Ученые выяснили, почему одни раны заживают быстрее других

Ученые из Бристольского университета установили, что скорость заживления ран зависит от ориентации клеток и механических сил в окружающих тканях — если клетки «растягиваются» от места повреждения, регенерация происходит медленнее. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters (PRL).

Для анализа исследователи использовали модель, основанную на данных, полученных при изучении тканей плодовых мух (Drosophila melanogaster). Используя методы машинного обучения, они проанализировали поведение тысяч клеток и обнаружили, что в норме клетки располагаются в строго упорядоченную структуру с ориентацией вдоль оси ткани.

На основе этих данных была создана математическая модель, описывающая ткань как «жидкость» из вытянутых и ориентированных частиц. Это позволило учесть механические силы, действующие вокруг раны, которые ранее практически не учитывались.

Модель показала, что форма и динамика заживления напрямую зависят от направления этих сил. Если окружающие ткани «подтягиваются» к центру травмы, рана закрывается быстрее. Если силы направлены наружу и кажутся «раздвигающими» края, процесс заживления замедляется.

Эксперименты подтвердили, что раны могут менять форму — растягиваться или сжиматься — в зависимости от ориентации клеток в окружающей ткани. При этом временные нарушения клеточной структуры постепенно исчезают по мере выздоровления.

Авторы подчеркивают, что учет механики тканей открывает новые возможности для медицины. Понимание того, как направлять силы в поврежденную область, может помочь ускорить заживление и снизить риск осложнений.