Человеческое тело на 60% состоит из воды. Больше половины этой воды находится внутри клеток, из которых состоят органы и ткани. Остальная жидкость заполняет пространство между клетками — как вода между песчинками на пляже.

Ученые из MIT обнаружили, что эта межклеточная жидкость играет ключевую роль в том, как ткани реагируют на сжатие, давление и другие механические воздействия. Это открытие меняет представление о том, что жесткость или эластичность тканей зависит только от того, что происходит внутри клеток. Оказалось, что важнее то, насколько свободно жидкость движется между ними.

Межклеточная жидкость — это водный раствор, заполняющий пространство между клетками в тканях. В нем содержатся питательные вещества, ионы и сигнальные молекулы. Раньше считалось, что она просто «смазывает» клетки, но теперь ясно: ее движение влияет на жесткость и эластичность тканей.

Результаты опубликованы в издании Nature Physics.

Когда ткань сжимают, она быстрее «расслабляется», если межклеточная жидкость течет легко. Если же клетки плотно упакованы и жидкости трудно перемещаться, ткань становится жестче и сопротивляется деформации.

Этот принцип поможет понять, как ткани адаптируются при старении, диабете, раке или мышечных заболеваниях. Например, от скорости межклеточного потока может зависеть, насколько быстро мышцы восстанавливаются после травмы. Также открытие пригодится в создании искусственных органов — если правильно настроить движение жидкости между клетками, можно сделать ткань более прочной или функциональной.

Люди знают, что между клетками много жидкости, но никто не задумывался, насколько она важна для деформации тканей, — говорит Мин Го, профессор MIT. — Теперь мы видим: когда ткань сжимается, именно межклеточный поток определяет ее поведение. Это нужно учитывать и в медицине, и в биоинженерии.

Эксперименты проводили на микрокластерах тканей поджелудочной железы. Ученые сжимали их с помощью специального устройства и наблюдали, как они расплющиваются в «блинчики». Чем больше был кластер, тем дольше он „расслаблялся“ — это подтвердило, что ключевую роль играет именно межклеточный поток, а не структура самих клеток.

Теперь команда планирует изучить, как этот механизм работает в мозге, особенно при болезни Альцгеймера. Возможно, контролируя поток жидкости между клетками, можно улучшить доставку питательных веществ и выведение токсинов.

Это исследование переворачивает представление о механике тканей. Раньше ученые фокусировались на клетках, а теперь ясно: межклеточная жидкость — не просто «заполнитель», а активный участник процессов.

Где это пригодится

• Регенеративная медицина — можно создавать искусственные ткани, которые лучше выдерживают нагрузки.
• Онкология — если опухоль жесткая из-за плохого оттока жидкости, это может ускорять метастазирование.
• Неврология — улучшение межклеточного потока в мозге потенциально замедлит нейродегенеративные заболевания.

Отметим, что исследование проводилось на искусственно выращенных микрокластерах, которые не полностью имитируют сложную структуру реальных органов. Например, в живом организме на ткань влияют кровеносные сосуды и нервные окончания — их роль здесь не учтена.

Ранее ученые предложили лечить рак с помощью межклеточных посланий.