Grupa dąży do zapełnienia próżni

Komórki nabłonkowe przemieszczają się w grupach. Korzystają przy tym z napędu w postaci sił generowanych zarówno we własnym wnętrzu, jak i w sąsiednich komórkach. Wędrująca "ekipa" wypełnia napotkaną wolną przestrzeń.

Gdy próbowaliśmy zrozumieć podstawowy związek między kolektywnymi ruchami komórkowymi a kolektywnymi siłami komórkowymi (np. podczas inwazji komórek nowotworowych), natknęliśmy się na coś zupełnie nieoczekiwanego - podkreśla prof. Jeffrey Fredberg z Harvardzkiej Szkoły Zdrowia Publicznego (Harvard School of Public Health, HSPH).

Zespół z HSPH oraz Katalońskiego Instytutu Bioinżynierii zainteresował się właśnie zbiorczymi ruchami komórkowymi, bo odgrywają one ważną rolę w gojeniu ran, rozwoju narządów czy wzroście guzów. Naukowcy posłużyli się nową metodą - mikroskopią sił działających na monowarstwę (ang. monolayer stress microscopy). Podczas eksperymentów mierzyli siły działające na pojedynczą warstwę przemieszczających się komórek nabłonkowych. Oceniano ich prędkość i kierunek. Sprawdzano też, jak napieranie lub ciągnięcie przez komórki wymusza kolektywny ruch.

Gdy na drodze pojawiała się przeszkoda, np. niezapewniający przyczepności żel, komórki zaczynały ją ciasno okrążać. Akademicy zauważyli, że nie tylko przesuwały się one do przodu, ale i ściągały się w kierunku żelu, próbując wypełnić pustą, wg nich, przestrzeń. Ruch ten nazwano kenotaksją (od gr. kenon - puste, próżne i táksis - szyk, porządek).

Naukowcy mają nadzieję, że opisane odkrycie pozwoli lepiej zrozumieć zachowanie komórek w astmie (gdzie migracja uszkodzonych komórek nabłonkowych prowadzi do zwężenia dróg oddechowych), rakach (złośliwych nowotworach wywodzących się z tkanki nabłonkowej), chorobach sercowo-naczyniowych, zaburzeniach rozwojowych czy jaskrze. Zostanie ono również wykorzystane w inżynierii tkankowej i medycynie regeneracyjnej.

komórki nabłonkowe ruch kenotaksja grupa siły Jeffrey Fredberg