Teste de suor para estresse: o que o cortisol e a adrenalina nos dizem?

Engenheiros do Caltech e colegas demonstraram o "Stressomic", um adesivo de laboratório macio e vestível que monitora simultaneamente três hormônios-chave do estresse: cortisol, adrenalina e noradrenalina, usando gotas de suor. O próprio dispositivo induz o suor por meio de estimulação local por microcorrente, o envia por microcanais para minirreatores, realiza medições e envia os dados sem fio para um telefone. Tudo isso em modo contínuo. O estudo foi publicado na revista Science Advances.

Por que isso é necessário?

É conveniente avaliar o estresse por pulso ou questionários, mas essas são medidas indiretas. A bioquímica é mais precisa: o cortisol reflete uma resposta mais longa do eixo HPA (hipotálamo-hipófise-adrenal), e a adrenalina/noradrenalina reflete uma liberação rápida do sistema nervoso simpático ("lutar ou fugir"). Na realidade, ambos os circuitos estão interligados, de modo que a medição multiplex (vários hormônios simultaneamente) e dinâmica (ao longo do tempo) fornece um quadro muito mais completo.

Como funciona por dentro

• O adesivo induz a transpiração local por meio de iontoforese através de hidrogéis com carbacol - o suor aparece sem treino e estresse.
• Em seguida, a microfluídica com válvulas de ruptura capilar fornece suor em porções para as câmaras de análise, os reagentes são adicionados automaticamente e, então, a câmara é "atualizada" para que os sensores não fiquem supersaturados.
• Os eletrodos são feitos de grafeno gravado a laser com “nano-dendritos dourados”: uma superfície tão áspera e porosa proporciona hipersensibilidade a concentrações picomolares de adrenalina/noradrenalina.
• As medições em si são imunoensaios eletroquímicos competitivos com azul de metileno como marcador redox: quanto mais hormônio na amostra, mais fraco é o sinal.

Todo o circuito é projetado para “decolagens” reprodutíveis e de baixo ruído, com compensação de deriva e influência da taxa de transpiração.

Verificando a precisão

Os autores primeiro calibraram os sensores em soluções e, em seguida, compararam as leituras no suor humano com o ELISA (o "padrão ouro" do laboratório) – a concordância é boa. Além disso, eles mostraram uma conexão razoável entre os níveis no suor e os níveis no soro sanguíneo (correlações em dezenas de amostras).

O que você viu nas pessoas?

O patch foi testado em três cenários:

1. Estresse físico (HIIT): picos rápidos de adrenalina/noradrenalina e uma onda mais lenta de cortisol.
2. Estresse emocional (visualização do conjunto de imagens IAPS validado): contribuição mais pronunciada de catecolaminas "rápidas" em baixa sudorese total - exatamente onde o pulso/GSR nem sempre é confiável.
3. Modulação farmacológica/nutricional (“suplementação” no artigo): o perfil hormonal muda previsivelmente, o que demonstra a adequação do sistema para avaliar os efeitos das intervenções.
4. A principal característica são as diferentes “assinaturas” temporais dos três hormônios: pelo formato das curvas, é possível distinguir entre uma resposta de estresse aguda e uma mais prolongada e sua “chamada” entre o eixo simpático e o eixo HPA.

Por que isso é melhor do que apenas o cortisol?

O cortisol por si só não detecta breves surtos de estresse; as catecolaminas por si só não indicam estresse crônico. Um perfil contínuo conjunto abrange ambas as tarefas e também permite observar respostas desadaptativas (por exemplo, quando as catecolaminas "disparam" e a resposta do cortisol é retardada, ou vice-versa).

Limitações a ter em mente

• Este é um estudo de engenharia: não é um dispositivo médico no mercado ou uma ferramenta de diagnóstico para transtornos de ansiedade/burnout.
• O suor é uma matriz complexa: a taxa de secreção, a temperatura da pele, o pH e a composição podem afetar o sinal. Os autores levam esses fatores em consideração de forma construtiva, mas a validação clínica ainda está por vir.
• A relação entre níveis de suor e condição corporal foi confirmada em amostras limitadas; estudos mais longos e diversificados são necessários para uso clínico.

Comentários dos autores

• J. Tu (autor principal): "Mostramos pela primeira vez que múltiplos hormônios relacionados ao estresse podem ser lidos simultânea e continuamente a partir do suor, em vez de apenas um marcador. Isso aproxima o monitoramento do estresse da fisiologia humana real."
• Wei Gao (autor correspondente): “O fato de este dispositivo de pele funcionar em tempo real e sem agulhas abre caminho para o monitoramento pessoal de estados psicofisiológicos - desde o gerenciamento do estresse até a avaliação da eficácia da terapia.”
• Engenheiro Eletrônico/Sinais: Desenvolvemos o processamento de sinais diretamente na borda do dispositivo: filtragem de ruído, calibração do fluxo de suor e conversão de sinais em biomarcadores em tempo real. Isso torna o adesivo independente de equipamentos fixos e adequado para uso diário.
• Coautor clínico (endocrinologia): A principal novidade é a leitura simultânea de hormônios "rápidos" (epinefrina/norepinefrina) e cortisol "lento". Seus perfis combinados refletem melhor a fisiologia do estresse do que qualquer um dos marcadores isoladamente, e isso é importante para a interpretação de dados em humanos.
• Especialista em Microfluídica: Alcançamos uma operação estável com baixos volumes de suor e movimentação do usuário. Os canais são autopreenchíveis e os sensores compensam automaticamente a taxa de suor para que as concentrações sejam corretas e não "diluídas".
• Desenvolvedor de Algoritmo/IA: O modelo leva em consideração linhas de base individuais e é treinado para distinguir estresse fisiológico de artefatos como calor ou exercício. Isso torna o sinal mais útil "comportamentalmente".
• Gerente de Projeto: Este não é um diagnóstico médico pronto para uso, mas uma plataforma. Os próximos passos são estudos mais longos com dispositivos vestíveis, calibração para diferentes grupos de usuários e, se necessário, avançar para a validação clínica em cenários específicos – desde esportes até monitoramento do estresse no trabalho.

O que isso pode nos dar além disso?

Monitoramento do estresse pessoal (esportes, trabalho em turnos, pilotos/médicos), avaliação da eficácia da psicoterapia e do treinamento, dispositivos vestíveis mais inteligentes, detecção precoce de padrões prejudiciais de resposta ao estresse. E, em pesquisa, uma nova ferramenta para dissecar a biologia do estresse em escalas de tempo naturais.