1. Direktkontakt: Celler kan använda sitt yttre membran eller specialiserade strukturer som filopodia eller microvilli för att direkt kontakta och känna av omgivningens fysiska egenskaper. När en cell stöter på ett hinder kan den fysiskt "känna" barriären och anpassa sin rörelse därefter.
2. Kemisk avkänning: Celler frigör ofta signalmolekyler eller enzymer för att undersöka sin omgivning. Genom att känna av kemiska gradienter eller närvaron av specifika molekyler kan celler upptäcka hinder och välja alternativa vägar. Till exempel, vissa celler attraheras av näringsämnen eller stöter bort från skadliga ämnen, vilket leder deras rörelse bort från hinder.
3. Polaritet och styrning: Många celler har en polariserad morfologi med en framkant och en bakkant. Framkanten innehåller specialiserade strukturer involverade i att känna av och reagera på miljön. Celler kan styra sin rörelse genom att dynamiskt styra riktningen och aktiviteten hos dessa strukturer, så att de kan navigera runt hinder.
4. Kontakthämning av rörelse: Vissa celler uppvisar kontakthämning av rörelse, vilket innebär att deras rörelse stannar eller ändrar riktning när de kommer i kontakt med en annan cell eller yta. Denna mekanism hjälper till att förhindra överbeläggning och tillåter celler att sprida sig och utforska miljön effektivt.
5. Mekanotransduktion: Celler kan känna av och svara på mekaniska krafter i sin miljö genom specialiserade proteiner. När en cell stöter på ett hinder kan mekanotransduktionsvägar utlösa förändringar i cellens cytoskelett, vilket leder till justeringar i dess form och rörelse.
6. Lärande och anpassning: Med tiden kan celler lära sig och anpassa sig till sin omgivning genom att modifiera sitt beteende baserat på tidigare interaktioner med hinder. Detta "minne" kan upprätthållas genom cellulär signalering och epigenetiska förändringar, vilket gör att cellerna kan svara mer effektivt på liknande hinder i framtiden.
7. Kollektiv migrering: I flercelliga miljöer rör sig celler ofta kollektivt som en grupp. Genom att koordinera sina rörelser och utbyta information kan celler känna av och reagera på hinder mer effektivt. Detta kollektiva beteende kan involvera cell-celladhesion, ledarceller och signalmekanismer.
Kombinationen av dessa mekanismer gör att cellerna kan navigera i komplexa miljöer effektivt, utforska sin omgivning och anpassa sig till olika hinder som de kan stöta på under migration och andra cellulära processer.
