Нематоды или же круглые черви вида Caenorhabditis elegans, широко используемые в научных исследованиях в качестве модельного организма, имеют примечательную особенность — при экстремальных условиях они впадают в стадию так называемой дауэровской личинки, которая изолирована от окружающей среды и может выживать без пищи около четырех недель.
Долгое время биологи были уверены, что дауэровская личинка представляет собой полностью изолированную систему, которая не поддерживает никакого обмена веществ с окружающей средой. Однако исследовательская группа под руководством Теймураза Карчалии из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Общества Макса Планка совершенно неожиданно обнаружила, что если эти личинки поместить в раствор алкоголя, то продолжительность их жизни значительно увеличивается.
Ученые выяснили, что черви в этом состоянии способны принимать из окружающей среды алкоголь и усваивать его. В результате у них происходит изменения в метаболизме — этанол направляется в жировые ткани, где из него продуцируются аминокислоты и сахара, а возникающая при этом энергия обеспечивает питание. Кроме того, алкоголь помогает червям пережить обезвоживание, поскольку из него вырабатывается дисахарид тригалоза, способствующий восстановлению организмов после длительного высушенного состояния.
Но несмотря на увеличившуюся продолжительность жизни и тот факт, что алкоголь, по сути, является неограниченным источником энергии, в том числе и в природных условиях, личинки в конечном итоге все равно погибали. Чтобы найти объяснение этому феномену биологи обратились к своим коллегам из Университета Эрлангена-Нюрнберга и Центра физики и медицины Общества Макса Планка. Научная группа под руководством доктора Василия Забурдаева построила математическую модель метаболических путей дауэровских личинок, с помощью которой можно было предсказать продолжительность их жизни при различных концентрациях этанола и возможные мутации в метаболической системе. В результате ученые пришли к выводу, что причиной смерти червей является накопление токсических соединений.
Теперь авторы исследования намерены идентифицировать эти соединения и попытаться смягчить их действие, чтобы продлить жизнь червей еще больше. При этом не исключено, что понимание механизма выживания дауэровских личинок сможет в будущем помочь продлению жизни клеток человеческого организма.