Notícia com publicação científica
Células usam ‘memória’ para se movimentarem com mais rapidez e eficiência por tecidos complexos
Ao migrarem pelo corpo, células ‘lembram’ como navegaram anteriormente por espaços restritos e confinados

Yohalie Kalukula, Universidade de Mons

Célula mudando de forma durante migração confinada (em azul, o núcleo da célula; em vermelho, o córtex de actina)

27 de agosto de 2025, 17:15

Fonte

Katrin Bühler, Universidade de Basileia

Publicação Original

Universidade de Basileia

Áreas

Bioengenharia, Biologia, Biomecânica, Engenharia Biológica, Imunologia, Metabolismo, Microbiologia, Modelagem Matemática, Oncologia, Simulação Computacional

Compartilhar

Resumo

Com um modelo matemático que descreve a dinâmica da migração celular e observando o comportamento de células individuais dentro de micropadrões especialmente projetados em um pequeno chip, pesquisadores puderam avançar no conhecimento sobre como as células se movimentam através de constrições em tecidos complexos.

Usando uma espécie de ‘memória mecânica’ codificada na organização do citoesqueleto celular, as células que se movimentam no corpo – como células embrionárias, células imunológicas, células envolvidas na cicatrização de feridas ou mesmo células cancerígenas –  guardam alterações morfológicas que usam para passar por espaços estreitos, para se movimentarem com mais rapidez e eficiência.

Foco do Estudo

Descobrir mecanismos de movimentação celular através de passagens estreitas nos tecidos.

Por que é importante?

O corpo humano é composto por trilhões de células. A maioria delas, como as células da pele, permanece no mesmo lugar durante toda a vida.

Mas há algumas exceções: células embrionárias, células imunológicas e aquelas envolvidas na cicatrização de feridas viajam pelo corpo. As células cancerígenas também compartilham essa capacidade, espalhando-se a partir do tumor primário para formar metástases em regiões distantes.

Para se mover de um lugar para outro, as células precisam eventualmente passar por espaços estreitos nos tecidos – muitas vezes menores do que as próprias células. Isso exige que elas mudem de forma, um processo que consome tempo e energia.

Mas como as células otimizam esses movimentos?

Estudo

O Dr. David Brückner, professor do Biozentrum da Universidade de Basileia, na Suíça, e pesquisadores liderados pelo Dr. Sylvain Gabriele, professor da Universidade de Mons, na Bélgica, incluindo pesquisadores da University College London (UCL), descobriram que as células em migração mantêm uma ‘memória mecânica’. Elas podem ‘lembrar’ a forma que adotaram ao passar por uma constrição.

Essa memória permite que as células retenham essa forma em vez de se remodelarem cada vez que encontram um espaço não confinado, permitindo que se movam com mais rapidez e eficiência em ambientes complexos.

O estudo, publicado na revista científica Nature Physics, lança luz sobre os mecanismos biofísicos subjacentes a esse comportamento. Como físico teórico, Brückner desenvolveu um modelo matemático que descreve a dinâmica da migração celular.

Os pesquisadores estudaram o comportamento de células individuais dentro de micropadrões especialmente projetados em um pequeno chip: dois pequenos ‘poços’ em forma de quadrado conectados por um canal estreito, que imita espaços estreitos e confinados nos tecidos.

“As células usam saliências – extensões microscópicas semelhantes a braços – para se mover nessas estruturas. As células cancerosas são particularmente móveis, migrando constantemente para frente e para trás através do canal “, explicou o professor Brückner.

Durante a migração, as células alternam entre duas formas distintas: morfologias alongada e compacta.

Aparentemente, as células se lembram de que já passaram por espaços estreitos e antecipam o que teriam que fazer mais à frente, permanecendo compactadas. No entanto, em alguns casos, as células retornam ao seu formato alongado. Presumivelmente, permanecer compactadas e se mover em uma única direção nem sempre é vantajoso em ambientes de tecidos reais, pois aumenta o risco de chegarem a becos sem saída e ficarem presas

Yohalie Kalukula, doutoranda da Universidade de Mons e primeira autora do estudo

Resultados

Os pesquisadores puderam observar que, quando uma célula entra na ligação confinada, duas saliências puxam em direções opostas. Assim, a princípio, a célula explora suas opções e se expande. Quanto mais tempo ela permanece confinada, maior a probabilidade de mudar para a forma compacta.

Surpreendentemente, a maioria das células que ficaram confinadas no canal por um longo período mantém seu formato compacto mesmo após sair da ligação estreita. Isso as torna mais bem preparadas para a próxima constrição.

Os pesquisadores revelaram que essa ‘memória mecânica’ está codificada na organização do citoesqueleto, especificamente no córtex de actina, que determina o formato e a integridade estrutural da célula.

Quando as células ficam confinadas por longos períodos, elas remodelam seu córtex de actina. Então, essa estrutura se torna mais espessa e robusta, permitindo que a célula mantenha sua forma compacta mesmo em ambientes não confinados. “Mas a remodelação do córtex de actina leva tempo — é isso que dá origem a esse efeito de memória”, disse o professor David Brückner.

As descobertas do estudo sugerem que a memória mecânica ajuda as células migratórias a navegar em ambientes complexos com mais eficiência. Isso pode ser benéfico em processos como a cicatrização de feridas e a defesa imunológica.

No entanto, esse efeito da memória também pode ter uma desvantagem: pode ajudar as células tumorais a se espalharem mais rapidamente pelo corpo.

Em suas publicações, o Portal SciAdvances tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal SciAdvances tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.

Autores/Pesquisadores Citados

Dr. David Brückner

Professor do Biozentrum da Universidade de Basileia

Yohalie Kalukula

Doutoranda da Universidade de Mons

Dr. Sylvain Gabriele

Professor da Universidade de Mons

Publicação

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Physics (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Basileia (em inglês).

Comunique um Erro

Notícias relacionadas

E-books relacionados

Rolar para cima