Exercício Aeróbico em Indivíduos com Esquizofrenia: Benefícios Neurais e Neurocognitivos.

Introdução

O déficit neurocognitivo foi identificado em indivíduos com esquizofrenia, incluindo distúrbios de memória, atenção, velocidade de processamento e funcionamento executivo. Esses déficits são anteriores ao início da doença e permanecem estáveis ​​ao longo do tempo. Essas dificuldades também foram associadas a uma maior incapacidade e a um menor resultado funcional nesta população, incluindo menor capacidade de manter rotinas diárias, vida independente, funcionamento social e emprego. Em um grande grupo de pacientes ambulatoriais estáveis ​​(N = 672), as deficiências mais prevalentes estavam nos domínios do funcionamento executivo e da velocidade de processamento, enquanto o comprometimento da memória prevê o grau de incapacidade funcional. Da mesma forma, em um estudo longitudinal que examina indivíduos com primeiro episódio de esquizofrenia ao longo de 7 anos, mudanças na memória verbal, velocidade de processamento e atenção predisseram significativamente deficiência funcional em relacionamentos, emprego e capacidade de se envolver e desfrutar de atividades recreativas. No geral, sugeriu-se que os déficits neurocognitivos desempenham um papel maior no comprometimento funcional do que os sintomas positivos da esquizofrenia e, consequentemente, o comprometimento cognitivo emergiu como um alvo crítico para o tratamento.

Os déficits cognitivos em indivíduos com esquizofrenia foram associados a complicações estruturais e funcionais. Uma revisão que avaliou o vínculo entre a estrutura cerebral e os déficits cognitivos nesta população descobriu que os ventrículos aumentados correlacionaram-se significativamente com a flexibilidade cognitiva e deficiências na linguagem, atenção e velocidade psicomotora, enquanto anormalidades no hipocampo estavam associadas a deficiências na memória declarativa e no funcionamento executivo. Anormalidades em toda a integridade também foram relatadas, particularmente nos córtex frontal e temporal, e a mielinização anormal de traços responsáveis ​​pela comunicação entre essas regiões foi implicada. Foram relatados volumes menores de matéria cinzenta em indivíduos mais velhos com esquizofrenia, embora a natureza progressiva desses déficits seja controversa. Maiores déficits estruturais foram associados a uma maior exposição ao tratamento antipsicótico, levando alguns pesquisadores a sugerir déficits estruturais e cognitivos inerentes à doença relativamente estáveis ​​ao longo do tempo.

Complementando essas descobertas, estudos de neuroimagem mostraram evidências de perda de tecido cortical, aumento ventricular, tálus e lobos temporais menores (incluindo o hipocampo), núcleo caudado aumentado e assimetria cerebral reversa. Da mesma forma, os déficits cognitivos em pessoas com esquizofrenia também foram associados à regulação de neurotrofinas. Em particular, o fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) atraiu muitos interesses de pesquisa. Um membro da família neurotrofina, o BDNF é a neurotrofina mais prevalente no cérebro e está fortemente envolvida no crescimento, desenvolvimento e manutenção neuronal. Uma meta-análise recente de 16 estudos mostrou evidência de níveis significativamente mais baixos de BDNF no soro na esquizofrenia, que tem sido associada ao comprometimento da memória e menores volumes do hipocampo.

As abordagens de tratamento para fatores cognitivos na esquizofrenia têm focado principalmente na farmacologia e na remediação cognitiva. Inicialmente, a medicação antipsicótica de segunda geração parecia promissora ao abordar não apenas os sintomas, mas também o comprometimento cognitivo nessa população. No entanto, os resultados do estudo de ensino básico patrocinado pela NIH, que examinam os efeitos de medicamentos antipsicóticos típicos e atípicos na cognição na esquizofrenia, encontraram apenas melhora mínima. As investigações de novos compostos farmacológicos complementares produziram resultados mistos, com compostos visando receptores únicos, resultando em nenhuma melhoria e compostos que possuem propriedades anti-inflamatórias e / ou antioxidantes mostrando mais promessas. A remediação cognitiva também foi benéfica em indivíduos com primeiro episódio de psicose, bem como indivíduos com doenças crônicas. No entanto, uma meta-análise, incluindo 2104 indivíduos com esquizofrenia, demonstrou que todos os fatores podem ser afetados pela melhora cognitiva global, e alguns estudos não conseguiram encontrar qualquer impacto significativo do treinamento cognitivo. Como resultado, continua a existir uma necessidade de novas abordagens para o tratamento de déficits neurocognitivos na esquizofrenia, particularmente focada na promoção da sinaptogênese e da neurogênese.

Estudos recentes revelaram um potencial benefício do exercício aeróbico (AE). A evidência de uma atividade de animais sugere que o AE pode ter um impacto positivo no funcionamento cognitivo, além de proporcionar crescimento e desenvolvimento verticais. Mais recentemente, os modelos de esquizofrenia dos ratos demonstraram que o AE voluntário aumentou significativamente os níveis de BDNF no hipocampo, melhorou a mobilidade do trabalho, e estimulou o aumento da interação social. No entanto, os estudos que investigaram os efeitos do AE em modelos animais apresentaram efeitos diferenciais de voluntários (corrida de roda espontânea) versus exercício involuntário ou reforçado (esteira de corrida). Os tipos de AE ​​parecem aumentar os níveis de BDNF no hipocampo, melhorar a aprendizagem espacial e a memória e aumentar a atividade - BDNF dependente no hipocampo. Leasure e Jones relataram que o exercício forçado realmente resultou em neogênese do hipocampo, como detectado por células progenitoras vivendo em comparação com o exercício voluntário à custa de aumento da ansiedade e defecação emocional. Os pesquisadores também observaram que os animais envolvidos em exercícios voluntários exercitavam mais rápido e por menos tempo, enquanto aqueles com condições de exercícios forçados apresentavam uma velocidade mais lenta e por durações mais longas, sugerindo que o grupo anterior demonstrou maior esforço.

Em contraste, Ke et al. descobriram que o exercício voluntário resultou em níveis significativamente mais altos de BDNF no hipocampo em comparação com exercícios forçados e grupos de controle, e o intercâmbio de informações sobre o impacto mais intenso resultou na desregulação do BDNF. Esses achados foram contraditórios com os relatados de Leasure e Jones, que revelou que o nível de corticosterona é significativamente diferente entre os grupos no final do estudo e qualquer aumento no estresse inicial pode ser explicado pela habituação.

Da mesma forma, os achados entre populações não clínicas e outras populações clínicas também fornecem suporte para AE, afetando positivamente os resultados de saúde, níveis séricos de BDNF e cognição. Especificamente, uma meta-análise de ensaios clínicos randomizados com 2049 participantes adultos demonstrou que o risco pode ser adotado para melhorar o funcionamento, a velocidade de processamento e a atenção. Isto é notável, uma vez que indivíduos com esquizofrenia são muitas vezes sedentários, e a diminuição da atividade física tem sido implicada em deficiência cognitiva e déficit de volume cerebral. AE melhora a aptidão cardiopulmonar em pessoas com esquizofrenia e as evidências preliminares sugerem que AE pode ter um efeito benéfico sobre a função cognitiva da esquizofrenia. No entanto, a comparação da literatura de pesquisa atual não está disponível.

Para abordar esta lacuna na literatura, o principal objetivo da presente revisão é examinar a viabilidade e a eficácia da AE como uma intervenção para déficits cognitivos em indivíduos com esquizofrenia e atualizar o leitor sobre as evidências empíricas mais recentes do impacto da AE sobre: ​​(1) estrutura neurobiológica e função, e (2) performance neurocognitiva. As informações secundárias preliminares devem estar em estudo posterior. Para obter a literatura mais recente, a pesquisa foi conduzida até janeiro de 2016 no Medline, Web of Science e PsycNET para ensaios clínicos com impacto da AE na estrutura e função do cérebro e neurocognição. As palavras e termos de pesquisa incluíram o seguinte: “exercício” ou “exercício aeróbico”, “esquizofrenia” ou “psicose”, “neurocognição” ou “cognição”, “neurotrofia” ou “BDNF” ou “IGF” ou “NGF” ou “NT-3”, “estrutura do cérebro” e “volume do hipocampo”. Os artigos relevantes foram puxados e as listas de referência examinadas para estudos adicionais. Três estudos remanescentes foram apenas brevemente mencionados na revisão devido à falta de grupo de comparação (N = 1) e a apresentação de resultados adicionais para uma amostra já incluída na revisão (N = 2).

Impacto do Exercício Aeróbico na Estrutura e Funcionamento do Cérebro

Três ensaios de controle randomizados examinaram os efeitos de AE ​​nas estruturas cerebrais. Pajonk et al. compararam um grupo de homens com esquizofrenia e um grupo de homens saudáveis envolvidos no programa AE de 3 meses (30 min por sessão, três vezes por semana), juntamente com uma comparação de pacientes com esquizofrenia que jogaram futebol de mesa com uma duração e frequência semelhantes. As comparações avaliadas indicaram um aumento significativo no volume, tanto no grupo esquizofrenia quanto no controle com AE (12% e 16%, respectivamente) versus uma diminuição de 1% no volume do hipocampo no grupo de esquizofrenia sem exercício. Não foram encontradas alterações no volume total do cérebro ou massa cinzenta em qualquer grupo. Em geral, essas indicações demonstram que a atrofia neuronal e níveis mais baixos de proteínas pré-sinápticas no hipocampo em indivíduos com esquizofrenia, até certo grau de neurogênese foi possível por meio de AE.

Um segundo estudo conduzido por Scheewe et al. Contou com 32 indivíduos com esquizofrenia e 52 indivíduos saudáveis. O programa de exercícios com duração de 6 meses incluiu exercícios de treinamento cardiovascular e de força, mas com frequência reduzida em comparação com Pajonk et al. (duas vezes por semana durante 60 min, 40 min de AE ​​e 20 min de treinamento de força). Na linha de base, os participantes com esquizofrenia apresentaram volumes menores do cérebro, massa cinzenta e ventrículo, bem como redução da espessura cortical em comparação com controles saudáveis. Após a intervenção não foram encontradas diferenças significativas no volume cerebral, volume do hipocampo ou espessura cortical. Houve uma tendência relatada para mudança de volume do hipocampo (p = 0,05); o grupo de esquizofrenia demonstrou diminuição do volume pós-exercício. O estudo também relatou associação significativa entre melhora aeróbica e aumento do volume de córtex cerebral e ventrículos, bem como espessamento cortical.

Os resultados preliminares indicam que a fidelidade com a intensidade do treinamento alvo é significativamente correlacionada com a melhoria no desempenho cognitivo nesta população. Da mesma forma, uma meta-análise recente de intervenções de exercícios na esquizofrenia encontrou que os ensaios que administraram pelo menos 90 min por semana de exercício moderado a vigoroso que apresentaram melhora significativa não só na condição física, mas também nos sintomas psiquiátricos. Dados adicionais sobre frequência, duração e intensidade na sessão seriam úteis para determinar se o relacionamento dose-resposta contribui para ver mudanças estruturais e neurobiológicas significativas.

Estudos examinaram o funcionamento do cérebro explorando a ligação entre AE e neurotrofias circulantes, com foco em BDNF, fator de crescimento semelhante a insulina (IGF-1) e proteína de ligação ao fator de crescimento semelhante à insulina (IGFBP-3). Kuo et al. conduziram um estudo comparativo de indivíduos obesos com esquizofrenia (N = 33) e indivíduos saudáveis ​​ (n = 30) antes e após uma intervenção de redução de peso de 10 semanas, que incluiu AE, mudanças na dieta, e aconselhamento nutricional. Os níveis séricos de BDNF no grupo da esquizofrenia foram significativamente menores na linha de base. Após a intervenção, os indivíduos que participaram do programa demonstraram aumento de 4,65 ng/mL (21%) (p <0,001) no BDNF sérico. A primeira amostra do estudo foi determinar os efeitos da redução de peso no BDNF circulante. Dada a abordagem multifacetada do programa para reduzir o peso, nossas inferências sobre o impacto do exercício sozinho são limitadas. No entanto, os autores foram capazes de demonstrar que os métodos para reduzir o peso podem ter um impacto significativo no BDNF sérico, apoiando uma investigação adicional sobre AE.

Um estudo conduzido por Silva et al. examinou se o treinamento de resistência desempenha alterações neuroestimuladoras adicionais. Indivíduos do sexo masculino com esquizofrenia foram atribuídos aleatoriamente a três grupos: treinamento de resistência, combinação de resistência e AE e grupo controle. A intervenção foi de 60 min, duas vezes por semana, durante 20 semanas. As avaliações basais das neurotrofinas BDNF, IGF-1 e IGFBP-3 (proteína de ligação do IGF) foram notificadas, no entanto, não foi fornecido em relação à significância estatística entre os grupos. Além disso, os autores não encontraram diferenças significativas nos níveis de neurotrofina dentro ou entre grupos pós-intervenção. Embora esses resultados sejam surpreendentes, várias limitações do estudo podem explicar a variação de resultados. Os autores não avaliaram a aptidão aeróbica, mas observaram que os participantes não experimentaram redução de peso. Tanto a aptidão aeróbia como a perda de peso corporal foram significativamente associados com elevações no BDNF, como relatado anteriormente. Além disso, as doses de medicação antipsicótica, que demonstraram impactar os níveis séricos de BDNF, foram significativamente diferentes entre os grupos.

Impacto do Exercício Aeróbico no Desempenho Neurocognitivo

Pajonk et al. avaliou a memória de curto e longo prazo usando o Rey Auditory Verbal Learning Test (RAVLT) e a memória visuoespacial de curto prazo, usando o teste de bloqueio de Corsi. Os resultados indicaram que, após uma intervenção AE de 12 semanas, indivíduos com esquizofrenia sob exercício físico mostraram aumento de 34% na memória de curto prazo, enquanto as pontuações dos controles saudáveis ​​caíram 17%. Além disso, as pontuações dos pacientes não exercitados caíram 6%. Curiosamente, os autores também examinaram as associações entre os valores de longo prazo e o volume do hipocampo, que estavam positivamente correlacionados, mas apenas quando a esquizofrenia foi combinada para incluir exercícios e participantes sem exercícios. Os resultados de memória de longo prazo e memória visuoespacial foram mais complexos. O primeiro diminuiu e o último aumentou um pouco no grupo de exercícios combinados (participantes saudáveis ​​e esquizofrênicos), embora não tenha havido interação significativa de grupo × tempo no grupo combinado de esquizofrenia (exercícios e participantes não praticantes). Em conjunto, esses resultados sugerem que os mecanismos pelos quais o exercício exerce seus efeitos na memória podem diferir entre controles saudáveis ​​e indivíduos com esquizofrenia.

Em outro estudo Oertel-Knöchel et al. examinaram os efeitos da AE e do treinamento cognitivo no funcionamento neurocognitivo na esquizofrenia. O estudo consistiu em um grupo de treinamento cognitivo + AE, relaxamento + grupo de treinamento cognitivo e um grupo de controle de espera (sem intervenção), ao qual os participantes foram atribuídos aleatoriamente. A Intervenção com AE foi realizada em 45 minutos por sessão durante três vezes por semana durante 1 mês. O tratamento cognitivo consistiu em sessões de 30 minutos três vezes por semana. A cognição foi avaliada usando a Measurement and Treatment Research to Improve Cognition in Schizophrenia (MATRICS) Consensus Cognitive Battery (MCCB). O MCCB não possui novos domínios cognitivos, incluindo memória de trabalho verbal e não verbal, velocidade de processamento, atenção, aprendizagem verbal, aprendizagem visual, resolução de problemas e cognição social. OertelKnöchel et al., avaliou cinco dos oito domínios, excluindo atenção, resolução de problemas e cognição social. Os resultados da avaliação pós-intervenção indicaram que o desempenho cognitivo melhorou nos grupos de relaxamento e AE; No entanto, o efeito foi muito mais forte no grupo de tratamento combinado. Especificamente, os participantes demonstraram uma melhoria significativa na velocidade de processamento, na memória funcional e na aprendizagem visual. Isso indica que AE desempenhou um papel decisivo na melhoria cognitiva independente do treino cognitivo. Contrário às expectativas, os autores não conseguiram encontrar efeitos significativos pós-tratamento na aprendizagem verbal. Isso é surpreendente, já que estudos recentes encontraram melhorias significativas neste domínio com a intervenção no exercício.

Conclusão

Segundo as pesquisas realizadas a evidência sugere que AE desempenha um papel significativo na melhora da cognição geral, incluindo melhorias na velocidade de processamento, memória funcional e aprendizagem visual.