Последствия острого и хронического стресса как причина расстройств тревожного и депрессивного спектров

Терминология  

Что понимается под термином "кумулятивное бремя адаптации"?   

Неспособность разрешить физиологическую реакцию после прекращения острого стрессового воздействия может привести к созданию вредной аллостатической нагрузки, определяемой как "кумулятивное бремя адаптаций", воздействующих на мозг и тело (Goldstein, D. S., & McEwen, B., 2002). 

Острый стресс

Насколько опасен острый стресс для организма человека? 

У большинства людей стрессовые события ( острый стресс) вызывают адаптивные механизмы преодоления трудностей, происходящие как в головном мозге, так и на периферии, которые способствуют устойчивости организма (Pfau, M. L., & Russo, S. J., 2015). Предполагается, что модуляция функции  оси "гипоталамус-гипофиз-надпочечники" во время стрессовой реакции может способствовать формированию устойчивого фенотипа.  Например, результаты исследований на грызунах показывают снижение высвобождения кортикотропин-высвобождающего-фактора (CRF) в ответ на стресс у взрослых особей, подвергнутых постнатальному воздействию, модели, определяемой как легкий или умеренный стресс в раннем возрасте (Plotsky, P. M., & Meaney, M. J., 1993). Аналогичное явление было отмечено в клинических исследованиях у пациентов, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством, где периферическое введение высоких доз глюкокортикоидов оказывало про-резистентное действие (Kearns, M. et.al., 2012). 

Механизмы острой реакции на стресс

Активность каких систем организма необходима для адекватной реакции на острый стресс? 

Адекватная реакция на острый стресс - процесс необходимый для выживания в ситуациях, угрожающих жизни, который обеспечивается параллельной активностью вегетативной нервной системы и оси "гипоталамус-гипофиз-надпочечники" (Herman, J., et.al., 2016). Эти процессы регулируются нейронными цепями в гипоталамусе, стволе головного мозга и переднем мозге (Ulrich-Lai, Y. M., & Herman, J. P., 2009). При получении сигнала опасности активация вегетативная нервная система способствует быстрой физиологической реакции, включающей скоординированную активность симпатической и парасимпатической сигнализации. 

Какие процессы в организме обеспечиваются взаимосвязью автономной нервной системы и оси "гипоталамус- гипофиз - надпочечники"?

Между вегетативной нервной системой и системой "гипоталамус-гипофиз -надпочечники" существует обширная взаимосвязь, призванная обеспечить правильную настройку адаптивного ответа на стресс и поддерживать физиологический гомеостаз.

Влияние симпатической активации на сердечно-сосудистую систему

Какое влияние оказывает активация симпатических нейронов на сердечно-сосудистую систему? 

Первоначальная активация спинномозговых преганглионарных симпатических нейронов приводит к последующей активности пре- или пара-вертебральных нейронов ганглиев, которые регулируют функцию сердечно-сосудистых и висцеральных органов, а также надпочечников. 

Роль адреналина и норадреналина в генезе артериальной гипертензии

Повышение уровня каких гормонов  во время стресса приводит к повышению артериального давления? 

Стресс-индуцированная активация вегетативной нервной системы вызывает высвобождение адреналина из мозгового вещества надпочечников и норадреналина из симпатических нервов, что приводит к модуляции частоты сердечных сокращений, артериального давления и сужению сосудов (Burford, N., et.al., 2017).

Последствия секреции кортикотропин-релизинг фактора 

Какую роль играют адренокортикотропин и глюкокортикоиды во время стресса? 

Одновременная активация во время стресса вегетативной нервной системы и оси "гипоталамус-гипофиз-надпочечники" приводит к секреции кортикотропин-высвобождающего фактора из пара-вентрикулярного ядра гипоталамуса. Это, в свою очередь, стимулирует высвобождение гормона передней доли гипофиза адренокортикотропина и последующее производство и высвобождение глюкокортикоидов из коры надпочечников. Основная функция этих гормонов на периферии заключается в содействии мобилизации и использованию энергетических и минеральных запасов во время стресса (Garabedian, M. J., et.al., 2017). 

Глюкортикоидные и стероидные рецепторы 

В каких структурах мозга синтезируются глюкокортикоидные рецепторы? 

В головном мозге глюкокортикоиды взаимодействуют со стероидными рецепторами, такими как глюкокортикоидные и минералокортикоидные рецепторы, которые активно экспрессируются в гиппокампе, миндалевидном теле, пре-фронтальной коре и других лимбических и средне-мозговых структурах (Mahfouz, A., et.al., 2016). Их активация отвечает за модуляцию нейронных цепей и нейроэндокринных систем, лежащих в основе поведенческих реакций на стресс. Эти рецепторы функционируют в основном как факторы транскрипции и отвечают за модификацию клеточных механизмов, таких как изменение экспрессии генов и влияние на синаптическую пластичность, за пределами временного масштаба острых стрессовых воздействий.

Механизмы хронического стресса

Чем опасен хронический стресс для организма? 

"Кумулятивное бремя адаптации" приводит к повышенной уязвимости к стрессу и риску возникновения психоневрологических расстройств, включая большое депрессивное расстройство (McEwen, B. et.al., 2013). Действительно, хронический стресс является одним из наиболее важных факторов риска возникновения расстройств тревожного и депрессивного спектров, при этом дисфункция  оси "гипоталамус-гипофиз-надпочечники" , резистентность к глюкокортикоидам, а также нарушение взаимодействия между данной осью и вегетативной нервной системой являются характерными признаками этой патологии (Straub, R., et.al., 2011). 

Какая связь "модели LH" c "выученной беспомощностью"? 

"Модель LH", предложенная (Seligman & Beagley, 1975), широко используется для изучения механизмов преодоления стресса и депрессивных расстройств (Seligman & Beagley, 1975). В этой парадигме животные подвергаются неконтролируемым стрессовым событиям, таким как удары током по хвосту или лапе. После этого их возвращают в ту же среду, но с возможностью избежать стрессового события. Большинство ранее подвергавшихся стрессу животных не научатся избегать этого негативного события, что характеризуется как «беспомощность» и указывает на «подобный депрессии» фенотип. У животных наблюдается повышение уровня провоспалительных цитокинов, таких как IL-1β, IL-6, TNF-α, INF-γ и G-CSF, а также сосудистые нарушения (Cheng, Y., et.al., 2018). 

Какое влияние оказывают антидепрессанты на цитокины? 

У животных, подвергнутых хроническому стрессу, наблюдается периферическая про-воспалительная активация иммунной системы, а именно увеличение уровня цитокинов IL-1β, IL-6 и TNF-α. Симптомы могут быть обратимы при длительном, но не при коротком воздействии антидепрессантов (Willner, P., 1997).

Литература 

Burford, N. G., Webster, N. A., & Cruz-Topete, D. (2017). Hypothalamic-pituitary-adrenal axis modulation of glucocorticoids in the cardiovascular system. International journal of molecular sciences, 18(10), 2150.

Cheng, Y., Desse, S., Martinez, A., Worthen, R. J., Jope, R. S., & Beurel, E. (2018). TNFα disrupts blood brain barrier integrity to maintain prolonged depressive-like behavior in mice. Brain, behavior, and immunity, 69, 556-567.

Garabedian, M. J., Harris, C. A., & Jeanneteau, F. (2017). Glucocorticoid receptor action in metabolic and neuronal function. F1000Research, 6, 1208.

Goldstein, D. S., & McEwen, B. (2002). Allostasis, homeostats, and the nature of stress. Stress, 5(1), 55-58.

Herman, J. P., McKlveen, J. M., Ghosal, S., Kopp, B., Wulsin, A., Makinson, R., ... & Myers, B. (2016). Regulation of the hypothalamic‐pituitary‐adrenocortical stress response. Comprehensive physiology, 6(2), 603-621.

Kearns, M. C., Ressler, K. J., Zatzick, D., & Rothbaum, B. O. (2012). Early interventions for PTSD: a review. Depression and anxiety, 29(10), 833-842.

Mahfouz, A., Lelieveldt, B. P., Grefhorst, A., Van Weert, L. T., Mol, I. M., Sips, H. C., ... & Meijer, O. C. (2016). Genome-wide coexpression of steroid receptors in the mouse brain: Identifying signaling pathways and functionally coordinated regions. Proceedings of the National Academy of Sciences, 113(10), 2738-2743.

McEwen, B. S., Bowles, N. P., Gray, J. D., Hill, M. N., Hunter, R. G., Karatsoreos, I. N., & Nasca, C. (2015). Mechanisms of stress in the brain. Nature neuroscience, 18(10), 1353-1363.

Pfau, M. L., & Russo, S. J. (2015). Peripheral and central mechanisms of stress resilience. Neurobiology of stress, 1, 66-79.

Plotsky, P. M., & Meaney, M. J. (1993). Early, postnatal experience alters hypothalamic corticotropin-releasing factor (CRF) mRNA, median eminence CRF content and stress-induced release in adult rats. Molecular brain research, 18(3), 195-200.

Straub, R., Buttgereit, F., & Cutolo, M. (2011). Alterations of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in systemic immune diseases—a role for misguided energy regulation. Clinical and Experimental Rheumatology-Incl Supplements, 29(5), S23.

Ulrich-Lai, Y. M., & Herman, J. P. (2009). Neural regulation of endocrine and autonomic stress responses. Nature reviews neuroscience, 10(6), 397-409.

Willner, P. (1997). Validity, reliability and utility of the chronic mild stress model of depression: a 10-year review and evaluation. Psychopharmacology, 134(4), 319-329.