Fight-or-flight: Spiller vores knogler en rolle?
Adrenalin og cortisol driver vores kamp-eller-fly-respons. Eller så tænkte vi indtil nu. En ny undersøgelse peger fingeren mod knoglemolekylet osteocalcin som en central spiller i denne overlevelsesmekanisme.
Det akutte stressrespons eller kamp-eller-fly-responset er en overlevelsesmekanisme, der gør det muligt for dyr at reagere hurtigt på truende situationer.
Hos mennesker ledsager en velkendt adrenalinhastighed følelsen af fare. Vi forbereder os på at bekæmpe den forestående trussel eller flygte fra den, før vores kroppe og sind beroliger og vender tilbage til en hvilende tilstand.
På det fysiologiske niveau ser det akutte stressrespons det sympatiske nervesystem sende et signal til binyrerne, som frigiver adrenalin og cortisol som reaktion. En stigning i kropstemperaturen, en stigning i let tilgængelig energi i blodet i form af glukose samt hurtigere hjerteslag og åndedræt følger dette.
Der er dog stadig spørgsmål om de vigtigste drivkræfter bag processen.
I en artikel i tidsskriftet Cellemetabolisme, Dr. Gerard Karsenty, professor ved Institut for Genetik og Udvikling ved Columbia University Irving Medical Center i New York, forklarer, at glukokortikoidhormoner, såsom kortisol, virker langsomt og ”har brug for timer for at regulere fysiologiske processer, noget der synes ikke at være i overensstemmelse med behovet for en øjeblikkelig reaktion. ”
Dr. Karsenty og hans kolleger afslører en overraskende ny spiller i reguleringen af det akutte stressrespons.
Stressrespons 'ikke muligt' uden knogle
Forskerholdet bag denne nye undersøgelse har en langvarig interesse i den rolle, som ben spiller i vores kroppe. Når en gang betragtes som blot den struktur, der holder os oprejst, viser Dr. Karsentys forskning, at molekyler frigivet fra knogle har vidtrækkende virkninger på sådanne organer som vores hjerner, muskler og tarm.
”Synet på knogler som blot en samling af forkalkede rør er dybt forankret i vores biomedicinske kultur,” forklarer han.
Af særlig interesse er det knogleafledte hormon osteocalcin, som forskere har impliceret i en række fysiologiske processer, såsom insulinsekretion, hjernefunktion og mandlig fertilitet.
Men hvor passer den akutte stressrespons ind i dette billede?
”Hvis du tænker på knogler som noget, der udviklede sig til at beskytte organismen mod fare - kraniet beskytter hjernen mod traumer, giver skelettet hvirveldyr mulighed for at undslippe rovdyr, og selv knoglerne i øret advarer os om at nærme sig fare - de hormonelle funktioner i osteocalcin begynder at give mening, ”påpeger Karsenty.
Til deres undersøgelse målte holdet osteocalcin-niveauer hos mus udsat for stressende laboratorieforhold. De målte også osteocalcin-niveauerne hos 20 menneskelige frivillige før og 30 minutter efter en 10-minutters tale og krydsundersøgelsesopgave.
I alle tilfælde observerede forskerne en stigning i osteocalcin-niveauer, men ikke i niveauerne af andre knogleafledte hormoner.
Især hos mus fandt holdet en hurtig stigning i osteocalcin-niveauer, der nåede sit højdepunkt efter 2,5 minutter, da forskerne udsatte dyrene for en komponent af rævurin.
Da holdet udsatte genetisk konstruerede mus, der ikke var i stand til at producere osteocalcin til en stressor, så de ikke de fysiologiske tegn på det akutte stressrespons.
”Hos knogler fra hvirveldyr er det akutte stressrespons ikke muligt uden osteocalcin,” kommenterer Karsenty sine fund.
Hvad med orlov adrenalin og cortisol?
Mennesker, der har Addisons sygdom, som er en tilstand, hvor binyrerne ikke fungerer korrekt, kan reagere på stressede situationer med et akut stressrespons på trods af at de har lavere niveauer af binyrerne.
I yderligere eksperimenter så forskergruppen på mus, der havde fjernet deres binyrerne kirurgisk og således ikke kunne producere cortisol og adrenalin. Disse dyr var stadig i stand til at montere et akut stressrespons, når de stod over for en stressor.
Dette kan skyldes højere niveauer af osteocalcin i disse dyr, foreslår forskerne.
De testede denne hypotese ved hjælp af mus uden binyrerne, som forskere havde genetisk modificeret yderligere, så dyrene ikke var i stand til at producere høje niveauer af osteocalcin. Uden denne evne var dyrene ikke i stand til at montere et akut stressrespons, da forskere udsatte dem for en stressor.
Disse resultater antyder, at osteocalcin direkte kan føre til det akutte stressrespons, selv i fravær af adrenalin og cortisol.
Da forskerne faktisk injicerede hormonet i mus i fravær af en stressor, så de ”en signifikant øget puls, energiforbrug og iltforbrug i [musene”, som de forklarer i avisen.
"Det ændrer fuldstændigt, hvordan vi tænker på, hvordan akutte stressresponser opstår," kommenterer Dr. Karsenty resultaterne af sin undersøgelse.
"Selvom dette bestemt ikke udelukker, at glukokortikoidhormoner kan være impliceret i en vis kapacitet i det akutte stressrespons, antyder det muligheden for, at andre hormoner [...] kan være involveret."
Dr. Karsenty
Teamet påpeger dog, at deres undersøgelse har begrænsninger. De har ikke vist nøjagtigt, hvordan f.eks. Osteocalcin kan producere de kendetegnende fysiologiske tegn på det akutte stressrespons.
Yderligere undersøgelser er nødvendige for at fastlægge detaljerne i stierne mere detaljeret. Denne undersøgelse fremhæver dog, hvor meget der stadig er at opdage om det komplekse samspil mellem vores forskellige kropsdele.
