Стресс ослабляет клеточную защиту организма

Стресс — реакция организма, направленная на адаптацию к каким-либо неблагоприятным условиям. При возникновении опасности в кровь резко выбрасываются гормоны, которые помогают более активно реагировать в случае нападения, защиты или бегства в нештатной ситуации. 

Более ранние работы показывали, что стресс, особенно длительный, негативно влияет на разные аспекты физического и психического здоровья. Нейробиологи из Национального университета Юга, Аргентина, совместно с коллегами из Массачуссетского университета выяснили, что стресс делает с клетками организма. Исследование, проведенное командой нейробиологов, опубликовано в журнале Nature.

В качестве «подопытного» был выбран круглый червь, нематода C. elegans. Это стандартный модельный организм, на котором проводится множество биологических исследований. Стресс не прерогатива человека, скорее, это наследство, полученное нами от животных. Различные формы этого состояния влияют и на таких простых животных, как черви. Конечно, они не будут испытывать его из-за сложностей в социальном взаимодействии, но создать им стрессовые условия несложно. Как и у людей, у нематод стресс может быть резко возникающим и сильным (например, из-за появления хищника), либо длительным (хроническая нехватка пищи, высокие температуры или окисление).

«Как и у людей, повторяющаяся активация реакции бегства у C. elegans резко сократила продолжительность жизни», — сказал один из авторов работы Джереми Флорман. «Реакция бегства крайне важна для червя, спасающегося от хищников. Но мы обнаружили, что это чревато издержками; повторная активация реакции бегства снижает способность червя справляться с другими проблемами, с которыми он сталкивается в окружающей среде».

Как показало исследование, у C. elegans реакциями на стресс управляет гормон тирамин. У беспозвоночных это аналог адреналина. При резком стрессе реакцию бегства активирует пара нейронов, выделяющая тирамин, а длительный стресс, наоборот, выброс тирамина уменьшил. 

Дальнейший анализ показал, что тирамин стимулирует путь инсулина, активируя адренергический рецептор в кишечнике. Активация пути инсулина может быстро дать достаточно энергии, чтобы червь мог убежать (по понятным причинам, вариант «бить» ему недоступен). Подавление инсулинового пути необходимо, чтобы при длительном стрессе сохранить энергию для защиты клеток.

«Это показывает, как динамическая регуляция нейрогормона стресса регулирует компромисс между острой и долговременной реакцией на стресс», — объясняет ведущий автор исследования доктор Марк Алкема. 

Это исследование раскрывает важные молекулярные и нервные механизмы, которые в упрощенном виде показывают основу расстройств, находящихся в основе стрессовых расстройств у людей. Работа закладывает фундамент для изучения такого механизма повреждения человеческих клеток при разных видах стресса, как активация и деактивация инсулинового пути. В перспективе эти данные могут помочь в поиске лечения разных видов стрессовых расстройств, побочных эффектов стресса и старения.