Interrupción circadiana y riesgo de enfermedad cardiometabólica

El sistema circadiano humano juega un papel vital en muchos procesos fisiológicos, y los ritmos circadianos se encuentran prácticamente en todos los tejidos y órganos. La interrupción de los ritmos circadianos puede conducir a resultados adversos para la salud.

Se revisó la evidencia de estudios poblacionales recientes porque representan el comportamiento del mundo real y pueden ser útiles en el desarrollo de estudios futuros para reducir el riesgo de condiciones de salud adversas, incluidas enfermedades cardiovasculares, obesidad y diabetes mellitus, que pueden ocurrir debido a la interrupción circadiana. Se realizó una búsqueda electrónica en PubMed y Web of Science (2012-2022). Los artículos seleccionados se basaron en criterios específicos de inclusión y exclusión.

Se discuten cinco factores que pueden alterar la alineación del ritmo circadiano: trabajo por turnos, cronotipo tardío, hora de dormir tarde, irregularidad del sueño y hora de comer tarde.

La evidencia de estudios observacionales de estos disruptores circadianos sugiere posibles efectos perjudiciales en la salud cardiometabólica, que incluyen mayor IMC/obesidad, mayor presión arterial, mayor dislipidemia, mayor inflamación y diabetes.

La investigación futura debería identificar las vías subyacentes específicas para mitigar las consecuencias para la salud del trabajo por turnos. Además, los horarios óptimos de sueño y comida para la salud metabólica se pueden explorar en estudios de intervención. Por último, es importante que se maneje el momento de las señales ambientales externas (como la luz) y los comportamientos que influyen en los ritmos circadianos.

Los ritmos circadianos o relojes biológicos son reguladores endógenos ubicados en las células u organismos responsables de la coordinación de las actividades fisiológicas y conductuales, permitiendo que los organismos se adapten a un entorno cambiante dentro de un ciclo de 24 horas.

Se cree que el papel principal de este sistema circadiano es organizar los procesos fisiológicos temporalmente con el fin de anticipar periodos de actividad y de descanso. Los ritmos de estos procesos están controlados por "relojes" internos, con un reloj central ubicado en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo, que sirve como conductor de los relojes que se encuentran en casi todos los tejidos del cuerpo. La naturaleza ubicua de estos relojes en todo el cuerpo atestigua la importancia de estos ritmos para la salud.

Mantener la sincronía es clave para una salud óptima, y ​​esto incluye la sincronía entre los relojes internos y el mundo externo, así como la sincronía entre todos los relojes internos.

Figura 1

El sistema circadiano es jerárquico con un reloj central en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo y relojes periféricos en los tejidos y órganos de todo el cuerpo. La principal señal del horario, que sincroniza el reloj central, es la luz (Flecha A), mientras que los relojes periféricos se sincronizan a través de varios caminos El reloj central regula los ritmos circadianos de los periféricos a través de varios mecanismos (flechas B), como el control de la temperatura corporal, la actividad del sistema nervioso simpático y las hormonas, como la melatonina. La sincronización de los relojes periféricos también puede sincronizarse a través de la alimentación (flecha C).

Esta revisión se centra en estudios observacionales que examinan la salud y el comportamiento en entornos del mundo real para determinar si existen asociaciones entre los comportamientos habituales y la salud. Se resume la evidencia observacional de la asociación entre marcadores de una interrupción circadiana potencial y los resultados cardiometabólicos. Ciertos comportamientos y las exposiciones ambientales, como la luz, pueden influir en el funcionamiento de los relojes centrales y periféricos y conducen a la interrupción circadiana.

Los trabajos por turnos, que a menudo implican cambiar el sueño y las comidas entre la noche y el día, pueden ser una forma extrema de interrupción circadiana. Otros factores que pueden afectar la alineación del ritmo circadiano incluyen el cronotipo, el horario de las comidas y la regularidad y horario del sueño. Los estudios observacionales han hallado que los trabajadores de turnos rotativos o nocturnos (cronotipo vespertino), el horario del sueño, la irregularidad del sueño y el horario de las comidas pueden tener efectos adversos sobre los resultados cardiometabólicos.

Figura 2

Es importante señalar que los estudios observacionales no implican causalidad; sin embargo, una asociación entre estos factores y las enfermedades cardiometabólicas destacan su importancia para las investigaciones futuras y la salud pública.

Se realizaron búsquedas en PubMed y Web of Science. Se incluyeron estudios revisados ​​por pares en seres humanos que fueron publicados entre 2012 y 2022. Solo se analizaron estudios publicados en inglés con participantes adultos.

> Trabajo por turnos

Los trabajadores por turnos tienen horarios de trabajo fuera de los horarios tradicionales (9 a.m. a 17:00 a.m.). Las personas clasificadas como trabajadores por turnos tienen horarios matutinos, nocturnos, rotativos y/o vespertinos. El trabajo por turnos altera el ciclo normal de sueño y vigilia porque estos trabajadores suelen tener que dormir durante el día, lo que interrumpe los ritmos circadianos y, por lo tanto, aumenta el riesgo de enfermedades crónicas.

Los trabajadores por turnos a menudo se exponen a la luz que no es la luz diurna natural. La interrupción del ritmo circadiano asociada con el trabajo por turnos es un factor de riesgo de ECV, diabetes, obesidad, hipertensión, trastornos del sueño y metabólicos.

Los estudios observacionales han demostrado un efecto adverso del trabajo por turnos sobre las enfermedades cardiometabólicas y los factores de riesgo. Por ejemplo, los metanálisis han mostrado que los trabajadores por turnos eran aproximadamente el 23% más propensos al sobrepeso u obesidad, tenían un aumento del 14% del riesgo de diabetes incidente, 11% a 35% más de probabilidad de síndrome metabólico, 10% más de probabilidad de prevalencia de hipertensión y 30% de probabilidad de hipertensión incidente. Una revisión sistemática de 45 estudios epidemiológicos también halló que los trabajadores del turno de noche tenían una presión arterial sistólica y diastólica significativamente más elevada.

El trabajo por turnos se ha asociado con algunos factores de riesgo de enfermedades cardiometabólicas.

Un estudio transversal de mujeres empleadas en hospitales halló que las que trabajaban en turnos rotativos tenían un puntaje de riesgo cardiometabólico más elevado, basado en una combinación de presión arterial, glucemia en ayunas, triglicéridos y medida de la circunferencia de la cintura. Este estudio también demostró diferencias en el patrón diurno de los niveles de cortisol urinario. Los trabajadores por turnos tenían menor producción total de cortisol de 24 horas y un patrón más plano durante 2 días de la recolección de orina en comparación con los trabajadores diurnos.

También se hallaron diferencias en los niveles de lípidos asociadas al trabajo por turnos. Una revisión sistemática de 66 artículos mostró que los trabajadores por turnos, en particular los del turno noche, tenían niveles más elevados de colesterol total, aumento de los triglicéridos y niveles de colesterol de alta densidad más bajos, que son factores de riesgo conocidos de ECV.

La inflamación también se ha asociado con el trabajo por turnos. Un estudio entre los trabajadores masculinos por turnos halló que la proteína C reactiva hipersensible (PCRhs), un marcador de inflamación, fue significativamente mayor en ex trabajadores por turnos en comparación con los trabajadores diurnos. Hallazgos similares se observaron en otro estudio que mostró niveles más elevados de PCRhs en trabajadoras por turnos en comparación con las trabajadoras diurnas. Otro estudio entre enfermeras mostró que aquellas que trabajaban en turnos nocturnos rotativos tenían un nivel más elevado de PCR en comparación con las que nunca trabajaron en turnos rotativos.

Sin embargo, un estudio no halló una relación entre el trabajo por turnos y la PCRhs, pero sí una relación significativa entre la jornada laboral prolongada y una PCRhs más elevada, así como un efecto de interacción con la inflamación de bajo grado entre el trabajo prolongado y el trabajo por turnos. La inflamación es un factor de riesgo de ECV, diabetes tipo 2 y obesidad; por lo tanto, la inflamación crónica en los trabajadores por turnos puede desempeñar un papel en el inicio y la progresión de estas condiciones.

Los niveles de presión arterial y los ritmos diurnos juegan un papel importante en la salud cardiovascular, ya que los niveles de presión arterial tienen un ritmo circadiano que puede ser interrumpido por el trabajo por turnos. Los valores de la presión arterial son elevados durante la vigilia, particularmente durante las horas de trabajo en comparación con los períodos sin trabajar, y debido a que los períodos de trabajo ocurren en un tiempo biológico (noche) en el que los niveles de presión arterial deberían ser más bajos, el trabajo por turnos (especialmente el trabajo nocturno) puede afectar el patrón normal de la presión arterial diurna, lo que lleva a un mayor riesgo de ECV. De hecho, se ha demostrado que la presión sanguínea es elevada en los trabajadores por turnos en comparación con los trabajadores diurnos.

En los trabajadores por turnos, los cambios en los comportamientos saludables, como la dieta y el sueño, pueden explicar parcialmente el mayor riesgo de enfermedades cardiometabólicas. Los trabajadores por turnos pueden consumir alimentos menos saludables, como grasas saturadas y bebidas sin alcohol en comparación con los trabajadores diurnos y comen por la noche, cuando el cuerpo está preparado para dormir.

El trabajo por turnos puede contribuir a los cambios en la hora de comer, como comer todo el día y saltarse comidas, lo que puede afectar las hormonas reguladoras del apetito y conducir a la desregulación del ritmo circadiano interno, aumentando el riesgo de enfermedades cardiometabólicas. Los resultados de un estudio transversal mostraron que los trabajadores por turnos tenían mayor consumo calórico (56 kcal/día más) en comparación con los trabajadores diurnos, posiblemente debido a las horas laborales.

La mala calidad del sueño es otro factor común que tienen los trabajadores por turnos, lo que puede explicar parcialmente el aumento del riesgo de enfermedades cardiometabólicas. El estudio en enfermeras mostró una mala calidad del sueño tanto en las que cumplían turnos rotativos como en las que no, siendo el trabajo por turnos un factor de riesgo independiente de la falta de sueño. La mala calidad del sueño se ha asociado con mayor riesgo cardiometabólico.

Estudios destacados demuestran que el trabajo por turnos tiene un impacto en la salud cardiometabólica, y los mecanismos potenciales podrían estar relacionados con la inflamación, la alteración de la regulación de la presión arterial o las conductas poco saludables. Una limitación a tener en cuenta es que la definición de trabajo por turnos no es consistente entre los estudios, mientras que los horarios de trabajo diferentes pueden variar en el grado de interrupción circadiana o el deterioro de la salud cardiometabólica.

El cronotipo es una construcción diseñada para identificar el momento preferido o real para las actividades, como dormir.

El cronotipo puede ser evaluado utilizando cuestionarios de autoevaluación estándar validados. Los más comunes son el cuestionario Morningness-Eveningness Questionnaire, que evalúa el momento preferido de los comportamientos, y el Munich Chronotype Questionnaire que evalúa el momento real del comportamiento, como el sueño. También se pueden utilizar las estimaciones objetivas del horario en que ocurre el sueño, como la actigrafía de muñeca.

El cronotipo, particularmente si se usa el Morningness-Eveningness, a menudo agrupa a los individuos en los cronotipos matutino, vespertino e intermedio. Los individuos de cronotipo matutino son los madrugadores que prefieren las horas más tempranas de la mañana y tienden a despertarse e irse a la cama temprano, mientras que los tipos nocturnos se despiertan y acuestan más tarde y su rendimiento máximo ocurre más tarde en el día.

Los estudios observacionales han relacionado los cronotipos vespertinos con un aumento de la prevalencia de varias ECV enfermedades metabólicas, incluyendo una mayor prevalencia de diabetes, síndrome metabólico y ECV. Un metanálisis de estudios transversales informó que los cronotipos vespertinos tenían más probabilidades de tener diabetes que los tipos matutinos.

En el Nurses’Health Study 2, de >64.000 mujeres del tipo matutino, se halló una leve reducción de la probabilidad de diabetes prevalente en comparación con los cronotipos intermedios, pero el cronotipo vespertino no se asoció con diabetes prevalente. Sin embargo, en un análisis prospectivo de 319 participantes, con un período de seguimiento de aproximadamente 2 años, el cronotipo no se asoció con diabetes incidente en modelos totalmente ajustados.

El análisis del Biobanco del Reino Unido, con casi 400.000 participantes,  mostró que el cronotipo matutino se asoció con un riesgo reducido de ECV incidente y menor riesgo de accidente coronario, en 5 años de seguimiento.

Los factores de riesgo o predictores subclínicos de enfermedad cardiometabólica también se han visto asociados al cronotipo. En los metanálisis de estudios transversales mencionados anteriormente, en comparación con los cronotipos matutinos, los cronotipos vespertinos mostraron niveles significativamente más elevados de glucemia en ayunas, hemoglobina A1c, triglicéridos y colesterol ligado a lipoproteínas de baja densidad, pero no se hallaron diferencias significativas en el índice de masa corporal (IMC).

Un estudio halló que el cronotipo nocturno se asoció con niveles más elevados de proteínas circulantes, incluido el inhibidor del activador del plasminógeno 1. Se demostró que las proteínas estaban relacionadas con la resistencia a la insulina.

La asociación entre los cronotipos vespertinos y el riesgo de enfermedades cardiometabólicas puede deberse a factores ambientales y conductuales. Por ejemplo, las personas con cronotipo vespertino pueden consumir dietas de peor calidad y mayor contenido calórico en comparación con los cronotipos matutino o intermedio, y menor actividad física, lo que podría conducir a una mala salud cardiovascular.

Los cronotipos nocturnos también están expuestos a la luz en horas inoportunas, lo que puede conducir a una interrupción circadiana. El cronotipo influye en la hora de dormir y de la comida, que también se asocian con la salud cardiometabólica. En un estudio de 872 adultos de mediana a mayor edad, las personas con un cronotipo vespertino tenían un horario de sueño y de comida más tardíos en comparación con aquellos con un cronotipo más temprano. Dos estudios que examinaron la combinación del cronotipo con el trabajo por turnos no hallaron una asociación significativa.

En general, los hallazgos observacionales sugieren que los cronotipos más tardíos/nocturnos se asocian con resultados adversos para la salud en comparación con los cronotipos de madrugada/mañana. Sin embargo, se necesitan más estudios prospectivos. Por otra parte, es necesario identificar los mecanismos subyacentes. Puede ser que los riesgos para la salud asociados con el cronotipo vespertino se deban a la falta de coincidencia con el cronotipo preferido y las propias obligaciones sociales, que conducen a comportamientos nocivos o inapropiadamente cronometrados.