Chiến đấu hoặc bay: Xương của chúng ta có đóng một vai trò nào đó không?
Adrenalin và cortisol thúc đẩy phản ứng chiến đấu hoặc bỏ chạy của chúng ta. Hoặc vì vậy chúng tôi nghĩ cho đến bây giờ. Một nghiên cứu mới chỉ ra rằng phân tử xương osteocalcin đóng vai trò trung tâm trong cơ chế sinh tồn này.
Phản ứng căng thẳng cấp tính, hay còn gọi là phản ứng chiến đấu hoặc bỏ chạy, là một cơ chế sinh tồn cho phép động vật phản ứng nhanh với các tình huống đe dọa.
Ở người, một cơn sốt adrenalin quen thuộc đi kèm với cảm giác nguy hiểm. Chúng ta chuẩn bị để chống lại mối đe dọa sắp xảy ra hoặc thoát khỏi nó trước khi cơ thể và tâm trí của chúng ta bình tĩnh trở lại trạng thái nghỉ ngơi.
Ở cấp độ sinh lý, phản ứng căng thẳng cấp tính cho thấy hệ thống thần kinh giao cảm gửi tín hiệu đến tuyến thượng thận, nơi giải phóng adrenalin và cortisol để đáp ứng. Sự gia tăng nhiệt độ cơ thể, sự gia tăng năng lượng sẵn có trong máu dưới dạng glucose, cũng như nhịp tim và nhịp thở nhanh hơn, theo đó.
Tuy nhiên, vẫn còn câu hỏi về các động lực chính đằng sau quá trình này.
Trong một bài báo trong tạp chí Trao đổi chất tế bàoTiến sĩ Gerard Karsenty, một giáo sư tại Khoa Di truyền và Phát triển tại Trung tâm Y tế Irving của Đại học Columbia ở New York, giải thích rằng các hormone glucocorticoid, chẳng hạn như cortisol, hoạt động chậm và “cần nhiều giờ để điều chỉnh các quá trình sinh lý, một cái gì đó có vẻ không phù hợp với nhu cầu phản hồi ngay lập tức ”.
Tiến sĩ Karsenty và các đồng nghiệp của ông tiết lộ một người chơi mới đáng ngạc nhiên trong việc điều chỉnh phản ứng căng thẳng cấp tính.
Phản ứng căng thẳng 'không thể xảy ra' nếu không có xương
Nhóm nghiên cứu đằng sau nghiên cứu mới này đã quan tâm lâu dài đến vai trò của xương đối với cơ thể chúng ta. Từng được coi là cấu trúc giúp chúng ta đứng thẳng, nghiên cứu của Tiến sĩ Karsenty chỉ ra rằng các phân tử được giải phóng từ xương có tác động sâu rộng đến các cơ quan như não, cơ và ruột của chúng ta.
Ông giải thích: “Quan điểm về xương chỉ đơn thuần là một tập hợp các ống vôi hóa đã ăn sâu vào nền văn hóa y sinh của chúng ta.
Mối quan tâm đặc biệt là hormone osteocalcin có nguồn gốc từ xương, mà các nhà nghiên cứu đã liên quan đến một loạt các quá trình sinh lý, chẳng hạn như tiết insulin, chức năng não và khả năng sinh sản của nam giới.
Nhưng phản ứng căng thẳng cấp tính phù hợp với bức tranh này ở đâu?
“Nếu bạn coi xương như một thứ được phát triển để bảo vệ sinh vật khỏi nguy hiểm - hộp sọ bảo vệ não khỏi chấn thương, bộ xương cho phép động vật có xương sống thoát khỏi những kẻ săn mồi, và thậm chí xương trong tai cũng cảnh báo chúng ta về nguy hiểm đang đến gần - các chức năng nội tiết tố của osteocalcin bắt đầu có ý nghĩa, ”Karsenty chỉ ra.
Đối với nghiên cứu của mình, nhóm nghiên cứu đã đo mức độ osteocalcin ở những con chuột tiếp xúc với điều kiện phòng thí nghiệm căng thẳng. Họ cũng đo mức độ osteocalcin của 20 tình nguyện viên trước và 30 phút sau khi thực hiện nhiệm vụ kiểm tra chéo và thuyết trình trước đám đông kéo dài 10 phút.
Trong tất cả các trường hợp, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự gia tăng mức độ osteocalcin, nhưng không tăng ở mức độ của các hormone khác có nguồn gốc từ xương.
Đặc biệt, ở chuột, nhóm nghiên cứu nhận thấy mức độ osteocalcin tăng đột biến nhanh chóng, đạt đến đỉnh điểm sau 2,5 phút khi các nhà nghiên cứu cho chúng tiếp xúc với thành phần của nước tiểu cáo.
Khi nhóm nghiên cứu tiếp xúc với những con chuột biến đổi gen không có khả năng sản xuất osteocalcin với tác nhân gây căng thẳng, họ không thấy các dấu hiệu sinh lý của phản ứng căng thẳng cấp tính.
“Ở động vật có xương sống, phản ứng căng thẳng cấp tính không thể thực hiện được nếu không có osteocalcin,” Karsenty nhận xét về phát hiện của mình.
Điều gì về để lại adrenalin và cortisol?
Những người mắc bệnh Addison, là tình trạng tuyến thượng thận không hoạt động bình thường, có thể phản ứng với các tình huống căng thẳng bằng phản ứng căng thẳng cấp tính, mặc dù có mức hormone tuyến thượng thận thấp hơn.
Trong các thí nghiệm sâu hơn, nhóm nghiên cứu đã xem xét những con chuột bị phẫu thuật cắt bỏ tuyến thượng thận và do đó không thể sản xuất cortisol và adrenalin. Những con vật này vẫn có thể có phản ứng căng thẳng cấp tính khi đối mặt với tác nhân gây căng thẳng.
Các nhà nghiên cứu cho rằng điều này có thể là do mức độ osteocalcin cao hơn ở những động vật này.
Họ đã thử nghiệm giả thuyết này bằng cách sử dụng những con chuột không có tuyến thượng thận mà các nhà khoa học đã biến đổi gen để chúng không thể tạo ra mức độ cao của osteocalcin. Nếu không có khả năng này, các loài động vật không thể tạo ra phản ứng căng thẳng cấp tính khi các nhà nghiên cứu cho chúng tiếp xúc với một tác nhân gây căng thẳng.
Những kết quả này ngụ ý rằng osteocalcin có thể trực tiếp thúc đẩy phản ứng căng thẳng cấp tính, ngay cả khi không có adrenalin và cortisol.
Thật vậy, khi các nhà nghiên cứu tiêm hormone này vào chuột trong trường hợp không có tác nhân gây căng thẳng, họ đã thấy “nhịp tim, tiêu hao năng lượng và tiêu thụ oxy ở [những] con chuột tăng lên đáng kể,” như họ giải thích trong bài báo.
Tiến sĩ Karsenty nhận xét về kết quả nghiên cứu của mình: “Nó thay đổi hoàn toàn cách chúng ta nghĩ về cách phản ứng căng thẳng cấp tính xảy ra.
“Mặc dù điều này chắc chắn không loại trừ rằng hormone glucocorticoid có thể liên quan đến một số khả năng trong phản ứng căng thẳng cấp tính, nhưng nó cho thấy khả năng các hormone khác […] có thể liên quan.”
Tiến sĩ Karsenty
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng nghiên cứu của họ có những hạn chế. Ví dụ, họ chưa chỉ ra được chính xác cách osteocalcin có thể tạo ra các dấu hiệu sinh lý đặc trưng của phản ứng căng thẳng cấp tính.
Các nghiên cứu sâu hơn là cần thiết để ghi lại chi tiết các con đường một cách chi tiết hơn. Tuy nhiên, nghiên cứu này nhấn mạnh rằng vẫn còn nhiều điều cần khám phá về sự tương tác phức tạp giữa các bộ phận cơ thể khác nhau của chúng ta.
