luchar o huir puede estar en nuestros huesos
Ante el miedo, ya sea un oso pardo o una audiencia que espera escucharte, tu cuerpo responde al estrés. La respiración se acelera, las pupilas se dilatan y el corazón comienza a latir. Estas respuestas automáticas son parte de la llamada respuesta de lucha o huida, un mecanismo por el cual el cuerpo ha evolucionado para responder a las amenazas que nos rodean. Los científicos saben desde hace décadas que esta respuesta es provocada por las hormonas liberadas por las glándulas suprarrenales, los dos órganos en forma de cono que se encuentran en la parte superior de los riñones. Ahora ha surgido una nueva hormona: la osteocalcina, una proteína producida y secretada por los huesos.
Gerard Karsenty, médico y genetista del Centro Médico Irving de la Universidad de Columbia, comenzó a estudiar la osteocalcina hace más de 20 años. Al principio, se dispuso a estudiar la calcificación, un endurecimiento progresivo de los huesos causado por la acumulación de minerales. En ese momento, Karsenty sospechó que la osteocalcina era un factor clave en este proceso porque es abundante en los huesos. Pero cuando su equipo eliminó el gen que codifica la osteocalcina en ratones, el proceso de calcificación permaneció intacto. En cambio, descubrió que los roedores que carecían de la proteína tenían un exceso de grasa corporal y tenían problemas para reproducirse. Estos resultados son confusos, pero consistentes con el hecho de que la osteocalcina está presente en la sangre. Esta conexión llevó a Karsenty a proponer que la osteocalcina es una hormona liberada de los huesos al torrente sanguíneo para ayudar a regular la función en otras partes del cuerpo.
El experimento es el primero de una serie de estudios que han identificado a la osteocalcina como una hormona implicada en el metabolismo, la fertilidad y la función muscular. Investigaciones recientes sugieren que esta proteína puede incluso desempeñar un papel en el desarrollo y la cognición del cerebro. A medida que se acumulaban estos hallazgos, Karsenty y sus colegas comenzaron a preguntarse por qué los huesos que protegen nuestros órganos internos y nos dan la capacidad de movernos también actúan como órganos endocrinos con funciones multifacéticas. Esta idea llevó a los investigadores a la hipótesis poco ortodoxa de que los esqueletos evolucionaron, al menos en parte, para ayudar a los animales a escapar del peligro. Si esta idea es correcta, los esqueletos también pueden contribuir a la respuesta de lucha o huida.
En un estudio publicado en noviembre de 2023 Metabolismo celular, el equipo de Karsenty realizó una serie de experimentos para probar la teoría. Los investigadores primero expusieron a ratones y humanos a eventos estresantes y midieron los cambios en sus niveles sanguíneos de osteocalcina. En ambos casos, después de sujetar físicamente a los roedores durante 45 minutos y después de pedirles a las personas que dieran un discurso de 10 minutos, los niveles de osteocalcina circulante se dispararon. Luego eliminaron el gen que codifica la proteína ósea en ratones y descubrieron que los animales mostraban cambios mucho más leves en las medidas fisiológicas de lucha o huida, como un aumento de la frecuencia cardíaca, los niveles de azúcar en la sangre o la temperatura, un testimonio de que la calcina ósea juega un papel clave. en la respuesta al estrés.
Luego, el equipo de Karsenty investigó exactamente cómo la hormona afecta la respuesta inmediata del cuerpo al estrés. Al principio, el equipo sospechó que la osteocalcina estaba activando el brazo simpático del sistema nervioso autónomo o involuntario (ANS), que es responsable de desencadenar cambios asociados con la respuesta de lucha o huida. Pero para sorpresa de los investigadores, inyectar la proteína en la sangre no pareció tener efecto sobre la actividad nerviosa simpática. En cambio, provoca una rápida caída de la actividad neuronal en la parte parasimpática del SNA, que regula la función de «descanso y digestión» cuando el cuerpo ya no responde a las amenazas. Estos hallazgos sugieren que la osteocalcina funciona apagando el SNA, lo que permite que otra parte del sistema nervioso inicie la respuesta de lucha o huida.
«La idea de que el sistema nervioso parasimpático media los efectos de la osteocalcina sobre el estrés es un hallazgo muy interesante», dijo James Herman, neurocientífico de la Universidad de Cincinnati que no participó en el trabajo. “Creo que esto significa que la forma en que actualmente entendemos el estrés es una simplificación excesiva.” Helman agrega que los mensajeros químicos de otras partes del cuerpo también pueden desempeñar un papel en la respuesta al estrés. Los experimentos en su propio laboratorio han identificado un papel potencial relacionado con el estrés para la señalización de la secreción de grasa.
Aún no está claro cómo se comunica la osteocalcina con el cerebro, pero el equipo de Karsenty ha comenzado a abordar esta cuestión. El artículo de los investigadores informa que la activación de la amígdala basolateral, un área involucrada en el procesamiento del miedo, condujo a un aumento del doble en los niveles sanguíneos de osteocalcina. También identificaron al neurotransmisor glutamato como un mediador clave del papel de la proteína en la respuesta al estrés. Pero Karsenty señala que los hallazgos no proporcionan una hoja de ruta clara sobre cómo se produce la diafonía cerebro-hueso. Y no descarta que otras regiones del cerebro puedan estar involucradas.
«Aunque todavía no entendemos cómo funciona todo, creo que este es un conjunto de datos impresionante», dijo Florent Elefteriou, profesor de cirugía plástica en el Baylor College of Medicine que no participó en el estudio. Queda por ver si todos estos hallazgos se trasladarán a los humanos o si eventualmente tendrán relevancia clínica, agregó.
Elefteriou, quien fue investigador postdoctoral en el laboratorio de Karsenty y luego en Baylor, señala que el genetista colombiano tiene sus críticos, y que algunos miembros de la comunidad de investigación ósea han intentado sin éxito replicar algunos de sus resultados. (Por ejemplo, en agosto de 2023, un grupo de científicos publicó un estudio en el servidor de preimpresión bioRxiv que informaba que los ratones que carecían de osteocalcina no tenían anomalías endocrinas, lo que contradecía algunos hallazgos anteriores del laboratorio de Karsenty). y algunas personas no creen nada porque es muy controvertido», dijo Elefteriou. «Pero creo que todavía hay una buena parte del campo que invita a la reflexión sobre este laboratorio. Quedé impresionado con el trabajo y lo disfruté. «
