Individual differences in the prediction of metabolic dysfunction from physiological responses to stress : a target for intervention?

Abstract

Approximativement un Canadien sur quatre rapporte se sentir extrêmement stressé quotidiennement. Le stress a été associé avec l’incidence et la progression de la maladie cardiovasculaire (MCV), qui est la cause principale de mortalité mondiale parmi les hommes et les femmes. Une explication de la manière dont le stress peut contribuer aux MCV est l’impact du stress sur les facteurs de risque intermédiaires, tel que le syndrome métabolique. Le syndrome métabolique représente une constellation de facteurs de risque pour les MCV, qui ont été regroupés en un construit cliniquement significatif; la présence du syndrome métabolique double le risque de souffrir d’une MCV, indépendamment des composantes présentes. Avant la préparation de cette thèse, peu était connu concernant le lien entre notre façon de répondre au stress psychologique et le risque de développer un syndrome métabolique. Cette thèse a examiné l’impact des réponses physiologiques au stress sur le risque de développer un disfonctionnement métabolique, d’une manière transversale et longitudinal (Articles 1 & 2). Elle a aussi investigué l’effet modérateur du sexe et de l’âge sur ces associations.

Les résultats démontrent que les réponses du système nerveux autonome sont associées avec des anomalies métaboliques, bien que ses associations soient modérées par le sexe. Plus précisément, parmi les hommes (Étude 1) et les femmes (Étude 2), des réponses exagérées du système nerveux autonome au stress interpersonnel, ont été associé avec davantage de dysfonction métabolique. Des réponses émoussées du système nerveux autonome (absence de réponse ou retrait vagal minimal pendant le stress) et l'augmentation de l'activité vagale durant le stress ont été aussi liées aux anomalies métaboliques plus importantes chez les femmes. En outre, dans l’étude 2, une fréquence cardiaque élevée au repos, combinée avec une plus grande réactivité au stress et une récupération différée, a aussi été associée avec une probabilité accrue de satisfaire aux critères du syndrome métabolique.

Cette thèse a aussi inclut une étude pilote examinant la faisabilité et l’acceptabilité d’un programme de réduction du stress par la pleine conscience (MBSR) chez les personnes âgées atteintes du syndrome métabolique, actuellement ou dans le passé. Les résultats (Chapitre 3) ont été favorables à cet égard; l’étude était modérément faisable et très acceptable selon les participants. Nous avons également étudié si les élévations des paramètres métaboliques pourraient être inversées à travers le MBSR, et si le MBSR pourrait influencer l’ampleur des réponses au stress chez ceux qui démontraient des réponses exagérées ou émoussées au départ. Bien que les résultats soient préliminaires et doivent être répliqués dans une étude à plus grande échelle, les données initiales suggèrent la réversibilité de conséquences physiologiques induites par le stress dans le profil métabolique, soulignant en outre le rôle des réponses au stress dans la pathogenèse de ce syndrome. Le MBSR s'est également révélé prometteur dans la normalisation des réponses du système nerveux autonome au stress.

Les implications théoriques et cliniques de ces résultats sont discutées en détail dans la dernière partie de la thèse. Des directions futures ainsi que des stratégies de transfert de connaissances sont également fournies.

Nearly one in four Canadians reports feeling significantly stressed on a daily basis. Stress has been associated with the onset and progression of cardiovascular disease, which is the leading cause of death in men and women worldwide. One pathway by which stress may contribute to CVD is through its impact on intermediary risk factors of CVD, such as the metabolic syndrome. Metabolic syndrome represents a constellation of CVD risk factors that have been grouped into a clinically meaningful construct; its presence doubles risk of CVD, independent of its individual components. Prior to the preparation of this thesis, little was known regarding the relation between our responses to psychological stress and metabolic syndrome risk. This thesis specifically examined the contribution of physiological stress responses to metabolic dysfunction, both concurrently and prospectively (Articles 1 & 2). It also investigated the potential moderating effect of sex and age.

Results suggested that non-normative autonomic stress responses are associated with metabolic abnormalities, though these associations are moderated by sex. Specifically, in men (Study 1) and women (Study 2), exaggerated autonomic reactivity to interpersonal stressors was associated with metabolic dysfunction. Non-normative autonomic responses such as a blunted response (lack of or minimal vagal withdrawal during stress) and stress-related increase in vagal activity were linked to greater metabolic abnormalities in women. Additionally, a stress response pattern including high basal HR, greater HR reactivity, and delayed HR recovery, was also associated with increased odds of meeting metabolic syndrome criteria in Study 2.

This thesis also included a pilot proof-of concept study examining the feasibility and acceptability of mindfulness-based stress reduction as an adjunct to usual treatment for older adults with current or past metabolic syndrome. Results (summarized in Chapter 3) were favorable in this regard; the study was moderately feasible and largely acceptable to participants. We also investigated whether elevations in metabolic parameters could be reversed through MBSR and tested whether MBSR influenced the magnitude of stress responses in both heightened and blunted responders. Although results need to be replicated in large-scale research before conclusions can be drawn, initial evidence suggests the reversibility of stress-induced changes in metabolic profile, further highlighting the role of stress responses in the pathogenesis of metabolic syndrome. MBSR also showed promise in normalizing autonomic stress responses.

The theoretical and clinical implications of these findings are discussed in detail in the final section of this thesis. Future directions as well as strategies for transfer of knowledge are also provided.