Impatto di una lieve restrizione del sonno sullo stress ossidativo endoteliale

Una lieve restrizione del sonno avvia lo stress ossidativo endoteliale, segnando una fase iniziale nello sviluppo delle malattie cardiovascolari.

Dicembre 2023
Impatto di una lieve restrizione del sonno sullo stress ossidativo endoteliale

Riepilogo

La restrizione del sonno è associata ad un aumento del rischio cardiovascolare, che è più pronunciato nelle donne che negli uomini. Recentemente, abbiamo riportato la prima prova causale che una restrizione del sonno lieve e prolungata, che imita le condizioni della “vita reale” , compromette la funzione endoteliale , un passaggio chiave nello sviluppo e nella progressione delle malattie cardiovascolari, nelle donne sane. Tuttavia, i meccanismi sottostanti non sono chiari. Negli organismi modello, la restrizione del sonno aumenta lo stress ossidativo e regola positivamente la risposta antiossidante attraverso l’induzione del fattore regolatore antiossidante nucleare (derivato eritroide 2)-like 2 (Nrf2).

Qui, abbiamo valutato direttamente lo stress ossidativo delle cellule endoteliali e le risposte antiossidanti in donne sane (n = 35) dopo 6 settimane di lieve restrizione del sonno (1,5 ore in meno del sonno normale) utilizzando un disegno crossover randomizzato. La restrizione del sonno ha aumentato notevolmente lo stress ossidativo endoteliale senza sovraregolare la risposta antiossidante. Utilizzando RNA-seq e un database di interazione proteina-proteina previsto, abbiamo identificato una ridotta espressione del difetto endoteliale nel dominio Cullin Neddylation-1 contenente 3 (DCUN1D3), una proteina che autorizza le risposte antiossidanti Nrf2, come mediatore della risposta antiossidante endoteliale alterata durante restrizione del sonno. Pertanto, la restrizione del sonno compromette l’eliminazione dello stress ossidativo endoteliale che nel tempo aumenta il rischio cardiovascolare.

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Figura : La funzione delle cellule endoteliali durante la veglia è compromessa dopo la restrizione del sonno rispetto al sonno adeguato. Dopo un sonno adeguato, lo stress ossidativo endoteliale che si accumula durante la veglia viene eliminato da un’adeguata risposta antiossidante. L’espressione dell’mRNA di SRF aumenta dopo un aumento della pressione del sonno durante la veglia, sovraregolando DCUN1D3 e sequestrando Cul3 nella membrana plasmatica. La ridotta disponibilità di Cul3 nel complesso di ubiquitinazione Nrf2 rilascia Nrf2 e consente la sua traslocazione nucleare e l’attivazione di geni antiossidanti. A seguito della restrizione del sonno, le risposte antiossidanti endoteliali non sono adeguatamente regolate, portando ad un aumento dello stress ossidativo endoteliale. La riduzione dell’espressione dell’mRNA di SRF durante la veglia dopo la restrizione del sonno porta ad una riduzione dell’espressione di DCUN1D3 e ad un conseguente aumento della disponibilità di Cul3 nel complesso di ubiquitinazione di Nrf2, che intrappola Nrf2 e ne impedisce la traslocazione nucleare e l’attivazione di geni antiossidanti. Una ridotta risposta antiossidante endoteliale dopo un sonno insufficiente causa un aumento dello stress ossidativo durante la veglia, che compromette la funzione endoteliale e può aumentare il rischio cardiovascolare.

Registro di prova: NCT02835261 

Commenti

Non hai dormito abbastanza? Le tue cellule vascolari stanno annegando negli ossidanti.

Molti americani (circa un terzo) dormono abitualmente solo dalle cinque alle sei ore invece delle sette-otto ore raccomandate. Ma anche un deficit di sonno lieve e cronico può aumentare il rischio di sviluppare malattie cardiache più avanti nella vita: sondaggi condotti su migliaia di persone hanno scoperto che le persone che riferiscono deficit di sonno lievi ma cronici hanno più malattie cardiache più avanti nella vita rispetto a coloro che riferiscono deficit di sonno lievi ma cronici. deficit del sonno persone che dormono abbastanza.

Un nuovo studio della Columbia sulle donne mostra cosa succede nel corpo durante la privazione del sonno lieve e cronica.

Dopo sole sei settimane di sonno ridotto , lo studio ha scoperto che le cellule che rivestono i nostri vasi sanguigni sono inondate di ossidanti dannosi . E a differenza delle cellule ben riposate, le cellule che dormono poco non riescono ad attivare le risposte antiossidanti per eliminare le molecole distruttive.

Il risultato: cellule infiammate e disfunzionali, un primo passo nello sviluppo di malattie cardiovascolari.

"Questa è una delle prime prove dirette che dimostrano che i deficit lievi e cronici del sonno causano malattie cardiache", afferma la leader dello studio Sanja Jelic, MD, direttrice del Columbia Sleep Medicine Center e professoressa di medicina presso la Divisione di malattie polmonari, allergie e malattie cardiache . e terapia intensiva presso il Vagelos College of Physicians and Surgeons della Columbia University.

"Finora abbiamo visto associazioni tra sonno e salute del cuore solo in studi epidemiologici, ma questi studi potrebbero essere contaminati da molti fattori confondenti che non possono essere identificati o aggiustati. Solo studi randomizzati e controllati possono determinare se questa connessione è reale e "Cosa cambia nel corpo causato dal sonno breve potrebbe aumentare le malattie cardiache."

Studi precedenti non hanno esaminato i deficit cronici del sonno. Gli studi sul sonno umano hanno esaminato gli effetti fisiologici di alcune notti di privazione del sonno profondo.

"Ma non è così che la gente si comporta notte dopo notte. La maggior parte delle persone si alza ogni giorno più o meno alla stessa ora, ma tendono a posticipare l’ora di andare a dormire di un’ora o due", dice Jelic. "Volevamo imitare quel comportamento, che è il modello di sonno più comune che vediamo negli adulti."

I ricercatori hanno esaminato quasi 1.000 donne a Washington Heights per lo studio, arruolando 35 donne sane che in genere dormono dalle sette alle otto ore ogni notte e che hanno potuto completare lo studio di 12 settimane.

Per sei settimane le donne dormirono secondo la loro consueta routine; Durante le altre sei settimane andarono a letto un’ora e mezza più tardi del solito. Il sonno di ogni partecipante è stato controllato con rilevatori del sonno indossati al polso.

In conclusione: vai a dormire e basta

"Molti problemi potrebbero essere risolti se le persone dormissero almeno dalle sette alle otto ore per notte", dice Jelic. "Le persone giovani e sane dovrebbero sapere che se continuano a dormire meno ore, aggravano il loro rischio cardiovascolare."

Prossimi passi

Recenti studi epidemiologici suggeriscono che orari incostanti per andare a dormire possono aumentare il rischio di malattie cardiache. Il team di Jelic sta progettando uno studio per vedere se la variabilità prima di andare a dormire influisce sulle cellule vascolari allo stesso modo del sonno breve, cronico ma regolare.