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. 2021 Feb 19;116(2):349–350. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20200639
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Por que não Pensar na Estimulação Cerebral Não-Invasiva para Controlar a Pressão Arterial?

Fernando Zanela da Silva Arêas 1, Guilherme Peixoto Tinoco Arêas 2
PMCID: PMC7909986  PMID: 33656087

Em 2007, Ridding e Rothwell1 perguntaram seu editorial: “Há um futuro para o uso terapêutico da estimulação magnética transcraniana?”, chamando a atenção para a quantidade de estudos e hipóteses sendo construídas em torno da estimulação cerebral não invasiva (ECNI). De fato, na época, o foco do uso da ECNI era nas doenças neurológicas e psiquiátricas. À medida que o entendimento da fisiologia do sistema nervoso sobre o sistema cardiovascular foi ampliado, outras ideias surgiram. Em sua hipótese, Cogiamanian et al.,2 chamaram a atenção para a possibilidade de tratamento da hipertensão arterial utilizando ECNI - estimulação magnética transcraniana repetitiva (EMTr) e estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC). De 2010 até o presente, muitas perguntas foram respondidas sobre os reais efeitos da ECNI, através de pesquisas experimentais e clínicas.3 , 4 O entendimento que temos hoje dos efeitos fisiológicos que as técnicas de estimulação cerebral têm nas células neuronais e associando isso ao complexo controle neural do sistema cardiovascular, nos perguntamos: existe a possibilidade dessa abordagem eficaz de tratamento da hipertensão arterial sistêmica? Se pensarmos no baixo custo, fácil adesão do paciente, poucos efeitos colaterais, parece-nos razoável a necessidade de estudos que investiguem essa possível abordagem. Há alguns anos, a relação entre os mecanismos fisiopatológicos da hipertensão arterial e o sistema nervoso central e periférico tem sido mais estudada e pensando nos mecanismos de controle da diminuição e regulação da pressão arterial (PA), várias áreas do cérebro (córtex sensório-motor, pré-córtex-córtex frontal medial e córtex insular) controlam diversas funções, tais como: modulação da resposta autonômica, mecanismos vasomotores somáticos, variações da PA, entre outras.

Estudos têm demonstrado que a ECNI pode influenciar o comportamento autonômico cardíaco, por meio da variabilidade dos intervalos R do eletrocardiograma, favorecendo o aumento da atividade simpática ou parassimpática cardíaca dependendo diretamente do estímulo aplicado.5 Aparentemente, a estimulação anódica aplicada à área de controle motor aumenta o tônus simpático, enquanto a estimulação anódica no lobo temporal aumenta o tônus parassimpático (córtex insular).6 , 7 Entretanto, pouco foi explorado em resposta à ECNI na atividade simpática arterial. Sabe-se que a PA é controlada pelo débito cardíaco (frequência cardíaca e volume sistólico) e pelo sistema de resistência arterial. A ação central da modulação cardíaca e periférica pelo sistema autônomo através da ECNI pode ser uma viabilidade não farmacológica no controle da PA, com grande plausibilidade. A ação direta na redução da pressão só foi verificada quando a estimulação cerebral profunda foi realizada na região da substância cinzenta periventricular/periaquedutal em humanos.8 Porém, em estudos com ETCC realizados em indivíduos normotensos, ela não demonstrou nenhum efeito hipotensor.9 Uma luz no fim do túnel para o efeito da ECNI na PA foi verificada com um estudo utilizando ETCC em atletas. Maior hipotensão pós-exercício aeróbio foi encontrada quando a ETCC foi aplicada antes do exercício em atletas, não tendo efeito em indivíduos sedentários.10 Porém, o efeito de curto, médio e longo prazo da ECNI em indivíduos hipertensos, principalmente por causas idiopáticas, precisa ser melhor verificado.

Sabe-se que pacientes hipertensos apresentam maior tônus simpático cardíaco e vascular.2

Possivelmente, os efeitos cardíacos são mais esperados com a aplicação da ECNI do que os periféricos; portanto, podemos esperar a probabilidade de que a diminuição da resposta simpática em pacientes hipertensos facilite a hipotensão ou melhore o efeito farmacológico e não farmacológico no tratamento clínico.

Diante dessa relação, entre a PA e a atividade cortical, a ECNI parece ser uma ferramenta com bom potencial a ser explorado, pois os efeitos da estimulação cerebral invasiva (estimulação cerebral profunda e estimulação medular) já foram demonstrados com bons resultados no controle da PA.8 A redução da PA é vista como uma reação após a estimulação magnética não invasiva. Esta carta chama a atenção para esta hipótese devido aos poucos estudos experimentais e clínicos que testaram esta possibilidade e os estudos clínicos que temos não abordaram de maneira mais incisiva a hipertensão arterial sistêmica.

Vinculação acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Aprovação ética e consentimento informado

Este artigo não contém estudos com humanos ou animais realizados por nenhum dos autores.

Fontes de financiamento .O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

Referências

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Arq Bras Cardiol. 2021 Feb 19;116(2):349–350. [Article in English]

Why not Think about Non-Invasive Brain Stimulation to Control Blood Pressure?

Fernando Zanela da Silva Arêas 1, Guilherme Peixoto Tinoco Arêas 2

In 2007, Ridding and Rothwell1asked in their editorial: “Is there a future for the therapeutic use of transcranial magnetic stimulation?”, drawing attention to the number of studies and hypotheses being built around non-invasive brain stimulation (NIBS). In fact, at the time, the focus of the use of NIBS was on neurological and psychiatric diseases. As the understanding of the physiology of the nervous system on the cardiovascular system was broadened, other ideas emerged. In their hypothesis, Cogiamanian et al. (2010)2drew attention to the possibility of treating arterial hypertension using NIBS - repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) and transcranial direct current stimulation (tDCS). From 2010 to the present, many questions have been answered about the real effects of NIBS, through experimental and clinical research.3 , 4The understanding we have today of the physiological effects that brain stimulation techniques have on neuronal cells and associating them with the complex neural control of the cardiovascular system, we ask ourselves: is there a possibility of this effective treatment approach for systemic arterial hypertension? If we think about the low cost, easy patient adherence, few side effects, it seems reasonable for us the need for studies that investigate this possible approach. For some years now, the relationship between the pathophysiological mechanisms of arterial hypertension and the central and peripheral nervous system has been further studied and thinking of the descending blood pressure (BP) control and regulation mechanisms, various areas of the brain (sensory motor cortex, pre-cortex - frontal medial and the insular cortex) control several functions such as: modulation of the autonomic response, somatic vasomotor mechanisms, variations in BP, among others.

Studies have shown that NBIS can influence cardiac autonomic behavior, through the variability of the R intervals of the electrocardiogram, favoring the increase in cardiac sympathetic or parasympathetic activity, depending directly on the applied stimulus.5Apparently, anodic stimulation applied to the motor control area increases the sympathetic tone, while anodic stimulation in the temporal lobe increases the parasympathetic tone (Insular cortex).6 , 7However, little has been explored in response to NIBS on arterial sympathetic activity. It is well known that BP is controlled by cardiac output (heart rate and stroke volume) and by the arterial resistance system. The central action of cardiac and peripheral modulation by the autonomic system through NIBS can be a non-pharmacological feasibility in BP control, with great plausibility. The direct action on pressure reduction was only verified when deep brain stimulation was performed in the periventricular/periaqueductal gray matter region in humans.8However, in studies with tDCS carried out in normotensive individuals, it failed to show any hypotensive effect.9A light at the end of the tunnel for the effect of NIBS on BP was verified in a study using tDCS in athletes. Higher post-aerobic exercise hypotension was found when tDCS was applied before exercise in athletes, with no effect on sedentary individuals.10However, the short, medium and long-term effect of NIBS in hypertensive individuals, mainly due to idiopathic causes, needs to be better verified.

It is known that hypertensive patients have greater cardiac and vascular sympathetic tone.2

It is possible that cardiac effects are more expected with the application of NIBS than peripheral ones, thereby we can expect the likelihood that the decreased sympathetic response in hypertensive patients facilitates hypotension or improve the pharmacological and non-pharmacological effect in the clinical treatment.

In view of this relationship between BP and cortical activity, NIBS seems to be a tool with good potential to be explored, as the effects of invasive brain stimulation (deep brain stimulation and spinal cord stimulation) have already been demonstrated with good results in the control of BP.8The reduction in BP is seen as a reaction after non-invasive magnetic stimulation. This letter draws attention to this hypothesis due to the few experimental and clinical studies that have tested this possibility and the clinical studies that we have, did not address systemic arterial hypertension more strongly.

Study Association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

Ethics approval and consent to participate

This article does not contain any studies with human participants or animals performed by any of the authors.

Sources of Funding .There were no external funding sources for this study.


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