La hormona ósea desencadena una respuesta de lucha o huida en ratones

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Se caracteriza por un aumento de la frecuencia cardíaca, la respiración, la temperatura y la adrenalina, la respuesta al estrés agudo, más comúnmente conocida como la respuesta de lucha o huida, es una reacción fisiológica a situaciones peligrosas o temerosas. Mientras que la sensación de miedo de los mamíferos se origina en el cerebro, un mediador clave de la respuesta al estrés se deriva, de manera algo inesperada, del hueso, según un estudio publicado en Cell Metabolism hoy (12 de septiembre). La osteocalcina, una hormona secretada por las células óseas, induce la respuesta de lucha o huida esencialmente desactivando los frenos que normalmente la mantienen bajo control, según revela la investigación.

El hallazgo es interesante, emocionante y una gran sorpresa. , dice Clifford Rosen, un experto en huesos del Instituto de Investigación del Centro Médico de Maine que no participó en el estudio. Plantea las preguntas, continúa, ¿por qué el esqueleto sería un respondedor de fase aguda? ¿Por qué te molestarías en trabajar a través del esqueleto?

Aunque el biólogo esquelético Gerard Karsenty de la Universidad de Columbia no tiene las respuestas, ciertamente tiene una teoría. Karsenty ha estado estudiando la osteocalcina durante más de dos décadas. Además de ser una de las proteínas más abundantes en el cuerpo, dice, la osteocalcina es importante para una variedad de funciones fisiológicas que incluyen la retención de la memoria, la capacidad para hacer ejercicio, la producción de testosterona y la secreción de insulina. En estas funciones aparentemente dispares, Karsenty ve un vínculo. Tal vez, durante la evolución de los vertebrados, sugiere, la osteocalcina se ha convertido en una herramienta para que los animales escapen del peligro. La capacidad de ejercicio, el aumento de la memoria, el manejo de la glucosa e incluso la producción de testosterona, que ayuda a desarrollar músculo, podrían explicarse con esta teoría, argumenta.

Con esto en mente, el siguiente paso lógico, dice. , fue para probar si [la osteocalcina] está implicada en la función por excelencia necesaria para escapar del peligro, que es la respuesta al estrés agudo.

Para inducir la respuesta, el equipo de Karsentys expuso a ratones, ratas y humanos a factores estresantes conocidos. . Para los roedores, estos incluyeron descargas eléctricas en los pies, restricción física y el olor de la orina de un depredador, mientras que los sujetos humanos fueron sometidos a una sesión de oratoria e interrogatorio. En todos los casos, los factores estresantes invocaron un aumento significativo en los niveles circulantes de osteocalcina, pero no de otras hormonas óseas.

Ciertamente enfatiza . . . que este factor, la osteocalcina, tiene un papel muy importante en el que ni siquiera habíamos pensado.

Bruce McEwen, la Universidad Rockefeller

Porque se cree que la amígdala basolateral del cerebro reconoce, interpreta, y procesar tales factores estresantes, Karsenty y sus colegas investigaron si esta región del cerebro controlaba la liberación de osteocalcina. Efectivamente, cuando inhibieron la actividad neuronal en la amígdala basolateral de ratones, los niveles de osteocalcina ya no aumentaron en respuesta a un factor estresante.

El equipo demostró que los ratones que carecían de osteocalcina tenían una respuesta de estrés disminuida y que la inyección de la hormona en los animales fue suficiente para evocar marcadores fisiológicos de lucha o huida. También demostraron que la osteocalcina actúa sobre el sistema nervioso parasimpático del cuerpo. Una subdivisión del sistema nervioso autónomo y equivalente al sistema simpático que se cree que activa la respuesta de lucha o huida, se cree que el sistema parasimpático promueve el estado fisiológico igualmente esencial pero opuesto conocido como descanso y digestión. El equipo descubrió que las neuronas del sistema parasimpático expresaban el receptor de osteocalcina y que, si bien la inyección intravenosa de osteocalcina en ratones de tipo salvaje no provocaba ningún cambio electrofisiológico en la actividad neuronal simpática, disminuía significativamente la frecuencia de activación de las neuronas parasimpáticas.

La idea que hay un factor del hueso que hace esto al atenuar la actividad parasimpática es muy novedoso, no hay duda al respecto, dice el neuroendocrinólogo Bruce McEwen de la Universidad Rockefeller, quien no participó en la investigación. Ciertamente enfatiza. . . que este factor, la osteocalcina, tiene un papel muy importante en el que ni siquiera habíamos pensado.

El trabajo abre una nueva vía de pensamiento e investigación, continúa McEwen. Una pista que podría conducir a investigaciones sobre cómo las variaciones naturales en los niveles de osteocalcina de las personas se relacionan con el estrés, por ejemplo, así como al desarrollo de agentes farmacológicos para la regulación del estrés, sugiere. En última instancia, cada vez que se tiene un factor nuevo, brinda oportunidades para nuevos tipos de intervenciones, dice.

JM Berger et al., Mediación de la respuesta al estrés agudo por el esqueleto, Metabolismo celular, doi:10.1016/j.cmet.2019.08.012, 2019.

Ruth Williams es una periodista independiente que vive en Connecticut. Envíele un correo electrónico a ruth@wordsbyruth.com o encuéntrela en Twitter @rooph.