Physiologische Maatregelen van Stress
In de afgelopen decennia zijn veel tests ontwikkeld voor laboratoriumonderzoek naar acute stress bij de mens. Waarschijnlijk de meest prominente is de Trier Sociale Stress Test (TSST). Voor een publiek en gemonitord door een camera en bandrecorder, wordt de proefpersonen gevraagd een gemotiveerde prestatie-opdracht uit te voeren.
In duizenden TSSTs uitgevoerd in vele verschillende laboratoria wereldwijd, zijn veel gegevens verzameld die een robuuste stijging van stresshormonen, autonome maten, immuunparameters, en waargenomen stress laten zien bij de meerderheid van de geteste proefpersonen. Interessant is dat de fysiologische en de psychologische respons niet of nauwelijks correleren, wat erop wijst dat zowel psychologische als biologische maatregelen moeten worden toegepast voor een redelijke beoordeling van de stressrespons.
Bij de TSST zijn brede intra- en interindividuele verschillen in de stressrespons waargenomen. Het is bekend dat onder andere leeftijd, geslacht, dieet- en druggebruik, medische aandoeningen en interventies, persoonlijkheidsfactoren, sociale steun en sociale hiërarchie, menstruatiecyclus, zwangerschap en borstvoeding bij vrouwen, tijdstip van testen, gewenning, ervaring in het vroege leven, en genetische factoren de acute stressreactie beïnvloeden. Deze factoren en de complexe interactie daartussen in een gegeven individu verklaren uiteindelijk deze verschillen.
De TSST heeft aangetoond robuuste effecten uit te oefenen op verschillende psychobiologische maten:
–
Psychologische maten: angst, negatieve stemming, en waargenomen stress.
–
Autonomische maten: bloeddruk, hartslag, hartslagvariabiliteit, elektrodermale activiteit, transpiratie, lichaamstemperatuur, epinefrine, en norepinefrine.
–
Endocriene en metabole maten: adrenocorticotroop hormoon (ACTH), plasma en speeksel cortisol, prolactine, groeihormoon, en glucose.
–
Hematologische metingen: hematocriet, hemoglobine, en plasmavolume.
–
Coagulatiemetingen: fibrinogeen, von Willebrand factor antigeen, d-dimeer, en stollingsfactoren.
–
Immuunmetingen: neutrofielen, eosinofielen, basofielen, lymfocyten, interleukine-6, en tumornecrosefactor-alfa (TNFα).
–
Genetische metingen: repressie/inductieprofielen van genen in doelweefsels.
–
Psychomotorische metingen: spieractiviteit (elektromyogram), stem (spectrale analyses), bewegingen van ledematen en behendigheid (figuur 1).
Figuur 1. Endocriene en hartslagreacties bij 88 gezonde vrijwilligers bij drie herhaalde TSST-blootstellingen (±SEM; intervallen van 4 weken). Overgenomen met toestemming van Schommer NC, Hellhammer DH, and Kirschbaum C (2003) Dissociation between reactivity of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis and the sympathetic-adrenal-medullary system to repeated psychosocial stress. Psychosomatic Medicine 65(3): 450-460.
Dit brede spectrum van responsmaten is nuttig gebleken in zowel basaal als klinisch onderzoek. Zo is bijvoorbeeld aangetoond dat specifieke farmacologische en psychologische interventies enkelvoudige profielen veranderen, wat vergelijkbare effecten in de klinische praktijk voorspelt.
Zoals hierboven vermeld, zijn maten van waargenomen stress slecht geassocieerd met biologische maten van stress. Dit is ook waar voor de beoordeling van chronische stress. Zo zijn bijvoorbeeld zowel verhoogde als gedempte cortisolniveaus in verband gebracht met depressie, posttraumatische stressstoornissen, prikkelbare darmziekte, burnout, chronische vermoeidheid, fibromyalgie, enz. Een endocriene status voorspelt dus niet noodzakelijk een psychologische status of specifieke stressgerelateerde stoornissen. Het lijkt er eerder op dat de HPA-as zich kan aanpassen aan chronische stress door eerst up- en later downgereguleerd te worden. In beide gevallen kunnen echter corticotropine-releasing factor (CRF)/ arginine vasopressine (AVP) neuronen van de hypothalamus worden overgeactiveerd, waardoor eerst de HPA-as hyperactief wordt en later door lage cortisolniveaus wordt gedesinhibeerd.
Terwijl een hypercortisolemische toestand het metabool syndroom en stoornissen van het immuunsysteem kan bevorderen, lijkt hypocortisolisme eerder pijn, vermoeidheid en prikkelbaarheid te bevorderen, waarschijnlijk door remming van proinflammatoire cytokines, prostaglandinesynthese, en noradrenerge neuronen in het centrale zenuwstelsel. Effecten van chronische stress op het sympatische zenuwstelsel lijken vooral waargenomen te worden bij paniekstoornissen en essentiële hypertensie.
Een andere benadering om biomarkers te gebruiken als maatstaf voor chronische stress is het concept van ‘allostase’ en ‘allostatische belasting’. De basisaanname is dat allostase aanpassing aan chronische stress mogelijk maakt door (homeostatische) stabiliteit te handhaven door verandering. Er zijn vier voorwaarden waaronder dit soort aanpassing optreedt: (1) falen van gewenning aan herhaalde stressoren van dezelfde soort; (2) falen van het tijdig uitschakelen van elke stressrespons als gevolg van vertraagde uitschakeling; (3) herhaalde frequentie van stressresponsen op meerdere nieuwe stressoren; en (4) inadequate respons die leidt tot compensatoire hyperactiviteit van andere mediatoren. Allostatische overbelasting verwijst naar ontregeling van meerdere fysiologische systemen, die een cumulatieve druk uitoefenen op meerdere organen en weefsels. Metingen van allostatische belasting voorspellen enige variantie van diverse gezondheidsuitkomsten, waaronder cognitief en fysiek functioneren, cardiovasculaire en ontstekingsziekten, en zelfs sterfte. Allostatische belasting wordt beoordeeld als een samengestelde index door het aantal biomarkers waarvoor een individu risico loopt.
De fysiologische paden die chronische stress verbinden met gezondheidsuitkomsten worden echter beïnvloed door de wisselwerking van meerdere variabelen: genetische en epigenetische determinanten, hersenrijping tijdens pre- en postnatale ontwikkeling, duur, kwaliteit en intensiteit van levensgebeurtenissen, en veerkracht; sociaaleconomische omstandigheden; copingvaardigheden, orgaanfunctie, enz. Chronische stress beïnvloedt personen dus op heel verschillende manieren, en de individuele resultaten van stress zijn zeer heterogeen. Het is duidelijk dat een zinvolle interpretatie van de effecten van stress op de gezondheid rekening moet houden met dergelijke individuele constellaties.
Vanuit een dergelijk standpunt moeten maten van chronische stress anders gedefinieerd worden, vooral als ze een diagnostisch doel moeten dienen. Hypothetisch zou men neuroendofenotypen kunnen definiëren, die afzonderlijke hersensystemen beschrijven die deelnemen aan de stressrespons. Voor elk van deze systemen zou men psychologische, biologische en symptomatische uitkomstmaten kunnen ontwikkelen, die de activiteit of reactiviteit van elk systeem weerspiegelen. Bovendien zou men kunnen beschrijven hoe gen-omgevingsinteracties deze systemen beïnvloeden. Een diagnostische beoordeling van chronische stress effecten zou dan een aantal maatregelen omvatten die waarschijnlijk kunnen vertellen, welke van deze neuro-endofenotypen deelnemen aan stress-gerelateerde stoornissen van een bepaalde patiënt. Als dat zo is, zouden geïndividualiseerde farmacotherapeutische en psychotherapeutische behandelingen kunnen worden toegewezen.
Een eerste benadering van deze aard is Neuropatroon genoemd. Om de complexiteit en heterogeniteit te verminderen en om de ontbrekende covariantie van de psychologische en biologische stressrespons te vermijden, richt deze benadering zich uitsluitend op de interfaces, die deelnemen aan de kruisbestuiving tussen de hersenen en de rest van het lichaam. Endofenotypes voor de activiteit en reactiviteit van deze interfaces werden gedefinieerd en worden beoordeeld door metingen van gelijktijdige psychologische, biologische en symptomatische gebeurtenissen. Praktisch gezien kan elke arts Neuropattern toepassen om te onderzoeken of en hoe stress de gezondheid van zijn/haar patiënt beïnvloedt. De Neuropattern-kit bevat vragenlijsten, een klein elektrofysiologisch apparaat en buisjes voor het verzamelen van speeksel. In zijn/haar kantoor verstrekt de arts de basisgegevens van het dossier, een korte anamnese en neemt hij/zij verschillende metingen af, zoals bloeddruk, verhouding taille/heup, body mass index, enz. Thuis vult de patiënt vragenlijsten in, verzamelt speekselmonsters voor en na een test met een lage dosis dexamethason, en gebruikt een draagbaar elektrocardiogram. Zodra alle gegevens zijn verzameld, stuurt de patiënt de kit naar een bedrijf, dat de laboratoriumanalyses van alle gegevens uitvoert en een uitgebreid medisch rapport voor de arts opstelt. Deze strategie maakt het mogelijk om deskundige kennis over medische disciplines heen naar de behandelaar te transporteren, en zonder dat dit een specifieke opleiding of deskundigheid van de betrokken arts vereist.