La crescita cellulare in presenza di vincoli geometrici
Il progetto 3D MULTICELL GROWTH (How mechanical forces regulate tissue growth in defined 3D geometries) è riuscito a sviluppare un test quantitativo di crescita dei tessuti in vitro. Grazie all’integrazione con le tecniche di bio-ingegnerizzazione, il team ha testato se le forze meccaniche vengano tradotte in comportamento cellulare a livello microscopico, quantificando i processi di crescita dei tessuti in pori di scaffold millimetrici. Utilizzando il trasferimento di energia per risonanza di fluorescenza (FRET) sulla proteina fibronectina della matrice extracellulare, i ricercatori hanno misurato la variazione dello stiramento meccanico delle fibre extracellulari durante la crescita dei tessuti e hanno misurato le fluttuazioni delle forze utilizzando particelle di marcatura fluorescenti. Nel complesso, i risultati mostrano che la proliferazione dei fibroblasti che producono la matrice extracellulare è notevolmente maggiore vicino alla superficie dei tessuti in crescita, mentre le cellule che si trovano più in profondità nei tessuti 3D maturi diventano più quiescenti. Il team ha analizzato i meccanismi che regolano questi processi di maturazione dei tessuti tramite micro-tessuti ben controllati, prestando particolare attenzione allo studio del ruolo delle forze meccaniche e della matrice extracellulare. Le terapie rigenerative e l’ingegnerizzazione dei tessuti richiedono spesso il ricorso agli scaffold come strutture guida per la riparazione e la ricrescita dei tessuti. Chiarendo il modo in cui le forze cellulari e le proprietà della matrice influiscono sulla crescita biologica in questi ambienti geometricamente definiti, questo studio apre nuove prospettive per migliorare il risultato dei processi di guarigione delle ferite, agendo in modo mirato sui percorsi meccano-biologici. I test sviluppati dal consorzio 3D MULTICELL GROWTH potrebbero essere adattati anche ad altri tipi di cellule.
Parole chiave
Crescita cellulare, forze intercellulari, sistema di imaging, matrice extracellulare, fibronectina, ingegnerizzazione dei tessuti
