As células aumentam de volume quando os tecidos se dobram. Notícias gratuitas da biblioteca técnica

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As células aumentam de volume quando os tecidos são dobrados

14.05.2022

Cientistas da Universidade de Genebra (UNIGE) descobriram que quando o tecido se dobra, o volume de suas células constituintes aumenta em vez de diminuir. Esta descoberta abre novas possibilidades para o cultivo de órgãos in vitro. Eles permitirão, até certo ponto, reduzir o número de experimentos em animais.

A morfogênese é responsável por como as células são distribuídas no espaço para dar forma e estrutura aos nossos órgãos. Esse processo é desencadeado durante o desenvolvimento embrionário e explica como, por exemplo, se formam as dobras de nossos intestinos ou os alvéolos de nossos pulmões. Em outras palavras, seus mecanismos fundamentam nosso desenvolvimento e o desenvolvimento de todos os seres vivos.

No novo estudo, a equipe da UNIGE analisou como as células que compõem o tecido reagem e se adaptam quando o tecido é flexionado. Ao dobrar uma monocamada de células in vitro, que é uma "folha" compacta e plana de células empilhadas umas ao lado das outras, os cientistas fizeram uma descoberta paradoxal. Eles descobriram que o volume de células localizadas na dobra aumentou cerca de 50% após cinco minutos, em vez de diminuir, e voltou ao normal em 30 minutos. Isso é o oposto do que pode ser observado quando um material elástico é dobrado.

Ao dobrar uma "folha" de células semelhante à que compõe nossa pele, os pesquisadores notaram que as células incham, assumindo a forma de pequenas cúpulas. O volume celular aumenta devido a uma combinação de dois fenômenos: mecânico e biológico. As células se desenvolvem em um ambiente constituído de água salgada. A membrana semipermeável que os separa do ambiente permite que a água passe, mas não o sal, que exerce uma certa pressão sobre a célula. Quanto maior a concentração de sal no exterior - e, portanto, quanto maior a chamada pressão osmótica -, mais água passará pela membrana celular, aumentando seu volume. Quando o tecido se flexiona, as células reagem como se a pressão osmótica aumentasse. Portanto, eles absorvem mais água - e incham.

Ao entender como as células respondem à flexão do tecido, os cientistas poderão controlar o crescimento espontâneo das organelas in vitro e, como resultado, obter a forma e o tamanho desejados do órgão. Projetado para imitar a microanatomia de um órgão e suas funções, essas estruturas multicelulares tridimensionais podem ser usadas em experimentos em vez de animais de laboratório. Além disso, a descoberta pode levar ao desenvolvimento de novos materiais que se expandem quando dobrados.

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