Más que adrenalina. Una hormona que segregan los huesos, necesaria para activar la respuesta de lucha o huida
Un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de Columbia, en Estados Unidos, ha descubierto que la hormona osteocalcina, que se genera en los huesos, es necesaria para activar la respuesta al estrés de lucha o huida, algo que hasta ahora se ha estado achacando únicamente a la adrenalina o la noradrenalina.
Siempre se había pensado que cuando alguien se enfrenta a un depredador o peligro repentino, la frecuencia cardíaca aumenta, la respiración se acelera y se bombea combustible en forma de glucosa en todo el cuerpo como forma de respuesta para prepararse para luchar o huir, todo ello provocado por la hormona adrenalina.
Sin embargo, el nuevo estudio sugiere que los vertebrados óseos no pueden generar esta respuesta al peligro sin el esqueleto. Los investigadores encontraron en ratones y humanos que casi inmediatamente después de que el cerebro reconoce el peligro, le indica al esqueleto que inunde el torrente sanguíneo con la hormona osteocalcina derivada de los huesos, que es necesaria para activar la respuesta de lucha o huida.
"En los vertebrados óseos, la respuesta al estrés agudo no es posible sin osteocalcina --asegura el investigador principal del estudio, Gérard Karsenty, presidente del Departamento de Genética y Desarrollo del Colegio Vagelos de Médicos y Cirujanos de la Universidad de Columbia--. Cambia completamente la forma en que pensamos sobre cómo ocurren las respuestas de estrés agudo".
"La visión de los huesos como un mero conjunto de tubos calcificados está profundamente arraigada en nuestra cultura biomédica", admite Karsenty. Pero hace aproximadamente una década, su laboratorio planteó la hipótesis y demostró que el esqueleto tiene influencias ocultas en otros órganos.
La investigación reveló que el esqueleto libera osteocalcina, que viaja a través del torrente sanguíneo para afectar las funciones de la biología del páncreas, el cerebro, los músculos y otros órganos.
Desde entonces, una serie de estudios ha demostrado que la osteocalcina ayuda a regular el metabolismo al aumentar la capacidad de las células para absorber glucosa, mejora la memoria y ayuda a los animales a correr más rápido con mayor resistencia.
"Si piensas en el hueso como algo que evolucionó para proteger al organismo del peligro: el cráneo protege al cerebro de los traumas, el esqueleto permite que los vertebrados escapen de los depredadores, e incluso los huesos del oído nos alertan sobre el peligro que se aproxima: las funciones de la osteocalcina comienzan a tener sentido", razona Karsenty.
La investigación reveló que el esqueleto libera osteocalcina, que viaja a través del torrente sanguíneo para afectar las funciones de la biología del páncreas, el cerebro, los músculos y otros órganos
Así, si el hueso evolucionó como un medio para escapar del peligro, Karsenty planteó la hipótesis de que el esqueleto también debería estar involucrado en la respuesta de estrés agudo, que se activa en presencia de peligro.
Si la osteocalcina ayuda a provocar la respuesta al estrés agudo, debe funcionar rápidamente, en los primeros minutos después de que se detecta el peligro.
En el nuevo estudio, los investigadores presentaron a los ratones orina de depredador y otros factores estresantes y buscaron cambios en el torrente sanguíneo. En 2 a 3 minutos, vieron un aumento en los niveles de osteocalcina.
De manera similar en las personas, los investigadores descubrieron que la osteocalcina también aumenta en las personas cuando están sometidas al estrés de hablar en público o interrogarse.
Cuando aumentaron los niveles de osteocalcina, la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal y los niveles de glucosa en sangre en los ratones también aumentaron a medida que la respuesta de lucha o huida comenzó.
Por el contrario, los ratones que habían sido modificados genéticamente para que no pudieran producir osteocalcina o su receptor eran totalmente indiferentes al factor estresante. "Sin osteocalcina, no reaccionaron fuertemente al peligro percibido --explica Karsenty--. En la naturaleza, tendrían un día corto".
Los investigadores descubrieron que la osteocalcina también aumenta en las personas cuando están sometidas al estrés de hablar en público o interrogarse
Como prueba final, los investigadores pudieron provocar una respuesta de estrés agudo en ratones sin estrés simplemente inyectando grandes cantidades de osteocalcina.
Los hallazgos también pueden explicar por qué los animales sin glándulas suprarrenales y pacientes con insuficiencia suprarrenal, sin medios para producir adrenalina u otras hormonas suprarrenales, pueden desarrollar una respuesta aguda al estrés.
Entre los ratones, esta capacidad desapareció cuando no pudieron producir grandes cantidades de osteocalcina. "Esto nos muestra que los niveles circulantes de osteocalcina son suficientes para impulsar la respuesta de estrés agudo", dice Karsenty.
La fisiología puede parecer una biología pasada de moda, pero las nuevas técnicas genéticas desarrolladas en los últimos 15 años la han establecido como una nueva frontera en la ciencia, señalan los autores.
La capacidad de inactivar genes individuales en células específicas dentro de un animal, y en momentos específicos, ha llevado a la identificación de muchas nuevas relaciones entre órganos. El esqueleto es solo un ejemplo. El corazón y los músculos también ejercen influencia sobre otros órganos.
"No tengo dudas de que hay muchas más señales nuevas entre órganos por descubrir --avanza Karsenty--, y estas interacciones pueden ser tan importantes como las descubiertas a principios del siglo XX".
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