consecințele asupra sănătății perturbării circadiene

Stimate Editor,

sistemul circadian este esențial pentru funcționarea optimă prin menținerea sincronizării între ritmurile circadiene interne, comportamentele și indicii externi. Cu toate acestea, mulți clinicieni nu sunt pe deplin conștienți de implicațiile de anvergură ale sistemului circadian pentru sănătatea umană. Atenția clinică asupra ritmurilor circadiene s-a concentrat în mare măsură pe tulburările de somn. Cu toate acestea, impactul sistemului circadian asupra sănătății este mult mai larg. Diagnosticele clinice se bazează adesea pe evaluări unice în timpul zilei, ignorând influențele circadiene asupra fiziologiei. Chiar și atunci când se ia în considerare timpul, utilizarea timpului de ceas (extern) ignoră diferențele interindividuale mari în calendarul intern. Progresele recente în tehnicile de estimare a fazei circadiene vor face, sperăm, în curând posibil să se includă calendarul circadian în diagnosticul clinic și în tratamentul bolii.

deși sistemul circadian a fost considerat anterior un singur oscilator, acum este recunoscut ca un sistem multioscilator. În plus față de stimulatorul cardiac central din nucleul suprachiasmatic hipotalamic (SCN), acesta include oscilatoare periferice în aproape fiecare organ și celulă a corpului . Nealinierea circadiană se referă la sincronizarea anormală între ritmurile și comportamentul SCN (de exemplu, somnul în timpul zilei biologice), mediul (de exemplu, expunerea la lumină în timpul nopții biologice) sau oscilatoarele Periferice și între diferite oscilatoare periferice (figura 1C).

recent, Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină a fost acordat a trei pionieri în biologia circadiană pentru munca lor revoluționară care dezvăluie mecanismele moleculare ale ceasului circadian. Comitetul Premiului Nobel a recunoscut nu numai valoarea descoperirii mecanismelor care conduc ritmurile circadiene, ci și implicațiile lor importante asupra sănătății. În societatea modernă, nealinierea circadiană este frecventă și este asociată cu o sănătate precară . Munca în schimburi de noapte este un exemplu de Nealiniere circadiană cauzată de cerințele profesionale (figura 1A). Persoanele fizice trebuie să lucreze în timpul nopții biologice și să doarmă în timpul zilei biologice, când înclinația și calitatea somnului sunt scăzute. Munca de noapte este foarte răspândită, raportată la aproximativ 14% din populația activă. Impactul social al muncii în schimburi este extins, incluzând rate ridicate de boli cronice, costuri crescute de asistență medicală, calitate slabă a vieții și risc crescut de accidente—uneori catastrofale—.

multe stări de boală pot fi cauzate sau exacerbate de expunerea la nealinierea circadiană (figura 1D) și/sau deficitul de somn recurent și cronic. Lucrătorii în schimburi se confruntă adesea cu vigilență și cunoaștere afectate, inclusiv atenție diminuată, memorie și funcție executivă . Lucrătorii în schimburi se confruntă, de asemenea, cu perturbări psihosociale și tulburări de reglare emoțională, împreună cu un risc crescut de depresie.

nealinierea circadiană poate avea, de asemenea, consecințe metabolice adverse profunde . Nealinierea circadiană și somnul deranjat sunt factori de risc independenți pentru dezvoltarea obezității și diabetului . Ca o componentă a nealinierii circadiene, mistimarea aportului alimentar, adică. în timpul nopții biologice, sa demonstrat că afectează toleranța la glucoză, funcția celulelor beta pancreatice și poate reduce cheltuielile de energie . Dovezi extinse leagă, de asemenea, munca în schimburi cu numeroase tulburări gastro-intestinale .

sistemul circadian influențează funcția cardiovasculară , inclusiv reglarea tensiunii arteriale, echilibrul simpatovagal cardiac, activarea trombocitelor și fibrinoliza. Nealinierea circadiană în munca în schimburi a fost, de asemenea, legată de tulburări autoimune și afectarea funcției imune. Alte boli care sunt asociate cu nealinierea circadiană și întreruperea somnului pot fi mediate de mecanisme imunologice: bolile de inimă, sindromul metabolic, accidentul vascular cerebral și cancerele împărtășesc inflamația ca factor de risc sau modificator. Există, de asemenea, dovezi pe bază de animale ale nealinierii circadiene de mediu care provoacă perturbări ale proceselor imune înnăscute și adaptive, crescând susceptibilitatea la cancer, sepsis, inflamație intestinală și moarte timpurie . Munca în schimburi a fost clasificată de Organizația Mondială a Sănătății drept cancerigenă probabilă, iar această clasificare a fost recent reafirmată.

nealinierea circadiană apare, de asemenea, în condiții clinice comune de percepție redusă a luminii, inclusiv îmbătrânirea și retinopatia diabetică, și în tulburarea întârziată și avansată a fazei de somn-veghe, afectând mulți adolescenți și, respectiv, adulți mai în vârstă. Mai mult, contrastul redus între expunerea la lumină de zi și de noapte, din ce în ce mai răspândit din cauza stilurilor de viață interioare, a iluminatului artificial răspândit și a electronicii (albastre) emițătoare de lumină, slăbește sincronizarea circadiană și poate promova sănătatea adversă.

o altă manifestare a nealinierii circadiene, care a primit mult mai puțină atenție, este tulburarea de somn-veghe Non-24-h (N24SWD); caracterizată de perturbarea circadiană cronică din cauza incapacității SCN de a fi sincronizată de indicii de timp externi (adică ciclul lumină–întuneric) și pentru care a fost aprobat recent un tratament farmacologic FDA. Această tulburare este experimentată de majoritatea persoanelor complet orbe fără percepție a luminii , deși cazurile sunt raportate și la pacienții cu vedere .

în N24SWD, deoarece perioada circadiană endogenă (sau lungimea ciclului) este de obicei puțin mai lungă de 24 de ore, stimulatorul cardiac se deplasează încet în și în afara fazei cu ciclul extern de mediu de 24 de ore. La doar o minoritate de pacienți orbi, această deriva a sistemului lor circadian endogen este însoțită de o deriva paralelă a ciclurilor lor obișnuite de somn–veghe. Cu toate acestea, majoritatea pacienților încearcă să doarmă noaptea și să rămână treji în timpul zilei, pentru a se potrivi cu munca/școala și programele sociale. În acest fel, ceea ce se crede a fi prezentarea clinică clasică a N24SWD—o schimbare treptată, zilnică a calendarului ciclului somn/trezire—este excepția (figura 1b). În schimb, la majoritatea pacienților, în timp ce încearcă să doarmă noaptea, stimulatorul cardiac devine nealiniat de la somn–veghe și alte cicluri comportamentale pe o bază recurentă ciclic, provocând perturbări ale somnului, somnolență în timpul zilei și somn, și starea de spirit afectată. Din cauza desincroniei dintre ciclul de somn / trezire și stimulatorul cardiac circadian endogen în majoritatea cazurilor, afecțiunea este notoriu dificil de diagnosticat cu jurnale sau actigrafie la încheietura mâinii și, în schimb, necesită evaluări repetate ale ritmului melatoninei care se întinde pe săptămâni sau luni .

având în vedere prevalența ridicată a nealinierii circadiene în N24SWD, este nevoie de studii viitoare pentru a înțelege mai bine fiziopatologia și pentru a dezvolta tratamente noi în N24SWD și alte tulburări circadiene . Ghidurile de management clinic sunt urgent necesare pentru a preveni, diagnostica și trata aceste tulburări circadiene foarte răspândite și, în cele din urmă, pentru a reduce povara substanțială a asistenței medicale.

mulțumiri

autorii doresc să-i mulțumească lui Charles A. Czeisler pentru furnizarea de informații despre fiziopatologia N24SWD și nealinierea circadiană.

Declarație privind conflictul de interese. DRS. Sletten, Cappuccio, Davidson, Van Cauter, Rajaratnam și Scheer au primit taxe de consultanță și sprijin de călătorie de la vanda Pharmaceuticals pentru a participa la o întâlnire Expert Perspectives privind consecințele asupra sănătății Non-24 în populația nevăzătoare. Această întâlnire a stat la baza manuscrisului actual. Finanțatorii nu au avut niciun rol în decizia de publicare sau în pregătirea manuscrisului. Dr. Van Cauter este consultant pentru Philips Respironics și compania Sleep Number Bed și primește sprijinul acordat de investigatori de la Astra-Zeneca, Merck și Shire. În 2018, a primit taxe de vorbitor de la Dane Garvin Ltd. Dr. Rajaratnam a fost consultant pentru Philips Respironics și alerta CRC și membru al Consiliului Consultativ al Fundației Sleep Health și a primit fonduri pentru cercetare plătite lui Monash de la Teva Pharmaceuticals, Shell, Rio Tinto & mașini de văzut. Dr. Scheer a primit taxe de vorbitor de la Bayer Healthcare, Sentara Healthcare, Philips, Pfizer Pharmaceuticals și Kellogg Company. Dr. Sletten, Dr. Cappuccio și Dr. Davidson declară că nu mai au interese concurente.

note de autor