BDNF e efeito dose-resposta da melatonina no limiar de dor em individuos saudáveis

Abstract

Introdução: A mensuracão da dor através de testes psicofísicos, entre eles o teste de quantificação sensitiva, definido como a determinação de limiares a estímulos álgicos controlados, possibilita o estudo de inúmeras variáveis que influenciam a percepção final da dor. Entre essas variáveis encontram-se o BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor), o gênero e sistemas modulatórios não classicamente descritos como o melatonérgico. Objetivos: Validar um equipamento para realização do teste de quantificação sensitiva usando amostra de voluntários brasileiros saudáveis e estudar fatores e sistemas neurobiológicos que alteram os limiares nociceptivos como sexo, BDNF e melatonina. Métodos: O novo equipamento (Heat Pain Stimulator-1.1.10; Brazil) foi utilizado em 20 voluntários saudáveis e em pacientes com neuropatia periférica, em duas sessões separadas, para acessar a reprodutibilidade dos limiares e a concordância com os equipamentos clássicos. Em etapa posterior, os limiares de dor foram medidos em voluntários e correlacionados com o gênero e os níveis de BDNF. Em estudo sucessivo 61 sujeitos foram randomizados em 1 dos 4 grupos: placebo, 0,05 mg/kg de melatonina sublingual (SL), 0,15 mg/kg de melatonina SL ou 0,25 mg/kg de melatonina e foram testados quanto aos limiares e tolerância à dor aos estímulos térmico e de pressão no tempo basal e 30 min após a intervenção. A sedação foi quantificada através de escala análogo-visual e pela análise do índice bispectral. Resultados: Os resultados iniciais mostraram concordância com a literatura e adequada reprodutibilidade dos limiares de dor térmica em indivíduos saudáveis (44.5±2.5°C ) e em indivíduos com neuropatias de fibras finas (49.9±3°C) em sessões separadas. Quando analisados em modelo de regressão linear multivariada, os limiares de dor térmica e de pressão mostraram um efeito significativo do gênero (p=0,01 para ambos os modelos), BDNF (p<0,04 para ambos os modelos) e interação entre BDNF e gênero (<0,001 para ambos os modelos). Altos níveis de BDNF foram correlacionados com alto limiar de dor em mulheres e essa relação foi inversa em homens. No estudo com a melatonina, os níveis plasmáticos foram proporcionais à dose administrada, e o modelo de regressão linear mostrou uma relação entre a concentração sérica de melatonina e as modificações nos limiares (R2=0,56 para o limiar de dor ao estímulo térmico e R2=0,518 para o limiar de dor na algometria de pressão). Uma dose única de melatonina igual ou acima de 0,15 mg/kg propiciou um delta médio dos limiares de dor ao estímulo térmico e à pressão maiores que placebo (MANOVA, p<0,05 para todas as análises). Além disso, dose igual ou acima que 0,15 mg/kg produziu maior escore de sedação. Conclusões: O equipamento desenvolvido produz resultados confiáveis para avaliação das vias nociceptivas em voluntários saudáveis e em pacientes com alterações sensitivas. O BDNF está associado a maiores limiares de dor nas mulheres (menos dor), mas tem efeito oposto nos homens, suportando a ideia de que ele modifica o efeito que o gênero exerce sobre os limiares de dor. A melatonina possui efeito analgésico dose-dependente no modelo de dor experimental desenvolvido, havendo correlação entre a concentração plasmática e as alterações nos limiares avaliados. O adequado perfil farmacocinético, e a ausência de efeitos colaterais significativos reforçam a sua consolidação como um fármaco modulador da dor.

Background: The measurement of pain through psychophysical tests, including quantitative sensory testing, allow for the study of many variables that influence the final perception of pain. Among these variables are BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor), in addition to gender and modulatory systems not classically described as melatonergic. Objectives: To validate a device to perform the quantitative sensory testing in a cohort of Brazilian healthy volunteers in order to study factors and neurobiological systems that alter the nociceptive thresholds including gender, BDNF, and melatonin. Methods: The new equipment (Heat Pain Stimulator, 01/01/10, Brazil) was tested on 20 healthy volunteers and patients with peripheral neuropathy in two separate sessions to access the reproducibility of thresholds with the classic features. In later stage, the pain thresholds were measured in volunteers and correlated with gender and levels of BDNF. 61 successive study subjects were randomized into one of four treatment groups: placebo, 0.05 mg / kg of melatonin sublingual (SL), 0.15 mg / kg of melatonin SL or 0.25 mg / kg of melatonin SL, and were tested for thresholds and pain tolerance to thermal and pressure stimuli at baseline and 30 min post intervention. Sedation was quantified by visual analog scale and the bispectral index analysis. Results: Initial results showed agreement with the literature and adequate reproducibility of thermal pain thresholds in healthy subjects (44.5 ± 2.5 ° C) and in patients with neuropathies of fine fibers (49.9 ± 3 ° C) in separate sessions. When analyzed in a multivariate linear regression model, the thermal and pressure pain thresholds showed a significant effect of gender (p = 0.01 for both models), BDNF (p <0.04 for both models) and correlation between BDNF and gender (<0.001 for both models). High levels of BDNF were correlated with high pain threshold in women and this relationship was reversed in men. In the study with melatonin, plasma levels were proportional to dose, and linear regression model showed a relationship between serum melatonin and changes in thresholds (R2 = 0.56 for pain threshold to thermal stimulation and R2 = 0.518 for the threshold of pain on pressure algometry). A single dose of melatonin at or above 0.15 mg / kg led to a delta average pain thresholds to thermal stimulation and a pressure greater than placebo (MANOVA, p <0.05 for all analyzes). Furthermore, a dose equal to or greater than 0.15 mg / kg produced the highest score of sedation. Conclusion: The heat pain stimulator produces reliable results for assessment of nociceptive pathways in healthy volunteers and in patients with sensory changes. BDNF has a facilitatory effect on pain thresholds in women, but has the opposite effect in men, supporting the idea that it modifies the effect gender has on the threshold of pain. Melatonin has a dose-dependent analgesic effect in the experimental pain model developed, there was no correlation between plasma concentration and changes in the thresholds evaluated. The appropriate pharmacokinetic profile, and the absence of significant side effects reinforce its consideration as a pain modulator drug.