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Ciencia.-Las células se mueven colectivamente siguiendo un patrón universal

Un nuevo análisis del movimiento colectivo de las células ha identificado una forma de universalidad, algo inusual en biología, que puede impactar en campos como la medicina o la robótica.

A,b, Campos representativos de velocidad y vorticidad observados en monocapas de células MDCK eucariotas (a) y células procariotas WT de P. Aeruginosa (b). BENJAMIN H. ANDERSEN ET AL./NATURE PHYSICS

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MADRID, 25 (EUROPA PRESS)

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La investigación del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa, se ha publicado en Nature Physics.

El punto de partida de la investigación fue la pregunta: ¿Cómo interactúan las células individuales entre sí sin ser conscientes de que forman parte de un todo mayor? El estudio se centró en la materia biológica y el comportamiento celular, integrando dos disciplinas principales: la Física y la Biología.

"Mientras que en física encontramos sistemáticamente los mismos patrones en diferentes sistemas, en biología siempre se tiende a pensar que cada sistema es único", explica Nuno Araújo, profesor e investigador del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa y uno de los autores del estudio.

En concreto, la investigación demuestra que "el movimiento colectivo de células -de sistemas tan diversos como las células renales de perro, las células de cáncer de mama humano o dos tipos diferentes de bacterias patógenas- exhibe una robusta invariancia".

El concepto puede parecer complejo, pero Nuno Araújo utiliza el ejemplo visual del brócoli para simplificar el descubrimiento: "Un brócoli tiene la forma de un árbol, pero si cortamos cada rama, también parece un árbol. Si les mostrara una imagen de cada rama y preguntara cuál es la más grande, no podrían distinguirlo. Eso es invariancia de escala, y eso es lo que descubrimos aquí. Todos estos sistemas comparten la misma invariancia de escala".

CUATRO TIPOS DE CÉLULA INVESTIGADOS

Los investigadores se centraron en cuatro tipos de células: dos procariotas y dos eucariotas. A pesar de ser estructuralmente diferentes, se descubrió que se comportan de manera similar en grupos. Esto abre las puertas a una comprensión más profunda de la materia fundamental que constituye la vida, lo que conduce a numerosas aplicaciones potenciales.

Los hallazgos podrían ayudar a mejorar nuestra comprensión de las enfermedades oncológicas y su progresión (incluida la metástasis), además de ser valiosos para la ingeniería de tejidos, contribuyendo al desarrollo de órganos artificiales. Además, el estudio proporciona información sobre cómo se propagan las infecciones bacterianas, lo que podría conducir a una mejor gestión del entorno hospitalario.

El descubrimiento también podría tener aplicaciones en otros sistemas, como la robótica. Como explica Nuno Araújo, podría ayudar a mejorar la navegación de los robots o incluso influir en el desarrollo de videojuegos y sistemas de inteligencia artificial.

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