Crononutriţia: Ritmurile circadiene şi impactul acestora asupra sănătății

Stilul de viață și factorii de mediu ai societăților moderne (spre exemplu: iluminatul artificial, diferenţele de fus orar, munca în schimburi și accesul non-stop la alimente calorice) pot induce perturbări ale sistemului circadian și, prin urmare, pot afecta negativ sănătatea individului.

Astăzi există tot mai multe dovezi care demonstrează o relație reciprocă  şi complexă între metabolism și sistemul circadian, în care perturbările unui sistem îl afectează pe celălalt. Din perspectiva genomicii nutriționale, variantele genetice ale genelor ceas pot influența sănătatea metabolică și pot deopotrivă să modifice răspunsul individual la dietă. Mai mult, a fost demonstrată o interacțiune între ritmul circadian, microbiomul intestinal și epigenom, dieta fiind, la rândul ei, capabilă să moduleze această legătură complexă şi sugerând o plasticitate remarcabilă a mecanismelor subiacente. Din această perspectivă, studiul impactului momentului de alimentație prin potrivirea elementelor din cercetarea nutrițională cu cronobiologia, adică crononutriția, ar putea avea implicații semnificative pentru nutriția personalizată în ceea ce privește reducerea prevalenței și a gestionării dificile a bolilor cronice.

Cronotipurile umane

Cronotipul reprezintă o caracteristică biologică care conduce către diferențe interindividuale în faza circadiană în raport cu ciclul lumină-întuneric.

Există trei categorii generale de cronotipuri:

1. Diurn
2. Nocturn
3. Intermediar

Indivizii încadraţi în cronotipul diurn preferă activitățile de la începutul zilei, iar indivizii încadraţi în cronotipul nocturn preferă ca activitățile principale să se desfăşoare după-amiaza târziu sau seara. Cronotipul Intermediar ocupă o poziție intermediară între tipurile de dimineață și de seară.

Cronotipul diurn se caracterizează printr-un avans de fază în vârful temperaturii corpului și vigilență, în ciclul somn-veghe și în performanță în comparație cu cronotipul nocturn.

Cronotipul diurn sau matinal are un orar de trezire înaintea orei 8.00 şi un orar de somn care se încadrează între orele 22.00- 22.30. Este practic cronotipul care are cel mai bine definit orarul de somn-veghe ce coincide practic cu ciclul lumină-întuneric, regularitatea meselor, orarul de odihnă-repaus, dar este deopotrivă şi cronotipul care se adaptează cel mai greu schimbărilor de fus orar sau orarului de lucru ce presupune ture.

Cronotipul intermediar cuprinde indivizii care au un orar de trezire între orele 7.30-9.30, simţindu-se asemenea cronotipului diurn odihniţi la trezire.

Îşi desfăşoară cel mai bine activitatea între orele 10.00-16.00 şi au un orar de somn cu un interval orar al orei la care se culcă cuprins între 22.30-0.30.

În ceea ce priveşte orarul de somn, orarul de lucru şi orarul de odihnă acestea se desfăşoară parţial regulat.

Ritmul somn-veghe este aproximativ similar cu ciclul lumină-întuneric.

Sunt indivizii care se adaptează intermediar la schimbările de fus orar sau la munca în ture.

Cronotipul nocturn sau vesperal cuprinde indivizii care se trezesc după ora 9.30, dar care se simt obosiţi la trezire.

Indivizii încadraţi în acest cronotip sunt cei care adorm după orele 0.30 şi sunt cei care se simt mult mai activi în a doua parte a zilei, după orele 16.00, şi se păstrează activi chiar şi târziu/nocturn.

Ritmul somn-veghe nu respectă ciclul lumină-întuneric.

Sunt cei la care se observă cel mai bine neregularitatea între orarul de odihnă cu orarul de somn şi cel de lucru.

Ei reprezintă categoria de persoane cel mai uşor adaptabile la schimburile de fus orar şi la munca în ture.

Unele studii au demonstrat că cronotipul nocturn este asociat cu alimentație dezorganizată  și cu omisiunea unor mese, în special cu omisiunea micului  dejun, precum și cu un aport mai mic de fructe și legume și cu un aport mai mare de băuturi energizante și grăsimi, sugerând consecințe pe termen lung asupra sănătății cardiometabolice. Din această perspectivă, cronotipul nocturn  a fost, de asemenea, corelat cu riscul unei varietăți de afecțiuni, inclusiv sindrom metabolic, diabet, tulburări gastrointestinale, sindroame psihiatrice, precum și cu unii factori de risc cardiovascular (adică rate mai crescute ale persoanelor fumătoare și exces de greutate/obezitate) în comparație cu cronotipul diurn.

Cronotipul nocturn a fost asociat cu un control glicemic mai slab la pacienții cu diabet zaharat de tip 2, precum și întârzierile în ritmul somn-veghe fiind legate de un risc crescut de mortalitate de orice cauză. Mai mult decât atât, a fost sugerată o asociere între cronotipul nocturn și tulburările de alimentație, deoarece s-a demonstrat că procentul de indivizi cu cronotip nocturn în grupul tulburărilor de alimentaţie a fost de două ori mai mare decât cel al martorilor.

Datele descrise sugerează că încadrarea în cronotipuri poate fi predictivă pentru boală, evidențiind un posibil rol relevant al sistemului circadian în reglarea metabolică. Din această perspectivă, au fost investigate, de asemenea, relațiile dintre nealinierea circadiană și bolile metabolice în adolescență, care este considerată o perioadă vulnerabilă pentru obezitate.

S-a demonstrat că adolescenții care dorm mai puțin de 8 ore au consumat o cantitate mai mare de calorii din grăsimi în comparație cu cei cu un somn nocturn de peste 8 ore. Tinerii adolescenți cu cronotip nocturn (vesperal) sunt expuși riscului unui indice de masă corporală (IMC ) crescut, cu o frecvență mai mare de a consuma gustări nesănătoase, consum de cofeină pe timp de noapte și aport zilnic inadecvat de fructe și legume, cât şi creşterea frecvenţei patologiilor din sfera neuropsihiatrică: deficit de atenţie, tulburare anxios-depresivă.

Mai multe informaţii legate de deprivarea de somn şi importanţa orelor de somn asupra sănătăţii le veţi regăsi în videoclipul de mai jos, o prezentare cu o durată de peste o oră, ai căror vorbitori au fost medici participanţi la una din manifestările importante a Harvard Medical School:

https://www.youtube.com/watch?v=LmwgGkJ64CM

Figura 2. Panoul (A) Din perspectiva genomicii nutriționale, rezumatul interacțiunii complexe între dietă-ritm biologic-omică legat de rezultatele sănătății. Nutriția personalizată, luând în considerare genomul și epigenomul unui individ, combinată cu crononutriția, ar putea contribui la lupta împotriva bolilor netransmisibile. Panoul (B) Dieta, cronotipul și mai multe perturbări de mediu ale societăților moderne pot avea un impact asupra integrării circadiene a modificărilor metabolice ce declanșează și pot conduce la atenuarea bolilor cronice.

Cronodisrupţia

Cronodisrupția este definită  ca o „tulburare a organizării circadiane a fiziologiei, endocrinologiei, metabolismului și comportamentului“. Cronodisrupția este frecventă și în creștere la nivel mondial, ca urmare a stilului nostru personal de viață modern, inclusiv a consumului excesiv caloric, a orelor neregulate de alimentaţie, a tulburărilor de somn și a muncii în schimburi.

S-a raportat, de asemenea, că duratele scurte de somn pentru perioade lungi de timp și/sau calitatea slabă a somnului cu nealinierea circadiană sunt corelate cu disfuncțiile metabolice: obezitate, diabet zaharat și hipertensiune, precum și cu scăderea leptinei, apetit crescut și rezistență la insulină. Munca în turele de noapte este considerată una dintre componentele negative, puternic corelate cu perturbarea circadiană care induce efecte adverse asupra sănătății, cum ar fi anomalii metabolice. O meta-analiză a 28 de studii a demonstrat că munca în schimburi a avut un impact negativ asupra dezvoltării excesului de greutate și a obezității.

Au fost  examinate efectele dăunătoare ale schimburilor de fus orar sau ale muncii în schimburi, expunând unii subiecți la un ciclu lumină-întuneric prelungit la 28 de ore, în afara sincronismului cu ceasul endogen în care melatonina și temperatura corpului se desfășoară fără ritm cu aproximativ 24 de ore. Autorii au arătat că această aliniere circadiană experimentală pe termen scurt după un protocol de laborator de 10 zile a crescut glicemia postprandială, insulina și presiunea arterială medie și a indus scăderea leptinei și a eficienței somnului și inversarea completă a profilului cortizolului în ciclul comportamental.

Crononutriţia

Conceptul de crononutriție a fost dezvoltat în 1986 de Dr. Alain Delabos.

Crononutriţia presupune un regim nutrițional care urmează ceasul nostru biologic (raportare la cronotip şi îmbunătăţire/schimbare la nivel de cronotip), care la rândul său este marcat de modificările metabolismului ce apar pe parcursul zilei. Deoarece orele ulterioare ale meselor și alimentația neregulată, care nu sunt în conformitate cu ceasul biologic, sunt asociate cu adipozitate crescută, diabet zaharat de tip II și factori de risc cardiometabolici, crononutriția se bazează pe trei dimensiuni diferite ale comportamentului alimentar:

• Sincronizarea;
• Frecvența;
• Regularitatea.

Dintre multele strategii dietetice disponibile, terapia crononutritivă bazată pe cronobiologie se caracterizează prin consumul majorității caloriilor și carbohidraților la ora prânzului și în prima parte a după-amiezei, evitând cina târzie. Din această perspectivă, pe lângă cantitatea și conținutul de macronutrienți și micronutrienți, momentul aportului de alimente în timpul luminii versus seara versus noaptea este critic pentru bunăstarea unui organism și poate fi o strategie interesantă pentru menținerea sănătății metabolice sau pentru a promova pierderea în greutate.

De asemenea, a fost investigat efectul cronotipului combinat cu genotipurile mai multor gene de ceas prin timpul în care au loc mesele. Mai multe polimorfisme de nucleotide unice (SNP) în genele legate de circadian au fost asociate cu susceptibilitatea la obezitate, boli cardiovasculare şi de metabolism, precum și interacțiunile genă-dietă fiind descrise pentru unele dintre aceste variante genetice.

Efectele deprivării somnului/munca în schimbul de noapte – numărul turelor de noapte ce afectează pe termen lung sănătatea şi ce putem face pentru a îmbunătăţi (preveni) efectele secundare şi pe termen lung ale muncii în ture, cu frecvenţă crescută a turelor de noapte:

Efectele deprivării pe termen lung a somnului sau a somnului fragmentat vor asocia disbioză intestinală, care se poate datora activării axei hipotalamo-hipofizo-corticosuprarenaliene.

Tulburările metabolice asociate cu pierderea somnului pot fi de fapt mediate prin creșterea excesivă a bacteriilor intestinale specifice. Reciproc, produsele finale ale speciilor bacteriene care cresc ca răspuns la pierderea somnului sunt capabile să inducă oboseală. În plus, s-a descoperit că suplimentarea cu probiotice îmbunătățește calitatea subiectivă a somnului. Calitatea și durata somnului pot fi o țintă importantă pentru susținerea compoziției sănătoase a microbiotei intestinale, dar natura ciclică a acestei relații nu trebuie trecută cu vederea.

Structura, funcția și diversitatea microbiotei intestinale în rândul persoanelor cu obezitate sunt diferite de cele ale populaţiei normoponderale. Persoanele cu obezitate prezintă de obicei o biodiversitate și o abundenţă bacteriană mai scăzută. Multe studii au arătat că obezitatea este legată de abundența Firmicutes și Bacteroidetes și de raportul Firmicutes/Bacteroidetes, dar modificările acestora au fost controversate în diferite studii. Cercetarea lui Ley RE şi a colaboratorilor acestuia a descoperit că, în comparație cu populaţia normoponderală, Bacteroidetele erau cu 50% mai mici la persoanele cu obezitate, iar familia Firmicute era mai crescută. Intervenţiile nutriţionale ce au vizat pierderea în greutate prin intervenție alimentară cu conținut limitat de grăsimi sau carbohidrați cresc abundența Bacteroidetes.

În contextul turelor de noapte, la intervale scurte de timp/repetate şi în dorinţa de a preîntâmpina apariţia sindromului metabolic, diabetului zaharat de tip II, datorate cronodisrupţiei, creşterii hormonului grelină în detrimentul leptinei, rezistenţei la insulină, se recomandă:

– Una sau mai multe perioade scurte de somn peste zi (în jurul orei prânzului) – aţipiri. Pot ajuta  (restructura) organismul.

– Pregătirea anticipată a unor gustări sănătoase, în care să existe aport suficient de fibre, gustări ce pot fi luate la pachet şi consumate pe timpul nopţii.

– Aportul corespunzător de lichide.

– Evitarea băuturilor bogate în cofeină sau a băuturilor energizante.

– Dacă este posibil, în jurul orelor 3.00-4.00 a.m, un somn chiar şi de jumătate de oră sau adoptarea unei poziţii orizontale pentru o perioadă de timp.

– Aport de probiotice la persoanele la care obezitatea a fost deja instituită.

Mai multe informaţii în clipul de mai jos, pentru doritori:

https://www.youtube.com/watch?v=UDUhKguB7rQ

Nutrigenetica, ramură a genomicii nutriționale, se concentrează pe rolul susceptibilității genetice la boli, precum și pe legătura dintre variantele genetice și răspunsul acestora  la dietă. În epoca cercetării nutrigenetice, relația dintre variantele genelor sistemului circadian și eficacitatea intervenției dietetice este demnă de remarcat.

Concluziile studiilor de până acum reflectă faptul că este posibil ca suplimentele prebiotice sau probiotice, precum și dietele vegetariene să modifice în mod benefic comunitatea microbiană și ritmurile circadiene în populațiile cu risc ridicat (lucrătorii în schimburi). Datele au demonstrat că sistemul de ceas, influențat de nivelurile metabolice și epigenetice este caracterizat de o plasticitate remarcabilă ca răspuns la provocările nutriționale. În concluzie, dezvoltarea unei abordări omic-integrale bazată pe cunoașterea tiparelor epigenetice și genetice individuale, precum și a compoziției și activității microbiene intestinale ar putea oferi baza pentru o nutriție personalizată prin potrivirea cu crononutriția.

Dr. Raluca Pavlișan este medic specialist Medicină de Urgență, Master în Nutriție Clinică și Comunitară, Competenţă în Consilierea Nutrigenetică şi a Microbiotei Intestinale, Competență Planificare Familială și Contracepție, Psihoterapeut Autonom Sistemic Cuplu și Familie.

Bibliografie:

1. https://www.mdpi.com/1422-0067/24/3/2571
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1087079220300836
3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8354443/
4. https://www.researchgate.net/publication/343167258_Shift_work-related_problems_causes_effects_and_light-based_interventions