Nová analýza biologického procesu stárnutí v celém lidském těle naznačuje, že jak nedostatek, tak nadbytek spánku souvisí s urychleným stárnutím mozku, srdce, plic, imunitního systému a dalších orgánů. Tyto spánkové vzorce byly rovněž spojeny s celou řadou onemocnění.

„Předchozí studie ukázaly, že spánek úzce souvisí se stárnutím a patologickým stresem v mozku. Naše studie jde ještě o krok dál a dokazuje, že jak nedostatek, tak nadbytek spánku jsou spojeny s urychleným stárnutím téměř všech orgánů. To podporuje představu, že spánek je důležitý pro udržení zdraví orgánů v rámci koordinované sítě mozku a těla, včetně metabolické rovnováhy a zdravého imunitního systému,“ uvedl hlavní autor studie Junhao Wen, odborný asistent radiologie na Vagelos College of Physicians and Surgeons při Kolumbijské univerzitě. Výsledky výzkumu byly publikovány v časopise Nature.

Biologické hodiny odhalují, jak orgány stárnou

Vědci stále častěji využívají „hodiny stárnutí“ k odhadu, zda daná osoba biologicky stárne rychleji či pomaleji, než by naznačoval její chronologický věk. Tyto nástroje se opírají o strojové učení a biologická data (např. proteiny z minimálně invazivního krevního testu) k výpočtu vzorců spojených se stárnutím. Mnohé „hodiny stárnutí“ poskytují jediný ukazatel pro celé tělo. Různé orgány však mohou stárnout různou rychlostí. Dobře známým příkladem je pokles funkce vaječníků, který přispívá k biologickým hodinám spojeným s ženskou plodností.

Wen a jeho kolegové vyvinuli „hodiny stárnutí“, které se zaměřují na jednotlivé orgány. Cílem je poskytnout podrobnější a potenciálně personalizovanější informace o zdraví dané osoby. „Všichni jsou nadšeni z těchto hodin stárnutí a jejich schopnosti předpovídat riziko onemocnění a úmrtnost,“ říká Wen. „Pro mě je však ještě zajímavější otázka: Můžeme hodiny stárnutí propojit s faktorem životního stylu, který lze včas upravit, aby se proces stárnutí zpomalil?“

Pojem biologického věku se liší od chronologického věku. Například dvě osoby mohou mít obě 60 let, přesto mohou být jejich orgány a metabolické procesy procesem stárnutí ovlivněny v různé míře. S těmito rozdíly mohou souviset faktory, jako je pohybová aktivita, strava, kouření, chronická onemocnění, stres a možná i spánek. Biologické stárnoucí hodiny se snaží tyto rozdíly zmapovat na základě měřitelných biologických charakteristik. Jinými slovy, neukazují pouze to, kolik je člověku let, ale snaží se spíše posoudit, do jaké míry již určité biologické charakteristiky vykazují změny související s věkem. V této souvislosti je obzvláště zajímavé zkoumání jednotlivých orgánů. Mozek může mít například odlišný biologický věk než srdce, plíce nebo játra. Člověk proto může celkově působit zdravě, zatímco určité orgánové systémy již vypadají starší než jiné. Právě tyto rozdíly mohou stárnoucí hodiny odhalit.

Hledání optimálního spánku

Spánek nabídl výzkumníkům ideální příležitost prozkoumání této otázky, protože stále více důkazů naznačuje, že spánek hraje důležitou roli pro zdraví. Wen měl o toto téma také osobní zájem. „Sám mám velmi lehký spánek a pomalu jsem začal mít obavy o dopady na mé vlastní zdraví,“ řekl Wen.

K vytvoření hodin stárnutí Wen využil data od přibližně půl milionu účastníků britské Biobanky. Pomocí strojového učení identifikovali vědci biologické znaky spojené se stárnutím v různých orgánech. Vědci vytvořili hodiny stárnutí na základě různých typů informací, včetně strukturálních měření z lékařského zobrazování, proteinů spojených s konkrétními orgány a molekul detekovaných v krvi. „Například v játrech máme stárnoucí hodiny založené na datech o proteinech, stárnoucí hodiny založené na metabolických datech a stárnoucí hodiny založené na zobrazovacích datech,“ říká Wen. „To nám umožňuje určit, zda je spánek specifickým způsobem spojen se stárnoucími hodinami odvozenými z různých omických a molekulárních úrovní.“ Tým poté porovnal délku spánku (jak ji uvedli jednotliví účastníci biobanky) s odhady biologického věku založenými na 23 stárnoucích hodinách pokrývajících 17 orgánových systémů.

Rozsah studie je zde klíčovým faktorem. Díky přibližně půl milionu účastníků mohli vědci analyzovat velmi rozsáhlý datový soubor a hledat vzorce, které by v menších studiích nemusely být zjistitelné. Zároveň se však jedná o observační studii. Jinými slovy, účastníci nebyli náhodně rozděleni do skupin s různou délkou spánku, ale sami uvedli, jak dlouho obvykle spí. To je pro interpretaci výsledků zásadní. Pokud se lidé, kteří spí velmi málo nebo velmi dlouho, jeví jako biologicky starší, znamená to zpočátku pouze to, že tyto dvě charakteristiky se vyskytují společně. Z toho automaticky nevyplývá, že samotná délka spánku je příčinou zrychleného stárnutí.

Příliš málo i příliš mnoho spánku souvisí s rychlejším stárnutím

V celém těle byl pozorován jasný vzorec ve tvaru písmene U. Lidé, kteří uváděli krátký spánek (méně než 6 hodin) a dlouhý spánek (více než 8 hodin), vykazovali tendenci k rychlejšímu biologickému stárnutí. Nejpomalejší stárnutí bylo pozorováno u lidí, kteří uváděli, že spí denně mezi 6,4 a 7,8 hodinami. Tento vzorec ve tvaru písmene U je obzvláště zajímavý. Naznačuje, že pravidlo „čím déle člověk spí, tím lépe“ neplatí bez výjimky. Místo toho byla souvislost s nejnižším biologickým věkem zjištěna v rámci mírného rozmezí. Jak velmi krátká, tak velmi dlouhá doba spánku byla spojena s vyššími hodnotami stárnutí.

Je však důležité poznamenat, že rozmezí 6,4 až 7,8 hodin zjištěné ve studii by nemělo být interpretováno jako přesný osobní cíl. Individuální potřeby spánku se mohou lišit a závisí mimo jiné na věku, zdravotním stavu a životním stylu. Studie navíc popisuje statistickou korelaci v rámci této rozsáhlé skupiny účastníků a neurčuje ideální délku spánku, která by platila stejně pro všechny. Ani kvalitu spánku nelze plně určit pouze na základě délky spánku. Například dva lidé mohou strávit v posteli sedm hodin, ale jeden z nich většinu této doby spí, zatímco druhý se pravidelně budí. Biologický význam těchto dvou spánkových vzorců se může lišit. Současná analýza se však zaměřila především na uváděnou délku spánku.

Je důležité poznamenat, že výsledky neprokazují, že by délka spánku sama o sobě způsobovala rychlejší či pomalejší stárnutí orgánů. Spíše naznačují, že jak příliš málo, tak příliš mnoho spánku může být známkou horšího celkového zdravotního stavu. Zejména souvislost s dlouhým spánkem je proto třeba interpretovat s opatrností. Delší spánek může být například důsledkem již existujícího onemocnění, vyčerpání nebo špatné kvality spánku. V takovém případě by dlouhý spánek nemusel být nutně příčinou změn ve zdravotním stavu. Místo toho by základní onemocnění mohlo ovlivňovat jak spánek, tak biologické ukazatele stárnutí.

Proč může být spánek důležitý pro stárnoucí orgány

Spánek není pouze obdobím, kdy je tělo neaktivní. Během různých fází spánku se mění mozková aktivita a zároveň v celém těle probíhají regulační procesy. Upravuje se metabolismus, imunitní systém mění svou aktivitu a dochází k rekoordinaci hormonálních signálů. I mozek během spánku prochází charakteristickými procesy, které souvisejí se zpracováním informací a udržováním jeho normální funkce.

Trvale narušený nebo zkrácený spánek by proto mohl současně ovlivňovat více biologických systémů. Pokud takové změny přetrvávají po mnoho let, je možné, že by mohly mít dopad i na dlouhodobé zdraví různých orgánů. To by mohlo vysvětlovat, proč studie zjistila souvislosti nejen s biologickým věkem mozku, ale také s ukazateli stárnutí četných dalších orgánových systémů. Spánek by mohl fungovat jako jakýsi společný regulátor různých tělesných funkcí.

Délka spánku souvisí s onemocněními v celém těle

Výsledky rovněž poukazují na dalekosáhlou souvislost mezi spánkem, mozkem a zbytkem těla. Krátká doba spánku byla významně spojena s depresivními epizodami a úzkostnými poruchami, což je v souladu s předchozím výzkumem spojujícím nedostatečný spánek s problémy duševního zdraví. Byla také spojena s obezitou, cukrovkou 2. typu, vysokým krevním tlakem, ischemickou chorobou srdeční a srdečními arytmiemi. Jak krátká, tak dlouhá doba spánku byla spojena s chronickou obstrukční plicní nemocí a astmatem. Byla také spojena s různými zažívacími poruchami, včetně gastritidy a gastroezofageální refluxní choroby.

Toto široké spektrum souvislostí je jedním z nejvýraznějších aspektů studie. Zdá se, že délka spánku nesouvisí pouze s onemocněními jediného orgánového systému. Namísto toho byly pozorovány souvislosti se stavy postihujícími kardiovaskulární systém, dýchací cesty, metabolismus, trávení a duševní zdraví. Wen uvedl: „Tento dalekosáhlý vzorec mezi mozkem a tělem je důležitý, protože nám ukazuje, že délka spánku je hluboce zakořeněnou součástí naší celkové fyziologie s dalekosáhlými účinky na celé tělo.“

Je však důležité rozlišovat mezi korelací a kauzálním vztahem. Například lidé s cukrovkou, kardiovaskulárními chorobami nebo chronickými respiračními onemocněními mohou spát hůře nebo mít zvýšenou potřebu spánku. Samotné onemocnění by proto mohlo částečně vysvětlovat, proč se u těchto jedinců určité spánkové vzorce vyskytují častěji.

Spánek, stárnutí a deprese ve stáří

Tyto orgánově specifické stárnoucí hodiny by také mohly vědcům pomoci pochopit, jak souvisí spánek s konkrétními onemocněními. Wen a jeho kolegové tuto možnost zkoumali na příkladu deprese ve stáří. Výzkumníci nedokázali určit, zda rozdíly v délce spánku způsobovaly depresi ve stáří, nebo zda samotná deprese měnila délku spánku u postižených osob. Aby to dále prozkoumali, použil tým „mediační analýzu“ k ověření, zda by biologické stárnutí mohlo pomoci vysvětlit souvislost mezi krátkým či dlouhým spánkem a depresí ve stáří.

Výsledky naznačily, že krátký spánek může být přímoji spojen s výskytem deprese ve stáří. Dlouhý spánek by naopak mohl ovlivňovat depresi prostřednictvím mechanismů odrážejících se ve stárnoucích hodinách mozku a tukové tkáně. „To má významné důsledky pro budoucí řízení spánku a terapeutické přístupy,“ uvedl Wen. „Naše studie naznačuje, že u lidí, kteří spí dlouho, a u těch, kteří spí krátce, mohou existovat odlišné biologické dráhy vedoucí ke stejnému výsledku – depresi ve stáří – a že bychom je neměli léčit stejným způsobem.“

Toto rozlišení by mohlo být obzvláště důležité pro budoucí výzkum. Pokud jsou krátký a dlouhý spánek skutečně spojeny s depresí prostřednictvím odlišných biologických mechanismů, nemuselo by dávat smysl léčit oba spánkové vzorce stejným způsobem. Například u člověka, který chronicky spí příliš málo, by hlavním problémem mohl být nedostatek spánku a narušená spánková rutina. Naopak u člověka, který spí neobvykle dlouho, může být nutné prošetřit základní zdravotní stav, samotnou depresi nebo jinou příčinu související se zdravím. Spánkové návyky se také mohou měnit, zejména ve vyšším věku. Někteří lidé mají lehčí spánek a častěji se budí, zatímco jiní zůstávají v posteli déle kvůli zdravotním problémům nebo užívání léků. Změnu délky spánku by proto nemělo být nahlíženo izolovaně.

Co znamenají tyto výsledky pro zdravé stárnutí

Studie neposkytuje žádné důkazy o tom, že by konkrétní délka spánku mohla zpomalit proces stárnutí organismu. Odhaluje však zajímavou souvislost mezi spánkem a biologickým věkem, která zřejmě přesahuje rámec mozku. Zdravé stárnutí proto může záviset nejen na stravě a fyzické aktivitě, ale také na udržení co nejstabilnějšího a dostatečného spánkového režimu. Klíčem pravděpodobně není ani tak to, aby člověk každou noc spal přesně stejný počet hodin. Mnohem důležitější je věnovat pozornost vlastním spánkovým návykům a případným dlouhodobým změnám.

Kdokoli, kdo pravidelně spí méně než šest hodin nebo náhle spí výrazně déle než dříve, by tuto změnu neměl jednoduše odbýt jako normální součást stárnutí. Trvalá změna spánkových vzorců může především naznačovat, že zde hrají roli jiné zdravotní nebo psychologické faktory. Zároveň by se lidé neměli nechat znepokojit několika nocemi s nekvalitním spánkem. Studie zkoumá dlouhodobé spánkové návyky u velké skupiny obyvatel, nikoli účinky občasné krátké noci.