Nuestro mundo está formado por formas elegantes: está el cuadrado, el rectángulo, la esfera, el prisma y muchos más. Pero a veces, estas formas no se ajustan al tablero de juego de la naturaleza.
A veces, también necesitas un "scutoid".
Esta forma, nueva para las matemáticas, no para la naturaleza, es la forma que adopta un grupo de células en el cuerpo para empaquetarse firme y eficientemente en las difíciles curvas de los órganos, informaron los científicos en un nuevo artículo, publicado el 27 de julio en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
Las células, llamadas células epiteliales, recubren la mayoría de las superficies del cuerpo de un animal, incluida la piel, otros órganos y vasos sanguíneos. Estas celdas se describen típicamente en los libros de biología como columnas o tienen algún tipo de forma de prisma: dos caras paralelas y un cierto número de lados de paralelogramo. A veces, también se pueden describir como una forma de botella de un prisma llamado "tronco".
Pero mediante el uso de modelos computacionales, el grupo de científicos descubrió que las células epiteliales pueden tomar una nueva forma, previamente no reconocida por las matemáticas, cuando tienen que agruparse estrechamente para formar las partes plegables de los órganos. Los científicos llamaron a la forma "scutoid" después de una parte en forma de triángulo del tórax de un escarabajo llamado scutellum. El propio scutoid se parece a un prisma doblado con cinco lados ligeramente inclinados y una esquina cortada.
Posteriormente, los investigadores confirmaron la presencia de la nueva forma en las células epiteliales de las glándulas salivales y los embriones de la mosca de la fruta.
Al empaquetarse en scutoides, las células minimizan su uso de energía y maximizan cuán estables son cuando empacan, dijeron los investigadores en un comunicado. Y descubrir una matemática tan elegante de la naturaleza puede proporcionar a los ingenieros nuevos modelos para inspirar tejidos delicados hechos por el hombre.
"Si está buscando cultivar órganos artificiales, este descubrimiento podría ayudarlo a construir un andamio para fomentar este tipo de empaquetamiento celular, imitando con precisión la forma de la naturaleza de desarrollar tejidos de manera eficiente", dijo el coautor del estudio Javier Buceta, profesor asociado del Departamento de Bioingeniería en la Universidad de Lehigh en Pennsylvania, dijo en el comunicado.
Los resultados del estudio sorprendieron a los investigadores. "Uno normalmente no tiene la oportunidad de nombrar una nueva forma", dijo Buceta en el comunicado.
