Психосоциальный стресс как фактор, влияющий на темпы старения человека

Статья посвящена обсуждению имеющихся на сегодняшний день данных о влиянии психосоциального, или психоэмоционального стресса (ПЭС) как важного фактора, воздействующего на темпы старения человека. Представлены данные о механизмах, за счет которых ПЭС влияет на скорость старения человека. Такие механизмы обусловлены нейроэндокринными реакциями, которые реализуются за счет симпатического отдела вегетативной нервной системы и оси «гипоталамус — гипофиз — надпочечники». В статье подробно обсуждаются результаты исследований, посвященных оценке сложной связи между ПЭС и эпигенетическим старением. Нейроэндокринные медиаторы участвуют в развитии различных физиологических и патологических реакций, которые могут иметь большое значение в биологическом старении. Ключевую роль в изменении темпов старения под влиянием ПЭС играют кортикостероидные гормоны, которые выделяются в кровоток при действии стрессорных факторов. В статье рассматриваются и данные о так называемом гормезическом эффекте ПЭС, выражающемся в защитном эффекте стрессорных факторов, которые при кратковременном действии приводят к увеличению продолжительности жизни. Кроме того, ПЭС не всегда приводит к длительным отрицательным последствиям для здоровья, если у человека имеются достаточные резервы, позволяющие успешно реагировать на стрессорный фактор и/или восстанавливаться после него.

1. Polsky L.R., Rentscher K.E., Carroll JE. Stress-induced biological aging: A review and guide for research priorities. Brain Behav Immun. 2022;104:97—109. doi: 10.1016/j.bbi.2022.05.016.

2. Cohen S., Kessler R.C., Gordon U.L. Strategies for measuring stress in studies of psychiatric and physical disorder. In: Cohen S, Kessler RC, Gordon UL, eds. Mea- suring Stress: A Guide for Health and Social Scientists. New York, NY: Oxford University Press; 1995:3—26.

3. Cohen S., Janicki-Deverts D., Miller G.E. Psychological stress and disease. JAMA. 2007;298(14):1685—1687. doi: 10.1001/jama.298.14.1685.

4. Viertiö S., Kiviruusu O., Piirtola M., Kaprio J., Korhonen T., Marttunen M., Suvisaari J. Factors contributing to psychological distress in the working population, with a special reference to gender difference. BMC Public Health. 2021;21(1):611. doi: 10.1186/s12889-021-10560-y.

5. Epel E.S., Lithgow G.J. Stress biology and aging mechanisms: toward understanding the deep connection between adaptation to stress and longevity. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2014;69 Suppl 1(Suppl 1):S10—16. doi: 10.1093/gerona/glu055.

6. Miller R.A. Cell stress and aging: new emphasis on multiplex resistance mechanisms. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2009;64(2):179—182. doi: 10.1093/gerona/gln072.

7. Morimoto R.I., Cuervo A.M. Proteostasis and the aging proteome in health and disease. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2014 Jun;69 Suppl 1(Suppl 1):S33—38. doi: 10.1093/gerona/glu049.

8. Rea S.L., Wu D., Cypser J.R., Vaupel J.W., Johnson T.E. A stress-sensitive reporter predicts longevity in isogenic populations of Caenorhabditis elegans. Nat Genet. 2005;37(8):894—898. doi:10.1038/ng1608.

9. Pereira D.B., Sannes T., Dodd S.M., Jensen S.E., Morgan L.S., Chan E.K. Life stress, negative mood states, and antibodies to heat shock protein 70 in endometrial cancer. Brain Behav Immun. 2010 Feb;24(2):210—214. doi: 10.1016/j.bbi.2009.08.008.

10. Lewthwaite J., Owen N., Coates A., Henderson B., Steptoe A. Circulating human heat shock protein 60 in the plasma of British civil servants: relationship to physiological and psychosocial stress. Circulation. 2002;106(2):196—201. doi: 10.1161/01.cir.0000021121.26290.2c. PMID: 12105158.

11. Codagnone M.G., Kara N., Ratsika A., Levone B.R., van de Wouw M., Tan L.A., Cunningham J.I., Sanchez C., Cryan J.F., O'Leary O.F. Inhibition of FKBP51 induces stress resilience and alters hippocampal neurogenesis. Mol Psychiatry. 2022;27(12):4928—4938. doi: 10.1038/s41380-022-01755-9.

12. Friedrich Nietzsche, Götzen-Dämmerung, Das Problem des Sokrates, Kritische Studienausgabe, Bd. 6, Hrsg.: Giorgio Colli und Mazzino Montinari, dtv, München und New York 1980, S. 68.

13. Lithgow G.J., White T.M., Melov S., Johnson T.E. Thermotolerance and extended life-span conferred by single-gene mutations and induced by thermal stress. Proc Natl Acad Sci USA. 1995;92(16):7540–7544. doi:10.1073/pnas.92.16.7540

14. Cohen S., Kamarck T., Mermelstein R. A global measure of perceived stress. J Health Soc Behav. 1983;24(4):385—396.

15. Andreou E., Alexopoulos E.C., Lionis C., Varvogli L., Gnardellis C., Chrousos G.P., Darviri C. Perceived Stress Scale: reliability and validity study in Greece. Int J Environ Res Public Health. 2011;8(8):3287-98. doi: 10.3390/ijerph8083287.

16. Nwanaji-Enwerem J.C., Cardenas A., Gao X., Wang C., Vokonas P., Spiro A., Osborne A.D., Kosheleva A., Hou L., Baccarelli A.A., Schwartz J. Psychological Stress and Epigenetic Aging in Older Men: The VA Normative Aging Study. Transl Med Aging. 2023;7:66—74. doi: 10.1016/j.tma.2023.06.003.

17. Vetter V.M., Drewelies J., Sommerer Y., Kalies C.H., Regitz-Zagrosek V., Bertram L., Gerstorf D., Demuth I. Epigenetic aging and perceived psychological stress in old age. Transl Psychiatry 2022;12:410. 10.1038/s41398-022-02181-9.

18. Bergquist S.H., Wang D., Smith A.K., Roberts D.L., Moore M.A. Hormetic association between perceived stress and human epigenetic aging based on resilience capacity. Biogerontology. 2022;23(5):615—627. doi: 10.1007/s10522-022-09985-8.

19. Hughes A., Smart M., Gorrie-Stone T., Hannon E., Mill J., Bao Y., Burrage J, Schalkwyk L., Kumari M. Socioeconomic Position and DNA Methylation Age Acceleration Across the Life Course. American Journal of Epidemiology 2018;187:2346—2354. 10.1093/aje/kwy155.

20. Fiorito G., Polidoro S., Dugué P.A., Kivimaki M., Ponzi E., Matullo G., Guarrera S., Assumma M.B., Georgiadis P., Kyrtopoulos S.A., Krogh V., Palli D., Panico S., Sacerdote C., Tumino R., Chadeau-Hyam M., Stringhini S., Severi G., Hodge A.M., Giles G.G., Marioni R., Karlsson Linnér R., O'Halloran A.M., Kenny R.A., Layte R., Baglietto L., Robinson O., McCrory C., Milne R.L., Vineis P. Social adversity and epigenetic aging: a multi-cohort study on socioeconomic differences in peripheral blood DNA methylation. Sci Rep. 2017;7(1):16266. doi: 10.1038/s41598-017-16391-5.

21. Tamman A.J.F., Montalvo-Ortiz J.L., Southwick S.M., Krystal J.H., Levy B.R., Pietrzak R.H. Accelerated DNA Methylation Aging in U.S. Military Veterans: Results From the National Health and Resilience in Veterans Study. Am J Geriatr Psychiatry 2019;27:528—532. doi: 10.1016/j.jagp.2019.01.001.

22. Houseman E.A., Accomando W.P., Koestler D.C., Christensen B.C., Marsit C.J., Nelson H.H., Wiencke J.K., Kelsey K.T. DNA methylation arrays as surrogate measures of cell mixture distribution. BMC Bioinformatics. 2012;13:86. doi: 10.1186/1471-2105-13-86.

23. Unternaehrer E., Luers P., Mill J., Dempster E., Meyer A.H., Staehli S., Lieb R., Hellhammer D.H., Meinlschmidt G. Dynamic changes in DNA methylation of stress-associated genes (OXTR, BDNF ) after acute psychosocial stress. Transl Psychiatry. 2012;2(8):e150. doi: 10.1038/tp.2012.77.

24. Zannas A.S., Chrousos G.P. Epigenetic programming by stress and glucocorticoids along the human lifespan. Mol Psychiatry. 2017;22(5):640—646. doi: 10.1038/mp.2017.35.

25. Chrousos G.P., Gold P.W.. The concepts of stress and stress system disorders. Overview of physical and behavioral homeostasis. JAMA. 1992;267(9):1244—1252. Erratum in: JAMA 1992;268(2):200.

26. Thomassin H., Flavin M., Espinás M.L., Grange T. Glucocorticoid-induced DNA demethylation and gene memory during development. EMBO J. 2001;20(8):1974—1983. doi: 10.1093/emboj/20.8.1974.

27. Provençal N., Arloth J., Cattaneo A., Anacker C., Cattane N., Wiechmann T., Röh S., Ködel M., Klengel T., Czamara D., Müller N.S., Lahti J.; PREDO team; Räikkönen K., Pariante C.M., Binder E.B. Glucocorticoid exposure during hippocampal neurogenesis primes future stress response by inducing changes in DNA methylation. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020;117(38):23280—23285. doi: 10.1073/pnas.1820842116.

28. Zannas A.S., Arloth J., Carrillo-Roa T., Iurato S., Röh S,. Ressler K.J., Nemeroff C.B., Smith A.K., Bradley B., Heim C., Menke A., Lange J.F., Brückl T., Ising M., Wray N.R., Erhardt A., Binder E.B., Mehta D. Lifetime stress accelerates epigenetic aging in an urban, African American cohort: relevance of glucocorticoid signaling. Genome Biol. 2015;16:266. doi: 10.1186/s13059-015-0828-5.

29. Davis E.G., Humphreys K.L., McEwen L.M., Sacchet M.D., Camacho M.C., MacIsaac J.L., Lin D.T.S., Kobor M.S., Gotlib I.H. Accelerated DNA methylation age in adolescent girls: associations with elevated diurnal cortisol and reduced hippocampal volume. Transl Psychiatry. 2017;7(8):e1223. doi: 10.1038/tp.2017.188.

30. Zannas A.S., Jia M., Hafner K., Baumert J., Wiechmann T., Pape J.C., Arloth J., Ködel M., Martinelli S., Roitman M., Röh S., Haehle A., Emeny R.T., Iurato S., Carrillo-Roa T., Lahti J., Räikkönen K., Eriksson J.G., Drake A.J., Waldenberger M., Wahl S., Kunze S., Lucae S., Bradley B., Gieger C., Hausch F., Smith A.K., Ressler K.J., Müller-Myhsok B., Ladwig K.H., Rein T., Gassen N.C., Binder E.B. Epigenetic upregulation of FKBP5 by aging and stress contributes to NF-κB-driven inflammation and cardiovascular risk. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019;116(23):11370—11379. doi: 10.1073/pnas.1816847116.

31. Zannas A.S. Epigenetics as a key link between psychosocial stress and aging: concepts, evidence, mechanisms. Dialogues Clin Neurosci. 2019;21(4):389—396. doi: 10.31887/DCNS.2019.21.4/azannas.

32. Ravlić S., Škrobot Vidaček N., Nanić L., Laganović M., Slade N., Jelaković B., Rubelj I. Mechanisms of fetal epigenetics that determine telomere dynamics and health span in adulthood. Mech Ageing Dev. 2018;174:55—62. doi: 10.1016/j.mad.2017.08.014.

33. Lu A.T., Xue L., Salfati E.L., Chen B.H., Ferrucci L., Levy D., Joehanes R., Murabito J.M., Kiel D.P., Tsai P.C., Yet I., Bell J.T., Mangino M., Tanaka T., McRae A.F., Marioni R.E., Visscher P.M., Wray N.R., Deary I.J., Levine M.E., Quach A., Assimes T., Tsao P.S., Absher D., Stewart J.D., Li Y., Reiner A.P., Hou L., Baccarelli A.A., Whitsel E.A., Aviv A., Cardona A., Day F.R., Wareham N.J., Perry J.R.B., Ong K.K., Raj K., Lunetta K.L., Horvath S. GWAS of epigenetic aging rates in blood reveals a critical role for TERT. Nat Commun. 2018;9(1):387. doi: 10.1038/s41467-017-02697-5.

34. Epel E.S., Blackburn E.H., Lin J., Dhabhar F.S., Adler N.E., Morrow J.D., Cawthon R.M. Accelerated telomere shortening in response to life stress. Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Dec 7;101(49):17312—17315. doi: 10.1073/pnas.0407162101.

35. Irvin M.R., Aslibekyan S., Do A., Zhi D., Hidalgo B., Claas S.A., Srinivasasainagendra V., Horvath S., Tiwari H.K., Absher D.M., Arnett D.K. Metabolic and inflammatory biomarkers are associated with epigenetic aging acceleration estimates in the GOLDN study. Clin Epigenetics. 2018;10:56. doi: 10.1186/s13148-018-0481-4.

36. Miller M.W., Sadeh N. Traumatic stress, oxidative stress and post-traumatic stress disorder: neurodegeneration and the accelerated-aging hypothesis. Mol Psychiatry. 2014;19(11):1156—1162. doi: 10.1038/mp.2014.111.

37. Jones K.A., Thomsen C. The role of the innate immune system in psychiatric disorders. Mol Cell Neurosci. 2013;53:52—62. doi: 10.1016/j.mcn.2012.10.002.