Engenheiros da Washington University in St. Louis relatam que, embora células anormais individuais possam sondar mecanicamente cerca de 10 mícrons além do que tocam diretamente, grupos de células epiteliais podem combinar forças através do colágeno para detectar características a mais de 100 mícrons de distância — um efeito que os pesquisadores dizem poder ajudar a explicar como células cancerosas navegam pelo tecido.
Pesquisadores da Washington University in St. Louis afirmam ter identificado uma forma de detecção mecânica de longo alcance que permite às células detectar características muito além das superfícies às quais estão fisicamente aderidas. nnO estudo — liderado por Amit Pathak, professor de engenharia mecânica e ciência de materiais na McKelvey School of Engineering da universidade, com o estudante de doutorado Hongsheng Yu como coautor — foi publicado em Proceedings of the National Academy of Sciences em 2025. nn## Quão longe as células podem “sentir” nnDe acordo com os pesquisadores, trabalhos anteriores do grupo mostraram que células anormais individuais com “alta polaridade frente-traseira”, uma característica associada a células migratórias, podem detectar pistas físicas até cerca de 10 mícrons além de seu ponto imediato de adesão. Elas fazem isso puxando e deformando fibras de colágeno circundantes na matriz extracelular, que podem transmitir informações sobre o que está à frente. nnNo novo trabalho, a equipe relata que células epiteliais — células que revestem superfícies de muitos tecidos — podem estender dramaticamente esse alcance de detecção quando se movem e deformam o colágeno de forma coletiva. Usando um sistema de hidrogel de dupla camada colágeno-poliacrilamida, os pesquisadores descobriram que coletivos de células epiteliais podiam mecanossensar um substrato “basal” subjacente em profundidades maiores que 100 mícrons, conforme medido pelo comportamento de agrupamento celular e deformação do colágeno. nn“Porque é um coletivo de células, elas estão gerando forças maiores”, disse Pathak em um comunicado da universidade descrevendo a pesquisa. nn## Modelagem sugere um processo em duas etapas nnOs pesquisadores também usaram modelagem computacional para examinar como forças coletivas se traduzem em detecção de longo alcance. O modelo descreveu o comportamento como se desdobrando em duas etapas amplas: uma fase inicial de agrupamento celular acompanhada de deformação dinâmica do colágeno, seguida por uma fase de migração e dispersão celular. nnNos experimentos descritos no resumo do artigo, substratos subjacentes mais rígidos estavam associados a maior deformação e endurecimento do colágeno e a menor dispersão de aglomerados epiteliais. nn## Por que isso importa para a pesquisa em câncer nnEm um resumo divulgado pela universidade, os pesquisadores sugerem que a capacidade de detectar o que está à frente poderia ajudar as células cancerosas a escapar de um tumor e navegar pelo tecido circundante. O comunicado argumenta que entender como o alcance de detecção é controlado poderia apontar para estratégias destinadas a perturbar a capacidade de uma célula cancerosa de “sentir” seu caminho, potencialmente limitando a migração. nnO trabalho foi apoiado pelo National Institutes of Health sob a concessão R35GM128764 e pelo programa Civil, Mechanical and Manufacturing Innovation da National Science Foundation sob a concessão 2209684.
