Protective and damaging effects of stress mediators: central role of the brain

Dialogues Clin Neurosci. 2006;8(4):367-81.

Abstract
in En , Spanish , French

The mind involves the whole body and two-way communication between the brain and the cardiovascular, immune, and other systems via neural and endocrine mechanisms. Stress is a condition of the mind-body interaction, and a factor in the expression of disease that differs among individuals. It is notjust the dramatic stressful events that exact their toll, but rather the many events of daily life that elevate and sustain activities of physiological systems and cause sleep deprivation, overeating, and other health-damaging behaviors, producing the feeling of being "stressed out." Over time, this results in wear and tear on the body which is called "allostatic load," and it reflects not only the impact of life experiences but also of genetic load, individual lifestyle habits reflecting items such as diet, exercise, and substance abuse, and developmental experiences that set life-long patterns of behavior and physiological reactivity. Hormones associated with stress and allostatic load protect the body in the short run and promote adaptation by the process known as allostasis, but in the long run allostatic load causes changes in the body that can lead to disease. The brain is the key organ of stress, allostasis, and allostatic load, because it determines what is threatening and therefore stressful, and also determines the physiological and behavioral responses. Brain regions such as the hippocampus, amygdala, and prefrontal cortex respond to acute and chronic stress by undergoing structural remodeling, which alters behavioral and physiological responses. Translational studies in humans with structural and functional imaging reveal smaller hippocampal volume in stress-related conditions, such as mild cognitive impairment in aging and prolonged major depressive illness, as well as in individuals with low self-esteem. Alterations in amygdala and prefrontal cortex are also reported. Besides pharmaceuticals, approaches to alleviate chronic stress and reduce allostatic load and the incidence of diseases of modern life include lifestyle change, and policies of government and business that would improve the ability of individuals to reduce their own chronic stress burden.

La mente se extiende a todo el cuerpo y a la comunicación bilateral entre el cerebro y los aparatos cardiovascular, sistema inmunitario y otros a través de mecanismos neurales y endocrinos. El estrés es un estado de interacción entre la mente y el cuerpo e interviene en la expresión diferente de la enfermedad entre las personas. No son únicamente los sucesos estresantes más llamativos los que cuestan más, sino más bien los múltiples episodios de la vida cotidiana que elevan y sostienen la actividad de los sistemas fisiológicos y determinan una privación del sueño, sobrealimentación y otras conductas dañinas para la salud que producen una sensación de “agotamiento por estrés”. Con el tiempo, el organismo desgasta por la llamada “carga alostática”, que refleja no sólo el impacto de las experiencias vitales sino también de la carga genética, de los hábitos personales de vida -que traducen aspectos como la alimentación, el ejercicio y el abuso de sustancias- y de las experiencias del desarrollo que fijan los patrones duraderos de conducta y reactividad fisiológica. Las hormonas asociadas al estrés y a la carga alostática protegen el organismo a corto plazo y fomentan la adaptación a través de un proceso llamado alostasia pero, a la larga, la carga alostá-sica determina cambios corporales que pueden causar enfermedades. El cerebro es el órgano destinatario del estrés, la alostasia y la carga alostática, porque decide qué información resulta amenazadora y, en consecuencia, estresante y determina, además, las respuestas fisiológicas y conductuales. Las regiones cerebrales, como el hipocampo, la amígdala (núcleo amigdalino) y la corteza prefrontal, responden al estrés agudo y crónico sometiéndose a una remodelación estructural que modifica las respuestas comportamen-talesl y fisiológicas. Los estudios translacionales de imágenes estructurales y funcionales de seres humanos revelan un volumen hipocámpico más reducido en los estados de estrés, por ejemplo una ligera alteración cognitiva con el envejecimiento y el trastorno depresivo mayor prolongado, asi como entre las personas que se subestiman. Se han descrito también alteraciones de la amígdala y de la corteza prefrontal. Además del enfoque farmacéutico, las medidas para aliviar el estrés crónico y reducir la carga alostásica así como la incidencia de las enfermedades de la vida moderna se basan en cambios en los hábitos de vida y políticas gubernamentales y empresariales para mejorar la capacidad del individuo y reducir la carga propia y crónica del estrés.

L'esprit implique le corps entier, et il existe une intercommunication entre le cerveau, les systèmes cardio-vasculaire, immunitaire et d'autres, par des mécanismes neuraux et endocriniens. Le stress est la manifestation d'une interaction entre l'esprit et le corps et un facteur d'expression de maladies qui diffère selon les individus. Les événements de la vie quotidienne, plus que les stress aigus ou intenses de la vie, élèvent et entretiennent les niveaux d'activité des systèmes physiologiques, entraînant privation de sommeil, boulimie et autres comportements néfastes pour la santé qui donnent le sentiment d'être «dépassé par les événements». Avec le temps, ceci entraîne une usure du corps appelée «charge allostatique», qui reflète non seulement l'impact des expériences de la vie mais aussi la charge génétique, les habitudes de vie quotidienne comme le régime, l'exercice, l'usage de drogues et le vécu au cours du développement qui mettent en place tout au long de la vie des schémas de comportement et de réactivité physiologique. Les hormones associées au stress et à la charge allostatique protègent le corps à court terme et favorisent l'adaptation par un procédé nommé allostase mais à long terme, les modifications somatiques dues à la charge allostatique peuvent entraîner l'apparition d'une maladie. Le cerveau est l'organe clé du stress, de l'allostase et de la charge allostatique car il détermine ce qui est menaçant et donc stressant ainsi que les réponses physiologiques et comportementales. Les régions cérébrales comme l'hippocampe, l'amygdale et le cortex préfrontal répondent au stress aigu et chronique par un remodelage structural qui modifie les réponses physiologiques et comportementales. Des études réalisées chez l'homme par imagerie structurale et fonctionnelle montrent que le volume de l'hippocampe est diminué dans des situations de stress comme il l'est dans les déficits cognitifs légers dus à l'âge, les dépressions majeures prolongées et les individus qui se sous-estiment Des altérations de l'amygdale et du cortex préfrontal sont aussi rapportées. Outre les traitements pharmacologiques, les modifications du mode de vie, les politiques gouvernementales et de travail pouvant améliorer la capacité individuelle à réduire la charge de stress chronique de chacun, sont autant d'approches visant à alléger le stress chronique et réduire la charge allostatique et l'incidence des maladies liées à la vie moderne.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Brain / physiology*
  • Brain / physiopathology
  • Humans
  • Self Concept
  • Sleep Deprivation / physiopathology
  • Social Support
  • Stress, Psychological / physiopathology*
  • Stress, Psychological / psychology