Open-access Modulação da via inibitória descendente da dor usando protocolos de priming de estimulação transcraniana por corrente contínua em indivíduos saudáveis: revisão sistemática

RESUMO

JUSTIFICATIVA E OBJETIVOS:  Priming é um fenômeno no qual a atividade cerebral pode mudar em uma direção inibitória ou excitatória, aumentando potencialmente a eficiência sináptica em resposta a um estímulo anterior. A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma técnica de neuromodulação extensivamente investigada como uma alternativa de tratamento para alterações no processamento da dor. As técnicas de priming podem melhorar mecanismos de analgesia, no entanto, nenhuma revisão sistemática foi publicada sumarizando esses achados. O objetivo desta revisão foi identificar e avaliar estudos que utilizaram ETCC como protocolos priming ou teste e investigar seus efeitos na via inibitória descendente da dor em pessoas saudáveis.

CONTEÚDO:  Dois revisores independentes consultaram nas bases de dados Medline, Embase, CINAHL, Web of Science, PsycINFO, PEDro, Scopus e Cochrane, até janeiro de 2024, estudos que utilizaram ETCC como priming ou teste em indivíduos saudáveis para avaliar alterações na via descendente da dor. Quatro estudos foram elegíveis. Dois estudos mostraram que a ETCC catódica aumenta o limiar de dor quando aplicada antes da EMTr (estimulação magnética transcraniana repetitiva) de 1 Hz, podendo ser mediada por mecanismos de metaplasticidade homeostática. Dois estudos demonstraram que a ETCC anódica combinada ao exercício pode ativar mecanismos centrais de controle da dor; o uso concomitante teve efeito sinérgico, resultando em maior analgesia.

CONCLUSÃO:  A abordagem de priming da ETCC catodal ou anodal parece alterar o limiar da dor em pessoas saudáveis, entretanto, o efeito depende do estímulo de teste utilizado e pode aumentar ou reverter o efeito pretendido.

Descritores:
Controle inibitório nociceptivo difuso; Estimulação transcraniana por corrente contínua; Priming de repetição

DESTAQUES

Esta revisão sistemática fornece reflexões importantes sobre o uso de uma estratégia de neuromodulação não invasiva como uma possível técnica de priming para alívio de dor.

Os mecanismos de metaplasticidade são possíveis mediadores dos fenômenos de priming.

Os efeitos da tDCS de priming dependem dos parâmetros e do tipo de intervenção subsequente.

ABSTRACT

BACKGROUND AND OBJECTIVES:  Priming is a phenomenon in which brain activity can shift in an inhibitory or excitatory direction, potentially increasing synaptic efficiency in response to a previous input. Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulation technique that has been extensively investigated as an alternative treatment in pain processing changes. Priming techniques can improve pain relief mechanisms in healthy subjects. However, no systematic reviews have been published that summarize these findings. The objective of this review was to identify and evaluate studies that used tDCS as priming or testing protocols and investigate its effects on the descending inhibitory pathway of pain in healthy people.

CONTENTS:  Two independent reviewers searched Medline, Embase, CINAHL, Web of Science, PsycINFO, PEDro, Scopus, and Cochrane databases until January 2024 for studies using tDCS as a priming or testing protocol in healthy subjects to assess changes in the pain descending pathway. Four studies were eligible. Two studies showed that cathodic tDCS increases pain threshold when applied before 1Hz rTMS (repetitive transcranial magnetic stimulation), and this may be mediated by homeostatic metaplasticity mechanisms. Two studies have shown that anodal tDCS combined with exercise can activate central pain control mechanisms; the use of both at the same time may have resulted in a synergistic effect and greater analgesia.

CONCLUSION:  The priming approach of cathodal or anodal tDCS appears to change the pain threshold in healthy people, however, the effect is reliant on the test stimulus used and may increase or reverse the intended effect.

Keywords:
Diffuse noxious inhibitory control; Repetition priming; Transcranial direct current stimulation

HIGHLIGHTS

This systematic review provides important insights into the use of a non-invasive neuromodulation strategy as a potential priming technique to pain relief.

Metaplasticity mechanisms are possible mediators of the priming phenomena.

Priming tDCS effects depend on the parameters and type of subsequent intervention.

INTRODUÇÃO

A via inibitória descendente da dor é um mecanismo analgésico endógeno que surge na substância cinzenta periaquedutal (PAG), que tem comunicação recíproca com a medula ventromedial rostral (RVM), o locus coeruleus (LC) e o subnúcleo reticular dorsal (DRS)1. As aferências nociceptivas chegam à PAG, que, por meio de projeções neuronais serotoninérgicas e noradrenérgicas diretas com o RVM, desencadeia a inibição do estímulo nociceptivo2. No entanto, essa via pode mudar em pessoas saudáveis e não saudáveis, servindo como um preditor da cronificação da dor e da má resposta ao tratamento3.

Indivíduos que sofrem de dor crônica podem apresentar alterações morfofisiológicas em estruturas corticais e subcorticais como resultado da dor4, 5, 6, afetando regiões como a PAG e prejudicando a inibição da dor mediada pela via inibitória descendente7, 8. Essas alterações podem estar ligadas à neuroplasticidade mal-adaptativa em várias áreas corticais envolvidas no processamento da dor9, 10. Nesse sentido, foram desenvolvidos estudos que utilizam técnicas de neuromodulação para o controle da dor11, modulação da função cortical12 e o processo de neuroplasticidade13.

A técnica de estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) pode promover mudanças reversíveis e duradouras na excitabilidade do córtex, alterando o potencial transmembrana neuronal, sendo que a ETCC anódica desencadeia principalmente a despolarização neuronal e aumenta a excitabilidade cortical, e a ETCC catódica hiperpolariza a membrana neuronal e diminui a excitabilidade cortical14.

A ETCC é uma técnica de neuromodulação não farmacológica, não invasiva e segura que tem sido amplamente estudada como uma opção de terapia alternativa ou complementar para uma variedade de problemas de saúde, incluindo modificações no processamento da dor15, 16. Ela atua em mecanismos neurofisiológicos para aumentar ou diminuir a excitabilidade cortical, induzindo mudanças duradouras ou reversíveis e tendo como alvo áreas cerebrais específicas14. Idade, sexo, tempo de aplicação e sono são apenas algumas das variáveis que podem influenciar os efeitos da ETCC17, que também são afetados pela atividade neuronal anterior18.

Embora a ETCC possa ativar o sistema de mecanismos de dor19, seu efeito parece ser insuficiente quando utilizada em indivíduos saudáveis16. Por outro lado, quando combinada com outra técnica neuromoduladora, o efeito analgésico da ETCC pode ser potencializado. Por exemplo, em pacientes com dor lombar crônica (DLC), a ETCC combinada com a estimulação elétrica periférica (EEP) resulta em um alívio clínico significativo da dor que pode durar até três meses20. Essas abordagens podem estar relacionadas ao fenômeno de priming, que envolve a preparação do cérebro por meio da modulação da excitabilidade de forma inibitória ou excitatória, aumentando assim a eficiência sináptica com base em um estímulo anterior21.

Há evidências de que o fenômeno de priming pode ocorrer durante uma combinação de técnicas neuromoduladoras por meio de botões de metaplasticidade homeostáticos ou não homeostáticos, que regulam o limiar de excitabilidade cortical, mudando-o para potenciação de longo prazo (LTP) ou depressão de longo prazo (LDP)22. Os controles homeostáticos são bidirecionais, ajustados com base na atividade neuronal anterior e dependem da ativação do receptor N-metil D-Aspartato (NMDA) e do aumento do cálcio intracelular18. Os mecanismos não homeostáticos, que estão associados aos canais de cálcio dependentes de voltagem, também estão ligados ao prolongamento do efeito metaplástico21, 23. Como resultado, o uso prévio de uma técnica, como o protocolo de preparação, pode aumentar o efeito da intervenção subsequente, conhecida como teste. Essas descobertas mostram que os fenômenos de priming usando técnicas neuromoduladoras podem aumentar os efeitos analgésicos. Revisões sistemáticas anteriores investigaram os efeitos de vários protocolos de priming com técnicas de neuromodulação não invasivas na excitabilidade do córtex motor primário. Essas revisões mostraram que os efeitos variam de acordo com o tipo de priming utilizado. Especificamente, o uso de uma técnica de priming inibitória seguida por um estímulo de teste excitatório pode aumentar a excitabilidade cortical, da mesma forma que estímulos iguais proporcionam um efeito de reversão18, 23. No entanto, não foram realizadas revisões sistemáticas para resumir o efeito da ETCC como priming ou protocolos de teste sobre os resultados clínicos da via inibitória descendente da dor, incluindo o limiar da dor e a modulação da dor condicionada (CPM). O objetivo principal da presente revisão foi identificar e avaliar estudos que utilizaram a ETCC como protocolos de preparação e teste, bem como investigar seus efeitos sobre a via inibitória descendente da dor em pessoas saudáveis.

CONTEÚDO

Esta revisão da literatura foi realizada de acordo com as Diretrizes PRISMA24 e foi registrada no PROSPERO com o número de identificação CRD42023412986. Dois autores independentes (RSRJ e AMCB) realizaram buscas nos seguintes bancos de dados: PubMed, Embase, CINAHL, Web of Science, PsycINFO, Physiotherapy Evidence database (PEDro), Scopus e Cochrane Database of Systematic Reviews. Em casos de discordância, um terceiro revisor (FAH) foi chamado para ajudar a tomar a decisão. Referências adicionais foram encontradas pesquisando-se as listas de referências dos artigos. O software Rayyan foi utilizado para remover duplicatas e filtrar títulos e resumos. Esse aplicativo emprega um procedimento semiautomatizado para agilizar a avaliação de artigos para revisão25 . Os seguintes termos foram usados como palavras-chave e termos MeSH: “Transcranial Direct Current Stimulation” e “Repetition Priming” OU “Priming” e “Descending pain inhibitory pathway”. Nenhum filtro foi aplicado na estratégia de pesquisa e todas as palavras-chave foram inseridas na página de pesquisa do banco de dados, entre aspas. A estratégia completa está disponível na tabela 1.

Tabela 1
Características dos estudos incluídos

Os artigos foram incluídos caso atendessem aos seguintes critérios: Ensaios clínicos; envolveram sujeitos humanos sem dor, distúrbios neurodegenerativos, musculoesqueléticos, psiquiátricos ou neurológicos; usaram a ETCC como um protocolo de priming; e tiveram medidas de resultado relacionadas a mudanças na via inibitória descendente da dor.

(1) Nem a preparação nem o protocolo de teste incluíram NIBS e (2) os resultados médios não avaliaram as alterações na via inibitória descendente da dor.

Extração de dados

Após a inclusão dos artigos, ambos os autores (RSRJ e AMCB) extraíram as informações subsequentes de cada artigo: desenho do estudo, tamanho da amostra, intervenção de preparação e características do protocolo de teste, método de avaliação do limiar de dor e da CPM e resultados (Tabela 1). Os dados obtidos foram inseridos em uma planilha do Excel e, posteriormente, incorporados ao texto. As discordâncias na interpretação foram resolvidas por meio de discussão e acordo mútuo.

Avaliação da qualidade

Dois pesquisadores independentes (RSRJ e AMCB) revisaram cada artigo incluído e atribuíram uma pontuação de qualidade com base na escala PEDro26, com um terceiro revisor (FAH) arbitrando possíveis discordâncias. A escala PEDro inclui vários itens que são classificados em uma base de “sim/não” para avaliar a validade externa e interna de cada artigo. A escala PEDro produz escores totais que variam de 0 a 10, sendo que uma pontuação PEDro mais alta indica maior qualidade (Tabela 2).

Tabela 2
Qualidade e desfechos dos estudos

RESULTADOS

A busca inicial resultou em 1.130 artigos, dos quais 4 foram considerados apropriados para inclusão nesta revisão (Figura 1).

Figura 1
Fluxograma dos estudos incluídos nesta revisão.

Características dos estudos

Quatro ensaios clínicos foram incluídos, com 61 participantes saudáveis com idade entre 20 e 30 anos. Dois dos quatro artigos incluídos na síntese dos resultados usaram a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) como uma estratégia de priming usada anteriormente com a estimulação magnética transcraniana (EMTr). A aplicação prévia de ETCC catódica aumentou os limiares de dor ao frio de 11,5±52 °C para 5,8±3,8 °C e os limiares de dor ao calor de 45,9±1,6 °C para 47,8±1,0 °C (21), bem como os limiares de dor à pressão de 365,73±90,92 KPa para 405,07±97,44 KPa (22) em relação aos grupos que receberam priming de ETCC anódica e sham.

Um dos estudos descobriu27 que a ETCC anódica seguida de exercícios de contração isométrica reduziu a intensidade da dor experimental causada pela aplicação de injeção intramuscular de fator de crescimento nervoso (NGF). A intensidade da dor diminuiu de 0,83±0,94 para 0,33±0,49 imediatamente após o exercício e 0,42±0,51 quinze minutos após a intervenção no movimento de flexão do punho. No movimento de extensão do punho, a intensidade da dor diminuiu de 1,25±0,87 para 0,92±0,51 imediatamente após o exercício e 0,92±0,51 quinze minutos após a intervenção.

Essas reduções foram observadas em comparação com um grupo que recebeu a ETCC-sham. No entanto, não houve alterações estatisticamente significativas no limiar de dor à pressão (LDP) e na CPM27. Os autores28 descobriram que a adição de ETCC anódica ao exercício aeróbico (EA) resultou em um aumento de 83,4% no limiar da dor. Esse aumento foi significativamente maior em comparação com a ETCC (40,7%) e a ETCC sham/AE (51,5%). Além disso, o grupo ETCC/EA observou mudanças mais precoces e mais significativas no limiar da dor em comparação com as sessões de ETCC e ETCC sham/AE (28). Para verificar as mudanças na percepção da dor, todos os estudos usaram pelo menos um teste sensorial quantitativo (tabela 1).

Qualidade dos estudos

Todos os ensaios clínicos incluídos na revisão foram avaliados usando a escala PEDro19 e tiveram uma média de 7,75, indicando boa qualidade metodológica e baixo risco de viés (Tabela 2). Dois estudos não relataram ou descreveram claramente o método de randomização e alocação de grupos (29,30). Três estudos não cegaram os terapeutas e o avaliador para a aplicação ou avaliação da intervenção (28-30). Além disso, apesar do risco de viés mencionado, os resultados dos autores não levaram em conta essas questões.

Critérios PEDro: (1) Os critérios de elegibilidade foram especificados; (2) Os indivíduos foram alocados aleatoriamente nos grupos (em um estudo cruzado, os indivíduos foram alocados aleatoriamente na ordem em que os tratamentos foram recebidos); (3) A alocação foi ocultada; (4) Os grupos eram semelhantes na linha de base em relação aos indicadores prognósticos mais importantes; (5) Foi realizado cegamento de todos os indivíduos; (6) Foi realizado cegamento de todos os terapeutas que administraram a terapia; (7) Foi realizado cegamento de todos os avaliadores que mediram pelo menos um desfecho-chave; (8) As medidas de pelo menos um resultado-chave foram obtidas de mais de 85% dos sujeitos inicialmente alocados nos grupos; (9) Todos os sujeitos para os quais as medidas de resultado estavam disponíveis receberam o tratamento ou a condição de controle conforme alocados ou, quando esse não foi o caso, os dados de pelo menos um desfecho-chave foram analisados por “intenção de tratar”; (10) Os resultados das comparações estatísticas entre grupos são relatados para pelo menos um desfecho-chave; (11) O estudo fornece medidas pontuais e medidas de variabilidade para pelo menos um desfecho-chave; S = Sim; N = Não.

DISCUSSÃO

O objetivo desta revisão sistemática foi identificar e avaliar estudos que usaram a ETCC como protocolos de preparação e teste, bem como pesquisar seus efeitos na via inibitória descendente da dor em pessoas saudáveis. Os resultados mostram que a preparação catódica da ETCC aumenta as respostas analgésicas e destaca a função crucial dos mecanismos de metaplasticidade. Os estudos incluídos nesta revisão empregaram várias estratégias de preparação e avaliaram os limiares de dor, bem como a CPM.

De acordo com o modelo de modificação sináptica31, os mecanismos metaplásticos regulam a excitabilidade cortical e podem ser classificados como homeostáticos ou não homeostáticos. Esse modelo sugere a existência de um limiar deslizante bidirecional que se ajusta com base na atividade neuronal pré-sináptica, promovendo a potenciação de longo prazo (LTP) ou a depressão de longo prazo (LTD). Considerando que a ETCC é uma técnica de neuromodulação dependente da atividade neuronal, a escolha do estímulo priming, seja ele inibitório ou excitatório, pode afetar significativamente os efeitos subsequentes do estímulo de teste.

A seguir, serão apresentados os diferentes tipos de protocolos de priming identificados nesta revisão e discutimos suas repercussões na percepção da dor em indivíduos saudáveis.

Aplicação de ETCC (Priming) seguida de EMTr

Foram incluídos dois estudos envolvendo a aplicação de ETCC antes da EMTr (estimulação magnética transcraniana) de 1 Hz. Em um ensaio clínico, os limiares de dor foram avaliados em indivíduos saudáveis antes e depois do ETCC de priming seguido de EMTr de 1 Hz. O estudo revelou que o grupo que recebeu ETCC catódica no córtex motor primário (M1) experimentou um aumento nos limiares de dor térmica por frio e calor29. A sessão de pré-condicionamento inibitório causada pela ETCC catódica pode ser responsável pelo aumento dos limiares de dor observados no protocolo de ETCC catódica-1 Hz EMTr.

De acordo com a teoria metaplástica, a redução na atividade cortical causada pela sessão de pré-condicionamento inibitório da ETCC catódica pode facilitar um aumento geral na excitabilidade cortical após a estimulação subsequente de EMTr de baixa frequência, resultando em excitação cortical elevada. O aumento da excitabilidade de M1 pode aumentar a atividade da PAG, que está ligada às vias descendentes antinociceptivas29. Como resultado, o limiar da dor e o alívio da dor podem ser modulados.

O segundo estudo demonstrou que a preparação do córtex motor primário (M1) antes da estimulação com EMTr de 1 Hz modula os limiares de dor e a analgesia30. Nesse experimento, o grupo que recebeu ETCC catódica teve um aumento significativo em seu limiar de dor por pressão. O grupo da ETCC anódica, por outro lado, apresentou uma diminuição na excitabilidade cortical sem efeito sobre o PPT. Pesquisas anteriores demonstraram que os efeitos das técnicas de ETCC e EMTr dependem do estado da atividade neuronal18. Quando duas técnicas inibitórias são usadas juntas, elas produzem um efeito contrastante que leva ao aumento da excitabilidade cortical, que pode ser mediada pelos mecanismos homeostáticos da metaplasticidade23. Além disso, a ativação de regiões envolvidas no processamento emocional da dor, como o córtex cingulado anterior nos gânglios basais ou na ínsula, pode ter sido indiretamente influenciada pela estimulação M1. Isso indica que a ETCC afeta uma rede complexa do processamento da dor, levando a limiares de dor mais altos e à diminuição da intensidade da dor32.

Em conjunto, esses resultados sugerem que um estímulo anterior pode potencializar ou suprimir o estímulo subsequente. Por exemplo, o fornecimento de um estímulo excitatório anterior (ânodo da ETCC) seguido de um estímulo inibitório (EMTr de 1 Hz) ativa o efeito inibitório. Isso pode explicar a diminuição dos limiares de dor térmica no grupo que recebeu o estímulo anódico29. Em outras palavras, as mudanças plásticas observadas nos dois ensaios clínicos podem estar relacionadas à função cerebral, que pode ser alterada pela ETCC18, 21. A combinação de ETCC e EMTr pode resultar em significativos benefícios clínicos e a compreensão dos mecanismos subjacentes pode ajudar na otimização das estratégias de tratamento30.

Aplicação de ETCC (Priming) seguida de exercícios

Dois estudos examinaram a combinação da ETCC com exercícios. Os autores27 investigaram os efeitos da ETCC anódica na dor muscular induzida experimentalmente antes dos exercícios isométricos de preensão manual27. A escala de classificação numérica (NRS), o LDP e a modulação condicionada da dor foram usados como ferramentas de avaliação no estudo. Os resultados revelaram uma redução imediata nos escores da NRS após a intervenção, com maior significância observada no grupo da ETCC anódica em comparação com o grupo sham. Não houve diferenças significativas entre os grupos em termos de limiar de dor por pressão ou CPM. Os autores propuseram que, embora a ETCC anódica durante o exercício acelerasse o início da hipoalgesia, esse efeito pode ser mediado por regiões corticais e diencefálicas em vez de vias de dor inibitórias descendentes27. O possível sinergismo entre os mecanismos da ETCC e o exercício, como o treinamento de força, que promove a analgesia, poderia explicar os efeitos analgésicos33, 34, 35. Os efeitos da ETCC como priming podem aumentar a excitabilidade corticomotora e aprimorar os efeitos das técnicas subsequentes.

O segundo estudo constatou que a combinação da ETCC anódica com exercícios aeróbicos (EA) aumentou o LDP, o que implica que a ETCC anódica pode ter facilitado os efeitos analgésicos por meio de um mecanismo central de controle da dor. Os mesmos achados foram encontrados em pessoas com fibromialgia36, onde a combinação ETCC/AE teve um efeito analgésico significativo. Como tanto a ETCC37, 38 quanto o EA39 podem ativar mecanismos centrais de controle da dor, o uso de ambos ao mesmo tempo pode ter resultado em um efeito sinérgico, resultando em maior analgesia27.

No entanto, quando a ETCC anódica foi realizada antes do exercício, não houve alteração no limiar da dor, contradizendo a perspectiva do priming, que teria previsto um efeito reverso favorecendo a inibição cortical. Por outro lado, quando a ETCC foi usada ao mesmo tempo que o exercício, foram observadas alterações no limiar de dor por pressão. Isso demonstra que o exercício e a ETCC funcionam em conjunto28 e que os efeitos analgésicos sinérgicos consequentes podem ser mediados por outros mecanismos além da metaplasticidade homeostática.

Limitações e perspectivas para o futuro

É importante destacar algumas limitações desta revisão. A falta de análise quantitativa, a heterogeneidade dos protocolos e o pequeno tamanho da amostra dos artigos incluídos poderiam, de alguma forma, limitar a conclusão do estudo. Os estudos incluídos avaliaram, em sua maioria, apenas indivíduos do sexo masculino, portanto, estudos futuros podem ser realizados com pessoas de ambos os sexos. Portanto, há necessidade de estudos controlados maiores que realizem a avaliação cega, o que poderia aumentar o poder dos resultados.

Além disso, apenas um estudo inclui um teste e um estímulo condicionado para avaliar o teste CPM, um mecanismo que permite aos pesquisadores medirem a resposta da via inibitória da dor descendente. Em segundo lugar, foram usados diferentes protocolos de preparação e teste, bem como métodos de avaliação da dor. Finalmente, os estudos incluídos diferem significativamente em termos de métodos de avaliação e protocolos de intervenção. Essas limitações ressaltam a importante necessidade de pesquisas adicionais sobre a ETCC para avaliar a eficácia das técnicas de preparação para a melhora do sistema inibitório da dor descendente.

CONCLUSÃO

Em indivíduos saudáveis, o uso da ETCC como método de priming pode modular a atividade da via inibitória descendente e aumentar o limiar da dor. Os resultados dessa revisão sistemática sugerem que o fenômeno de priming pode melhorar o sistema inibitório descendente da dor em pessoas saudáveis quando a ETCC catódica é usada antes da EMTr de 1 Hz. No entanto, não foram encontrados estudos de priming que tentassem melhorar a eficácia da ETCC. Os protocolos de preparação e teste devem ser cuidadosamente ajustados para garantir que os efeitos sejam acentuados em vez de invertidos, levando-se em conta também a mudança na metaplasticidade homeostática.

  • Fontes de fomento: O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) -Código de Financiamento 001.

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    26 Ago 2024
  • Data do Fascículo
    2024

Histórico

  • Recebido
    05 Fev 2024
  • Aceito
    28 Maio 2024
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