konsekwencje zdrowotne zaburzeń rytmu okołodobowego

drogi redaktorze,

układ okołodobowy jest kluczem do optymalnego funkcjonowania, utrzymując synchronizację między wewnętrznymi rytmami okołodobowymi, zachowaniami i zewnętrznymi wskazówkami. Wielu klinicystów nie jest jednak w pełni świadomych dalekosiężnych konsekwencji systemu dobowego dla zdrowia ludzkiego. Kliniczna uwaga na rytmy okołodobowe koncentruje się głównie na zaburzeniach snu. Wpływ systemu okołodobowego na zdrowie jest jednak znacznie szerszy. Diagnozy kliniczne są często oparte na ocenie pojedynczego punktu czasowego w ciągu dnia, ignorując dobowy wpływ na fizjologię. Nawet jeśli czas jest brany pod uwagę, użycie (zewnętrznego) czasu zegara ignoruje Duże międzyosobnicze różnice w wewnętrznym taktowaniu. Niedawne postępy w technikach szacowania fazy dobowej, miejmy nadzieję, że wkrótce będzie możliwe uwzględnienie czasu dobowego w diagnostyce klinicznej i leczeniu chorób.

chociaż układ okołodobowy był wcześniej uważany za pojedynczy oscylator, obecnie jest uznawany za układ wieloscyl. Oprócz centralnego rozrusznika serca w podwzgórzowym jądrze nadskurczowym (SCN), zawiera on oscylatory obwodowe w praktycznie każdym narządzie i komórce ciała . Niewspółosiowość dobowa odnosi się do nieprawidłowego czasu między rytmami SCN a zachowaniem (np. spanie w ciągu dnia biologicznego), środowiskiem (np. ekspozycja na światło podczas nocy biologicznej) lub oscylatorami obwodowymi oraz między różnymi oscylatorami obwodowymi (rysunek 1C).

niedawno nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny przyznano trzem pionierom biologii okołodobowej za ich przełomowe prace odkrywające molekularne mechanizmy zegara okołodobowego. Komitet Nagrody Nobla docenił nie tylko wartość odkrycia mechanizmów, które napędzają rytmy okołodobowe, ale także ich ważne konsekwencje zdrowotne. We współczesnym społeczeństwie niewspółosiowość dobowa jest powszechna i wiąże się ze złym stanem zdrowia . Praca w nocy jest przykładem niewspółosiowości dobowej spowodowanej wymaganiami zawodowymi (rys. 1a). Osoby są zobowiązane do pracy w nocy biologicznej i spać w ciągu dnia biologicznego, gdy skłonność do snu i jakość są niskie. Praca w nocy jest bardzo rozpowszechniona, występuje u około 14% ludności pracującej. Skutki społeczne pracy zmianowej są rozległe, w tym wysoki odsetek chorób przewlekłych, wzrost kosztów opieki zdrowotnej, niska jakość życia i zwiększone ryzyko wypadków—czasem katastroficznych—.

wiele stanów chorobowych może być spowodowanych lub zaostrzonych przez ekspozycję na niewspółosiowość dobową (ryc. 1D) i (lub) wynikające z tego nawracające i przewlekłe niedobory snu. Pracownicy zmianowi często doświadczają upośledzonej czujności i Poznania, w tym zmniejszonej uwagi, pamięci i funkcji wykonawczych . Pracownicy zmianowi doświadczają również zaburzeń psychospołecznych i upośledzonej regulacji emocjonalnej, a także zwiększonego ryzyka depresji.

niewspółosiowość dobowa może również mieć głębokie niekorzystne skutki metaboliczne . Niewspółosiowość dobowa i zaburzenia snu są niezależnymi czynnikami ryzyka rozwoju otyłości i cukrzycy . Jako składnik niewspółosiowości okołodobowej, nieprawidłowego przyjmowania pokarmu, tj. podczas nocy biologicznej wykazano, że upośledza tolerancję glukozy, funkcję komórek beta trzustki i może zmniejszać wydatek energetyczny . Obszerne dowody łączą również pracę zmianową z licznymi zaburzeniami żołądkowo-jelitowymi .

układ okołodobowy wpływa na czynność układu sercowo-naczyniowego , w tym na regulację ciśnienia krwi, równowagę sympatykowagalną serca, aktywację płytek krwi i fibrynolizę. Niewspółosiowość dobowa w pracy zmianowej jest również związana z zaburzeniami autoimmunologicznymi i upośledzeniem funkcji immunologicznych. Inne choroby, które są związane z dobowym niewspółosiowości i zaburzenia snu mogą być mediowane przez mechanizmy immunologiczne: choroby serca, zespół metaboliczny, udar mózgu, i nowotwory wszystkie akcje zapalenie jako czynnik ryzyka lub modyfikatora. Istnieją również oparte na zwierzętach dowody na niewspółosiowość dobową środowiska powodującą zakłócenia wrodzonych i adaptacyjnych procesów odpornościowych, zwiększającą podatność na raka, posocznicę, zapalenie jelit i wczesną śmierć . Praca zmianowa została sklasyfikowana przez Światową Organizację Zdrowia jako prawdopodobny czynnik rakotwórczy, a klasyfikacja ta została niedawno ponownie potwierdzona.

niewspółosiowość Okołodobowa występuje również w powszechnych warunkach klinicznych zmniejszonej percepcji światła, w tym w retinopatii cukrzycowej i opóźnionym i zaawansowanym zaburzeniu fazy snu i czuwania, dotykającym odpowiednio wielu nastolatków i starszych dorosłych. Ponadto zmniejszony kontrast między dzienną i nocną ekspozycją na światło, coraz bardziej rozpowszechniony ze względu na styl życia w pomieszczeniach, powszechne sztuczne oświetlenie i (niebieską) elektronikę emitującą światło, osłabia synchronizację okołodobową i potencjalnie sprzyja niekorzystnemu zdrowiu.

innym przejawem niewspółosiowości okołodobowej, która otrzymała znacznie mniej uwagi, jest zaburzenie snu i czuwania Nie-24-h (N24SWD); typowe dla przewlekłego zaburzenia rytmu okołodobowego z powodu niezdolności SCN do synchronizacji przez zewnętrzne sygnały czasowe (tj. cykl jasno-ciemny) i dla którego niedawno zatwierdzono leczenie farmakologiczne. Zaburzenie to jest doświadczane przez większość całkowicie niewidomych osób bez percepcji światła, chociaż przypadki są również zgłaszane u pacjentów widzących .

w N24SWD, ponieważ endogenny okres dobowy (lub długość cyklu) jest zwykle nieco dłuższy niż 24 h, rozrusznik serca powoli dryfuje w fazie i poza fazą z 24-godzinnym zewnętrznym cyklem środowiskowym. Tylko w mniejszości niewidomych pacjentów jest to dryfowanie ich endogennego układu okołodobowego dopasowane przez równoległe dryfowanie ich nawykowych cykli snu i czuwania. Większość pacjentów próbuje jednak spać w nocy i nie śpi w ciągu dnia, aby dopasować się do pracy/szkoły i harmonogramów społecznych. W ten sposób, to, co uważa się za klasyczną kliniczną prezentację N24SWD—stopniowe, codzienne przesunięcie czasu cyklu snu/czuwania—jest wyjątkiem (rysunek 1B). Zamiast tego, u większości pacjentów, podczas gdy próbują spać w nocy, rozrusznik serca staje się niewłaściwy od snu-wake i innych cykli behawioralnych cyklicznie powtarzających się, powodując zakłócenia snu, senność w ciągu dnia i drzemki, i zaburzenia nastroju. Ze względu na desynchronizację między cyklem snu / czuwania a endogennym rozrusznikiem rytmu okołodobowego w większości przypadków stan ten jest notorycznie trudny do zdiagnozowania za pomocą pamiętników lub aktygrafii nadgarstka, a zamiast tego wymaga wielokrotnej oceny rytmu melatoniny obejmującego tygodnie lub miesiące .

biorąc pod uwagę wysoką częstość występowania niewspółosiowości dobowej w N24SWD, istnieje potrzeba przyszłych badań, aby lepiej zrozumieć patofizjologię i opracować nowe metody leczenia w N24SWD i innych zaburzeniach dobowych . Wytyczne dotyczące zarządzania klinicznego są pilnie potrzebne, aby zapobiegać, diagnozować i leczyć te bardzo rozpowszechnione zaburzenia okołodobowe i ostatecznie zmniejszyć ich znaczne obciążenie opieką zdrowotną.

podziękowania

autorzy pragną podziękować Charles ’ owi A. Czeislerowi za dostarczenie wglądu w patofizjologię N24SWD i niewspółosiowość dobową.

DRS. Sletten, Cappuccio, Davidson, Van Cauter, Rajaratnam i Scheer otrzymali opłaty konsultacyjne i wsparcie w podróży od Vanda Pharmaceuticals, aby wziąć udział w spotkaniu ekspertów na temat konsekwencji zdrowotnych osób nie – 24 w populacji niewidomych. Spotkanie to było podstawą obecnego rękopisu. Fundatorzy nie mieli żadnej roli w decyzji o publikacji ani w przygotowaniu rękopisu. Dr Van Cauter jest konsultantem Philips Respironics I Sleep Number Bed company i otrzymuje wsparcie grantowe od Astra-Zeneca, Merck i Shire. W 2018 roku otrzymała honorarium od Dane Garvin Ltd. Dr Rajaratnam był konsultantem Philips Respironics i Alertness CRC, a także członkiem Rady Doradczej Sleep Health Foundation i otrzymał fundusze na badania wypłacone Monash od Teva Pharmaceuticals, Shell, Rio Tinto & Seeing Machines. Dr Scheer otrzymał honoraria od Bayer Healthcare, Sentara Healthcare, Philips, Pfizer Pharmaceuticals i Kellogg Company. Dr Sletten, Dr Cappuccio i dr Davidson oświadczają, że nie mają już żadnych konkurencyjnych interesów.

notatki autora