De Pesach Benson • 10 noiembrie 2026

Ierusalim, 10 noiembrie 2026 (TPS-IL) — Cercetătorii israelieni au identificat un mecanism necunoscut anterior prin care celulele vii pot genera forțe care le atrag unele spre altele, oferind o posibilă nouă explicație pentru motivul pentru care celulele tind să se adune în grupuri. Descoperirile ar putea ajuta în cele din urmă oamenii de știință să dezvolte modalități mai bune de a cultiva țesuturi de înlocuire în laboratoare, beneficiind potențial pacienții cu arsuri severe care au nevoie de grefe de piele și persoanele cu cartilaj deteriorat.

Dr. Assaf Zemel de la Universitatea Ebraică din Ierusalim a dezvoltat un model matematic care arată cum celulele învecinate pot genera o forță de atracție suplimentară prin ajustarea forțelor lor de tracțiune ca răspuns unele la altele. Descoperirile sugerează că celulele fac mai mult decât să simtă și să răspundă la forțele mecanice din mediul lor înconjurător: răspunsurile lor pot crea, de asemenea, forțe care le apropie.

Înțelegerea acestor interacțiuni ar putea ajuta cercetătorii să proiecteze materiale care încurajează celulele să se asambleze în țesuturi organizate.

Celulele sunt înconjurate de o rețea de fibre numită matrice extracelulară, care oferă suport structural și transmite forțe mecanice. Când o celulă trage de acest material, ea modifică mediul fizic resimțit de celulele învecinate. Acele celule simt deformația rezultată și își ajustează propriile forțe de tracțiune, ceea ce afectează la rândul său forțele resimțite de prima celulă.

Deși oamenii de știință știu de mult că celulele comunică prin astfel de interacțiuni mecanice, Zemel a examinat ce se întâmplă atunci când celulele învecinate își ajustează continuu forțele ca răspuns unele la altele.

Analiza sa matematică a constatat că această ajustare reciprocă produce o interacțiune de atracție suplimentară, pe rază scurtă. Când celulele își întăresc forțele de tracțiune ca răspuns la întindere, tensiunile rezultate în materialul înconjurător tind să le aducă împreună.

„Ceea ce m-a atras la această problemă este că o întrebare despre celulele vii conduce la o idee familiară din fizica moleculară: modul în care răspunsurile celulare stereotipe la perturbațiile externe pot da naștere unei atracții universale între celule”, a spus Zemel.

„Celulele sunt mult mai complexe decât moleculele — ele simt și răspund activ la mediul lor înconjurător. Introducerea unui principiu fizic fundamental în biologie ne ajută să înțelegem cum acele răspunsuri ar putea transforma tracțiunea unui vecin într-o forță care aduce celulele împreună”, a adăugat el.

Cum se atrag celulele

Mecanismul seamănă cu forțele van der Waals, forțe de atracție slabe între molecule care ajută la menținerea materiei unite. În modelul lui Zemel, totuși, atracția provine din deformarea materialului care înconjoară celulele vii și din răspunsurile active ale celulelor la acele schimbări.

Modelul poate ajuta, de asemenea, la explicarea motivului pentru care celulele cultivate pe suprafețe moi se adună adesea în grupuri sau rețele, în timp ce acelea de pe suprafețe mai dure pot rămâne mai dispersate.

Modelele anterioare au prezis că interacțiunile elastice convenționale dintre celule sunt cele mai puternice atunci când materialul de suport are un nivel intermediar de rigiditate, slăbind pe măsură ce materialul devine foarte moale. Atracția nou identificată urmează un tipar diferit: devine mai puternică pe măsură ce materialul înconjurător se înmoaie.

Modelul prezice, de asemenea, că celulele pot trece de la repulsie la atracție pe măsură ce se apropie una de cealaltă. Chiar și atunci când interacțiunea lor mecanică globală este respingătoare la distanțe mai mari, ajustările lor reciproce pot genera o forță de atracție la o distanță mai mică.

Cercetarea, publicată în revista evaluată colegial Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), s-a bazat mai degrabă pe analiză matematică decât pe experimente cu celule vii.