Redes sociales y biológicas | 26 MAY 19

Salud y enfermedad: estados emergentes adaptativos

La salud es un estado de adaptación único para cada persona. Este estado subjetivo debe distinguirse del estado objetivo de la enfermedad
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Autor: Joachim P. Sturmberg, Martin Picard, David C. Aron, Jeanette M. Bennett, Johannes Bircher, et al Fuente: Front. Med., 28 March 2019 https://doi.org/10.3389/fmed.2019.00059 Health and Disease—Emergent States Resulting From Adaptive Social and Biological Network Interactions
Salud: un estado de la persona completa

Salud: un estado de persona completa

Cierto grado de salud es un requisito previo para la vida, y la vida, como la salud, se producen en un sistema termodinámico abierto en la transición entre un estado estable ordenado y un estado desordenado caótico (43–45) (Figura 3).

Por lo tanto, el mantenimiento de la salud implica necesariamente un flujo constante de energía a través del sistema (46).

La salud como el estado de totalidad en la estrecha ventana discontinua entre estos dos estados termodinámicos requiere la capacidad de:

• Tener los recursos necesarios para satisfacer y hacer frente a las demandas de la vida.

• Responder a los factores estresantes que surgen en el entorno.

• Mantener el equilibrio homeocinético interno.

• Adaptarse a las pérdidas de recursos, factores de estrés e inestabilidad homeostática.

• Gestionar la brecha entre el potencial biológico de uno y las demandas de la vida.

Estos requisitos implican que el estado de salud solo se puede lograr a través de respuestas dinámicas continuas, a menudo no lineales, a todas las formas de desafíos (biológicos, sociales, emocionales y / o cognitivos) para la persona en general (15, 16, 33).

Salud, enfermedad y enfermedad: la dinámica de la adaptación de toda la persona

Las experiencias de salud / enfermedad personal y las enfermedades personales no se pueden separar entre sí, son un fenómeno de una sola persona.

Esto es más evidente si se tiene en cuenta el impacto de la edad y la discapacidad, ni se excluye la experiencia de la salud. Por ejemplo, dos tercios de las personas mayores (85 años o más) (47), así como las personas con discapacidades (48) aún califican su salud como buena o mejor a pesar de tener un número creciente de etiquetas de enfermedades.

Si bien los contextos socio-culturales y ambientales particulares restringen el sistema de una persona, las acciones fisiológicas de abajo hacia arriba recursivas apuntan a controlar las funciones celulares y orgánicas que permiten que el sistema de la persona emerja hacia los estados experienciales de salud y no salud (enfermedad como experiencia subjetiva). , la enfermedad como razón objetiva).

El componente del sistema fisiológico

La evidencia creciente indica que la noción reductiva lineal prevaleciente de que las enfermedades son causadas por una sola causa identificable ya no es sostenible (12, 49).

Más bien, las enfermedades emergen como consecuencia de las interacciones entre múltiples redes fisiológicas, en particular aquellas que regulan las redes de genes (27, 50), las actividades del sistema nervioso autónomo (51) y el eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal (HPA) (52, 53), así como la bioenergética dentro de las mitocondrias en concierto con otras vías metabólicas (54, 55).

Estas redes fisiológicas son sensibles a los cambios en los parámetros psicosociales y ambientales y, por lo tanto, pueden, a través de la retroalimentación positiva y / o negativa, mejorar la salud o contribuir a la aparición de la enfermedad (ver más abajo).

El papel del genoma

Si bien los genes como unidades individuales proporcionan la información necesaria para producir los bloques de construcción biológicos de las células y el organismo, es el genoma, es decir, las interacciones de la red de genes, lo que codifica el sistema en su conjunto (27).

La evidencia reciente indica que la enfermedad común y compleja rara vez es causada por mutaciones genéticas específicas, sino más bien por la inestabilidad del genoma que se manifiesta a nivel de la metilación del ADN y los cambios en la expresión génica (27).

Las perturbaciones externas ambientales y fisiológicas internas producidas por cambios genómicos estocásticos o aleatorios (27), en lugar de mutaciones puntuales del ADN genético común, son responsables de la mayoría de las enfermedades y de su heterogeneidad genómica intrapersonal (27, 56, 57).

Además, diferentes células pueden contener características genéticas adquiridas únicas en la secuencia de ADN, la metilación del ADN y la expresión de proteínas (58, 59). Estas múltiples variantes celulares son esenciales para la adaptación celular durante el cambio ambiental dinámico, pero como una compensación, también contribuyen a la enfermedad (60).

Los enlaces entre las redes del genoma y las redes de enfermedades fenotípicas, se han definido como el "enfermoma" (50).

La enfermedad muestra importantes enfermedades relacionadas con el genoma y aclara cómo y por qué ciertas enfermedades ocurren en grupos dentro de la misma persona (50, 61).

El papel del sistema nervioso autónomo y de la red del eje hipotalámico-hipófisis-suprarrenal

Selye (62) reconoció inicialmente que las sustancias irritantes inician una respuesta inmune mediada por la activación del eje HPA. Más tarde reconoció que los factores externos también pueden desencadenar la misma respuesta inmune e influir en la salud. Llamó a estos factores factores estresantes, independientemente de que se experimenten de manera positiva o negativa.

Además, Porges demostró la integración de las múltiples vías del sistema vagal en relación con los factores de estrés en la función de los órganos (teoría del polivagal), la regulación visceral y la capacidad de respuesta emocional (63, 64).

Los estresores influyen en la función celular mediante la modulación de la expresión génica. La liberación de neuropéptidos primarios, neurohormonas y neurotransmisores conduce a la producción de hormonas y citoquinas (53), que influyen en las vías de la red proteómica y metabólica.

Cuando se desregula o se perturba más allá de la capacidad de adaptación del sistema, los factores estresantes pueden provocar la aparición de enfermedades (65).

En el nivel experiencial, el cerebro incorpora la percepción y la valoración de la experiencia ambiental actual (66). Si un individuo percibe una mayor capacidad de afrontamiento (por ejemplo, más recursos o habilidades) de lo que la situación exige, es probable que el cuerpo desarrolle una respuesta fisiológica adecuada, lo que significa la activación con una recuperación rápida.

Sin embargo, si un individuo evlúa que su capacidad para hacer frente (enla conciencia o el subconsciente) es menor que las exigencias de la situación, la interpretación conduce a una pérdida de control, cuya importancia ha sido destacada por Antonovsky (67, 68), como "amenaza para yo". Esta amenaza percibida puede causar una activación excesiva de los sistemas de estrés y un retiro parasimpático exagerado.

En un cuerpo bien regulado, la activación simpática conduce a un aumento de epinefrina / norepinefrina, lo que promueve la actividad inmune, en particular la producción de citocinas proinflamatorias (69–71).

Después del factor estresante, el cortisol biodisponible no utilizado cierra la vía neuroendocrina e inhibe la actividad inmune, en concierto con una mayor actividad parasimpática (es decir, acetilcolina) ya que ambos pueden inhibir la expresión de genes proinflamatorios.

Así, durante la recuperación, un cuerpo bien regulado restaura críticamente el equilibrio entre los sistemas neuroendocrino e inmune.

Sin embargo, cuando se percibe un factor estresante crónico (72), esta recuperación fisiológica puede no ocurrir.

El cortisol elevado crónicamente puede conducir a que las células inmunes se vuelvan insensibles al cortisol perdiendo su capacidad autorregulatoria (retroalimentación) (73).

Por lo tanto, el estrés crónico puede llevar a la eliminación / reducción de ambas vías antiinflamatorias, alimentando la producción de citocinas proinflamatorias que estimulan los sistemas de estrés, lo que podría crear un ciclo de retroalimentación negativa interminable y una desregulación multisistema.

El papel de las redes metabólicas

La mitocondria regula la producción de energía y la señalización intracelular y puede ser especialmente sensible a los efectos del cortisol elevado debido al estrés crónico (74). La función y la morfología de las mitocondrias están alteradas por los mediadores neuroendócrinos y los cambios metabólicos asociados con la respuesta al estrés.

Si es persistente, el daño mitocondrial puede conducir a una carga alostática mitocondrial (MAL) (55). La MAL puede desencadenar cascadas de señalización conocidas por reducir la producción de energía y la capacidad general dentro de la célula e influir en la expresión génica celular, así como iniciar el daño extracelular promoviendo la inflamación patógena y alterando el metaboloma circulante (75).

Estos cambios producen efectos de amplio rango en los parámetros específicos de la célula (intracelularmente) y en la función de todo el organismo (sistémicamente).

Por lo tanto, las mitocondrias, al proporcionar energía para animar y regular estas diferentes redes reguladoras, y mediante su papel en la señalización celular y de cuerpo entero (46) desempeñan un papel clave en el desarrollo de cambios patológicos en los sistemas de órganos (54).

La disfunción mitocondrial puede causar defectos específicos del órgano, así como defectos multisistémicos en todo el organismo al aumentar el estrés oxidativo (54, 76).

Los síntomas de los trastornos mitocondriales a menudo se manifiestan simultáneamente en el sistema neuromuscular causando intolerancia al ejercicio y miopatía, en el cerebro con episodios similares a accidentes cerebrovasculares y anomalías estructurales corticales y subcorticales, dismotilidad intestinal y estreñimiento, pérdida de visión y audición y resistencia a la insulina, entre otros. (77, 78).

Del mismo modo, el estrés psicológico y otras experiencias psicosociales pueden influir en la función mitocondrial a través de múltiples mecanismos neuroendócrinos y metabólicos (74, 79), que influyen en las respuestas neuroendócrinas, metabólicas y transcripcionales al estrés agudo (80).

Por lo tanto, las actividades metabólicas dentro de las mitocondrias pueden regular las respuestas celulares y orgánicas a las perturbaciones ambientales y, por lo tanto, contribuir a generar estados individualizados de salud o enfermedad.

 

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