Boj alebo útek: Zohrávajú úlohu naše kosti?
Adrenalín a kortizol sú motorom našej reakcie na boj alebo útek. Alebo sme si to mysleli až doteraz. Nová štúdia ukazuje prstom na kostnú molekulu osteokalcín ako na ústredného hráča v tomto mechanizme prežitia.
Akútna stresová reakcia alebo reakcia na boj alebo útek je mechanizmus prežitia, ktorý umožňuje zvieratám rýchlo reagovať na hrozivé situácie.
U ľudí je pocit nebezpečenstva sprevádzaný známym adrenalínom. Pripravujeme sa na boj proti bezprostrednej hrozbe alebo z nej unikneme skôr, ako sa naše telá a mysle upokoja a vrátia sa do pokojného stavu.
Na fyziologickej úrovni akútna stresová reakcia vidí, že sympatický nervový systém vysiela signál do nadobličiek, ktoré v reakcii uvoľňujú adrenalín a kortizol. Nasleduje zvýšenie telesnej teploty, zvýšenie ľahko dostupnej energie v krvi vo forme glukózy, ako aj rýchlejší srdcový rytmus a dych.
Otázky však zostávajú okolo hlavných hybných síl procesu.
V príspevku v časopise Bunkový metabolizmusDr. Gerard Karsenty, profesor na katedre genetiky a vývoja na Columbia University Irving Medical Center v New Yorku, vysvetľuje, že glukokortikoidné hormóny, ako je kortizol, pôsobia pomaly a „potrebujú hodiny na reguláciu fyziologických procesov, čo je niečo, čo sa zdá byť v rozpore s potrebou okamžitej reakcie. “
Dr. Karsenty a jeho kolegovia odhalili prekvapivého nového hráča v regulácii akútnej stresovej reakcie.
Stresová reakcia „nie je možná“ bez kostí
Výskumný tím, ktorý stojí za touto novou štúdiou, sa dlhodobo zaujíma o úlohu, ktorú v našich telách zohráva kosť. Výskum Dr. Karsentyho, ktorý bol považovaný iba za štruktúru, ktorá nás udržuje vo vzpriamenej polohe, naznačuje, že molekuly uvoľňované z kostí majú ďalekosiahle účinky na také orgány, ako sú naše mozgy, svaly a črevá.
„Pohľad na kosti ako na zostavu zvápenatených trubíc je hlboko zakorenený v našej biomedicínskej kultúre,“ vysvetľuje.
Obzvlášť zaujímavý je hormón osteokalcín pochádzajúci z kostí, ktorý vedci zapojili do celého radu fyziologických procesov, ako je sekrécia inzulínu, funkcia mozgu a plodnosť mužov.
Ale kam zapadá akútna stresová reakcia do tohto obrazu?
"Ak si myslíte, že kosť je niečo, čo sa vyvinulo za účelom ochrany organizmu pred nebezpečenstvom - lebka chráni mozog pred traumou, kostra umožňuje stavovcom uniknúť pred predátormi a dokonca aj kosti v uchu nás upozorňujú na blížiace sa nebezpečenstvo - hormonálne funkcie osteokalcín začína dávať zmysel, “upozorňuje Karsenty.
Pre svoju štúdiu tím meral hladiny osteokalcínu u myší vystavených stresujúcim laboratórnym podmienkam. Merali tiež hladiny osteokalcínu u 20 ľudských dobrovoľníkov pred a 30 minút po 10-minútovej verejnej reči a krížovom výsluchu.
Vedci vo všetkých prípadoch pozorovali zvýšenie hladín osteokalcínu, nie však hladín iných hormónov pochádzajúcich z kostí.
Najmä u myší tím zistil rýchly nárast hladín osteokalcínu, ktorý dosiahol svoj vrchol po 2,5 minútach, keď vedci vystavili zvieratá zložke líščieho moču.
Keď tím vystavil myši s genetickým inžinierstvom, ktoré neboli schopné produkovať osteokalcín stresantu, nevidel fyziologické príznaky akútnej stresovej reakcie.
"U kostných stavovcov nie je akútna stresová odpoveď možná bez osteokalcínu," komentuje svoje zistenia Karsenty.
Čo tak nechať adrenalín a kortizol?
Ľudia, ktorí majú Addisonovu chorobu, čo je stav, pri ktorom nadobličky nepracujú správne, môžu napriek nízkym hladinám hormónov nadobličiek reagovať na stresové situácie akútnou stresovou reakciou.
V ďalších experimentoch sa výskumný tím zameral na myši, ktorým boli chirurgicky odstránené nadobličky a neboli tak schopné produkovať kortizol a adrenalín. Tieto zvieratá boli stále schopné vyvolať akútnu stresovú reakciu, keď boli vystavené stresu.
Môže to byť spôsobené vyššími hladinami osteokalcínu u týchto zvierat, tvrdia vedci.
Túto hypotézu testovali na myšiach bez nadobličiek, ktoré vedci ďalej geneticky modifikovali, takže zvieratá neboli schopné produkovať vysoké hladiny osteokalcínu. Bez tejto schopnosti zvieratá neboli schopné vyvolať akútnu stresovú reakciu, keď ich vedci vystavili stresovému faktoru.
Tieto výsledky naznačujú, že osteokalcín môže priamo riadiť akútnu stresovú reakciu, a to aj pri absencii adrenalínu a kortizolu.
Keď vedci injekčne podali hormón do myší bez stresu, videli „výrazne zvýšený srdcový rytmus, výdaj energie a spotrebu kyslíka u myší“, ako to vysvetľujú v príspevku.
"Úplne to mení naše myslenie o tom, ako sa vyskytujú akútne stresové reakcie," komentuje výsledky svojej štúdie Dr. Karsenty.
"Aj keď to určite nevylučuje, že glukokortikoidové hormóny môžu byť do istej miery zahrnuté v reakcii na akútny stres, naznačuje to možnosť, že by mohli byť zapojené aj ďalšie hormóny [...]."
Dr. Karsenty
Tím však poukazuje na to, že ich štúdia má obmedzenia. Nepreukázali presne, ako môže napríklad osteokalcín vytvárať charakteristické fyziologické príznaky akútnej stresovej reakcie.
Sú potrebné ďalšie štúdie, ktoré by podrobnejšie objasnili podrobnosti jednotlivých chodníkov. Táto štúdia však zdôrazňuje, koľko toho ešte treba zistiť o zložitej súhre medzi našimi rôznymi časťami tela.
