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# Biologie# Physiologie

Die Auswirkungen von frühem Stress auf die Herzgesundheit

Studie zeigt Zusammenhang zwischen Stress in der Kindheit und Herzveränderungen bei Ratten.

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Stress und HerzgesundheitStress und Herzgesundheitbei Rattenmit Herzproblemen.Forschung verbindet frühen Lebensstress
Inhaltsverzeichnis

Herzkrankheiten sind ein grosses Gesundheitsproblem weltweit und die Hauptursache für den Tod von Frauen. Die Häufigkeit von Herzkrankheiten verändert sich im Laufe des Lebens einer Person, und Studien zeigen, dass es normalerweise Männer mehr betrifft als Frauen, bis Frauen die Menopause erreichen. Nach der Menopause steigt die Zahl der Frauen mit Herzkrankheiten und kann die der Männer übertreffen. Diese Veränderung könnte mit den schützenden Effekten weiblicher Hormone, insbesondere Östrogen, zusammenhängen, die mit dem Alter der Frauen abnehmen. Auch Faktoren wie Bluthochdruck und Probleme mit dem Blutzucker können Herzkrankheiten im Alter verschlimmern. Ungleichgewichte im Nervensystem könnten auch zu Veränderungen des Herzens führen, was die Belastung für das Herz erhöht.

Obwohl wir wissen, dass Stress die Herzgesundheit beeinflussen kann, verstehen wir nicht vollständig, wie harte Erfahrungen in der frühen Kindheit langfristige Herzprobleme verursachen können, besonders wenn wir betrachten, wie sich diese Effekte zwischen Männern und Frauen unterscheiden. Die Reaktion des Körpers auf Stress ist wichtig, um Energie zu managen und sich an Herausforderungen anzupassen, aber wiederholte Stressbelastung kann zu Gesundheitsproblemen wie Herzkrankheiten und psychischen Störungen führen.

Forschung hat gezeigt, dass Stress in der Kindheit langanhaltende Auswirkungen auf Denkfähigkeiten und die Reaktion des Körpers auf Stress haben kann. Studien mit jüngeren Tieren, wie Ratten, deuten darauf hin, dass Jungen nach chronischem Stress in der Teenagerzeit stärkere Stressreaktionen zeigen könnten. Frühere Studien haben auch herausgefunden, dass chronischer Stress beeinflussen kann, wie Ratten beider Geschlechter Stresstests bewältigen, aber nur weibliche Ratten scheinen später Probleme mit der Blutzuckerregulation zu haben. Es gibt noch viel, was wir nicht darüber wissen, wie Stress in der frühen Lebensphase die Herzgesundheit bei Männern und Frauen beeinflusst.

Studienübersicht

Um diese Themen zu untersuchen, wurde eine grosse Gruppe männlicher und weiblicher Ratten für eine Langzeitstudie zu chronischem Stress während der Teenagerjahre geschaffen. Das Ziel war, zu bewerten, wie Stress das Verhalten und die Blutzuckerregulation sofort nach dem Stress und später im Leben, wenn die Ratten älter sind, beeinflusst. In dieser speziellen Studie lag der Fokus darauf, die Herzen dieser Ratten zu untersuchen, um zu sehen, ob ihr Verhalten und ihre Hormonspiegel mit der Herzgesundheit zusammenhängen.

Die Wissenschaftler massen die Grösse der Herzen von Ratten, die chronischen Stress während ihrer Teenagerjahre ausgesetzt waren. Sie schauten auch, wie diese Masse mit dem Verhalten und der Blutzuckerregulation sowohl direkt nach dem Stress als auch als die Ratten 15 Monate alt waren, zusammenhingen. Das Ziel war herauszufinden, wie die Stress- und Hormonreaktionen mit Veränderungen des Herzens verbunden sein könnten.

Eine Ethikgenehmigung wurde für die Studie eingeholt, um sicherzustellen, dass die Ratten während ihres Lebens gut versorgt wurden. Verschiedene Arten von Ratten wurden in-house gezüchtet, und sie lebten in Gruppen, um soziale Interaktion zu fördern. Die Studie umfasste sowohl männliche als auch weibliche Ratten, um Unterschiede in der Herzgesundheit und im Verhalten basierend auf dem Geschlecht zu bewerten.

Herzstruktur-Analyse

Nach der letzten Reihe von Tests zur Blutzuckerregulation wurden die Ratten anesthesiert und dann euthanasiert. Ihre Herzen wurden sofort am Schlagen gehindert und für weitere Untersuchungen vorbereitet. Herzgewebe wurde behandelt und für die Studie konserviert.

Die Wissenschaftler schauten sich die Herzstruktur an, um zu messen, wie dick die Wände des Herzens waren. Sie nahmen mehrere Messungen von jedem Herz und berechneten den Durchschnitt der Ergebnisse, um die Genauigkeit ihrer Befunde sicherzustellen.

Die Forscher fanden heraus, dass Stress einen klaren Einfluss auf die Herzgrösse und -form hatte. Zum Beispiel waren die Herzen von weiblichen Ratten, die chronischem Stress ausgesetzt waren, dicker im Vergleich zu ihren männlichen Kollegen. Als sie den Zusammenhang zwischen Herzform und Stress untersuchten, bemerkten sie, dass weibliche Ratten mit mehr Stress typischerweise dickere Herzwände hatten als männliche.

Verhaltensänderungen

Die Studie untersuchte auch, wie die Ratten nach ihren Teenagerjahren mit Stress umgingen. Unterschiedliche Bewältigungsstile wurden je nachdem beobachtet, ob die Ratten zuvor gestresst waren.

Bei jüngeren Ratten stellten die Wissenschaftler fest, dass einige Ratten auf Stresstests passiv reagierten und weniger aktiv waren. Dieses Verhalten hing mit der zukünftigen Herzgesundheit der Ratten zusammen. Die jungen männlichen Ratten unter Stress waren während dieser Tests weniger aktiv im Vergleich zu denen, die nicht gestresst waren.

Als die Ratten älter wurden, spiegelten ihre Reaktionen immer noch wider, wie sie in der Teenagerzeit mit Stress umgegangen waren. Ältere männliche Ratten, die gestresst waren, zeigten andere Verhaltensweisen im Vergleich zu gestressten Weibchen. Im Allgemeinen beeinflussten die Stresshistorie, Hormonspiegel und Bewältigungsstile die Herzgesundheit.

Hormonelle Reaktionen

Der Zusammenhang zwischen Hormonen und Herzfunktion war ein weiterer Schwerpunkt. Die Wissenschaftler beobachteten, wie die Körper der Ratten auf Stress reagierten, insbesondere hinsichtlich eines Hormons namens Corticosteron. Bei älteren Ratten variierte der Spiegel dieses Hormons je nach Stressbelastung und Herzgesundheit.

Während der Stresstests wurden die Corticosteronspiegel überwacht. Die Ergebnisse zeigten, dass unstressierte ältere männliche Ratten höhere Corticosteronspiegel hatten, was schien mit dem Grad der Herzveränderungen zusammenzuhängen, die sie erfuhren.

Interessanterweise wurden in der Studie keine ähnlich signifikanten hormonellen Veränderungen bei weiblichen Ratten festgestellt, was zeigt, dass die Auswirkungen von Stress auf Hormone und Herzgesundheit geschlechtsspezifisch unterschiedlich waren.

Einfluss von Körperfett

Die Forscher massen auch das Körperfett der Ratten, um zu sehen, wie es mit der Herzgesundheit zusammenhing. Sie betrachteten zwei Arten von Fett: viszerales (um die Organe) und subkutanes (unter der Haut). Sie stellten fest, dass die Menge an viszeralem Fett mit Veränderungen in der Herzstruktur korrelierte.

Insgesamt trugen männliche Ratten, die chronischem Stress ausgesetzt waren, tendenziell mehr Fett als weibliche Ratten. Dieses Ergebnis hebt weiter hervor, wie Stress Körperfett und Herzgesundheit bei Männern und Frauen unterschiedlich beeinflusst.

Korrelationen und Ergebnisse

Die Studie umfasste detaillierte Analysen, um Verbindungen zwischen Herzgrösse, Hormonspiegeln und Verhaltensweisen zu finden. Sie fanden heraus, dass es bei älteren männlichen Ratten, die nicht gestresst waren, einen Zusammenhang zwischen Herzgrösse und Hormonspiegeln gab. Bei gestressten männlichen Ratten war die Menge an viszeralem Fett, das sie hatten, ebenfalls mit Veränderungen des Herzens verbunden.

Für weibliche Ratten wurden keine starken Verbindungen festgestellt, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise anders auf Stress in der frühen Lebensphase in Bezug auf die Herzgesundheit reagieren als männliche.

Fazit

Diese Studie beleuchtet, wie Stress in der frühen Lebensphase zu langfristigen Herzproblemen führen kann, wobei insbesondere die Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Ratten betont werden. Stress während der Teenagerjahre kann zu Veränderungen der Herzstruktur führen, wobei weibliche Ratten stärkere Auswirkungen zeigen als männliche. Die Verhaltensreaktionen auf Stress stehen ebenfalls in Zusammenhang mit der Herzgesundheit, was darauf hindeutet, dass die Art und Weise, wie ein Individuum mit Stress umgeht, das Risiko für Herzprobleme im späteren Leben vorhersagen kann.

Das Verständnis dieser Unterschiede kann helfen, zukünftige Ansätze zur Prävention und Behandlung von Herzkrankheiten zu gestalten, insbesondere für Frauen, die nach der Menopause ein erhöhtes Risiko haben könnten. Insgesamt trägt diese Forschung zu unserem Verständnis bei, wie frühe Erfahrungen die Gesundheitsresultate auf komplexe Weise formen können, abhängig vom Geschlecht und der Stresshistorie.

Originalquelle

Titel: Sex-Specific Cardiac Remodeling in Aged Rats after Early-Life Chronic Stress: Associations with Endocrine and Metabolic Factors

Zusammenfassung: BackgroundCardiovascular disease is a leading cause of death worldwide. Rates of cardiovascular disease vary both across the lifespan and between sexes. While multiple factors, including adverse life experiences, impact the development and progression of cardiovascular disease, the potential interactions of biological sex and stress history on the aged heart are unknown. To this end, we examined sex- and stress-specific impacts on left ventricular hypertrophy (VH) after aging. We hypothesized that early life chronic stress exposure impacts behavioral and physiologic responses that predict cardiac remodeling in a sex-specific manner. MethodsHistological analysis was conducted on hearts of male and female rats previously exposed to chronic variable stress during the late adolescent period (postnatal days 43-62). These animals were challenged with a forced swim test and a glucose tolerance test before aging to 15 months and again being challenged. Predictive analyses were then used to isolate factors that relate to cardiac remodeling among these groups. ResultsEarly-life chronic stress impacted cardiac remodeling in a sex-specific manner. Among rats with a history of chronic stress, females had increased inward VH. However, there were few associations within the female groups among individual behavioral and physiologic parameters and cardiac remodeling. While males as a group did not have VH after chronic stress, they exhibited multiple individual associations with cardiac susceptibility. Passive coping in young males and active coping in aged males related to VH in a stress history-dependent manner. Moreover, baseline corticosterone positively correlated with VH in unstressed males, while chronically-stressed males had positive correlations between VH and visceral adiposity. ConclusionsThese results indicate that females as a group are uniquely susceptible to the effects of early-life stress on cardiac remodeling later in life. Conversely, males have more individual differences in vulnerability, where susceptibility to cardiac remodeling relates to endocrine, metabolic, and behavioral measures depending on stress history. These results ultimately support a framework for accessing cardiovascular risk based on biological sex and prior adverse experiences. HighlightsO_LIAged female rats had greater left ventricular hypertrophy (VH) than males after early-life chronic variable stress. C_LIO_LITertile divisions based on susceptibility or resilience to inward VH indicated interactions between VH, sex, and stress on multiple behavioral and physiological measures. C_LIO_LIIn males, VH correlated with endocrine and metabolic parameters in a stress history-dependent manner. C_LIO_LIPrior adverse experience and biological sex interact across the lifespan to impact cardiovascular risk. C_LI Plain English SummaryCardiovascular disease is the leading cause of death worldwide. Multiple factors influence the incidence and severity of cardiovascular disease including adverse life experiences, biological sex, and age. Alterations of heart structure predict negative cardiovascular health by impacting blood circulation; however, the potential interactions of stress history and biological sex on the aged heart are unknown. In this study, we examined how chronic stress exposure impacts heart structure in male and female rats after aging. Adolescent male and female rats were chronically stressed and then acutely challenged to examine behavioral, endocrine, and metabolic parameters both immediately following chronic stress and after aging. Heart morphology was quantified to examine how behavioral and physiological responses related to cardiac remodeling. Our results indicate that, as a group, female rats previously exposed to chronic stress were uniquely susceptible to inward remodeling of the heart. Subjects were further divided into sub-groups based on the level of inward remodeling of the ventricle. While male rats did not exhibit group effects on heart structure, individual variability in male heart morphology related to endocrine and metabolic parameters in a stress history-dependent manner. Here, there were interactions with multiple systems including coping behavior, stress hormones, and body composition. Moreover, males without a prior history of chronic stress had correlations between stress hormones and the degree of heart remodeling. However, males that were exposed to chronic stress had correlations between heart structure and abdominal fat. Overall, our results indicate that biological sex and stress history interact to predict cardiovascular susceptibility.

Autoren: Brent Myers, C. G. Dearing, E. Sanford, N. Olmstead, R. Morano, L. Wulsin

Letzte Aktualisierung: 2024-04-04 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587944

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587944.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an biorxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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