La imagenología Raman y SRS en tiempo real de macrófagos humanos vivos revela heterogeneidad celular y dinámicas de captación de lípidos

Monitorear células vivas en tiempo real es importante para desentrañar procesos dinámicos complejos en las ciencias de la vida. En particular, se estudian intensamente las dinámicas de inicio y progresión de enfermedades degenerativas. En la arteriosclerosis, el engrosamiento de las paredes arteriales se relaciona con altos niveles de lípidos en el torrente sanguíneo, lo que desencadena la captación de lípidos y la formación de gotitas como reservorios de lípidos neutros en los macrófagos de la pared arterial. La captación no regulada de lípidos resulta finalmente en la formación de células espumosas, que es una característica distintiva de la arteriosclerosis. En estudios anteriores, se monitoreó la captación y almacenamiento de diferentes ácidos grasos midiendo células fijas. Los protocolos de tinción por fluorescencia comúnmente empleados son a menudo propensos a errores debido a la citotoxicidad y los fondos de fluorescencia no específicos. Al seguir células vivas con imagenología espectroscópica Raman, se estudió la captación de lípidos de los macrófagos con adquisición de datos en tiempo real. El etiquetado isotópico utilizando ácido palmítico deuterado se ha combinado con la imagenología Raman espontánea y estimulada para investigar el proceso dinámico de almacenamiento de ácidos grasos en macrófagos humanos durante tiempos de incubación de 45 min a 37 h. Se detecta una heterogeneidad notable en la tasa de captación y la concentración total de ácido palmítico deuterado que abarca dos órdenes de magnitud, tanto en macrófagos humanos cultivados individuales como en conjuntos. Se mide la señal SRS de ácido palmítico deuterado en la banda de vibración CD después de la incorporación en macrófagos vivos.