Новое исследование, опубликованное в конце 2025 года в журнале Nature Communications, ставит под сомнение привычную модель системной реакции многоклеточного организма на стресс.
Группа учёных из Института AMOLF в Амстердаме и Университета Севильи показала, что ответ на неблагоприятные условия не представляет собой длительное «включение» защитных программ, а реализуется в виде синхронных пульсаций по всему телу, сообщает ixbt.
Объектом наблюдений стали нематоды Caenorhabditis elegans и сигнальный путь инсулина и инсулиноподобного фактора роста (IIS), одна из древнейших систем регуляции, общая для многих животных. Ключевой молекулой в этой цепочке является транскрипционный фактор FOXO, у нематод известный как DAF‑16.
Традиционная картина предполагала линейную логику: при достатке пищи рецепторы инсулина удерживают DAF‑16 в цитоплазме, при голоде или стрессе он перемещается в ядро и запускает защитные гены.
Авторы работы изменили подход: вместо статических снимков они наблюдали живые личинки в микрокамерах в реальном времени на протяжении нескольких часов. Оказалось, что при постоянном стрессе DAF‑16 не остаётся в ядре постоянно, а совершает циклические перемещения — входит в ядро, активирует транскрипцию, затем возвращается в цитоплазму.
Эти пульсации повторяются регулярно, хотя начало каждого цикла предсказать нельзя.
Ключевой вывод исследования — не сама пульсация, а её глобальная синхронизация. Различные ткани организма, включая кишечник, мышцы и покровные клетки, демонстрируют совпадающие по времени всплески активности DAF‑16.
Временная задержка между реакциями удалённых участков тела составляет менее трёх минут, что исключает объяснение через медленную пассивную диффузию сигнальных молекул. По мнению авторов, данные указывают на существование активного механизма быстрой коммуникации, некоего «системного шлейфа», который принуждает все клетки подчиняться единому ритму.
Открытие меняет представление о том, как организм перераспределяет ресурсы между ростом и защитой. Вместо устойчивого перехода в «режим выживания» клетки следуют общему пульсирующему ритму, что позволяет гибко и экономно реагировать на длительный стресс.
Такой режим работы может иметь значение для понимания процессов старения, регенерации и адаптации к хроническим нагрузкам.
Авторы подчёркивают, что механизм синхронизации остаётся невыясненным: необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы определить, какие молекулярные или электрические пути обеспечивают столь быструю координацию. Возможные кандидаты включают нервные сигналы, быстрые межклеточные коммуникации или ещё не описанные системные факторы.
Новая модель согласованной пульсации открывает перспективы для биомедицинских исследований: понимание «ритма» защитных систем может помочь в разработке стратегий вмешательства при хронических заболеваниях и в управлении старением.
Пока же учёные готовятся к следующему этапу — выяснить природу «системной шины», которая заставляет многоклеточный организм действовать как единое целое.
Автор: Виталий Кистерный
