Nowe badanie: jak komórki poruszają się w trudnych środowiskach, kluczowe dla gojenia ran.

WarsawKomórki zazwyczaj pozostają na miejscu, ale niektóre potrafią się przemieszczać. Ruchome komórki pomagają w gojeniu się ran. Naukowcy ostatnio zbadali, jak te komórki poruszają się razem. Odkryli nowe informacje dotyczące zachowania tych komórek. Badania zostały przeprowadzone przez Instytut Nauki i Technologii Austrii (ISTA) oraz Uniwersytet w Mons w Belgii. Ich wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature Physics.

Większość komórek w ludzkim ciele pozostaje na swoim miejscu, ale niektóre, takie jak keratocyty, potrafią się przemieszczać, aby naprawiać tkanki. Naukowcy chcieli zrozumieć, jak te komórki poruszają się w grupach i radzą sobie w trudnym otoczeniu. W tym celu wykorzystali zarówno modele teoretyczne, jak i eksperymenty.

Kluczowe Wnioski:

• Komórki poruszają się w grupach, przypominając pociągi
• Ruchy te zaobserwowano na wyspecjalizowanych trasach zwanych mikrostripami
• Różne rozmiary grup wpływają na prędkość poruszania się

Badacze wykorzystali szalkę Petriego z liniami i dodali łuski danio pręgowanego zawierające komórki gojące rany. Te komórki najpierw skleiły się, a następnie rozdzieliły na grupy i poruszały się wzdłuż linii. Grupy mogły mieć różną liczbę komórek, od dwóch do dziesięciu, w zależności od warunków.

Aby zrozumieć te ruchy, badacze opracowali model matematyczny. Model łączy wewnętrzną orientację komórek (polaryzację) z ich wzajemnymi oddziaływaniami. Z modelu wynika, że prędkość grup komórek nie zależy od ich wielkości. Wszystkie komórki w grupie poruszają się synchronicznie. Zamiast jednej komórki, która ciągnie pozostałe, każda przyczynia się równomiernie do ruchu.

Zobacz również:

Dzisiaj · 07:29

Rewolucja AR: okulary przyszłości do różnych zastosowań

Naukowcy przeprowadzili testy na torach o różnych szerokościach oraz z większymi grupami komórek. Odkryli, że większe grupy poruszały się wolniej niż grupy ustawione w jednym szeregu, ponieważ częściej dochodziło do zderzeń komórek, co zakłócało ich ruch. Te wyniki zostały potwierdzone w eksperymentach laboratoryjnych.

Wyniki eksperymentu:

• Większe klastry poruszają się wolniej niż mniejsze, pojedyncze grupy
• Komórki w dużych klastrach nie są dobrze wyrównane
• Mniejsze grupy utrzymują lepsze wyrównanie i prędkość

Podczas przemieszczania się przez trudne obszary, przebywanie w grupie było korzystne. Komórki w grupie mogły łatwiej zmieniać kierunek przy napotkaniu przeszkód niż te ustawione w linii. Działo się tak, ponieważ niektóre komórki w grupie były już zwrócone w nowe kierunki.

Komórki mogą poruszać się zarówno w grupach, jak i indywidualnie. Dzieje się tak w wielu procesach biologicznych. Niektóre z tych procesów wymagają ruchu grupowego, podczas gdy inne potrzebują ruchu pojedynczych komórek. Nowy model pomaga zrozumieć, jak komórki poruszają się w przestrzeniach o różnych kształtach.

Badacze wykorzystają ten model do analizy interakcji komórek. Zrozumienie drobnych ruchów pozwoli nam lepiej pojąć, jak poruszają się całe tkanki. To badanie ukazuje, jak komórki przemieszczają się w złożonych środowiskach.