Tanto los roedores como las personas liberan una hormona derivada de los huesos llamada osteocalcina en respuesta al estrés agudo, según un estudio dirigido por Gerard Karsenty, del Centro Médico Irving, en la Universidad de Columbia.
Esta vía de lucha o huida es distinta de otras mediadas por hormonas liberadas por las glándulas suprarrenales, como el cortisol, la adrenalina y la noradrenalina.
Los hallazgos, publicados en Cell Metabolism, ayudan a explicar por qué personas y animales que carecen de cortisol y moléculas adicionales producidas por las glándulas suprarrenales pueden aumentar la respuesta al estrés agudo.
«La noción de que el hueso media la respuesta al estrés es totalmente nueva, al igual que la noción de que las glándulas suprarrenales no median la respuesta al estrés«, afirma Gerard Karsenty. “Esto verifica –añade- el concepto de que el hueso se creó en parte como herramienta para combatir el peligro agudo. Clínicamente, sugiere que respondemos mejor al estrés cuando somos jóvenes ya que tenemos una osteocalcina alta. Cuando somos mayores es mucho menor».
Respuesta al estrés agudo
La respuesta de estrés agudo, también conocida como respuesta de lucha o huida, está mediada por el sistema nervioso simpático y desempeña un papel fundamental para ayudar a los animales a reaccionar ante situaciones potencialmente mortales.
Las glándulas suprarrenales, que se encuentran en la parte superior de los riñones, liberan una variedad de hormonas como la adrenalina, la noradrenalina y el cortisol. Esto desencadena una cascada de respuestas fisiológicas de gran alcance, que incluyen aumento de la temperatura, frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, presión arterial y gasto de energía, preparando los músculos para la acción.
Un enigma sobre la respuesta aguda al estrés es que las hormonas glucocorticoides como el cortisol requieren horas para alterar las respuestas fisiológicas, lo que parece inconsistente con la necesidad de una respuesta inmediata al peligro.
Gerard Karsenty destaca que «aunque esto ciertamente no descarta que las hormonas glucocorticoides puedan estar implicadas en cierta capacidad en la respuesta al estrés agudo, sugiere la posibilidad de que otras hormonas, posiblemente péptidas, puedan estar involucradas».
Más osteocalcina, hormona de los huesos, en situaciones de estrés
Este investigador y su equipo sospecharon que las hormonas derivadas de los huesos podrían contribuir a la respuesta al estrés agudo, según su hipótesis de que el propósito original de los huesos era responder al peligro. El hueso protege los órganos internos del trauma, permite que los animales se muevan y escapen del peligro, y media la audición, que es una forma de detectar amenazas.
Además, se sabe que la hormona derivada de los huesos, la osteocalcina, aumenta la función muscular durante el ejercicio, que es básico para los animales que intentan escapar del peligro, y para mejorar la memoria, que es necesaria en la naturaleza para recordar la ubicación de los alimentos y los depredadores.
En apoyo de esta idea, Karsenty y su equipo descubrieron que los niveles en sangre de la forma bioactiva de osteocalcina, pero no de otras hormonas derivadas de los huesos, aumentaron en un 50% en ratones que fueron retenidos durante 45 minutos, y quince minutos en un 150% después de que recibió un estímulo estresante.
Los ratones expuestos a un hisopo de algodón empapado con un componente de orina de zorro también mostraron un aumento en los niveles de osteocalcina, que alcanzó su punto máximo a los 2,5 minutos y permaneció estable durante al menos tres horas. Del mismo modo, los niveles circulantes de osteocalcina bioactiva aumentaron en humanos expuestos al estrés por hablar en público.
La hormona del estrés de huesos, una ventaja para la superviviencia
De acuerdo con investigaciones anteriores sobre la respuesta de lucha o huida, el aumento de la osteocalcina relacionado con el estrés en ratones dependía de la amígdala, una región del cerebro también conocida como el centro del miedo. Sin embargo, no requería las glándulas suprarrenales.
«La osteocalcina podría explicar observaciones anteriores de una respuesta intacta de lucha o huida en humanos y otros animales que carecen de glucocorticoides y moléculas adicionales producidas por las glándulas suprarrenales», argumenta Karsenty.
En este sentido, recuerda que “la caracterización actual de la osteocalcina como hormona del estrés proporciona un marco conceptual que puede capturar la mayoría de los procesos fisiológicos regulados por ella».
«De hecho -continúa el científico-, la capacidad de la osteocalcina para facilitar la respuesta al estrés agudo, favorecer la memoria y mejorar la función muscular durante el ejercicio sugiere que confiere una ventaja de supervivencia a los vertebrados óseos que viven en un ambiente hostil como la naturaleza».
Karsenty y su equipo trabajan ahora en el protocolo del proyecto que estudiará a primates y definirá el mapa de ruta neuronal desde el cerebro hasta el hueso de manera más precisa.