Mελέτη από το Πανεπιστήμιο Ulm, στη Γερμανία, αποκάλυψε τους μοριακούς μηχανισμούς με τους οποίους ένα ψυχολογικό τραύμα και άλλες μαζικά στρεσογόνες εμπειρίες επιβραδύνουν την επούλωση των καταγμάτων των οστών.
Η ερευνητική ομάδα, στην οποία συμμετείχαν επιστήμονες από τον Καναδά και την Ιαπωνία, μπόρεσε να αποδείξει ότι ορισμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού αποκρίνονται στο στρες παράγοντας ένα ένζυμο, το οποίο με τη σειρά του προάγει την απελευθέρωση ορμονών του στρες. Οι ορμόνες του στρες δρουν τοπικά στο οστό όπου αναστέλλουν τη μετατροπή των κυττάρων του χόνδρου σε οστικά κύτταρα, επιβραδύνοντας έτσι την ανάπτυξη των οστών και την επούλωση των καταγμάτων.
Τα σωστικά συνεργεία έκτακτης ανάγκης βιώνουν τεράστιο στρες, όπως και τα θύματα φυσικών καταστροφών και πράξεων βίας. Σε περίπτωση σοβαρού τραυματισμού, αυτό δεν μένει χωρίς συνέπειες. Είναι ήδη γνωστό ότι οι μαζικά στρεσογόνες και τραυματικές εμπειρίες επιβραδύνουν την επούλωση των πληγών και των οστών. Ερευνητές στο University Medical Center Ulm ανακάλυψαν τώρα τον μοριακό μηχανισμό που κρύβεται πίσω από τις αρνητικές επιπτώσεις του άγχους στο μεταβολισμό και την αναγέννηση των οστών.
«Ένα συνεχές υψηλό φορτίο ψυχικού στρες αναγκάζει ορισμένα κύτταρα του ανοσοποιητικού να παράγουν ένα ένζυμο, το οποίο με τη σειρά του πυροδοτεί την παραγωγή και την απελευθέρωση ορμονών του στρες που θέτουν σε κίνδυνο την ανάπτυξη των οστών», δήλωσε ο καθηγητής νευρολογίας Stefan Reber συνοψίζοντας τα ευρήματά τους. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications.
Τα υπεύθυνα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος είναι τα ουδετερόφιλα που ανήκουν στο μη ειδικό, έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα. Τα ουδετερόφιλα ή αλλιώς πολυμορφοπύρηνα ανήκουν στα κοκκιοκύτταρα (άλλα είδη κοκκιοκυττάρων είναι τα βασεόφιλα και τα ηωσινόφιλα) βοηθώντας στην επιδιόρθωση των ιστών και την αντιμετώπιση των λοιμώξεων. Τα επίπεδά τους αυξάνονται συνήθως ως απόκριση σε μία λοίμωξη ή έναν τραυματισμό, ενώ μειώνονται σε σοβαρές ή χρόνιες λοιμώξεις, από φάρμακα ή λόγω γενετικών νόσων. Τα ουδετερόφιλα βοηθούν στην πρόληψη των λοιμώξεων απενεργοποιώντας ή απομακρύνοντας τα μικρόβια. Συνεργάζονται επίσης με άλλα κύτταρα για να βοηθήσουν στην επιδιόρθωση των κυττάρων που έχουν υποστεί βλάβες.
Το σοβαρό ψυχικό στρες αναγκάζει αυτά τα κύτταρα του ανοσοποιητικού να παράγουν το ένζυμο υδροξυλάση τυροσίνης (TH). Το ένζυμο στη συνέχεια ενεργοποιεί την τοπική παραγωγή και απελευθέρωση ορισμένων ορμονών του στρες (κατεχολαμίνες) στο αιμάτωμα του κατάγματος. Η αδρεναλίνη περιλαμβάνεται στην ομάδα των κατεχολαμινών, όπως και οι πρόδρομές της ουσίες νοραδρεναλίνη και ντοπαμίνη. Αυτές οι τοπικά εκκρινόμενες ορμόνες του στρες δρουν στις περιοχές όπου θα πρέπει να αναπτύσσεται νέο οστικό υλικό.
Προκειμένου να σχηματιστεί νέο οστό, τα κύτταρα του χόνδρου μετατρέπονται σε οστικά κύτταρα. «Η επίδραση αυτών των ορμονών του στρες βλάπτει τη μετάβαση από χόνδρο σε οστό, επιβραδύνοντας την ανάπτυξη των οστών και την επούλωση των καταγμάτων», εξηγεί η Δρ. Miriam Tschaffon-Müller.
Με τη χρήση ποντικών με κατασταλμένη έκφραση της υδροξυλάσης τυροσίνης και μπλοκαρισμένους αδρενοϋποδοχείς, οι επιστήμονες μπόρεσαν να αποκαλύψουν αυτόν τον μηχανισμό δράσης που προκαλείται από το στρες σε μοριακό επίπεδο.
Στο κλινικό μέρος της μελέτης, οι ερευνητές συνεργάστηκαν με το Τμήμα Ορθοπαιδικής Χειρουργικής Τραύματος, Χεριού, Πλαστικής και Επανορθωτικής Χειρουργικής και το Τμήμα Ψυχοσωματικής Ιατρικής και Ψυχοθεραπείας για να εξετάσουν ασθενείς με κατάγματα στον αστράγαλο.
Το αποτέλεσμα της κλινικής μελέτης έδειξαν πως όταν η ψυχολογική καταπόνηση που προκαλείται από το στρες, το τραύμα ή την κατάθλιψη είναι υψηλή, οι ασθενείς είχαν υψηλά επίπεδα υδροξυλάσης τυροσίνης στο αιμάτωμα του κατάγματος και αυτό παρεμπόδιζε την επούλωση του κατάγματος. Ήταν ιδιαίτερα εκπληκτικό ότι ο καθοριστικός παράγοντας για αυτές τις μετρήσιμες επιδράσεις ήταν η υποκειμενική βαθμολογία των ασθενών για το φορτίο ψυχικής καταπόνησης καθώς και η αντίληψή τους για τον πόνο.
Τα ευρήματα της μελέτης ενδέχεται να έχουν επιπτώσεις στην κλινική πρακτική, για παράδειγμα, μπορεί να είναι σκόπιμο να λαμβάνεται υπόψη το ιστορικό άγχους ή τραύματος των ασθενών κατά τη θεραπεία καταγμάτων και άλλων τραυματισμών. Υπό ορισμένες συνθήκες, μπορεί να έχει νόημα η χρήση β-αναστολέων για να μειώσει την αρνητική επίδραση των ορμονών του στρες στην επούλωση των οστών.
Περισσότερες πληροφορίες: Miriam E. A. Tschaffon-Müller et al, Neutrophil-derived catecholamines mediate negative stress effects on bone, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38616-0.
