Titre original :

Exploring the role of vagal nerve activity in the complex relationship between psychological factors and cancer

Titre traduit :

Rôle de l'activité du nerf vague dans la relation complexe entre les facteurs psychologiques et le cancer

Mots-clés en français :
  • Cancer
  • Nerf Vague
  • Variabilité du rythme cardiaque
  • Facteurs psychologiques
  • Psychophysiologie

  • Nerf vague
  • Psycho-oncologie
  • Facteurs de risque
Mots-clés en anglais :
  • Cancer
  • Vagal nerve
  • Heart rate variability
  • Psychological factors
  • Psychophysiology

  • Langue : Anglais
  • Discipline : Psychologie
  • Identifiant : 2022ULILH036
  • Type de thèse : Doctorat
  • Date de soutenance : 08/12/2022

Résumé en langue originale

L'objectif général de cette thèse était de comprendre le rôle du nerf vague dans l'apparition du cancer et de caractériser sa relation avec les facteurs de risque de cancer. Dans le premier chapitre de cette thèse, nous avons présenté comment des facteurs psychologiques, liés à la fois à la santé mentale et aux comportements de santé, pouvaient influencer le développement du cancer. En effet, le stress chronique (résultant de la dépression, de l'anxiété ou d'événements de vie) peut activer le système nerveux sympathique, l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien (HHS) et affecter le système immunitaire et l'inflammation. Ces mécanismes sont également impliqués dans le développement du cancer. De la même façon, nous avons expliqué comment les comportements de santé influencent les mécanismes biologiques impliqués dans le développement du cancer, de la mutagenèse à la métastase. Cette thèse s'est concentrée sur le rôle du nerf vague, le deuxième chapitre présente le nerf vague ainsi que ses associations aux facteurs psychologiques de risque et de pronostic, ainsi qu'au pronostic du cancer. En effet, des valeurs plus faibles de variabilité du rythme cardiaque (VRC), l'indice vagal, sont associées à des facteurs de risque et de pronostic tels que la dépression, l'anxiété, la consommation d'alcool ou une faible activité physique. De plus, le nerf vague est un élément clé de l'axe neuro-immunitaire, qui est impliqué dans la régulation de la réponse sympathique et inflammatoire (toutes deux impliquées dans le développement du cancer). Enfin, la VRC a un rôle pronostique dans la survie au cancer. En conclusion, le nerf vague est lié aux facteurs de risque de cancer, à la régulation des processus impliqués dans le développement du cancer et l'activité vagale peut être considérée comme un facteur pronostique du cancer. Malgré ces facteurs et mécanismes communs, la majorité de la littérature s'est principalement concentrée sur la VRC et le pronostic du cancer, laissant son rôle dans l'apparition du cancer sous-examiné. Nous avons exploré le rôle prédictif de la VRC dans l'apparition du cancer (Etude 1) et avons constaté que le VRC était effectivement un facteur prédictif de l'apparition du cancer, mais uniquement chez les personnes de plus de 40 ans. De plus, plusieurs études suggèrent un rôle modérateur de l'activité du nerf vague. Ainsi, nous avons examiné le rôle modérateur de la VRC dans la relation entre les événements de vie (EV) et l'apparition du cancer (étude 2). Nous avons constaté que les EV prédisaient l'apparition du cancer uniquement chez les personnes dont le VRC était initialement faible. Ainsi, l'activité du nerf vague est un facteur de protection contre l'effet des EV sur l'apparition du cancer. Ces résultats suggèrent que l'activité du nerf vagal pourrait être une cible thérapeutique afin de prévenir le cancer. L'une des possibilités pour augmenter la VRC est de réaliser des exercices de respiration. Cependant, en raison de résultats contradictoires concernant leur efficacité, nous avons mené une étude afin d'examiner les effets de différents schémas respiratoires sur la VRC en manipulant la fréquence et le schéma des exercices. Bien que toutes les conditions permettent une augmentation de la VRC, l'efficacité des exercices dépend de leur fréquence respiratoire. En effet, bien que les trois fréquences (0,1, 0,08 et 0,07 Hz) entrainent une augmentation significative de HRV, la plus importante est obtenue avec la fréquence de 0,08 Hz. Ces résultats contribuent au domaine de la neuro-modulation des maladies en révélant les rôles prédictifs et protecteurs du nerf vague dans l'apparition du cancer. Leurs implications cliniques pour la santé publique en utilisant la VRC permettrait d'améliorer la prévention et à la gestion du cancer puisque l'activité vagale peut être une cible thérapeutique.

Résumé traduit

The general aim of this thesis was to understand the role of the vagal nerve in cancer onset and to characterize its relationship with cancer risk factors. In the first chapter of this thesis, we presented how psychological factors, related to both mental health and health behaviors, could lead to DNA mutation, inflammation or excessive sympathetic activity, which will then influence cancer development. Indeed, we explained how chronic stress (resulting from depression, anxiety, or life events) might activate the sympathetic nervous system, and the hypothalamic pituitary adrenal (HPA) axis and affect the immune system and inflammation. We also highlighted how health behaviors influence biological mechanisms (e.g., inflammation and sympathetic activity). Those biological mechanisms are involved in every stage of cancer development, from mutagenesis to metastasis. In other words, psychological factors and biological mechanisms influencing cancer onset and prognosis have some common pathways. The present thesis focused on a protective neural factor in cancer onset and more specifically on the roles of the vagal nerve as another possible relevant predictor of cancer onset. As presented in the second chapter, the vagal nerve is associated with psychological risk and prognostic factors, as well as with cancer prognosis. Indeed, lower values of heart-rate variability (HRV), the vagal index, are associated with risk and prognostic factors such as depression, anxiety, alcohol use and low physical activity. Moreover, the vagal nerve is a key component of the neuro-immune axis, which is involved in the regulation of the sympathetic and the inflammatory response (both involved in cancer development). Finally, HRV has a prognostic role in cancer survival. In conclusion, the vagal nerve is related to cancer risk factors, to the regulation of processes involved in cancer development and vagal activity can be considered as a prognostic factor in cancer. Despite these common factors and mechanisms, the majority of the literature mainly focused on HRV and cancer prognosis, leaving its role in cancer onset under-examined. Therefore, we explored the predictive role of HRV in cancer onset (Study 1), and found that HRV was indeed a predictor of cancer onset, but only in people over 40 years old. Additionally, several studies suggest a moderating role of vagal nerve activity concerning other risk factors. Thus, we also examined the moderating role of vagal nerve activity in the relationship between life-threatening events (LTE) and cancer onset (Study 2). We found that LTE predicted cancer-onset only in people with initially low HRV, thus, vagal nerve activity is a protective factor against the effect of LTE on cancer onset. Those results suggest that vagal nerve activity could actually be a therapeutic target in order to prevent cancer. Breathing exercises increase HRV. However, due to contradictory results on breathing techniques, conducted an experimental study to examine the effects of different breathing exercises on HRV by manipulating breathing frequency and pattern. Though all conditions increased HRV, the efficacy of breathing exercises depended on their breathing frequency. Indeed, while every frequency (0.1, 0.08 and 0.07 Hz) led to significant increases in HRV, the largest increase was found for 0.08 Hz, for RMSSD and for both 0.08 and 0.07 Hz for LF-HRV. These results contribute theoretically to the domain of neuromodulation of diseases by revealing the predictive and protective roles of the vagal nerve in cancer-onset. These results also have clinical implications for public health by using HRV as a marker of cancer risk. This can serve cancer prevention and management since vagal activity can be a therapeutic target.

  • Directeur(s) de thèse : Grynberg, Delphine - Gidron, Yori
  • Président de jury : Hot, Pascal
  • Rapporteur(s) : Fantini-Hauwel, Carole - Schwerstfeger, Andreas
  • Laboratoire : SCALab Sciences Cognitives & Sciences Affectives
  • École doctorale : École doctorale Sciences de l'homme et de la société (Villeneuve d'Ascq, Nord)

AUTEUR

  • Caton, Laura
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Confidentiel jusqu'au 31/12/2023