Клеточные и организменные реакции, защищающие от вредных внешних или внутренних воздействий.Стрессовый ответ — это совокупность клеточных и организменных реакций, которые помогают организму выжить и восстановиться после вредных воздействий — внешних (жара, холод, токсины, радиация) или внутренних (неправильно свёрнутые белки, окислительное повреждение, инфекция). На клеточном уровне он включает быстрое производство защитных белков, временную остановку нормального роста и деления, а также восстановление повреждённых молекул. У многоклеточных организмов стрессовые реакции также включают согласованные сигналы между тканями: нервная и эндокринная системы выделяют гормоны, такие как кортизол, которые мобилизуют энергию и настраивают иммунную активность. В краткосрочной перспективе такая реакция обычно адаптивна: она восстанавливает баланс и защищает от повреждений. Но если стресс сильный или длительный, те же системы могут наносить вред, способствуя хроническому воспалению, метаболическим нарушениям и повреждению тканей. Поэтому понимание стрессовых реакций имеет центральное значение для медицины, сельского хозяйства и экологии, поскольку оно определяет, как организмы справляются с меняющейся средой.
Тепловой шоковый ответ был открыт в 1962 году Ферруччо Ритоссой, который наблюдал необычные пуфы на хромосомах в слюнных железах плодовой мушки после повышения температуры. Термин «стресс» в биологическом контексте популяризировал Ганс Селье в 1930-х годах своей концепцией общего адаптационного синдрома, описывающей неспецифическую реакцию на разнообразные вызовы.
Клетки обнаруживают стресс с помощью сенсоров, которые следят за сворачиванием белков, уровнем энергии и окислительно-восстановительным балансом. В случае теплового шокового ответа, например, транскрипционный фактор HSF1 активируется, когда сталкивается с неправильно свёрнутыми белками; затем он включает гены, кодирующие шапероны, которые помогают другим белкам правильно сворачиваться. Другие пути, такие как ответ на неправильно свёрнутые белки в эндоплазматическом ретикулуме или ответ на повреждение ДНК, останавливают деление клетки и запускают восстановление или, если повреждение слишком велико, программируемую гибель клетки. У животных гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось выделяет глюкокортикоидные гормоны, которые корректируют обмен веществ и подавляют несущественные функции в чрезвычайных ситуациях.
Пути стрессового ответа служат мишенями при разработке лекарств от рака и нейродегенеративных заболеваний, а также помогают выводить сорта сельскохозяйственных культур, устойчивые к жаре и засухе.
Белки теплового шока, индуцируемые стрессом, относятся к числу наиболее эволюционно консервативных известных белков: они встречаются практически в идентичной форме у бактерий и человека.