Ce sont nos os qui, en fait, pourraient déclencher la réaction de Combat ou de Fuite

Face à une menace, des hormones inondent notre corps en prévision d’une attaque ou d’une évasion rapide, ce que l’on appelle communément la réponse combat-fuite.

Image d’entête : Visualisation médicale d’une « Coupe transversale osseuse ». (Radius Digital Science/ Alexey Kashpersky)

Pendant des décennies, nous avons généralement pensé que cette réaction était due à des hormones comme l’adrénaline. Mais il semble maintenant que l’un des plus importants de ces messagers pourrait venir d’un endroit plutôt inattendu, notre squelette.

Nous pensons habituellement aux produits chimiques comme le cortisol et l’adrénaline comme étant les choses qui font battre le cœur et qui stimulent les muscles. Mais la véritable vedette pourrait en fait être l’ostéocalcine, une protéine qui fixe le calcium et produite par nos os.

En réponse à un stress aigu, les stéroïdes de la variété des glucocorticoïdes sont libérés par le système endocrinien de l’organisme, où ils gèrent la production d’une cascade d’autres produits chimiques prêts à s’infiltrer dans divers tissus.

Des chercheurs des États-Unis, du Royaume-Uni et de l’Inde soutiennent qu’il y a un petit problème avec cette explication de la réaction de combat ou de fuite. Elle n’est pas vraiment rapide.

Bien que personne ne conteste que notre corps produit du cortisol lorsqu’il est stressé, le fait que son action principale est de déclencher la transcription de gènes spécifiques par les cellules (un processus qui prend du temps) en fait un candidat peu probable pour une réponse physiologique rapide.

Selon le généticien Gerard Karsenty de l’université Columbia (États-Unis) :

Bien que cela n’exclut certainement pas que les hormones glucocorticoïdes puissent être impliquées, dans une certaine mesure, dans la réponse au stress aigu, cela suggère la possibilité que d’autres hormones, peut-être peptidiques, puissent être impliquées.

Karsenty et ses collègues sont donc partis à la recherche de quelque chose d’un peu plus rapide, se concentrant sur les protéines libérées par les cellules osseuses qui pourraient avoir un effet plus immédiat sur le métabolisme des animaux.

Considérer le squelette comme une source n’est peut-être pas aussi bizarre qu’il n’y paraît au premier abord. Après tout, nos os ont évolué comme un moyen de protéger nos parties molles contre l’écrasement, soit par un prédateur, soit par accident.

Pour Karsenty :

Si l’on considère l’os comme quelque chose qui a évolué pour protéger l’organisme du danger, le crâne protège le cerveau des traumatismes, le squelette permet aux vertébrés d’échapper aux prédateurs, et même les os de l’oreille nous alertent du danger, les fonctions hormonales de l’ostéocalcine prennent tout leur sens.

L’ostéocalcine n’est pas non plus nouvelle pour la science. Nous comprenons sa fonction dans le développement osseux depuis près d’un demi-siècle et, ces dernières années, nous avons commencé à soupçonner qu’elle contribue également à réguler notre niveau d’énergie en affectant le métabolisme du glucose.

Elle semble aussi donner un coup de fouet à la mémoire vieillissante, du moins chez les rongeurs de laboratoire.

Mais c’est quand même une surprenante découverte, que l’ostéocalcine puisse aussi aider à stimuler notre réponse au stress aigu.

Toujours selon Karsenty:

Cela change complètement notre façon de penser à la façon dont les réactions de stress aigu se produisent.

Pour vérifier leurs soupçons, les chercheurs ont placé des souris de laboratoire sous la contrainte en les retenant pendant une période de 45 minutes. Pendant ce temps, les taux d’ostéocalcine dans le sang périphérique ont augmenté de moitié, tandis que les autres hormones squelettiques ont à peine bougé.

Dans un autre test, seulement 15 minutes après quelques chocs inoffensifs (mais inconfortables) aux pattes, les niveaux d’ostéocalcine chez les souris stressées ont bondi de 150 %.

Le fait de donner aux sujets une bouffée d’un produit chimique présent dans l’urine de renard a également augmenté leur taux d’ostéocalcine. Il est important de noter que ces taux ont augmenté avant que leur taux de corticostérone ne commence à grimper, débutant quelques minutes après l’exposition et demeurant élevés pendant encore trois heures.

Pour s’assurer qu’il ne s’agissait pas seulement de souris, l’équipe a également vérifié l’hormone chez les humains qui se sont portés volontaires pour faire un discours public et subir un contre-interrogatoire pour prendre le pouls. Bien sûr, l’ostéocalcine est remontée.

Dans une autre série de tests, l’équipe a utilisé des rongeurs génétiquement modifiés pour ne pas avoir les corticostéroïdes et autres hormones de stress habituels, et elle a constaté que ces animaux continuent à présenter une réaction de stress.

De plus, une injection d’ostéocalcine chez des souris qui n’étaient pas stressées par ailleurs a suffi pour qu’elles deviennent nerveuses, ce qui a augmenté leur fréquence cardiaque, leur température et leur taux de glucose en circulation.

Selon Karsenty :

L’ostéocalcine pourrait expliquer les observations passées d’une réponse intacte de combat ou de fuite chez l’homme et d’autres animaux dépourvus de glucocorticoïdes et de molécules supplémentaires produites par les glandes surrénales.

Étant donné les données probantes sur la protéine osseuse en tant que facteur de motivation si puissant pour composer avec le stress, il y a lieu de se demander pourquoi nous avons besoin d’hormones comme le cortisol. Les chercheurs ont l’intention d’élucider ce mystère dans le cadre d’enquêtes futures.

L’étude publiée dans Cell Metabolism : Mediation of the Acute Stress Response by the Skeleton et présentée sur le site de l’université Colombia : Bone, Not Adrenaline, Drives Fight or Flight Response.