Las células realizan constantemente pequeñas tareas, como reparar heridas. Ejercen fuerza cambiando de forma. Pero, ¿cómo traducen las células su forma para ejercer una fuerza en una dirección específica? Los físicos experimentales y teóricos de la Universidad de Leiden ahora han encontrado una pista para responder a esta pregunta. Las formas de las celdas resultan ser aproximadas por arcos de una elipse. La investigación fue publicada en Cartas de revisión física el 29 de octubre.

Suponga que se tropieza en la acera y recibe una pequeña herida en el codo. ¿A qué te dedicas? Quizás deberías desinfectarlo, pero para el resto:déjalo en paz. Antes de que tengamos la oportunidad de pensar en ello, millones de células de fibroblastos ya han comenzado el proceso de curación. Entre otras cosas, cierran los pequeños espacios en la piel juntando los tejidos. Las células realizan este trabajo, como todos sus otros trabajos, cambiando su forma. Les permite ejercer fuerza y ​​sentir su entorno. La gente en realidad hace lo mismo:cambian de postura mientras arreglan una llanta o buscan el despertador en la oscuridad. Pero, ¿cómo traducen las células su forma para aplicar una fuerza en una dirección específica? Una colaboración de físicos experimentales y teóricos de la Universidad de Leiden ahora informa una respuesta a esta pregunta. El equipo, dirigido por Luca Giomi y Thomas Schmidt, descubrió que la forma de las células se puede aproximar bien con segmentos de una elipse en particular.

El grupo experimental de Schmidt tomó imágenes del citoesqueleto de una célula de fibroblasto (ver figura) para obtener una instantánea de su forma. El citoesqueleto es un material similar a un gel hecho de pequeñas fibras contráctiles que simultáneamente permiten que las células mantengan su integridad estructural y ejerzan fuerzas. Mientras tanto, el grupo teórico de Giomi realizó cálculos para descubrir que las formas curvas alrededor del borde de la celda son partes de una misma elipse. Anteriormente se asumió que estas formas son parte de círculos, una suposición que todavía es válida para las células menos móviles. La fuerza de la fuerza contráctil de las células dicta la excentricidad o esbeltez de la elipse. Cuando los investigadores trazaron una elipse en la imagen real, su teoría resultó ser válida experimentalmente. Y lo que es más, El semieje mayor de la elipse siempre apunta en la misma dirección que las fibras citoesqueléticas, también de acuerdo con la teoría.

"Los círculos no tienen dirección, pero las elipses lo hacen, ", dice el estudiante de doctorado y coautor principal Koen Schakenraad. Así que hemos encontrado una pista para explicar el sentido de dirección de una célula". El descubrimiento es principalmente importante para la ciencia fundamental. Sin embargo, a largo plazo, el campo de la investigación podría proporcionar conocimientos vitales para el sector médico. Schakenraad:"Por ejemplo, un problema importante del cáncer es la metástasis. Si entendemos cómo las metástasis tienen un sentido de dirección mientras se propagan, esto podría proporcionar información sobre la investigación del cáncer ".