Как питание контролирует рост через гормоны

Механизмы, останавливающие рост и определяющие конечный размер тела, долгое время оставались неясными. Исследование группы из Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) под руководством Кристен Мёрт, опубликованное в eLife, раскрывает новые детали этого процесса у плодовой мушки.

Ключевые гормоны роста

Рост насекомых и многих других животных зависит от среды, например, доступности пищи. Два гормона играют здесь решающую роль:

• Инсулин — контролирует скорость роста в ответ на питание.
• Экдизон — его пик, чувствительный к условиям среды, запускает метаморфоз, останавливая рост.

Молекулярный переключатель

Учёные обнаружили, как эти два процесса связаны. Всё зависит от локализации белка FoxO в клетках железы, синтезирующей экдизон.

• При нормальном питании: уровень инсулина повышается. FoxO покидает ядро клетки, что запускает каскад событий для роста и своевременного синтеза экдизона.
• При голодании: FoxO остаётся в ядре клетки, блокируя производство экдизона. Если голод наступает в фазе, предшествующей метаморфозу («критический вес»), синтез экдизона сильно задерживается, и личинка начинает превращение намного позже.

Значение и перспективы

По словам первого автора Такаши Коямы, этот механизм, вероятно, распространён среди многих организмов. Кристен Мёрт добавляет, что на синтез экдизона у насекомых также влияют температура, инфекции и уровень кислорода. Следующая задача — выяснить, действуют ли эти факторы через тот же механизм с участием FoxO, что даст полную картину, как комплекс условий среды тонко настраивает развитие и размер взрослой особи.