Fiziopatologia Generală - 6. Stresul și Mecanismele impicate în Adaptare și Boală

71

LUCRARE PRACTICĂ 6

STRESUL ȘI MECANISMELE IMPICATE ÎN ADAPTARE-BOALĂ

1. Mecanismele de acțiune a hormonilor de stres (epinefrina și cortizolul)-

Model explicativ de producere al ulcerului peptic indus de expunere la stres

2. Efectele imunosupresoare ale stresului cronic la animale

Determinarea reactivității generale nespecifice- Leucopenia-Neutropenia

Test de verificare a cunoștințelor – 5 întrebări cu 5 variante de răspuns

Răspunsul organismului la stress este declanşat de verigi ale sistemului nervos

central şi ale sistemul endocrin, care odată activate vor redirecţiona energia adaptativă către alte componente ale SNC, respectiv către ţesuturile, organele și sistemele asupra cărora se exercită acţiunea factorilor de stres. Componenta centrală a răspunsului la stres o constituie activarea sistemului nervos autonom (vegetativ) simpatic, care determină eliberarea de către glandele medulosuprarenale a catecolaminelor în circulaţia sanguină (epinefrină/ adrenalină în proporţie de 80% şi norepinefrină în proporţie de 20 %). Medulo-suprarenalele reprezintă o extensie a Sistemului Nervos Vegetativ, deoarece fibrele preganglionare ale nervului splahnic inervează zona medulară a glandelor corticosuprarenale, la nivelul cărora deservesc celulele cromafine, care sunt responsabile de sinteza hormonilor de stress. Concomitent, factorul eliberator de corticotropină (CRF) produs de hipotalamus stimulează hipofiza să elibereaze numeroşi alţi hormoni, cum sunt ADH (hormonul antidiuretic) şi oxitocina sintetizaţi de hipofia posterioară, respectiv prolactina, endorfinele, hormonul de creştere şi hormonul adenocorticotrop (ACTH) produşi de hipofiza anterioară. În continuare, ACTH stimulează funcţia cortexului suprarenal, determinând astfel eliberarea crescută de cortizol în sânge.

Catecolaminele - celulele cromafine din medulosuprarenală secretă, ca răspuns la stres, cantităţi mari de epinefrină (adrenalină) şi respectiv cantităţi mai mici de norepinefrină (noradrenalină). Ajunse în circulaţia sanguină, catecolaminele se leagă de albuminele plasmatice, fiind transportate şi metabolizate la nivelul organelor ţintă. Epinefrina este metabolizată foarte rapid, determinând un efect de scurtă durată, în timp ce norepinefrina ajunge mai târziu la nivel tisular, astfel încât efectele determinate de acest hormon sunt declanşate iniţial de către alți mediatori ai SNAS.

Principalele efecte biologice ale epinefrinei/adrenalinei sunt reprezentate de: 1) stimularea activităţii contractile a miocardului (efect inotrop); 2) creşte frecvenţa cardiacă (efect cronotrop); 3) intensifică returul venos, suprasolicitând lucrul mecanic cardiac.

Fiziopatologia Generală - 6. Stresul și Mecanismele impicate în Adaptare și Boală

72

Toate aceste efecte cresc eficienţa cardiacă şi respectiv presiunea sângelui. În plus, epinefrina provoacă vasodilataţie la nivelul musculaturii striate scheletice în vederea unei mai bune oxigenări tisulare. Din punct de vedere metabolic, adrenalina produce hiperglicemie pasageră, gluconeogeneză şi glicogenoliză hepatică.

Norepinefrina sau noradrenalina este responsabilă de reglarea presiunii sanguine, acţionând ca vasoconstrictor la nivelul întregului sistem vascular. În cursul răspunsului la stres, norepinefrina creşte presiunea sângelui prin vaso-constricţie periferică, determină dilatarea pupilei, provoacă pilo/plumoerecţie şi intensifică activitatea glandelor sudoripare/sebacee subaxilare, respectiv palmar.

Cortizolul - nivelul crescut al cortizolemiei în cursul reacţiei de stres este rezultatul stimulării funcţiei cortexului suprarenal de către ACTH.

Eliberat în circulaţia sanguină, cortizolul sau hidrocortizonul circulă legat de proteinele plasmatice (transcortina sau globulina transportatoare de corticosteroizi) şi sub formă liberă. Efectele principale ale cortizolului se manifestă prin mobilizarea substanţelor organice (glucide, lipide, proteine) necesare metabolismului celular. Astfel, una dintre primele consecinţe ale cortizolemiei o reprezintă stimularea gluconeogenezei sau formarea glucozei din compuşi nonglucidici (ex: aminoacizi şi acizi graşi etc) la nivelul hepatocitelor. În plus, cortizolul stimulează creşterea nivelului glicemiei provocată de alţi hormoni, cum sunt epinefrina, glucagonul sau hormonul de creştere. Pe de altă parte, cortizolul inhibă aportul şi oxidarea glucozei la nivelul multor tipuri de ţesuturi ale organismului, iar la nivel sistemic, cortizolul provoacă hiperglicemie, asigurând energia necesară suprasolicitărilor impuse de expunerea la stres.

Cortizolul influenţează şi metabolismul protidic, având un pronunţat efect anabolic, ceea ce este echivalent cu o creştere a ratei de sinteză a proteinelor şi a acizilor ribonucleici la nivelul hepatocitelor. Pe de altă parte, efectul anabolic al cortizolului este contracarat de acţiunea sa catabolică asupra proteinelor stocate în alte ţesuturi decât cel hepatic. Catabolismul intensificat al proteinelor serveşte, în acest caz, eliberării în circulaţie a unui surplus de aminoacizi, ceea ce înseamnă că o expunere cronică la nivele crescute ale cortizolemiei poate provoca pierderi severe de proteine stocate în muşchi, oase, ţesuturi conjunctive sau piele. În acelaşi timp, cortizolul determină reducerea sintezei proteice în alte ţesuturi decât cel hepatic, iar o dietă hiperproteică nu poate compensa pierderea generală de proteine .

Cortizolul are şi un puternic efect de recuperare a deficitului insulinic indus de gluconeogeneza hepatică, iar o concentraţie bazală de cortizol stimulează activitatea enzimelor hepatice responsabile de producerea de glicogen şi respectiv de glucoză.

Cortizolul şi funcţia imunitară - un aspect particular care priveşte hormonii de stres, în principal gluco-corticoizii (cortizolul), îl constituie utilizarea lor în scop terapeutic, ca agenţi antiinflamatori şi imunosupresivi. Constatarea care derivă din acest fapt este că stresul în general afectează (diminuă) reactivitatea imună (imunosupresie) şi implicit răspunsul inflamator. Rezultate experimentale recente demonstrează că glucocorticoizii şi catecolaminele eliberate ca răspuns la stres determină diminuarea imunităţii celulare şi o intensificare a răspunsului umoral autoimun. Acest ultim aspect explică răspunsul aparent contradictoriu la stres,

Fiziopatologia Generală - 6. Stresul și Mecanismele impicate în Adaptare și Boală

73

materializat pe de o parte prin imunosupresie şi creşterea riscului la infecţii intercurente (scade imunitatea celulară), iar pe de altă parte într-o sinteză crescută de anticorpi şi producerea de boli autoimune, datorită hipereactivităţii umorale.

Modelul patogenetic explicativ al ulcerului peptic indus de stres

Expunerea prelungită la stres determină la monogastrice hipersecreţie de

cortizol de către corticosuprarenale, care stimulează funcţia secretorie a mucoasei gastrice, rezultând hiperaciditatea gastrică. Concomitent, medulosuprarenala produce în exces catecolamine, în particular norepinefrină sau noradrenalină, care determină vasoconstricţia capilară la nivelul mucoasei gastrice. În aceste condiţii, mucoasa gastrică nu mai secretă substanţele (mucusul) cu rol protector împotriva acidului clorhidric din sucul gastric, care dezvoltă un puternic efect coroziv, rezultând ulcerul gastric.

Stresul nu este însă singurul factor implicat în patogeneza ulcerului gastric la monogastrice, multe alte cauze vizează particularități individuale.

Stresul şi tulburările funcţiei imune

Multe din bolile sau entităţile patologice corelate cu deficitul funcţiei imunitare sunt rezultatul expunerii prelungite la factori de stres. Astfel încât se cunosc numeroase situaţii clinice grave, cu caracteristici fiziopatologice variabile, care par să aibă o origine comună, fiind rezultatul evoluției unor procese inflamatorii cronice. Pot fi exemplificate, în acest sens, tulburări cum sunt bolile cardiovasculare, osteoporoza, artritele, diabetul zaharat de tip 2, boala pulmonară obstructivă cronică (BORC), diferite maladii asociate senescenţei, unele forme de cancer.

În toate aceste situaţii se constată prezenţa unor concentraţii plasmatice crescute de citokine proinflamatorii pe o perioadă îndelungată de timp. În acest context, studii recente evidenţiază asocierea directă a stresului cu nivele plasmatice crescute de citokine cu rol proinflamator, fapt care explică o posibilă legătură între expunerea la stres, supresia funcției sistemului imunitar şi îmbolnăvire. Investigaţiile actuale în această direcţie sunt centrate pe studiul interacţiunilor dintre unele componente ale sistemelor imunitar, nervos şi endocrin, care ar putea constitui un mecanism explicativ plauzibil pentru bolile sistemice asociate tulburărilor imunitare induse de stres.

Determinarea numărului total de leucocite - Leucopenia

Materiale necesare: - probe de sânge proaspăt, recoltate pe anticoagulant (EDTA); - pipeta Potain pentru numărarea leucocitelor; - lichid TurK pentru diluția sângelui; - camera de numărat Burker –Turk; - microscop optic cu obiective de 20 și 40;

Fiziopatologia Generală - 6. Stresul și Mecanismele impicate în Adaptare și Boală

74

Tehnica de lucru: Numărarea leucocitelor se face din sânge capilar proaspăt sau din sânge

venos recoltat pe un anticoagulant care să nu producă o diluţie semnificativă a sângelui (ex. EDTA, heparină). Diluţia sângelui pentru numărarea leucocitelor se realizează cu ajutorul unei pipete Potain (cu bilă albă).

Se aspiră sânge în pipeta Potain până la diviziunea 0,5 (sau 1) şi se completează cu lichid de diluţie Turk până la diviziunea 11, rezultând astfel o diluție de 1/20 (sau 1/10). Se agită pipeta 2-3 minute, apoi se elimină primele 3-4 picături din pipetă, după care se încarcă ambele camere de numărat ale hemocitometrului Burker-Turk din aceeași pipetă sau probă de examinat.

După sedimentare, se numără leucocitele de pe 4 pătrate de ordinul I cu ajutorul obiectivului 20 sau 40, condensatorul microscopului fiind coborât.

Suma leucocitelor numărate pe cele 4 pătrate de ordinul I (situate în colțurile camerei de numărat) se imparte la 4, pentru a determina valoarea medie, după care se înmulțește cu 200 (sau 100), rezultând numărul total de leucocite pe 1mm3 sânge.

Fig.1 Hemocitometrul Bürker-Türck: sunt marcate cu L pătratele de ordinul I

(situate în colțurile rețelei de numărat) pentru determinarea numărului leucocitelor totale.

Interpretarea rezultatelor:

Răspunsul la stres influenţează direct morfo-funcționalitatea sistemului imun, atât prin compuşii sintetizaţi de hipotalamus şi hipofiză, cât şi prin peptidele eliberate de filetele simpatice ale sistemului nervos autonom (componenta simpatică). Printre compuşi sintetizați se află Factorul Eliberator de Corticotropină

Fiziopatologia Generală - 6. Stresul și Mecanismele impicate în Adaptare și Boală

75

(CRF), care dezvoltă un puternic efect imunosupresiv direct asupra a cel puţin două populații de celule imunitare care au receptori pentru CRF, respectiv monocitele-macrofage şi respectiv limfocitele T helper, subpopulaţia CD4.

Indirect, sunt afectate funcțional celulele responsabile de apărarea nespecifică prin fagocitoză, respectiv neutrofilele, ceea ce explică leucopenia (neutropenia) ca tulburare care afectează homeostazia leucocitară, și implicit funcția leucocitelor.