Uma equipe de EPFL (Ecole Polytechnique Federale de Lausana) conduzida pelo professor Melodia Swartz tem demonstrado pela primeira vez que a presença de fluxos biológicos muito lentos afecta o ambiente extracelular nas maneiras que são críticas para a formação do tecido e a migração da pilha.
Seus resultados aparecerão em linha a semana do 24 de outubro nas Continuações da Academia Nacional das Ciências.
Um desafio principal para a engenharia do tecido é identificar os ingredientes ambientais essenciais que as pilhas precisam a fim se comunicar, migrar, e organizar em tecidos vivos. Um destes ingredientes é a presença, fora da pilha, de mudanças minúsculas na concentração de proteínas especiais chamadas morphogens. As Pilhas podem detectar mesmo as diferenças as mais minúsculas na concentração do morphogen e alterarão suas funções em conformidade. Na revelação embrionária, as células estaminais diferenciam-se em órgãos por meio das acções dos morphogens. E mesmo as células cancerosas podem usar morphogens para crescer, induzir um fluxo sanguíneo, e para reproduzir-se por metástese.
Embora o conceito da organização da pilha em resposta a estes inclinações do morphogen seja bem documentado, pouco é sabido sobre como estas mudanças subtis da concentração obtêm estabeleceram o primeiro lugar, particularmente dentro do ambiente dinâmico de um tecido real. Esta pesquisa fornece a evidência que as forças biofísicas minúsculas no ambiente extracelular podem jogar um papel importante.
Swartz e seus colegas encontraram que os fluxos biofísicos lentos, tais como os fluxos lentos que existem entre os capilares linfáticos e do sangue para ajudar a transportar macromoléculas do sangue aos tecidos, jogam um papel importante na formação destes inclinações. Usaram um modelo computacional desenvolvido pelo Aluno de doutoramento Mark Fleury para demonstrar isso na presença de um fluxo lento, as pilhas podem estabelecer e mesmo amplificar seus próprios inclinações do morphogen. “Este sistema excelente pode ter evoluído como uma maneira para que as pilhas ganhem o melhor controle de seus arredores extracelulares locais, onde podem usar as forças fluidas que existem nos tecidos para dirigir e amplificar uma comunicação e a organização,” explica Swartz.