışı ve makropinozom içselleştirme yönündeki ilerlemelerinin nasıl inceleneceği konusunda ayrıntılı bir protokol sunulmaktadır.