La Disminución de la Duración del Sueño Aumentaría el Riesgo de Obesidad y Diabetes

• AUTOR: Spiegel KL, Penev P, Knutson K, Van Cauter E
• TITULO ORIGINAL: The Metabolic Consequences of Sleep Deprivation
• CITA: Sleep Medicine Reviews 11(3):163-178, Jun 2007

 

Introducción y objetivos

La obesidad y la diabetes son enfermedades de prevalencia creciente que aumentan el riesgo de mortalidad y conllevan un costo económico importante. Los factores relacionados con el estilo de vida no permiten explicar completamente su origen. Durante las últimas décadas se observó una reducción del tiempo de sueño, paralela al aumento de la prevalencia de obesidad y diabetes. En el presente artículo se evaluaron los datos existentes acerca de la relación entre el acortamiento del sueño nocturno, es decir, hasta una duración menor de 7 horas, y el aumento del riesgo de obesidad y diabetes.

Se proponen 3 vías principales como posibles mediadoras del efecto adverso de la disminución del sueño sobre el riesgo de obesidad y diabetes: la alteración del metabolismo de glucosa, el aumento del apetito y la disminución del gasto energético. La obesidad es un factor de riesgo significativo de diabetes tipo 2. No obstante, la privación de sueño puede aumentar este riesgo en ausencia de aumento ponderal. Además, la disminución del sueño se relaciona con aumento del apetito y mayor disponibilidad de horas para comer. Todo esto puede empeorar ante la presencia de trastornos respiratorios del sueño.

La reducción del sueño y el metabolismo de la glucosa

En general, la glucemia es regulada en forma minuciosa para evitar desequilibrios que afecten la salud. La tolerancia a la glucosa depende del balance entre la síntesis hepática de glucosa y su utilización por tejidos dependientes de insulina como el músculo y no dependientes como el cerebro. En consecuencia, la tolerancia a la glucosa depende de la capacidad de las células beta del páncreas para secretar insulina y de la capacidad de esta última para inhibir la síntesis de glucosa y aumentar su utilización periférica. La resistencia a la insulina tiene lugar cuando se requieren niveles elevados para disminuir la glucemia luego de administrar glucosa exógena. En los sujetos sanos, la tolerancia a la glucosa varía durante el día. Se observa una reducción vespertina debida a la disminución de la sensibilidad a la insulina y de la secreción de esta hormona ante el aumento de la glucemia. Durante la noche se verifica una disminución aun mayor de la tolerancia a la glucosa, que depende del sueño. De hecho, existen diferentes mecanismos destinados a mantener niveles estables de glucemia durante el ayuno nocturno asociado con el sueño. La utilización de glucosa es mayor durante el despertar y menor durante el sueño no REM. En cambio, su nivel durante el sueño REM es intermedio. Por lo tanto, durante la primera mitad de la noche el metabolismo de la glucosa es bajo y durante la segunda mitad se eleva.

El metabolismo de la glucosa y la reducción del sueño

Según los resultados de estudios anteriores, la resistencia a la insulina se incrementa progresivamente a medida que aumenta la exposición a la privación parcial de sueño. La resistencia a la insulina es un factor de riesgo reconocido para la aparición de diabetes tipo 2. Asimismo, es posible que la resistencia a la insulina favorezca el aumento de la adiposidad y del peso corporal. Debe destacarse que en los estudios mencionados se restringió el sueño significativamente, hasta una cantidad total de 4 horas, por ejemplo. En consecuencia, no queda claro cuál es el resultado de una restricción menor.

Los mecanismos subyacentes a las alteraciones de la homeostasis de la glucosa luego de la restricción parcial recurrente del sueño serían multifactoriales. Se propone, por ejemplo, una disminución del metabolismo cerebral de la glucosa. La menor liberación de insulina se debería al aumento de la actividad simpática sobre las células beta del páncreas. Asimismo, los trastornos del perfil de secreción de la hormona de crecimiento y el cortisol también contribuirían a la alteración de la regulación de la glucemia observada durante la disminución de sueño.

Por último, se postula una participación del aumento de los niveles de citoquinas proinflamatorias, lo cual predispone a la resistencia a la insulina y a la diabetes.

Papel de la duración y calidad del sueño sobre el control de la glucemia en pacientes con diabetes tipo 2

Se propone la existencia de una relación entre la corta duración del sueño y la gravedad de la diabetes preexistente. Recientemente se realizó un estudio al respecto y se informó que la disminución de 3 horas de sueño por noche se relaciona con un aumento de la hemoglobina glicosilada (HbA_1c) del 1.1%. Asimismo, la HbA_1c aumentó un 1.9% ante un aumento de 5 puntos en el Pittsburgh Sleep Quality Index (PSQI). No se pudo establecer una relación causal entre las variables evaluadas. El control glucémico inadecuado en pacientes diabéticos puede afectar la calidad del sueño. Además, en otros estudios se halló una relación causal opuesta: la mala calidad o duración del sueño afectaría el control glucémico. Por lo tanto, son necesarios estudios adicionales al respecto.

Reducción de las horas de sueño y riesgo de diabetes

En el Nurses Health Study se halló un aumento del riesgo de diabetes sintomática ante la disminución de las horas de sueño. En otros estudios realizados en Japón, Suecia y Alemania también se encontró una asociación entre la disminución de la duración o de la calidad del sueño y el aumento del riesgo de diabetes tipo 2. En el Massachusetts Male Aging Study se observó que los hombres sin diabetes que dormían 6 horas o menos por noche presentaban un riesgo doble de presentar la enfermedad. Los resultados fueron similares al tener en cuenta diversas variables como el índice de masa corporal, el tabaquismo y la edad. En los estudios mencionados se incluyeron poblaciones con características diversas. En general, los resultados indicaron sistemáticamente que el acortamiento o la mala calidad de sueño puede aumentar el riesgo de diabetes tipo 2, especialmente en los hombres. No obstante, se necesitan estudios adicionales en los cuales se incluya una medición objetiva y no subjetiva de los parámetros relacionados con el sueño.

Disminución del sueño y regulación del apetito

La regulación del apetito conlleva una interacción entre señales hormonales y mecanismos neuronales, en la que interviene el núcleo arcuato hipotalámico, el cual tiene un circuito estimulador y otro inhibidor del apetito. Asimismo, participan señales hormonales mediadas por la leptina, que promueve la saciedad, y la grelina, que aumenta el apetito y la ingesta. Del mismo modo, estas hormonas tendrían efectos opuestos sobre el consumo energético. El nivel de leptina aumenta durante la noche, lo cual depende del consumo de alimentos. No obstante, en estudios efectuados mediante nutrición parenteral se halló un aumento independiente de la ingesta, aunque de menor magnitud. En cuanto a la grelina, también se observa un pico nocturno, el cual reflejaría parcialmente un rebote posterior a la ingesta. El nivel disminuye espontáneamente durante la segunda mitad del período de sueño a pesar de la condición de ayuno.

En estudios realizados en modelos animales se halló que el ayuno disminuye la cantidad del sueño y que la privación total de este último provoca una hiperfagia significativa. En el hipotálamo lateral existe un grupo de neuronas que expresan 2 péptidos excitatorios: orexina A y orexina B. Ambos derivan de un precursor común y tienen un efecto estimulante de la ingesta y la vigilia. Este grupo de neuronas proyecta directamente a los centros principales promotores de la vigilia del tronco cerebral y al núcleo tuberomamilar hipotalámico y activa las neuronas promotoras del apetito que contienen el neuropéptido Y y se encuentran en el núcleo arcuato. Asimismo, la actividad orexinérgica se encuentra influenciada por señales centrales y periféricas: mientras que la glucosa y la leptina tienen un efecto inhibitorio, la grelina promueve la activación. En modelos animales se halló que la privación del sueño y el estrés asociado con esta situación aumentan la actividad orexinérgica. Aún no hay datos concluyentes respecto de la privación de sueño en seres humanos bajo condiciones confortables.

Recientemente se informó que las orexinas participan en el control de la recompensa y la motivación. Se propuso que la disminución del sueño puede afectar la calidad y cantidad de la ingesta no homeostática relacionada con factores emocionales y psicosociales. Por otra parte, se halló una asociación entre la disminución de la cantidad de sueño y la ingesta irregular y desequilibrada. Son necesarios estudios adicionales en seres humanos sobre el papel de la reducción del sueño en la alteración de los mecanismos relacionados con la ingesta no homeostática.

Leptina y grelina durante la disminución del sueño

En pacientes que recibían nutrición parenteral se halló un aumento leve de los niveles plasmáticos de leptina durante la privación del sueño nocturno, con un nivel máximo durante las últimas horas de la noche. La privación total de sueño durante 88 horas con alimentación programada para mantener el peso corporal disminuyó la amplitud de la variación diurna del nivel de leptina sin cambios ponderales. En comparación con lo observado ante un patrón normal de sueño, el aumento nocturno del nivel de grelina disminuyó significativamente durante la privación total aguda de sueño.

En otro estudio se halló que la disminución de la duración del sueño se asocia con una reducción de los niveles de leptina y de su variación diurna, sin relación con la ingesta calórica y la actividad física. En el Wisconsin Sleep Cohort Study también se encontró una asociación entre la leptina, la grelina y la duración del sueño. El tiempo total de sueño determinado mediante polisomnografía se asoció negativamente con el nivel de grelina. En cambio, el tiempo promedio de sueño evaluado mediante un registro confeccionado por los participantes se relacionó en forma positiva con los niveles de leptina, independientemente del índice de masa corporal.

Se halló que los sujetos con una duración normal del sueño tienen índices de adiposidad más bajos y una prevalencia menor de sobrepeso y obesidad en comparación con los sujetos que duermen menos. Además, los niveles de leptina en este último grupo serían significativamente inferiores en comparación con lo pronosticado según el nivel de adiposidad corporal. Se propuso el concepto de resistencia a la leptina para explicar por qué la mayoría de los sujetos obesos presentan niveles elevados de la hormona. La leptina se une a la proteína C-reactiva (PCR) circulante, lo cual atenúa sus efectos fisiológicos. La obesidad y la privación de sueño se relacionan con un aumento de los niveles de PCR. La disminución de los niveles de leptina y el aumento de la concentración de PCR observados ante la privación del sueño influirían más negativamente sobre el balance energético en comparación con la disminución del nivel de leptina aislada.

En conjunto, los datos disponibles sugieren que la duración del sueño es importante respecto de la regulación de los niveles de leptina y grelina, el hambre y el apetito. La disminución del sueño afectaría la capacidad de la leptina y de la grelina para regular la necesidad calórica, lo cual se traduce en una percepción interna de disponibilidad energética insuficiente. En consecuencia, la disminución del sueño puede provocar aumento de la ingesta.

Duración del sueño e índice de masa corporal

Existiría una asociación negativa entre la duración del sueño y el índice de masa corporal. Esto se observa en sujetos de edades e índices de masa corporal diversos. Se halló una relación significativa entre la obesidad y el acortamiento del sueño. Asimismo, el aumento de la duración del sueño se asocia con una disminución del índice de masa corporal. Resultaría necesario efectuar estudios adicionales prospectivos en los cuales se evalúe objetivamente la duración del sueño y el nivel de adiposidad.

Disminución del sueño y gasto de energía

El gasto energético cumple un papel importante en el control del peso corporal y la adiposidad. Se demostró que la restricción recurrente del sueño se relaciona con aumento de la somnolencia, disminución de la vigilia y alteración neuroconductual. No obstante, no se determinó la asociación entre estos signos y síntomas y la disminución del gasto de energía. Los sujetos con trastornos del sueño o somnolencia diurna significativa refieren una disminución sustancial del nivel de actividad física y energía. En consecuencia, posiblemente exista una asociación directa entre el sueño y el gasto de energía.

La disminución del sueño puede afectar el gasto energético mediante su influencia sobre los niveles de grelina y leptina. En modelos animales se halló un efecto opuesto sobre el gasto de energía para estas hormonas. La leptina aumentaría el gasto energético mediante el incremento de la termogénesis. En diversos estudios se observó la disminución del nivel de leptina ante la reducción del sueño. Es posible que esta disminución de las concentraciones de la hormona se acompañe de un descenso del gasto de energía. Del mismo modo, el aumento del nivel de grelina luego de la restricción parcial de sueño se relacionaría con la disminución de la termogénesis.

Conclusión

La disminución crónica y parcial de la duración del sueño aumentaría el riesgo de obesidad y diabetes mediante diversos mecanismos. Entre éstos se incluye la alteración de la regulación de la glucemia y del control neuroendocrino del apetito, con aumento de la ingesta y disminución del gasto energético.

Especialidad: Bibliografía - Endocrinología