Impacto del horario de sueño y comidas en la regulación de la ingesta de alimentos

Los patrones de sueño afectan aspectos del metabolismo que pueden afectar el riesgo de obesidad; nuestro laboratorio está interesado en estudiar si los patrones de sueño juegan un papel en el desarrollo de la obesidad. Las personas que se acuestan tarde y se levantan tarde tienden a consumir más alimentos, lo que incluye más comida rápida y bebidas azucaradas, menos frutas y verduras [1], porciones más grandes y comidas más tardías [2] que las personas que se acuestan más temprano. Este patrón de sueño es muy frecuente: ~ 15 millones de estadounidenses trabajan en turnos que no sean las horas regulares del día [3] y otros se someten al 'jetlag social' (diferencia de tiempo entre la mitad del episodio de sueño [punto medio del sueño] en días laborales y días no laborables, similar a viajar a través de zonas horarias) [4]. El cambio en los tiempos de sueño y comida asociado con estos estilos de vida da como resultado una desalineación de los comportamientos de sueño y alimentación con los relojes circadianos. Estos relojes, ubicados en el cerebro y los órganos de todo el cuerpo, regulan el metabolismo y el comportamiento y se ven afectados por el sueño y la alimentación. La interrupción de los genes del reloj en órganos individuales puede ser en parte responsable de la desregulación metabólica [5]. La alteración de la coordinación del tiempo de sueño y comida puede afectar la valoración de la recompensa de alimentos (cerebro) y el metabolismo (órganos periféricos) para promover la obesidad y la RI, que se observan con mayor frecuencia en los trabajadores por turnos. Este es el enfoque de este estudio aleatorizado, cruzado y controlado de 4 fases:

• Sueño normal (Ns; 0000-0800 h), Comidas normales (Nm=comidas a las 1, 5, 11 y 12,5 h después de despertar)=Ns/Nm
• Sueño normal (Ns; 0000-0800 h), Comidas tardías (Lm=comidas a las 4,5, 8,5, 14,5 y 16 h después de despertar)=Ns/Lm
• Sueño tardío (Ls; 0330-1130 h), Comidas normales (Nm=comidas a las 1, 5, 11 y 12,5 h después de despertar)=Ls/Nm
• Sueño tardío (Ls; 03.30-11.30 h), Comidas tardías (Lm=comidas a las 4,5, 8,5, 14,5 y 16 h después de despertar)=Ls/Lm Objetivo 1: Determinar si Ls y/o Lm, en individuos con la duración y el tiempo normales del sueño, altera uno o ambos lados del balance energético, es decir, la ingesta de alimentos y el gasto energético (EE), en relación con Ns y Nm.
• Hipótesis 1: (a) Ls y Lm tendrán efectos independientes e interactivos sobre la ingesta de alimentos y EE. La ingesta en una comida de prueba ad libitum y durante un período de 24 h, medido después de 3 días de cada intervención, será mayor durante Ls y Lm, y esto aumentará cuando se combinen Ls y Lm, en comparación con Ns y Nm. (b) La tasa metabólica en reposo (RMR) será más baja durante las fases Ls y Lm, y se reducirá aún más cuando se combinen Ls y Lm en comparación con las fases Ns y Nm (Ns/Nm<Ls/Nm≤Ns/Lm <Ls/Lm).

Objetivo 2: determinar si las respuestas neuronales a los estímulos alimentarios en las regiones del cerebro relacionadas con el valor de la recompensa explican las diferencias en la ingesta de alimentos.

• Hipótesis 2: (a) Se observará un aumento de la actividad cerebral en respuesta a la presentación visual de estímulos alimentarios, utilizando imágenes de resonancia magnética funcional (fMRI), en Ls y Lm en comparación con Ns y Nm en la ínsula y la corteza orbitofrontal. La actividad neuronal mejorada en respuesta a los alimentos será más pronunciada en la fase Ls/Lm (Ns/Nm<Ls/Nm≤Ns/Lm<Ls/Lm). (b) Las respuestas neuronales a los estímulos alimentarios estarán relacionadas con el neuropéptido Y (NPY) previo a la prueba, la hipocretina-1 y la ingesta de alimentos posterior.

Objetivo exploratorio 3: Determinar si el horario de las comidas o del sueño afecta la homeostasis de la glucosa y las hormonas reguladoras del apetito.

• Hipótesis 3: Ls y Lm darán como resultado una menor sensibilidad a la insulina (frecuentemente muestreada i.v. prueba de tolerancia a la glucosa [FSIVGTT] y prueba de tolerancia a las comidas [MTT]) que Ns y Nm (Ns/Nm>Ls/Nm≥Ns/Lm>Ls/Lm). El horario de sueño y comida tendrá efectos independientes e interactivos en el patrón de 24 horas de las hormonas que regulan la ingesta de alimentos (leptina más baja y péptido similar al glucagón-1 [GLP-1]; grelina, NPY e hipocretina-1 más altas).