Nová analýza biologického procesu starnutia v celom ľudskom tele naznačuje, že s urýchleným starnutím mozgu, srdca, pľúc, imunitného systému a ďalších orgánov súvisí tak nedostatok, ako aj nadbytok spánku. Tieto spánkové vzorce boli tiež spojené s celou radou ochorení.

„Predchádzajúce štúdie ukázali, že spánok úzko súvisí so starnutím a patologickým stresom v mozgu. Naša štúdia ide o krok ďalej a dokazuje, že tak nedostatočný, ako aj nadmerný spánok súvisia so zrýchleným starnutím takmer všetkých orgánov. To potvrdzuje názor, že spánok je dôležitý pre udržanie zdravia orgánov v rámci koordinovanej siete mozgu a tela, vrátane metabolickej rovnováhy a zdravého imunitného systému,“ uviedol hlavný autor štúdie Junhao Wen, docent rádiológie na Vagelos College of Physicians and Surgeons Kolumbijskej univerzity. Výsledky výskumu boli uverejnené v časopise Nature.

Biologické hodiny odhaľujú, ako starnú orgány

Vedci čoraz častejšie využívajú hodiny starnutia na odhad, či daná osoba biologicky stárne rýchlejšie alebo pomalšie, než by naznačoval jej chronologický vek. Tieto nástroje sa opierajú o strojové učenie a biologické údaje (napr. proteíny z minimálne invazívneho krvného testu) na výpočet vzorov spojených so starnutím. Mnohé „starnúce hodiny“ poskytujú jediný ukazovateľ pre celé telo. Rôzne orgány však môžu starnúť rôznymi tempami. Dobre známym príkladom je pokles funkcie vaječníkov, ktorý prispieva k biologickým hodinám spojeným s ženskou plodnosťou.

Wen a jeho kolegovia vyvinuli „hodiny starnutia“, ktoré sa zameriavajú na jednotlivé orgány. Cieľom je poskytnúť podrobnejšie a potenciálne personalizovanejšie informácie o zdraví danej osoby. „Všetci sú nadšení z týchto hodín starnutia a ich schopnosti predpovedať riziko ochorení a úmrtnosť,“ hovorí Wen. „Pre mňa je však zaujímavejšia otázka: Môžeme prepojiť hodiny starnutia s faktorom životného štýlu, ktorý je možné včas zmeniť, aby sa spomalil proces starnutia?“

Pojem biologického veku sa líši od chronologického veku. Napríklad dvaja ľudia môžu mať obaja 60 rokov, no ich orgány a metabolické procesy môžu byť procesom starnutia ovplyvnené v rôznej miere. S týmito rozdielmi môžu súvisieť faktory ako cvičenie, strava, fajčenie, chronické ochorenia, stres a možno aj spánok. Biologické hodiny starnutia sa snažia zmapovať takéto rozdiely na základe merateľných biologických charakteristík. Inými slovami, neukazujú len to, koľko má človek rokov, ale skôr sa snažia posúdiť, do akej miery už určité biologické charakteristiky vykazujú zmeny súvisiace s vekom. V tomto kontexte je obzvlášť zaujímavé skúmanie jednotlivých orgánov. Mozog môže mať napríklad iný biologický vek ako srdce, pľúca alebo pečeň. Človek sa preto môže celkovo javiť ako zdravý, zatiaľ čo určité orgánové systémy už vykazujú väčšie známky starnutia ako iné. Práve tieto rozdiely môžu odhaliť biologické hodiny starnutia.

Hľadanie optimálneho spánku

Spánok ponúkol výskumníkom ideálnu príležitosť na preskúmanie tejto otázky, keďže čoraz viac dôkazov naznačuje, že spánok zohráva dôležitú úlohu v zdraví. Wen mal k tejto téme aj osobný záujem. „Sám mám veľmi ľahký spánok a postupne som začal mať obavy o vplyv na moje vlastné zdravie,“ povedal Wen.

Na vytvorenie hodín starnutia Wen použil údaje od približne pol milióna účastníkov britskej biobanky UK Biobank. Pomocou strojového učenia vedci identifikovali biologické znaky spojené so starnutím v rôznych orgánoch. Na základe rôznych typov informácií, vrátane štrukturálnych meraní z lekárskeho zobrazovania, bielkovín spojených s konkrétnymi orgánmi a molekúl zistených v krvi, vytvorili vedci hodiny starnutia. „Napríklad v pečeni máme starnúce hodiny založené na údajoch o proteínoch, starnúce hodiny založené na metabolických údajoch a starnúce hodiny založené na zobrazovacích údajoch,“ hovorí Wen. „To nám umožňuje určiť, či je spánok špecifickým spôsobom spojený so starnúcimi hodinami odvodenými z rôznych omických a molekulárnych úrovní.“ Tím následne porovnal dĺžku spánku (ako ju uviedli jednotliví účastníci biobanky) s odhadmi biologického veku založenými na 23 hodinách starnutia pokrývajúcich 17 orgánových systémov.

Kľúčovým faktorom je tu rozsah štúdie. Vďaka približne pol miliónu účastníkov mohli výskumníci analyzovať veľmi rozsiahly súbor údajov a hľadať vzory, ktoré by v menších štúdiách nemuseli byť zistiteľné. Zároveň ide pri tomto type analýzy o observačnú štúdiu. Inými slovami, účastníci neboli náhodne priradení k rôznej dĺžke spánku, ale uvádzali, ako dlho zvyčajne spia. To je kľúčové pre interpretáciu výsledkov. Ak sa ľudia, ktorí spia veľmi málo alebo veľmi dlho, javia ako biologicky starší, znamená to spočiatku len to, že tieto dve charakteristiky sa vyskytujú spoločne. Z toho automaticky nevyplýva, že samotná dĺžka spánku je príčinou urýchleného starnutia.

Príliš málo aj príliš veľa spánku súvisí s rýchlejším starnutím

V celom tele bol pozorovaný jasný U-tvarový vzor. Ľudia, ktorí uvádzali krátky spánok (menej ako 6 hodín) a dlhý spánok (viac ako 8 hodín), mali tendenciu vykazovať rýchlejšie biologické starnutie. Najpomalšie starnutie bolo pozorované u ľudí, ktorí uvádzali, že spia denne medzi 6,4 a 7,8 hodiny. Tento trend v tvare písmena U je obzvlášť zaujímavý. Naznačuje, že pravidlo „čím dlhšie človek spí, tým lepšie“ neplatí bez výnimky. Namiesto toho sa súvislosť s najnižším biologickým vekom zistila v rámci mierneho rozsahu. Tak veľmi krátka, ako aj veľmi dlhá dĺžka spánku bola spojená s vyššími hodnotami starnutia.

Je však dôležité poznamenať, že rozpätie 6,4 až 7,8 hodiny zistené v štúdii by sa nemalo interpretovať ako presný osobný cieľ. Individuálne potreby spánku sa môžu líšiť a závisia okrem iného od veku, zdravotného stavu a životného štýlu. Navyše štúdia opisuje štatistickú koreláciu v rámci tejto rozsiahlej skupiny účastníkov a neurčuje ideálnu dĺžku spánku, ktorá by platila rovnako pre každého. Kvalitu spánku tiež nie je možné úplne určiť len na základe dĺžky spánku. Napríklad dvaja ľudia môžu stráviť v posteli sedem hodín, ale jeden z nich väčšinu času spí, zatiaľ čo druhý sa pravidelne prebúdza. Biologický význam týchto dvoch spánkových vzorcov sa môže líšiť. Súčasná analýza sa však zameriavala predovšetkým na uvádzanú dĺžku spánku.

Je dôležité poznamenať, že výsledky nedokazujú, že dĺžka spánku sama osebe spôsobuje rýchlejšie alebo pomalšie starnutie orgánov. Skôr naznačujú, že príliš málo aj príliš veľa spánku môže byť znakom horšieho celkového zdravotného stavu. Preto je potrebné s opatrnosťou interpretovať najmä súvislosť s dlhým spánkom. Dlhší spánok môže byť napríklad dôsledkom už existujúceho zdravotného stavu, vyčerpania alebo zlej kvality spánku. V takomto prípade by dlhý spánok nemusel byť nutne príčinou zmien v zdravotnom stave. Namiesto toho by základný zdravotný stav mohol ovplyvňovať tak spánok, ako aj biologické ukazovatele starnutia.

Prečo môže byť spánok dôležitý pre starnúce orgány

Spánok nie je len časom, keď je telo neaktívne. Počas rôznych fáz spánku sa mení mozgová aktivita a zároveň prebiehajú regulačné procesy v celom tele. Upravuje sa metabolizmus, mení sa aktivita imunitného systému a prebieha rekoordinácia hormonálnych signálov. Aj mozog prechádza počas spánku charakteristickými procesmi, ktoré sú spojené so spracovaním informácií a udržiavaním jeho normálnej funkcie.

Trvalo narušený alebo skrátený spánok by preto mohol súčasne ovplyvňovať viacero biologických systémov. Ak takéto zmeny pretrvávajú mnoho rokov, je možné, že by mohli mať vplyv aj na dlhodobé zdravie rôznych orgánov. To by mohlo vysvetľovať, prečo štúdia zistila súvislosti nielen s biologickým vekom mozgu, ale aj s markermi starnutia mnohých ďalších orgánových systémov. Spánok by mohol pôsobiť ako akýsi spoločný regulátor rôznych telesných funkcií.

Dĺžka spánku súvisí s ochoreniami v celom tele

Výsledky tiež poukazujú na ďalekosiahlu súvislosť medzi spánkom, mozgom a zvyškom tela. Krátka dĺžka spánku bola významne spojená s depresívnymi epizódami a úzkostnými poruchami, čo je v súlade s predchádzajúcim výskumom spájajúcim nedostatočný spánok s problémami duševného zdravia. Bola tiež spojená s obezitou, cukrovkou 2. typu, vysokým krvným tlakom, ischemickou chorobou srdca a srdcovými arytmiami. S chronickou obštrukčnou pľúcnou chorobou a astmou súvisela tak krátka, ako aj dlhá dĺžka spánku. Súvisela tiež s rôznymi poruchami trávenia, vrátane gastritídy a gastroezofageálnej refluxnej choroby.

Tento široký rozsah súvislostí je jedným z najvýraznejších aspektov štúdie. Zdá sa, že dĺžka spánku nie je spojená výlučne s ochoreniami jediného orgánového systému. Namiesto toho boli pozorované súvislosti so stavmi ovplyvňujúcimi kardiovaskulárny systém, dýchacie cesty, metabolizmus, trávenie a duševné zdravie. Wen uviedol: „Tento ďalekosiahly vzorec medzi mozgom a telom je dôležitý, pretože nám ukazuje, že dĺžka spánku je hlboko zakorenenou súčasťou našej celkovej fyziológie s ďalekosiahlymi účinkami na celé telo.“

Je však dôležité rozlišovať medzi koreláciou a kauzálnym vzťahom. Napríklad ľudia s cukrovkou, kardiovaskulárnymi ochoreniami alebo chronickými ochoreniami dýchacích ciest môžu spať horšie alebo mať zvýšenú potrebu spánku. Samotné ochorenie by preto mohlo čiastočne vysvetľovať, prečo sa u týchto jedincov určité spánkové vzory vyskytujú častejšie.

Spánok, starnutie a depresia v starobe

Tieto orgánovo špecifické hodiny starnutia by mohli vedcom pomôcť aj pri pochopení súvislosti medzi spánkom a konkrétnymi ochoreniami. Wen a jeho kolegovia túto možnosť skúmali na príklade depresie v starobe. Výskumníci nedokázali určiť, či rozdiely v dĺžke spánku spôsobovali depresiu v starobe, alebo či samotná depresia menila dĺžku spánku u postihnutých osôb. Na ďalšie preskúmanie tejto otázky tím použil „medičnú analýzu“, aby zistil, či by biologické starnutie mohlo pomôcť vysvetliť súvislosť medzi krátkym alebo dlhým spánkom a depresiou v starobe.

Výsledky naznačili, že krátky spánok môže byť priamo prepojený s ťažkosťami spôsobenými depresiou v starobe. Dlhý spánok naopak môže ovplyvňovať depresiu prostredníctvom mechanizmov odzrkadlených v hodinách starnutia mozgu a tukového tkaniva. „Toto má významné dôsledky pre budúce riadenie spánku a terapeutické prístupy,“ uviedol Wen. „Naša štúdia naznačuje, že u ľudí so dlhým a krátkym spánkom môžu existovať odlišné biologické cesty, ktoré vedú k rovnakému výsledku – depresii v starobe – a že by sme ich nemali liečiť rovnakým spôsobom.“

Toto rozlíšenie by mohlo byť obzvlášť dôležité pre budúci výskum. Ak sú krátky a dlhý spánok skutočne spojené s depresiou prostredníctvom rôznych biologických mechanizmov, nemuselo by mať zmysel liečiť oba spánkové vzory rovnakým spôsobom. Napríklad u osoby, ktorá trpí chronickým nedostatkom spánku, môžu byť hlavnými problémami spánková deprivácia a narušený spánkový režim. Naopak, u osoby, ktorá spí neobvykle dlho, môže byť potrebné vyšetriť základné zdravotné ochorenie, samotnú depresiu alebo inú príčinu súvisiacu so zdravím. Spacie návyky sa tiež môžu meniť, najmä vo vyššom veku. Niektorí ľudia spia ľahšie a častejšie sa prebúdzajú, zatiaľ čo iní zostávajú v posteli dlhšie kvôli zdravotným problémom alebo liekom. Zmenu dĺžky spánku by preto nemali posudzovať izolovane.

Čo znamenajú tieto zistenia pre zdravé starnutie

Štúdia neposkytuje žiadne dôkazy o tom, že konkrétna dĺžka spánku môže spomaliť proces starnutia organizmu. Odhaľuje však zaujímavú súvislosť medzi spánkom a biologickým vekom, ktorá sa zdá siahať aj za hranice mozgu. Zdravé starnutie preto môže závisieť nielen od stravy a fyzickej aktivity, ale aj od udržania čo najstabilnejšieho a dostatočného spánkového režimu. Kľúčom pravdepodobne nie je toľko to, aby sme každú noc spali presne rovnaký počet hodín. Omnoho dôležitejšie je venovať pozornosť vlastným spánkovým návykom a akýmkoľvek potenciálnym dlhodobým zmenám.

Každý, kto pravidelne spí menej ako šesť hodín alebo zrazu spí výrazne dlhšie ako predtým, by túto zmenu nemal jednoducho považovať za bežnú súčasť starnutia. Trvalá zmena spánkových návykov môže predovšetkým naznačovať, že tu zohrávajú úlohu iné zdravotné alebo psychologické faktory. Zároveň by sa ľudia nemali znepokojovať kvôli niekoľkým nociam s nekvalitným spánkom. Štúdia skúma dlhodobé spacie návyky vo veľkej skupine obyvateľstva, nie vplyv príležitostného krátkeho spánku.