Nuovi risultati della ricerca stanno rivelando segreti su come le cellule viventi "cooperano" tra loro, unendosi in gruppi che migrano collettivamente e alterano i tessuti.

La ricerca si è concentrata su cellule chiamate fibroblasti, che si trovano nel tessuto connettivo e producono la "matrice extracellulare, " un materiale simile a un'impalcatura tra le cellule del tessuto vivente.

"La migrazione dei fibroblasti svolge un ruolo chiave durante vari processi fisiologici e patologici come la guarigione delle ferite e le metastasi del cancro, " disse Bumsoo Han, un professore di ingegneria meccanica e biomedica alla Purdue University. "Sebbene la migrazione dei singoli fibroblasti sia stata ben studiata, la migrazione in vivo spesso comporta la locomozione simultanea di gruppi di fibroblasti, la cosiddetta 'migrazione di massa".

Nuovi risultati sono stati pubblicati in ottobre nel Journal of the Royal Society Interface .

"In particolare, abbiamo ipotizzato che un gruppo di cellule in migrazione possa deformare significativamente la matrice, il cui microambiente meccanico cambia drasticamente rispetto allo stato non deformato, " ha detto. "Poiché le cellule cooperano, possono esercitare una forza maggiore nella deformazione della matrice rispetto alle sole cellule singole. L'alterazione del microambiente della matrice influenza reciprocamente la migrazione cellulare".

L'ipotesi è stata verificata misurando la deformazione della matrice extracellulare durante la migrazione in massa su "idrogel" di collagene. I risultati hanno mostrato che le cellule raggruppate agiscono collettivamente per deformare la matrice prima e durante la migrazione.

"Abbiamo scoperto che le cellule su idrogel di collagene morbido migrano lungo percorsi tortuosi, ma, all'aumentare della rigidità della matrice, i modelli di migrazione cellulare si allineano tra loro e mostrano percorsi di migrazione coordinati, " Egli ha detto.

La ricerca è collegata al lavoro condotto da Andrew Mugler, un assistente professore di fisica e astronomia della Purdue, che è coautore di un recente articolo sulla rivista Lettere di revisione fisica . I due ricercatori hanno collaborato per circa due anni.

"Il tema comune di entrambi i documenti è come queste cellule cooperano, "Ha detto Han.

I risultati aiuteranno gli sforzi per saperne di più sulla migrazione cellulare in massa e la sua relazione con i processi, tra cui le metastasi del cancro.

L'autore principale del documento Interface è lo studente laureato di Purdue Altug Ozcelikkale. Quel documento sonda come le cellule "collaborano meccanicamente, " mentre il documento PRL si concentra su come cooperano chimicamente, ha detto Han.

La ricerca è in corso, con il lavoro futuro che investiga i molteplici segnali chimici e ambientali coinvolti nel comportamento collettivo delle cellule.