Борись или беги: наши кости играют роль?

Адреналин и кортизол стимулируют нашу реакцию «бей или беги». Или так мы думали до сих пор. Новое исследование указывает пальцем на костную молекулу остеокальцина как центрального игрока в этом механизме выживания.

Реакция на острый стресс или реакция «бой или бегство» – это механизм выживания, который позволяет животным быстро реагировать на угрожающие ситуации.

У людей знакомый прилив адреналина сопровождает чувство опасности. Мы готовимся отбить надвигающуюся угрозу или уйти от нее, пока наши тела и умы не успокоятся и не вернутся в состояние покоя.

На физиологическом уровне реакция на острый стресс приводит к тому, что симпатическая нервная система посылает сигнал надпочечникам, которые высвобождают адреналин и кортизол в ответ. За этим следует повышение температуры тела, увеличение легко доступной энергии в крови в форме глюкозы, а также учащение сердцебиения и дыхания.

Тем не мение, остаются вопросы по поводу основных движущих сил процесса.

В статье в журнале Cell Metabolism доктор Джерард Карсенти, профессор кафедры генетики и развития Медицинского центра Ирвинга Колумбийского университета в Нью-Йорке, объясняет, что глюкокортикоидные гормоны, такие как кортизол, действуют медленно и «нуждаются в часы для регулирования физиологических процессов, что-то, что кажется несовместимым с необходимостью немедленного ответа”.

Доктор Карсенти и его коллеги раскрывают удивительного нового игрока в регуляции реакции на острый стресс.

Борись или беги: наши кости играют роль?

Реакция на стресс «невозможна» без кости

Исследовательская группа, стоящая за этим новым исследованием, давно интересуется той ролью, которую кости играют в нашем организме. Исследования доктора Карсенти, когда-то считавшиеся просто структурой, которая поддерживает нас в вертикальном положении, показывают, что молекулы, выделяющиеся из кости, оказывают далеко идущее воздействие на такие органы, как наш мозг, мышцы и кишечник.

«Представление о костях как просто окаменелых трубках глубоко укоренилось в нашей биомедицинской культуре, – объясняет он.

Особый интерес представляет происходящий из кости гормон остеокальцин, который исследователи участвуют в ряде физиологических процессов, таких как секреция инсулина, функция мозга и фертильность мужчины.

Но где реакция на острый стресс вписывается в эту картину?

«Если вы думаете о кости как о чем-то, что развилось, чтобы защитить организм от опасности – череп защищает мозг от травм, скелет позволяет позвоночным убегать от хищников, и даже кости в ухе предупреждают нас о приближении к опасности – гормональным функциям Остеокальцин начинает обретать смысл », – подчеркивает Карсенти.

Для их изучения, команда измерила уровни остеокальцина у мышей, подвергшихся воздействию стрессовых лабораторных условий. Они также измерили уровни остеокальцина у 20 добровольцев до и через 30 минут после 10-минутного публичного выступления и перекрестного допроса.

Во всех случаях исследователи наблюдали повышение уровня остеокальцина, но не уровня других гормонов, происходящих из кости.

В частности, у мышей группа обнаружила быстрый скачок уровня остеокальцина, который достиг своего пика через 2,5 минуты, когда исследователи подвергли животных воздействию мочи лисы.

Когда команда выставила генно-инженерных мышей, которые не могли производить остеокальцин стрессору, они не увидели физиологических признаков реакции на острый стресс.

«У костных позвоночных реакция на острый стресс невозможна без остеокальцина», – комментирует Карсентри свои выводы.

Как насчет отпуска адреналина и кортизола?

Люди с болезнью Аддисона, которая является состоянием, при котором надпочечники не работают должным образом, могут реагировать на стрессовые ситуации с острой реакцией на стресс, несмотря на более низкий уровень гормонов надпочечников.

В дальнейших экспериментах исследовательская группа изучала мышей, которым хирургическим путем удалили надпочечники и, таким образом, они не могли продуцировать кортизол и адреналин. Эти животные все еще были способны вызывать острую реакцию на стресс при столкновении со стрессором.

Исследователи предполагают, что это может быть связано с более высоким уровнем остеокальцина у этих животных.

Они проверили эту гипотезу на мышах без надпочечников, которые ученые генетически модифицировали так, чтобы животные не могли вырабатывать высокий уровень остеокальцина. Без этой способности, животные не могли вызвать острую реакцию на стресс, когда исследователи подвергали их воздействию стрессора.

Эти результаты означают, что остеокальцин может непосредственно управлять острой реакцией на стресс, даже в отсутствие адреналина и кортизола.

Действительно, когда исследователи вводили гормон мышам в отсутствие стрессора, они увидели «значительно увеличенную частоту сердечных сокращений, расход энергии и потребление кислорода у мышей», как они объясняют в статье.

«Это полностью меняет наше представление о том, как возникают острые стрессовые реакции», – говорит доктор Карсентий комментируя результаты своего исследования.

«Хотя это, безусловно, не исключает, что глюкокортикоидные гормоны могут быть вовлечены в некоторый потенциал в ответ на острый стресс, это предполагает возможность, что другие гормоны […] могут быть вовлечены».

– доктор Карсентий

Тем не менее, команда отмечает, что их исследование имеет ограничения. Например, они не показали, как именно остеокальцин может вызывать физиологические признаки реакции на острый стресс.

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить детали путей более подробно. Тем не мение, это исследование показывает, сколько еще предстоит узнать о сложном взаимодействии между различными частями нашего тела.

Источник: https://www.medicalnewstoday.com/articles/326326.php