En ny analys av den biologiska åldringsprocessen i hela människokroppen tyder på att både för lite och för mycket sömn är förknippat med ett påskyndat åldrande av hjärnan, hjärtat, lungorna, immunsystemet och andra organ. Dessa sömnmönster har också kopplats till en rad olika sjukdomar.

”Tidigare studier har visat att sömn är starkt kopplad till åldrande och patologisk stress på hjärnan. Vår studie går ett steg längre och visar att både för lite och för mycket sömn är förknippat med ett påskyndat åldrande i nästan alla organ. Detta stöder uppfattningen att sömn är viktig för att upprätthålla organens hälsa inom ett samordnat nätverk mellan hjärnan och kroppen, inklusive metabolisk balans och ett friskt immunsystem”, säger studiens huvudförfattare Junhao Wen, biträdande professor i radiologi vid Vagelos College of Physicians and Surgeons vid Columbia University. Forskningsresultaten publicerades i tidskriften Nature.

Biologiska klockor avslöjar hur organ åldras

Forskare använder i allt högre grad åldringsklockor för att uppskatta om en person åldras biologiskt snabbare eller långsammare än vad den kronologiska åldern skulle antyda. Dessa verktyg bygger på maskininlärning och biologiska data (t.ex. proteiner från ett minimalt invasivt blodprov) för att beräkna mönster kopplade till åldrandet. Många åldringsklockor ger ett enda mått för hela kroppen. Olika organ kan dock åldras i olika takt. Ett välkänt exempel är nedgången i äggstocksfunktionen, som bidrar till den biologiska klockan kopplad till kvinnlig fertilitet.

Wen och hans kollegor har utvecklat åldringsklockor som fokuserar på enskilda organ. Målet är att tillhandahålla mer detaljerad och potentiellt mer personanpassad information om en persons hälsa. ”Alla är entusiastiska över dessa åldringsklockor och deras förmåga att förutsäga sjukdomsrisk och dödlighet”, säger Wen. ”Men för mig är den mer spännande frågan: Kan vi koppla åldringsklockorna till en livsstilsfaktor som kan ändras i tid för att bromsa åldrandeprocessen?”

Begreppet biologisk ålder skiljer sig från kronologisk ålder. Till exempel kan två personer båda vara 60 år gamla, men deras organ och metaboliska processer kan ändå påverkas i varierande grad av åldrandeprocessen. Faktorer som motion, kost, rökning, kroniska sjukdomar, stress och möjligen även sömn kan ha samband med dessa skillnader. En biologisk åldringsklocka försöker kartlägga sådana skillnader utifrån mätbara biologiska egenskaper. Med andra ord anger den inte bara hur gammal en person är, utan försöker snarare bedöma i vilken utsträckning vissa biologiska egenskaper redan uppvisar åldersrelaterade förändringar. Att undersöka enskilda organ är särskilt intressant i detta sammanhang. Hjärnan kan till exempel ha en annan biologisk ålder än hjärtat, lungorna eller levern. En person kan därför verka frisk överlag, medan vissa organsystem redan verkar vara mer åldrade än andra. Det är just dessa skillnader som åldringsklockor kan avslöja.

Jakten på optimal sömn

Sömnen gav forskarna en idealisk möjlighet att utforska denna fråga, eftersom allt fler bevis tyder på att sömnen spelar en viktig roll för hälsan. Wen hade också ett personligt intresse för detta ämne. ”Jag har själv väldigt lätt sömn och började långsamt oroa mig för hur det påverkade min egen hälsa”, sa Wen.

För att skapa åldringsklockorna använde Wen data från cirka en halv miljon deltagare i UK Biobank. Med hjälp av maskininlärning identifierade forskarna biologiska signaturer kopplade till åldrande i olika organ. Forskarna skapade åldringsklockor baserade på olika typer av information, bland annat strukturella mätningar från medicinsk bilddiagnostik, proteiner kopplade till specifika organ och molekyler som upptäckts i blodet. ”I levern har vi till exempel en åldringsklocka baserad på proteindata, en åldringsklocka baserad på metaboliska data och en åldringsklocka baserad på bilddata”, säger Wen. ”Detta gör det möjligt för oss att avgöra om sömnen är kopplad på specifika sätt till åldringsklockor som härrör från olika omik- och molekylära nivåer.” Forskargruppen jämförde sedan sömnlängden (enligt uppgifter från enskilda deltagare i biobanken) med uppskattningar av biologisk ålder baserade på 23 åldringsklockor som täcker 17 organsystem.

Storleken på studien är en avgörande faktor här. Med cirka en halv miljon deltagare kunde forskarna analysera en mycket stor datamängd och leta efter mönster som kanske inte går att upptäcka i mindre studier. Samtidigt är denna typ av analys en observationsstudie. Med andra ord tilldelades deltagarna inte slumpmässigt olika sömnlängder, utan rapporterade själva hur länge de vanligtvis sover. Detta är avgörande för tolkningen. Om personer som sover mycket lite eller mycket länge framstår som biologiskt äldre, innebär detta inledningsvis endast att dessa två egenskaper förekommer tillsammans. Det följer inte automatiskt att sömnlängden i sig är orsaken till det påskyndade åldrandet.

För lite och för mycket sömn är förknippat med snabbare åldrande

Ett tydligt U-format mönster observerades i hela kroppen. Personer som uppgav kort sömn (mindre än 6 timmar) och lång sömn (mer än 8 timmar) tenderade att uppvisa snabbare biologiskt åldrande. Det långsammaste åldrandet observerades hos personer som uppgav att de sov mellan 6,4 och 7,8 timmar per dag. Det U-formade mönstret är särskilt intressant. Det tyder på att regeln ”ju längre en person sover, desto bättre” inte gäller utan vidare. Istället konstaterades sambandet med den lägsta biologiska åldern inom ett måttligt intervall. Både mycket kort och mycket lång sömntid var kopplade till högre åldringsvärden.

Det är dock viktigt att notera att de 6,4 till 7,8 timmar som identifierades i studien inte bör tolkas som ett exakt personligt mål. Individuella sömnbehov kan variera och beror bland annat på ålder, hälsotillstånd och livsstil. Dessutom beskriver studien en statistisk korrelation inom denna stora grupp av deltagare och identifierar inte en idealisk sömnlängd som gäller lika för alla. Sömnkvaliteten kan inte heller fastställas fullt ut enbart utifrån sömnlängden. Till exempel kan två personer båda tillbringa sju timmar i sängen, men den ena sover igenom det mesta av tiden, medan den andra vaknar regelbundet. Den biologiska betydelsen av dessa två sömnmönster kan skilja sig åt. Den aktuella analysen fokuserade dock främst på den rapporterade sömnlängden.

Det är viktigt att notera att resultaten inte bevisar att sömnlängden i sig får organen att åldras snabbare eller långsammare. De tyder snarare på att både för lite och för mycket sömn kan vara ett tecken på sämre allmän hälsa. Särskilt sambandet med lång sömn måste därför tolkas med försiktighet. Att sova längre kan till exempel vara en följd av ett redan befintligt tillstånd, utmattning eller dålig sömnkvalitet. I detta fall skulle lång sömn inte nödvändigtvis vara orsaken till hälsoförändringarna. Istället skulle ett underliggande tillstånd kunna påverka både sömnen och de biologiska åldringsmarkörerna.

Varför sömn kan vara viktig för åldrande organ

Sömn är inte bara en tid då kroppen är inaktiv. Under olika sömnfaser förändras hjärnaktiviteten, och samtidigt äger regleringsprocesser rum i hela kroppen. Ämnesomsättningen justeras, immunsystemet ändrar sin aktivitet och hormonella signaler samordnas på nytt. Även hjärnan genomgår karakteristiska processer under sömnen som är förknippade med informationsbearbetning och upprätthållandet av dess normala funktion.

En ihållande störning eller förkortning av sömnen kan därför påverka flera biologiska system samtidigt. Om sådana förändringar kvarstår under många år är det tänkbart att de även kan påverka olika organs hälsa på lång sikt. Detta skulle kunna förklara varför studien fann samband inte bara med hjärnans biologiska ålder utan även med åldringsmarkörer för många andra organsystem. Sömnen kan fungera som en slags gemensam regulator för olika kroppsfunktioner.

Sömnlängd är kopplad till sjukdomar i hela kroppen

Resultaten pekar också på ett långtgående samband mellan sömn, hjärnan och resten av kroppen. Kort sömnlängd var signifikant associerad med depressiva episoder och ångeststörningar, vilket stämmer överens med tidigare forskning som kopplar otillräcklig sömn till psykiska hälsoproblem. Den var också kopplad till fetma, typ 2-diabetes, högt blodtryck, ischemisk hjärtsjukdom och hjärtarytmier. Både kort och lång sömnlängd var associerad med kronisk obstruktiv lungsjukdom och astma. De var också kopplade till olika matsmältningsstörningar, inklusive gastrit och gastroesofageal refluxsjukdom.

Detta breda spektrum av samband är en av de mest slående aspekterna av studien. Sömnlängden verkar inte vara kopplad enbart till sjukdomar i ett enda organsystem. Istället observerades samband med tillstånd som påverkar hjärt-kärlsystemet, luftvägarna, ämnesomsättningen, matsmältningen och den psykiska hälsan. Wen sa: ”Detta omfattande mönster mellan hjärnan och kroppen är viktigt eftersom det visar oss att sömnlängden är en djupt rotad del av vår övergripande fysiologi, med långtgående effekter på hela kroppen.”

Det är dock viktigt att skilja mellan en korrelation och ett orsakssamband. Till exempel kan personer med diabetes, hjärt- och kärlsjukdomar eller kroniska andningssjukdomar sova sämre eller ha ett ökat sömnbehov. Sjukdomen i sig kan därför delvis förklara varför vissa sömnmönster förekommer oftare hos dessa individer.

Sömn, åldrande och depression hos äldre

Dessa organspecifika åldringsklockor skulle också kunna hjälpa forskare att förstå hur sömnen hänger samman med specifika sjukdomar. Wen och hans kollegor undersökte denna möjlighet med depression hos äldre som fallstudie. Forskarna kunde inte avgöra om skillnader i sömnlängd orsakade depression hos äldre eller om depressionen i sig förändrade sömnlängden hos de drabbade. För att undersöka detta ytterligare använde teamet en ”medieringsanalys” för att undersöka om biologiskt åldrande skulle kunna bidra till att förklara sambandet mellan kort eller lång sömn och depression hos äldre.

Resultaten tyder på att kort sömn kan ha ett mer direkt samband med depressionsbördan hos äldre. Lång sömn, å andra sidan, kan påverka depressionen genom mekanismer som återspeglas i hjärnans och fettvävnadens åldringsklockor. ”Detta har betydande implikationer för framtida sömnhantering och terapeutiska tillvägagångssätt”, sade Wen. ”Vår studie tyder på att det kan finnas olika biologiska vägar hos personer som sover länge respektive kort som leder till samma resultat – depression i ålderdomen – och att vi inte bör behandla dem på samma sätt.”

Denna distinktion kan vara särskilt viktig för framtida forskning. Om kort och lång sömn verkligen är kopplade till depression via olika biologiska mekanismer, är det kanske inte rimligt att behandla båda sömnmönstren på samma sätt. För en person som kroniskt sover för lite kan till exempel sömnbrist och en störd sömnrutin vara de främsta orosmomenten. Däremot kan det för en person som sover ovanligt länge vara nödvändigt att undersöka en underliggande medicinsk åkomma, depressionen i sig eller någon annan hälsorelaterad orsak. Sömnvanor kan också förändras, särskilt i högre ålder. Vissa sover lättare och vaknar oftare, medan andra stannar kvar i sängen längre på grund av hälsoproblem eller medicinering. Därför bör en förändring i sömnlängd inte betraktas isolerat.

Vad resultaten innebär för ett hälsosamt åldrande

Studien ger inga belägg för att en viss sömnmängd kan bromsa kroppens åldringsprocess. Den avslöjar dock ett intressant samband mellan sömn och biologisk ålder som tycks sträcka sig bortom hjärnan. Därför kan ett hälsosamt åldrande bero inte bara på kost och fysisk aktivitet utan också på att upprätthålla ett så stabilt och tillräckligt sömnmönster som möjligt. Nyckeln handlar troligen inte så mycket om att sova exakt samma antal timmar varje natt. Det är mycket viktigare att vara uppmärksam på sina egna sömnvanor och eventuella långsiktiga förändringar.

Den som regelbundet sover mindre än sex timmar eller plötsligt sover betydligt längre än tidigare bör inte bara avfärda förändringen som en normal del av åldrandet. Framför allt kan en bestående förändring i sömnmönstret vara ett tecken på att andra hälsorelaterade eller psykologiska faktorer spelar in. Samtidigt bör man inte oroa sig för några nätter med dålig sömn. Studien undersöker långsiktiga sömnmönster hos en stor befolkningsgrupp, inte effekterna av enstaka nätter med kort sömn.