Sus impactos cognitivos, sociales y ambientales

El estrés crónico y la inflamación

El estrés inflamatorio se está propagando a un ritmo sin precedentes y está afectando nuestra capacidad cognitiva

Autor/a: Vodovotz Y, Arciero J, Verschure PFMJ and Katz DL.

Fuente: A multiscale inflammatory map: linking individual stress to societal dysfunction

Los científicos plantean la hipótesis de que el estrés inflamatorio, aún no reconocido, se está propagando entre las personas a un ritmo sin precedentes y está afectando nuestra capacidad cognitiva para abordar el cambio climático, la guerra y otros problemas críticos.

Puntos clave

  • Comprender los vínculos entre el estrés, la inflamación, el estado mental y el comportamiento es de vital importancia para la salud humana y planetaria.
     
  • Según nuestra hipótesis, la inflamación actúa como un factor multiescala que conecta los factores estresantes que afectan a los individuos con una disfunción social a gran escala y, en última instancia, con impactos a escala planetaria en el medio ambiente, que a su vez impulsan el estrés inflamatorio a través de un circuito de retroalimentación positiva.
     
  • Proponemos una hipótesis del "mapa de inflamación central" para explicar cómo el cerebro regula la inflamación y cómo la inflamación afecta la percepción, las emociones, la cognición, la conciencia y el comportamiento.
     
  • Los procesos inflamatorios y neuronales interdependientes, y la transmisión interindividual de factores estresantes ambientales e infecciosos, amplificados a través de comunicaciones globales digitales de alto rendimiento, culminan en un proceso de retroalimentación descontrolado y multiescala que podría afectar perjudicialmente la toma de decisiones y el comportamiento humanos en escala, lo que en última instancia perjudica nuestra capacidad para abordar estos mismos factores estresantes tanto a nivel individual como poblacional.
     
  • Proponemos un modelo matemático que puede usarse para dilucidar y probar los vínculos entre el estrés, la inflamación, el control/cognición neuronal y la curación, con las implicaciones resultantes en la transmisión del estrés, la posible intervención (p. ej., mediante modificación del estilo de vida o medicación) y la resiliencia.
     
  • Se necesita un esfuerzo de investigación internacional, interdisciplinario y coordinado para definir intervenciones que mejoren las vidas de las personas y la resiliencia de las comunidades al estrés, que impliquen intervenciones de mitigación del estrés de múltiples niveles y escalas que abarquen medidas de estilo de vida, terapias de precisión y diseño de ecosistemas humanos.

Introducción: vivir en estado de inflamación permanente

La inflamación es un proceso biológico que ha evolucionado para permitir que los organismos sientan y respondan al estrés tanto beneficioso como excesivo causado por estímulos internos o externos. Es un proceso altamente conservado regulado por complejos mecanismos inmunológicos, neurales y hormonales. Las perturbaciones en estos mecanismos subyacen a una variedad de enfermedades inflamatorias agudas y crónicas (p. ej., enfermedades infecciosas, enfermedades críticas, enfermedades cardiovasculares, cáncer y enfermedades autoinmunes) que en conjunto representan una importante carga para la salud mundial.

Hoy en día, la mayoría de la gente vive en lo que podría decirse que es una era relativamente pacífica en comparación con gran parte del siglo XX y antes. Sin embargo, existe la sensación de que mucho anda mal a nivel individual, comunitario, nacional y global. Informes recientes sugieren que la población mundial está sometida a más estrés que nunca. Este proceso está empeorando, dada la exposición común a las preocupaciones sobre el cambio climático y la salud planetaria, la agitación social, la incertidumbre económica, la inseguridad alimentaria, la guerra y, para muchas personas, la impresión de oleadas aparentemente interminables de enfermedades que afectan al planeta. La delimitación cada vez mayor de factores estresantes ha llevado al término "exposoma", utilizado para definir la suma de exposiciones ambientales nocivas. Estos problemas se ven amplificados por las disparidades y marcadas variaciones en los determinantes sociales de la salud. A estos factores estresantes acumulativos se les ha denominado policrisis, con intentos iniciales de comenzar a definir este término y sus manifestaciones sociales.

La sensación de temor derivada de la “policrisis” intensifica aún más el estrés y su expresión somática. Por supuesto, la exposición a factores estresantes acumulativos no es un fenómeno nuevo. Sin embargo, lo que no tiene precedentes es el ritmo y la densidad de la transferencia de estrés dentro y entre las poblaciones a nivel mundial a través de Internet. Por ejemplo, el aumento de la depresión adolescente (una comorbilidad del estrés) se correlaciona estrechamente con el aumento del uso de las redes sociales. Si bien el impacto de los algoritmos de recomendación de las redes sociales es complejo y el uso de las redes sociales puede evitar el estrés al permitir a los usuarios expresar sus sentimientos, estos algoritmos también pueden desencadenar vías de radicalización impulsadas por narrativas negativas, aumentar la sensación de peligro y, por lo tanto, aumentar el estrés. Estas vías se configuran algorítmicamente y surgen debido a la explotación del acoplamiento causal de factores estresantes, emociones y conductas de elección al servicio de la economía.

Sugerimos que esta mayor sensación de peligro constante y ubicuo es en sí misma tal vez un factor estresante tan insidioso como los eventos que se comunican a través de las redes sociales, y además sugerimos un vínculo directo de inflamación con esta sensación generalizada de estrés. Muchos estudios sugieren que todo estrés, ya sea “real” o virtual, induce una respuesta inflamatoria que afecta órganos, vías neuronales, experiencias y comportamiento a lo largo de la vida. Lo contrario también es cierto: los mecanismos neuronales que evolucionaron para regular la inflamación pueden verse abrumados cuando el estrés es constante y omnipresente, perjudicando así la cognición y aumentando la percepción y experiencia del estrés. De hecho, como la mente se construye en torno a modelos del mundo construidos por uno mismo, la exposición constante a factores estresantes sesgará estos modelos internos que dan forma a nuestra percepción, experiencia y comportamiento. Esto plantea la cuestión de si la noción de inflamación debería ampliarse más allá del sustrato biológico y las redes de síntomas. En particular, el enfoque de red de la psicopatología postula que los trastornos mentales pueden conceptualizarse y estudiarse como sistemas causales de síntomas que se refuerzan mutuamente.

Aquí presentamos la hipótesis de que la inflamación actúa como un impulsor integrado y de múltiples escalas que conecta la mayoría o todos los factores estresantes que afectan a los individuos con una disfunción social a gran escala y, en última instancia, con impactos a escala planetaria en el medio ambiente, que a su vez impulsan el estrés inflamatorio a través de un efecto de bucle de retroalimentación positivo. Nuestro marco se basa en la naturaleza entrelazada de la inflamación de los sistemas de órganos, los procesos neuronales, la cognición, la experiencia, el comportamiento y la transmisión del estrés entre individuos, y la aplicación de los principios del estrés inflamatorio en células e individuos a poblaciones de individuos que actúan en concierto. Dado que el sistema nervioso central (SNC) regula la inflamación y los mediadores inflamatorios afectan la neurotransmisión, planteamos la hipótesis de que el estrés proinflamatorio perjudica los procesos mentales humanos en múltiples niveles.

Argumentamos que estos procesos inflamatorios y neuronales interdependientes, y la transmisión interindividual de factores estresantes ambientales, microbianos e informativos, amplificados a través de comunicaciones globales digitales de alto rendimiento (es decir, Internet y las redes sociales), culminan en un proceso desbocado y multiescalar de retroalimentación que podría afectar negativamente la toma de decisiones y el comportamiento humanos y, en última instancia, perjudicar nuestra capacidad para abordar los factores estresantes individuales y globales. A escala, esto podría tener consecuencias sociales y ambientales de gran alcance, contribuyendo potencialmente a las respuestas caóticas y contraintuitivas de grandes sectores de la población mundial a factores estresantes tan diversos como el cambio climático global, los conflictos y la pandemia de COVID-19.

Como se señaló anteriormente, el juicio deteriorado por el estrés puede propagar una profecía autocumplida de peligro generalizado, causando más estrés y estableciendo un circuito descontrolado de retroalimentación positiva del estrés a través de la retroalimentación conductual. De este modo, la inflamación se reformula como un proceso de múltiples escalas que vincula las interacciones moleculares con los resultados sociales y planetarios globales.

Estrés e inflamación: de la célula al globo terráqueo

Una definición práctica de estrés

"Estrés" generalmente se refiere a estímulos que evocan una respuesta defensiva, resumida famosamente por los humanos como "luchar o huir". Si bien luchar o huir se refiere más vívidamente a las acciones de un animal individual autónomo, sugerimos que este concepto puede adaptarse a las acciones defensivas de células, comunidades celulares, órganos, sistemas de órganos, individuos y comunidades de individuos. Como tal, planteamos la hipótesis de que cuando el estrés se mantiene más allá de ciertos parámetros de resiliencia individual, uno entra en un régimen de impotencia aprendida, que se ha relacionado con comportamientos socialmente adversos, como la adhesión a teorías de conspiración.

Generalmente, un organismo que interpreta el estrés como una “acción” que ocurre contra él reacciona de manera análoga a luchar, huir o rendirse. Ante una provocación adecuada (es decir, un factor estresante), las células y los organismos unicelulares pueden expresar una variedad de respuestas bioquímicas y biológicas defensivas, incluida la síntesis de diversos compuestos moleculares, alteraciones estructurales (como el enquistamiento) y, en casos extremos, apoptosis u otras reacciones de muerte celular programada.


Figura
La respuesta inflamatoria en los individuos se retroalimenta a través de su impacto sobre el daño/disfunción fisiológicos. Este daño afecta la función neurológica y epigenética y la capacidad del sistema nervioso para regular la inflamación (es decir, la angustia), aunque sostenemos que dentro de un cierto rango (es decir, el euestrés) el estrés puede mejorar el control central a través de una mayor resiliencia. Dada la exposición ubicua a enfermedades infecciosas, factores de enfermedades inflamatorias agudas y crónicas y la transmisión del estrés a través de Internet/redes sociales, este proceso se extiende al nivel de la población. En este paradigma, la inflamación crónica inducida por el estrés impacta negativamente la función social si se consideran las normas y procesos sociales como análogos de los mecanismos biológicos alostáticos/homeostáticos. Proponemos que el circuito de retroalimentación positiva entre daño e inflamación puede generalizarse a los dominios cognitivo y poblacional. Las flechas hacia adelante indican activación o promoción de una interacción particular, mientras que las flechas romas indican inhibición.


El estrés y la inflamación juegan un papel clave en nuestra salud. Pero, ¿podrían sus impactos extenderse mucho más allá del individuo, e incluso hasta la propia Tierra?

En su artículo principal publicado en Frontiers in Science, Vodovotz et al. presentan dos hipótesis innovadoras. La primera explica cómo el estrés inflamatorio en el cuerpo puede afectar nuestro pensamiento y comportamiento. La segunda explica cómo este efecto en los individuos podría extenderse a poblaciones enteras e impulsar la disfunción social y la degradación ambiental.

En conjunto, estas representan un cambio de paradigma en la forma en que vemos la inflamación: ya no es un proceso biológico restringido a los individuos, sino un impulsor multiescala que conecta los factores estresantes que afectan a los individuos con las acciones perjudiciales de los colectivos, con impactos a escala planetaria.

El artículo también presenta un modelo matemático para probar esta novedosa idea. Basándose en simulaciones preliminares, los autores sugieren estrategias para reducir el estrés y desarrollar la resiliencia en los individuos y las sociedades. Argumentan que tales intervenciones son más cruciales que nunca dado el aumento del estrés en todo el mundo y la creciente preocupación global por desafíos como el cambio climático, la pérdida de biodiversidad, la guerra y la incertidumbre económica.

Este comentario resume los puntos principales del artículo.


¿Cuál es el vínculo entre el estrés y la inflamación?

El estrés se presenta en muchas formas diferentes. Estas incluyen agresiones físicas como enfermedades y lesiones, y factores estresantes sociales y ambientales como la competencia por recursos, amenazas a nuestra seguridad y ansiedad. Nuestros cuerpos responden activando células especializadas, hormonas y otras moléculas en un proceso llamado inflamación.

La mayor parte de la inflamación es beneficiosa y ayuda al cuerpo a eliminar el factor estresante y sanar. Pero si la respuesta se desregula (como cuando un organismo sufre factores estresantes múltiples, abrumadores o implacables), entonces las células y moléculas inflamatorias pueden dañar tejidos y órganos sanos. Un circuito de retroalimentación positivo de mayor inflamación y daño puede entonces extenderse por todo el cuerpo, dando como resultado una inflamación crónica. Esto, a su vez, puede desencadenar otras afecciones de salud, como enfermedades cardiovasculares, cáncer y depresión.

¿Cómo podría la inflamación afectar nuestro pensamiento y comportamiento?

Los investigadores han observado un vínculo entre la inflamación crónica y el deterioro de la función cerebral, pero aún no han descubierto el mecanismo biológico.

Los autores proponen una explicación novedosa: que el cerebro construye su propia copia de la inflamación corporal. Normalmente, este “mapa de inflamación central” permite al cerebro monitorear y regular la respuesta inflamatoria y promover la curación. Sin embargo, de la misma manera que la inflamación prolongada o desregulada puede dañar los tejidos corporales sanos, el mapa de inflamación puede dañar el cerebro, provocando alteraciones en la cognición, las emociones y el comportamiento.

¿Cómo podría la inflamación impulsar los resultados sociales y planetarios?

Los autores proponen que el entrelazamiento del estrés, la inflamación crónica y el deterioro cognitivo en individuos puede extenderse a poblaciones enteras, con consecuencias sociales y ambientales potencialmente de gran alcance. Su teoría es la siguiente:

1. El estrés y, por tanto, la inflamación, pueden transmitirse de individuos a poblaciones.

2. Los altos niveles de estrés inflamatorio crónico dentro de una población podrían afectar la toma de decisiones y el comportamiento a escala.

3. Esto, a su vez, podría afectar nuestra capacidad para abordar los factores estresantes iniciales.

4. Los circuitos de retroalimentación positiva en cada uno de los aspectos anteriores dan como resultado un proceso desbocado y multiescala que, en última instancia, conduce a una disfunción social a gran escala e impactos a escala planetaria en el medio ambiente.

Esta dinámica no es nueva, pero en el pasado habría estado restringida a comunidades pequeñas. Los autores sostienen que hoy en día, las redes sociales y otras comunicaciones digitales globales están amplificando la transmisión del estrés a un ritmo sin precedentes. Esto podría explicar los altos niveles actuales de estrés reportados por la población mundial y una mayor sensación de peligro constante.

Los autores sugieren que su hipótesis podría explicar las respuestas contraintuitivas de un gran número de personas a factores estresantes como el cambio climático, los conflictos y la pandemia de COVID-19. Además, nuestra incapacidad colectiva para abordar adecuadamente estas crisis globales causa aún más ansiedad y estrés, alimentando aún más el ciclo de retroalimentación multiescala.

¿Qué conocimientos pueden aportar los modelos matemáticos sobre la transmisión y el control del estrés?

Los modelos matemáticos permiten a los investigadores separar diferentes componentes de sistemas complejos y simular el efecto de diversas entradas. El modelo desarrollado por los autores se puede aplicar tanto a nivel individual como social. Se centra en cinco variables clave que impulsan el ciclo de estrés inflamatorio:

  1. El nivel de estrés.
  2. El nivel de inflamación.
  3. El efecto de los controladores (factores que previenen un estado inflamatorio peligroso).
  4. La capacidad del sistema para sanar y restaurar la función normal.
  5. El efecto de las intervenciones diseñadas para mitigar el estrés inflamatorio, promover la curación y restaurar el control.

Si bien se necesita investigación para validar los supuestos del modelo, ésta sirve como un punto de partida útil para examinar las interacciones entre estas variables. Una idea es que cuando los altos niveles de estrés se propagan entre los individuos, los controladores se vuelven menos efectivos para calmar el estrés e incluso pueden cambiar para desregular activamente el sistema. Los autores interpretan que este punto de inflexión indica una toma de decisiones perjudiciales y una disfunción social irreversible.

¿Por qué los niveles actuales de estrés global no han conducido ya a un desorden social generalizado?

Varios factores previenen un peligroso estado inflamatorio a nivel social, incluidas las normas, las leyes y la confianza en las instituciones, la ciencia y la medicina. Los autores sugieren que estos controladores se han amplificado junto con el estrés, y así han mantenido estable el sistema.

Sin embargo, también señalan que las normas e instituciones sociales están siendo cada vez más cuestionadas. El desafío que ven es cómo prevenir una nueva era adversa de inestabilidad causada por una combinación de estrés global y colapso ecológico.

¿Cómo podemos reducir el estrés y la inflamación en los individuos y las sociedades?

Aunque a veces se utilizan medicamentos antiinflamatorios para tratar a personas con afecciones médicas asociadas con la inflamación, los autores no creen que sean la respuesta al problema del estrés inflamatorio, o al menos no la respuesta completa.

Más bien, el modelo matemático sugiere la necesidad de una combinación de intervenciones en múltiples niveles. Por ejemplo, podrían ser importantes cambios en el estilo de vida, como una nutrición saludable, ejercicio y reducir la exposición a contenido en línea estresante. Los autores también sugieren la necesidad de desarrollar nuevas terapias, incluidos probióticos, fármacos para la depresión que mitiguen la respuesta inflamatoria asociada e intervenciones que modulen la actividad nerviosa.

Este enfoque es consistente con un cambio hacia la medicina personalizada que combina perfiles moleculares con bioinformática y modelado computacional. Esta transición es especialmente importante en la medicina del estilo de vida, donde las tecnologías emergentes podrían abordar la inflamación crónica de una manera altamente personalizada.

A un nivel más amplio, la construcción de espacios públicos tranquilos podría ayudar a reducir el estrés, al igual que la educación sobre el papel de las normas y regulaciones sociales en la mitigación del riesgo de inflamación social.

En general, los autores piden un esfuerzo de investigación coordinado e interdisciplinario para comprender la naturaleza multiescala del estrés e informar el desarrollo de intervenciones que mejoren tanto la vida de los individuos como la resiliencia de las comunidades al estrés.


Comentarios

Desde la ansiedad por el estado del mundo hasta las continuas olas de Covid-19, las tensiones que enfrentamos pueden parecer implacables e incluso abrumadoras. Peor aún, estos factores estresantes pueden causar inflamación crónica en nuestro cuerpo. La inflamación crónica está relacionada con afecciones graves como enfermedades cardiovasculares y cáncer, y también puede afectar nuestro pensamiento y comportamiento. Una nueva hipótesis publicada en Frontiers in Science sugiere que los impactos negativos pueden extenderse mucho más.   

"Proponemos que el estrés, la inflamación y, en consecuencia, la cognición deteriorada en los individuos pueden extenderse a las comunidades y poblaciones", explicó el autor principal, el profesor Yoram Vodovotz de la Universidad de Pittsburgh, EE.UU.

"Esto podría afectar la toma de decisiones y el comportamiento de sociedades enteras, perjudicar nuestra capacidad cognitiva para abordar cuestiones complejas como el cambio climático, el malestar social y las enfermedades infecciosas y, en última instancia, conducir a un ciclo autosostenible de disfunción social y degradación ambiental", añadió.

Inflamación corporal 'mapeada' en el cerebro  

Una premisa central de la hipótesis es una asociación entre la inflamación crónica y la disfunción cognitiva.  

"Hasta el momento se desconoce la causa de este conocido fenómeno", afirmó Vodovotz. "Proponemos un mecanismo, que llamamos 'mapa de inflamación central'".    

La novedosa idea de los autores es que el cerebro crea su propia copia de la inflamación corporal. Normalmente, este mapa de inflamación permite al cerebro gestionar la respuesta inflamatoria y promover la curación.   

Sin embargo, cuando la inflamación es alta o crónica, la respuesta sale mal y puede dañar tejidos y órganos sanos. Los autores sugieren que el mapa de inflamación también podría dañar el cerebro y afectar la cognición, las emociones y el comportamiento.   

Propagación acelerada del estrés y la inflamación en línea   

Una segunda premisa es la propagación de la inflamación crónica de individuos a poblaciones.  

"Si bien la inflamación no es contagiosa per se, aún podría propagarse a través de la transmisión del estrés entre las personas", explicó Vodovotz.   

Los autores sugieren además que el estrés se está transmitiendo más rápido que nunca a través de las redes sociales y otras comunicaciones digitales.  

"La gente es bombardeada constantemente con altos niveles de información angustiosa, ya sean noticias, comentarios negativos en línea o una sensación de insuficiencia al ver las redes sociales", dijo Vodovotz. "Nuestra hipótesis es que esta nueva dimensión de la experiencia humana, de la que es difícil escapar, está generando estrés, inflamación crónica y deterioro cognitivo en las sociedades globales".   

La inflamación como motor de disrupción social y planetaria  

Estas ideas cambian nuestra visión de la inflamación como un proceso biológico restringido a un individuo. En cambio, los autores lo ven como un proceso multiescala que vincula las interacciones moleculares, celulares y fisiológicas en cada uno de nosotros con la alteración de la toma de decisiones y el comportamiento en las poblaciones y, en última instancia, con impactos sociales y ambientales a gran escala.  

"El juicio afectado por el estrés podría explicar las respuestas caóticas y contraintuitivas de gran parte de la población mundial a eventos estresantes como el cambio climático y la pandemia de Covid-19", explicó Vodovotz.  

"La incapacidad de abordar estos y otros factores estresantes puede propagar una profecía autocumplida de peligro generalizado, causando más estrés, inflamación y deterioro cognitivo en un circuito de retroalimentación positiva descontrolado", añadió.  

El hecho de que los niveles actuales de tensión global no hayan conducido a un desorden social generalizado podría indicar un efecto estabilizador igualmente fuerte de parte de “controladores” como la confianza en las leyes, la ciencia y las organizaciones multinacionales como las Naciones Unidas.   

"Sin embargo, las normas e instituciones sociales son cada vez más cuestionadas, a veces con razón como reliquias de una era pasada", afirmó el profesor Paul Verschure de la Universidad de Radboud (Países Bajos) y coautor del artículo. “El desafío hoy es cómo podemos protegernos de una nueva era adversa de inestabilidad debido al estrés global causado por una combinación a múltiples escalas de fragmentación geopolítica, conflictos y colapso ecológico amplificados por la angustia existencial, la sobrecarga cognitiva y la desinformación desenfrenada”.    

Reducir la exposición a las redes sociales como parte de la solución  

Los autores desarrollaron un modelo matemático para probar sus ideas y explorar formas de reducir el estrés y desarrollar la resiliencia.  

"Los resultados preliminares resaltan la necesidad de intervenciones en múltiples niveles y escalas", comentó la coautora, profesora Julia Arciero de la Universidad de Indiana, EE.UU.  

"Si bien los medicamentos antiinflamatorios a veces se usan para tratar afecciones médicas asociadas con la inflamación, no creemos que sean la respuesta completa para las personas", afirmó el Dr. David Katz, coautor y especialista en medicina preventiva y de estilo de vida con sede en EE. UU. . "También podrían ser importantes cambios en el estilo de vida, como una nutrición saludable, ejercicio y reducir la exposición a contenido estresante en línea".  

"La nueva era de precisión y terapia personalizada que se avecina también podría ofrecer un enorme potencial", añadió.  

A nivel social, los autores sugieren crear espacios públicos tranquilos y brindar educación sobre las normas e instituciones que mantienen nuestras sociedades estables y funcionando.  

“Si bien nuestra hipótesis del 'mapa de inflamación' y el modelo matemático correspondiente son un comienzo, se necesita un esfuerzo de investigación coordinado e interdisciplinario para definir intervenciones que mejorarían las vidas de los individuos y la resiliencia de las comunidades al estrés. Esperamos que nuestro artículo estimule a los científicos de todo el mundo a aceptar este desafío”, concluyó Vodovotz.  


El artículo forma parte del centro de artículos multimedia de Frontiers in Science 'Un mapa multiescala del estrés inflamatorio'. El centro incluye un vídeo, una explicación, una versión del artículo escrita para niños y un editorial, puntos de vista y perspectivas políticas de otros expertos eminentes: el profesor David Almeida (Universidad de Penn State, EE. UU.), el profesor Pietro Ghezzi (Universidad de Urbino Carlo Bo, Italia) y el Dr. Ioannis P Androulakis (Rutgers, Universidad Estatal de Nueva Jersey, EE. UU.).