Yale-wetenschappers met collega's van University College London hebben de volgende stap gezet om te ontrafelen hoe cellen samenwerken tijdens wondsluiting, een vraag die van fundamenteel belang kan zijn voor het bepalen van optimale genezingspercentages na een verwonding of ziekte.

Hoe cellen zich gedragen, de snelheid waarmee ze huidweefsel herstellen, en hoe ze de productie van mechanische energie coördineren, door onderzoekers slecht begrepen.

Yale-wetenschappers hebben nu nieuwe processen van celbeweging geïdentificeerd bij wondgenezing in de buitenste laag, of "epitheliale" weefselschaafwonden. De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Natuurfysica .

Lasers gebruiken om individuele epitheelcellen te elimineren, de onderzoekers "volgden" de beweging van de resterende cellen bovenop fluorescerende hydrogels om de snelheid van wondvervorming en sluiting te berekenen, en de totale mechanische energiekracht die wordt gegenereerd.

In het algemeen, cellen bewegen met behulp van cytoskeletspiereiwitten of "lamellipodia" aan de voorrand van de cel om de hele structuur over een substraat voort te stuwen.

Echter, vonden de onderzoekers dat, in het geval van kleinere schaafwonden, cellen aan de wondrand werken samen en gebruiken twee verschillende mechanismen om een ​​wond te sluiten:het meer algemene lamellipodium, en ook een "portemonnee-string" - een dikke bundel over de voorrand van de wond die de rand van cellen naar binnen samentrekt, het sluiten van de wond.

Welk mechanisme ook werd gekozen, of waar een combinatie is ingezet, de cellen handhaafden een constante snelheid van energie en sluitingssnelheid.

"Onze resultaten bieden een robuust model van hoe cellen hun gedrag collectief coördineren om mechanische outputs op weefselschaal dynamisch te reguleren, " zei Michael Murrell, assistent-professor biomedische technologie en natuurkunde en senior auteur van het artikel. "Dit universele gedrag bepaalt hoe snel je wonden genezen."

De onderzoekers willen hun werk uitbreiden om de fundamentele wetten te onderzoeken die de snelheid bepalen waarmee vergelijkbare biologische processen plaatsvinden, vooral met betrekking tot het energieverbruik van kankercellen.