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Wichtige Nachrichten
Spanische Forscher erhalten neue Hinweise darauf, wie die Zellen der mehrzellige Organismen: sich zu bewegen, sich zu verformen und eine Welle zu bilden, die sich mit einer Geschwindigkeit von einem Millimeter pro Tag bewegt.
Die Zellbewegung ist für normale physiologischen Prozesse, wie zum Beispiel die embryonale Entwicklung, unerlässlich, aber sie ist auch die Grundlage für die Metastasen eines Tumors.
Die Zellen bewegen sich. Wenn sich ein Organismus entwickelt, wenn eine Wunde geschlossen wird oder sich die Tumore ändern (Metastasen), die betroffenen Zellen müssen zusammen bewegt werden. Wissenschaftler des Instituts für Bio-Engineering in Catalunya (IBEC) haben herausgefunden, dass diese großen Zellverschiebungen Wellenart sind.
Die Ergebnisse dieser Studie unter der Leitung von Xavier Trepat, einem Forscher des IBEC und von Institució Catalana de Recierca i Studis Avançats (ICREA), werden in der Zeitschrift Nature Physics veröffentlicht und erhalten einen besonderen Hinweis auf Natur.
"Die Zellen sind im Allgemeinen sehr klein und haben keine sehr wichtige Masse, so dass die Wellen, die sie bilden, nicht wie die des Meeres sind, wo die Schwerkraft die wichtigste physische Kraft ist," erklärt SINC Trepat. Es sind 'Verformungswellen', in denen die Zellen miteinander interagieren, indem sie sich bewegen und sich in Form verändern."
Dies ist das erste Mal, dass eine Art von Welle wie diese beschrieben wird, "so ist es schwierig, eine Analogie zu finden," sagt Trepat. Ein Ansatz wäre, aus der Luft einen Stau zu sehen, in dem einige Autos vorrücken und andere ihnen nach einer leichten Verzögerung folgen, um die Lücken zu füllen. "Die Zellen des Körpers schieben sich im Gegensatz zu Autos und dehnen sich voneinander aus, was zu einem viel komplexeren Phänomen führt," so der Wissenschaftler.
Obwohl man schon seit langem weiß, wie die mechanischen Wellen der inerten Materie funktionieren, waren sie bisher nicht in lebender Materie beobachtet worden. "Diese Wellen bewegen sich auf etwa einen Millimeter pro Tag und gehören zu den langsamsten Wellen, die je entdeckt wurden," fügt Trepat hinzu.
Von der körperlichen Bewegung zum molekularen Signal
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Bewegung eines mehrzelligen Gewebes durch ein Muster von Spannungen in Zeit und Raum hervorgerufen wird. "Physische Kräfte können als Signale wirken, die die Netze von regulativen Proteinen aktivieren, d.h. biologische Ereignisse, ob gut oder schlecht," so der Experte.
Die Trepat-Experimente haben die Bewegung einer in vitro Zellkultur analysiert. "Wir wissen immer noch nicht, wie diese Migration in lebende Organismen geschieht," erzählt der Forscher. Bislang wollen Wissenschaftler herausfinden, wie die physischen Spannungen zwischen den Zellen in molekulare Veränderungen übersetzt werden.
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Bibliographische Referenz
Serra-Picamal X; Conte V.; Vincent R.; Anon E.; Tambe D.T.; Bazellieres E.; Butler J.P.; Fredberg J.; Trepat X. “Mechanical waves during tissue expansión”. Nature Physics, julio 2012. DOI: 10.1038/nphys2355
Quelle
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