Ingenieros de la Washington University in St. Louis informan que, mientras que células anormales individuales pueden sondear mecánicamente aproximadamente 10 micrones más allá de lo que tocan directamente, grupos de células epiteliales pueden combinar fuerzas a través del colágeno para detectar características a más de 100 micrones de distancia, un efecto que los investigadores dicen que podría ayudar a explicar cómo las células cancerosas navegan el tejido.
Investigadores de la Washington University in St. Louis dicen que han identificado una forma de detección mecánica de largo alcance que permite a las células detectar características mucho más allá de las superficies a las que están físicamente adheridas. Los investigadores de la Washington University in St. Louis dicen que han identificado una forma de detección mecánica de largo alcance que permite a las células detectar características mucho más allá de las superficies a las que están físicamente adheridas. El estudio —dirigido por Amit Pathak, profesor de ingeniería mecánica y ciencia de materiales en la McKelvey School of Engineering de la universidad, con el estudiante de doctorado Hongsheng Yu como coautor— se publicó en Proceedings of the National Academy of Sciences en 2025. ## Qué tan lejos pueden «sentir» las células Según los investigadores, trabajos previos del grupo mostraron que células anormales individuales con «alta polaridad frente-retro», una característica asociada con células migratorias, pueden detectar señales físicas hasta aproximadamente 10 micrones más allá de su punto de adhesión inmediato. Lo hacen tirando y deformando las fibras de colágeno circundantes en la matriz extracelular, que pueden transmitir información sobre lo que hay delante. En el nuevo trabajo, el equipo informa que las células epiteliales —células que revisten las superficies de muchos tejidos— pueden extender ese rango de detección de manera dramática cuando se mueven y deforman el colágeno de forma colectiva. Usando un sistema de hidrogel de doble capa de colágeno-poliacrilamida, los investigadores encontraron que colectivos de células epiteliales podían detectar mecánicamente un sustrato «basal» subyacente a profundidades mayores a 100 micrones, medido a través del comportamiento de agrupamiento celular y la deformación del colágeno. «Porque es un colectivo de células, generan fuerzas mayores», dijo Pathak en un comunicado de la universidad que describe la investigación. ## El modelado sugiere un proceso de dos etapas Los investigadores también utilizaron modelado computacional para examinar cómo las fuerzas colectivas se traducen en detección de largo alcance. El modelo describió el comportamiento como desplegándose en dos etapas amplias: una fase inicial de agrupamiento celular acompañada de deformación dinámica del colágeno, seguida de una fase de migración y dispersión celular. En los experimentos descritos en el resumen del artículo, sustratos subyacentes más rígidos se asociaron con mayor deformación y endurecimiento del colágeno, y con menor dispersión de los grupos epiteliales. ## Por qué importa para la investigación del cáncer En un resumen emitido por la universidad, los investigadores sugieren que la capacidad de detectar lo que hay delante podría ayudar a las células cancerosas a escapar de un tumor y navegar el tejido circundante. El comunicado argumenta que entender cómo se controla el rango de detección podría apuntar a estrategias destinadas a interrumpir la capacidad de una célula cancerosa de «sentir» su camino, limitando potencialmente la migración. El trabajo fue apoyado por los National Institutes of Health bajo la subvención R35GM128764 y el programa Civil, Mechanical and Manufacturing Innovation de la National Science Foundation bajo la subvención 2209684.
