Boj ali beg: Ali naše kosti igrajo pomembno vlogo?
Adrenalin in kortizol poganjata naš odziv na boj ali beg. Ali tako smo mislili do zdaj. Nova študija kaže s prstom na kostno molekulo osteokalcin kot osrednjega akterja tega mehanizma preživetja.
Odziv na akutni stres ali odziv boj ali beg je mehanizem preživetja, ki živalim omogoča hitro odzivanje na nevarne situacije.
Pri ljudeh pozna občutek adrenalina, ki spremlja občutek nevarnosti. Pripravimo se na boj proti neposredni nevarnosti ali pobeg pred njo, preden se naša telesa in misli umirijo in vrnejo v stanje počitka.
Na fiziološki ravni odziv akutnega stresa vidi, da simpatični živčni sistem pošlje signal nadledvičnim žlezam, ki v odgovor sproščajo adrenalin in kortizol. Temu sledijo dvig telesne temperature, povečanje lahko dostopne energije v krvi v obliki glukoze ter hitrejši srčni utrip in dihanje.
Vendar ostajajo vprašanja glede glavnih gonilnih sil procesa.
V prispevku v reviji Presnova celic, Dr. Gerard Karsenty, profesor na oddelku za genetiko in razvoj na Medicinskem centru Columbia University Irving v New Yorku, pojasnjuje, da glukokortikoidni hormoni, kot je kortizol, delujejo počasi in "potrebujejo ure za uravnavanje fizioloških procesov, kar je nekaj, kar se zdi v neskladju s potrebo po takojšnjem odzivu. "
Doktor Karsenty in njegovi kolegi razkrivajo presenetljivega novega akterja pri regulaciji akutnega odziva na stres.
Odziv na stres 'ni mogoč' brez kosti
Raziskovalna skupina, ki stoji za to novo študijo, že dolgo zanima vlogo kosti v naših telesih. Raziskave dr. Karsentyja, ki so bile nekoč mišljene zgolj kot struktura, ki nas drži pokonci, kažejo, da molekule, ki se sproščajo iz kosti, imajo daljnosežne učinke na organe, kot so naši možgani, mišice in črevesje.
"Pogled na kosti kot zgolj na sklop poapnelih cevi je globoko zasidran v naši biomedicinski kulturi," pojasnjuje.
Posebej zanimiv je hormon osteokalcin, pridobljen iz kosti, ki so ga raziskovalci vključili v vrsto fizioloških procesov, kot so izločanje inzulina, delovanje možganov in plodnost moških.
Kje pa se v to sliko ujema odziv na akutni stres?
»Če mislite na kosti kot na nekaj, kar se je razvilo za zaščito organizma pred nevarnostmi - lobanja ščiti možgane pred travmami, okostje omogoča vretenčarjem, da pobegnejo pred plenilci, in celo kosti v ušesu nas opozarjajo na približevanje nevarnosti - hormonske funkcije osteokalcin začne imeti smisel, «poudarja Karsenty.
Za svojo študijo je skupina pri miših, ki so bile izpostavljene stresnim laboratorijskim razmeram, izmerila raven osteokalcina. Izmerili so tudi ravni osteokalcina pri 20 prostovoljcih pred in po 30 minutah po 10-minutni nalogi za javni nastop in navzkrižni izpit.
V vseh primerih so raziskovalci opazili zvišanje ravni osteokalcina, ne pa tudi ravni drugih hormonov, pridobljenih iz kosti.
Zlasti pri miših je ekipa ugotovila hiter skok ravni osteokalcina, ki je dosegla svoj vrh po 2,5 minutah, ko so raziskovalci živali izpostavili komponenti lisičjega urina.
Ko je ekipa izpostavila gensko spremenjene miši, ki niso mogle proizvesti osteokalcina, stresorju, niso videli fizioloških znakov odziva na akutni stres.
"Pri koščenih vretenčarjih odziv na akutni stres ni mogoč brez osteokalcina," svoje ugotovitve komentira Karsenty.
Kaj pa pustiti adrenalin in kortizol?
Ljudje, ki imajo Addisonovo bolezen, ki je stanje, v katerem nadledvične žleze ne delujejo pravilno, se lahko na stresne situacije odzovejo z akutnim stresnim odzivom, kljub temu da imajo nižje ravni nadledvičnih hormonov.
V nadaljnjih poskusih je raziskovalna skupina preučevala miši, ki so jim kirurško odstranili nadledvične žleze in zato niso mogli proizvajati kortizola in adrenalina. Te živali so se še vedno lahko odzvale na akutni stres, ko so se soočile s stresorjem.
Razlog za to je lahko višja raven osteokalcina pri teh živalih, predlagajo raziskovalci.
To hipotezo so preizkusili z uporabo miši brez nadledvične žleze, ki so jih znanstveniki še gensko spremenili, tako da živali niso mogle proizvajati visoke ravni osteokalcina. Brez te sposobnosti živali niso mogle doseči akutnega odziva na stres, ko so jih raziskovalci izpostavili stresorju.
Ti rezultati kažejo, da lahko osteokalcin neposredno vodi akutni stresni odziv, tudi če ni adrenalina in kortizola.
Ko so raziskovalci vbrizgavali hormon miši v odsotnosti stresorja, so opazili "znatno povečan srčni utrip, porabo energije in porabo kisika pri [miših]", kot pojasnjujejo v prispevku.
"Popolnoma spremeni naše razmišljanje o tem, kako se pojavijo akutni stresni odzivi," dr. Karsenty komentira rezultate svoje študije.
"Čeprav to vsekakor ne izključuje, da lahko glukokortikoidni hormoni v določeni meri sodelujejo pri akutnem stresnem odzivu, nakazuje možnost, da bi lahko bili vpleteni tudi drugi hormoni [...]."
Dr. Karsenty
Vendar pa skupina poudarja, da ima njihova študija omejitve. Niso natančno pokazali, kako lahko osteokalcin na primer povzroči značilne fiziološke znake odziva na akutni stres.
Potrebne so nadaljnje študije za natančnejše določanje podrobnosti poti. Vendar pa ta študija poudarja, koliko je še treba odkriti o zapletenem medsebojnem delovanju različnih delov telesa.
