Influência de mudanças de fase no ciclo claro-escuro sobre o controle autonômico cardíaco de ratos

Introduction: The circadian system has neural projections for the Autonomic Nervous System (ANS), directly interfering with sympathetic-vagal modulation of the cardiovascular system. Disturbances in the circadian system, such as phase changes in light-dark cycle (LD), has been related to the risk of development of cardiovascular diseases due to increased sympathetic tone and reduction o Heart Rate Variability (HRV - RR intervals). Purpose: Investigate the interaction between Circadian Timing System and cardiac autonomic control in rats. Materials and methods: We used 18 Wistar rats (♀, age = 139.9 ± 32.1 days, weight = 219.5 ± 16.2 g), divided into three distinct groups: Control (CG), phase delay of 6h (GDe) and phase advance of 6h (GAd). Three animals were excluded during data collection (CG/GDe/GAd - n=5). Telemeters were surgically implanted in each animal for continuous acquisition of electrocardiographic (ECG) signals (duration of 21 days in the CG and 28 days in GDe/ GAd). A LD cycle was established 12h: 12h, beginning of light at18:00h and dark at 06:00h. The animals remained in the same CG LD cycle throughout the experimental period, while, on the 14th day of registration, the GDe and GAd underwent a delay and an advance in 6h, respectively. Throughout the experimental period, the locomotor activity (LA), the mean heart rate (mHR) and variables related to iRR [mean RR (mRR), SDNN, RMSSD, LF, HF and LF/ HF ratio ] were recorded. All data were analyzed in blocks of 3 and 7 days, for the presence of circadian rhythm, values of Cosinor - mesor, amplitude and acrophase (paired t test), phase relationship, differences between light and dark (t test independent), averages every 30 minutes along each time series (two-way ANOVA with post hoc Bonferroni). The data block B1,M1 and M2 in CG served as benchmarks for comparisons between series of analysis of the GAT/GAV. Results: We observed circadian rhythmicity in the variables LA, mRR and mFC(p<0.01). mRR and mFC showed phase relationship with the LA in all three groups, being less stable in GAd. In the CG, no significant differences between blocks were found in any of the analyzes(p>0.05). Among the 7 day blocks, there was a significant reduction in mRR(p=0.04) and mFC(p=0.03) in GDe and significant reduction in HF mean(p=0.02) in GAd; and between 3 day blocks, a significant increase of LF/HF(p= 0.04) in the GDe; besides mRR(p=0.03), SDNN(p=0.04), RMSSD (p=0.04), LF (p=0.01) and HF(p=0.02) significant increase in the GAd. It was found that the differences between the means of the mRR, LA and mFC in light and dark phases were not significant after phase changes in some of the blocks/moments (GDe and GAd). No significant results were found when comparing rhythmic variables means every 30 minutes over the blocks, except for a significant decrease in mRR at the middle of the dark phase (B2) and the start of light phase (B3) - (p<0.01). Conclusion: phase advances and delays (6h) altered cardiac autonomic control in the experimental groups by temporarily HRV decrease. Phase advances apparently had greater negative interference in this process, in relation to the phase delays.

O sistema circadiano possui projeções neurais para o Sistema Nervoso Autônomo (SNA), interferindo diretamente na modulação simpático-vagal do sistema cardiovascular. Perturbações no sistema circadiano, como por exemplo as mudanças de fase no ciclo claro-escuro (CE), tem sido relacionadas ao risco de surgimento de doenças cardiovasculares, devido ao aumento do tônus simpático cardíaco e redução dos intervalos RR (iRR). Objetivo: Investigar a interação entre o Sistema de Temporização Circadiano e o controle autonômico cardíaco de ratos. Materiais e método: Foram utilizados 18 ratos Wistar (♀; idade=139,9 ± 32,1 dias; peso=219,5 ± 16,2 g), alocados em três grupos distintos: Controle (GC), Atraso de fase em 6h (GAT) e Avanço de fase em 6h (GAV). Foram excluídos três animais durante a coleta de dados (GC/GAT/GAV - n=5 cada).Telêmetros foram implantados cirurgicamente em cada animal, para aquisição contínua de sinais de eletrocardiograma - ECG (duração de 21 dias no GC e 28 dias no GAT/GAV). Foi estabelecido um ciclo CE 12h:12h, com início do claro às 18:00h e início do escuro às 06:00h. Os animais do GC permaneceram no mesmo ciclo durante todo o período experimental, enquanto que, no 14º dia de registro, o GAT e o GAV foram submetidos a um atraso e um avanço em 6h, respectivamente. Durante todo o período experimental, registrou-se a Atividade Locomotora (AL), a média da Frequência Cardíaca (mFC) e as variáveis relacionadas aos iRR [média dos iRR (mRR), SDNN, RMSSD, BF, AF e razão BF/AF]. Todos os dados foram analisados em blocos de 3 e 7 dias, quanto a presença de ritmo circadiano, valores do Cosinor - mesor, amplitude e acrofase (teste t pareado), relação de fase, diferenças entre claro e escuro (teste t independente), médias a cada 30 minutos ao longo de cada série temporal (ANOVA two way com post hoc de Bonferroni). Os dados do bloco B1, M1 e M2 do GC serviram como valores de referência para as comparações entre os blocos de análise do GAT/GAV. Resultados: Observou-se ritmicidade circadiana nas variáveis de AL, mRR e mFC(p<0,01). Verificou-se relação de fase entre as variáveis mRR/mFC e a AL nos três grupos, sendo menos estável no GAV. No GC, não foram encontradas diferenças significativas entre os blocos, em nenhuma das análises(p>0,05). Nos blocos de 7 dias dos grupos experimentais, verificou-se redução significativa de mRR(p=0,04) e mFC(p=0,03) no GAT, e de AF(p=0,02) no GAV; além disso, entre os blocos de 3 dias, observou-se um aumento significativo de BF/AF(p=0,04) no GAT, bem como das variáveis mRR(p=0,03), SDNN(p=0,04), RMSSD(p=0,04), BF(p=0,01) e AF(p=0,02) no GAV. Constatou-se que as diferenças entre as médias da mRR, mFC e AL nas fases de claro e escuro não foram significativas após as mudanças de fase em alguns dos blocos analisados nos grupos experimentais. Não foram encontrados resultados significativos na comparação das variáveis rítmicas a cada 30 minutos ao longo de toda a série experimental, exceto pela diminuição significativa de mRR no meio da fase do escuro em B2 e no início da fase de claro em B3 (p<0,01). Conclusão: os avanços e atraso de fase (6h) alteraram o controle autonômico cardíaco nos grupos experimentais através da redução temporária da VFC. Os avanços de fase, aparentemente, tiveram maior influência negativa nesse processo, em relação aos atrasos de fase.