Naukowy szlak odkrycia związku stresu i kortyzolu, symbolizujące etapy badań.

Jak odkryto związek między stresem a produkcją kortyzolu?

Stres i kortyzol to dwójka, którą dziś łączymy niemal automatycznie. Ten związek nie był jednak oczywisty. Powstawał krok po kroku: od obserwacji w laboratorium, przez przełomy chemiczne i technologiczne, aż po precyzyjne testy, które potrafią wywołać i zmierzyć odpowiedź organizmu co do minuty. Jak doszło do tego, że „hormon stresu” wszedł do języka nauki i kliniki?

Od adrenaliny do „hormonu stresu”: pierwsze tropy

Początek XX wieku należał do Waltera Cannona i koncepcji „walcz lub uciekaj”, opartej na działaniu adrenaliny. To ważne, bo przez długi czas stres kojarzono głównie z układem współczulnym. Z kortyzolem – hormonem kory nadnerczy – połączono stres nieco później.

Decydujące okazały się doświadczenia Hansa Selye’ego z lat 30. XX wieku. Selye, poddając szczury rozmaitym obciążeniom (zimno, ból, lęk zapachowy), opisał „zespół ogólnej adaptacji”: trójcę zmian obejmującą przerost kory nadnerczy, zanik grasicy i wrzody żołądka. Kluczowy był pierwszy element – nadnercza rosły, jakby pracowały ponad miarę. Selye nie mierzył kortyzolu (nie było jeszcze takiej możliwości), ale wskazał, że to kora nadnerczy odpowiada za długofalową fazę reakcji na stres.

Zidentyfikować sprawcę: izolacja kortyzolu i rola ACTH

W tym samym czasie chemicy Edward Kendall i Tadeusz Reichstein izolowali steroidy kory nadnerczy. Związek „E” (później kortyzon) i „F” (hydrokortyzon, czyli kortyzol) zyskały sławę, gdy Philip Hench wykazał ich spektakularny efekt przeciwzapalny u pacjentów z reumatoidalnym zapaleniem stawów. W 1950 roku cała trójka otrzymała Nagrodę Nobla. To był sygnał: hormony kory nadnerczy mają ogromną siłę biologiczną.

Równolegle utrwalała się wiedza o osi podwzgórze–przysadka–nadnercza (HPA). Przysadka wydziela ACTH, które pobudza korę nadnerczy do produkcji kortyzolu; kortyzol z kolei hamuje tę oś poprzez sprzężenie zwrotne. Sekwencja i struktura ACTH poznawane były w latach 50., a izolacja CRH (czynnik kortykoliberyny) przez zespół Wylie’ego Vale’a w 1981 roku dopełniła obrazu sterowania osi HPA.

Jak to zmierzyć? Od metabolitów w moczu do radioimmunologii

Mieć hipotezę to jedno, umieć ją zweryfikować – drugie. Pierwsze wskaźniki aktywności kory nadnerczy pochodziły z oznaczeń 17-hydroksykortykosteroidów w moczu (reakcja Portera–Silbera) w latach 50. Wystarczały, by pokazać, że w sytuacjach obciążenia – operacja, egzaminy, ciężka praca nocna – wydalanie steroidów rośnie. Były jednak mało swoiste i mało czułe.

Przełom dała radioimmunologia. Po wprowadzeniu metody RIA w endokrynologii (koniec lat 50., szerokie zastosowania w latach 60.–70.) zaczęto wiarygodnie oznaczać kortyzol we krwi. To pozwoliło nie tylko uchwycić odpowiedź na stres, ale i opisać dobowy rytm: wysoki poranny szczyt i najniższe wartości późnym wieczorem (m.in. prace Weitzmana z początku lat 70.).

Kiedy stres naprawdę podnosi kortyzol? Waga oceny społecznej

W latach 70. i 80. laboratoria próbowały wywoływać stres przez hałas, zimno albo monotonne zadania. Kortyzol nie zawsze reagował. Dopiero ujednolicenie bodźca opartego na zagrożeniu społeczną oceną odsłoniło prawidłowości.

W 1993 roku Clemens Kirschbaum, Dirk Hellhammer i kolaboranci opisali Trier Social Stress Test (TSST): krótkie wystąpienie publiczne i liczenie w pamięci przed surową komisją. TSST niemal gwarantuje wzrost kortyzolu o 10–20 minut po rozpoczęciu zadania, ze szczytem po 20–30 minutach. Od tej pory badacze mieli „standard stresu”, który można porównywać między laboratoriami.

Nie tylko krew: ślina, włosy i codzienność

Kolejny krok miał charakter praktyczny: jak mierzyć kortyzol wygodnie i nieinwazyjnie? Odpowiedzią okazała się ślina. W latach 80. i 90. potwierdzono, że stężenie kortyzolu w ślinie odzwierciedla frakcję wolną (biologicznie aktywną) we krwi. Dzięki temu można było pobierać próbki wielokrotnie w ciągu dnia – w domu, w pracy, w szkole – i badać realne życie, a nie tylko laboratorium.

Na tej podstawie opisano m.in. wyrzut kortyzolu po przebudzeniu (Cortisol Awakening Response), spłaszczenie dobowego profilu w chronicznym obciążeniu i skutki pracy zmianowej. W latach 2010. do repertuaru dołączył kortyzol we włosach, który akumuluje się w rosnącym włóknie i pozwala oszacować ekspozycję w skali tygodni i miesięcy. To otworzyło drogę do badań populacyjnych nad stresem przewlekłym.

Od korelacji do mechanizmów: oś HPA i sprzężenie zwrotne

Żeby mówić o związku przyczynowym, trzeba zrozumieć mechanizm. Izolacja CRH i badania farmakologiczne pokazały, że aktywacja podwzgórza przez bodziec stresowy uruchamia kaskadę CRH → ACTH → kortyzol. Sprzężenie zwrotne działa jak hamulec: glikokortykoidy wyciszają sygnał na poziomie przysadki i podwzgórza.

W praktyce klinicznej sprawdzano to m.in. testem hamowania deksametazonem (DST), najpierw w diagnostyce zespołu Cushinga, później jako wskaźnik zaburzeń osi HPA w depresji. Różnice indywidualne – wrażliwość receptorów glikokortykoidowych, wpływ estrogenów i progesteronu, przyjmowanie doustnych środków antykoncepcyjnych, palenie, sen – okazały się kluczowe dla interpretacji wyników.

Co już wiemy, a co wciąż badamy

Wiemy, że: (1) stresory o charakterze społecznio-oceniającym i nieprzewidywalnym są najsilniejszymi aktywatorami osi HPA u ludzi; (2) odpowiedź kortyzolowa ma opóźnienie kilkunastu minut i jest modulowana porą dnia; (3) krótkotrwałe podwyższenie kortyzolu ma sens adaptacyjny, ale przewlekłe zaburzenia rytmu (np. spłaszczony profil dobowy) wiążą się z gorszym zdrowiem.

Jednocześnie badamy nadal: jak wczesne doświadczenia (trauma dziecięca) kształtują „nastawy” osi HPA w dorosłości; dlaczego u części osób z PTSD obserwuje się niższy spoczynkowy kortyzol, a u innych – przeciwnie; jak genetyka i epigenetyka receptorów glikokortykoidowych modulują wrażliwość na stres.

Dlaczego to ma znaczenie dla kliniki i życia codziennego

Historia odkryć uczy pokory. Pojedynczy pomiar „kortyzolu ze śliny” niewiele mówi o czyimś stresie – ważny jest kontekst: pora, sytuacja, rytm dobowy, zadanie. Diagnostyka endokrynologiczna (np. podejrzenie zespołu Cushinga) opiera się na zestawie testów i kryteriów, nie na jednym wyniku.

Z perspektywy psychologii klinicznej związek między stresem a produkcją kortyzolu jest dziś solidnie udokumentowany, ale nie jest prostą linijką. To układ dynamiczny. Dobrze zaprojektowane interwencje – sen, aktywność fizyczna, techniki regulacji emocji, praca nad oceną sytuacji – wpływają na oś HPA pośrednio, poprzez zmianę sposobu, w jaki mózg „widzi” stresor.

Podsumowanie: jak doszliśmy do „hormonu stresu”

Od przerostu kory nadnerczy u szczurów Selye’ego, przez izolację kortyzolu i mapowanie osi HPA, po precyzyjne testy laboratoryjne i nieinwazyjne metody pomiaru – tak krok po kroku odkrywano związek między stresem a produkcją kortyzolu. To historia nie jednej spektakularnej pracy, lecz całej linii dowodów: biologicznych, technologicznych i behawioralnych. Dzięki niej wiemy dziś nie tylko że stres podnosi kortyzol, ale też kiedy, u kogo i dlaczego zdarza się inaczej.