Una nuova analisi del processo di invecchiamento biologico in tutto il corpo umano suggerisce che sia la mancanza di sonno sia l’eccesso di sonno siano associati a un invecchiamento accelerato del cervello, del cuore, dei polmoni, del sistema immunitario e di altri organi. Questi modelli di sonno sono stati inoltre collegati a una serie di malattie.

«Studi precedenti hanno dimostrato che il sonno è strettamente legato all’invecchiamento e allo stress patologico a carico del cervello. Il nostro studio fa un passo avanti e dimostra che sia dormire troppo poco che dormire troppo sono associati a un invecchiamento accelerato in quasi tutti gli organi. Ciò avvalora l’idea che il sonno sia importante per mantenere la salute degli organi all’interno di una rete coordinata tra cervello e corpo, che comprende l’equilibrio metabolico e un sistema immunitario sano”, ha affermato l’autore principale dello studio Junhao Wen, assistente professore di radiologia presso il Vagelos College of Physicians and Surgeons della Columbia University. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su *Nature*.

Gli orologi biologici rivelano come invecchiano gli organi

Gli scienziati ricorrono sempre più spesso agli orologi dell’invecchiamento per valutare se una persona stia invecchiando biologicamente più velocemente o più lentamente di quanto suggerirebbe la sua età cronologica. Questi strumenti si basano sull’apprendimento automatico e su dati biologici (ad esempio, proteine ricavate da un esame del sangue minimamente invasivo) per calcolare i modelli associati all’invecchiamento. Molti orologi biologici forniscono un unico indicatore per l’intero organismo. Tuttavia, organi diversi possono invecchiare a ritmi diversi. Un esempio ben noto è il declino della funzione ovarica, che contribuisce all’orologio biologico associato alla fertilità femminile.

Wen e i suoi colleghi hanno sviluppato orologi biologici incentrati sui singoli organi. L’obiettivo è fornire informazioni più dettagliate e potenzialmente più personalizzate sulla salute di una persona. «Tutti sono entusiasti di questi orologi biologici e della loro capacità di prevedere il rischio di malattia e la mortalità», afferma Wen. «Ma per me, la domanda più interessante è: possiamo collegare gli orologi biologici a un fattore legato allo stile di vita che possa essere modificato in tempo per rallentare il processo di invecchiamento?»

Il concetto di età biologica differisce dall’età cronologica. Ad esempio, due persone possono avere entrambe 60 anni, eppure i loro organi e processi metabolici possono essere influenzati in misura diversa dal processo di invecchiamento. Fattori quali l’esercizio fisico, l’alimentazione, il fumo, le malattie croniche, lo stress e, forse, anche il sonno possono essere correlati a queste differenze. Un orologio biologico dell’invecchiamento cerca di mappare tali differenze sulla base di caratteristiche biologiche misurabili. In altre parole, non si limita a indicare quanti anni ha una persona, ma cerca piuttosto di valutare in che misura determinate caratteristiche biologiche mostrino già cambiamenti legati all’età. L’esame dei singoli organi è particolarmente interessante in questo contesto. Il cervello, ad esempio, può avere un’età biologica diversa rispetto al cuore, ai polmoni o al fegato. Una persona potrebbe quindi apparire complessivamente sana, mentre alcuni sistemi organici sembrano già più invecchiati rispetto ad altri. Sono proprio queste differenze che gli orologi biologici dell’invecchiamento possono rivelare.

Alla ricerca del sonno ottimale

Il sonno ha offerto ai ricercatori un’occasione ideale per approfondire questa questione, poiché sempre più prove suggeriscono che il sonno svolga un ruolo importante per la salute. Anche Wen nutriva un interesse personale per questo argomento. «Io stesso ho il sonno molto leggero e stavo iniziando a preoccuparmi degli effetti sulla mia salute», ha affermato Wen.

Per creare gli orologi biologici, Wen ha utilizzato i dati di circa mezzo milione di partecipanti alla UK Biobank. Avvalendosi dell’apprendimento automatico, i ricercatori hanno identificato le firme biologiche associate all’invecchiamento in vari organi. I ricercatori hanno creato orologi biologici basati su vari tipi di informazioni, tra cui misurazioni strutturali ricavate dall’imaging medico, proteine associate a organi specifici e molecole rilevate nel sangue. «Nel fegato, ad esempio, disponiamo di un orologio dell’invecchiamento basato sui dati proteici, di uno basato sui dati metabolici e di uno basato sui dati di imaging», spiega Wen. «Questo ci permette di determinare se il sonno sia associato in modi specifici agli orologi dell’invecchiamento derivati da diversi livelli omici e molecolari». Il team ha quindi confrontato la durata del sonno (come riportata dai singoli partecipanti alla biobanca) con le stime dell’età biologica basate su 23 orologi biologici relativi a 17 sistemi d’organi.

La portata dello studio è un fattore chiave in questo contesto. Con circa mezzo milione di partecipanti, i ricercatori sono stati in grado di analizzare un set di dati molto ampio e di individuare modelli che potrebbero non essere rilevabili in studi di minore entità. Allo stesso tempo, questo tipo di analisi è uno studio osservazionale. In altre parole, i partecipanti non sono stati assegnati in modo casuale a diverse durate del sonno, ma hanno riferito per quanto tempo dormono in genere. Questo è fondamentale per l’interpretazione. Se le persone che dormono pochissimo o molto a lungo appaiono biologicamente più anziane, ciò significa inizialmente solo che queste due caratteristiche si verificano insieme. Non ne consegue automaticamente che la durata del sonno stessa sia la causa dell’invecchiamento accelerato.

Dormire troppo poco o troppo è associato a un invecchiamento più rapido

È stato osservato un chiaro andamento a forma di U in tutto il corpo. Le persone che hanno riferito di dormire poco (meno di 6 ore) o molto (più di 8 ore) tendevano a mostrare un invecchiamento biologico più rapido. L’invecchiamento più lento è stato osservato nelle persone che hanno riferito di dormire tra le 6,4 e le 7,8 ore al giorno. L’andamento a forma di U è particolarmente interessante. Suggerisce che la regola «più a lungo si dorme, meglio è» non sia semplicemente applicabile. Al contrario, l’associazione con l’età biologica più bassa è stata riscontrata all’interno di un intervallo moderato. Sia i tempi di sonno molto brevi che quelli molto lunghi erano collegati a punteggi di invecchiamento più elevati.

È importante notare, tuttavia, che l’intervallo da 6,4 a 7,8 ore individuato nello studio non deve essere interpretato come un obiettivo personale preciso. Le esigenze individuali di sonno possono variare e dipendono, tra le altre cose, dall’età, dallo stato di salute e dallo stile di vita. Inoltre, lo studio descrive una correlazione statistica all’interno di questo ampio gruppo di partecipanti e non individua una durata del sonno ideale valida per tutti. Né la qualità del sonno può essere determinata appieno basandosi esclusivamente sulla sua durata. Ad esempio, due persone potrebbero trascorrere entrambe sette ore a letto, ma una dorme per la maggior parte del tempo, mentre l’altra si sveglia regolarmente. Il significato biologico di questi due modelli di sonno potrebbe essere diverso. Tuttavia, l’analisi attuale si è concentrata principalmente sulla durata del sonno riportata.

È importante notare che i risultati non dimostrano che la durata del sonno di per sé causi un invecchiamento più rapido o più lento degli organi. Piuttosto, suggeriscono che sia dormire troppo poco che dormire troppo potrebbero essere un segno di uno stato di salute generale più precario. Il collegamento con il sonno prolungato, in particolare, deve quindi essere interpretato con cautela. Dormire più a lungo, ad esempio, potrebbe essere una conseguenza di una condizione preesistente, di stanchezza o di scarsa qualità del sonno. In questo caso, il sonno prolungato non sarebbe necessariamente la causa dei cambiamenti di salute. Al contrario, una condizione sottostante potrebbe influenzare sia il sonno che i marcatori biologici dell’invecchiamento.

Perché il sonno potrebbe essere importante per gli organi che invecchiano

Il sonno non è semplicemente un periodo in cui il corpo è inattivo. Durante le varie fasi del sonno, l’attività cerebrale cambia e, allo stesso tempo, in tutto il corpo avvengono processi regolatori. Il metabolismo viene regolato, il sistema immunitario modifica la propria attività e i segnali ormonali vengono ricordinati. Anche il cervello subisce durante il sonno processi caratteristici associati all’elaborazione delle informazioni e al mantenimento della sua normale funzione.

Un sonno persistentemente disturbato o ridotto potrebbe quindi influenzare contemporaneamente diversi sistemi biologici. Se tali cambiamenti persistono per molti anni, è ipotizzabile che possano influire anche sulla salute a lungo termine di vari organi. Ciò potrebbe spiegare perché lo studio abbia riscontrato associazioni non solo con l’età biologica del cervello, ma anche con i marcatori di invecchiamento di numerosi altri sistemi organici. Il sonno potrebbe fungere da una sorta di regolatore comune di varie funzioni corporee.

La durata del sonno è associata a malattie in tutto il corpo

I risultati indicano inoltre una connessione di ampia portata tra il sonno, il cervello e il resto del corpo. Una breve durata del sonno era significativamente associata a episodi depressivi e disturbi d’ansia, il che è coerente con ricerche precedenti che collegano il sonno insufficiente a problemi di salute mentale. È stata inoltre collegata all’obesità, al diabete di tipo 2, all’ipertensione, alla cardiopatia ischemica e alle aritmie cardiache. Sia una durata del sonno breve che una lunga sono risultate associate alla broncopneumopatia cronica ostruttiva e all’asma. Sono state inoltre collegate a vari disturbi digestivi, tra cui la gastrite e la malattia da reflusso gastroesofageo.

Questa ampia gamma di associazioni è uno degli aspetti più sorprendenti dello studio. La durata del sonno non sembra essere collegata esclusivamente a malattie di un singolo apparato. Sono state invece osservate relazioni con patologie che interessano il sistema cardiovascolare, le vie respiratorie, il metabolismo, la digestione e la salute mentale. Wen ha affermato: «Questo modello di ampia portata tra cervello e corpo è importante perché ci mostra che la durata del sonno è una componente profondamente radicata della nostra fisiologia complessiva, con effetti di vasta portata su tutto il corpo».

Tuttavia, è importante distinguere tra una correlazione e una relazione causale. Ad esempio, le persone affette da diabete, malattie cardiovascolari o malattie respiratorie croniche potrebbero dormire meno bene o avere un maggiore bisogno di sonno. La malattia stessa potrebbe quindi spiegare in parte perché determinati modelli di sonno si verificano più frequentemente in questi individui.

Sonno, invecchiamento e depressione nella terza età

Questi orologi biologici specifici per organo potrebbero anche aiutare gli scienziati a comprendere in che modo il sonno sia correlato a malattie specifiche. Wen e i suoi colleghi hanno indagato questa possibilità utilizzando la depressione in età avanzata come caso di studio. I ricercatori non sono riusciti a determinare se le differenze nella durata del sonno causassero la depressione in età avanzata o se fosse invece la depressione stessa ad alterare la durata del sonno delle persone colpite. Per approfondire la questione, il team ha utilizzato un’«analisi di mediazione» per verificare se l’invecchiamento biologico potesse contribuire a spiegare l’associazione tra sonno breve o prolungato e depressione in età avanzata.

I risultati hanno suggerito che un sonno breve potrebbe essere collegato più direttamente al peso della depressione in età avanzata. Il sonno prolungato, d’altra parte, potrebbe influenzare la depressione attraverso meccanismi che si riflettono negli orologi biologici del cervello e del tessuto adiposo. «Ciò ha implicazioni significative per la futura gestione del sonno e per gli approcci terapeutici», ha affermato Wen. «Il nostro studio suggerisce che potrebbero esserci percorsi biologici diversi nelle persone che dormono a lungo e in quelle che dormono poco, che portano allo stesso esito — la depressione in età avanzata — e che non dovremmo trattarle allo stesso modo».

Questa distinzione potrebbe rivelarsi particolarmente importante per la ricerca futura. Se il sonno breve e quello lungo sono effettivamente collegati alla depressione attraverso meccanismi biologici diversi, potrebbe non avere senso trattare entrambi i modelli di sonno allo stesso modo. Per una persona che dorme cronicamente troppo poco, ad esempio, la privazione del sonno e una routine del sonno compromessa potrebbero essere le preoccupazioni principali. Al contrario, per una persona che dorme insolitamente a lungo, potrebbe essere necessario indagare su una condizione medica sottostante, sulla depressione stessa o su un’altra causa legata alla salute. Le abitudini del sonno possono anche cambiare, specialmente in età avanzata. Alcune persone hanno un sonno più leggero e si svegliano più frequentemente, mentre altre rimangono a letto più a lungo a causa di problemi di salute o farmaci. Pertanto, un cambiamento nella durata del sonno non dovrebbe essere considerato isolatamente.

Cosa significano questi risultati per un invecchiamento sano

Lo studio non fornisce alcuna prova che una specifica quantità di sonno possa rallentare il processo di invecchiamento dell’organismo. Tuttavia, rivela un’interessante connessione tra sonno ed età biologica che sembra estendersi oltre il cervello. Pertanto, l’invecchiamento in buona salute potrebbe dipendere non solo dall’alimentazione e dall’attività fisica, ma anche dal mantenimento di un ritmo del sonno il più stabile e adeguato possibile. Probabilmente la chiave non sta tanto nel dormire esattamente lo stesso numero di ore ogni notte. È molto più importante prestare attenzione alle proprie abitudini di sonno e a eventuali cambiamenti a lungo termine.

Chiunque dorma regolarmente meno di sei ore o improvvisamente dorma molto più a lungo rispetto a prima non dovrebbe semplicemente liquidare il cambiamento come una normale conseguenza dell’invecchiamento. Soprattutto, un cambiamento duraturo nei ritmi del sonno può essere un’indicazione della presenza di altri fattori di salute o psicologici. Allo stesso tempo, non bisogna lasciarsi preoccupare da qualche notte di sonno disturbato. Lo studio esamina i modelli di sonno a lungo termine in un ampio gruppo di popolazione, non gli effetti di una notte di sonno breve occasionale.