Stressin fysiologiset mittarit
Viime vuosikymmeninä on kehitetty monia testejä ihmisten akuutin stressin laboratoriotutkimukseen. Todennäköisesti tunnetuin niistä on Trierin sosiaalinen stressitesti (TSST). Yleisön edessä ja kameran ja nauhurin valvonnassa koehenkilöitä pyydetään suorittamaan motivoitunut suoritustehtävä.
Tuhansissa tuhansissa TSST-testeissä, jotka on suoritettu monissa eri laboratorioissa eri puolilla maailmaa, on kerätty paljon tietoja, jotka osoittavat stressihormonien, autonomisten mittareiden, immuuniparametrien ja koetun stressin voimakasta nousua suurimmalla osalla testattavista henkilöistä. Mielenkiintoista on, että fysiologiset ja psykologiset vasteet eivät korreloi keskenään tai korreloivat vain heikosti, mikä osoittaa, että sekä psykologisia että biologisia mittareita on sovellettava, jotta stressivaste voidaan arvioida järkevästi.
TSST:ssä on havaittu suuria yksilön sisäisiä ja yksilöiden välisiä eroja stressivasteessa. Muun muassa iän, sukupuolen, ruokavalion ja lääkkeiden käytön, lääketieteellisten tilojen ja toimenpiteiden, persoonallisuustekijöiden, sosiaalisen tuen ja sosiaalisen hierarkian, kuukautiskierron, raskauden ja imetyksen naisilla, testausajankohdan, tottumisen, varhaiselämän kokemusten ja geneettisten tekijöiden tiedetään vaikuttavan akuuttiin stressireaktioon. Nämä tekijät ja niiden monimutkainen vuorovaikutus tietyssä yksilössä selittävät lopulta tällaiset erot.
TSST:llä on osoitettu olevan vankka vaikutus useisiin psykobiologisiin mittareihin:
–
Psykologiset mittarit: ahdistuneisuus, negatiivinen mieliala ja koettu stressi.
–
Autonomiset mittarit: verenpaine, syke, sykevaihtelu, elektrodermaalinen aktiivisuus, hikoilu, ruumiinlämpö, adrenaliini ja noradrenaliini.
–
Endokriiniset ja metaboliset mittarit: adrenokortikotrooppinen hormoni (ACTH), plasman ja syljen kortisoli, prolaktiini, kasvuhormoni ja glukoosi.
–
Hematologiset mittaukset: hematokriitti, hemoglobiini ja plasmatilavuus.
–
Hyytymismittaukset: fibrinogeeni, von Willebrandin faktorin antigeeni, d-dimeeri ja hyytymistekijät.
–
Immunologiset mittaukset: neutrofiilit, eosinofiilit, basofiilit, lymfosyytit, interleukiini-6 ja kasvainnekroositekijä alfa (TNFα).
–
Geneettiset mittaukset: geenien repressio/induktioprofiilit kohdekudoksissa.
–
Psykomotoriset mittaukset: lihasaktiivisuus (elektromyogrammi), ääni (spektrianalyysit), raajojen liikkeet ja sorminäppäryys (kuva 1).
Kuva 1. Kuvan 1. Endokriiniset ja sykevasteet 88 terveellä vapaaehtoisella kolmessa toistuvassa TSST-altistuksessa (±SEM; 4 viikon välein). Jäljennetty luvalla lähteestä: Schommer NC, Hellhammer DH ja Kirschbaum C (2003) Hypotalamus-aivolisäke-lisämunuais-lisämunuaisakselin ja sympaattis-lisämunuais-medullaarisen järjestelmän reaktiivisuuden erottelu toistuvaan psykososiaaliseen stressiin. Psychosomatic Medicine 65(3): 450-460.
Tämä laaja vastemittareiden kirjo on osoittautunut hyödylliseksi sekä perus- että kliinisessä tutkimuksessa. On esimerkiksi osoitettu, että tietyt farmakologiset ja psykologiset interventiot muuttavat yksittäisiä profiileja, mikä ennustaa vertailukelpoisia vaikutuksia kliinisessä käytännössä.
Kuten edellä mainittiin, koetun stressin mittaukset ovat huonosti yhteydessä stressin biologisiin mittauksiin. Tämä pätee myös kroonisen stressin arviointiin. Esimerkiksi sekä kohonneiden että vaimennettujen kortisolitasojen on raportoitu olevan yhteydessä masennukseen, posttraumaattisiin stressihäiriöihin, ärtyvän suolen sairauteen, burnoutiin, krooniseen väsymykseen, fibromyalgiaan jne. Näin ollen hormonaalinen tila ei välttämättä ennusta psykologista tilaa tai tiettyjä stressiin liittyviä häiriöitä. Pikemminkin näyttää siltä, että HPA-akseli voi sopeutua krooniseen stressiin tulemalla ensin ylös- ja myöhemmin alasreguloiduksi. Molemmissa tapauksissa hypotalamuksen kortikotropiinia vapauttavan tekijän (CRF) / arginiinivasopressiinin (AVP) neuronit voivat kuitenkin aktivoitua liikaa, mikä ensin laukaisee HPA-akselin hyperaktiivisuuden ja myöhemmin estyy alhaisen kortisolitason vuoksi.
Vaikka hyperkortisoleeminen tila voi edistää metabolista oireyhtymää ja immuunijärjestelmän häiriöitä, hypokortisolismi näyttää pikemminkin helpottavan kipua, väsymystä ja ärtyneisyyttä, luultavasti proinflammatoristen sytokiinien, prostaglandiinisynteesin ja keskushermoston noradrenergisten hermosolujen estämisen kautta. Kroonisen stressin vaikutukset sympaattiseen hermostoon näyttäisivät olevan havaittavissa lähinnä paniikkihäiriössä ja essentiaalisessa hypertensiossa.
Toinen lähestymistapa biomarkkereiden käyttämiseen kroonisen stressin mittareina on ”allostaasin” ja ”allostaattisen kuormituksen” käsite. Perusoletuksena on, että allostaasi mahdollistaa sopeutumisen krooniseen stressiin ylläpitämällä (homeostaattista) vakautta muutoksen kautta. Tällaista sopeutumista tapahtuu neljässä eri tilanteessa: (1) tottumattomuus toistuviin samantyyppisiin stressitekijöihin; (2) epäonnistuminen kunkin stressivasteen sammuttamisessa ajoissa viivästyneen alasajon vuoksi; (3) stressivasteiden toistuva toistuvuus useisiin uusiin stressitekijöihin; ja (4) riittämätön vaste, joka johtaa muiden välittäjäaineiden kompensoivaan hyperaktiivisuuteen. Allostaattisella ylikuormituksella tarkoitetaan useiden fysiologisten järjestelmien säätelyhäiriöitä, jotka aiheuttavat kumulatiivista rasitusta useille elimille ja kudoksille. Allostaattisen kuormituksen mittarit ennustavat jonkin verran erilaisten terveystulosten vaihtelua, mukaan lukien kognitiivinen ja fyysinen toimintakyky, sydän- ja verisuoni- ja tulehdussairaudet ja jopa kuolleisuus. Allostaattista kuormitusta arvioidaan yhdistelmäindeksinä niiden biomarkkereiden lukumäärän perusteella, joiden suhteen yksilö on vaarassa.
Kroonisen stressin ja terveysvaikutusten yhdistäviin fysiologisiin reitteihin vaikuttavat kuitenkin useiden muuttujien yhteisvaikutus: geneettiset ja epigeneettiset tekijät, aivojen kypsyminen pre- ja postnataalisen kehityksen aikana, elämäntapahtumien kesto, laatu ja voimakkuus sekä resilienssi; sosioekonomiset olosuhteet; selviytymistaidot, elinten toiminta jne. Näin ollen krooninen stressi vaikuttaa ihmisiin varsin eri tavoin, ja stressin yksilölliset seuraukset ovat hyvin heterogeenisiä. On selvää, että stressin terveysvaikutusten mielekkäässä tulkinnassa on otettava huomioon tällaiset yksilölliset kokoonpanot.
Tästä näkökulmasta kroonisen stressin mittarit on määriteltävä eri tavalla, erityisesti jos niiden pitäisi palvella diagnostista tarkoitusta. Hypoteettisesti voitaisiin määritellä neuroendofenotyyppejä, jotka kuvaavat erillisiä aivojärjestelmiä, jotka osallistuvat stressivasteeseen. Kullekin näistä järjestelmistä voitaisiin kehittää psykologisia, biologisia ja oireenmukaisia tulosmittareita, jotka heijastavat kunkin järjestelmän aktiivisuutta tai reaktiivisuutta. Lisäksi voitaisiin kuvata, miten geenien ja ympäristön vuorovaikutus vaikuttaa näihin järjestelmiin. Kroonisten stressivaikutusten diagnostinen arviointi käsittäisi sitten useita toimenpiteitä, jotka todennäköisesti kertoisivat, mitkä näistä neuroendofenotyypeistä osallistuvat tietyn potilaan stressiin liittyviin häiriöihin. Jos näin on, voitaisiin antaa yksilöllisiä farmakoterapeuttisia ja psykoterapeuttisia hoitoja.
Ensimmäistä tällaista lähestymistapaa on kutsuttu nimellä Neuropattern. Monimutkaisuuden ja heterogeenisuuden vähentämiseksi sekä psykologisen ja biologisen stressivasteen puuttuvan kovarianssin välttämiseksi tässä lähestymistavassa keskitytään yksinomaan rajapintoihin, jotka osallistuvat aivojen ja muun kehon väliseen ristikkäiskeskusteluun. Näiden rajapintojen aktiivisuuden ja reaktiivisuuden endofenotyypit määriteltiin, ja niitä arvioidaan samanaikaisten psykologisten, biologisten ja oireiden mittauksilla. Käytännössä jokainen lääkäri voi soveltaa Neuropatternia tutkiakseen, vaikuttaako stressi potilaansa terveyteen ja miten se vaikuttaa. Neuropattern-pakkaus sisältää kyselylomakkeet, pienen elektrofysiologisen laitteen ja putket syljen keräämistä varten. Lääkäri antaa vastaanotollaan potilastiedot, lyhyen potilaskertomuksen ja tekee useita mittauksia, kuten verenpaineen, vyötärön ja lantion välisen suhteen ja painoindeksin. Kotona potilas täyttää kyselylomakkeet, ottaa sylkinäytteet ennen matala-annoksista deksametasonitestiä ja sen jälkeen sekä käyttää kannettavaa elektrokardiogrammia. Kun kaikki tiedot on kerätty, potilas lähettää paketin yritykselle, joka tekee laboratorioanalyysit kaikista tiedoista ja laatii kattavan lääketieteellisen raportin lääkärille. Tämä strategia mahdollistaa asiantuntijatiedon välittämisen lääkärille eri lääketieteen alojen välillä ja ilman, että kyseiseltä lääkäriltä edellytetään erityistä koulutusta tai asiantuntemusta.