Boj nebo útěk: Hrají roli naše kosti?
Adrenalin a kortizol řídí naši reakci na boj nebo útěk. Nebo jsme si to mysleli až dosud. Nová studie ukazuje prstem na kostní molekulu osteokalcin jako na ústředního hráče v tomto mechanismu přežití.
Akutní stresová reakce nebo reakce na boj nebo útěk je mechanismus přežití, který zvířatům umožňuje rychle reagovat na ohrožující situace.
U lidí provází pocit nebezpečí známý adrenalin. Připravujeme se na odvrácení bezprostřední hrozby nebo únik z ní, než se naše těla a mysli uklidní a vrátí do klidového stavu.
Na fyziologické úrovni akutní stresová reakce vidí, že sympatický nervový systém vysílá signál do nadledvin, které v reakci uvolňují adrenalin a kortizol. Následuje nárůst tělesné teploty, zvýšení snadno dostupné energie v krvi ve formě glukózy a rychlejší srdeční rytmus a dech.
Otázky však zůstávají nad hlavními hnacími silami procesu.
V článku v časopise Buněčný metabolismusDr. Gerard Karsenty, profesor na katedře genetiky a vývoje na Columbia University Irving Medical Center v New Yorku, vysvětluje, že glukokortikoidní hormony, jako je kortizol, působí pomalu a „potřebují hodiny k regulaci fyziologických procesů, což je něco, co se zdá být v rozporu s nutností okamžité reakce. “
Dr. Karsenty a jeho kolegové odhalují překvapivého nového hráče v regulaci akutní stresové reakce.
Stresová reakce „není možná“ bez kosti
Výzkumný tým, který stojí za touto novou studií, má dlouhodobý zájem o roli, kterou hraje kost v našich tělech. Výzkum Dr. Karsenty, který byl považován za pouhou strukturu, která nás udržuje ve vzpřímené poloze, naznačuje, že molekuly uvolněné z kostí mají dalekosáhlé účinky na takové orgány, jako jsou naše mozky, svaly a střeva.
"Pohled na kosti jako pouhou sestavu kalcifikovaných trubic je hluboce zakořeněný v naší biomedicínské kultuře," vysvětluje.
Zvláštní pozornost je věnována kostnímu hormonu osteokalcinu, který vědci zapojili do řady fyziologických procesů, jako je sekrece inzulínu, funkce mozku a mužská plodnost.
Ale kam zapadá reakce akutního stresu do tohoto obrázku?
"Pokud si myslíte, že kost je něco, co se vyvinulo k ochraně organismu před nebezpečím - lebka chrání mozek před traumatem, kostra umožňuje obratlovcům uniknout predátorům a dokonce i kosti v uchu nás upozorňují na blížící se nebezpečí - hormonální funkce osteokalcin začíná dávat smysl, “zdůrazňuje Karsenty.
Pro jejich studii tým měřil hladiny osteokalcinu u myší vystavených stresujícím laboratorním podmínkám. Také měřili hladiny osteokalcinu u 20 lidských dobrovolníků před a 30 minut po 10minutovém úkolu na veřejném mluvení a křížovém výslechu.
Ve všech případech vědci pozorovali zvýšení hladin osteokalcinu, ale ne v hladinách jiných hormonů odvozených z kostí.
Zejména u myší tým zjistil rychlý nárůst hladin osteokalcinu, který dosáhl svého vrcholu po 2,5 minutách, když vědci vystavili zvířata složce moči z lišky.
Když tým vystavil myši s genetickým inženýrstvím, které nebyly schopné produkovat osteokalcin stresující látce, neviděli fyziologické příznaky akutní stresové reakce.
"U kostnatých obratlovců není akutní stresová reakce bez osteokalcinu možná," komentuje své nálezy Karsenty.
A co nechat adrenalin a kortizol?
Lidé, kteří mají Addisonovu chorobu, což je stav, kdy nadledviny nepracují správně, mohou reagovat na stresové situace akutní stresovou reakcí, přestože mají nižší hladinu nadledvinových hormonů.
V dalších experimentech se výzkumný tým podíval na myši, kterým byly chirurgicky odstraněny nadledviny a nebyly tak schopné produkovat kortizol a adrenalin. Tato zvířata byla stále schopna vyvolat akutní stresovou reakci, když čelila stresorům.
To může být způsobeno vyššími hladinami osteokalcinu u těchto zvířat, tvrdí vědci.
Tuto hypotézu testovali na myších bez nadledvin, které vědci dále geneticky modifikovali, takže zvířata nebyla schopna produkovat vysoké hladiny osteokalcinu. Bez této schopnosti nebyla zvířata schopna vyvolat akutní stresovou reakci, když je vědci vystavili působení stresoru.
Tyto výsledky naznačují, že osteokalcin může přímo řídit akutní stresovou reakci, i když chybí adrenalin a kortizol.
Když vědci injikovali hormon do myší bez stresu, viděli „významně zvýšenou srdeční frekvenci, výdej energie a spotřebu kyslíku u myší“, jak vysvětlují v článku.
"Úplně to mění naše myšlení o tom, jak dochází k akutním stresovým reakcím," komentuje výsledky své studie Dr. Karsenty.
"Ačkoli to rozhodně nevylučuje, že glukokortikoidové hormony mohou být do určité míry zapojeny do reakce akutního stresu, naznačuje to možnost, že by mohly být zahrnuty i další hormony [...]."
Dr. Karsenty
Tým však zdůrazňuje, že jejich studie má svá omezení. Například neukázali přesně, jak může osteokalcin vyvolat charakteristické fyziologické příznaky akutní stresové reakce.
Jsou zapotřebí další studie, které by podrobněji upřesnily podrobnosti cest. Tato studie však zdůrazňuje, kolik ještě zbývá zjistit o složité souhře mezi našimi různými částmi těla.
