Клетки имеют память и могут адаптироваться к окружающей среде

Группа исследователей из Сорбоннского университета и Национального центра научных исследований Франции (CNRS) представила новую физическую модель, которая подтверждает наличие своеобразной памяти у живых клеток. В своей статье, опубликованной в журнале Nature Communications, авторы продемонстрировали, как клетки запоминают предыдущие взаимодействия с окружающей средой и используют этот накопленный опыт для адаптации своей траектории.

Долгие годы биофизики описывали движение клеток как процесс, лишенный памяти, полагая, что они реагируют исключительно на текущие изменения. Однако новая модель учитывает сложное внутреннее состояние клеток, которое изменяется под влиянием внешних механических стимулов. Исследования показали, что клетки способны накапливать информацию о препятствиях и рельефе, автоматически корректируя свою полярность и скорость в зависимости от полученного опыта.

Благодаря такой памяти клетки могут проявлять совершенно новые сценарии поведения. Моделирование продемонстрировало, что в сложных ландшафтах они могут намеренно скапливаться в благоприятных зонах или избегать труднопроходимых участков. Эффект памяти также мешает их хаотичному слипанию в плотных колониях и усиливает способность к «заклиниванию» — полной остановке при критической плотности.

Специалисты могут использовать изученный подход не только в биологии, но и при создании синтетических коллоидных частиц и роев роботов. Понимание механизмов памяти у клеток поможет более точно прогнозировать рост тканей и распространение метастаз, а также проектировать умные микроустройства, способные адаптироваться к сложным условиям.

Читайте также: