Curvatura en Sistemas Biológicos: Su Cuantificación, Emergencia e Implicaciones a Través de las Escalas

La curvatura de la superficie surge de, e influye en el comportamiento de, los objetos vivos a escalas de longitud que van desde las membranas celulares hasta células individuales, tejidos y órganos. La relevancia de la curvatura de la superficie en biología está respaldada por numerosas investigaciones experimentales y teóricas en los últimos años. En esta revisión, primero se presenta una breve introducción a las ideas clave de la curvatura de la superficie en el contexto de los sistemas biológicos y se discuten los desafíos que surgen al medir la curvatura de la superficie. Al ofrecer una visión general de la emergencia de la curvatura en los sistemas biológicos, se hace evidente su importancia en diferentes escalas de longitud. Por otro lado, al resumir los hallazgos actuales, también se muestra que tanto las células individuales como las láminas de células enteras, tejidos u organismos responden a la curvatura modulando su forma y su comportamiento de migración. Finalmente, se aborda la interacción entre la distribución de morfógenos o microorganismos y la emergencia de la curvatura a través de escalas de longitud con ejemplos que demuestran estos principios mecánicos clave de la morfogénesis. En general, esta revisión destaca que las interfaces curvas no son simplemente un subproducto pasivo de los procesos químicos, biológicos y mecánicos, sino que la curvatura también actúa como una señal que co-determina estos procesos.