Scoperta: le cellule viaggiano in gruppo superando terreni difficili

RomeLe cellule di solito rimangono ferme, ma alcune possono muoversi. Quelle che si spostano aiutano a guarire le ferite. Recentemente, degli scienziati hanno studiato come queste cellule si muovono insieme, scoprendo nuove informazioni sul loro comportamento. La ricerca è stata condotta dall'Istituto di Scienza e Tecnologia Austria (ISTA) e dall'Università di Mons in Belgio. I risultati sono pubblicati in Nature Physics.

La maggior parte delle cellule nel corpo umano rimane ferma, ma alcune, come i cheratociti, possono muoversi per riparare i tessuti. Gli scienziati volevano capire come queste cellule si spostano in gruppo e affrontano ambienti complessi. Hanno utilizzato modelli teorici ed esperimenti per studiarlo.

Principali Risultati:

• Le cellule si spostano in gruppi simili a vagoni
• Questi movimenti sono stati osservati su corsie specializzate chiamate microstrisce
• La velocità di movimento varia a seconda delle dimensioni del gruppo

I ricercatori hanno utilizzato una capsula di Petri con linee guida e vi hanno aggiunto scaglie di zebrafish contenenti cellule di guarigione delle ferite. Queste cellule inizialmente si sono aggregati, poi si sono divise in gruppi e hanno seguito le linee. I gruppi potevano variare nel numero di cellule, da due a dieci, a seconda delle condizioni.

Per comprendere questi movimenti, i ricercatori hanno sviluppato un modello matematico. Questo modello integra la direzione interna delle cellule (polarità) e le loro interazioni. È emerso che la velocità dei gruppi di cellule non dipende dalla dimensione del gruppo. Tutte le cellule di un gruppo si muovono in sincronia. Invece di essere trascinate, tutte le cellule contribuiscono equamente al movimento.

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Gli studiosi hanno esaminato corsie di diverse larghezze e gruppi di cellule più numerosi. Hanno riscontrato che i gruppi più grandi si muovevano più lentamente rispetto a quelli in fila indiana perché un maggior numero di cellule si scontrava, ostacolando il movimento. Questi risultati sono stati confermati da esperimenti in laboratorio.

Risultati Sperimentali:

• I cluster più grandi si muovono più lentamente rispetto ai gruppi più piccoli e singoli
• Le cellule individuali all'interno dei cluster più grandi non sono ben allineate
• I gruppi più piccoli mantengono un migliore allineamento e velocità

Muoversi attraverso zone difficili era più semplice in gruppo. Le cellule insieme potevano cambiare direzione agli ostacoli con maggiore facilità rispetto a quelle in fila. Alcune cellule del gruppo stavano già orientandosi in nuove direzioni.

Le cellule possono muoversi sia in gruppo che individualmente, un fenomeno che si osserva in molti eventi biologici. Alcuni di questi eventi richiedono il movimento collettivo, mentre altri necessitano dello spostamento delle cellule in modo indipendente. Il nuovo modello aiuta a comprendere come le cellule si muovano in spazi di forme diverse.

I ricercatori utilizzeranno questo modello per studiare l'interazione delle cellule. Comprendere questi piccoli movimenti può aiutarci a capire come si muovono i tessuti nel loro insieme. Questo studio dimostra come le cellule si spostano attraverso ambienti complessi.