Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) сделали важное открытие, касающееся механики человеческих тканей. Они установили, что не только сами клетки, но и жидкость между ними (интерклеточная жидкость) играет решающую роль в том, как ткани организма реагируют на физические воздействия, такие как давление или сжатие.
Результаты исследования, опубликованные в Nature Physics, показывают: если жидкость свободно циркулирует между клетками, ткань становится более мягкой и быстрее возвращается в исходное состояние после сжатия. Если же пространство между клетками плотное и ограничивает поток жидкости, ткань становится жесткой и менее податливой.
До сих пор считалось, что ключевыми факторами деформации тканей являются сами клетки и их внутреннее строение.
В исследовании принимали участие ученые из MIT, Пекинского нормального университета и Китайского медицинского колледжа. В ходе работы они моделировали деформации тканей и измеряли движение жидкости между клетками. Это дало представление о том, как именно ткани приспосабливаются к физическим нагрузкам.
Интересно, что путь к открытию начался с изучения опухолей. В 2020 году та же группа ученых обнаружила, что при сжатии опухоли жидкость из центра активно перетекает к краям, способствуя агрессивному росту. Это навело исследователей на мысль, что аналогичный механизм может действовать и в других типах тканей.
Теперь они предполагают, что интерклеточная жидкость может играть ключевую роль не только в механике, но и в питании тканей, доставке лекарств, восстановлении после травм, а также в проектировании искусственных органов. Управляя ее циркуляцией, можно, например, улучшить устойчивость искусственной мышцы к нагрузкам или повысить эффективность доставки лекарств к опухоли.
Открытие меняет понимание адаптации тканей и предлагает новый путь для терапии заболеваний, связанных с нарушением механики тканей, таких как рак, старение, диабет и нейромышечные расстройства.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые создали искусственные аналоги живых клеток.