Когда мы двигаемся или просто дышим, клетки чувствуют механические силы и переводят их в сигналы, управляющие организмом. Но те же силы, что поддерживают жизнь, могут запустить болезнь, будто срабатывает внутренний переключатель.
Исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и Университета Цинхуа показали, что ткани человека способны переживать фазовые переходы — резкие сдвиги, когда клетки вдруг начинают действовать как единое целое. Этот момент похож на то, как вода внезапно застывает в лед: привычная структура рушится, и на ее месте возникает новая — более жесткая и неподвижная. Так нормальная ткань превращается в фиброзную, плотную и рубцовую.
Компьютерное моделирование помогло выявить ту самую «переломную» точку — расстояние, при котором клетки начинают «слышать» друг друга. Если между ними меньше нескольких сотен микрометров, их усилия объединяются, и ткань уплотняется. Главную роль в этом играет коллагеновая сеть — волокна, которые при растяжении выстраиваются в прочные нити связи, передающие сигналы на значительные расстояния.
С возрастом или при метаболических нарушениях вроде диабета коллаген образует больше поперечных связей. Ткань становится крепче, но и ближе к опасному порогу. Тогда даже легкое воспаление или травма могут толкнуть систему к лавинообразному фиброзу.
Это объясняет, почему привычные антифиброзные препараты часто не работают. Проблема не только в биохимии, а в самой механике ткани. Недостаточно просто сделать ее мягче — нужно прервать пути передачи сил, чтобы клетки не могли объединяться в жесткие структуры.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как вредные бактерии узнают, где скапливаться и вызывать инфекцию.
