C’è qualcosa che accomuna un gruppo di cellule che si dirigono verso una ferita per ripararla e un ammasso tumorale che invade un tessuto sano: un viaggio buono e uno cattivo guidati dal medesimo ‘Gps’. Probabilmente lo stesso che, a livello macroscopico, muove lo spostamento di animali e persone. Uno studio internazionale coordinato da un team di ricercatori dell’università degli Studi di Milano svela le leggi fisiche che regolano le migrazioni cellulari di massa. Il lavoro, capitanato da Caterina La Porta e Stefano Zapperi del Centro della complessità e dei biosistemi della Statale, è pubblicato su Pnas (Proceedings of the National Academy of Sciences) e fa pensare a possibili ricadute nel settore della medicina rigenerativa e della lotta al cancro.

I ricercatori hanno osservato le raffiche di attività migratoria e le hanno descritte da un punto di vista matematico, scoprendo che questo movimento a ondate è simile a quello osservato negli schemi di spostamento di gruppi di animali e di uomini, poiché risponde alle stesse leggi universali. Valide anche per il moto di particelle inanimate, come le gocce di un fluido che riempie uno spazio vuoto.
Gli studiosi hanno inoltre scoperto che la migrazione cellulare è fortemente influenzata dalla struttura e dalla rigidità del materiale sul quale le cellule si stanno spostando.

“La migrazione è una caratteristica basilare dell’invasività delle cellule tumorali”, commentano dalla Statale, e “i risultati ottenuti implicano che le cellule cancerose sfruttano per muoversi diversi meccanismi interni, a seconda dell’ambiente. Una scoperta di grande importanza per la comprensione dei processi di metastasi”.

Gli scienziati hanno esaminato il modo in cui diversi tipi di cellule si muovono su diversi materiali, dalla plastica a tessuti biologici, e in diverse condizioni sperimentali. I risultati ottenuti da questi esperimenti sono stati analizzati in modo da identificare le proprietà statistiche dell’’esodo’ studiato, e poi confrontati con alcune simulazioni realizzate al computer. Le migrazioni cellulari – spiegano dall’ateneo meneghino – sono guidate sia da meccanismi biologici interni alla cellula, sia da fattori esterni rappresentati soprattutto dalla matrice extracellulare che fornisce un supporto a cellule e tessuti. Il principale componente di questa matrice è il collagene, che forma una rete di fibre in grado di conservare l’integrità del tessuto, conferendogli una certa resistenza e un’alta sensibilità alle piccole deformazioni. Quando una singola cellula si muove, la sua struttura interna si ritrova a fronteggiare un certo livello di stress che attraverso la matrice può essere trasmesso alle cellule vicine. Si formano così vere e proprie onde di stress, che a loro volta si traducono in un movimento di gruppo a scatti.

L’abstract su Pnas