هورمونی که هنگام ترس برای رفع خطر کمک می‌کند

زومیت: نتایج پژوهشی تازه نشان می‌دهد، پروتئینی که از استخوان آزاد می‌شود، در آغاز واکنش بدن در برابر استرس نقش دارد.

در مواجهه با ترس، خواه ترس از یک خرس خاکستری باشد یا شنوندگانی که منتظر شنیدن سخنرانی شما هستند، بدن واکنشی را دربرابر استرس آغاز می‌کند. تنفس سریع می‌شود، مردمک چشم گشاد می‌شود و قلب محکم‌تر می‌زند. این پاسخ‌های خودکار به‌عنوان بخشی از «پاسخ جنگ یا گریز» (Fight-or-Flight Response) اتفاق می‌افتند؛ مکانیسم تکامل‌یافته‌ی بدن دربرابر تهدیدهای موجود در جهان پیرامون.

دانشمندان دهه‌ها است، می‌دانند این واکنش به‌وسیله‌ی هورمون‌هایی که از غدد فوق کلیوی ترشح می‌شوند، آغاز می‌شود. به‌تازگی، نقش هورمون دیگری نیز مطرح شده؛ هورمونی که استئوکلسین نام دارد و پروتئینی است که به‌وسیله‌ی استخوان تولید و ترشح می‌شود.

جرارد کارسنتی، پزشک و ژنتیک‌دان مرکز پزشکی ایروینگ دانشگاه کلمبیا، بیش از ۲۰ سال پیش پژوهش‌های خود را در ارتباط با استئوکلسین آغاز کرد. او در آغاز قصد داشت کلسیفیکاسیون را مورد مطالعه قرار دهد. کلسیفیکاسیون، سخت شدن تدریجی استخوان‌ها است که در اثر تجمع مواد معدنی اتفاق می‌افتد. در آن زمان، کارسنتی گمان می‌کرد که استئوکلسین، به‌علت فراوانی در اسکلت، نقش اصلی را در این فرایند داشته باشد اما هنگامی که گروه او ژن کدکننده‌ی استئوکلسین را در موش حذف کردند، فرایند کلسیفیکاسیون بدون مشکل ادامه پیدا کرد. درعوض، مشخص شد جوندگانی که فاقد این پروتئین هستند، دارای چربی اضافی بدن بوده و ازنظر تولیدمثل مشکل دارند. این نتایج گیج‌کننده بود اما با این واقعیت که استئوکلسین در خون وجود دارد، سازگار بود. این ارتباط موجب شد، کارسنتی فرض کند که استئوکلسین هورمونی است که از بافت استخوانی به گردش خون آزاد می‌شود تا عملکردهایی را در بخش‌های دیگر بدن تنظیم کند. این آزمایش اولین مورد از مجموعه‌ی طولانی از آزمایشاتی بود که استئوکلسین را به‌عنوان هورمونی که در متابولیسم، باروری و عملکرد عضلانی نقش دارد، شناسایی کرد.

بررسی‌های اخیر نشان داده که استئوکلسین حتی ممکن است در توسعه‌ی مغز و شناخت نقش داشته باشد. با جمع‌شدن این اکتشافات، کارسنتی و همکارانش این سؤال را مطرح کردند که چرا اسکلت که از اندام‌های داخلی بدن ما محافظت می‌کند و به ما توانایی حرکت می‌دهد، به‌عنوان یک ارگان اندوکراین نیز عمل می‌کند. این بینش موجب شد، پژوهشگران به‌سوی یک فرضیه‌ی غیرعادی کشیده شوند که شاید استخوان‌ها حداقل تاحدودی در مسیری تکامل پیدا کرده‌ باشند تا به حیوانات کمک کنند که از خطر فرار کنند. اگر این ایده درست باشد، پس شاید استخوان‌ها در پاسخ جنگ یا گریز نیز نقش داشته باشند.

ترشح هورمون از استخوان

در مطالعه‌ای که به‌تازگی در مجله‌ی Cell Metabolism منتشر شده است، گروه کارسنتی پژوهش‌هایی را که برای آزمایش این تئوری انجام داده‌اند، تشریح کرده‌اند. پژوهشگران موش‌ها و انسان‌ها را درمعرض رویدادهای استرس‌زا قرار دادند و تغییر در سطوح استئوکلسین موجود در خون آن‌ها را اندازه‌گیری کردند. در هر دو مورد، پس از اینکه جوندگان ازنظر جسمی به‌مدت ۴۵ دقیقه مهار شدند و از انسان‌ها نیز خواسته شد که یک سخنرانی ۱۰ دقیقه‌ای انجام دهند، سطوح استئوکلسین در گردش خون آن‌ها تا ۵۰ درصد افزایش پیدا کرد.

سپس پژوهشگران ژن کدکننده‌ی این پروتئین استخوانی را در موش حذف کردند و متوجه شدند که حیوانات تغییرات بسیار ملایم‌تری را در سنجه‌های مرتبط با جنگ یا گریز مانند افزایش ضربان قلب، سطوح بالاتر گلوکز خون یا افزایش دمای بدن نشان می‌دهند. این موضوع نشان می‌داد، استئوکلسین نقش مهمی در پاسخ دربرابر استرس دارد. سپس گروه کارسنتی درمورد این موضوع عمیق‌تر شدند که این هورمون دقیقا چگونه روی واکنش دربرابر استرس تأثیر می‌گذارد.

در آغاز، پژوهشگران به این موضوع مشکوک بودند که استئوکلسین موجب فعال شدن بازوی سمپاتیکی سیستم عصبی خودمختار (ANS) می‌شود. این سیستم مسئول آغاز تغییرات همبسته با پاسخ جنگ یا گریز است. اما در کمال تعجب، تزریق پروتئین به خون هیچ تأثیری روی فعالیت اعصاب سمپاتیکی نداشت. درعوض، این امر منجر به کاهش سریع در فعالیت اعصاب بخش پاراسمپاتیکی سیستم عصبی خودمختار شد. این بخش از سیستم عصبی در عملکردهای استراحت و هضم نقش دارد که در زمانی‌که بدن در موقعیت تهدید قرار ندارد، فعال است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که استئوکلسین با خاموش‌کردن ANS کار می‌کند و راه را برای عمل بخش دیگر سیستم عصبی درجهت آغاز واکنش جنگ یا گریز هموار می‌کند. جیمز هرمان، دانشمند علوم اعصاب از دانشگاه سینسیناتی که در این پژوهش مشارکتی نداشته است، می‌گوید:

این ایده که سیستم عصبی پاراسمپاتیک واسطه‌ی اثرات استئوکلسین روی استرس است، یافته‌ی بسیار جالبی است. من فکر می‌کنم مفهوم این نتایج آن است که درک کنونی ما از پاسخ استرس بدن بسیار ساده‌انگارانه است. پیام‌رسان‌های شیمیایی از دیگر بخش‌های بدن نیز ممکن است در پاسخ به استرس نقش داشته باشند.

در آزمایش‌های انجام‌شده در آزمایشگاه او، نقش احتمالی مرتبط با استرس حاصل از سیگنال‌های آزادشده از چربی نشان داده شده است. چگونگی ارتباط استئوکلسین با مغز هنوز ناشناخته است، اما گروه کارسنتی برای یافتن پاسخ این سؤال دست به کار شده است. در مقاله‌ی آن‌ها آمده است که فعال شدن آمیگدال قاعده‌ای-جانبی، ناحیه‌ای از مغز که در پردازش ترس دخیل است، منجر به افزایش دو برابری در سطوح استئوکلسین خون می‌شود. ناقل عصبی گلوتامات نیز به‌عنوان یک واسطه‌ی مهم از نقش پروتئین روی پاسخ استرس مطرح شده است.

البته کارسنتی خاطرنشان می‌کند که این یافته‌ها نقشه‌ی راه روشنی را درمورد چگونگی گفتگوی بین مغز و استخوان فراهم نمی‌کند. او همچنین این احتمال را که دیگر بخش‌های مغز نیز در این میان نقش داشته باشند، رد نمی‌کند. فلورنت الفتریو، استادیار جراحی ارتوپدی در کالج پزشکی بیلور که در این مطالعه نقشی نداشته است، می‌گوید:

حتی اگر ما هنوز نمی‌دانیم که مکانیسم دقیق این فرایند چگونه است، فکر می‌کنم که این مجموعه داده‌ها قابل‌توجه باشد.

الفتریو به این نکته نیز اشاره می‌کند که ژنتیکدان کلمبیا (کارسنتی)، منتقدان خود را دارد و برخی از پژوهشگران نتوانسته‌اند بخشی از این نتایج را تکرار کنند؛ برای مثال در ماه اوت، گروهی از دانشمندان مطالعه‌ای را منتشر کردند که نشان می‌داد موش‌های مهندسی‌شده برای عدم تولید استئوکلسین دچار ناهنجاری‌های اندوکراینی نمی‌شوند. این نتایج با برخی از یافته‌های قبلی آزمایشگاه کارسنتی مغایرت دارد. الفتریو می‌گوید:

برخی افراد دربرابر این داده‌ها متعجب هستند و آن‌ها را بسیار هیجان‌انگیز و تحول‌آفرین می‌خوانند. برخی نیز به‌خاطر بحث‌برانگیز بودن این موضوع، چیزی را باور نمی‌کنند. اما من فکر می‌کنم گروه زیادی از پژوهشگران این حوزه، از کارهای تفکربرانگیزی که از این آزمایشگاه بیرون می‌آید، لذت می‌برند.