A exposição ao calor e ao frio no início da vida pode afetar o desenvolvimento da substância branca no cérebro

Exames cerebrais de mais de 2.000 crianças pré-adolescentes mostraram que a exposição precoce ao calor e ao frio pode ter efeitos a longo prazo na microestrutura da substância branca do cérebro, especialmente naquelas que vivem em áreas pobres. O estudo, publicado na 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 uma grande preocupação para a comunidade científica e a sociedade. As crianças são particularmente vulneráveis às mudanças de temperatura, pois os seus mecanismos termorreguladores ainda são imaturos.

"Sabemos que o cérebro em desenvolvimento de fetos e crianças é particularmente sensível às influências ambientais, e há algumas evidências preliminares de que a exposição ao frio e ao calor pode afetar o bem-estar mental e as capacidades cognitivas de crianças e adolescentes", diz Monika. Guxens, investigador do ISGlobal, Erasmus MC e CIBERESP. “No entanto, existem poucos estudos que avaliam possíveis alterações na estrutura cerebral como resultado dessas exposições”, acrescenta ela.

Neste estudo, a equipe de Guxens analisou a estrutura da substância branca no cérebro de pré-adolescentes para identificar períodos de vulnerabilidade à exposição ao frio e ao calor no início da vida. A análise incluiu 2.681 crianças do estudo Geração R em Rotterdam que foram submetidas a exames de ressonância magnética (MRI) entre as idades de 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 maduros, a água flui mais em uma direção do que em todas as direções, fornecendo valores mais baixos para um marcador chamado difusividade média e valores mais altos para um marcador chamado anisotropia fracionária. A equipe de pesquisa usou uma abordagem estatística avançada para estimar, para cada participante, a exposição às temperaturas médias mensais desde a concepção até os 8 anos de idade e seu impacto nesses 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, bem como a exposição ao calor desde o nascimento até os 3 anos de idade, foram associadas a uma maior difusividade média na pré-adolescência, indicando uma maturação mais lenta da substância branca. Neste caso, frio e calor são definidos como temperaturas que estão nas extremidades inferior e superior da distribuição de temperatura na região em estudo.

"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 uma fotografia em um determinado momento, e o que que vemos nesta imagem mostra que os participantes mais expostos ao frio e ao calor apresentam diferenças num parâmetro - a difusividade média - que está associado a níveis mais baixos de maturação da substância branca", explica Laura Granes, investigadora do IDIBELL e ISGlobal e primeira autora do estudo..

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

“As maiores mudanças nos parâmetros de comunicação 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."

Nenhuma associação foi encontrada entre a exposição precoce à temperatura e a 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 em comparação com a anisotropia fracionada.

Crianças de famílias pobres correm mais risco

A análise estratificada por condições socioeconómicas revelou que as crianças que viviam em zonas pobres eram mais vulneráveis à exposição ao frio e ao calor. Nessas crianças, as janelas de suscetibilidade ao frio e ao calor foram semelhantes às encontradas na coorte geral, mas começaram mais cedo. Estas diferenças podem estar relacionadas com as condições de vida e a 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 disfunção placentária, ativação do eixo hormonal que leva ao aumento da produção de cortisol ou processos inflamatórios.

"Os nossos resultados ajudam a chamar a atenção para a vulnerabilidade dos fetos e das crianças às mudanças de temperatura", afirma Gouksens. Os resultados também destacam a necessidade de desenvolver estratégias de saúde pública para proteger as comunidades mais vulneráveis face a uma emergência climática iminente.