Plasticidad adaptativa: cómo el estrés crónico puede “remodelar” el cerebro

Un nuevo documento reúne decenas de investigaciones recientes sobre la plasticidad del cerebro antes de estímulos estresores permanentes. Los detalles

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El concepto de estrés impregna nuestra cultura en múltiples niveles. En el lenguaje normal, indica un estado exigente, a veces abrumador, acompañado de emociones negativas. Para muchos científicos, la palabra estrés está asociada con la caracterización de una respuesta de “lucha o huida” a una amenaza, es decir, una respuesta aguda y adaptativa a un estímulo ambiental. Pero durante los últimos 50 años, la ciencia en general y la neurociencia en particular han expandido estas ideas en muchas dimensiones.

Se conciben las respuestas a la biología del estrés no en términos de generar un estado negativo, sino como un conjunto de mecanismos adaptativos típicamente positivos que mejoran la supervivencia. Igual de importante, se ha llegado a comprender que la biología del estrés no es simplemente un “sistema de emergencia”, sino un proceso continuo: el cuerpo y el cerebro se adaptan a nuestras experiencias diarias, se las llame estresantes o no. Estas experiencias incluyen la adherencia o falta de ella al ciclo circadiano, si un sujeto se siente solo o socialmente interactivo, su actividad física diaria y si vive en un entorno lleno de gente, ruidoso, peligroso o tiene acceso a espacios verdes y algunas fuentes de paz y bienestar. tranquilidad. Ante esto, se reconoce que el estrés crónico e incontrolable no solo es negativo, sino que puede volverse tóxico, dañando la salud física y psiquiátrica. Por lo tanto, se ha llegado a diferenciar “estrés bueno” y “estrés malo”.

Esta visión de la biología del estrés ha llevado al concepto de alostasis y carga/sobrecarga alostática. La primera se refiere al proceso activo de adaptación y mantenimiento de la estabilidad (u homeostasis) mediante la producción de mediadores, como el cortisol, que promueven la adaptación. Sin embargo, si las perturbaciones en el medio ambiente son implacables, el punto de ajuste de equilibrio debe modificarse a una nueva normalidad, y esto puede ser costoso para el organismo. “La carga alostática se refiere al precio que paga el cuerpo por verse obligado a adaptarse a situaciones psicosociales o físicas adversas”, cita en un documento publicado recientemente Bruce S. McEwen de la The Rockefeller University de Nueva York.

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Este concepto amplio y en evolución de la biología del estrés coloca al cerebro en el centro de la respuesta a la experiencia, ya que integra información sobre el entorno interno y externo y da forma a las respuestas tanto a nivel sistémico como conductual. El cerebro es un órgano vulnerable que puede resultar dañado por el estrés tóxico, pero también tiene capacidad de plasticidad y resiliencia adaptativas. Esta plasticidad existe a lo largo de la vida, con períodos críticos como la etapa temprana y la adolescencia cuando es particularmente evidente. Las adaptaciones neuronales al entorno son acumulativas a lo largo de la vida, y la función cerebral en cualquier momento posterior de la vida es el resultado de experiencias y alteraciones epigenéticas que tienen lugar antes de la concepción, durante la gestación y durante el desarrollo posnatal.

Esta reconceptualización del estrés también está informada por un cuerpo de conocimiento sobre sus fundamentos biológicos a nivel molecular, de circuito y endocrino. Los descubrimientos históricos de los actores moleculares clave, junto con la caracterización de los circuitos neuronales subyacentes, proporcionan un marco emocionante para comprender una función básica y compartida en todos los organismos a medida que se adaptan a su entorno y se enfrentan a él. Igual de importante, dado que los trastornos psiquiátricos, adictivos y neurológicos a menudo son desencadenados o agravados por factores estresantes de la vida, la biología del estrés representa un trampolín para la investigación traslacional en toda la gama de trastornos cerebrales.

Cuerpo y cerebro para frenar el estrés

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La identificación de los receptores de la “hormona del estrés” en el hipocampo llevó en muchas otras direcciones. Además del hipocampo, se encontró que dichos receptores se expresan y actúan en otras regiones del cerebro involucradas en la cognición y las emociones, como la amígdala y la corteza prefrontal, y se encontró que los estresores agudos y crónicos causan plasticidad estructural adaptativa dentro de regiones cerebrales interconectadas.

La plasticidad adaptativa es un término que describe cómo el estrés crónico puede remodelar el cerebro de una manera neuroprotectora, provocando la pérdida de sinapsis en áreas que son altamente sensibles al estrés, como el hipocampo, la amígdala medial y la corteza prefrontal medial, mientras que al mismo tiempo provocan nuevas sinapsis en otras áreas como la amígdala basolateral y la corteza orbitofrontal. Estos cambios morfológicos favorecen alteraciones en las funciones conductuales, autónomas y neuroendocrinas que son apropiadas para hacer frente al factor estresante continuo.

Basados en modelos animales, numerosos mediadores sistémicos y neurales contribuyen a la plasticidad adaptativa, incluida la insulina; IGF-1 de hígado; una hormona muscular, catepsina B; y la hormona ósea osteocalcina, todos los cuales obtienen acceso al cerebro y actúan sobre sus respectivos receptores para inducir cambios morfológicos protectores. De manera similar, la leptina, que se expresa en el hipocampo pero que también puede llegar al hipocampo desde la sangre, facilita la neurogénesis y tiene efectos neuroprotectores antioxidantes.

Dada la naturaleza continua, poderosa y dinámica de la biología del estrés descrita anteriormente, no es sorprendente que la desregulación del sistema de estrés y el aumento de la carga alostática estén implicados en muchos trastornos psiquiátricos
Dada la naturaleza continua, poderosa y dinámica de la biología del estrés descrita anteriormente, no es sorprendente que la desregulación del sistema de estrés y el aumento de la carga alostática estén implicados en muchos trastornos psiquiátricos

Cuando las condiciones mejoran, el cerebro sano exhibe resiliencia y se recupera, aunque esto no es una verdadera reversión, ya que algunos de los cambios morfológicos persisten e incluso pueden servir para amortiguar el estrés adicional. Sin embargo, si las demandas relacionadas con el estrés continúa, entonces el cerebro puede “atascarse”, es decir, no se adapta más estructural o funcionalmente incluso cuando los factores de estrés externos disminuyen, lo que lleva a condiciones patológicas en las que se requiere una intervención externa. Ejemplos de tales afecciones son la ansiedad clínica o la depresión mayor, que pueden comenzar con una respuesta adecuada a un evento estresante, pero se vuelven desadaptativas cuando persisten y se vuelven crónicas.

Afecto y estrés

Dada la naturaleza continua, poderosa y dinámica de la biología del estrés descrita anteriormente, no es sorprendente que la desregulación del sistema de estrés y el aumento de la carga alostática estén implicados en muchos trastornos psiquiátricos. De hecho, los trastornos afectivos, incluido el trastorno depresivo mayor (TDM), el trastorno bipolar, los trastornos de ansiedad y pánico y el trastorno de estrés postraumático (TEPT), pueden verse como trastornos de estrés en los que los circuitos neuronales clave que regulan la reactividad al estrés no funcionan de manera óptima. Esta desregulación puede incluir una mayor reactividad a los estímulos amenazadores, una disminución de la capacidad para terminar la respuesta al estrés y/o un acoplamiento subóptimo entre los estados afectivos internos y el entorno externo. Esta última disfunción puede resultar en cambios de humor de una manera extrema y aparentemente aleatoria en la enfermedad bipolar. o estar “atascado” en un modo negativo en la depresión mayor. Aunque heredable en diversos grado, la naturaleza de la vulnerabilidad a estos trastornos se relaciona con la forma en que el individuo responde al medio ambiente.

El cerebro desempeña un papel clave en la orquestación y el ajuste de la respuesta al estrés, es importante recordar que el cerebro también es el objetivo de cambios en todo el cuerpo, que son un tipo importante de estrés proximal, continuo y, a veces, tóxico
El cerebro desempeña un papel clave en la orquestación y el ajuste de la respuesta al estrés, es importante recordar que el cerebro también es el objetivo de cambios en todo el cuerpo, que son un tipo importante de estrés proximal, continuo y, a veces, tóxico

De hecho, un importante estudio reciente sobre la genética de la depresión que examinó a 460.000 sujetos concluye que “todos los seres humanos portamos un número mayor o menor de factores de riesgo genéticos para la depresión mayor” y señala que los hallazgos son consistentes con la desregulación del eje HPA en la depresión. La forma en que se manifiestan estas influencias genéticas depende del ajuste fino y la plasticidad de la respuesta al estrés por la trayectoria de desarrollo y las experiencias de vida del individuo.

Si bien el cerebro desempeña un papel clave en la orquestación y el ajuste de la respuesta al estrés, es importante recordar que el cerebro también es el objetivo de cambios en todo el cuerpo, que son un tipo importante de estrés proximal, continuo y, a veces, tóxico. Esto incluye el síndrome metabólico y la resistencia a la insulina, que, al igual que la depresión mayor, se han convertido en una carga global y suelen ser comórbidos con la depresión. Los mecanismos fisiológicos que subyacen a esta conversación cruzada entre el cerebro y el cuerpo están recibiendo cada vez más atención y la compleja interacción entre los factores estresantes de la vida temprana y los factores metabólicos se está analizando como uno de los muchos caminos hacia la enfermedad depresiva. Otros factores fisiológicos que influyen en cómo el cerebro responde al estrés incluyen niveles circulantes aumentados de glucocorticoides , ritmos circadianos.

“En general, la combinación de estudios de neuroimagen humanos y análisis post mortem revela que los trastornos afectivos relacionados con el estrés tienen un impacto más amplio en el cerebro de lo que habíamos estimado previamente: afectan la conectividad en múltiples regiones del cerebro y afectan múltiples circuitos, tipos de células y moléculas jugadores”, se indica en la investigación. Es probable que esto sea secundario al desarrollo de un proceso de toda la vida en el que los mecanismos de neuroplasticidad adaptativa resultan inadecuados para compensar el estrés continuo. Esta falla tiene consecuencias neuronales y conductuales, que a su vez exigen más y más esfuerzos de adaptación y compensación, hasta que estos mecanismos fallan, y esto se expresa como un trastorno devastador.

Social y cerebral

El entorno da forma al cerebro y su capacidad para funcionar tanto cognitiva como afectivamente
El entorno da forma al cerebro y su capacidad para funcionar tanto cognitiva como afectivamente

La imagen que surge de los estudios neurobiológicos de la depresión, junto con los análisis epidemiológicos, destaca la interacción entre la biología del estrés y la salud en general, que está fuertemente influenciada por el contexto social. Esto involucra todo el curso de la vida, donde la pobreza, así como otras formas de adversidad en la vida temprana como el abuso y la negligencia, aumentan desproporcionadamente el riesgo de diabetes, depresión, enfermedades cardiovasculares, abuso de sustancias y luego demencia, y por lo tanto aumentan la miseria humana y la carga del costo de la atención médica.

El entorno da forma al cerebro y su capacidad para funcionar tanto cognitiva como afectivamente. La suma total de experiencias puede volverse restrictiva y socavar el funcionamiento óptimo. Pero del mismo modo, la capacidad de adaptarse, afrontar y remodelar el cerebro de manera continua también brinda oportunidades para un cambio positivo. De hecho, numerosos estudios han revelado el impacto positivo de actividades como el ejercicio regular y el aprendizaje intenso en la mejora del volumen y la actividad del hipocampo y en la mediación de una mayor resiliencia al estrés.

La visión de la biología del estrés subraya su naturaleza continua, acumulativa y adaptativa
La visión de la biología del estrés subraya su naturaleza continua, acumulativa y adaptativa

Dada la asombrosa carga de los trastornos afectivos, existe un gran interés en avanzar en la comprensión de sus causas subyacentes y traducir este conocimiento en mejores tratamientos. “En nuestra opinión, la neurobiología del estrés representa la biología básica de los trastornos afectivos -sentencia el equipo de trabajo de Nueva York-. Si bien hemos acumulado un impresionante cuerpo de conocimientos en los últimos 50 años sobre la biología del estrés, apenas hemos arañado la superficie”.

En resumen, la visión de la biología del estrés subraya su naturaleza continua, acumulativa y adaptativa. Si bien este proceso puede desregularse, dando lugar a una variedad de trastornos afectivos relacionados con el estrés, también ofrece muchas oportunidades para volver a sintonizar, no solo a través de enfoques médicos, sino también a través de estrategias psicosociales, así como a través de un mayor énfasis en la salud general y fitness como medio para lograr la resiliencia. “Centrarse en las intervenciones para prevenir o mejorar los efectos de la adversidad en la vida temprana puede tener una influencia positiva desproporcionadamente grande en la salud individual y de la población a lo largo de la vida”, concluyen los especialistas.

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