Учёные из Северо-восточного университета в США обнаружили, что клетки могут «запоминать» физическое воздействие, даже после его прекращения. Это открытие изменяет наши представления о реакции организма на кратковременные нагрузки и подчеркивает пользу даже коротких тренировок. Результаты работы опубликованы в журнале APL Bioengineering.
Исследовательская группа под руководством профессора биоинженерии Нинга Вана впервые продемонстрировала, что клетки способны сохранять «память о силе», то есть о механических воздействиях, таких как растяжение или давление. В ходе эксперимента на клетках хомяка учёные использовали магнитные шарики для приложения силы, применяя её как непрерывно, так и с перерывами. Удивительно, но клетки продолжали реагировать даже спустя 30–60 минут после прекращения воздействия.
В этом процессе ключевую роль играет белок YAP, который перемещается в ядро клетки и активирует экспрессию гена CTGF в ответ на накопление структурного белка актина (F-актина). Этот механизм может объяснить, почему короткие, но регулярные физические нагрузки оказывают долговременное влияние на организм.
Это открытие особенно важно для людей с ограниченной подвижностью — пожилых и проходящих реабилитацию. Им больше не требуется изнурять себя длительными тренировками для получения биологических «преимуществ» от физической активности.
«Мы привыкли считать, что эффект от воздействия исчезает вместе с ним, как боль после удара. Однако клетки реагируют иначе — они, кажется, запоминают, что с ними произошло», — заметил Ван. — «В каком-то смысле клетки действительно очень умные существа».
Данное исследование стало первым, в котором была выявлена долговременная реакция на механическое воздействие у клеток, не связанных с нервной системой. В будущем это открытие может существенно изменить подходы к восстановительной медицине и фитнесу, а также привнести новое понимание клеточной памяти.
Ранее учёные также разработали «сахарный клей» для восстановления межпозвоночных дисков.