Afhankelijk van de fysiologische of pathologische omstandigheden die worden overwogen, cellen kunnen migreren als grote en samenhangende epitheelvellen. Terwijl de meeste van de eerdere werken suggereren dat migratiemechanismen sterk worden gereguleerd door intercellulaire contacten, de impact van fysieke beperkingen op collectieve migratie blijft onduidelijk.

Een recente studie onder leiding van Danahe Mohammed, een doctoraat student ten tijde van deze studie, en professor Sylvain Gabriele van de Universiteit van Bergen in België rapporteert dat de ruimtelijke opsluiting uitgeoefend door naburige cellen de migratiesnelheid van epitheelweefsels moduleert. Dit werk is gepubliceerd in het juni 2019 nummer van: Natuurfysica .

Het team van Gabriele reproduceerde de fysiologische opsluiting die werd waargenomen in levende weefsels op een zeer gecontroleerde manier door microfabricagetechnieken te gebruiken voor het genereren van zelfklevende microstrepen. Met deze in vitro-modellen kunnen de onderzoekers individuele epitheelcellen opsluiten op adhesieve sporen met breedtes variërend van vijf tot 20 µm, zonder intercellulaire verklevingen te maken. Het onderzoeksteam gebruikte epitheelcellen die waren geoogst op de schaal van Centraal-Amerikaanse cichliden Hypsophrys nicaraguensis als een robuust primair migratiemodel.

Ze melden dat cellen die migreren in beperkte omgevingen vertragen en hun driedimensionale morfologie veranderen, zoals waargenomen in dicht epitheelweefsel. Het team van Gabriele onthulde dat beperkte omgevingen de uitstekende krachten die aan de voorkant van de cel worden uitgeoefend, verminderen en de rijping van focale verklevingen aan de achterrand voorkomen, samen leidend tot minder effectieve voortstuwende krachten. Deze bevindingen tonen aan dat epitheliale opsluiting alleen volgerachtig gedrag kan induceren en de opsluiting van het substraatklevende gebied kan identificeren als een belangrijke determinant van celsnelheid bij collectieve migratie.

Het raakvlak tussen natuurkunde, oppervlaktechemie en celbiologie werpen opnieuw licht op een tot nu toe slecht begrepen cellulair mechanisme en bieden een generiek mechanisme voor de interpretatie van collectieve migratie.