Как клетки восстанавливают форму после воздействия внешних сил?

Исследователи из FAU и их международные коллеги впервые описали механизм восстановления формы клеток после механической нагрузки в статье в журнале Nature Materials.

Важность механических свойств клеток

Человеческие клетки легко деформируются под внешним давлением. Связь между силой и деформацией клеток меняется при таких заболеваниях, как рак, болезни лёгких и сердца, а также мышечные расстройства. Изучение механических свойств клеток важно для понимания этих болезней.

Неизученный аспект

Современные модели точно описывают, как клетки меняются под действием внешних сил. Однако оставалось неясным, как клетки восстанавливают свою форму после снятия нагрузки.

Двойственная природа деформации

Биофизики из FAU, Института науки о свете Макса Планка в Эрлангене и Университета Аризоны обнаружили, что деформация клеток имеет два компонента:

• Вязкоупругая деформация — полностью обратима после снятия силы.
• Пластическая деформация — может сохраняться долго или даже постоянно (пример — тоннели в мочках ушей).

Причина пластической деформации

Пластическая деформация клетки вызвана микроскопическими повреждениями цитоскелета — сети волокнистых структур внутри клетки, придающих ей механическую стабильность.

Практическое значение

Эти результаты помогут точнее характеризовать больные клетки по сравнению со здоровыми, что позволит лучше понять природу рака, лёгочных и сердечных заболеваний.