Biologia / Biochimica

Combatti o scappa: le nostre ossa hanno un ruolo?

L’adrenalina e il cortisolo guidano la nostra risposta di lotta o fuga. Almeno così abbiamo pensato fino ad ora. Un nuovo studio punta il dito sulla molecola ossea dell’osteocalcina come protagonista di questo meccanismo di sopravvivenza.

La risposta acuta allo stress, o la risposta di lotta o fuga, è un meccanismo di sopravvivenza che consente agli animali di reagire rapidamente a situazioni minacciose.

Nell’uomo, una familiare scarica di adrenalina accompagna la sensazione di pericolo. Ci prepariamo a combattere l’imminente minaccia o scappare da essa prima che i nostri corpi e le nostre menti si calmino e ritornino a uno stato di riposo.

A livello fisiologico, la risposta acuta allo stress vede il sistema nervoso simpatico inviare un segnale alle ghiandole surrenali, che rilasciano adrenalina e cortisolo in risposta. Un aumento della temperatura corporea, un aumento dell’energia disponibile nel sangue sotto forma di glucosio, nonché battiti cardiaci e respiri più rapidi, seguono questo.

Tuttavia, permangono domande sui principali driver alla base del processo.

In un articolo sulla rivista Cell Metabolism, il Dr. Gerard Karsenty, professore presso il Dipartimento di Genetica e Sviluppo del Columbia University Irving Medical Center di New York, spiega che gli ormoni glucocorticoidi, come il cortisolo, agiscono lentamente e “hanno bisogno ore per regolare i processi fisiologici, qualcosa che sembra incompatibile con la necessità di una risposta immediata “.

Il dott. Karsenty e i suoi colleghi rivelano un nuovo sorprendente giocatore nella regolazione della risposta acuta allo stress.

Risposta allo stress “impossibile” senza osso

Il team di ricerca dietro questo nuovo studio ha un interesse di vecchia data per il ruolo che l’osso svolge nei nostri corpi. Una volta pensata semplicemente come la struttura che ci mantiene in posizione verticale, la ricerca del Dr. Karsenty indica che le molecole rilasciate dall’osso hanno effetti di vasta portata su organi come il nostro cervello, i muscoli e l’intestino.

“La visione delle ossa come un semplice assemblaggio di tubi calcificati è profondamente radicata nella nostra cultura biomedica”, spiega.

Di particolare interesse è l’osteocalcina, l’ormone derivato dalle ossa, che i ricercatori hanno implicato in una serie di processi fisiologici, come la secrezione di insulina, la funzione cerebrale e la fertilità maschile.

Ma dove si inserisce la risposta acuta allo stress in questo quadro?

“Se pensi all’osso come qualcosa che si è evoluto per proteggere l’organismo dal pericolo – il cranio protegge il cervello dal trauma, lo scheletro consente ai vertebrati di sfuggire ai predatori e persino le ossa dell’orecchio ci avvisano dell’avvicinarsi del pericolo – le funzioni ormonali di l’osteocalcina inizia a dare un senso “, sottolinea Karsenty.

Per il loro studio, il team ha misurato i livelli di osteocalcina nei topi esposti a condizioni di laboratorio stressanti. Hanno anche misurato i livelli di osteocalcina di 20 volontari umani prima e 30 minuti dopo un intervento di conversazione pubblica e esame incrociato di 10 minuti.

In tutti i casi, i ricercatori hanno osservato un aumento dei livelli di osteocalcina, ma non dei livelli di altri ormoni derivati ​​dalle ossa.

Nei topi, in particolare, il team ha riscontrato un rapido picco nei livelli di osteocalcina che ha raggiunto il suo picco dopo 2,5 minuti quando i ricercatori hanno esposto gli animali a un componente dell’urina di volpe.

Quando il team ha esposto topi geneticamente modificati che non sono stati in grado di produrre osteocalcina a un fattore di stress, non hanno visto i segni fisiologici della risposta acuta allo stress.

“Nei vertebrati ossei, la risposta acuta allo stress non è possibile senza osteocalcina”, commenta Karsenty sulle sue scoperte.

Che ne dici di lasciare adrenalina e cortisolo?

Le persone che hanno la malattia di Addison, che è una condizione in cui le ghiandole surrenali non funzionano correttamente, possono reagire a situazioni stressanti con una risposta acuta allo stress, nonostante abbiano livelli più bassi di ormoni surrenali.

In ulteriori esperimenti, il team di ricerca ha esaminato i topi che avevano rimosso chirurgicamente le ghiandole surrenali e quindi non erano in grado di produrre cortisolo e adrenalina. Questi animali erano ancora in grado di innescare una risposta acuta allo stress di fronte a un fattore di stress.

Ciò potrebbe essere dovuto ai livelli più elevati di osteocalcina in questi animali, suggeriscono i ricercatori.

Hanno testato questa ipotesi usando topi senza ghiandole surrenali che gli scienziati avevano ulteriormente modificato geneticamente in modo che gli animali non fossero in grado di produrre alti livelli di osteocalcina. Senza questa capacità, gli animali non erano in grado di innescare una risposta acuta allo stress quando i ricercatori li hanno esposti a un fattore di stress.

Questi risultati implicano che l’osteocalcina può guidare direttamente la risposta acuta allo stress, anche in assenza di adrenalina e cortisolo.

In effetti, quando i ricercatori hanno iniettato l’ormone nei topi in assenza di un fattore di stress, hanno visto “un aumento significativo della frequenza cardiaca, del dispendio energetico e del consumo di ossigeno nei [topi]”, come spiegano nel documento.

“Cambia completamente il modo in cui pensiamo a come si verificano le risposte acute allo stress”, commenta il dott. Karsenty sui risultati del suo studio.

“Sebbene questo certamente non escluda che gli ormoni glucocorticoidi possano essere implicati in una certa capacità nella risposta acuta allo stress, suggerisce la possibilità che altri ormoni […] possano essere coinvolti.”

Dr. Karsenty

Tuttavia, il team sottolinea che il loro studio ha dei limiti. Non hanno dimostrato con precisione come l’osteocalcina possa produrre, ad esempio, i segni fisiologici caratteristici della risposta acuta allo stress.

Sono necessari ulteriori studi per definire in dettaglio i dettagli dei percorsi. Tuttavia, questo studio evidenzia quanto c’è ancora da scoprire sulla complessa interazione tra le nostre diverse parti del corpo.

Questo post è stato utile per te?

+0

Ti potrebbe interessare

Menu