Yaşayan hücreler, bulundukları çevrenin fiziksel özelliklerine göre iç yapılarını sürekli olarak yeniden şekillendirme yetisine sahiptir. Bu dikkat çekici olgu özellikle aktin proteinlerinden oluşan stress liflerde gözlemlenir ve altlık sertliğine bağlı olarak belirgin yapısal değişimler sergiler.
Yumuşak yüzeylerde düzensiz bir görünüm sergileyen aktin yapıları, sertlik arttıkça önce kısmi hizalanma, ardından da organized demetler halinde düzenlenme gösterir. Bu dönüşümler birçok hücre tipinde dokumentlenmesine rağmen, altta yatan fiziksel prensipler tam olarak anlaşılamamıştı.
Araştırma ekibi, yaşlanmış fibroblast hücrelerinde aynı sertliğe bağımlı aktin reorganizasyonlarını gözlemledi. Bu durum özellikle dikkat çekicidir çünkü bu hücreler azalmış biyokimyasal ve metabolik aktiviteye sahiptir. Bu bulgular, fenomenin ortaya çıkışında fiziksel kısıtlamaların baskın rol oynadığını göstermektedir.
Bilim insanları, gözlemlerini açıklamak için yeni bir istatistiksel-mekanik çerçeve geliştirdi. Bu model, hücresel değişikliklerin enerji-entropi rekabetinin belirlediği eşik değerli faz geçişlerinin hiyerarşisi yoluyla ortaya çıktığını ortaya koyuyor. Bu yaklaşım, hücre biyolojisindeki mekanotransdüksiyon süreçlerinin fiziksel temellerini anlamamızda önemli bir ilerleme sağlıyor.