Introduzione ai macrofagi

La scoperta dei macrofagi risale al 1882, quando la biologa Ellie Metchnikoff li scoprì mentre studiava animali primitivi privi di meccanismi immunitari adattativi e chiamò queste cellule fagociti. I macrofagi sono un gruppo eterogeneo di cellule immunitarie con un alto grado di plasticità e una varietà di funzioni, tra cui lo sviluppo dei tessuti e l'omeostasi in vivo, la rimozione dei detriti cellulari, l'eliminazione dei patogeni e la modulazione delle risposte infiammatorie. Diversi segnali di induzione possono attivare i macrofagi per alterare la propria morfologia e le caratteristiche fisiologiche.

Fig 1 origine dei macrofagi

Prendendo a prestito il concetto di cellule T helper (Th), lo stato di attivazione dei macrofagi è solitamente semplificato in termini di modalità di attivazione in due categorie: macrofagi attivati ​​in modo classico, CAM, e macrofagi attivati ​​in modo alternativo, AAM. I macrofagi M1 producono citochine pro-infiammatorie, che resistono all'invasione dei patogeni ma causano anche danni all'organismo; i macrofagi M2 secernono citochine anti-infiammatorie e svolgono un ruolo nella riparazione e ricostruzione dei tessuti e nella formazione dei tumori.

Fig 2 Diversi fenotipi, marcatori di superficie cellulare e funzioni dei macrofagi

Vale la pena notare che i due fenotipi dei macrofagi non sono assolutamente differenziati in modo antagonistico, ovvero i fenotipi M1 e M2 non sono reciprocamente esclusivi ma spesso coesistono e quindi non possono essere semplicemente considerati popolazioni di macrofagi completamente distinte. I marcatori di polarizzazione dei macrofagi sono solitamente espressi a livelli diversi sui macrofagi di fenotipi diversi e i macrofagi di fenotipi diversi possono subire interconversione in determinate condizioni. Nella guarigione delle ferite in vivo, i macrofagi mostrano un profilo di secrezione M1 pro-infiammatorio nella fase iniziale, con un'elevata capacità di presentare antigeni e produrre interleuchine IL-12 e IL-23, che inibiscono la proliferazione cellulare e causano danni ai tessuti, mentre nella fase di guarigione tardiva, i macrofagi passano a un profilo di espressione genica M2 anti-infiammatorio, che promuove l'infiammazione e la guarigione delle ferite attraverso la produzione di mediatori angiogenici, come TGF-β, VEGF ed EGF, e così via. si placano e la guarigione delle ferite.

Fig 3 Meccanismi dei principali fenotipi di attivazione dei macrofagi nella riparazione dei tessuti, nella rigenerazione e nella fibrosi

Studio in vivo

I macrofagi sono le uniche cellule presenti in ogni organo del corpo e si trovano nell'epidermide, nella cornea e all'interno delle articolazioni senza vasi sanguigni, e uno dei metodi più importanti per studiare la loro biologia in vivo è la deplezione dei macrofagi. La deplezione dei macrofagi in vivo è un metodo per rimuovere i macrofagi utilizzando tecniche fisico-chimiche o genetiche. Questo metodo è ora ampiamente utilizzato per studiare il ruolo dei macrofagi nei modelli di malattie animali e per studiare i meccanismi dell'immunopatologia o del danno infiammatorio, come le malattie infiammatorie: asma allergica, diabete, obesità, aterosclerosi, studi correlati alle malattie autoimmuni; e altre aree di malattia: tumori, malattie associate a virus, rigenerazione dei tessuti e altri studi correlati. Il metodo del liposoma di clodronato è attualmente il metodo più comunemente utilizzato per la deplezione dei macrofagi.

Liposomi di clodronato

Poiché il Prof. Nico van Rooijen ha sviluppato con successo un agente di rimozione cellulare in vivo a base di liposomi di clodronato, utilizzando il meccanismo di endocitosi dei macrofagi per portare il clodronato nella cellula, dove viene rilasciato acido clorofosforico, che può innescare l'apoptosi dei macrofagi quando viene raggiunta una certa concentrazione, raggiungendo così l'obiettivo della rimozione dei macrofagi.Questo reagente è stato ampiamente utilizzato come lo strumento più avanzato e pratico al mondo per la rimozione dei macrofagi.

Fig 4 Diagramma schematico del principio di clearance dei macrofagi

Approcci di diverse organizzazioni (solo a scopo informativo)

Organo/Macrofago

Dosaggio (20-25g/topo)

Splen/Macrofagi della polpa rossa

Dose singola: 200 µl/topo (EV o IP).
Deplezione a lungo termine: prima dose di 200 µl/topo, poi 200 µl/topo a intervalli di 2-3 giorni

Cellule del fegato/Kuffer

Dose singola: 200 µl/topo (EV o IP).
Deplezione a lungo termine: prima dose di 200 µl/topo, poi 200 µl/topo a intervalli di 2-3 giorni

Macrofagi polmonari/alveolari

I risultati migliori si ottengono con la somministrazione endovenosa (150-200 µl) combinata con quella intratracheale o intranasale (50 µl).

linfonodo linfatico

Iniezione (100-200 µl)/topo, in letteratura si possono trovare regimi di dosaggio specifici.

Cervello/microglia

Ingresso intracerebroventricolare nel liquido cerebrospinale, 10 µl/topo, 50 µl/ratto.

Sangue/Monociti

150-200 µl/topo (IV), la velocità massima di deplezione viene raggiunta entro 24 ore, ma la velocità massima di deplezione a 1-7 giorni dipende dal ceppo.

Raccomandazione del prodotto

Nome del prodotto

Numero dell'articolo

Specificazione

Liposomi di clodronato (dalla Vrije Universiteit Amsterdam)

40337ES08

5 ml

40337ES10

10 ml

Liposomi di controllo (PBS)

40338ES08

5 ml

40338ES10

10 ml

Indagine