Privazione di nutrienti e adesione cellulare modellano i pattern dei cheratinociti della pelle

RomeRicercatori dell'Università di Hokkaido hanno scoperto che l'adesione cellulare e la carenza di nutrienti provocano pattern nelle cellule cutanee. Utilizzando una linea continua di cheratinociti chiamata HaCaT, hanno osservato la formazione naturale di aree con densità cellulare sia alta che bassa nelle colture.

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Le cheratinociti si muovevano in modo casuale formando spontaneamente aree a diversa densità. I modelli si offuscavano con il rinnovo del mezzo di coltura, ma riapparivano con il consumo dei nutrienti. Nelle regioni ad alta densità, l'espressione genica mostrava un incremento delle proteine di adesione e differenziazione cellulare. Inoltre, le molecole delle giunzioni aderenti (come E-caderina e actina) erano localizzate ai giunzioni intercellulari nelle zone ad alta densità.

Lo studio dimostra come la mancanza di nutrienti e l’alta adesività delle cellule influenzino l'organizzazione cellulare. Quando il cibo era scarso, le cellule della pelle si concentravano maggiormente sul restare unite e formare schemi, piuttosto che muoversi da sole, dimostrando di comportarsi più come un gruppo. Questo ci aiuta a capire come le cellule si organizzano nella pelle e potrebbe valere anche per altri tessuti.

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Utilizzando un modello matematico, il team ha verificato i propri risultati, dimostrando che con una distribuzione uniforme e stress, una forte adesione cellulare è sufficiente per formare questi schemi di densità. Questo rafforza l'idea che l'adesione cellulare da sola possa creare pattern organizzati, aprendo nuove vie per lo studio del comportamento cellulare nei tessuti epiteliali.

Questi schemi influenzano anche la crescita e lo sviluppo delle cellule, aiutandoci a comprendere come si formano gli strati della pelle. Lo studio ha dimostrato che una carenza di nutrienti nei topi può alterare la formazione della pelle, suggerendo la necessità di ulteriori ricerche su come i nutrienti influenzano lo sviluppo cellulare.

Questo studio esamina i cheratinociti, ma solleva interrogativi più ampi riguardo alla possibilità che processi simili avvengano in altri tipi di cellule e tessuti. La mancanza di nutrienti e l'adesione cellulare potrebbero essere fattori cruciali nell'organizzazione delle cellule in contesti biologici differenti? Le future ricerche probabilmente studieranno più variabili per comprendere meglio come le cellule si sviluppano e collaborano nella formazione e nel mantenimento dei tessuti.