La variación diaria como predictor de supervivencia: Los cerebros humanos sanos están más calientes de lo que se pensaba anteriormente, superando los 40 grados.

por Nina M Rzechorzek, Michael J Thrippleton, Francesca M Chappell, Grant Mair, et al. Fuente: Brain, awab466 A daily temperature rhythm in the human brain predicts survival after brain injury

Resumen

Los pacientes se someten a intervenciones para lograr una temperatura cerebral “normal”; un parámetro que permanece indefinido para los humanos. La profunda sensibilidad de la función neuronal a la temperatura implica que el cerebro debería ser isotérmico, pero las observaciones de pacientes y primates no humanos sugieren una variación espaciotemporal significativa.

Nuestro objetivo fue determinar la relevancia clínica de la temperatura cerebral en pacientes estableciendo cuánto varía en adultos sanos.

Examinamos retrospectivamente los datos de todos los pacientes reclutados para el Subestudio de la Unidad de Cuidados Intensivos de Alta Resolución de la Investigación Colaborativa Europea sobre la Eficacia del Neurotrauma en la Lesión Cerebral Traumática (CENTER-TBI). Solo se incluyeron pacientes con mediciones directas de temperatura cerebral y sin control de temperatura específico. Para interpretar los análisis de los pacientes, reclutamos prospectivamente a 40 adultos sanos (20 hombres, 20 mujeres, 20–40 años) para termometría cerebral usando espectroscopía de resonancia magnética. Los participantes fueron escaneados en la mañana, tarde y noche de un solo día.

En los pacientes (n = 114), la temperatura cerebral osciló entre 32,6 y 42,3 °C y la temperatura cerebral media (38,5 ± 0,8 °C) excedió la temperatura corporal (37,5 ± 0,5 °C, P < 0,0001). De 100 pacientes elegibles para el análisis del ritmo de la temperatura cerebral, 25 mostraron un ritmo diario y el rango de temperatura cerebral disminuyó en pacientes mayores (P = 0.018).

En participantes sanos, la temperatura del cerebro osciló entre 36,1 y 40,9 °C; la temperatura cerebral media (38,5 ± 0,4 °C) excedió la temperatura oral (36,0 ± 0,5 °C) y fue 0,36 °C más alta en las hembras lúteas en relación con las hembras y los machos foliculares (P = 0,0006 y P < 0,0001, respectivamente).

La temperatura aumentó con la edad, sobre todo en las regiones profundas del cerebro (0,6°C durante 20 años, P = 0,0002) y varió espacialmente en 2,41 ± 0,46°C con las temperaturas más altas en el tálamo.

La temperatura del cerebro varió según la hora del día, especialmente en las regiones profundas (0,86 °C, P = 0,0001), y fue más baja durante la noche.

A partir de los datos saludables creamos HEATWAVE, un mapa 4D de la temperatura del cerebro humano. Al probar la relevancia clínica de HEATWAVE en pacientes, encontramos que la falta de un ritmo diario de temperatura cerebral aumentó las probabilidades de muerte en cuidados intensivos 21 veces (P = 0.016), mientras que la temperatura absoluta máxima o mínima no predijo el resultado.

Sin embargo, una temperatura cerebral media más cálida se asoció con la supervivencia (P = 0,035), y el envejecimiento de 10 años aumentó las probabilidades de muerte 11 veces (P = 0,0002).

La temperatura del cerebro humano es más alta y varía más de lo que se suponía anteriormente, según la edad, el sexo, el ciclo menstrual, la región del cerebro y la hora del día.

Esto tiene implicaciones importantes para el control y la gestión de la temperatura, ya que la ritmicidad diaria de la temperatura cerebral emerge como uno de los predictores individuales más fuertes de supervivencia después de una lesión cerebral.

Concluimos que la variación diaria rítmica de la temperatura cerebral, no la temperatura absoluta del cerebro, es una forma en la que la fisiología del cerebro humano puede distinguirse de la fisiopatología.

Figura: La temperatura saludable del cerebro varía según la hora del día. (A) Instantánea de mapas 3D de TBr en cada punto de recopilación de datos. La escala de colores Inferno se utiliza para asignar una temperatura a cada vóxel de tejido, con una resolución de 0,1 °C. Las temperaturas agregadas se muestran en cada vóxel para hembras lúteas (n = 14) y machos (n = 20) por separado. (B) Resultados de modelos mixtos lineales para TBr por hora del día; Se muestran los resultados de la TBr global (izquierda) y la TBr cerebral profunda (tálamo e hipotálamo, derecha). Las líneas rojas continuas representan los ajustes del modelo, las áreas sombreadas representan los IC del 95 %, los círculos grises oscuros muestran los residuos (puntos de datos de temperatura únicos) y las líneas amarillas discontinuas suavizadas representan los residuos parciales. El eje x para el tiempo resume la variable continua de la distancia de tiempo desde el MSFsc del participante (proporción de un círculo unitario linealizado, donde 0 = MSFsc y 1 = 24 h). (C) Rango de temperatura (máximo frente a mínimo en tres puntos de tiempo probados) para sitios orales e hipotalámicos para cada participante sano (n = 39). La temperatura varió más según la hora del día en el hipotálamo que oralmente (ANOVA unidireccional de medidas repetidas con la prueba de comparaciones múltiples de Sidak ****P < 0.0001; consulte la Fig. 10B complementaria para otras regiones del cerebro). (D) Esquema para modelar los ritmos de temperatura de 24 h del cerebro humano sano. Ritmos de TBr extrapolados en mujeres lúteas (n = 14) y hombres (n = 20) sanos, sin controlar por edad, IMC o cronotipo. Los ritmos de temperatura extrapolados se crearon duplicando las temperaturas medias medidas en tres puntos de tiempo y aplicando un ajuste sinusoidal de 24 h a estos seis puntos. Tenga en cuenta las temperaturas más altas en todas las regiones en las hembras lúteas en relación con los machos y la marcada variación en las temperaturas profundas del cerebro en los machos. Las flechas apuntan a los mínimos de TBr pronosticados alrededor de las 2-3 a. m. (acercándose a MSFsc). Sup1–4 = regiones cerebrales superficiales 1–4 de medial a lateral; hipo = hipotálamo; Thal = tálamo.

Discusión

Hemos establecido un mapa 4D de TBr humano y mostramos cómo este parámetro varía con la hora del día, la región del cerebro, la edad y el sexo en adultos. El tejido cerebral humano claramente funciona normalmente a temperaturas de 1 a 3 °C más altas de lo que generalmente se supone; este descubrimiento por sí solo tiene implicaciones exigentes para el cuidado neurocrítico. Estos datos brindan a los médicos un recurso de referencia de fácil acceso y que se necesita con urgencia para la interpretación basada en evidencia de los datos de TBr en pacientes.

Finalmente, hemos encontrado que un ritmo diario de TBr se asocia con una probabilidad 21 veces mayor de supervivencia después de una lesión cerebral, lo que ilustra el alto valor pronóstico de las mediciones de TBr resueltas en el tiempo y potencia una predicción de mortalidad basada en la temperatura.

En general estos resultados indican que los ritmos diarios de TBr están fuertemente asociados con una función cerebral saludable y se comprometen progresivamente con la edad. Los estudios futuros deben abordar si el apoyo a la variación normal de TBr es beneficioso para los pacientes.


Comentarios

Un estudio vincula un ciclo diario en la temperatura del cerebro con la supervivencia después de una lesión cerebral traumática.

Una nueva investigación ha demostrado que la temperatura normal del cerebro humano varía mucho más de lo que pensábamos, y esto podría ser un signo de una función cerebral saludable. En hombres y mujeres sanos, en los que la temperatura bucal suele ser inferior a 37 °C, la temperatura cerebral media es de 38,5 °C, y las regiones cerebrales más profundas suelen superar los 40 °C, especialmente en las mujeres durante el día.

Anteriormente, los estudios de la temperatura del cerebro humano se basaban en la captura de datos de pacientes con lesiones cerebrales en cuidados intensivos, donde a menudo se necesita una monitorización directa del cerebro. Más recientemente, una técnica de escaneo cerebral, llamada espectroscopia de resonancia magnética (MRS), ha permitido a los investigadores medir la temperatura cerebral de forma no invasiva en personas sanas. Sin embargo, hasta ahora, la MRS no se había utilizado para explorar cómo varía la temperatura del cerebro a lo largo del día, o para considerar cómo influye el “reloj corporal” de un individuo.

El nuevo estudio, dirigido por investigadores del Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica (MRC), en Cambridge, Reino Unido, ha producido el primer mapa 4D de la temperatura saludable del cerebro humano. Este mapa anula varias suposiciones previas y muestra hasta qué punto la temperatura del cerebro varía según la región del cerebro, la edad, el sexo y la hora del día.

Es importante destacar que estos hallazgos también desafían la creencia generalizada de que la temperatura del cerebro y del cuerpo humano es la misma.

La investigación, publicada en la revista Brain, también incluyó el análisis de datos de pacientes con lesión cerebral traumática, lo que demuestra que la presencia de ciclos diarios de temperatura cerebral se correlaciona fuertemente con la supervivencia. Estos hallazgos podrían usarse para mejorar la comprensión, el pronóstico y el tratamiento de las lesiones cerebrales.

Sorprendente variación de la temperatura cerebral en la salud

Para estudiar el cerebro sano, los investigadores reclutaron a 40 voluntarios, de 20 a 40 años de edad, para ser escaneados por la mañana, la tarde y la noche durante un día, en el Edinburgh Imaging Facility, Royal Infirmary of Edinburgh.

De manera crucial, también les dieron a los participantes un monitor de actividad en la muñeca, lo que permitió tener en cuenta las diferencias genéticas y de estilo de vida en el tiempo del reloj biológico de cada persona, o el ritmo circadiano. Tanto para los “búhos nocturnos” como para las “alondras matutinas”, conocer la hora biológica del día en que se tomó cada medición de temperatura cerebral permitió que las diferencias entre el reloj corporal de cada voluntario se tuvieran en cuenta en el análisis.

En participantes sanos, la temperatura cerebral promedio fue de 38,5 °C, más de dos grados más que la medida debajo de la lengua. El estudio también encontró que la temperatura del cerebro variaba dependiendo de:

  • Hora del día,
  • Región del cerebro,
  • Sexo y ciclo menstrual,
  • Edad

Mientras que la superficie del cerebro era generalmente más fría, las estructuras cerebrales más profundas estaban frecuentemente a más de 40°C; siendo la temperatura cerebral más alta observada de 40,9 °C. En todos los individuos, la temperatura cerebral mostró una variación constante de la hora del día en casi 1°C, con temperaturas cerebrales más altas observadas en la tarde y las más bajas en la noche.

En promedio, los cerebros femeninos estaban alrededor de 0,4 °C más calientes que los cerebros masculinos. Esta diferencia de sexo probablemente fue impulsada por el ciclo menstrual, ya que la mayoría de las mujeres fueron escaneadas en la fase posterior a la ovulación de su ciclo, y la temperatura de su cerebro era alrededor de 0,4 °C más cálida que la de las mujeres escaneadas en su fase previa a la ovulación.

Los resultados también mostraron que la temperatura del cerebro aumentó con la edad en el rango de 20 años de los participantes, sobre todo en las regiones profundas del cerebro, donde el aumento promedio fue de 0,6 °C. Los investigadores proponen que la capacidad del cerebro para enfriarse puede deteriorarse con la edad y se necesita más trabajo para investigar si esto está relacionado con el desarrollo de trastornos cerebrales relacionados con la edad.

El Dr. John O’Neill, líder de grupo en el Laboratorio de Biología Molecular del MRC, dijo:

“Para mí, el hallazgo más sorprendente de nuestro estudio es que el cerebro humano sano puede alcanzar temperaturas que se diagnosticarían como fiebre en cualquier otra parte del cuerpo. Temperaturas tan altas se han medido en personas con lesiones cerebrales en el pasado, pero se suponía que eran el resultado de la lesión”.

“Descubrimos que la temperatura del cerebro cae por la noche antes de irse a dormir y aumenta durante el día. Hay buenas razones para creer que esta variación diaria está asociada con la salud cerebral a largo plazo, algo que esperamos investigar a continuación”.

Ritmos de temperatura en cerebros lesionados

Para explorar las implicaciones clínicas de los datos obtenidos de voluntarios sanos, los investigadores analizaron los datos de temperatura recopilados continuamente del cerebro en 114 pacientes que habían sufrido una lesión cerebral traumática (TBI) de moderada a grave. La temperatura cerebral promedio de los pacientes fue de 38,5 °C, pero varió aún más, de 32,6 a 42,3 °C.

De 100 pacientes para los que había suficientes datos para evaluar los ritmos diarios, solo una cuarta parte tenía un ritmo diario en la temperatura cerebral. Centrándose en los predictores de supervivencia en cuidados intensivos, los investigadores encontraron que las mediciones de la temperatura cerebral absoluta tenían un uso limitado, pero la variación diaria de la temperatura cerebral estaba fuertemente relacionada con la supervivencia; de hecho, de los pacientes con TBI con un ritmo diario de temperatura cerebral, solo el 4% murió en terapia intensiva atención, frente a un 27% que no tenía ese ritmo.

Los investigadores advierten que se necesitan estudios más amplios para validar esta asociación, y que el vínculo entre la temperatura cerebral y la supervivencia es solo correlativo, lo que significa que no se puede suponer que los ritmos diarios de temperatura cerebral aumenten directamente la supervivencia. Sin embargo, el vínculo observado significa que monitorear los ciclos diarios de temperatura cerebral en pacientes con TBI podría ser una herramienta prometedora para predecir la supervivencia y se beneficiaría de una mayor investigación.

Junto con los datos de personas sanas, los hallazgos de este trabajo plantean preguntas importantes sobre el uso de intervenciones para modificar o controlar la temperatura del paciente en la clínica. La Dra. Nina Rzechorzek, becaria científica clínica del MRC del Laboratorio de Biología Molecular del MRC que dirigió el estudio, dijo:

“Usando la exploración más completa hasta la fecha de la temperatura normal del cerebro humano, hemos establecido ‘HEATWAVE’, un mapa de temperatura 4D del cerebro. Este mapa proporciona un recurso de referencia que se necesita con urgencia con el que se pueden comparar los datos de los pacientes y podría transformar nuestra comprensión de cómo funciona el cerebro. Que un ritmo diario de temperatura cerebral se correlacione tan fuertemente con la supervivencia después de una TBI sugiere que la medición de la temperatura cerebral durante todo el día tiene un gran valor clínico“.

Fuente: https://www.intramed.net/contenidover.asp?contenidoid=101403

Deja una respuesta