Por Tim Wogan
publicado n/a mundo de la física
Anatolij Gelimson y Ramin Golestanian de la Universidad de Oxford, Reino Unido, desarrollaron un modelo simple y potencialmente muy útil de cómo las células vivas interactúan para hacer crecer las células. La simulación considera cómo las células individuales en una colonia se separan simultáneamente mediante señalización química y se separan mediante la división celular y la muerte. Sin embargo, además de estos taxones ideales, las celdas están cada día más espaciadas. Aunque los investigadores son conscientes de que el modelo es muy esquemático, esperan que algún día pueda proporcionar información sobre qué causa que las células cancerosas se propaguen por el vello corporal.
A medida que crecen, las células vivas se comunican entre sí mediante la excreción de sustancias químicas que atraen o repelen las células vivas, un proceso llamado quimiotaxis. Mientras que algunas bacterias y otros organismos unicelulares pueden reaccionar a estos químicos nadando, las células que forman los tejidos de nuestro cuerpo se mueven a través de mecanismos complejos que no se comprenden. Los taxones hacia los que se mueven las células dependen de la concentración de la señal química y del entorno circundante. El movimiento celular también se ve afectado por la densidad celular local, con células que se desplazan de regiones con muchas células, como más tejido, a regiones con menos células, como la superficie de un tejido. Esto significa que cuanto más rápido se dividan y mueran las células, más rápido crecerán desde la superficie del tejido.
atracción opuesto
Gelimson y Golestanian están trabajando para comprender cómo estos dos fenómenos funcionan juntos para controlar la densidad del tejido. Consideraremos casos en los que la quimiotaxis es atractiva, o bien, une las células. En este entorno, la cantidad de atrayentes químicos aumenta a medida que aumenta la densidad celular, lo que estimula la fusión celular. También es contrario a la tendencia a la división y muerte celular de separar las células. Al calcular la ecuación de movimiento para una célula específica, los investigadores descubrirán que cuando los taxones en división celular están muertos y por debajo de cierto valor umbral, estas tendencias opuestas se controlan entre sí, la densidad del tejido permanece constante a medida que se desarrolla el tecido. Esta situación es análoga a la observada en organismos sanos, sugieren los investigadores, pero también en tumores benignos.
Sin embargo, además de un taxón específico de división y muerte celular, las células mueren entre sí tan rápidamente que la quimiotaxis ya no puede desalojar a la colonia. Los investigadores sugieren que esta ruptura discreta entre el tejido estable y las células en expansión también puede proporcionar una idea de cómo un tumor previamente benigno puede convertirse repentinamente en metastásico y diseminarse por todo el cuerpo.
competencia inesperada
La naturaleza de la interacción entre la densidad y la quimiotaxis fue descubierta por Gelimson y Golestanian. «Debido a que la densidad de población es un efecto local, ahora sucede que la quimiotaxis no es local: las células envían y reciben estos sinai como sustancias químicas que viajarán a través de todo o parte del sistema», dice Golestanian. “Además, en nuestras ecuaciones, aparecerán muy similares y, además, realmente podrían competir entre sí, o eso no era algo que esperábamos”.
El biofísico Herbert Levine, de la Universidad Rice de Estados Unidos, diseñó físicamundial.com que «Tenemos una nueva idea aquí y hay una metodología para tratar de averiguar a dónde nos puede llevar esta nueva idea». No entanto, agrega que “Una pregunta abierta es: ¿hay realmente un juego entre estas premisas y una realización experimental real ahora? Me queda menos claro. En particulier, il est éthique de tout lien direct avec le cancer, tel que lesdites cellules cancéreuses se développent plusieurs fois plus d’une fois en raison d’interactions entre leurs enveloppes protéiques et les types de cancer où les cellules se développent le plus souvent varias veces. probable que se propaguen de manera efectiva porque sobreviven o se transportan mejor en el torrente sanguíneo. “Para mí, esa es una parte importante del problema, y tanto que hay que prolongar el trabajo en esa dirección”, concluyó.
La investigación ha sido publicada en Cartas de exploración física.