Influencias genéticas y ambientales sobre el sueño infantil

Existe evidencia creciente de que el sueño de corta duración se asocia con resultados adversos para la salud, incluyendo enfermedad cardiovascular, cáncer, alteraciones de la inmunidad, y desórdenes psiquiátricos. Recientemente, también hubo interés en la posibilidad de que el sueño corto sea un factor determinante modificable de la ganancia media de peso.  La duración promedio del sueño se ha reducido sustancialmente a lo largo de los últimos decenios, lo que ha llevado a los Centros para el Control y Prevención a llamar a esta situación un "problema no reconocido de salud pública", aunque una revisión reciente indica que la evidencia del declive secular en el sueño de los niños es menos clara. Sin embargo, es inequívoca la importancia de dormir lo suficiente para el desarrollo infantil.

La observación de que los hermanos pueden variar sustancialmente en sus características de sueño a pesar de compartir el ambiente familiar apunta a la influencia de la "naturaleza", así como la "crianza". Los gemelos proporcionan un experimento fortuito natural que hace posible cuantificar las influencias genéticas y ambientales sobre cualquier fenotipo, tomando ventaja del hecho de que los gemelos idénticos (monocigóticos [MC]) comparten todos los genes de segregación y los gemelos dicigóticos (DC) comparten un promedio del 50%, y tanto los gemelos MC como DC comparten el entorno familiar en la infancia.

En una muestra de gemelos adultos del Registro de Gemelos de Washington, aproximadamente un tercio de la variación en la duración del sueño se atribuyó a efectos genéticos aditivos. También se ha demostrado que los trastornos del sueño son moderadamente heredables en los adultos (~40%), y en un estudio de gemelos adultos jóvenes, tanto la calidad del sueño como las preferencias diurnas ("madrugadores" vs. "noctámbulos") mostraron los efectos de la variación genética significativa.

Hubo relativamente pocos estudios pediátricos de sueño en gemelos. Un estudio con 300 pares de gemelos mostró que las dificultades en el sueño durante la infancia tenían alguna influencia genética. Un estudio italiano reciente (n=314 pares) de niños de 18 meses halló que la variación en los patrones de sueño era predominantemente debido a factores ambientales compartidos. Sin embargo, ningún estudio tuvo el poder estadístico para detectar pequeños efectos. El objetivo de este estudio fue por lo tanto, investigar las influencias ambientales y genéticas en la duración del sueño y los problemas del sueño en la infancia en una gran cohorte de gemelos.

Métodos

El estudio Gemini es un estudio de cohorte basado en una población de gemelos jóvenes en el Reino Unido, centrándose sobre los determinantes de las trayectorias del peso en la primera infancia. Un total de 2402 familias con gemelos nacidos en Inglaterra y Gales entre marzo y diciembre de 2007 (36% del total de nacimientos de gemelos vivos) estuvieron de acuerdo en participar y completar los cuestionarios de referencia cuando los gemelos tenían aproximadamente 8,2 meses (DE: 2,2; rango: 4,0 - 20,3 meses). El cuestionario conteniendo las preguntas sobre el sueño reportado en este estudio fue completado por 1931 familias (80%) cuando los gemelos tenían aproximadamente 16 meses de edad (media: 1,8; DE: 1,1; rango: 14,0 - 27,4 meses). Menos del 1% de la cohorte tenía diagnóstico de trastorno del desarrollo a los 15 meses. Como era de esperar en gemelos, el 15% de la muestra tuvo un nacimiento prematuro (< 37 semanas), y el 6,5% eran nacidos de muy bajo peso (categorizado como < 2 DE de la media). Debido a que el número de niños con diagnóstico de trastornos era pequeño, estos niños también se incluyeron en el estudio. Todos los análisis se repitieron excluyendo a los niños de muy bajo al nacer; sin embargo, los resultados no se modificaron. Las familias del estudio Gemini son comparables a aquellas de las estadísticas nacionales de gemelos del Reino Unido en cuanto a sexo, cigocidad, edad gestacional y peso de nacimiento, aunque en común con otras muestras basadas en población, las minorías étnicas y los grupos de menor nivel socioeconómico están insuficientemente representados, y los padres fueron ligeramente más saludables que el promedio con respecto a la dieta, tasas de tabaquismo e IMC. Para determinar cigocidad en pares de gemelos del mismo sexo, los padres completaron un cuestionario de 20 ítems, que ha demostrado > 95% de precisión contra los marcadores polimórficos del ADN en gemelos de 18 meses. En la muestra del presente estudio, la cigocidad fue incierta en 68 pares, que se excluyeron de los análisis. Todos los padres dieron su consentimiento informado por escrito. La aprobación ética fue otorgada por el Comité de Investigación en Seres Humanos del Servicio de Salud de la Universidad de Londres.

Comportamiento del sueño
El sueño se evaluó mediante ítems modificados del Breve Cuestionario de Sueño Infantil para Niños. Los padres informaron de una serie de aspectos del comportamiento del sueño de sus niños, incluyendo la hora habitual para acostarse y despertar (de lo que se calculó la duración del sueño durante la noche) y la duración de la siesta durante el día. Los padres también informaron si cada niño se despertaba regularmente durante la noche (sí/no). Se realizó diagnóstico de trastorno del sueño si los niños se despertaban incluso una noche por semana de manera regular.

Análisis estadísticos
Todos los análisis se ajustaron por edad y por sexo del niño en el cuestionario completo. Se utilizaron métodos estandarizados para todos los análisis. Se calcularon correlaciones intra-clase gemelo-gemelo para lograr evidencia preliminar de la influencia genética. Mayores correlaciones de MC que de DC indican alguna influencia genética, las correlaciones de DC que son más de la mitad de las correlaciones de MC sugieren algunas influencias compartidas del medio ambiente, y correlaciones de MC < 1 proporcionan evidencia de efectos ambientales únicos o error de medición. Se utilizó un modelo de ecuaciones estructurales para estimar el aditivo genético (A), el medio ambiente compartido (C), y los parámetros del ambiente único (E) (este último también incluye el error de medida) y generar intervalos de confianza (ICs). Para la variable de trastorno del sueño (sí/no), se utilizó un modelo de umbral para datos dicotómicos. La parsimonia de los submodelos (CE, AE, y E) se testeó con 2 pruebas estadísticas de ajuste de buena calidad: el cambio en el X2 y en el criterio de información Akaike (CIA). Para probar las diferencias de género en los parámetros genéticos o ambientales, se llevaron a cabo modelos completos de limitación de género. Se prefirió un modelo nulo (que no permita diferencias de género) para todos los parámetros de sueño, por lo que se combinaron niños y niñas para los análisis.

Resultados

Comportamiento del sueño
La hora de acostarse de los niños osciló entre las 17:00 y las 23:30hs, pero la mayoría fue a la cama entre las 18:00 y las 20:00hs. La hora de levantarse varió desde las 2:30hs (1 niño) a las 11:30hs, pero la mayoría de los niños despertó entre las 6:00 y las 8:00hs. Casi la mitad (44%) de los niños experimentaron una perturbación regular del sueño. Hubo pequeñas diferencias de sexo en los patrones de sueño; los niños dormían un poco más que las niñas durante el día (1,87 vs. 1,81 horas; P <0,001), y las niñas dormían un poco más que los niños durante la noche (11,74 vs. 11,55 horas; P <0,001), pero no hubo diferencias de sexo en las alteraciones del sueño (P >0,05).

Es importante destacar que para los análisis de gemelos, no hubo diferencias significativas en los valores de la media entre gemelos MC y DC en cualquier aspecto de la conducta del sueño (todos P >0,05).

Influencias genéticas y ambientales en el comportamiento del sueño
Se realizaron correlaciones intra-clase de la conducta del sueño para toda la muestra. Para la hora de acostarse, tanto los gemelos MC como DC se correlacionaron con exactitud, lo que sugiere que esto fue compartido exclusivamente por lo ambiental; por lo tanto, los análisis de heredabilidad no fueron necesarios. Las correlaciones de MC fueron mayores que las correlaciones de DC para la hora de levantarse a la mañana, la duración del sueño nocturno, la duración de la siesta durante el día, y los trastornos del sueño, lo que sugiere cierto efecto genético. Sin embargo, en todos los casos, las correlaciones de DC fueron más de la mitad de las correlaciones de MC,  lo que indica la influencia compartida del medio ambiente.

El análisis del modelo identificó que los modelos ACE completos tenían el mejor ajuste y mostró un efecto genético significativo para todos los componentes del sueño: hora de levantarse a la mañana (38%), duración del sueño nocturno (26%), duración de las siestas diurnas (37%), y alteraciones del sueño (40%). Hubo también un fuerte efecto del medio ambiente compartido para todos los componentes del sueño: hora de levantarse a la mañana (56%), sueño nocturno (66%), duración de las siestas diurnas (57%), y trastornos del sueño (55%).