Orsakerna till fetma är komplexa och påverkas av många faktorer. Forskning har visat på samband mellan sömn, matvanor och viktuppgång, men forskarna är fortfarande osäkra på vilken roll det cirkadiska systemet – den biologiska klockan – har för matvanorna. En ny studie från forskare vid Brown University’s Warren Alpert Medical School och Mass General Brigham visar dock på ett tydligt samband mellan dygnsrytm, vikt och matvanor hos tonåringar, en utsatt åldersgrupp vars matvanor påverkar deras livslånga hälsa. Studien visade att tonåringar som klassificerades som ”överviktiga” eller ”feta” efter viktstatus konsumerade fler kalorier senare på dagen jämfört med deltagare med en hälsosam vikt.
Resultaten, som publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences, tyder på att dygnsrytmen spelar en viktig roll för att förklara senare kaloriintag hos individer som löper risk för fetma, enligt den ledande forskaren Mary Carskadon, professor i psykiatri och mänskligt beteende vid Brown Universitys medicinska fakultet. ”Den kritiska betydelsen av ungdomens utvecklingsperiod för att skapa förutsättningar för en livslång hälsa understryker behovet av att förstå vilken roll sömn/väckning och dygnsrytm har för ätbeteendet”, säger Carskadon, som också leder Sleep Research Laboratory vid Bradley Hospital. Den kunskap som vi har fått här öppnar dörren för potentiella insatser som kan förbättra tonåringars hälsa i framtiden.
Biologisk klocka och ätbeteende
Det cirkadiska systemet består av biljoner ”klockor” som finns i praktiskt taget alla organ, vävnader och celler och som gör att biologi och beteende anpassas till de förändrade kraven i dag-nattcykeln. Det är känt att det cirkadiska systemet påverkar människor på olika sätt på grund av en kombination av genetiska, beteendemässiga och miljömässiga faktorer. Tidigare studier har analyserat sömn- och ätbeteende med hjälp av självrapporterade mått på hunger och andra variabler, enligt studieförfattaren David Barker, docent i psykiatri och mänskligt beteende (forskning) vid Brown University.
Några faktorer som skiljer denna studie från andra, säger Barker, var den noggranna mätningen av matintag före och efter måltider och det faktum att miljö- och beteendepåverkan kontrollerades medan deltagarna stannade i laboratoriet. Femtioen frivilliga i åldrarna 12-18 år deltog i studien, som genomfördes vid sömnforskningslaboratoriet på Bradley Hospital. Deltagarna delades in i tre grupper baserat på deras kroppsmasseindex. De placerades i 28-timmars sömn- och vakenhetscykler – något längre än ett typiskt 24-timmarsdygn – och när de var vakna vistades de i en kontrollerad miljö med dämpad belysning och i totalt mörker när de sov. Deltagarna vistades i samma rum under hela studien, som pågick i 11 dagar och 10 nätter. För att kontrollera för yttre påverkan på dygnsrytmen tog forskarna bort alla yttre signaler från labbmiljön, inklusive klockor och tillgång till naturligt ljus.
Under de vakna timmarna fick deltagarna sex tillfällen att äta på bestämda tider, med en standardiserad meny som gjorde det möjligt för dem att äta så mycket de ville under måltiden. Forskarna spårade både den mat de åt och kaloriintaget. Under dagen övervakades de av forskarstudenter från Brown University och andra institutioner som gav dem möjlighet att delta i olika aktiviteter, bland annat pyssel, filmvisning (i dämpad belysning) och sällskapsspel.
Resultaten visade att förändringar i det cirkadiska systemet under dag och natt hade en betydande inverkan på matintaget. I alla tre grupperna var matintaget högst sent på eftermiddagen och tidigt på kvällen och lägst på morgonen, även när hänsyn togs till beteende- och miljöfaktorer. Detta visar att kroppens biologiska klocka har ett direkt inflytande på hur mycket människor äter vid olika tidpunkter på dygnet. Ungdomar i grupperna med fetma och övervikt konsumerade betydligt fler kalorier på kvällen än de i gruppen med hälsosam vikt. Forskarna fann inga signifikanta skillnader i total sömntid mellan eller inom grupperna över sömncyklerna.
Interaktioner mellan det cirkadiska systemet, nutrition och metabolism
Enligt studiens författare Frank Scheer, chef för Medical Chronobiology Program vid Brigham and Women’s Hospital, var det redan känt att det cirkadiska systemet påverkar hunger och ämnesomsättning. Det var dock oklart om det cirkadiska systemet direkt påverkar matkonsumtionen när det isoleras från påverkan från miljö- och beteendecykler, inklusive ljus-, sömn- och aktivitetscykler. ”Den här studien är den första som visar att matintaget i sig regleras av vår inre kroppsklocka”, säger Scheer.
Ytterligare studier behövs för att avgöra om påverkan på dygnsrytmen för födointag bidrar till viktförändring, om viktförändring påverkar dygnsrytmen för födointag eller om det finns en kombination av de två. Carskadon säger att resultaten av denna studie kan fungera som en informationskälla för läkare som ger råd till ungdomar om viktkontroll.
Dygnsrytmens inverkan skulle till exempel kunna påverkas genom att man minskar ljuset sent på dagen och ökar det starka ljuset på morgonen, särskilt under träning. Detta skulle kunna bidra till att förskjuta rytmerna till en bättre plats – och även skapa hälsosamma vanor. Med framtida forskning hoppas teamet få en djupare förståelse för samspelet mellan det cirkadiska systemet, näring och metabolism, liksom de underliggande mekanismerna för dessa relationer och konsekvenserna för att utveckla tidsbestämda näringsinterventioner för att förbättra hälsan.
