Effects of transcranial direct current stimulation (tDCS) on pro-inflammatory cytokines : a systematic review

Abstract

Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a neuromodulation technique that causes alterations in the synthesis of several proteins, including cytokines (e.g.,Interleukins). Pro-inflammatory cytokines are associated with the presence of pain and their reduction occurs in several pathologies. The aim of this study was to investigate the effects of tDCS on the variation of tissue and serum blood levelsof pro-inflammatory cytokines and its relationship with behavioral changes, through a systematic review. PubMed, Embase and Lilacs database searches were performed for articles published in all languages before October 1, 2020. The search was based on the keywords "Transcranial Direct Current Stimulation" or "tDCS" and "IL-1alpha " or "IL-1Beta" or "IL-6" or "IL-8" or "IL-17" or "Tumoralnecrosis factor alpha" or "TNF-alpha". The systematic review protocol was registered in PROSPERO (CRD42021283417). Initially, 416 studies were identified in the electronic databases, of which 40 were eliminated because they were duplicates. Of the remaining 376, 358 were excluded after analyzing the title and abstract (selection stage) and 09 were excluded after a complete reading. Nine studies were considered for evaluation. The results demonstrate that tDCS can alter the levels of pro-inflammatory cytokines and modify behaviors in animals, however these findings are variable.Still, the cause and effect relationship between cytokine levels and behavioral changes found was not conclusive. Further studies are needed to establish the mechanisms involved in the action of tDCS on the levels of pro-inflammatory cytokines.

A estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) é uma técnica de neuromodulaçãoqueinduzalterações na síntese de várias proteinas, incluindo as citocinas (ex. interleucinas). As citocinaspró-inflamatórias, estãoassociadasà presença de dor,e aalteração dos seus níveisocorreem diversas patologias. O objetivo desse estudo foi investigar os efeitos da ETCC na variação dos níveis teciduais e sanguíneos de citocinaspró-inflamatórias esua relação comalterações comportamentais, atravésde uma revisão sistemática. Foram realizadas buscas nasbases de dados PubMed, Embase e Lilacs para artigos publicados em todos os idiomas antes de 1º de outubro de 2020. A busca foi baseada nas palavras-chave "Transcranial Direct Current Stimulation" ou “tDCS”e "IL-1alpha" ou "IL-1Beta" ou "IL-6" ou "IL-8" ou "IL-17" ou "Tumoral necrosis factor alpha" ou "TNF-alpha".O protocolo de revisão sistemática foi registrado no PROSPERO (CRD42021283417).Foram identificados 416 estudos nas bases de dados eletrônicas, 40 foram eliminados por serem duplicados. Dos 376 restantes, 358 foram excluídos após análise do título e do resumo (etapa de seleção) e outros 09 após a leitura completa.Desta forma, nove estudosforam considerados para avaliação.Os resultados sugeremque aETCCpode alteraros níveis de citocinaspró-inflamatóriase modificarcomportamentosem animais, no entanto estes achados são variáveis.Ainda, arelação de causae efeito entreos níveis decitocinas e as alterações comportamentaisencontradasnão foram conclusivas. Novos estudos são necessários para que sejam estabelecidosos mecanismos envolvidos naação da ETCCsobre os niveis decitocinas pró-inflamatórias.

La estimulación con corriente continua transcraneal (tDCS) es una técnica de neuromodulación que provoca alteraciones en la síntesis de varias proteínas, incluidas las citocinas (por ejemplo, las interleucinas). Las citocinas proinflamatorias se asocian con la presencia de dolor y su reducción ocurre en diversas patologías. El objetivo de este estudio fue investigar los efectos de tDCS en la variación de los niveles tisulares y sanguíneos de citocinas proinflamatorias y su relación con los cambios de comportamiento, a través de una revisión sistemática. Se realizaron búsquedas en las bases de datos PubMed, Embase y Lilacs de artículos publicados en todos los idiomas antes del 1 de octubre de 2020. La búsqueda se basó en las palabras clave "Transcranial Direct Current Stimulation" o "tDCS" y "IL-1alpha" o "IL-1Beta" o "IL-6" o "IL-8" o "IL-17" o "ou\"Tumoral necrosis factor alpha" o "TNF-alpha". El protocolo de revisión sistemática se registró en PROSPERO (CRD42021283417). Inicialmente se identificaron 416 estudios en las bases de datoselectrónicas, de los cuales 40 fueron eliminados por estar duplicados. De los 376 restantes, 358 fueron excluidos después del análisis del título y el resumen (etapa de selección) y 09 fueron excluidos después de la lectura completa. Nueve estudios fueronconsiderados para evaluación. Los resultados demuestran que tDCS puede alterar los niveles de citoquinas proinflamatorias y modificar comportamientos en animales, sin embargo, estos hallazgos son variables. Aún así, la relación de causa y efecto entre losniveles de citoquinas y los cambios de comportamiento encontrados no fue concluyente. Se necesitan más estudios para establecer los mecanismos implicados en la acción de tDCS sobre los niveles de citocinas proinflamatorias.