Как недостаток, так и избыток сна связаны с ускоренным старением

Анализ биологических часов во всем человеческом организме показывает, что как недостаток, так и избыток сна могут ускорить старение головного мозга, сердца, легких и иммунной системы, а также связаны с широким спектром заболеваний. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Nature.

«Предыдущие исследования показали, что сон в значительной степени связан со старением и патологической нагрузкой на мозг. Наше исследование идет дальше и показывает, что как недостаток, так и избыток сна связаны с более быстрым старением почти всех органов, подтверждая идею о том, что сон важен для поддержания здоровья органов в рамках скоординированной сети «мозг-тело», включая метаболический баланс и здоровую иммунную систему», — говорит руководитель исследования Цзюньхао Вэнь из Колумбийского университета. 

Все большую популярность приобретают «биологические часы», позволяющие с помощью машинного обучения определять, на сколько лет человек стареет быстрее или медленнее своего хронологического возраста, на основе биологических данных (например, белков, полученных в результате малоинвазивного анализа крови).

Хотя большинство биологических часов измеряют старение всего организма, органы стареют с разной скоростью — этот факт хорошо известен женщинам, столкнувшимся с тикающими биологическими часами из-за быстро стареющих яичников.

Группа Вэня находится в авангарде разработки биологических часов для конкретных органов в организме, которые могли бы предоставлять пациентам более точную и персонализированную информацию.

«Всех волнуют эти биологические часы старения и их способность прогнозировать риск заболеваний и смертности, — говорит Вэнь. — Но для меня более интересный вопрос заключается в том, можем ли мы связать биологические часы старения с фактором образа жизни, который можно изменить со временем, чтобы замедлить старение?»

Сон стал идеальным примером для проверки, поскольку все большее значение придается сну как фактору, влияющему на здоровье. «Я тоже очень чутко сплю и начала беспокоиться о последствиях для себя», — говорит Вэнь.

Для создания своих «часов старения» Вэнь использовал данные, собранные у полумиллиона участников британского биобанка, и применил машинное обучение для определения признаков старения органов. Вэнь использовал широкий спектр источников данных для создания «часов старения» на основе структурных данных медицинских изображений, специфических для органов белков и молекул, обнаруженных в крови каждого органа.

«Например, в печени у нас есть биологические часы старения, построенные на основе данных о белках, биологические часы старения, основанные на метаболических данных, и биологические часы старения, основанные на данных визуализации», — говорит Вэнь. «Это позволяет нам увидеть, связана ли функция сна с биологическими часами старения, полученными на основе данных из различных омиксных и молекулярных слоев».

Затем он оценил взаимосвязь между продолжительностью сна человека (по данным каждого участника Биобанка) и его биологическим возрастом, рассчитанным на основе 23 биологических часов старения в 17 системах органов.

В целом по всему организму выявилась скоординированная U-образная закономерность: в популяции UK Biobank как короткий сон (менее 6 часов), так и длительный сон (более 8 часов) были связаны с более быстрым старением, в то время как наименьшее старение наблюдалось у людей, которые сообщали о сне продолжительностью от 6,4 до 7,8 часов в сутки. Это не означает, что продолжительность сна сама по себе вызывает более быстрое или медленное старение органов, но это предполагает, что как недостаточный, так и избыточный сон могут быть маркерами ухудшения общего состояния здоровья всего организма.

Взаимосвязь между сном и болезнями предполагает наличие связи между мозгом и телом, выходящей за рамки простого воздействия на сам мозг.

Среди расстройств, связанных с работой головного мозга, короткий сон был значительно связан с депрессивными эпизодами и тревожными расстройствами, что подтверждается и другими исследованиями сна и психического здоровья.

Недостаток сна также был связан с ожирением, диабетом 2 типа, гипертонией, ишемической болезнью сердца и аритмиями. Как короткий, так и длительный сон были связаны с хронической обструктивной болезнью легких, астмой и комплексом расстройств пищеварения, включая гастрит и гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь.

Помимо прогнозирования заболеваний, органоспецифические биологические часы старения также ценны для определения связи сна с конкретными заболеваниями, как это показано на примере исследования Вэня депрессии в пожилом возрасте.

Хотя исследование не смогло однозначно определить, является ли продолжительность сна причиной депрессии в пожилом возрасте или депрессия в пожилом возрасте влияет на продолжительность сна, группа Вэня применила «медиационный анализ» к депрессии в пожилом возрасте, задавшись вопросом, опосредуют ли биологические часы старения связь между коротким и длительным сном и депрессией в пожилом возрасте.

Результаты анализа показывают, что недостаток сна может напрямую влиять на бремя депрессии в пожилом возрасте, в то время как длительный сон может воздействовать на депрессию в пожилом возрасте через опосредованный механизм, лежащий в основе циркадных ритмов головного мозга и жировой ткани.

«Это имеет серьезные последствия для будущего управления сном и будущих методов лечения», — говорит Вэнь. «Наше исследование предполагает, что у людей, спящих долго и мало, могут существовать разные биологические механизмы, приводящие к одному и тому же результату — депрессии в пожилом возрасте, и мы не должны лечить их одинаково».

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний