Kiderült, hogy a csontok és nem az adrenalin az, ami kiváltja a testben a "küzdj vagy menekülj" reakciót

Ha egy állat ragadozóval vagy hirtelen veszéllyel néz szembe, a pulzusszáma megemelkedik, a légzése gyorsabbá válik, és glükóz formájában...

Ha egy állat ragadozóval vagy hirtelen veszéllyel néz szembe, a pulzusszáma megemelkedik, a légzése gyorsabbá válik, és glükóz formájában üzemanyag kerül az egész testébe, hogy felkészítse a harcra vagy a menekülésre.

Ezeket a fiziológiai változásokat, amelyek a "küzdj vagy menekülj" választ eredményezik, korábban részben az adrenalin hormon hatásának tulajdonították.

A Columbia Egyetem kutatóinak egy új tanulmánya azonban azt sugallja, hogy a csontos gerincesek a csontváz nélkül nem képesek erre a veszélyre adott válaszra. A kutatók egerekben és emberekben azt tapasztalták, hogy szinte azonnal, miután az agy felismerte a veszélyt, utasítja a csontvázat, hogy juttasson a véráramba a csontból származó oszteokalcin hormont, amelyre szükség van a küzdj vagy menekülj válasz bekapcsolásához. (1)

"Csontos gerincesekben az akut stresszválasz oszteokalcin nélkül nem lehetséges," - mondja a tanulmány vezető kutatója, Gérard Karsenty, a Columbia Egyetem Vagelos Orvosok és Sebészek Főiskolája Genetikai és Fejlesztési Tanszékének elnöke.

"Ez teljes mértékben megváltoztatja azt, hogy mi gondolunk arról, hogy az akut stresszválasz hogyan alakul ki."

Miért a csontok?

"A csontokról, mint pusztán meszes csövekről alkotott nézet mélyen be van ivódva az orvosbiológiai kultúránkba," - mondja Karsenty. Ám körülbelül egy évtizeddel ezelőtt a laboratóriuma feltételezte és bebizonyította, hogy a csontváz rejtett hatásokat gyakorol más szervekre.

A kutatás feltárta, hogy a csontváz oszteokalcint szabadít fel, amely a véráramon keresztül haladva befolyásolja a hasnyálmirigy, az agy, az izmok és más szervek biológiai funkcióit.

Azóta több tanulmány is kimutatta, hogy az oszteokalcin segít szabályozni az anyagcserét azáltal, hogy növeli a sejtek glükózbefogadási képességét, javítja a memóriát, és segít az állatoknak gyorsabban futni, nagyobb kitartással.

Miért van a csontnak ez a látszólag nem összefüggő hatása más szervekre?

"Ha belegondolunk, a csont úgy fejlődött, hogy megvédje a szervezetet a veszélytől - a koponya védi az agyat a traumától, a csontváz lehetővé teszi a gerincesek számára, hogy elkerüljék a ragadozókat, sőt a fülben lévő csontok is figyelmeztetnek a veszély közeledtére - az oszteokalcin hormonális funkcióinak viszont már értelme van," - mondja Karsenty. Ha a csont a veszély elkerülésének eszközeként fejlődött ki, Karsenty arra a feltételezésre jutott, hogy a csontváznak részt kell vennie az akut stresszválaszban is, amely veszély jelenlétében aktiválódik.

Az oszteokalcin a veszélyre való reagáláshoz szükséges

Ha az oszteokalcin segít kiváltani az akut stresszreakciót, akkor a veszély észlelése után az első néhány percben gyorsan kell működnie.

Az új tanulmányban a kutatók ragadozó vizeletet és más stresszorokat mutattak meg egereknek, és a véráramlás változásait keresték. 2-3 percen belül észlelték az oszteokalcin szint emelkedését.

Hasonlóképpen az embereknél a kutatók azt találták, hogy az oszteokalcin az emberekben is megemelkedik, amikor egy nyilvános beszéd vagy keresztkérdések során stressznek vannak kitéve.

Amikor az oszteokalcin szint megemelkedett, a pulzus, a testhőmérséklet és a vércukorszint is emelkedett az egerekben, amikor a küzdj vagy menekülj válasz beindult.

Ezzel szemben azok az egerek, amelyeket genetikailag úgy módosítottak, hogy képtelenek voltak előállítani az oszteokalcint vagy annak receptorait, teljesen közömbösek voltak a stresszor iránt.

"Oszteokalcin nélkül nem reagáltak erőteljesen a vélt veszélyre," - mondja Karsenty. "A vadonban rövid életük lenne."

Utolsó tesztként a kutatók csak nagy mennyiségű oszteokalcin beadásával tudtak heveny stresszválaszt kiváltani stressz nélküli egerekben.

Az adrenalin nem szükséges a küzdj vagy menekülj válaszhoz

A megállapítások azt is megmagyarázhatják, hogy a mellékvese nélküli állatok és a mellékvese-elégtelenséggel küzdő betegek - akiknek nincsenek adrenalin vagy egyéb mellékvese hormon termelésre képes szervük - miért tudnak akut stresszreakciót kialakítani.

Az egerek esetében ez a képesség eltűnt, amikor nem tudtak nagy mennyiségű oszteokalcint előállítani.

"Ez azt mutatja, hogy a vérben keringő oszteokalcin szintje elegendő az akut stresszválasz kiváltásához," - mondja Karsenty.

A fiziológia a biológia új határterülete

A fiziológia régimódi biológiának tűnhet, de az elmúlt 15 évben kifejlesztett új genetikai technikák a tudomány új határterületévé tették.

Az egyes gének inaktiválása az állatok bizonyos sejtjeiben és meghatározott időpontokban számos új szervek közötti kapcsolat azonosításához vezetett. A csontváz csak egy példa; a szív és az izmok szintén befolyásolnak más szerveket.

"Nincs kétségem afelől, hogy sokkal több új, szervek közötti jelet fogunk felfedezni," - mondja Karsenty -, "és ezek az interakciók ugyanolyan fontosak lehetnek, mint a 20. század elején felfedezettek." (2)

(1) - https://www.cell.com/cell-metabolism/pdf/
(2) - https://www.cuimc.columbia.edu/news/bone