Специалисты Бристольского университета представили математическую модель, которая приближает понимание процессов восстановления тканей после травм. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
В основе исследования — процесс реэпителизации, при котором клетки кожи распространяются по ране, восстанавливая защитный барьер организма. Нарушение этого этапа делает рану открытой для инфекций. Изучая заживление на плодовых мушках, авторы работы применили инструменты глубокого обучения для анализа тысяч клеток. Они обнаружили, что клетки в крыле насекомого расположены в строгом порядке: каждая имеет симметрию от головы до хвоста и выравнивается вдоль продольной оси крыла.
Новая модель рассматривает ткань как жидкость из множества вытянутых и сориентированных частиц. Это позволило оценить влияние сил в ткани вокруг раны, которые прежде игнорировались. Модель предсказала: под действием этих сил круглая рана может растягиваться или сжиматься, подстраиваясь под естественное направление окружающих тканей. Эксперименты подтвердили: форма повреждения меняется в соответствии с ориентацией тканей.
Как пояснил аспирант факультета математики Генри Андралойц, важность работы — в учете сил со стороны тканей, окружающих рану. Профессор Таннимола Ливерпуль добавила: когда ткань стягивается внутрь, закрытие раны происходит быстрее; когда выталкивает наружу — заживление замедляется. Модель также показывает, что временные нарушения выравнивания клеток исчезают по мере окончательного закрытия раны.
Ранее в Бурятии обнаружили новый способ ускорить заживление ран.
