Ritmi circadiani di cortisolo e melatonina: qualità del sonno e stato psicofisico

Il sonno è un’attività fisiologica fondamentale dell’organismo, regolata dai ritmi circadiani. I ritmi circadiani fanno parte di un complesso meccanismo capace di regolare i ritmi biologici degli esseri umani. Nella regolazione sonno/veglia alcuni processi fisiologici si ripetono sistematicamente nelle 24 ore e sono regolati da fattori interni ed esterni. L'orologio circadiano nei mammiferi è collocato nel nucleo soprachiasmatico, un gruppo definito di cellule, situate nell'ipotalamo, la cui compromissione causa la completa perdita di un regolare ritmo sonno/veglia. Negli ultimi anni, si sono resi disponibili in commercio diverse tipologie di dispositivi tecnologici indossabili, utilizzati per il monitoraggio del ritmo sonno/veglia, che si basano però sulla semplice rilevazione del battito cardiaco, ma non di biomarcatori del sonno. Tra i parametri di interesse biochimico, melatonina e cortisolo sono due ormoni importanti nella fisiologia del sonno. La melatonina viene prodotta dalla ghiandola pineale (epifisi), che riceve informazioni sull'illuminazione e sulla durata del giorno dalla retina dell’occhio. La funzione principale della melatonina è la regolazione del ritmo sonno/veglia, con un picco di produzione nelle ore serali/notturne. Il cortisolo, invece, è un ormone prodotto dalle ghiandole surrenali su stimolazione dell'ormone adrenocorticotropo, associato allo stress, prodotto dall'ipofisi. La sua funzione principale consiste nell'indurre un aumento della glicemia stimolando la gluconeogenesi epatica. Contrariamente alla melatonina, la sua produzione è più elevata durante le ore diurne quando si è soggetti a stimoli esterni, che possono provocare situazioni di stress; un suo picco di produzione si riscontra nelle prime ore del mattino e induce il risveglio. Lo scopo di questo lavoro di tesi è stato lo studio della qualità del sonno e dello stato psicofisico, correlandoli con i valori di biomarcatori del sonno e dello stress (melatonina e cortisolo salivari) di 22 soggetti sani. In particolare, la tesi si è proposta due macro-obiettivi: - il reclutamento dei soggetti per lo studio (secondo il protocollo già approvato dal comitato etico d’ateneo) - la valutazione di biomarcatori del sonno e dello stress, quali melatonina e cortisolo, per relazionare i livelli dei biomarcatori con lo stato psicofisico. Durante il periodo di tesi sono stati reclutati 22 soggetti giovani adulti (tra i 18 e i 40 anni), a cui è stato chiesto di presentarsi la mattina alle 9 circa per procedere con la distribuzione delle scale psicometriche e la raccolta dei campioni. Ad ogni incontro, sono state registrate le caratteristiche antropomorfiche dei soggetti (età, peso, altezza) ed è stato loro chiesto di compilare quattro questionari riguardanti le loro abitudini quotidiane e il loro stato psicologico: Morningness-Eveningness Questionnaire (MEQ), State-Trait Anxiety Inventory (STAI-Y), Pittsburgh Sleep Quality Questionnaire Index (PSQI) e Behavioral avoidance/inhibition (BIS/BAS). Nelle 24 ore successive i soggetti hanno compilato un diario con tutte le loro attività quotidiane (orari del sonno, attività fisica, pasti etc..) e due ulteriori questionari, il Positive and Negative Affect Schedule (PANAS), da compilare alle ore 10, 14, 18, 22 e 9 del mattino seguente, e il Daily Stress Inventory (DSI), da compilare prima di dormire. Dopo aver illustrato uso dei questionari, ai soggetti è stato consegnato un kit da noi composto per i prelievi salivari e un manuale per l’utilizzo dei collettori. I soggetti sono poi stati istruiti ad effettuare 4 momenti di prelievi salivari, il primo appena usciti dalla stanza, il secondo prima di dormire, il terzo al risveglio mattutino e un quarto per l’eventuale risveglio notturno. Al termine delle 24 ore di monitoraggio, i pazienti hanno riconsegnato i prelievi salivari e i dispositivi elettronici. Dai campioni di saliva raccolti è stato possibile quantificare la concentrazione di cortisolo e melatonina tramite saggi immunoenzimatici, utilizzando Kit Elisa Direct Saliva specifici per i rispettivi ormoni. I valori ottenuti sono risultati essere conformi con i dati di letteratura e hanno confermato, nella maggior parte dei casi, un atteso aumento della produzione di melatonina nelle ore notturne e una concentrazione più alta di cortisolo durante le ore diurne. Tali valori sono stati infine confrontati con i dati estrapolati dai questionari al fine di trovare delle correlazioni. I risultati ottenuti potranno essere usati in futuro per lo sviluppo di dispositivi indossabili utili per lo studio del benessere psicofisico e del sonno