Knochen, nicht Adrenalin, Laufwerke Kampf-oder-Flucht-Reaktion

Wenn er vor einem raubtier oder eine plötzliche Gefahr, die Herzfrequenz steigt, die Atmung wird schneller, und der Brennstoff in form von Glukose gepumpt wird, während der Körper vorzubereiten, ein Tier zu kämpfen oder zu fliehen.

Diese physiologischen Veränderungen, die als der „Kampf oder Flucht“ Reaktion, sind Gedanken zu sein, ausgelöst zum Teil durch das Hormon Adrenalin.

Aber eine neue Studie von der Columbia-Forscher vermuten, dass die knöchernen Wirbeltieren nicht aufbringen können, diese Reaktion auf die Gefahr, ohne das Skelett. Die Forscher fanden bei Mäusen und Menschen, die fast sofort nach dem Gehirn erkennt die Gefahr, Sie weist das Skelett zu überschwemmung der Blutbahn mit dem Knochen-abgeleitete Hormon osteocalcin, die benötigt wird, schalten Sie die Kampf-oder-Flucht-Reaktion.

„In den knöchernen Wirbeltieren, die akute stress-Reaktion ist nicht möglich, ohne osteocalcin“, sagt die Studie leitende Ermittler Gérard Karsenty, MD, PhD, Vorsitzender der Abteilung von Genetik und Entwicklung an der Columbia University Vagelos College of Physicians und Chirurgen.

„Es völlig verändert, wie wir denken, wie akute Stressreaktionen auftreten.“

Warum Knochen?

„Der Blick von Knochen als nur eine Versammlung von verkalkten Rohren ist tief verankert in unserer biomedizinischen Kultur“, Karsenty sagt. Aber über ein Jahrzehnt her, dass seine Labor-Hypothese und zeigte, dass das Skelett verborgene Einflüsse auf andere Organe.

Die Forschung ergab, dass das Skelett releases osteocalcin, die reist durch die Blutbahn, um Einfluss auf die Funktionen der Biologie der Bauchspeicheldrüse, Gehirn, Muskeln und anderen Organen.

Eine Reihe von Studien haben seitdem gezeigt, dass osteocalcin hilft, den Stoffwechsel regulieren, indem die Fähigkeit der Zellen nehmen Glukose, verbessert das Gedächtnis und hilft, die Tiere laufen schneller mit mehr Ausdauer.

Warum hat Knochen haben alle diese scheinbar nicht zusammenhängenden Auswirkungen auf andere Organe?

„Wenn Sie denken, dass der Knochen als etwas, das sich weiterentwickelt, um den schützen den Organismus vor Gefahr-der Schädel schützt das Gehirn von dem trauma, das Skelett erlaubt wirbeltiere zu Feinden zu entkommen, und auch die Knochen im Ohr warnen uns vor herannahenden Gefahren — die hormonellen Funktionen von osteocalcin beginnt Sinn zu machen,“ Karsenty sagt. Wenn der Knochen sich als ein Mittel, um der Gefahr zu entgehen, Karsenty die Hypothese aufgestellt, dass das Skelett sollte auch an die akute stress-Reaktion, die aktiviert wird, in der Gegenwart von Gefahr.

Osteocalcin Notwendig, zu Reagieren, um die Gefahr

Wenn osteocalcin hilft, über die akute stress-Reaktion, muss es schnell arbeiten, in den ersten paar Minuten, nachdem die Gefahr erkannt wird.

In der neuen Studie stellten die Forscher nun Mäuse mit raubtier-Urin und anderen Stressoren und sah für änderungen in den Blutkreislauf. Innerhalb von 2 bis 3 Minuten, Sie sah osteocalcin levels spike.

Ähnlich wie bei Menschen, fanden die Forscher, dass osteocalcin auch Spannungsspitzen im Menschen, wenn Sie ausgesetzt sind, um den stress in der öffentlichkeit zu sprechen oder cross-Prüfung.

Wenn osteocalcin levels erhöht, die Herzfrequenz, die Körpertemperatur, und der Blutzuckerspiegel der Mäuse stieg auch als die Kampf-oder-Flucht-Reaktion getreten.

Im Gegensatz dazu Mäuse, gentechnisch veränderten, so dass Sie nicht in der Lage waren zu machen, osteocalcin oder seines Rezeptors waren völlig gleichgültig gegenüber dem stressor. „Ohne osteocalcin, Sie reagieren nicht sehr stark auf die wahrgenommene Gefahr,“ Karsenty sagt. „In der freien Wildbahn, würden Sie haben einen kurzen Tag.“

Als letzten test, die Forscher waren in der Lage zu bringen, die auf eine akute stress-Reaktion in ungestressten Mäusen einfach durch die Injektion großer Mengen von osteocalcin.

Adrenalin ist Nicht Notwendig für Kampf oder Flucht

Die Ergebnisse erklären auch, warum die Tiere ohne Nebennieren und der Nebennierenrinde-Unzureichende Patienten-ohne die Mittel zu produzieren, Adrenalin oder andere Nebennieren Hormone-können die Entwicklung einer akuten stress-Reaktion.

Bei Mäusen, diese Fähigkeit verschwindet, wenn die Mäuse nicht in der Lage waren zu produzieren große Mengen von osteocalcin.

„Das zeigt uns, dass das zirkulierende Ebenen von osteocalcin sind genug, um die akute stress-Reaktion“, erklärt Karsenty.

Physiologie die Neue Grenze von Biologie

Physiologie, klingt vielleicht altmodisch, Biologie, aber auch neue genetische Techniken entwickelt, die in den letzten 15 Jahren etabliert haben, es als eine neue Grenze in der Wissenschaft.

Die Fähigkeit zu inaktivieren einzelner Gene in bestimmte Zellen in ein Tier, und zu bestimmten Zeiten, hat zur Identifizierung von led viele neue inter-organ-Beziehungen. Das Skelett ist nur ein Beispiel; das Herz und die Muskeln sind auch Einflussnahme über andere Organe.

„Ich habe keine Zweifel, dass es viele weitere neue inter-organ-Signale entdeckt zu werden,“ Karsenty, sagt, „und diese Wechselwirkungen können ebenso wichtig sein wie diejenigen entdeckt, die in den frühen Teil des 20 Jahrhunderts.“