ESTUDIAN LA ASOCIACIÓN ENTRE LA ARQUITECTURA DEL SUEÑO Y LA HOMEOSTASIS DE LA GLUCEMIA EN ADOLESCENTES CON OBESIDAD

Philadelphia, EE.UU.: El estudio reveló una asociación entre el sueño insuficiente y el sueño excesivo y la hiperglucemia a corto y largo plazo. Los efectos podrían estar relacionados con una menor capacidad de secreción de insulina. En opinión de los autores, la corrección de la arquitectura del sueño podría evitar la aparición de diabetes tipo 2 en estos pacientes.

Diabetes Care 34(11):2442-2447

Autores:
Koren D, Levitt Katz E, Brooks LJ

Institución/es participante/s en la investigación:
Children´s Hospital of Philadelphia

Título original:
Sleep Architecture and Glucose and Insulin Homeostasis in Obese Adolescents

Título en castellano:
Arquitectura del Sueño y Homeostasis de la Glucosa y de la Insulina en Adolescentes Obesos

Extensión del  Resumen-SIIC en castellano:
2.93 páginas impresas en papel A4

ReSIIC editado en:  Endocrinología y Metabolismo  Pediatría  Atención Primaria  Bioquímica  Diabetología  Diagnóstico por Laboratorio  Epidemiología  Medicina Familiar  Medicina Interna  Neumonología  Neurología  Nutrición  Otorrinolaringología  Salud Pública

Introducción
Se estima que el 9.3% de los adultos de los EE.UU. duerme menos de 6 horas por noche, el trastorno que tiene importantes consecuencias para la salud. De hecho, numerosos trabajos revelaron que la privación del sueño se asocia con mayor riesgo de obesidad y de resistencia a la insulina tanto en los adultos como en los niños, con mayor riesgo de diabetes tipo 2 en los adultos y con glucemia más alta en ayunas en los adultos jóvenes con diabetes. El sueño insuficiente puede caracterizarse por la falta total del sueño o por la ausencia de ciertos componentes de éste. La American Academy of Sleep Medicine define cuatro etapas del sueño: el estadio 1 (N1), breve período de transición entre la vigilia y el sueño; el estadio 2 (N2); el estadio 3 (N3), de ondas lentas o sueño profundo, y la fase de movimientos oculares rápidos (REM [rapid eye movement]). En los adultos, la utilización cerebral de glucosa disminuye mientras que la glucemia aumenta en la fase N3.
Un trabajo en niños reveló una asociación inversa entre la duración del sueño REM y la obesidad; sin embargo, se dispone de muy poca información sobre la arquitectura del sueño y el metabolismo de la glucosa para esta población. La apnea obstructiva del sueño (AOS), más frecuente en los pacientes con obesidad, es un factor importante de confusión. En estos casos, la obstrucción de la vía respiratoria superior se asocia con fragmentación del sueño y desaturación. En los adultos, la AOS parece estar relacionada con la diabetes tipo 2, mientras que en los niños conferiría mayor riesgo de resistencia a la insulina.
En el presente estudio, los autores evaluaron la relación entre la arquitectura del sueño, la secreción de insulina, la sensibilidad a la hormona y la glucemia en una población de adolescentes con obesidad.
Diseño de la investigación y métodos
El estudio tuvo un diseño transversal; abarcó adolescentes obesos (índice de masa corporal superior al del percentilo 95 para la edad y el sexo) asistidos en el Children’s Hospital de Filadelfia. Se excluyeron los pacientes con diagnóstico previo de diabetes o de trastornos del sueño, con anomalías congénitas o con alteraciones metabólicas asociadas con trastornos del sueño, y los pacientes tratados con fármacos que afectan el metabolismo de la glucosa y de la insulina.
Se tuvo en cuenta el estadio puberal (Tanner) y el IMC (percentilo y Z-score) según los datos de referencia para la edad y el sexo. Los participantes fueron sometidos a prueba por vía oral de tolerancia a la glucosa (POTG) con 1.75 g/kg de glucosa, máximo 75 g; se tomaron muestras de sangre para la determinación de los valores de la glucosa y de la insulina 10 minutos antes de la prueba y a los 0, 10, 30, 60, 90, 120, 150 y 180 minutos. También, se determinaron los niveles de la hemoglobina glucosilada (HbA_1c). A la mañana siguiente, los voluntarios realizaron la prueba por vía intravenosa de tolerancia a la glucosa (PIVTG) con la infusión de 0.25 g/kg de dextrosa al 25% en 30 segundos y de insulina humana regular, con un índice de infusión de 0.015 unidades/kg en 5 minutos. Se tomaron muestras de sangre para las determinaciones bioquímicas 5 minutos antes y a los 2, 4, 8, 19, 22, 30, 40, 50, 70, 100 y 180 minutos. Con los valores de la POTG se determinaron la resistencia a la insulina con el modelo de la homeostasis (HOMA-IR); el índice insulinogénico (II) como indicador de la secreción de insulina y el índice de sensibilidad corporal total a la insulina (ISCI) como reflejo de la sensibilidad a la insulina, con fórmulas validadas para niños y adolescentes con obesidad. Los valores más altos del ISCI sugieren mayor sensibilidad a la insulina. Después de la PIVTG, se determinó la respuesta pancreática aguda de insulina en respuesta a la glucosa y la sensibilidad a la insulina.
Por la noche, entre ambas pruebas metabólicas, los participantes realizaron el estudio polisomnográfico del sueño con electroencefalograma, oculograma, electromiogramas de diversos músculos, electrocardiograma, pletismografía para conocer la movilidad de la pared torácica y abdominal, medición del flujo aéreo nasal y determinación de la PCO₂ al final de la respiración (valorada en la nariz, con capnometría infrarroja) y de la saturación de oxígeno (SaO₂) por oximetría de pulso. Mediante criterios estandarizados se determinaron la arquitectura del sueño (N1, N2, N3 y sueño REM) y los trastornos respiratorios (índice de apnea e hipopnea [IAH] e índice de despertares); se consideró la menor saturación de la oxihemoglobina.
La distribución normal de las variables continuas se valoró con histogramas y con pruebas de Kolmogorov-Smirnov. Las asociaciones entre la arquitectura del sueño, las mediciones de la AOS y los parámetros metabólicos se analizaron con correlaciones de Pearson o de Spearman. En los modelos jerárquicos de regresión lineal se consideraron diversos factores de confusión, entre ellos, gravedad de la obesidad y de la AOS. Las diferencias en las variables evolutivas según el sexo y el estadio puberal se analizaron con pruebas ANCOVA. Los valores ajustados de la p < 0.017 se consideraron significativos.
Resultados
El análisis abarcó 62 adolescentes obesos. El tiempo total del sueño (TTS) se asoció significativamente con las variables a corto plazo y a largo plazo de la homeostasis de la glucemia; las relaciones tuvieron forma de U. No se encontraron asociaciones entre ningún parámetro de la AOS y las variables de la homeostasis de la glucemia. En los análisis de regresión, el TTS fue el factor que mejor predijo la homeostasis de la glucosa; en cambio, las etapas individuales del sueño, el estadio puberal y el sexo no fueron factores predictivos de ninguna medición homeostática. Los Z-scores del IMC y el estadio Tanner contribuyeron en forma significativa y marginal, respectivamente, en el modelo de sobrecarga de glucosa a las 2 horas, pero no afectaron la glucemia en ayunas ni los niveles de la HbA_1c en ninguno de los modelos de homeostasis. Los valores de R² y de la p fueron de 0.201 (p = 0.002) para la glucosa en ayunas, de 0.442 (p < 0.0005) para la glucemia a las 2 horas y de 0.200 (p = 0.002) para la HbA_1c.
El sueño N3 (la duración total de la etapa N3 y el porcentaje de N3 en el tiempo total del sueño [%TTS en N3]) se correlacionó sustancialmente o en forma marginal con diversas mediciones de la secreción de insulina. Se comprobó una correlación entre la fase N3 y la respuesta aguda de insulina (r² = 0.286; p = 0.001) con puntos de inflexión a los 65 y 98 minutos. Las mediciones de la AOS no se correlacionaron significativamente con ningún parámetro relacionado con la secreción de insulina. Se encontró una relación negativa marginal entre el estadio puberal y la duración de N3 (r = -0.282; p = 0.028) y el %TTS en N3 (r = -0.252; p = 0.050). En cambio, no se encontraron asociaciones entre el estadio puberal y el sexo y los parámetros de secreción de insulina.
En los modelos de regresión, la duración de N3 se mantuvo como el mejor factor predictivo de las mediciones de la secreción de insulina. En el modelo de regresión final, las otras fases del sueño, el TTS, los parámetros de la AOS y el sexo no predijeron la secreción de insulina. El Z-score del IMC contribuyó significativamente en el modelo de la respuesta aguda de insulina, pero no en el modelo del II; el estadio puberal tuvo una influencia inversa: contribuyó en el II, pero no en la respuesta aguda de insulina; en los modelos generales, los valores ajustados de R² fueron de 0.161 (p = 0.002) para el II y de R² = 0.383 (p < 0.0005) para la respuesta aguda de insulina.
Los análisis de correlación mostraron relaciones inversas en el límite de la significancia estadística entre el sueño N2 y algunos parámetros de sensibilidad a la insulina; por ejemplo, se encontró una relación marginal entre el IAH y la sensibilidad a la insulina (r = - 0.338; p = 0.025). El estadio puberal y la edad, en cambio, no se relacionaron significativamente con ninguna medición de sensibilidad a la insulina. No obstante, en los análisis de regresión no se observaron asociaciones entre la arquitectura del sueño o la AOS y las mediciones de insulina en la POTG. Se observó una relación marginal entre la duración de N2 y el índice HOMA-IR (R² general = 0.088; p = 0.040). El Z-score del IMC fue el factor de mayor predicción en el modelo (R² en el modelo general = 0.400; p < 0.0005).
Conclusiones
En el presente estudio realizado en una amplia población de adolescentes con obesidad de diferentes grupos étnicos se comprobó una fuerte correlación entre la arquitectura del sueño, la hiperglucemia a corto y a largo plazo y la secreción de insulina. Específicamente, se observó una relación en forma de U entre la duración total del sueño y las mediciones del control metabólico a corto y a largo plazo; también, se encontró una asociación positiva entre la duración del sueño N3 y los indicadores de secreción de insulina, incluso después de considerar la obesidad, la AOS, el sexo y el estadio puberal. Los hallazgos sugieren que el control de la glucemia es óptimo cuando el tiempo total de sueño es de 7.5 a 8.5 horas, en concordancia con los resultados de un estudio previo en adultos con diabetes.
Una investigación previa refirió que los adultos con diabetes tipo 2 tienen sueño N3 de menor duración, en comparación con los individuos no diabéticos. En el presente trabajo también se comprobó una relación entre el sueño N3 y la secreción de insulina, probablemente dependiente de la propia fase N3 y no del tiempo total de sueño. Los hallazgos indican que se necesita al menos una hora de sueño N3 para lograr una secreción adecuada de insulina. Durante el sueño N3, la actividad parasimpática aumenta, con lo cual se estimula la secreción de insulina dependiente de la glucosa; posiblemente, las asociaciones observadas tengan que ver con la mayor actividad parasimpática.
También se encontró una asociación positiva entre la fase N2 y la sensibilidad a la insulina. Si bien la duración de la fase N2 se correlacionó en forma negativa con el IAH, este índice no se vinculó en forma significativa con los marcadores de la sensibilidad a la insulina. Aunque el sueño registrado en el laboratorio no reproduce con exactitud el sueño en condiciones normales, la asociación entre el tiempo total del sueño y la HbA_1c (que refleja el control de la glucemia a largo plazo) avala las observaciones señaladas.
En conclusión, el estudio revela fuertes asociaciones entre la duración y la arquitectura del sueño y las mediciones que reflejan la homeostasis de la glucemia y la secreción de insulina. Este podría ser el primer trabajo que mostró una relación entre la fase N3 del sueño y la función de las células beta del páncreas y una asociación en forma de U entre la duración del sueño y los niveles de la glucemia en la población pediátrica. En opinión de los autores, los trastornos del sueño podrían participar en la aparición de la diabetes tipo 2. El sueño adecuado, en cantidad de horas y en calidad, podría reducir significativamente el riesgo de aparición de diabetes tipo 2 en los adolescentes obesos.