Sommeil, obésité et maladie mentale - Marqueurs biologiques pour l'évaluation de la rythmicité circadienne (SOMBER)

Arrière-plan

L'obésité (30 ≥ kg/m2) est un défi majeur de santé mondiale. L'obésité mondiale a presque triplé depuis 1975 (OMS, 2021) et devrait continuer à augmenter dans l'ensemble de la société occidentale (OCDE, 2017).

L'obésité augmente le risque de diabète de type 2 (DT2), d'apnée obstructive du sommeil (SAOS), de stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD), d'hypertension, d'arthrose, de syndrome des ovaires polykystiques et de plusieurs autres affections (George et al., 2018 ; Luque -Ramirez et al., 2014 ; Mainous, Tanner, Jo et Anton, 2016). La mortalité est considérablement augmentée et une personne obèse de classe III (IMC > 40 kg/m2) devrait vivre dix ans de moins qu'une personne de poids normal du même âge (Finkelstein, Brown, Wrage, Allaire et Hoerger, 2010). Les personnes obèses ont plus de jours d'arrêt de travail, sont désavantagées sur le plan social (Hernaes, Andersen, Norheim et Vage, 2015) et rapportent une qualité de vie globale en matière de santé inférieure à celle des personnes non obèses (Kolotkin et Andersen, 2017).

Obésité et maladie mentale :

La maladie mentale est associée à un risque accru d'obésité. L'obésité est environ deux et trois fois plus fréquente chez les personnes atteintes de troubles bipolaires et de troubles du spectre de la schizophrénie que chez les personnes sans maladie mentale, respectivement (Annamalai, Kosir et Tek, 2017 ; Chao, Wadden et Berkowitz, 2019 ; Sicras, Rejas, Navarro , Serrat et Blanca, 2008). De nombreux antipsychotiques couramment utilisés induisent une prise de poids d'une ampleur allant de neutre pour certains médicaments à +5,3 kg pour l'olanzapine (Vancampfort et al., 2015). Les changements de poids induits par les antipsychotiques dépendent de la maladie sous-jacente (Moteshafi, Zhornitsky, Brunelle et Stip, 2012). De nombreuses maladies mentales sont associées à un apport calorique plus élevé, à une alimentation de moindre qualité (Manu et al., 2015) et à des niveaux d'activité physique plus faibles (Schuch et al., 2017 ; Vancampfort et al., 2017).

Obésité, maladie mentale et troubles circadiens :

Le corps humain adapte les rythmes cellulaires, physiologiques et comportementaux au cycle lumineux de 24 heures. La perturbation des rythmes circadiens normaux a des conséquences dramatiques sur de nombreux problèmes de santé allant des maladies cardiovasculaires au cancer (Morris, Purvis, Hu et Scheer, 2016 ; Stevens, Brainard, Blask, Lockley et Motta, 2014). Un rythme de sommeil concordant avec le rythme diurne est crucial pour maintenir un poids corporel normal. Dormir de manière incohérente avec les heures de sommeil définies par le rythme circadien est donc indépendamment associé au surpoids et à l'obésité, augmentant le risque relatif de 31 % et 96 % respectivement (McFadden, Jones, Schoemaker, Ashworth et Swerdlow, 2014). Chez les personnes atteintes de schizophrénie et de troubles bipolaires, presque toutes les mesures de la qualité du sommeil et des schémas physiologiques du sommeil sont perturbées, même lorsque leur maladie est considérée comme bien traitée (Meyer et al., 2020).

Dans les cellules humaines, les horloges circadiennes sont composées d'un ensemble de protéines qui génèrent une oscillation circadienne auto-entretenue par le biais de boucles de rétroaction transcriptionnelles/traductionnelles positives et négatives. L'horloge circadienne humaine implique une gamme de «gènes d'horloge». Par exemple : Les gènes « Période » (per1 et per2) font tous deux partie de la boucle de rétroaction circadienne. Les modèles de souris assommées pour per1/2 manquent complètement de rythme diurne et prennent plus de poids suite à un régime riche en graisses (Dallmann & Weaver, 2010). La dérégulation de per1, per2 et d'autres gènes d'horloge a été liée à des troubles psychiatriques, notamment la dépression, la schizophrénie et les troubles bipolaires (Charrier, Olliac, Roubertoux et Tordjman, 2017).

Au total, la perturbation de la rythmicité des gènes de l'horloge et hormonale pourrait être un lien important entre les maladies mentales, les troubles du sommeil et l'obésité. Les troubles du sommeil sont potentiellement traitables. En conséquence, la restauration des habitudes de sommeil pourrait être une cible possible pour prévenir la prise de poids et l'obésité chez ce groupe de patients.

But de l'étude :

Évaluer les marqueurs biologiques du rythme circadien perturbé chez les personnes obèses et schizophrènes ou troubles bipolaires.

Hypothèses générales :

Les personnes atteintes d'obésité et de schizophrénie ou de trouble bipolaire ont des rythmes circadiens perturbés par rapport aux témoins sans maladie mentale.

Méthodes

Étudier le design:

Il s'agira d'une étude cas-témoins monocentrique avec des mesures répétées.

Population étudiée :

La population étudiée sera composée de quatre groupes :

1. Personnes ayant un IMC > 30 kg/m2 et un trouble du spectre de la schizophrénie (N=20)
2. Personnes ayant un IMC > 30 kg/m2 et un trouble du spectre bipolaire (N=20)
3. Personnes ayant un IMC > 30 kg/m2 sans maladie psychiatrique ni troubles du sommeil (N=20)
4. Personnes ayant un IMC compris entre 18,5 et 25 kg/m2 et sans maladie psychiatrique ni troubles du sommeil (N=20)

Critère d'exclusion :

• Les participants prenant des suppléments oraux de mélatonine sont exclus si la pause est jugée inappropriée.

Procédure d'étude :

Les participants visiteront la clinique deux fois. Entre les visites, les participants recueilleront des échantillons biologiques et des données pertinentes pour comprendre les rythmes circadiens sur une période de 2 jours. De plus, les participants porteront des accéléromètres et des glucomètres en continu (CGM) pendant un total de 8 jours.

Visite clinique 1 :

Lors de la première visite clinique, une courte batterie de tests (<10 min) sera administrée. Cela comprend des tests de la fonction de marche, de la force de la poignée et de l'équilibre. De plus, le poids, la taille, le tour de taille et de hanches et la composition corporelle (par bioimpédance) sont mesurés. Après les tests, un court questionnaire est administré.

Enfin, des capteurs portés sur le corps (accéléromètres et CGM) sont montés, et le participant reçoit des instructions détaillées sur la façon d'enregistrer l'apport alimentaire et d'effectuer un échantillonnage biologique (échantillons de cheveux et de salive). Les deux jours d'échantillonnage seront, si possible, placés immédiatement après la visite clinique 1 et au moins dans les 5 jours.

Tests à domicile :

Au cours des jours de test 1 et 2, les participants prélèveront des échantillons de salive ~ 6 fois (en fonction de l'heure du coucher) par jour et des échantillons de cheveux 4 fois par jour et enregistreront leur température corporelle et leur apport alimentaire (voir "collecte de données" ci-dessous). Les participants recevront chaque jour des visites à domicile du chef de projet. Si possible, les visites seront programmées vers midi afin d'aider les participants avec l'échantillonnage de la mi-journée. Les visites sont prévues pour durer moins de 20 minutes. Lors des visites, le chef de projet administrera un court questionnaire sur l'utilisation des appareils multimédias et l'exposition à la lumière de l'environnement de sommeil.

Visite clinique 2 :

Après les deux journées d'échantillonnage, les participants se retrouveront à nouveau à la clinique. Au cours de cette visite, le matériel de test restant et les échantillons sont remis. Ensuite, le patient remplit le Questionnaire Matin-Soir (MEQ). De plus, le responsable du test effectuera une courte interview (~ 10 min) dans laquelle les participants sont invités à évaluer leur expérience. Si le participant n'a pas été dépisté pour l'apnée du sommeil récemment (<6mois), un temps de surveillance respiratoire du sommeil sera programmé.

Traitement et analyse des données :

Les données seront hébergées et traitées conformément à la législation et à la réglementation danoises. Tous les fichiers de données seront conservés pendant 5 ans après la conclusion de l'étude, puis anonymisés ou supprimés.

Statistiques:

Les perturbations du rythme circadien seront analysées par des analyses longitudinales à plusieurs niveaux comparant les résultats entre les groupes d'étude (IMC> 30 kg/m2, ≤ 25 kg/m2, avec et sans maladie mentale) ajustés en fonction du sexe et de l'âge. Les associations entre les variables régulées circadiennes (hormones, température, taux de glucose et expression génique) seront étudiées par analyse corrélationnelle.

Calcul de puissance :

Étant de nature exploratoire, les données sont insuffisantes pour effectuer un calcul de puissance franc. Cependant, des études récentes ont détecté des différences significatives dans l'expression des gènes d'horloge entre les personnes avec et sans troubles du sommeil avec 14 à 20 personnes dans chaque groupe d'étude (Canales et al., 2019 ; Zhanfeng, Hechun, Zhijun, Hongyu et Zhou, 2019).

Informations provenant des registres de patients :

Une fois le consentement signé, les journaux des patients seront examinés pour obtenir des informations sur l'âge, le sexe, le statut socio-économique, le statut médicamenteux et la présence de diagnostics psychiatriques (bipolaire, schizophrénie et dépression), les antécédents médicamenteux et la prévalence des maladies liées à l'obésité.

Financement et assurance :

Il s'agit d'un projet de recherche initié par un chercheur. Le projet a reçu 913.000 kr.- de la région Syddanmarks pulje pour Fri og Strategisk Forskning 2021 pour couvrir les frais de fonctionnement. Les fonds de l'étude sont placés sur un compte dédié et le numéro de compte a été communiqué au Comité régional d'éthique de la recherche en santé pour le sud du Danemark. Les investigateurs ou le département de médecine de l'hôpital universitaire du Jutland du Sud-Ouest n'ont aucun gain financier concernant l'étude et n'ont aucun conflit d'intérêts qui pourrait être perçu comme préjudiciable à l'impartialité de cette étude. Les patients ne recevront pas de paiement, mais le remboursement des frais de voyage peut être effectué.

Effets secondaires, risques et complications :

L'étude est conçue pour minimiser les inconvénients en utilisant une liste relativement courte de résultats nécessitant la participation active des participants. De plus, les charges de travail des participants sont minimisées grâce à l'utilisation de solutions numériques. Les participants ne sont pas tenus d'enregistrer des journaux de sommeil ou de nourriture et n'ont pas besoin de peser les aliments car ceux-ci sont enregistrés par un appareil photo numérique.

Il n'y a aucun risque connu associé à la présente procédure d'étude. Les participants sont informés de l'inconfort potentiel lors de l'épilation des cheveux ou lors du montage du CGM et que certains peuvent ressentir une moins bonne qualité de sommeil lorsqu'ils dorment avec l'instrument CRM. Les participants sont encouragés à signaler tout événement indésirable survenu pendant ou après la procédure d'étude. En cas de blessure, le participant est invité à signaler son cas au régime national danois d'indemnisation des patients (http://www.patientforsikringen.dk), également lié dans les informations sur le participant.

Points de vue

Des données comparatives sur des groupes de patients présentant une maladie mentale, l'obésité et des troubles circadiens peuvent aider à élucider l'association entre ces maladies. Si les perturbations circadiennes sont plus prononcées chez les personnes souffrant d'obésité et de schizophrénie ou de trouble bipolaire, par rapport aux personnes obèses et sans maladie mentale, cela met en évidence la nécessité d'un traitement efficace pour normaliser les habitudes de sommeil de ces groupes de patients.