Relação do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) com a modulação corticoespinhal da dor de acordo com o sexo em sujeitos saudáveis

Abstract

Introdução: A Dor é uma experiência sensorial e emocional desagradável que resulta da ativação dos sistemas excitatórios e inibitórios endógenos. Diferentes fatores são considerados responsáveis pela variabilidade na percepção da dor entre os sexos e para a maior prevalência de dor crônica em mulheres. Por outro lado, as medidas de excitabilidade cortical, mensuradas a partir do potencial evocado motor (MEP), também podem ser influenciadas pelo sexo e idade. Logo, o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) insere-se neste contexto, pois trata-se de um biomarcador relacionado ao processamento da dor, o qual modula a neurotransmissão e o processamento somato-sensorial, sendo considerado um potencial marcador de neuroplasticidade, em que a diferença entre os sexos parece influenciar sua ação modulatória. Assim, este estudo teve como objetivo testar se os níveis séricos de BDNF podem influenciar de acordo com o sexo: (I) a função do sistema modulatório descendente da dor (SMDD) avaliada pela mudança na Escala numérica da dor durante a CPM-task, (Tarefa da Modulação Condicionada da Dor), (II) a excitabilidade da via corticoespinal avaliada pela amplitude do MEP e (III) o limiar de dor de calor (HPT– do inglês Heat pain threshold). Métodos: Através de um estudo transversal, foram recrutados sujeitos saudáveis - 32 homens (média de idade de 25,59 ± 5,40) e 24 mulheres (média de idade de 33,90 ± 11,80). Após responder aos questionários e posterior coleta de sangue, os indivíduos foram submetidos a uma avaliação da dor através do teste sensorial quantitativo (QST) para medir o HPT e uma tarefa de modulação de dor condicionada (CPM-task) para medir a função do SMDD. A excitabilidade corticoespinhal foi aferida através da amplitude do MEP, por meio da estimulação magnética transcraniana (TMS). Resultados: Uma análise multivariada (MANOVA) demonstrou diferença entre os sexos na CPM-task, em que os homens tiveram uma menor mudança na escala numérica de dor (NPS) quando comparado com as mulheres. Este efeito foi mediado pelos níveis séricos de BDNF, que foi ajustado para a idade pois as mulheres eram mais velhas do que homens na amostra. Desta forma, esta neurotrofina foi positivamente associada a uma função inibitória aumentada apenas em mulheres. Além disso, a amplitude do MEP foi maior para os homens do que para as mulheres, embora os níveis de BDNF não tenham influenciado significativamente. Não foram encontradas diferenças significativas para HPT. Conclusões: A diferença na percepção da dor entre os sexos está relacionada a fatores neurofisiológicos relacionados à neuroplasticidade e à excitabilidade cortical. Parte dessas diferenças foram vistas em nosso estudo, através do SMDD e via corticoespinhal, onde o efeito do BDNF foi oposto entre os sexos.

Introduction: Pain is an unpleasant sensory and emotional experience that results from the endogenous activity of the excitatory and inhibitory systems. Different factors are considered responsible for the variability in the perception of pain between the sexes and for the greater prevalence of chronic pain in females. On the other hand, measures of cortical excitability, using motor evoked potential (MEP) might be influenced by sex and age. Therefore, the neurotrophic factor derived from the brain (BDNF) is inserted in this context, because it is a biomarker related to the processing of pain, which modulates neurotransmission and somatosensory processing, being considered a potential marker of neuroplasticity, in which the difference between the sexes seems to influence their modulatory action. Thus, this study aimed to investigate how BDNF levels can be influenced according to sex with: (I) the function of the descending pain modulatory system (DPMS) assessed by the change in the Numerical Pain Scale during the CPM task , (II) the excitability of the corticospinal pathway assessed by the MEP amplitude and (III) the heat pain threshold (HPTh). Thus, this study aimed to investigate how BDNF levels can be influenced according to sex with: (I) the function of the descending pain modulatory system (DPMS) assessed by the change in the Numerical Pain Scale during the CPM task , (II) the excitability of the corticospinal pathway assessed by the MEP amplitude and (III) the heat pain threshold (HPTh). Methods: A cross-sectional investigation recruited 32 males (mean age of 25.59±5.40) and 24 females (mean age of 33.90±11.80), all healthy volunteers. After responding to a baseline evaluation and had a blood sample collected, they underwent a pain evaluation using a quantitative sensory testing (QST) to measure HPTh, and a conditioned pain modulation (CPM) task to measure DPMS function. Corticospinal excitability was estimated via motor-evoked potential (MEP) amplitude elicited with Transcranial Magnetic Stimulation (TMS). Results: A multivariate analysis (MANOVA) showed a difference between the sexes in the CPM-task, in which the men had a smaller change in the numerical pain scale (NPS) when compared to the women, indicating the increased the efficiency in the DMPS in the female. This effect was mediated by serum BDNF levels, which were adjusted for age because women were older than men in the sample. Thus, this neurotrophin was positively associated with an increased inhibitory function only in women. In addition, the amplitude of MEP was greater for males than for females, although BDNF levels did not significantly influence. No significant differences were found for HPTh. Conclusions: It seems the neurophysiological factors related to neuroplasticity and cortical excitability exert an independent role for pain perception, which is a potential hypothesis to understand sex differences. Robust sex differences were identified across sexes in the DPMS and corticospinal motor pathway with a BDNF effect in the opposite direction in female and males.