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martes, 21 de febrero de 2017

Mejorar la detección celular entre la multitud

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Las células que se comunican entre sí pueden medir las concentraciones químicas con mayor precisión si se extienden en una configuración dispersa.  

Las bacterias y otras células pueden detectar concentraciones químicas en su entorno, y comunicar si cabe sus resultados a sus vecinas. Los nuevos modelos teóricos de trabajo de este intercambio de información confirman que mejoran la precisión de detección. Inesperadamente, los cálculos también muestran que las células detectan mejor cuando están en una configuración separada y libre, en lugar de estar empaquetadas una junto a otra.

Las células a menudo tienen receptores en sus superficies exteriores que les permiten detectar un nutriente u otra sustancia química diana. Esta detección de la concentración puede afectar el movimiento o la morfología de las células. Experimentos recientes han demostrado que las células de un grupo son más sensibles a las concentraciones químicas que las células individuales, pero falta una comprensión general de cómo se comunica esta información.

En su modelo de detección de concentración, Sean Fancher y Andrew Mugler, de la Universidad de Purdue, Indiana, supone que cada célula produce "moléculas mensajeras" en respuesta a la unión de moléculas diana con los receptores de la célula. El número de mensajeros dentro del volumen de una célula sirve como medida de la concentración diana.

Los investigadores consideraron dos formas omnipresentes de comunicación celular: la señalización de yuxtacrina (células adyacentes que comparten moléculas mensajeras directamente) y la señalización autocrina (células separadas comparten mensajeros por difusión a través del medio intercelular). En ambos casos, las células que se comunican exhibieron una mayor precisión de detección de células aisladas, tal como se demuestra por un ruido más bajo en la señal de mensajero.

Por otra parte, las células separadas tenían una mejor sensibilidad a la concentración que las células adyacentes, a pesar de los antiguos y más débiles vínculos de comunicación que tienen. La explicación de los autores es que la separación reduce el efecto de las correlaciones, como la de una molécula diana interactuando con dos células cercanas. Los resultados pueden explicar, por ejemplo, ¿por qué ciertos tipos de células tumorales adoptan separaciones de varios diámetros celulares.

Esta investigación se publica en el journal Physical Review Letters .

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Ref. Physics.aps.org, 14 feb., 2017, por Michael Schirber
Imagen Separaciones celulares. Ken Ritchie/Purdue University

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