Axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien

Stress and diseaseEdit

Laxe HPA est impliqué dans la neurobiologie des troubles de lhumeur et des maladies fonctionnelles, y compris le trouble anxieux, le trouble bipolaire, linsomnie, le trouble de stress post-traumatique, le trouble de la personnalité limite, le TDAH, le trouble dépressif majeur, lépuisement professionnel, le syndrome de fatigue chronique, la fibromyalgie, le syndrome du côlon irritable et lalcoolisme. Les antidépresseurs, qui sont couramment prescrits pour plusieurs de ces maladies, servent à réguler la fonction de laxe HPA.

Les différences de sexe sont fréquentes chez les humains en ce qui concerne les troubles psychiatriques liés au stress tels que lanxiété et la dépression, là où les femmes en souffrent. troubles plus souvent que les hommes. En particulier chez les rongeurs, il a été montré que les femelles peuvent ne pas avoir la capacité de tolérer et de traiter le stress (en particulier pour le stress chronique) en raison dune possible régulation à la baisse de lexpression des GR ainsi que dune carence en protéine de liaison FKBP51 dans le cytosol. En activant constamment laxe HPA, cela pourrait conduire à des cas plus élevés de stress et de troubles qui ne feraient quempirer avec le stress chronique. Plus précisément chez les rongeurs, les femelles montrent une plus grande activation de laxe HPA suite au stress que les mâles. Ces différences sont également probablement dues aux actions opposées de certains stéroïdes sexuels, tels que la testostérone et les œstrogènes. Lœstrogène fonctionne pour améliorer la sécrétion dACTH et de CORT activée par le stress, tandis que la testostérone fonctionne pour diminuer lactivation de laxe HPA et agit pour inhiber les réponses ACTH et CORT au stress. Cependant, dautres études sont nécessaires pour mieux comprendre la base sous-jacente de ces différences entre les sexes.

Des études expérimentales ont étudié de nombreux types de stress différents et leurs effets sur laxe HPA dans de nombreuses circonstances différentes. Les facteurs de stress peuvent être de différents types – dans les études expérimentales chez le rat, une distinction est souvent faite entre «stress social» et «stress physique», mais les deux types activent laxe HPA, bien que par des voies différentes. Plusieurs neurotransmetteurs monoamine jouent un rôle important dans la régulation de laxe HPA, en particulier la dopamine, la sérotonine et la noradrénaline (noradrénaline). Il est prouvé quune augmentation de locytocine, résultant par exemple dinteractions sociales positives, agit pour supprimer laxe HPA et contrecarre ainsi le stress, favorisant des effets positifs sur la santé tels que la cicatrisation des plaies.

Laxe HPA est une caractéristique des mammifères et autres vertébrés. Par exemple, les biologistes qui étudient le stress chez les poissons ont montré que la subordination sociale conduit à un stress chronique, lié à une réduction des interactions agressives, à un manque de contrôle et à la menace constante imposée par les poissons dominants. La sérotonine (5HT) semble être le neurotransmetteur actif impliqué dans la médiation des réponses au stress, et les augmentations de la sérotonine sont liées à une augmentation des taux plasmatiques dα-MSH, ce qui provoque un assombrissement de la peau (un signal social chez les poissons salmonoïdes), lactivation de laxe HPA et inhibition de lagression. Linclusion de lacide aminé L-tryptophane, un précurseur du 5HT, dans lalimentation de la truite arc-en-ciel a rendu la truite moins agressive et moins sensible au stress. Cependant, létude mentionne que le cortisol plasmatique na pas été affecté par le L-tryptophane alimentaire. Il a été démontré que le médicament LY354740 (également connu sous le nom dEglumegad, un agoniste des récepteurs métabotropiques du glutamate 2 et 3) interfère dans laxe HPA, ladministration orale chronique de ce médicament entraînant une réduction marquée des taux de cortisol de base chez les macaques bonnet (Macaca radiata ); la perfusion aiguë de LY354740 a entraîné une diminution marquée de la réponse au stress induit par la yohimbine chez ces animaux.

Des études sur des personnes montrent que laxe HPA est activé de différentes manières pendant le stress chronique en fonction du type de réponse de la personne au facteur de stress et à dautres facteurs. Les facteurs de stress incontrôlables, menaçant lintégrité physique ou impliquant un traumatisme ont tendance à avoir un profil diurne élevé et plat de libération de cortisol (avec des niveaux de cortisol inférieurs à la normale le matin et plus -des niveaux normaux le soir) entraînant un niveau global élevé de libération quotidienne de cortisol. En revanche, les facteurs de stress contrôlables ont tendance à produire un cortisol matinal supérieur à la normale. La libération dhormones de stress a tendance à diminuer progressivement après lapparition dun facteur de stress. Dans le trouble de stress post-traumatique, il semble y avoir une libération de cortisol inférieure à la normale, et on pense quune réponse hormonale émoussée au stress peut prédisposer une personne à développer un SSPT.

Cest aussi connu n que les hormones de laxe HPA sont liées à certaines maladies cutanées et à lhoméostasie cutanée. Il est prouvé que les hormones de laxe HPA peuvent être liées à certaines maladies cutanées et tumeurs cutanées liées au stress.Cela se produit lorsque les hormones de laxe HPA deviennent hyperactives dans le cerveau.

Stress et développementModifier

Stress prénatalModifier

Il existe des preuves que le stress prénatal peut influencer la régulation HPA. Dans les expérimentations animales, il a été démontré que lexposition au stress prénatal provoque une réponse hyper-réactive au stress HPA. Les rats qui ont été stressés avant la naissance ont des niveaux basaux élevés et un rythme circadien anormal de corticostérone à lâge adulte. De plus, ils ont besoin de plus de temps pour que leurs niveaux dhormones de stress reviennent à leur niveau de base après une exposition à des facteurs de stress aigus et prolongés. Les animaux soumis à un stress prénatal présentent également des taux de glucose sanguin anormalement élevés et ont moins de récepteurs glucocorticoïdes dans lhippocampe. Chez lhomme, un stress maternel prolongé pendant la gestation est associé à une légère altération de lactivité intellectuelle et du développement du langage chez leurs enfants, ainsi quà des troubles du comportement tels que les déficits dattention, la schizophrénie, lanxiété et la dépression; Le stress maternel autodéclaré est associé à une plus grande irritabilité, à des problèmes émotionnels et attentionnels.

Il y a de plus en plus de preuves que le stress prénatal peut affecter la régulation HPA chez lhomme. Les enfants stressés avant la naissance peuvent présenter des rythmes de cortisol modifiés. Par exemple, plusieurs études ont trouvé une association entre la dépression maternelle pendant la grossesse et les niveaux de cortisol chez lenfant. Le stress prénatal a également été impliqué dans une tendance à la dépression et à une courte durée dattention dans lenfance. Rien nindique clairement que la dérégulation HPA causée par le stress prénatal peut modifier le comportement des adultes.

Stress au début de la vieModifier

Le rôle du stress au début de la vie dans la programmation de laxe HPA a été bien étudié dans les modèles animaux. Il a été démontré que lexposition à des facteurs de stress légers ou modérés au début de la vie améliore la régulation de la HPA et favorise une résilience permanente au stress. En revanche, une exposition précoce à un stress extrême ou prolongé peut induire un axe HPA hyper-réactif et peut contribuer à une vulnérabilité permanente au stress. Dans une expérience largement répliquée, les rats soumis au stress modéré de la manipulation humaine fréquente au cours des deux premières semaines de vie avaient réduit les réponses au stress hormonales et comportementales médiées par HPA à lâge adulte, tandis que les rats soumis au stress extrême de périodes prolongées de séparation maternelle ont montré réponses au stress physiologique et comportemental accrues à lâge adulte.

Plusieurs mécanismes ont été proposés pour expliquer ces résultats dans des modèles de rats dexposition au stress au début de la vie. Il peut y avoir une période critique au cours du développement pendant laquelle le niveau dhormones de stress dans la circulation sanguine contribue à létalonnage permanent de laxe HPA. Une expérience a montré que, même en labsence de tout facteur de stress environnemental, lexposition précoce à des niveaux modérés de corticostérone était associée à la résilience au stress chez les rats adultes, tandis que lexposition à des doses élevées était associée à la vulnérabilité au stress.

Une autre possibilité est que les effets du stress au début de la vie sur le fonctionnement de la HPA soient médiés par les soins maternels. La manipulation fréquente des ratons par les humains peut amener leur mère à montrer un comportement plus nourricier, comme le léchage et le toilettage. Les soins maternels bienveillants, à leur tour, peuvent améliorer le fonctionnement de lAPS dau moins deux manières. Premièrement, les soins maternels sont essentiels pour maintenir la période normale dhypo-réactivité au stress (SHRP), qui chez les rongeurs, est les deux premières semaines de vie pendant lesquelles laxe HPA est généralement non réactif au stress. Le maintien de la période SHRP peut être critique pour le développement HPA, et le stress extrême de la séparation maternelle, qui perturbe le SHRP, peut conduire à une dérégulation HPA permanente. Une autre façon dont les soins maternels pourraient influencer la régulation HPA est de provoquer des changements épigénétiques chez la progéniture. Par exemple, il a été démontré que laugmentation du léchage et du toilettage maternels modifie lexpression du gène du récepteur glutocorticoïde impliqué dans la réponse adaptative au stress. Au moins une étude humaine a identifié des modèles dactivité neurale maternelle en réponse à des stimuli vidéo de la séparation mère-enfant comme étant associés à une diminution de la méthylation du gène du récepteur des glucocorticoïdes dans le contexte dun trouble de stress post-traumatique résultant dun stress précoce. Pourtant, il est clair que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si les résultats observés dans les modèles animaux intergénérationnels peuvent être étendus aux humains.

Bien que les modèles animaux permettent un meilleur contrôle de la manipulation expérimentale, les effets du stress au début de la vie sur La fonction de laxe HPA chez lhomme a également été étudiée. Une population souvent étudiée dans ce type de recherche est celle des adultes victimes de maltraitance pendant lenfance. Les adultes victimes de maltraitance infantile ont présenté des concentrations accrues dACTH en réponse à une tâche de stress psychosocial par rapport aux témoins sains et aux sujets souffrant de dépression mais pas de maltraitance infantile.Dans une étude, des adultes victimes de maltraitance infantile qui ne sont pas déprimés présentent une réponse accrue de lACTH à la fois au CRF exogène et à la libération normale de cortisol. Les adultes victimes dabus pendant lenfance qui sont déprimés présentent une réponse ACTH émoussée à la CRH exogène. Une réponse ACTH émoussée est courante dans la dépression, de sorte que les auteurs de ce travail postulent que ce modèle est probablement dû à la dépression du participant et non à son exposition au stress au début de sa vie.

Heim et ses collègues ont a proposé que le stress au début de la vie, comme la maltraitance infantile, puisse induire une sensibilisation de laxe HPA, entraînant une activité neuronale particulièrement accrue en réponse à la libération de CRF induite par le stress. Avec une exposition répétée au stress, laxe HPA sensibilisé peut continuer à hypersécréter le CRF de lhypothalamus. Au fil du temps, les récepteurs CRF dans lhypophyse antérieure deviendront régulés à la baisse, produisant des symptômes de dépression et danxiété. Cette recherche chez des sujets humains est conforme à la littérature animale discutée ci-dessus.

Laxe HPA était présente dans les premières espèces de vertébrés, et est restée hautement conservée par une forte sélection positive en raison de ses rôles adaptatifs critiques. La programmation de laxe HPA est fortement influencée par le périnatal et loreille environnement juvénile, ou «environnement de la petite enfance». Le stress maternel et les différents degrés de soins peuvent constituer une adversité au début de la vie, dont il a été démontré quils influencent profondément, voire altèrent de façon permanente, le stress de la progéniture et les systèmes de régulation émotionnelle. Largement étudié dans des modèles animaux (par exemple, léchage et toilettage / LG chez le rat chiots), il a été démontré que la cohérence des soins maternels a une forte influence sur la neurobiologie, la physiologie et le comportement de la progéniture. Alors que les soins maternels améliorent la réponse cardiaque, le rythme veille / sommeil et la sécrétion dhormone de croissance chez le nouveau-né, ils suppriment également lactivité de laxe HPA. De cette manière, les soins maternels régulent négativement la réponse au stress chez le nouveau-né, façonnant ainsi sa vulnérabilité au stress plus tard dans la vie. Ces effets de programmation ne sont pas déterministes, car lenvironnement dans lequel lindividu se développe peut soit correspondre, soit ne pas correspondre à la réactivité de laxe HPA programmée et génétiquement prédisposée. Bien que les principaux médiateurs de laxe HPA soient connus, le mécanisme exact par lequel sa programmation peut être modulée au début de la vie reste à élucider. En outre, les biologistes évolutionnistes contestent la valeur adaptative exacte dune telle programmation, à savoir si une réactivité accrue de laxe HPA peut conférer une plus grande aptitude évolutive.

Diverses hypothèses ont été proposées, pour tenter dexpliquer pourquoi ladversité précoce peut produire des résultats variés de lextrême vulnérabilité à la résilience, face à un stress ultérieur. Les glucocorticoïdes produits par laxe HPA ont été proposés pour conférer un rôle protecteur ou nocif, en fonction des prédispositions génétiques dun individu, des effets de programmation de lenvironnement de début de vie et de la correspondance ou de linadéquation avec lenvironnement postnatal dun individu. Lhypothèse prédictive dadaptation (1), le concept à trois coups de vulnérabilité et de résilience (2) et lhypothèse de médiation maternelle (3) tentent délucider comment ladversité précoce peut prédire différemment la vulnérabilité ou la résilience face à un stress important plus tard dans la vie. . Ces hypothèses ne sont pas mutuellement exclusives mais sont plutôt étroitement liées et uniques à lindividu.

(1) Lhypothèse prédictive dadaptation: cette hypothèse est en contraste direct avec le modèle de stress diathèse, qui postule que laccumulation de les facteurs de stress au cours de la vie peuvent améliorer le développement de la psychopathologie une fois quun seuil est franchi. Ladaptation prédictive affirme que lexpérience précoce de la vie induit un changement épigénétique; ces changements prédisent ou «préparent le terrain» pour des réponses adaptatives qui seront nécessaires dans son environnement. Ainsi, si un enfant en développement (c.-à-d. du fœtus au nouveau-né) est exposé à un stress maternel continu et à de faibles niveaux de soins maternels (c.-à-d. ladversité précoce de la vie), cela programmera son axe HPA pour être plus réactif au stress. Cette programmation aura prédit et sera potentiellement adaptative dans un environnement très stressant et précaire pendant lenfance et plus tard dans la vie. La prévisibilité de ces changements épigénétiques est pas définitif, cependant – en fonction principalement du degré auquel le phénotype génétique et épigénétiquement modulé de lindividu « correspond » ou « ne correspond pas » à son environnement (voir: Hypothèse (2)).

( 2) Concept à trois coups de vulnérabilité et de résilience: cette hypothèse affirme que dans un contexte de vie spécifique, la vulnérabilité peut être renforcée par une incapacité chronique à faire face à ladversité continue. Il cherche fondamentalement à expliquer pourquoi, dans des circonstances apparemment indiscernables, un individu peut faire face avec résilience au stress, alors quun autre peut non seulement mal faire face, mais développer par conséquent une maladie mentale liée au stress.Les trois «hits» – chronologiques et synergiques – sont les suivants: prédisposition génétique (qui prédispose la réactivité de laxe HPA supérieur / inférieur), environnement de début de vie (périnatal – cest-à-dire stress maternel, et postnatal – cest-à-dire soins maternels), et plus tard dans la vie (qui détermine la correspondance / non-correspondance, ainsi quune fenêtre pour les changements neuroplastiques dans la programmation précoce). (Figure 1) 6 Le concept de correspondance / non-correspondance est au cœur de cette hypothèse évolutionniste. Dans ce contexte, il explique pourquoi la programmation précoce la période périnatale et postnatale peut avoir été choisie de façon évolutive. Plus précisément, en instaurant des modèles spécifiques dactivation de laxe HPA, lindividu peut être mieux équipé pour faire face à ladversité dans un environnement à haut stress. Inversement, si un individu est exposé à des ladversité au début de la vie, la réactivité accrue de laxe HPA peut «ne pas correspondre» à lui / elle dans un environnement caractérisé par un faible stress. Ce dernier scénario peut représenter une mauvaise adaptation due à une programmation précoce, une prédisposition génétique et une inadéquation. Cette discordance peut alors prédire des résultats développementaux négatifs tels que des psychopathologies plus tard dans la vie.

En fin de compte, la conservation de laxe HPA a souligné ses rôles adaptatifs critiques chez les vertébrés, de même que diverses espèces dinvertébrés au fil du temps. Laxe HPA joue un rôle clair dans la production de corticostéroïdes, qui régissent de nombreuses facettes du développement cérébral et des réponses au stress environnemental continu. Avec ces résultats, la recherche sur les modèles animaux a permis didentifier quels sont ces rôles – en ce qui concerne le développement animal et ladaptation évolutive. À une époque plus précaire et primitive, un axe HPA renforcé peut avoir servi à protéger les organismes des prédateurs et des conditions environnementales extrêmes, telles que les conditions météorologiques et les catastrophes naturelles, en encourageant la migration (cest-à-dire la fuite), la mobilisation dénergie, lapprentissage (face à stimuli nouveaux et dangereux) ainsi quun appétit accru pour le stockage de lénergie biochimique. Dans la société contemporaine, lendurance de laxe HPA et la programmation de la petite enfance auront des implications importantes pour le counseling des femmes enceintes et des nouvelles mères, ainsi que pour les personnes qui peuvent avoir vécu une épreuve importante au début de leur vie.