Influência da adaptação prévia a ambientes com altas temperaturas na resposta adaptativa cardíaca e vascular à exposições subsequentes ao calor

Abstract

O aumento da temperatura ambiental e da frequência e intensidade das ondas de calor representa um crescente desafio à saúde cardiovascular, tornando relevante a identificação de estratégias não farmacológicas capazes de aumentar a tolerância do organismo a exposições térmicas extremas. Neste contexto, o presente estudo investigou se a terapia térmica (TT) por imersão passiva em água aquecida induz adaptações cardíacas e vasculares capazes de persistir após a retirada do estímulo e de serem recuperadas mais rapidamente após uma nova exposição, caracterizando um possível fenômeno de memória adaptativa cardiovascular. Foram utilizados ratos Wistar adultos, com 60 dias de idade e massa corporal de 250–300 g, submetidos a diferentes protocolos de exposição térmica. Os experimentos de termotolerância compararam animais controle (CTR), submetidos a 5 dias de TT (TT5) e a 10 dias de TT (TT10; n = 10/grupo), enquanto o experimento principal de memória adaptativa compreendeu CTR, TT10, TT10 seguido de 10 dias de decaimento (TT10+Decaimento10) e readaptação após o decaimento (RAC; n = 15/grupo). A variabilidade da frequência cardíaca também foi avaliada (n = 8). Adicionalmente, a possível transferência por algum fator através efluente coronariano da cardioproteção foi investigada em animais controle (n = 5), adaptados por imersão em água quente (IAQ; n = 5) e animais sedentários que receberam efluente coronariano proveniente de corações condicionados (EFF; n = 10). Foram avaliadas temperatura colônica (Tcol), eletrocardiografia e variabilidade da frequência cardíaca, suscetibilidade a arritmias, função ventricular em coração isolado pelo método de Langendorff, hematócrito, volume plasmático, área de infarto e reatividade vascular. A exposição repetida ao calor promoveu adaptações termorregulatórias dependentes da duração do estímulo. No experimento de memória adaptativa, a Tcol apresentou diferença global significativa (H(7) = 36,09; p < 0,0001); após a intervenção, TT10 apresentou menor Tcol que CTR (p < 0,01) e redução em relação ao próprio período basal (p < 0,001). A interrupção da TT por 10 dias atenuou essa resposta, enquanto em animais reaclimatados (RAC) voltou a apresentar redução da Tcol após a readaptação (p < 0,05). No experimento de termotolerância, também foi observada diferença entre CTR, TT5 e TT10 (F(2,27) = 5,83; p = 0,0076), sendo a Tcol menor após 10 dias de TT em comparação ao CTR (p = 0,01). A análise da variabilidade da frequência cardíaca demonstrou aumento da modulação parassimpática, com maior componente HF, redução de LF e menor razão LF/HF em TT10 em comparação ao CTR e TT10+Decaimento10; após 10 dias sem estímulo térmico, a razão LF/HF retornou a valores semelhantes aos controles, indicando perda parcial da adaptação autonômica. A TT também promoveu importante proteção elétrica cardíaca. Durante o desafio térmico, os grupos CTR e TT10+Decaimento10 apresentaram maior suscetibilidade a episódios arrítmicos do que TT10 e RAC (H(3) = 45,55; p < 0,0001), demonstrando que a exposição por 10 dias reduziu a vulnerabilidade elétrica ao calor e que parte desse fenótipo protetor foi recuperada após apenas 5 dias de readaptação. Na avaliação funcional em coração isolado, a elevação progressiva da temperatura de 37 para 40 °C produziu deterioração da função ventricular nos animais não adaptados. O TT10 manteve maior pressão sistólica ventricular esquerda que CTR (p = 0,0219) e TT5 (p = 0,0086), apresentou melhor preservação da pressão diastólica final em comparação ao CTR (p = 0,0186) e TT5 (p = 0,0475) e manteve maior estabilidade da pressão desenvolvida do ventrículo esquerdo (PDVE) em comparação ao CTR (p = 0,0485) e TT5 (p = 0,0426). Assim, 5 dias de exposição foram insuficientes para reproduzir integralmente o fenótipo observado após 10 dias, demonstrando uma relação temporal para o desenvolvimento da termotolerância cardíaca. No experimento de decaimento e readaptação, o desafio térmico de elevação da temperatura de perfusão a 40 °C e retorno aos 37 °C, demonstrou maior preservação da PDVE em TT10 durante a hipertermia e recuperação da função contrátil após o retorno a 37 °C. A retirada do estímulo por 10 dias promoveu perda parcial dessa proteção, enquanto RAC apresentou recuperação intermediária da função ventricular mesmo tendo recebido somente 5 dias de readaptação, isto é, metade do período originalmente necessário para produzir o fenótipo adaptado. Paralelamente, observou-se aumento do volume plasmático em TT10 após a intervenção (F(7,84) = 2,180; p = 0,044), sem alterações significativas do hematócrito. A magnitude da cardioproteção foi particularmente evidente na análise da lesão miocárdica. O grupo CTR apresentou 57,9 ± 1,7% de área de infarto (IC95%: 54,2–61,6%), enquanto TT10 apresentou apenas 18,1 ± 1,8% (IC95%: 14,31–21,96%), correspondendo a uma redução de aproximadamente 69% da área infartada. Após 10 dias de decaimento, a área de infarto aumentou para 51,0 ± 1,6% (IC95%: 47,6–54,4%), embora permanecesse menor que CTR (p = 0,03). Notavelmente, somente 5 dias de readaptação reduziram novamente a lesão: RAC apresentou 36,8 ± 1,8% de área de infarto (IC95%: 32,9–40,7%), significativamente inferior ao CTR (p < 0,0001), demonstrando recuperação parcial da cardioproteção com uma carga térmica menor que a utilizada para produzir a adaptação inicial. A resposta vascular também foi modulada pela TT. O relaxamento dependente do endotélio induzido por acetilcolina diferiu entre os grupos (F(3,19) = 5,1; p = 0,009), enquanto a resposta ao nitroprussiato de sódio não apresentou diferenças significativas (p > 0,05), indicando preservação da capacidade de relaxamento do músculo liso e sugerindo que as modificações induzidas pela TT ocorreram predominantemente no componente endotelial. A readaptação promoveu retorno da resposta vascular em direção ao padrão basal, reforçando o caráter reversível e plástico das adaptações cardiovasculares ao calor. Os resultados demonstram que a terapia térmica repetida induz termotolerância cardiovascular caracterizada por menor temperatura corporal, modulação autonômica favorável, maior estabilidade elétrica, preservação da função ventricular, expressiva redução da lesão miocárdica e modulação da função vascular. O achado mais inovador desta tese é a demonstração de uma possível memória adaptativa cardiovascular ao calor: após a perda parcial das adaptações durante 10 dias sem exposição, apenas 5 dias de readaptação foram suficientes para recuperar parte relevante do fenótipo cardioprotetor, incluindo redução das arritmias, recuperação funcional e diminuição da área de infarto de aproximadamente 51% para 36,8%. Esses resultados indicam que um coração previamente condicionado responde mais rapidamente à reexposição térmica, fornecendo evidência funcional de que a terapia térmica pode estabelecer uma memória cardioprotetora capaz de ser reativada por uma carga térmica inferior àquela necessária para produzir a adaptação inicial.