Trastorno multifactorial
Trastornos metabólicos debidos a la carencia de sueño
En esta revisión se resume la evidencia sobre un vínculo causal entre la carencia de sueño y los rasgos metabólicos adversos que caracterizan al síndrome metabólico.

Dres. Sebastian M Schmid, Manfred Hallschmid, Bernd Schultes  Fuente: http://www.intramed.net
Lancet Diabetes Endocrinol 2014 Published Online March 25, 2014

Introducción

La salud metabólica depende, además de la predisposición genética, de factores conductuales, como los hábitos alimentarios y la actividad física. La carencia de sueño, trastorno que caracteriza los hábitos de vida de las sociedades modernas, representa cada vez más otro factor conductual que afecta adversamente la salud metabólica.

Pocas horas de sueño, alteración de su calidad y patrones irregulares de sueño y vigilia se asociaron con rasgos metabólicos adversos, como obesidad y alteraciones del metabolismo de la glucosa, que son características del síndrome metabólico.

Datos de estudios experimentales señalaron mecanismos por los que la falta de sueño podría generar enfermedades metabólicas, donde son importantes las vías neuroendocrinas nerviosas centrales que controlan la homeostasis de la energía y el consumo de alimentos. Vías periféricas, como las que regulan la función de los adipocitos, también parecen ser sensibles al sueño insuficiente.

En esta revisión se resume la evidencia sobre un vínculo causal entre la carencia de sueño y los rasgos metabólicos adversos que caracterizan al síndrome metabólico.

Estudios de observación que vinculan la carencia de sueño con trastornos metabólicos

Síndrome metabólico
 
El síndrome metabólico se define como un conjunto de alteraciones metabólicas, entre otras, obesidad visceral, alteración del metabolismo de la glucosa, dislipidemia e hipertensión arterial. Todas ellas aumentan el riesgo de morbimortalidad cardiovascular. Varios estudios de observación investigaron la asociación entre la escasa cantidad de sueño y la prevalencia del síndrome metabólico.

1- Un análisis transversal de los datos del Adult Health and Behaviour Project, con 1214 participantes de 30-54 años, mostró una clara asociación entre la escasa cantidad de sueño y el aumento de la prevalencia del síndrome metabólico. Mientras que la prevalencia de éste en toda la cohorte fue del 22%, aumentó al 48% en los que dormían pocas horas (6-7 hs por noche) y al 83% en los que dormían muy pocas horas (<6 hs por noche). Es de observar que el sueño prolongado (>8 hs por noche) también se asoció con mayor prevalencia del síndrome metabólico.

2- El análisis de los datos del US National Health Interview Survey, con más de 56000 adultos, mostró que la duración del sueño corta (<7 hs por noche) y larga (>8 hs por noche) se asocia con mayor probabilidad de obesidad, diabetes tipo 2, hipertensión y enfermedad cardiovascular.

3- La evidencia sugiere que tanto la duración del sueño como su calidad se vinculan con la salud metabólica. En una cohorte de mujeres de 46-57 años, la poca eficiencia del sueño nocturno–es decir mucho tiempo acumulado de vigilia durante la noche- se asoció independientemente con la prevalencia del síndrome metabólico. El sueño superficial y los trastornos del sueño relacionados con trastornos respiratorios también se asociaron con el síndrome metabólico. En este estudio la calidad del sueño se evaluó objetivamente por registros polisomnográficos.

4- En el Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI), un estudio mostró la asociación entre la mala calidad subjetiva del sueño y el síndrome metabólico -ie, el aumento de 2,6 puntos en el PSQI se asoció con el 44% de aumento en la presencia del síndrome metabólico.

5- Los ciclos irregulares de sueño y vigilia y la desincronización circadiana como consecuencia de los turnos rotativos de trabajo pueden ser especialmente perjudiciales para la salud metabólica. En un estudio de 1811 empleados de una compañía aérea, la prevalencia del síndrome metabólico fue 2,13 veces mayor entre los que trabajaban en turnos rotativos que en los trabajadores diurnos.

6- El análisis de un conjunto de datos de 26463 trabajadores chinos jubilados mostró que haber trabajado anteriormente en turnos rotativos se asocia con mayor riesgo de hipertensión y diabetes tipo 2 y con mala calidad subjetiva del sueño. Estos datos sugieren que los problemas del sueño producidos por el trabajo en turnos rotativos, generan efectos metabólicos adversos prolongados.

Aumento de peso y obesidad 
La evidencia proveniente de estudios de observación sobre el vínculo entre la duración del sueño y el aumento de peso y la obesidad se resumió en un metaanálisis de 17 estudios transversales. El análisis comprendió 22 muestras de población con más de 600000 adultos.

Los resultados muestran claramente mayor probabilidad de obesidad (BMI >30 kg/m2) entre las personas que duermen poco (≤5 hs por noche) en relación con las que duermen bien. Se obtuvieron resultados similares cuando se analizaron datos de 12 estudios (13 muestras de población) con más de 30000 niños. La poca duración del sueño (≤10 hs por noche) se asoció con obesidad infantil (IMC >percentilo 95)

Diabetes 
La evidencia sobre el vínculo entre pocas horas de sueño y el mayor riesgo de diabetes tipo 2 es mayor aún que para la asociación con la obesidad. Los resultados del primer National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES I) con 9000 personas de los EEUU con 10 años de seguimiento proporcionaron aún mayor evidencia para la asociación independiente entre escasa duración del sueño y aparición de diabetes tipo 2 que los estudios anteriores. Dormir menos de 5 hs por noche se asoció con el aumento del 57% del riesgo de aparición de diabetes tipo 2 durante el seguimiento, incluso tras el ajuste para diversas covariables.

Un metaanálisis confirmó esta asociación y mostró que las dificultades para conciliar y mantener el sueño se asociaron con riesgo mayor aún.

Dislipidemia
Pocos estudios transversales informaron sobre la relación entre escasa cantidad de sueño y dislipidemia, que se caracteriza por aumento del colesterol de las LDL y bajas concentraciones de colesterol de las HDL. Hasta ahora, el único estudio prospectivo sobre este tema es el National Longitudinal Study of Adolescent Health, con más de 14 000 jóvenes de 11-21 años.

Tras ajustar para diversas covariables, los resultados mostraron que cada hora adicional de sueño se asoció con disminución del cociente de probabilidades (OR por las siglas del inglés) de hipercolesterolemia en los primeros años de la edad adulta (OR 0,87, intervalo de confianza [IC] del 95% 79-0,96). El efecto beneficioso de la mayor duración del sueño fue más importante en mujeres que en hombres.

Hipertensión
La evidencia más robusta del vínculo entre la duración del sueño y la hipertensión proviene de análisis de los datos del Nurses Health Studies I y II, en los que participaron más de 70 000 mujeres. Estudios transversales mostraron que dormir menos de 5 hs por noche se asoció con mayor probabilidad de hipertensión. Datos de análisis prospectivos mostraron resultados similares, más pronunciados en las mujeres más jóvenes (<50 años).

No obstante, análisis multifactoriales mostraron que esta asociación estaba en su mayor parte mediada por aumento de las tasas de obesidad. Un metaanálisis de 11 estudios prospectivos llegó a la conclusión de que el riesgo de hipertensión aumentaba con pocas horas de sueño, alteración en la continuidad del mismo y despertar en la madrugada.

Mortalidad 
Dado que el síndrome metabólico y cada uno de sus componentes se asocian con aumento del riesgo de muerte prematura, es probable que la falta de sueño también se asocie con mayor mortalidad. Un metanálisis de 16 estudios prospectivos y 1382999 participantes mostró que dormir menos de 7 hs por noche se asociaba con mayor riesgo de muerte y lo mismo sucedía con más de 8 hs por noche.

Estudios experimentales de los mecanismos que vinculan la falta de sueño con características metabólicas adversas

Metabolismo de la glucosa
Karine Spiegel y col efectuaron la primera investigación minuciosa sobre los efectos de la falta de sueño sobre el metabolismo de la glucosa en 11 hombres jóvenes sanos (18-27 años) cuyo sueño se restringió a 4 hs durante seis noches consecutivas, con un período posterior de seis noches con oportunidad de dormir durante 12 hs. Durante la prueba de tolerancia a la glucosa, la restricción del sueño en relación con la prolongación ulterior del mismo se asoció con intolerancia a la glucosa.

Un nuevo análisis de los datos también mostró disminución significativa de la sensibilidad a la insulina tras la falta de sueño. Además, la respuesta máxima de la glucosa al desayuno aumentó en 0, 8 mmol/l tras las noches de restricción del sueño. Estos resultados se corroboraron en varios estudios en hombres y mujeres sanos. Se observó también aumento de los marcadores de resistencia a la insulina en adolescentes con restricción del sueño a 4 hs durante tres noches consecutivas. Aunque se encontró alteración de la sensibilidad a la insulina como efecto de la escasa cantidad de sueño, las consecuencias sobre la secreción de insulina por las células β fueron mucho menos uniformes.

Las concentraciones de insulina en ayunas, que representan la secreción basal de la hormona, no cambiaron y hasta aumentaron tras la falta de sueño. La respuesta insulínica al desafío con glucosa intravenosa disminuyó tras la falta de sueño en un estudio, mientras que la respuesta al desafío con glucosa oral no cambió y hasta aumentó en otros estudios. No obstante, dado que la tolerancia a la glucosa estuvo disminuida en todos los estudios, es evidente que la función de las células β no fue suficiente para compensar la disminución de la sensibilidad a la insulina en el estado de privación del sueño.

Un estudio de Nedeltcheva y col proporcionó la primera evidencia del efecto regulador del consumo alimentario sobre las consecuencias producidas por la falta de sueño en el metabolismo de la glucosa. En este estudio de pacientes obesos con dieta hipocalórica para adelgazar, 14 días de restricción del sueño a 5,5 hs, en relación con 8,5 hs de posibilidad de dormir redujeron la insulina plasmática de 24 hs, sin tener efecto sobre la homeostasis de la glucosa. Este dato sugiere que la restricción del sueño produce un estado de aumento de la economía insulínica en condiciones hipocalóricas.

La desincronía del ritmo circadiano, es decir dormir fuera de los horarios habituales, también afecta adversamente el metabolismo de la glucosa.

En un estudio experimental, se sometió a 39 adultos sanos a un protocolo de laboratorio de 10 días que les exigía comer y dormir en todas las fases del ciclo circadiano, lo que se logró programando días de 28 hs. En la sesión de prueba durante el período final del experimento, la glucemia promedio aumentó en un 6%, a pesar del aumento simultáneo de las concentraciones de insulina circulante.

Los cambios fueron más pronunciados en el estado postprandial y mostraron disminuciones en la tolerancia a la glucosa y la sensibilidad a la insulina que no pudieron ser compensadas por el aumento de la secreción de insulina de las células β. En un estudio exhaustivo sobre las consecuencias metabólicas de una combinación de falta de sincronía circadiana y restricción del sueño, 11 jóvenes (promedio 23 años) y 10 personas mayores (promedio 60 años) pasaron 39 días en el laboratorio en un programa de 3 semanas de 5,6 hs de sueño cada 24 hs, distribuidas a lo largo del ciclo circadiano.

En ambos grupos etarios este protocolo generó aumento de la glucemia en ayunas y postprandial, y disminución de la insulina plasmática, medidas después de la intervención. Junto con los resultados del estudio anterior, estos datos sugieren que superponer desincronía circadiana y restricción del sueño lleva a la descompensación de la función de las células β caracterizada por grave insuficiencia de la secreción de insulina. Afortunadamente, la función de las células β pareció restablecerse por completo tras 10 días ulteriores de re-entrenamiento circadiano y recuperación del sueño.

Experimentos de supresión del sueño de ondas lentas en adultos mediante estimulación acústica durante tres noches consecutivas sugieren la especial importancia del sueño de ondas lentas para mantener la homeostasis de la glucosa. Tras la supresión, la tolerancia a la glucosa y la sensibilidad a la insulina disminuyeron mucho sin secreción compensatoria de la secreción de insulina.

Un estudio similar confirmó estos resultados y además mostró que el metabolismo de la glucosa no se afecta tras una noche de supresión del sueño de movimientos oculares rápidos (REM). Asimismo, se mostraron efectos perjudiciales sobre el metabolismo de la glucosa en experimentos en los que se restringió la duración del sueño sin afectar la cantidad de sueño de ondas lentas.

Apetito y consumo alimentario

En varios estudios de laboratorio se obtuvo evidencia para la presunción de que la asociación inversa entre la duración del sueño y el peso corporal se debe a los efectos estimulantes del consumo de alimentos causados por la duración corta del sueño. La restricción experimental del sueño a 4 hs durante períodos de 1 – 14 días causó aumento del consumo de calorías en la mayoría de los estudios.

En un estudio en adolescentes que dormían en su casa y participaron en entrevistas semanales que incluían recordar lo que habían consumido en 24 hs, la restricción del sueño a 6,3 hs en lugar de 8,9 hs durante una semana llevó al consumo de alimentos con mayor índice glucémico y de más dulces y postres.

Experimentos de un grupo sueco mostraron que tras la privación total de sueño durante una noche, hombres sanos tendieron a elegir porciones grandes de comida y más tentempiés. Otro estudio expuso a participantes de 35-49 años con sobrepeso a restricción calórica durante 14 días y al mismo tiempo les brindó la oportunidad de dormir 5,5 hs u 8,5 hs por noche.

La pérdida absoluta de peso fue similar en ambas condiciones, pero la restricción de sueño redujo en un 55%la pérdida de 1,4 kg lograda cuando dormían bien, con aumentos en la pérdida simultánea de masa magra. Se sugirió que este interesante efecto de la restricción de sueño sobre la composición corporal está mediado por la menor oxidación de las grasas debido al aumento de las concentraciones de grelina. Este aumento, inducido por la falta de sueño, se observó en algunos, pero no en todos los estudios.

Asimismo, la disminución de las concentraciones de leptina, podría aumentar el consumo calórico tras la falta de sueño. Sin embargo, muchos estudios informaron que la leptina no cambia o incluso aumenta tras diversos grados de restricción del sueño.

Estos datos contradictorios podrían provenir diferencias en los protocolos experimentales. Además el efecto de la falta de sueño sobre la proporción de grelina y leptina podría estar presente sobre todo en participantes en ayunas y por lo tanto representar la amplificación de la respuesta neuroendocrina habitual a la disminución de energía.

El efecto de la restricción de sueño sobre la respuesta cerebral a los estímulos alimentarios se analizó en una serie de experimentos con estudios por imágenes. Sorprendentemente, la privación total de sueño durante una noche puede tanto disminuir como aumentar la activación neuronal en la corteza cingulada anterior, en respuesta a imágenes de comidas muy calóricas.

En otro estudio se observó sensibilidad aumentada a los estímulos alimentarios de regiones cerebrales que procesan la calidad gratificante de los alimentos, entre ellos el putamen y el núcleo accumbens, tras 6 noches de restricción de sueño a 4 hs.

La somnolencia diurna se asocia con disminución de la activación en la corteza prefrontal ventro-medial en respuesta a imágenes con muchas calorías vs imágenes con pocas calorías, lo que sugiere que la falta de sueño podría alterar la capacidad para ejercer control inhibitorio sobre el consumo de alimentos.

En este contexto, las personas que aparentemente tienen predisposición a comer sin inhibiciones y que duermen 6 hs por noche o menos parecen estar especialmente en riesgo de aumento de peso. En conjunto, estas observaciones sugieren que la disminución de energía debido a la falta de sueño podría desencadenar mecanismos nerviosos centrales de adaptación que favorecen la búsqueda de comida.

Actividad física y gasto de energía

De acuerdo con datos previos de que la actividad en el laboratorio disminuye tras una noche de restricción total de sueño, la actividad física (medida con acelerómetros en la muñeca) en condiciones de vida habituales disminuyó en un 13% tras una noche de privación parcial de sueño, cambiando las actividades intensivas a otras sedentarias.

En coincidencia con este dato, en hombres y mujeres sanos con antecedentes parentales de diabetes tipo 2, una semana de sueño de 5,5 hs por noche disminuyó la actividad total en un 31% por 24 hs y produjo aumento del sedentarismo de 21 min por 24 hs. Además, dormir menos de 6 hs por noche se asocia con disminución del 27% en los niveles de movimientos corporales, lo que sugiere que el sueño insuficiente podría interferir con el efecto protector de la actividad física sobre la salud metabólica.

En contraste con estos datos, en dos estudios la actividad física aumentó tras pocas horas de sueño y otros estudios no detectaron ningún cambio.

Los efectos de la falta de sueño sobre el gasto de energía del organismo parecen depender principalmente de la intensidad de la pérdida de sueño. Cuatro noches de restricción del sueño en aumento, 5 noches de 4 hs de sueño o 7 noches de 5 h de sueño no cambiaron el gasto de energía en reposo, medido por calorimetría indirecta. Asimismo, el gasto total de energía, evaluado por el método de agua doblemente marcada, no se afectó por la restricción de sueño a 4 hs durante 5 noches o a 5,5 hs durante 14 días.

En mujeres sometidas a 3 noches de 4 hs de sueño se informó un gasto de energía de 24 hs de unas 92 kcal, relación con otras que durmieron 8 hs. En contraste con estos efectos modestos de la falta parcial de sueño, datos de otro estudio mostraron una disminución de la termogénesis en ayunas y postprandial del 5% y el 20%, respectivamente, tras una noche de privación total del sueño.

Análisis complementarios de este estudio sugirieron que el aumento del gasto de energía era una respuesta compensatoria al aumento de la temperatura central del cuerpo durante la vigilia nocturna precedente. Otro estudio informó un aumento del 7% en el gasto total de energía durante 24 hs de privación total de sueño. Este período fue seguido por la reducción del 5% durante el día siguiente y el sueño recuperatorio. En conjunto, estos datos sugieren que mecanismos compensatorios actúan para reparar los cambios inducidos por la falta de sueño en el gasto de energía del organismo.

Carencia de sueño: ¿desafío para la función reparadora del sueño sobre el cerebro y la periferia?

La evidencia resumida más arriba muestra que la falta de sueño parece afectar la homeostasis de la energía de todo el organismo al alterar el metabolismo de la glucosa y el control del consumo alimentario.

La restricción experimental de sueño a 4,5 hs durante 4 días no sólo redujo la sensibilidad a la insulina de todo el organismo en un 16%, sino que también disminuyó la sensibilidad a la insulina de los adipocitos subcutáneos recogidos durante una biopsia pos-intervención en un 30%.

La restricción de sueño similar durante una semana produjo cambios notables en el transcriptoma sanguíneo, afectando genes asociados con los ritmos circadianos, la homeostasis del sueño y el metabolismo.

La estimulación del consumo de alimentos en personas privadas de sueño podría estar además mediada por el aumento de actividad de la hipocretina del sistema nervioso central y cambios en factores del sistema hipocretina y en factores neuroendocrinos, como la grelina y la leptina, como se mencionó antes.

Se sugirió que el cambio anabólico del control metabólico desencadenado por la falta de sueño a través de cambios en las vías del sistema nervioso central y neuroendocrinas compensa la necesidad de energía adicional asociada con la vigila extendida.

No obstante, esta compensación podría imponer el riesgo de aumento de peso excesivo en el ambiente actual de muchos países, que favorece la obesidad. La provisión de energía a través de una infusión continua de glucosa nocturna a individuos sanos durante una noche de privación total del sueño suprime por completo el aumento de ingesta en el desayuno inducido por la falta de sueño.

En cambio, la infusión de glucosa a individuos dormidos no afecta el consumo alimentario ulterior. Esto sugiere que durante el sueño, el cerebro tolera bien la provisión adicional de energía. Se puede suponer con seguridad que el sueño no sólo tiene una función reparadora, sino que ayuda activamente a procesos plásticos del sistema nervioso central, como la consolidación de la memoria. De allí que alteraciones en la calidad y la cantidad del sueño podrían producir cambios compensatorios en el control metabólico, en especial porque estas alteraciones desafían el delicado equilibrio de la actividad cerebral relacionada con el sueño y su provisión de energía.

0.Falta de sueñoLa carencia de sueño como blanco para la prevención y el tratamiento del síndrome metabólico

Sobre la base de los datos anteriores, la falta de sueño parece ser un blanco promisorio para la prevención y probablemente el tratamiento del síndrome metabólico y sus componentes. Por ejemplo, el tratamiento de la apnea obstructiva del sueño, que con frecuencia lleva a una importante fragmentación del sueño, tratada con presión positiva continua de las vías respiratorias mejora notablemente características metabólicas, como la homeostasis de la glucosa, la dislipidemia, la hipertensión y la obesidad. Se debe tener en cuenta, sin embargo, que la apnea no sólo genera mala calidad del sueño, sino también hipoxia, que de por sí se asocia con características metabólicas adversas y, a su vez, mejora con presión positiva continua de las vías respiratorias.

Mucho más común que las perturbaciones del sueño mencionadas es la restricción voluntaria asociada con las actividades de esparcimiento actuales, como el empleo de dispositivos electrónicos para juegos, las compras online, las redes sociales o la televisión.

En estos casos, programas de educación del sueño y tratamientos cognitivos conductuales centrados en mejor higiene del sueño podrían representar enfoques promisorios para inducir cambios de conducta. Hay varios estudios en marcha sobre la eficacia de estas intervenciones, que podrían tener amplias repercusiones sobre la salud pública.

Sin embargo, la prevención total de estados de falta de sueño o desincronía circadiana en las sociedades globalizadas parece poco posible. Sería en cambio posible, con el creciente conocimiento sobre las consecuencias fisiológicas y conductuales de estos estados de falta de sueño, crear horarios de trabajo optimizados (eg, para trabajadores en turnos rotativos) que tengan menor efecto sobre la salud metabólica.

Mejorar las condiciones ambientales- evitar el ruido y la luz y ajustar los sincronizadores externos a los tiempos del sueño- también podría ser eficaz para aumentar la calidad del sueño y por ende su función reparadora. Un estudio refuerza este concepto, ya que muestra que la exposición nocturna a la luz mayor de 3 lux, en relación con intensidades menores, se asocia con características metabólicas adversas, como obesidad y dislipidemia.

La manipulación sistemática de la calidad del sueño (eg, aumentar el sueño de ondas lentas), que es de especial importancia para mantener la homeostasis, podría ser otro enfoque para contrarrestar el sueño insuficiente. Aparte de las intervenciones farmacológicas, un instrumento reciente de estimulación auditiva de circuito cerrado podría ser el más prometedor. Esta tecnología no invasiva aumenta no sólo el ritmo de oscilación lenta del sueño de ondas lentas, sino también su eficacia funcional con respecto a la formación de la memoria.

Conclusión

En resumen, estudios de observación proporcionaron fuerte evidencia de un vínculo entre carencia de sueño y características metabólicas adversas. Cada vez más experimentos sugieren una asociación causa-efecto y también señalan mecanismos fisiopatológicos subyacentes al efecto supuestamente deteriorante de la falta de sueño sobre la salud metabólica.

Estos datos abren nuevas estrategias para intervenciones dirigidas a la epidemia actual de síndrome metabólico y enfermedades relacionadas. Estudios a futuro mostrarán si las intervenciones para aumentar las horas y la calidad del sueño pueden prevenir o quizás revertir características metabólicas adversas. Mientras tanto, se puede recomendar a los profesionales sanitarios, sobre la base de la evidencia actual, que motiven a sus pacientes para que duerman lo suficiente en el momento adecuado del día.

♦ Resumen y traducción objetiva: Dr. Ricardo Ferreira

 

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