Кость, а не адреналин вызывает реакцию на стресс

Столкнувшись с хищником или внезапной опасностью, частота сердечных сокращений повышается, дыхание ускоряется, а топливо в форме глюкозы перекачивается по всему телу, чтобы подготовить к борьбе или бегству, сообщает Phys.org․

Считается, что эти физиологические реакции частично вызваны гормоном адреналином.

Но новое исследование ученых из Колумбии предполагает, что позвоночные не могут выработать такую реакция без скелета. Исследователи обнаружили, что у мышей и людей мозг при распозновании опасности инструктирует скелет, чтобы наполнить кровоток гормональным остеокальцином, который необходим для включения реакции «борьба или бегство».

«У костистых позвоночных реакция на острый стресс невозможна без остеокальцина», - говорит автор исследования Жерар Карсенти, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой генетики и развития Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета.

«Это полностью меняет наше представление о том, как возникают острые стрессовые реакции».

«Представление о костях как просто окаменелых пробирках глубоко укоренилось в нашей биомедицинской культуре», - говорит Карсенти.

Но около десяти лет назад его лаборатория выдвинула гипотезу и продемонстрировала, что скелет оказывает скрытое влияние на другие органы.

Исследование показало, что скелет выделяет остеокальцин, который проходит через кровоток, влияя на функции биологии поджелудочной железы, мозга, мышц и других органов.

Ряд исследований показал, что остеокальцин помогает регулировать обмен веществ, увеличивая способность клеток поглощать глюкозу, улучшает память и помогает животным быстрее бегать с большей выносливостью.

Почему кость оказывает все эти, казалось бы, не связанные эффекты на другие органы?

«Если думать 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 – гормональные функции Остеокальцина начинают обретать смысл», - говорит Карсенти.

Если кость развивалась как средство избежать опасности, скелет также должен быть вовлечен в реакцию на острый стресс, которая активируется при наличии опасности.

Если остеокальцин помогает вызвать острую стрессовую реакцию, он должен работать быстро, в первые несколько минут после обнаружения опасности.

В новом исследовании ученые дали понюхать мышам мочу хишника, наблюдая за изменения в кровотоке. Через 2-3 минуты они обнаружили резкий скачок уровня остеокальцина.

Исследователи также обнаружили, что остеокальцин также повышается у людей, когда они подвергаются стрессу во время публичных выступлений или перекрестного допроса.

Когда уровень остеокальцина возрастает, частота сердечных сокращений, температура тела и уровень глюкозы в крови у мышей также возрастали по мере того, как начиналась реакция на «борьбу или бегство».

Мыши, которые были генетически сконструированы так, что они не могли вырабатывать остеокальцин, были полностью безразличны к стрессору.

«Без остеокальцина они не реагировали сильно на предполагаемую опасность», - говорит Карсенти.

В качестве заключительного теста, исследователи смогли вызвать острую стрессовую реакцию у мышей без стресса, просто вводя большое количество остеокальцина.

Полученные данные могут также объяснить, почему у животных без надпочечников и пациентов с надпочечной недостаточностью – без средств выработки адреналина или других надпочечниковых гормонов – может развиться острая реакция на стресс.

«Это показывает нам, что уровень остеокальцина в крови достаточен для стимулирования реакции на острый стресс», - говорит Карсенти.

Следите за NEWS.am Medicine на Facebook и Twitter