Quando cortamos nossa pele, grupos de células correm em massa para o local para curar a ferida.

Mas a complicada mecânica desse movimento celular coletivo - que é facilitado por rearranjos entre cada célula e suas vizinhas - tornou difícil para os pesquisadores decifrar o que realmente o está impulsionando.

"Se pudermos entender os principais fatores que causam a migração celular, então, talvez pudéssemos desenvolver novos tratamentos para acelerar a cicatrização de feridas, "diz Jacob Notbohm, professor assistente de engenharia física na Universidade de Wisconsin-Madison.

Notbohm e a estudante de doutorado Aashrith Saraswathibhatla fizeram recentemente uma descoberta surpreendente que lança uma nova luz sobre como essa migração celular coletiva acontece. Eles detalharam suas descobertas hoje no jornal Revisão Física X .

Por meio de experimentos, eles descobriram que a força que cada célula aplica à superfície abaixo dela - em outras palavras, tração - é o fator físico dominante que controla a forma e o movimento das células à medida que as células viajam como um grupo.

Notbohm diz que esta descoberta inesperada fornece uma nova interpretação dos modelos teóricos recentes.

Os pesquisadores sabem que a forma das células desempenha um papel importante em como elas se reorganizam e migram coletivamente. Por exemplo, células circulares agrupadas em uma única camada não podem facilmente trocar de posição com células vizinhas; pense em ficar ombro a ombro em uma grande multidão onde é impossível se mover.

Por outro lado, células que têm formas mais alongadas podem deslizar facilmente para além de suas vizinhas.

"Essas células longas e finas podem ser embaladas em configurações infinitas, então é muito fácil para eles reorganizarem. Isso facilita o movimento do coletivo, "Notbohm diz.

Uma vez que as células alongadas têm perímetros maiores, a maioria dos modelos de computador previu que as forças na periferia de cada célula são as mais importantes para ditar sua forma.

Notbohm e Saraswathibhatla decidiram testar essa teoria no laboratório.

Seus experimentos usaram imagens fluorescentes para avaliar as forças na periferia de cada célula em uma única camada de células epiteliais, um tipo de células que revestem as superfícies do corpo, como pele e vasos sanguíneos. Eles também colocaram as células em uma superfície de gel macia e analisaram como o gel se deformava à medida que as células migravam por ele. O teste de gel permitiu-lhes quantificar a tração, ou com que força as células puxaram na superfície.

Além disso, eles usaram produtos químicos para diminuir ou aumentar as forças produzidas por cada célula e estudaram os efeitos dessas mudanças.

No fim, Notbohm diz que seus experimentos mostraram que, na verdade, a força que uma célula aplica à superfície abaixo dela controla principalmente sua forma.

"Isso foi bastante surpreendente porque os principais fatores que afetam o perímetro de uma célula estão abaixo da célula. Eles não estão em nenhum lugar perto da periferia da célula, " ele diz.

E agora, eles podem se concentrar no que é importante. Olhando para a interface célula-substrato, Notbohm espera possibilitar mais avanços nesta área.

“A boa notícia é que o fenômeno geral dos modelos ainda está correto. Essa descoberta apenas muda nosso entendimento sobre a teoria, "ele diz." Isso é muito importante, porque, para eventualmente desenvolver uma nova intervenção para acelerar a cicatrização de feridas, você precisa entender os fatores-chave na célula que estão afetando sua forma e movimento. "