سلول‌ها تحت فشاری جمعیت الگوهای دایره‌ای متحدالمرکز می‌سازند
محققان دریافتند که سلول‌ها در محیط‌های شلوغ تحت استرس مکانیکی قرار می‌گیرند و رشد خود را به طور قابل توجه‌ی کاهش می‌دهند، به طوری که الگوی دایره‌های متحدالمرکز را شکل می‌دهند.
این یافته در یک مطالعه تازه در نشریه فیزیکال ریویو لترز منتشر شده است. اسکات ویدی، محقق ارشد مرکز زیست‌شناسی محاسباتی موسسه فلت‌آی در نیویورک، بیان کرد که این بینش‌ها می‌تواند راهبرد‌های نوینی برای کنترل رشد می‌کروارگانیسم‌های زیان‌آور در عفونت‌ها فراهم آورد.
ویدی با همکاری همکاران خود شامل پالمر، آدام لامسون، رضا فرهاد‌یفر، مایکل شلی و تایون کیم از دانشگاه پوردو، این تحقیق را انجام داده‌اند. تیم ویدی با رویکردی اکتشافی، شبیه‌سازی‌های کلونی‌های باک‌تریایی در حال رشد را بررسی کردند و دریافتند که نرخ تکثیر سلولی با افزایش تراکم به شدت کاهش می‌یابد.
ویدی توضیح داد شما با یک سلول منفرد آغاز می‌کنید که فشاری حس نمی‌کند. با تقسیم‌های متوالی، سلول‌های نزدیک‌تر به مرکز تحت فشار بیش‌تری قرار می‌گیرند و رشد خود را کند می‌کنند. این حساسیت ناهمگن به فشار باعث ظهور نوار‌های دایره‌ای متحدالمرکز می‌شود.
محققان ابتدا از شبیه‌سازی‌های ذره‌ای برای تعداد محدود سلول استفاده کردند، سپس مدل مدامی را توسعه دادند تا رفتار را در مقیاس بزرگ پیشبینی کند. نتایج مدل مدام با مشاهدات شبیه‌سازی‌های ذره‌ای هم‌خوانی داشت که صحت فرضیه را تأیید کرد.
ویدی تأکید کرد درک نحوه تنظیم طبیعی این فرآیند و نحوه کنترل آن از اهمیت بالایی برخوردار است. مدل ما عوامل محیطی را شناسایی می‌کند که می‌توانند پاسخ سلولی به استرس مکانیکی را تشدید کنند و تقویت این عوامل می‌تواند رشد نمایی را کند کند.