Почему одни раны заживают быстрее других, показало исследование

Фото из открытых источников

Исследователями из Бристольского университета создана математическая модель, объясняющая, как ориентация клеток вокруг повреждений воздействует на скорость заживления раны. Оказалось, что ткани могут и ускорять, и замедлять этот процесс.

Группа специалистов Бристольского университета представила математическую модель, приближающую понимание процессов восстановления тканей после травм. Работу опубликовали в журнале Physical Review Letters.

Исследователи обратили особое внимание на процесс реэпителизации, при котором клетки кожи распространяются по ране, параллельно способствуя восстановлению защитного барьера организма. Нарушение алгоритма на этом этапе делает рану уязвимой для инфекций. Авторы изучили механизмы заживления на плодовых мушках, применив инструменты глубокого обучения для анализа тысяч клеток. Оказалось, что клетки в крыле насекомого располагаются в строгом порядке: у каждой имеется симметрия от головы до хвоста и выравнивание вдоль продольной оси крыла.

Новая модель представляет ткань в виде жидкости из множества вытянутых и определённым образом ориентированных частиц. Это понимание дало возможность оценки влияния сил в ткани вокруг раны, которые ранее не брались во внимание. Модель предсказывает: под воздействием этих сил округлая рана способна к растяжению или сжиманию, таким образом она подстраивается под естественное направление окружающих тканей. Ряд экспериментов подтвердил: форма повреждения изменяется под ориентацию тканей.

Как поясняют авторы исследования, работа важна для учета сил со стороны тканей, окружающих рану. Когда ткань стремится стягиваться внутрь, заживление раны идёт быстрее; когда идёт выталкивание наружу — процесс тормозится. Модель также показала, что временные нарушения выравнивания клеток нивелируются по мере закрытия раны.