Les cellules qui se spécialisent en groupes suivent les gradients chimiques dans leur environnement plus précisément que les cellules individuelles, selon des chercheurs de l'Université Purdue.

Les cellules se réunissent pour une migration collective dans plusieurs processus, y compris le développement de l'organisme, cicatrisation des plaies et métastases cancéreuses. Le moyen le plus simple pour que cela se produise est la détection individuelle et la réponse à un attractif chimique :chaque cellule mesure la différence de chimioattractant et se déplace dans le sens du gradient, tandis que le couplage à courte portée maintient le groupe ensemble.

« Les expériences suggèrent que dans certains cas, un nouveau mécanisme est en train d'émerger lorsque les cellules se réunissent plutôt que lorsqu'elles sont seules. Nous voulions comparer la précision de l'un de ces mécanismes émergents au moment où les cellules agissent individuellement tout en faisant partie d'un groupe, " a déclaré Andrew Mugler, professeur adjoint de physique et d'astronomie à Purdue. "En particulier, nous voulions savoir pourquoi ils auraient pu développer ce nouveau mécanisme - y a-t-il un avantage ?"

Il y a. Les cellules qui migrent sous forme de chaînes unidimensionnelles ou de feuilles bidimensionnelles peuvent détecter les gradients avec une plus grande précision lorsqu'elles sont spécialisées dans un groupe plutôt que collées ensemble en tant qu'individus, selon l'étude.

Les cellules ne peuvent pas parfaitement détecter les produits chimiques dans leur environnement; il y a toujours une erreur. Quand ils se réunissent en groupe, ils combinent leurs informations sensorielles, y compris les erreurs. Les cellules individuelles travaillant ensemble dans un groupe contribuent toutes à l'information et à l'erreur, mais dans un groupe au mécanisme émergent, seules les cellules externes sont sensorielles. Cela signifie qu'il y a moins d'informations sensorielles dans l'ensemble, mais aussi moins d'erreur, rendant ce groupe mieux à même de détecter les gradients chimiques que leurs homologues agissant individuellement.

Ce mécanisme émergent est également avantageux car si chaque cellule du groupe n'a pas besoin d'effectuer toutes les tâches, ils exercent moins d'énergie en remplissant des fonctions essentielles. Seules les cellules en périphérie du groupe devraient travailler pour le déplacer, par exemple.

Comprendre comment fonctionne la détection coopérative émergente donnera aux chercheurs un aperçu de plusieurs processus biologiques, y compris les métastases cancéreuses, dit Mugler. Il envisage de mener d'autres études sur le comportement des cellules collectives.