Imagine que las células giran a través de un laberinto complejo, que guía los gestos químicos y el paisaje físico de su entorno. Un equipo de investigadores de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore (UMBC), a través de este laberinto de tejidos físicos, utilizando la cámara de huevo de la mosca de la fruta como sistema modelo, trata sobre el movimiento de las células a través de este laberinto de tejidos corporales o migración. Las posibles implicaciones incluyen una mejor comprensión de enfermedades como el cáncer y el tratamiento médico avanzado.
Apareció enescimentoEl estudio del equipo combina experiencias biológicas y matemáticas para mostrar nuevas ideas en la migración de ventas. Al integrar el modelado matemático con imágenes modernas, el equipo descubrió que la apariencia física de la cámara de huevo junto con señales químicas llamadas químicas afecta significativamente cómo es el movimiento celular.
“Este artículo se centra en un enfoque interdisciplinario con una fuerte cooperación entre el marco matemático y el diseño experimental”, dice Brad Parsi, matemático y coautor del UMBC. “Los resultados promueven la idea de que la distribución compleja de productos químicos puede explicar cambios específicos en el movimiento de la migración”.
El entusiasmo de Parsi destaca la visión moderna del estudio, que integra modelos matemáticos precisos con experiencias biológicas del mundo real para exponer los primeros patrones ocultos.
Después de Brad Curmbus
El trabajo del equipo se centra en las células fronterizas, un tipo de célula en las cámaras de huevos de las abejas frutales, un sistema modelo para el estudio de la migración celular debido al desarrollo humano y el proceso de la enfermedad. El equipo descubrió que el movimiento de las células fronterizas se impulsó no solo al aumentar continuamente la concentración química de un extremo de la cámara de huevo, como lo sugirieron los modelos anteriores. En cambio, la estructura física del tejido (tubos ajustados cambió ampliamente con las comunidades) jugó un papel importante.
“Esta fue la primera vez que damos las características que hay muestras de comportamiento de migración que se han asociado con aspectos de geometría de tejido”, explican los coautores que completaron su doctorado Alex George. En 2024, en el UMBC y en unas pocas semanas, la beca post -documental se lanzará en la Escuela de Medicina Jessil de Dartmut. Se refiere al proceso de migración con Hansel y rejilla tras pedazos de pan a través de la jungla: en un campo plano, el sendero está limpio, pero en el paisaje con valles y valles, la piscina Brad Crambs se complica por formas inesperadas.
Para comprender esto, el co -autor Nagamah Akhun, quien completó su doctorado. En esta primavera, se han desarrollado matemáticas en el UMBC, se han desarrollado modelos matemáticos, lo que imita cómo las células responden tanto a las señales químicas como a la geometría del tejido. “Las experiencias de Alex mostraron que la velocidad no es solo como lo han demostrado los modelos anteriores”. Sus modelos han revelado que las células son más rápidas en tubos ajustados y se ralentizan en grandes huecos, esta muestra está confirmada por las imágenes de George.
Ambas perspectivas traen poderes únicos en las experiencias de laboratorio y el trabajo de modelado. George dice que “recolectarlos” es equivalente a revelar lo invisible desde dos perspectivas diferentes. “” Mis experiencias mejorarán su modelo, y su modelo mejorará mis experiencias. “
Y luego, “cuando nuestro modelo muestra exactamente lo que Alex encontró en sus experiencias, nos encanta”, agregó la Hermandad.
Nuevas estrategias, nuevos descubrimientos
El efecto más amplio de este estudio está en la capacidad de informar los campos por encima de la biología del desarrollo. En el proceso de migración celular, la eficacia de las heridas, la respuesta inmune y el cáncer es importante en el proceso.
Los biólogos de la UMBC y la co -autora Michelle protagonizan Giano explica: “La mayoría de las investigaciones sobre cómo las células visitan el mundo se han centrado solo en gestos químicos o solo gestos estructurales, por lo que es uno de los primeros estudios que consideran cuántas cosas están relacionadas entre sí”. Al mostrar la geometría del tejido y las señales químicas, la investigación puede guiar nuevas estrategias para controlar el movimiento celular a través del tratamiento médico.
El trabajo del equipo se está desarrollando en el Centro de Imágenes Avanzadas en el Campus de Investigación de Genilia de Virginia, donde George utilizó microscopios especiales para capturar la dinámica previamente visible de las químicas relevantes. Estos resultados mejorarán aún más los modelos del equipo y abrirán nuevas vías para la investigación.
“Estamos desarrollando nuevas estrategias experimentales en ambos lados de la biología y las matemáticas”, dice Stars-Giano “, dice Stars-Giano,” por lo que sería interesante ver a dónde nos llevará hacia adelante. “
