Fight-or-flight: Τα οστά μας παίζουν ρόλο;
Η αδρεναλίνη και η κορτιζόλη οδηγούν στην ανταπόκριση της μάχης ή της πτήσης. Ή έτσι σκεφτήκαμε μέχρι τώρα. Μια νέα μελέτη δείχνει το δάκτυλο στο μόριο των οστών οστεοκαλσίνη ως κεντρικό παράγοντα σε αυτόν τον μηχανισμό επιβίωσης.
Η απόκριση οξέος στρες, ή η απόκριση μάχης ή πτήσης, είναι ένας μηχανισμός επιβίωσης που επιτρέπει στα ζώα να αντιδρούν γρήγορα σε απειλητικές καταστάσεις.
Στους ανθρώπους, μια οικεία αδρεναλίνη συνοδεύει το αίσθημα κινδύνου. Ετοιμαζόμαστε να καταπολεμήσουμε την επικείμενη απειλή ή να ξεφύγουμε από αυτήν προτού ηρεμήσουν τα σώματα και τα μυαλά μας και επιστρέψουν σε κατάσταση ηρεμίας.
Σε φυσιολογικό επίπεδο, η οξεία απόκριση στο στρες βλέπει το συμπαθητικό νευρικό σύστημα να στέλνει ένα σήμα στους επινεφριδιακούς αδένες, οι οποίοι απελευθερώνουν την αδρεναλίνη και την κορτιζόλη ως απόκριση. Ακολουθεί η αύξηση της θερμοκρασίας του σώματος, η αύξηση της άμεσα διαθέσιμης ενέργειας στο αίμα με τη μορφή γλυκόζης, καθώς και ταχύτεροι καρδιακοί παλμοί και αναπνοές.
Ωστόσο, οι ερωτήσεις παραμένουν για τους κύριους οδηγούς πίσω από τη διαδικασία.
Σε ένα έγγραφο στο περιοδικό Μεταβολισμός κυττάρωνΟ Δρ Gerard Karsenty, καθηγητής στο Τμήμα Γενετικής και Ανάπτυξης του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου της Κολούμπια Irving στη Νέα Υόρκη, εξηγεί ότι οι γλυκοκορτικοειδείς ορμόνες, όπως η κορτιζόλη, είναι αργής δράσης και «χρειάζονται ώρες για τη ρύθμιση των φυσιολογικών διεργασιών, κάτι που φαίνεται ασυμβίβαστο με την ανάγκη για άμεση απάντηση. "
Ο Δρ Karsenty και οι συνάδελφοί του αποκαλύπτουν έναν εκπληκτικό νέο παίκτη στη ρύθμιση της οξείας απόκρισης στο άγχος.
Η απάντηση στο στρες «δεν είναι δυνατή» χωρίς οστά
Η ερευνητική ομάδα πίσω από αυτήν τη νέα μελέτη έχει ένα μακροχρόνιο ενδιαφέρον για το ρόλο που παίζει το οστό στο σώμα μας. Μόλις θεωρηθεί ότι είναι απλώς η δομή που μας κρατά σε όρθια θέση, η έρευνα του Dr. Karsenty δείχνει ότι τα μόρια που απελευθερώνονται από τα οστά έχουν εκτεταμένες επιπτώσεις σε όργανα όπως ο εγκέφαλος, οι μύες και το έντερο.
«Η άποψη των οστών ως απλώς ένα συγκρότημα ασβεστοποιημένων σωλήνων είναι βαθιά εδραιωμένη στη βιοϊατρική μας κουλτούρα», εξηγεί.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η οστεοκαλσίνη που προέρχεται από τα οστά, την οποία οι ερευνητές έχουν εμπλακεί σε μια σειρά φυσιολογικών διαδικασιών, όπως έκκριση ινσουλίνης, εγκεφαλική λειτουργία και γονιμότητα των ανδρών.
Αλλά πού ταιριάζει η οξεία απόκριση στρες σε αυτήν την εικόνα;
«Εάν σκέφτεστε το οστό ως κάτι που εξελίχθηκε για να προστατεύσει τον οργανισμό από τον κίνδυνο - το κρανίο προστατεύει τον εγκέφαλο από τραύμα, ο σκελετός επιτρέπει στα σπονδυλωτά να διαφύγουν των αρπακτικών, και ακόμη και τα οστά στο αυτί μας προειδοποιούν να πλησιάσουμε τον κίνδυνο - τις ορμονικές λειτουργίες του Η οστεοκαλσίνη αρχίζει να έχει νόημα », επισημαίνει ο Karsenty.
Για τη μελέτη τους, η ομάδα μέτρησε τα επίπεδα της οστεοκαλσίνης σε ποντίκια που εκτέθηκαν σε αγχωτικές εργαστηριακές συνθήκες. Μετρήθηκαν επίσης τα επίπεδα οστεοκαλσίνης 20 ανθρώπων εθελοντών πριν και 30 λεπτά μετά από μια 10λεπτη δημόσια ομιλία και μια διερεύνηση.
Σε όλες τις περιπτώσεις, οι ερευνητές παρατήρησαν αύξηση στα επίπεδα της οστεοκαλσίνης, αλλά όχι στα επίπεδα άλλων ορμονών που προέρχονται από τα οστά.
Σε ποντίκια, ειδικότερα, η ομάδα βρήκε μια γρήγορη άνοδο στα επίπεδα της οστεοκαλσίνης που έφτασε στο αποκορύφωμά της μετά από 2,5 λεπτά, όταν οι ερευνητές εξέθεσαν τα ζώα σε ένα συστατικό των ούρων της αλεπούς.
Όταν η ομάδα εξέθεσε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια που δεν μπόρεσαν να παράγουν οστεοκαλσίνη σε έναν στρεσογόνο, δεν είδαν τα φυσιολογικά σημάδια της οξείας απόκρισης στο στρες.
«Στα οστά σπονδυλωτά, η οξεία απόκριση στο στρες δεν είναι δυνατή χωρίς οστεοκαλσίνη», σχολιάζει ο Karsenty στα ευρήματά του.
Τι γίνεται με την άδεια αδρεναλίνης και κορτιζόλης;
Τα άτομα που πάσχουν από τη νόσο του Addison, η οποία είναι μια κατάσταση κατά την οποία τα επινεφρίδια δεν λειτουργούν σωστά, μπορούν να αντιδράσουν σε αγχωτικές καταστάσεις με οξεία απόκριση στο στρες, παρά το ότι έχουν χαμηλότερα επίπεδα επινεφριδίων.
Σε περαιτέρω πειράματα, η ερευνητική ομάδα εξέτασε ποντίκια που είχαν αφαιρεθεί χειρουργικά τα επινεφρίδια τους και έτσι δεν ήταν σε θέση να παράγουν κορτιζόλη και αδρεναλίνη. Αυτά τα ζώα ήταν ακόμη σε θέση να προκαλέσουν μια οξεία απόκριση στο άγχος όταν αντιμετωπίζουν ένα στρες.
Αυτό μπορεί να οφείλεται σε υψηλότερα επίπεδα οστεοκαλσίνης σε αυτά τα ζώα, προτείνουν οι ερευνητές.
Δοκίμασαν αυτήν την υπόθεση χρησιμοποιώντας ποντίκια χωρίς επινεφρίδια που οι επιστήμονες είχαν γενετικά τροποποιήσει περαιτέρω, έτσι ώστε τα ζώα να μην μπορούσαν να παράγουν υψηλά επίπεδα οστεοκαλσίνης. Χωρίς αυτήν την ικανότητα, τα ζώα δεν μπόρεσαν να προκαλέσουν οξεία απόκριση στο στρες όταν οι ερευνητές τα εξέθεσαν σε ένα στρες.
Αυτά τα αποτελέσματα υπονοούν ότι η οστεοκαλσίνη μπορεί να οδηγήσει άμεσα στην οξεία απόκριση στο στρες, ακόμη και απουσία αδρεναλίνης και κορτιζόλης.
Πράγματι, όταν οι ερευνητές ένεσαν την ορμόνη σε ποντίκια απουσία στρεσογόνου, είδαν «σημαντικά αυξημένο καρδιακό ρυθμό, δαπάνες ενέργειας και κατανάλωση οξυγόνου στα ποντίκια», όπως εξηγούν στο έγγραφο.
«Αλλάζει τελείως τον τρόπο με τον οποίο σκεφτόμαστε για το πώς συμβαίνουν οι οξείες αποκρίσεις στο στρες», σχολιάζει ο Dr. Karsenty για τα αποτελέσματα της μελέτης του.
«Αν και αυτό σίγουρα δεν αποκλείει ότι οι γλυκοκορτικοειδείς ορμόνες μπορεί να εμπλέκονται σε κάποια ικανότητα στην οξεία απόκριση στο στρες, υποδηλώνει την πιθανότητα να εμπλέκονται και άλλες ορμόνες […]».
Δρ Karsenty
Ωστόσο, η ομάδα επισημαίνει ότι η μελέτη τους έχει περιορισμούς. Δεν έχουν δείξει με ακρίβεια πώς η οστεοκαλσίνη μπορεί να παράγει τα χαρακτηριστικά φυσιολογικά σημάδια της οξείας απόκρισης στο στρες, για παράδειγμα.
Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να εντοπιστούν λεπτομερέστερα οι λεπτομέρειες των μονοπατιών. Ωστόσο, αυτή η μελέτη υπογραμμίζει πόσα απομένουν να ανακαλύψουμε για την περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ των διαφόρων μερών του σώματός μας.
