L’asse dello stress: regolazione neuro-endocrino-immuno-metabolica e ruolo nello sviluppo della sindrome metabolica e della depressione

Abstract

Lo stress rappresenta la risposta di adattamento dell’organismo a una minaccia all’equilibrio (omeostasi) dell’organismo da parte di eventi o stressor di natura intrinseca o estrinseca, reali o percepiti. Gli stressor attivano un variegato e intricato repertorio di risposte fisiologiche biologiche e comportamentali (allostasi) volte a ristabilire l’equilibrio ottimale dell’organismo (eustasi). La risposta adattiva agli stressor dipende da una complessa rete psico-neuro-endocrino-immuno-metabolica, cellulare e molecolare altamente interconnessa, chiamata proprio sistema o asse dello stress. I componenti chiave sono rappresentati dall’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) e dal sistema nervoso autonomo (SNA), che interagiscono con altri centri vitali del sistema nervoso centrale (SNC) e con organi periferici e sistemi, dalla cui attivazione complessiva si genera una risposta rapida, efficace, multisistemica e autolimitantesi, che permette all’organismo una reazione corporea e neuropsichica ottimale. Le catecolamine e il cortisolo rappresentano gli attori principali che esplicano e attivano le reazioni psichiche e comportamentali dell’individuo nella reazione di stress, la cosiddetta reazione fight or flight . L’azione delle catecolamine è breve, quella del cortisolo più duratura e mediata dall’attivazione dei recettori del cortisolo (GR e MR, recettori dei glucocorticoidi e mineralcorticoidi rispettivamente) espressi ubiquitariamente. Attraverso azioni non genomiche e genomiche i glucocorticoidi modulano una serie di processi metabolici, con caratteristiche sesso specifiche. Una delle conseguenze della reazione dello stress, in condizioni in cui quest’ultimo sia persistente o non adeguatamente regolato, è lo sviluppo di uno stato infiammatorio cronico. Il cortisolo ha un ruolo rilevante nell’equilibrio citochinico pro/antinfiammatorio. In condizioni di stress cronico questo equilibrio viene meno e si crea uno scenario caratterizzato da risposte infiammatorie eccessive. È oggi definito il ruolo dello stato infiammatorio cronico nella fisiopatologia della sindrome metabolica, dell’obesità e del diabete, così come della depressione. In questa rassegna percorreremo, sulla base delle evidenze della letteratura, i meccanismi psico-neuro-endocrino-metabolici sottesi alla regolazione dello stress e alle conseguenze metaboliche e psichiche potenzialmente generabili e correlate allo stress cronico o all’alterata regolazione dello stesso. Stress is the adaptive response of the body to internal or external threats (or “stressors”) to its balance (homeostasis), whether these events are real or perceived. Stressors activate diverse and intricate physiological, biological, and behavioural responses (allostasis) aimed to restore the optimal balance of the body (eustasis). The adaptive response to stressors depends on a complex and highly interconnected psycho-neuro-endocrine-immune-metabolic, cellular, and molecular network called “the stress system” or “stress axis”. The key components are the hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis and the autonomic nervous system (ANS). These interact with other relevant elements of the central nervous system (CNS) and with peripheral organs and systems. Their activation generates a rapid, effective, multisystemic, and self-limiting response, allowing the organism to achieve an optimal bodily and neuropsychic reaction. Catecholamines and cortisol are essential to mediate and activate the psychological and behavioural reactions in the stress response (the so-called “fight or flight” response). The half-life of catecholamines is short, while the action of cortisol is more prolonged and mediated by the activation of cortisol receptors (GR and MR, glucocorticoid and mineralocorticoid receptors, respectively), which are ubiquitously expressed. Through non-genomic and genomic actions, glucocorticoids modulate various metabolic processes, exhibiting sex-specific characteristics. Cortisol plays a key role in the pro/anti-inflammatory cytokine balance. In conditions of chronic stress. One of the consequences associated with a persistent inadequately regulated stress is the development of chronic inflammation characterised by a disruption in the pro/anti-inflammatory cytokine balance. The role of chronic inflammatory state is now well-established in the pathophysiology of metabolic syndrome, obesity, diabetes as well as depression. In this review, we will explore the psycho-neuroendocrine-metabolic mechanisms underlying stress regulation, and the potential metabolic and psychological consequences associated with chronic stress and altered stress regulation.