Las células que comprenden un tejido pueden agruparse en geometrías desordenadas de manera similar a como lo hacen los granos de arena en un castillo de arena. Al hacerlo, pueden congelarse en una forma fija, como en un castillo de arena, o fluir como la arena vertida en un balde de playa. El hallazgo, informado por investigadores de Harvard T.H. Escuela Chan de Salud Pública, Universidad del Noroeste, y MIT, proporciona información sobre la formación de órganos en un embrión, curación de una herida, e incluso la invasión de células en el tejido circundante, como ocurre en el cáncer.

"Este hallazgo establece una conexión profunda entre la física de la materia granular inerte como la arena y la geometría de los sistemas vivos multicelulares, "dijo el autor principal Lior Atia, becario postdoctoral en el laboratorio de Jeffrey Fredberg, profesor de bioingeniería y fisiología en Harvard Chan School. "Debido a la naturaleza de cómo una celda se ubica entre sus vecinos inmediatos, un científico ahora puede mirar las formas de las células y adivinar razonablemente por qué, y que tan rápido, esas células migrarán, remodelar, o invadir los tejidos circundantes ".

El estudio aparece en línea el 2 de abril de 2018 en Física de la naturaleza .

El trabajo anterior de Fredberg y sus colegas había documentado la importancia del comportamiento celular colectivo en el asma, que muestra que las células que comprenden tejidos epiteliales, que recubren las superficies de todos los órganos del cuerpo, pueden desatascarse y fluir como un líquido, o atasca y congela como un sólido.

En el nuevo estudio, Los investigadores exploraron el papel de la forma celular en dos tipos de células epiteliales muy diferentes:células epiteliales bronquiales humanas cultivadas en el laboratorio y células dentro del embrión vivo de la mosca de la fruta, y las observaron a medida que maduraban con el tiempo.

A medida que las células se atascan o no se atascan, las formas de las células cambiaron de manera sistemática en ambos sistemas, sugiriendo así una base física común. Las formas de las células se volvieron progresivamente menos alargadas y menos variables a medida que se atascaban, y más alargados y más variables a medida que se despegaban. Al igual que la materia granular inerte, estas células interactuaban con sus vecinas más cercanas para formar un "colectivo desordenado" que hacía la transición entre estados de tipo sólido y fluido.

Según los investigadores, Estos hallazgos sugieren que las diferencias en la forma de una célula a otra dentro de un tejido son clave para su capacidad para atascarse y desatascarse, y que este proceso parece impulsar eventos biológicos, incluido el desarrollo embrionario, cicatrización de la herida, y, potencialmente, invasión de células cancerosas.

Esta información sobre el comportamiento celular podría ayudar a los investigadores a comprender mejor el bloqueo y el desbloqueo celular. lo que podría conducir a posibles tratamientos para afecciones como anomalías del desarrollo, asma, y cáncer.