La mancanza di sonno altera le variazioni nel trascrittoma del tessuto adiposo bianco umano associate al ciclo sonno-veglia.

Breve razionale: la privazione del sonno, negli ultimi dieci anni, ha investito un numero sempre più crescente di persone determinando gravi conseguenze per la salute. Infatti è noto come le alterazioni del ritmo del sonno siano associate ad un aumento del rischio di sviluppare disturbi cognitivi, stress e disfunzioni metaboliche. In particolare, variazioni nell’espressione dei modulatori del ritmo circadiano sembrano associarsi allo sviluppo dell’obesità viscerale e del diabete. Tuttavia, l’impatto delle perturbazioni del ciclo sonno-veglia sul trascrittoma dei tessuti principalmente coinvolti nel mantenimento dell’omeostasi energetica nell’uomo non è stato ancora del tutto esplorato.

Obiettivo: valutare gli effetti della riduzione del sonno sul trascrittoma diurno e notturno del tessuto adiposo bianco (WAT) umano e sul metabolismo.

Metodi: 17 soggetti giovani normopeso sono stati reclutati e randomizzati in tre gruppi in base alla durata del sonno prescritta: gruppo controllo con regolare durata del sonno (CTR, 7 ore), gruppo sottoposto a restrizione del sonno (SR, 4 ore) e gruppo sottoposto a privazione totale del sonno (SD). In tutte le condizioni il sonno è stato registrato ogni notte mediante polisonnografia. I tre gruppi sono stati sottoposti a valutazioni del peso corporeo, ad analisi dei principali parametri biochimici, del profilo lipidico circolante e dei livelli di alcune adipochine (RBP4, resistina, IL-8). Per ogni condizione sperimentale sono state eseguite due biopsie di WAT sottocutaneo, di giorno e di notte rispettivamente, per analisi del trascrittoma.

Risultati principali:in tutte le condizioni sperimentali non sono state registrate variazioni del peso corporeo. La privazione del sonno, in entrambi i gruppi SR e SD, ha causato una drammatica alterazione delle differenze nel trascrittoma a livello del WAT dal giorno alla notte. L’andamento dell’espressione dei regolatori del ritmo circadiano (BMAL1 e PER1) è rimasta stabile durante tutto lo studio. I geni che hanno mostrato più sensibilità alle modificazioni del sonno, con una up-regolazione diurna, appartengono alle vie di regolazione della lipogenesi (diacilglicerolo acetiltransferasi 2, DGAT2) e del catabolismo del glucosio (fosfoglicerato chinasi 1, PGK1). La restrizione del sonno, in particolare nel gruppo SD, era associata ad un peggioramento metabolico in termini di riduzione della secrezione insulinica e di incremento dei livelli circolanti di RBP4, proteina legante il retinolo secreta dal WAT e associata alla sindrome metabolica. Il profilo lipidico circolante (acidi grassi, trigliceridi), i livelli di resistina e di IL-8 non hanno subito variazioni significative a seguito del programma di restrizione del sonno.  

Conclusioni:in questo interessante lavoro gli Autori dimostrano gli effetti dei disturbi del ciclo sonno-veglia sul metabolismo evidenziando un meccanismo trascrittoma-dipendente. In particolare, la privazione del sonno altera notevolmente l’espressione differenziale diurna e notturna dei regolatori metabolici del WAT, con una up-regolazione al mattino dei geni implicati nella glicolisi e nella lipogenesi. Queste modificazioni si associano, inoltre, ad una riduzione della sensibilità insulinica e sembrerebbero predisporre allo sviluppo della sindrome metabolica. Pertanto, come già dimostrato da Cedernaes J et al.^[1], gli Autori confermano come l’assenza di un sonno appropriato possa favorire lo sviluppo di tratti obesogeni.

Sebbene il lavoro sia innovativo è necessario considerare che i risultati ottenuti derivano da una simulazione delle perturbazioni del sonno applicata a soggetti sani; occorrerà, pertanto, estendere lo studio ad una popolazione di individui affetti da disturbi cronici del sonno. Inoltre, ulteriori indagini sul trascrittoma potrebbero aiutare nell’identificazione di potenziali biomarcatori predittivi delle alterazioni del ciclo sonno-veglia e delle principali patologie metaboliche associate.

Angelo Cignarelli e Valentina A. Genchi