Wie Vogelschwärme koordinieren Zellen ihre Bewegungen, während sie nach neuen Erkenntnissen um die Deckung und letztendlich Heilung von Wunden auf der Haut rennen.
Backenzellen (nicht keratinisiertes geschichtetes Plattenepithel) bei 500-facher Vergrößerung. Bildnachweis: Mulletsrokk bei Wikipedia
Levine und seine Kollegen erstellen Computermodelle von Prozessen, die Experimentatoren zu sehen bekommen konkretisieren die Regeln, die biologische Systeme regeln. In einer Pressemitteilung von Rice sagte Levine:
Hier kombinieren wir experimentelle Beobachtungen aus einzelnen Zellen mit allgemeinen Begriffen aus der Physikliteratur, um eine integrierte Denkweise über dieses vielzellige System zu entwickeln.
Mit anderen Worten, sie versuchen, eine integrierte Denkweise darüber zu entwickeln, was Ihre Haut tut, wenn sie versucht, sich selbst zu heilen. Sie sagten, dass Ihr Körper eine Vielzahl von Kräften einsetzt, um Wunden zu heilen. Viele haben mit Zellbiologie zu tun - mit den internen und externen Signalen, die einer Zelle mitteilen, wann sie sich bewegen muss, wann sie anhalten muss, wann sie sich trennen muss und wann sie sterben muss.
Ihr Ansatz bestand darin, sich auf die physischen Interaktionen der Zelle mit ihren Nachbarn zu konzentrieren. Dabei haben sich diese Forscher vom Himmel inspirieren lassen und untersucht, wie sich einige Vogelarten im Gleichklang bewegen und tummeln. Wie Vogelschwärme, so sagten sie, koordinieren Zellen ihre Bewegungen, um eine Wunde zu heilen. Sie sagten, Ihre Hautzellen "sehen" ihre Nachbarn, die sie als "klebrig" bezeichneten. Und sie sagten, jede Zelle ziehe und ziehe an ihren Nachbarn, um die Haut zu heilen.
Levine sagte:
Vögel schauen sich um und entscheiden, in welche Richtung alle ihre Nachbarn fliegen. Die Idee, dass sie sich als unabhängige Vögel bewegen, sich aber auch koordinieren, ist der Ursprung der Flockung. Diese Denkweise wurde bei der Wundheilung nicht auf die Motilität des Epithelgewebes angewendet.
Wie Vogelschwärme koordinieren die Zellen ihre Bewegungen, während sie versuchen, Wunden auf der Haut abzudecken und schließlich zu heilen. Bild über EarthSky Freund Guy Livesay. Vielen Dank, Guy! Mehr darüber, wie sich Vogelschwärme hier im Einklang bewegen
Was Zellen "sehen", sagte er, sind ihre "klebrigen" Nachbarn, die sie ziehen und mitziehen. Sie ziehen weiter LamellipodieDas sind dünne Laken, die als "Füße" dienen, sagte er und wirkte wie die Stufen eines Panzers. Die Überlappung Lamellipodie benachbarter Zellen beeinflussen sich gegenseitig.
Die Forscher sind die Ersten, die zugeben, dass bei der Heilung einer Wunde viel in Ihrer Haut vor sich geht. Sie sagten, ihre Computermodellierungsarbeit habe "einen langen Weg vor sich".
Levine sagte:
ist rau an den Rändern. Biologen, die dies lesen, werden sofort sagen: "Sie haben alle möglichen interessanten Dinge ausgelassen, von denen wir wissen, dass sie passieren."
Ja, es wird Experimente geben, für die dieser Ansatz nicht ausreicht. Es wird uns lehren, dass in diesen Fällen die Biologie eine spezifischere Rolle bei der Schaffung der Strukturen und der Bewegung spielen muss.
Levine hofft, die Modelle an aktuelle Arbeiten von Experimentatoren zur Motilität in Zellen im Zusammenhang mit der metastasierenden Ausbreitung von Brustkrebs anpassen zu können. Er sagte:
Wir sind weit davon entfernt, etwas zu diesem Problem zu sagen. Aber das ist meine allgemeine Agenda - meine Forschung dahin zu bringen, wo sie Kontakt mit der Krebsgemeinschaft aufnehmen kann.
Das Video unten zeigt mehr darüber, wie Ihre Haut heilt ... harter Akzent für uns Amerikaner, aber ich habe etwas gelernt, und ich hoffe, Sie auch.
Fazit: Ein Physiker der Rice University hat ein Forscherteam mit einem Computer analysiert, wie Hautzellen miteinander interagieren, um eine Wunde zu heilen. Das Team glaubt, dass die Zellen ihre Bewegungen koordinieren, so wie es Vögel tun, wenn sie wie eine Herde stürzen und tauchen.
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