A exposição ao calor e ao frio numa idade precoce pode afetar o desenvolvimento da substância branca do cérebro

Tomografias cerebrais de mais de 2.000 pré-adolescentes revelaram que a exposição precoce ao calor e ao frio pode ter efeitos a longo prazo na microestrutura da substância branca do cérebro, especialmente em pessoas que vivem em áreas pobres. O estudo, publicado na revista Nature Climate Change, destaca a vulnerabilidade de fetos e crianças a temperaturas extremas. O estudo foi liderado pelo Instituto de Saúde Global de Barcelona (ISGlobal).

Na atual emergência climática, o impacto das temperaturas extremas na saúde humana é motivo de grande preocupação para a comunidade científica e a sociedade. As crianças são particularmente vulneráveis às mudanças de temperatura porque seus mecanismos de termorregulação são imaturos.

"Sabemos que o cérebro em desenvolvimento de fetos e crianças é particularmente suscetível a influências ambientais, e há algumas evidências preliminares de que a exposição ao frio e ao calor pode afetar o bem-estar mental e as habilidades cognitivas em crianças e adolescentes", afirma Monika Guxens, pesquisadora do ISGlobal, Erasmus MC e CIBERESP. "No entanto, existem poucos estudos que avaliem potenciais alterações na estrutura cerebral em decorrência dessas influências", acrescenta.

Neste estudo, a equipe de Guxens analisou a estrutura da substância branca no cérebro de pré-adolescentes para identificar períodos de vulnerabilidade ao frio e ao calor no início da vida. A análise incluiu 2.681 crianças do estudo Geração R, em Roterdã, que foram submetidas a exames de ressonância magnética (RM) entre 9 e 12 anos. O protocolo de ressonância magnética avaliou a atividade cerebral medindo a quantidade e a direção da difusão de água na substância branca do cérebro.

Em cérebros mais velhos, a água flui mais em uma direção do que em todas as direções, resultando em valores mais baixos para um marcador chamado difusividade média e valores mais altos para um marcador chamado anisotropia fracionada. A equipe de pesquisa utilizou uma abordagem estatística avançada para estimar, para cada participante, a exposição a temperaturas médias mensais desde a concepção até os 8 anos de idade e seu efeito sobre esses parâmetros de ressonância magnética (difusividade média e anisotropia fracionada) medidos entre 9 e 12 anos de idade.

O período de receptividade entre a gravidez e os três anos

Os resultados mostraram que a exposição ao frio durante a gravidez e o primeiro ano de vida, e a exposição ao calor do nascimento aos 3 anos de idade, foram associadas a uma maior difusividade média na pré-adolescência, indicando uma maturação mais lenta da substância branca. Aqui, frio e calor são definidos como temperaturas nas extremidades inferior e superior da distribuição de temperatura na região de interesse.

"As fibras da substância branca são responsáveis por conectar diferentes áreas do cérebro, permitindo que elas se comuniquem. À medida que a substância branca se desenvolve, essa comunicação se torna mais rápida e eficiente. Nosso estudo é como um instantâneo de um determinado momento, e o que vemos nesta imagem é que os participantes mais expostos ao frio e ao calor apresentam diferenças em um parâmetro – a difusividade média – que está associado a níveis mais baixos de maturação da substância branca", explica Laura Granes, pesquisadora do IDIBELL e do ISGlobal e primeira autora do estudo.

"Em estudos anteriores, alterações nesse parâmetro foram associadas à piora da função cognitiva e a alguns problemas de saúde mental", acrescenta ela.

"As maiores mudanças nos parâmetros de conectividade são observadas nos primeiros anos de vida", afirma o coautor do estudo, Carles Soriano, do IDIBELL, UB e CIBERSAM. "Nossos resultados sugerem que é durante esse período de rápido desenvolvimento cerebral que a exposição ao frio e ao calor pode ter efeitos duradouros na microestrutura da substância branca."

Não foi encontrada associação entre exposição precoce à temperatura e anisotropia fracionada nas idades de 9 a 12 anos. Os autores sugerem que uma possível explicação é que os dois parâmetros refletem diferentes alterações microestruturais e que a difusividade média pode ser um indicador mais confiável da maturação da substância branca do que a anisotropia fracionada.

Crianças de famílias pobres correm mais riscos

A análise estratificada por condições socioeconômicas mostrou que crianças que viviam em áreas pobres eram mais vulneráveis à exposição ao frio e ao calor. Essas crianças apresentavam janelas de suscetibilidade ao frio e ao calor semelhantes às encontradas na coorte geral, mas começaram mais cedo. Essas diferenças podem estar relacionadas às condições de vida e à pobreza energética.

Um mecanismo importante que pode explicar o efeito da temperatura ambiente no neurodesenvolvimento pode ser a deterioração da qualidade do sono. Outros mecanismos possíveis incluem a interrupção da função placentária, a ativação do eixo hormonal que leva ao aumento da produção de cortisol ou processos inflamatórios.

"Nossas descobertas ajudam a chamar a atenção para a vulnerabilidade de fetos e crianças às mudanças de temperatura", diz Guxens. As descobertas também destacam a necessidade de estratégias de saúde pública para proteger as comunidades mais vulneráveis diante da iminente catástrofe climática.