człowiek
Autor: Nadzieja Drela | dodano: 2012-08-10
Jak to się dzieje, że stres obniża naszą odporność?

Jak to się dzieje, że stres obniża naszą odporność?

Odpowiada dr hab. Nadzieja Drela z Zakładu Immunologii Instytutu Zoologii Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego.

Z własnego doświadczenia wiemy, że przedłużające się napięcie na dobre nam raczej nie wychodzi. Stres może przyczynić się choćby do przeziębienia czy nawrotu opryszczki wargowej, i to nawet w środku upalnego lata.

By zrozumieć, jak zjawisko to tłumaczy nauka, trzeba cofnąć się do początków nowoczesnej biologii. Panował wtedy nazbyt uproszczony, ale funkcjonujący w powszechnej świadomości do dziś, podział ról. Układ nerwowy, a więc ten, który kojarzymy z tzw. stresem, miał odbierać różnorodne informacje ze środowiska zewnętrznego oraz wewnętrznego organizmu i na nie reagować. Współpracując z układem endokrynnym (hormonalnym), zapewniał tzw. homeostazę, czyli równowagę organizmu kontaktującego się z nieustannie zmieniającym się otoczeniem.

W tamtych czasach sądzono, że układ odpornościowy (limfatyczny) działa niezależnie od nerwowego i endokrynnego – odpiera przecież atak takich czynników (choćby wirusów i bakterii), których układ nerwowy nawet nie dostrzega. W pewnym momencie zauważono jednak, co potwierdziły obserwacje kliniczne i badania naukowe, że zapadalność na choroby nowotworowe i groźne lub pospolite infekcje jest znacznie większa u ludzi narażonych na chroniczne działanie stresu.

Stwierdzono też różnice w aktywności układu odpornościowego u osób odmiennej płci. Pierwsza z obserwacji zasugerowała, że istnieje pewien związek pomiędzy układem nerwowym a odpornościowym, druga – że również hormony w jakimś stopniu wpływają na naszą zdolność do obrony.

Zaczęto wtedy zwracać baczniejszą uwagę na wzajemne oddziaływania między układem odpornościowym, nerwowym oraz endokrynnym i poszukiwać odpowiedzialnych za to mechanizmów oraz struktur.

Wysiłki te opłaciły się. Badacze wykazali, że centralne i obwodowe narządy limfatyczne, jak śledziona, grasica, węzły chłonne są odbiorcami impulsów płynących z pobudzanej podczas stresu części współczulnej autonomicznego układu nerwowego. Odkryto też, że większość limfocytów wyposażona jest w receptory β-adrenergiczne (wrażliwe m.in. na powiązane ze stresem adrenalinę i noradrenalinę), a nawet, że w narządach limfatycznych podczas trwającej infekcji wydzielana jest noradrenalina.

Od ponad półwiecza wiadomo również, że naturalne (produkowane przez nadnercza) i syntetyczne hormony glukokortykoidy hamują reakcje odpornościowe, co wykorzystuje się dziś w terapii niektórych przedłużających się i szkodliwych stanów zapalnych.

Przyjrzyjmy się teraz stresowi. W naukach przyrodniczych pojęciem tym określa się zwykle albo zaburzenie równowagi organizmu spowodowane działaniem czynnika fizycznego bądź psychologicznego, albo też już samą reakcję na taki bodziec. W reakcji stresowej jako pierwszy aktywuje się współczulny układ nerwowy, a następnie funkcjonalna oś podwzgórze –przysadka–nadnercza.

Układ współczulny, oprócz tego, że unerwia wiele narządów wewnętrznych i bezpośrednio przygotowuje je do „walki bądź ucieczki”, to jeszcze pobudza rdzeń nadnerczy do wydzielania hormonów stresu z grupy katecholamin (adrenaliny i noradrenaliny). W chwilę po tym, gdy dostaną się one do krwi, następuje przyśpieszenie tętna i oddechu, rozszerzają się oskrzela i źrenice; intensyfikuje rozkład zapasowych tłuszczów, a także wątrobowych zasobów glikogenu, poprawia ukrwienie mięśni szkieletowych, serca i mózgu. Spowolnieniu ulega trawienie i wchłanianie pokarmu w przewodzie pokarmowym. Organizm szykuje się do walki. Stres krótkotrwały, występujący choćby podczas ćwiczeń fizycznych, bywa korzystny; wzmaga niektóre reakcje odpornościowe z udziałem makrofagów i neutrofili pochłaniających bakterie oraz komórek NK (zabijających komórki zakażone wirusami i niektóre komórki nowotworowe). Sytuacja wygląda zupełnie inaczej, gdy napięcie, a wraz z nim aktywacja części współczulnej autonomicznego układu nerwowego, się przedłuża. To pod jego wpływem rdzeń i kora nadnerczy zaczynają pracować na pełnych obrotach, a nadmierna produkcja katecholamin oraz glukokortykoidów przechodzi w stan długotrwały. Hormony te łączą się z receptorami komórek odpornościowych – m.in. limfocytów, monocytów, makrofagów i granulocytów – i modyfikują ich funkcjonowanie. Zmieniają krążenie komórek odpornościowych pomiędzy krwią, limfą i unaczynionymi tkankami, regulują podziały limfocytów T i ich różnicowanie w komórki typu Th1 i Th2, modyfikują poziom wydzielania cytokin przez limfocyty i makrofagi, produkcję przeciwciał przez limfocyty B, aktywność cytotoksyczną limfocytów T.

Nadmiar kortyzolu działa dwojako. Z jednej strony osłabia zdolność do obrony przed infekcjami, z drugiej zaś – paradoksalnie – sprzyja m.in. nasileniu objawów alergii. Żeby zrozumieć, dlaczego się tak dzieje, warto sobie uzmysłowić, że prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego zależy od równowagi pomiędzy dwoma głównymi typami komórek „zarządzających” ogółem reakcji odpornościowych – limfocytami Th1 i Th2. Pierwsze z nich w zasadzie nadzorują obronę przeciwwirusową i przeciwbakteryjną, natomiast limfocyty Th2 przede wszystkim uczestniczą w obronie przed robakami pasożytniczymi i w odpowiedzi na alergeny.

Wzmocnienie reakcji odpornościowej jednego typu powoduje osłabienie mechanizmów drugiego typu. Wywołane chronicznym stresem duże stężenie glukokortykoidów nasila odpowiedź typu Th2, co sprzyja alergii i chorobom autoimmunizacyjnym z dominującą odpowiedzią humoralną (syntezą przeciwciał), m.in. miastenii, chorobie Gravesa –Basedowa, toczniowi układowemu rumieniowatemu, a także autoimmunizacyjnej niedokrwistości hemolitycznej. Równoczesne glukokortykoidy wyciszają reakcje z udziałem limfocytów typu Th1, zwiększając ryzyko infekcji. Badania na zwierzętach dowodzą również, że w stresie krótkotrwałym nieznacznie zwiększony poziom katecholamin i glukokortykoidów wzmaga siły obronne organizmu, natomiast gdy ich stężenia przekroczą pewną wartość krytyczną, zaczynają one hamować aktywność komórek obronnych. W stresie chronicznym występuje jedynie efekt hamujący. I tu właśnie kryje się odpowiedź na zadane pytanie! Warto dodać, że w warunkach fizjologicznych zaktywowane makrofagi, uczestniczące w obronie przed organizmami chorobotwórczymi, wydzielają prozapalne cytokiny (IL-1, IL-6, TNF). Pełnią one funkcję przekaźników informacji nie tylko w układzie odpornościowym, lecz także pomiędzy układem odpornościowym i neuroendokrynnym. Receptory dla cytokin występują m.in. w ośrodkowym układzie nerwowym i pośredniczą w aktywowaniu osi podwzgórze– przysadka–nadnercza.

Najpierw pod ich wpływem podwzgórze wydziela kortykoliberynę (CRH) pobudzającą przysadkę do wydzielania hormonu adrenokortykotropowego (ACTH). Ten z kolei mobilizuje korę nadnerczy do wydzielania glukokortykoidów. One zaś – jak już wiemy – działają hamująco na funkcje makrofagów, neutrofilów, eozynofilów, bazofilów i limfocytów. Aktywacja ośrodkowego układu nerwowego przez cytokiny powoduje również pobudzenie części współczulnej autonomicznego układu nerwowego i za jego pośrednictwem, przez receptory β-adrenergiczne, także ograniczenie aktywności komórek odpornościowych.

Mamy więc tu do czynienia z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. To dzięki niemu nadmierna, a z chwilą ustania zagrożenia zbędna, reakcja odpornościowa jest wygaszana. Przewlekły stres hamuje ją niezależnie od aktualnych potrzeb organizmu i w ten sposób niejednokrotnie „funduje nam” kłopoty ze zdrowiem.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 07/2009 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
11/2017
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Listopad
17
W 1833 r. urodził się Lucjan Rydel, polski lekarz, okulista, profesor i rektor Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Warto przeczytać
Historia Polski pełna jest mitów, półprawd, przemilczeń i niedomówień. Różne jej wątki bywały w ciągu wieków retuszowane, poprawiane i wygładzane, by w końcu przybrać postać miłej dla ucha opowieści – stawały się narodowymi mitami.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Nadzieja Drela | dodano: 2012-08-10
Jak to się dzieje, że stres obniża naszą odporność?

Jak to się dzieje, że stres obniża naszą odporność?

Odpowiada dr hab. Nadzieja Drela z Zakładu Immunologii Instytutu Zoologii Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego.

Z własnego doświadczenia wiemy, że przedłużające się napięcie na dobre nam raczej nie wychodzi. Stres może przyczynić się choćby do przeziębienia czy nawrotu opryszczki wargowej, i to nawet w środku upalnego lata.

By zrozumieć, jak zjawisko to tłumaczy nauka, trzeba cofnąć się do początków nowoczesnej biologii. Panował wtedy nazbyt uproszczony, ale funkcjonujący w powszechnej świadomości do dziś, podział ról. Układ nerwowy, a więc ten, który kojarzymy z tzw. stresem, miał odbierać różnorodne informacje ze środowiska zewnętrznego oraz wewnętrznego organizmu i na nie reagować. Współpracując z układem endokrynnym (hormonalnym), zapewniał tzw. homeostazę, czyli równowagę organizmu kontaktującego się z nieustannie zmieniającym się otoczeniem.

W tamtych czasach sądzono, że układ odpornościowy (limfatyczny) działa niezależnie od nerwowego i endokrynnego – odpiera przecież atak takich czynników (choćby wirusów i bakterii), których układ nerwowy nawet nie dostrzega. W pewnym momencie zauważono jednak, co potwierdziły obserwacje kliniczne i badania naukowe, że zapadalność na choroby nowotworowe i groźne lub pospolite infekcje jest znacznie większa u ludzi narażonych na chroniczne działanie stresu.

Stwierdzono też różnice w aktywności układu odpornościowego u osób odmiennej płci. Pierwsza z obserwacji zasugerowała, że istnieje pewien związek pomiędzy układem nerwowym a odpornościowym, druga – że również hormony w jakimś stopniu wpływają na naszą zdolność do obrony.

Zaczęto wtedy zwracać baczniejszą uwagę na wzajemne oddziaływania między układem odpornościowym, nerwowym oraz endokrynnym i poszukiwać odpowiedzialnych za to mechanizmów oraz struktur.

Wysiłki te opłaciły się. Badacze wykazali, że centralne i obwodowe narządy limfatyczne, jak śledziona, grasica, węzły chłonne są odbiorcami impulsów płynących z pobudzanej podczas stresu części współczulnej autonomicznego układu nerwowego. Odkryto też, że większość limfocytów wyposażona jest w receptory β-adrenergiczne (wrażliwe m.in. na powiązane ze stresem adrenalinę i noradrenalinę), a nawet, że w narządach limfatycznych podczas trwającej infekcji wydzielana jest noradrenalina.

Od ponad półwiecza wiadomo również, że naturalne (produkowane przez nadnercza) i syntetyczne hormony glukokortykoidy hamują reakcje odpornościowe, co wykorzystuje się dziś w terapii niektórych przedłużających się i szkodliwych stanów zapalnych.

Przyjrzyjmy się teraz stresowi. W naukach przyrodniczych pojęciem tym określa się zwykle albo zaburzenie równowagi organizmu spowodowane działaniem czynnika fizycznego bądź psychologicznego, albo też już samą reakcję na taki bodziec. W reakcji stresowej jako pierwszy aktywuje się współczulny układ nerwowy, a następnie funkcjonalna oś podwzgórze –przysadka–nadnercza.

Układ współczulny, oprócz tego, że unerwia wiele narządów wewnętrznych i bezpośrednio przygotowuje je do „walki bądź ucieczki”, to jeszcze pobudza rdzeń nadnerczy do wydzielania hormonów stresu z grupy katecholamin (adrenaliny i noradrenaliny). W chwilę po tym, gdy dostaną się one do krwi, następuje przyśpieszenie tętna i oddechu, rozszerzają się oskrzela i źrenice; intensyfikuje rozkład zapasowych tłuszczów, a także wątrobowych zasobów glikogenu, poprawia ukrwienie mięśni szkieletowych, serca i mózgu. Spowolnieniu ulega trawienie i wchłanianie pokarmu w przewodzie pokarmowym. Organizm szykuje się do walki. Stres krótkotrwały, występujący choćby podczas ćwiczeń fizycznych, bywa korzystny; wzmaga niektóre reakcje odpornościowe z udziałem makrofagów i neutrofili pochłaniających bakterie oraz komórek NK (zabijających komórki zakażone wirusami i niektóre komórki nowotworowe). Sytuacja wygląda zupełnie inaczej, gdy napięcie, a wraz z nim aktywacja części współczulnej autonomicznego układu nerwowego, się przedłuża. To pod jego wpływem rdzeń i kora nadnerczy zaczynają pracować na pełnych obrotach, a nadmierna produkcja katecholamin oraz glukokortykoidów przechodzi w stan długotrwały. Hormony te łączą się z receptorami komórek odpornościowych – m.in. limfocytów, monocytów, makrofagów i granulocytów – i modyfikują ich funkcjonowanie. Zmieniają krążenie komórek odpornościowych pomiędzy krwią, limfą i unaczynionymi tkankami, regulują podziały limfocytów T i ich różnicowanie w komórki typu Th1 i Th2, modyfikują poziom wydzielania cytokin przez limfocyty i makrofagi, produkcję przeciwciał przez limfocyty B, aktywność cytotoksyczną limfocytów T.

Nadmiar kortyzolu działa dwojako. Z jednej strony osłabia zdolność do obrony przed infekcjami, z drugiej zaś – paradoksalnie – sprzyja m.in. nasileniu objawów alergii. Żeby zrozumieć, dlaczego się tak dzieje, warto sobie uzmysłowić, że prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego zależy od równowagi pomiędzy dwoma głównymi typami komórek „zarządzających” ogółem reakcji odpornościowych – limfocytami Th1 i Th2. Pierwsze z nich w zasadzie nadzorują obronę przeciwwirusową i przeciwbakteryjną, natomiast limfocyty Th2 przede wszystkim uczestniczą w obronie przed robakami pasożytniczymi i w odpowiedzi na alergeny.

Wzmocnienie reakcji odpornościowej jednego typu powoduje osłabienie mechanizmów drugiego typu. Wywołane chronicznym stresem duże stężenie glukokortykoidów nasila odpowiedź typu Th2, co sprzyja alergii i chorobom autoimmunizacyjnym z dominującą odpowiedzią humoralną (syntezą przeciwciał), m.in. miastenii, chorobie Gravesa –Basedowa, toczniowi układowemu rumieniowatemu, a także autoimmunizacyjnej niedokrwistości hemolitycznej. Równoczesne glukokortykoidy wyciszają reakcje z udziałem limfocytów typu Th1, zwiększając ryzyko infekcji. Badania na zwierzętach dowodzą również, że w stresie krótkotrwałym nieznacznie zwiększony poziom katecholamin i glukokortykoidów wzmaga siły obronne organizmu, natomiast gdy ich stężenia przekroczą pewną wartość krytyczną, zaczynają one hamować aktywność komórek obronnych. W stresie chronicznym występuje jedynie efekt hamujący. I tu właśnie kryje się odpowiedź na zadane pytanie! Warto dodać, że w warunkach fizjologicznych zaktywowane makrofagi, uczestniczące w obronie przed organizmami chorobotwórczymi, wydzielają prozapalne cytokiny (IL-1, IL-6, TNF). Pełnią one funkcję przekaźników informacji nie tylko w układzie odpornościowym, lecz także pomiędzy układem odpornościowym i neuroendokrynnym. Receptory dla cytokin występują m.in. w ośrodkowym układzie nerwowym i pośredniczą w aktywowaniu osi podwzgórze– przysadka–nadnercza.

Najpierw pod ich wpływem podwzgórze wydziela kortykoliberynę (CRH) pobudzającą przysadkę do wydzielania hormonu adrenokortykotropowego (ACTH). Ten z kolei mobilizuje korę nadnerczy do wydzielania glukokortykoidów. One zaś – jak już wiemy – działają hamująco na funkcje makrofagów, neutrofilów, eozynofilów, bazofilów i limfocytów. Aktywacja ośrodkowego układu nerwowego przez cytokiny powoduje również pobudzenie części współczulnej autonomicznego układu nerwowego i za jego pośrednictwem, przez receptory β-adrenergiczne, także ograniczenie aktywności komórek odpornościowych.

Mamy więc tu do czynienia z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. To dzięki niemu nadmierna, a z chwilą ustania zagrożenia zbędna, reakcja odpornościowa jest wygaszana. Przewlekły stres hamuje ją niezależnie od aktualnych potrzeb organizmu i w ten sposób niejednokrotnie „funduje nam” kłopoty ze zdrowiem.