Раскрыта неизвестная особенность. Поведение клеток в тканях оказалось похоже на снежную лавину.
Живые ткани скрывают механизмы, о которых раньше не подозревали. Новое исследование показало, что клетки способны передавать механические сигналы друг другу по принципу лавины, что открывает перспективы для революционных методов в медицине и биоинженерии.
Американские физики из Северо-Восточного университета в Бостоне выявили уникальное сходство между динамикой снежных лавин и поведением живых тканей под давлением. С помощью компьютерного моделирования они обнаружили, что клетки в ответ на механическое напряжение действуют согласованно, создавая цепные реакции, подобные сходу снежного пласта с гор.
Анализ показал: когда в ткани происходит локальная перестройка группы всего из 4–5 клеток, высвобожденная энергия инициирует аналогичный процесс в соседних клетках, вызывая обширные реорганизации. Этот механизм получил название механической коммуникации.
«Энергия, высвобождаемая при перестройке небольшой группы клеток, заставляет соседние клетки повторять этот процесс — возникает механическая коммуникация.»
— Авторы исследования, Северо-Восточный университет в Бостоне
Ранее предполагалось, что механические изменения в тканях происходят изолированно. Однако новые результаты свидетельствуют о коллективных изменениях, затрагивающих большие участки биоматериала.
Сейчас команда ученых совместно с биологами проверяет гипотезу «клеточных лавин» в реальных биологических системах. Успешная верификация этого эффекта может привести к разработке принципиально новых методов управления заживлением тканей, подавления раковых метастазов и регулирования фундаментальных процессов развития и регенерации.
Источник: NatComms