تويت
العظام تفرز هرمون يساعدنا على الهروب من الخطر – ما هي الأشياء التي تتبادر إلى ذهنك عند سماع كلمة أدرينالين، بالتأكيد سيكون التصور الموافق لكلمة أدرينالين هو أي نشاط يسرع من تدفق الدم في عروقنا سواء كان ذلك النشاط مواجهة أفعى الجلجلة أو مشاهدة أحدث أفلام الرعب، لكن دراسة جديدة كشفت أنه عندما يتعلق الأمر باستجابة الجسم للتوتر فإن الأدرينالين قد يكون أقل شأنًا من هرمون آخر يفرز من عظامنا.
إن الهيكل العظمي لأجسامنا أهم بكثير من كونه سقالةً صلبةً لدعم الجسد مثلما يقول عالم الوراثة جيرارد كارسينتي Gérard Karsenty من جامعة كولومبيا.
إذن، ما الجديد في هيكلنا العظمي؟
تفرز عظامنا بروتينًا يدعى أوستيوكالسين osteocalcin والذي اكتشف في سبعينات القرن الماضي ووظيفته ترميم الهيكل العظمي.
اكتشف كارسنتي وزملاؤه في عام 2007 أن هذا البروتين يعمل كهرمون يُبقي مستويات السكر في الدم تحت السيطرة ويحرق الدهون، وأظهر الفريق لاحقًا أن للهرمون أهميةً في المحافظة على وظائف الدماغ والكفاءة البدنية وتجديد الذاكرة عند الفئران المسنة وتعزيز الأداء أثناء إجراء النشاطات عند كل من الفئران والبشر الكبار في السن، وقادت النتائج هذه إلى افتراض أن الحيوانات طورت هياكل عظميةً من أجل الهروب من الخطر.
تدعم الدراسة الجديدة هذا الافتراض، ومن أجل التحقق من ذلك عرّض كارسنتي وزملاؤه الفئران لعدة ضغوطات مثل صدم أقدامها بصعقة كهربائية خفيفة وعرضوها أيضًا لرائحة بول الثعالب من أجل إثارة استجابة الخوف الفطرية، ثم قاس الباحثون مستويات الأوستيوكالسين في دم الفئران.
العظام تفرز هرمون يساعدنا على الهروب من الخطر
تضاعفت مستويات الأوستيوكالسين عند الفئران خلال 2-3 ثوان من التعرض للضغوطات.
وكان لواحد من عوامل الضغط التقليدية عند البشر تأثير مماثل، إذ ارتفعت مستويات الأوستيوكالسين أيضًا عندما طلب الباحثون من متطوعين أن يتحدثوا أمام الجمهور.
يريد كارسنتي وفريقه تحديد ما إذا كان الأوستيوكالسين ضروريًا لتفعيل وضع الكر والفر fight-or-flight mode، وهو عبارة عن رد فعل بدني تطوري في مواجهة الخطر. ويتميز وضع الكر والفر هذا بتسرع نبضات القلب، ضيق التنفس، وارتفاع كبير في سكر الدم، بالتالي تؤمن هذه الاستجابة طاقةً إضافيةً للجسم من أجل عملية الهروب السريع.
عندما جعل الفريق الفئران المعدلة وراثيًا غير قادرة على إنتاج الأوستيوكالسين من خلال تعريضها لنفس عوامل الضغط التي عند الفئران غير المعدلة، كانت ردة الفعل عند تلك الفئران ضعيفةً، مثلما كانت جرعة واحدة من الأوستيوكالسين كافيةً للفئران الطبيعية لإثارة استجابة الكر والفر حتى دون وجود أي عامل ضغط.
اكتشف الفريق كيف يطلق الأوستيوكالسين العنان لوضع الكر والفر من خلال التدقيق في الروابط العصبية بين أدمغة القوارض والهياكل العظمية في أجسامها. ووجد الباحثون أنه عندما ترصد منطقة في الدماغ تدعى اللوزة amygdala خطرًا ما فإنها توجه خلايا عظمية تدعى بانيات العظام osteoblasts لتفرز الأوستيوكالسين إلى مجرى الدم، عندها يقلل الأوستيوكالسين بدوره النشاط في الجهاز العصبي اللاودي (أو السمبثاوي) وهو مجموعة من الألياف العصبية التي تبطئ معدل ضربات القلب والتنفس. وهذا ينزع المكابح عن الجهاز العصبي الودي ويحرر استجابة الجسم للتوتر مثل إفراز الأدرينالين.
خطر ——– إفراز الأوستيوكالسين من العظام ———– إفراز الأدرينالين
وتشير النتائج إلى أن الأوستيوكالسين وليس أدرينالين هو البوابة التي تحدد متى على الجسم أن ينتقل إلى وضع الكر والفر كما أخبر كارسنتي، وتساعد النتائج على شرح السبب الكامن وراء قدرة القوارض التي استأصلت الغدد الكظرية لديها والبشر الذين لا يفرزون الكثير من الأدرينالين بسبب ظروف صحية على مواجهة ردود الفعل الجسدية القوية تجاه الخطر. (أدرينالين)
تستحق هذه الدراسة التغطية الإعلامية، وتدعم فرضية أن العظام تطورت لمساعدة الحيوانات على الهروب من المفترسات والأخطار الأخرى كما قالت باتريشيا بوكيندال Patricia Buckendahl عالمة فسيولوجيا العظام بجامعة Rutgers University في New Brunswick في نيو جيرسي والتي لم تشارك في الدراسة.
قدمت بوكيندال الدليل الأول على أن الأوستيوكالسين يعمل كهرمون عند الفئران قبل 20 عامًا ولكن لم تؤخذ فكرتها على محمل الجد في تلك الفترة، وقالت: «لقد كنت أقول دائمًا إن العظام هي أكثر من مجرد مكان لتخزين الكالسيوم».
إن الهيكل العظمي لأجسامنا أهم بكثير من كونه سقالةً صلبةً لدعم الجسد مثلما يقول عالم الوراثة جيرارد كارسينتي Gérard Karsenty من جامعة كولومبيا.
إذن، ما الجديد في هيكلنا العظمي؟
تفرز عظامنا بروتينًا يدعى أوستيوكالسين osteocalcin والذي اكتشف في سبعينات القرن الماضي ووظيفته ترميم الهيكل العظمي.
اكتشف كارسنتي وزملاؤه في عام 2007 أن هذا البروتين يعمل كهرمون يُبقي مستويات السكر في الدم تحت السيطرة ويحرق الدهون، وأظهر الفريق لاحقًا أن للهرمون أهميةً في المحافظة على وظائف الدماغ والكفاءة البدنية وتجديد الذاكرة عند الفئران المسنة وتعزيز الأداء أثناء إجراء النشاطات عند كل من الفئران والبشر الكبار في السن، وقادت النتائج هذه إلى افتراض أن الحيوانات طورت هياكل عظميةً من أجل الهروب من الخطر.
تدعم الدراسة الجديدة هذا الافتراض، ومن أجل التحقق من ذلك عرّض كارسنتي وزملاؤه الفئران لعدة ضغوطات مثل صدم أقدامها بصعقة كهربائية خفيفة وعرضوها أيضًا لرائحة بول الثعالب من أجل إثارة استجابة الخوف الفطرية، ثم قاس الباحثون مستويات الأوستيوكالسين في دم الفئران.
العظام تفرز هرمون يساعدنا على الهروب من الخطر
تضاعفت مستويات الأوستيوكالسين عند الفئران خلال 2-3 ثوان من التعرض للضغوطات.
وكان لواحد من عوامل الضغط التقليدية عند البشر تأثير مماثل، إذ ارتفعت مستويات الأوستيوكالسين أيضًا عندما طلب الباحثون من متطوعين أن يتحدثوا أمام الجمهور.
يريد كارسنتي وفريقه تحديد ما إذا كان الأوستيوكالسين ضروريًا لتفعيل وضع الكر والفر fight-or-flight mode، وهو عبارة عن رد فعل بدني تطوري في مواجهة الخطر. ويتميز وضع الكر والفر هذا بتسرع نبضات القلب، ضيق التنفس، وارتفاع كبير في سكر الدم، بالتالي تؤمن هذه الاستجابة طاقةً إضافيةً للجسم من أجل عملية الهروب السريع.
عندما جعل الفريق الفئران المعدلة وراثيًا غير قادرة على إنتاج الأوستيوكالسين من خلال تعريضها لنفس عوامل الضغط التي عند الفئران غير المعدلة، كانت ردة الفعل عند تلك الفئران ضعيفةً، مثلما كانت جرعة واحدة من الأوستيوكالسين كافيةً للفئران الطبيعية لإثارة استجابة الكر والفر حتى دون وجود أي عامل ضغط.
اكتشف الفريق كيف يطلق الأوستيوكالسين العنان لوضع الكر والفر من خلال التدقيق في الروابط العصبية بين أدمغة القوارض والهياكل العظمية في أجسامها. ووجد الباحثون أنه عندما ترصد منطقة في الدماغ تدعى اللوزة amygdala خطرًا ما فإنها توجه خلايا عظمية تدعى بانيات العظام osteoblasts لتفرز الأوستيوكالسين إلى مجرى الدم، عندها يقلل الأوستيوكالسين بدوره النشاط في الجهاز العصبي اللاودي (أو السمبثاوي) وهو مجموعة من الألياف العصبية التي تبطئ معدل ضربات القلب والتنفس. وهذا ينزع المكابح عن الجهاز العصبي الودي ويحرر استجابة الجسم للتوتر مثل إفراز الأدرينالين.
خطر ——– إفراز الأوستيوكالسين من العظام ———– إفراز الأدرينالين
وتشير النتائج إلى أن الأوستيوكالسين وليس أدرينالين هو البوابة التي تحدد متى على الجسم أن ينتقل إلى وضع الكر والفر كما أخبر كارسنتي، وتساعد النتائج على شرح السبب الكامن وراء قدرة القوارض التي استأصلت الغدد الكظرية لديها والبشر الذين لا يفرزون الكثير من الأدرينالين بسبب ظروف صحية على مواجهة ردود الفعل الجسدية القوية تجاه الخطر. (أدرينالين)
تستحق هذه الدراسة التغطية الإعلامية، وتدعم فرضية أن العظام تطورت لمساعدة الحيوانات على الهروب من المفترسات والأخطار الأخرى كما قالت باتريشيا بوكيندال Patricia Buckendahl عالمة فسيولوجيا العظام بجامعة Rutgers University في New Brunswick في نيو جيرسي والتي لم تشارك في الدراسة.
قدمت بوكيندال الدليل الأول على أن الأوستيوكالسين يعمل كهرمون عند الفئران قبل 20 عامًا ولكن لم تؤخذ فكرتها على محمل الجد في تلك الفترة، وقالت: «لقد كنت أقول دائمًا إن العظام هي أكثر من مجرد مكان لتخزين الكالسيوم».