Исследование, проведенное в Ульмском университете (Ulm University) и его Медицинском центре, выявило молекулярные механизмы, с помощью которых психологические травмы и другие стрессовые переживания замедляют срастания переломов костей.
Исследовательская группа, в которую вошли ученые из Канады и Японии, смогла продемонстрировать, что определенные иммунные клетки реагируют на стресс, вырабатывая фермент, который, в свою очередь, способствует выбросу гормонов стресса. Эти гормоны стресса действуют локально на кость, где они ингибируют превращение хрящевых клеток в костные, тем самым замедляя рост костей и срастание переломов.
Работники аварийно-спасательных служб испытывают огромный стресс, как и жертвы стихийных бедствий и актов насилия. В случае серьезной травмы это не остается без последствий. Уже известно, что массивные стрессовые и травматические переживания замедляют заживление ран и костей.
Исследователи из Медицинского центра Университета Ульма раскрыли молекулярный механизм, лежащий в основе негативного воздействия стресса на метаболизм и регенерацию костей.
«Постоянная высокая умственная стрессовая нагрузка заставляет определенные иммунные клетки вырабатывать фермент, который, в свою очередь, запускает выработку и высвобождение гормонов стресса, которые препятствуют росту костей», — комментирует профессор нейробиологии Стефан Ребер (Stefan Reber), который координировал исследование вместе с профессором Мелани Хаффнер-Лунцер (Melanie Haffner-Luntzer) из Института ортопедических исследований и биомеханики (Institute of Orthopaedic Research and Biomechanics).
Работа была опубликована в научном журнале Nature Communications.
Ответственными иммунными клетками являются так называемые нейтрофильные гранулоциты, которые относятся к лейкоцитам и, таким образом, к неспецифической врожденной иммунной системе. Тяжелый психический стресс заставляет эти иммунные клетки вырабатывать фермент тирозингидроксилазу (ТГ). Затем этот фермент запускает локальное производство и высвобождение определенных гормонов стресса (катехоламинов) в гематоме перелома. Адреналин входит в группу катехоламинов, как и его предшественники норадреналин и дофамин. Эти локально секретируемые гормоны стресса воздействуют на области, где должен расти новый костный материал. Чтобы сформировать новую кость, клетки хряща превращаются в клетки кости.
«Эффект этих гормонов стресса нарушает этот переход от хряща к кости, замедляя рост костей и заживление переломов», — объясняет доктор Мириам Чаффон-Мюллер (Miriam Tschaffon-Müller) из Института ортопедических исследований и биомеханики и один из первых авторов исследования.
«Результат клинического исследования показал: когда психологическое напряжение, вызванное стрессом, травмой или депрессией, считалось высоким, пациенты также характеризовались высоким уровнем тирозингидроксилазы (ТГ) в гематоме перелома и затруднениями в срастании перелома», — комментирует Хаффнер-Лунцер.
Что особенно поразительно: решающим фактором этих измеримых эффектов была субъективная оценка пациентами психической стрессовой нагрузки, а также их восприятие боли.
Результаты исследования могут иметь значение для клинической практики, что придает ему непосредственную актуальность. Например, при лечении переломов и других массивных травм может быть целесообразно учитывать наличие стресса или травм в анамнезе пациента. При определенных обстоятельствах может иметь смысл использовать бета-блокаторы, чтобы ослабить негативное влияние гормонов стресса на заживление костей.
Авторы другого исследования утверждают, что размер зрачка регулируется орексином, а не гормонами стресса.