Gli scienziati di Yale con i colleghi dell'University College di Londra hanno compiuto il passo successivo per svelare come le cellule lavorano insieme durante la chiusura della ferita, una domanda che potrebbe essere fondamentale per determinare i tassi di guarigione ottimali dopo un infortunio o una malattia.

Come si comportano le cellule, la velocità con cui riparano il tessuto cutaneo, e come coordinano la produzione di energia meccanica, è stato poco compreso dai ricercatori.

Gli scienziati di Yale hanno ora identificato nuovi processi di movimento cellulare nella guarigione delle ferite nello strato esterno, o abrasioni tissutali "epiteliali". I risultati sono pubblicati sulla rivista Fisica della natura .

Utilizzo di laser per eliminare singole cellule epiteliali, i ricercatori hanno "tracciato" il movimento delle cellule rimanenti sopra gli idrogel fluorescenti per calcolare il tasso di deformazione e chiusura della ferita, e l'energia meccanica totale generata.

Generalmente, le cellule si muovono utilizzando proteine ​​muscolari del citoscheletro o "lamellipodi" sul bordo anteriore della cellula per spingere l'intera struttura attraverso un substrato.

Però, i ricercatori hanno scoperto che, in caso di abrasioni minori, le cellule al bordo della ferita agiscono collettivamente utilizzando due diversi meccanismi per chiudere una ferita:il più comune lamellipodio, e anche un "cordone di borsa" - un grosso fascio attraverso il bordo anteriore della ferita che contrae il bordo delle cellule verso l'interno, chiudendo la ferita.

Indipendentemente dal meccanismo scelto, o dove è stata implementata una combinazione, le cellule hanno mantenuto un tasso di energia e una velocità di chiusura costanti.

"I nostri risultati forniscono un modello robusto di come le cellule coordinano collettivamente i loro comportamenti per regolare dinamicamente gli output meccanici su scala tissutale, " ha detto Michael Murrell, assistente professore di ingegneria biomedica e fisica e autore senior dell'articolo. "Questo comportamento universale determina la velocità con cui le tue ferite guariscono."

I ricercatori mirano ad espandere il loro lavoro per esaminare le leggi fondamentali che determinano la velocità con cui avvengono processi biologici simili, in particolare in relazione al consumo di energia da parte delle cellule cancerose.