Di Pesach Benson • 10 novembre 2026

Gerusalemme, 10 novembre 2026 (TPS-IL) — Ricercatori israeliani hanno identificato un meccanismo precedentemente non riconosciuto attraverso il quale le cellule viventi possono generare forze che le attirano le une verso le altre, offrendo una possibile nuova spiegazione del perché le cellule tendano a raccogliersi in gruppi. I risultati potrebbero infine aiutare gli scienziati a sviluppare modi migliori per far crescere tessuti sostitutivi in laboratorio, apportando potenzialmente benefici ai pazienti con gravi ustioni che necessitano di innesti cutanei e alle persone con cartilagine danneggiata.

Il dottor Assaf Zemel dell’Università Ebraica di Gerusalemme ha sviluppato un modello matematico che mostra come le cellule vicine possano generare un’ulteriore forza attrattiva regolando le proprie forze di trazione in risposta le une alle altre. I risultati suggeriscono che le cellule fanno molto più che percepire e rispondere alle forze meccaniche presenti nell’ambiente circostante: le loro risposte possono anche creare forze che le avvicinano.

Comprendere queste interazioni potrebbe aiutare i ricercatori a progettare materiali che incoraggino le cellule ad aggregarsi in tessuti organizzati.

Le cellule sono circondate da una rete di fibre chiamata matrice extracellulare, che fornisce supporto strutturale e trasmette forze meccaniche. Quando una cellula esercita una trazione su questo materiale, altera l’ambiente fisico sperimentato dalle cellule vicine. Tali cellule percepiscono la deformazione risultante e regolano le proprie forze di trazione, il che a sua volta influisce sulle forze subite dalla prima cellula.

Sebbene gli scienziati sappiano da tempo che le cellule comunicano attraverso tali interazioni meccaniche, Zemel ha esaminato cosa accade quando le cellule vicine regolano continuamente le loro forze in risposta reciproca.

La sua analisi matematica ha rilevato che questa regolazione reciproca produce un’interazione attrattiva aggiuntiva a corto raggio. Quando le cellule rafforzano le loro forze di trazione in risposta allo stiramento, le sollecitazioni risultanti nel materiale circostante tendono ad avvicinarle.

«Ciò che mi ha attirato verso questo problema è che una domanda sulle cellule viventi porta a un’idea familiare della fisica molecolare: come risposte cellulari stereotipate a perturbazioni esterne possano dare origine a un’attrazione universale tra cellule», ha dichiarato Zemel.

«Le cellule sono molto più complesse delle molecole: percepiscono attivamente l’ambiente circostante e vi rispondono. L’introduzione di un principio fisico fondamentale nella biologia ci aiuta a comprendere come tali risposte possano trasformare la trazione di una vicina in una forza che unisce le cellule», ha aggiunto.

Come le cellule si attraggono reciprocamente

Il meccanismo assomiglia alle forze di van der Waals, deboli forze attrattive tra molecole che contribuiscono a tenere unita la materia. Nel modello di Zemel, tuttavia, l’attrazione deriva dalla deformazione del materiale che circonda le cellule viventi e dalle risposte attive delle cellule a tali cambiamenti.

Il modello potrebbe anche aiutare a spiegare perché le cellule coltivate su superfici morbide spesso si raggruppino in ammassi o reti, mentre quelle su superfici più dure possano rimanere più disperse.

I modelli precedenti prevedevano che le interazioni elastiche convenzionali tra cellule fossero più forti quando il materiale di supporto presentava un livello intermedio di rigidità, indebolendosi man mano che il materiale diventava molto morbido. L’attrazione appena identificata segue uno schema diverso: diventa più forte man mano che il materiale circostante si ammorbidisce.

Il modello prevede inoltre che le cellule possano passare dalla repulsione all’attrazione man mano che si avvicinano tra loro. Anche quando la loro interazione meccanica complessiva è repulsiva a distanze maggiori, le loro regolazioni reciproche possono generare una forza attrattiva a distanza più ravvicinata.

La ricerca, pubblicata sulla rivista peer-reviewed Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), si è basata su analisi matematiche piuttosto che su esperimenti con cellule vive.