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Apr 28, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 9326 (2023) Citare questo articolo

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Ripetute interruzioni dei ritmi circadiani sono associate a implicazioni sulla salute e sulla longevità. L’utilizzo di dispositivi indossabili per quantificare il ritmo circadiano per chiarire la sua connessione con la longevità, attraverso dati raccolti continuamente, rimane in gran parte non studiato. In questo lavoro, indaghiamo una segmentazione basata sui dati dei profili di attività dell’accelerometro 24 ore su 24 dei dispositivi indossabili come nuovo biomarcatore digitale per la longevità in 7.297 adulti statunitensi dal National Health and Nutrition Examination Survey 2011-2014. Utilizzando il clustering gerarchico, abbiamo identificato cinque cluster e li abbiamo descritti come segue: "Alta attività", "Bassa attività", "Lieve interruzione del ritmo circadiano (CR)", "Grave interruzione della CR" e "Attività molto bassa". I giovani adulti con disturbi estremi della CR sono apparentemente sani con poche condizioni di comorbilità, ma in realtà sono associati a una conta più elevata di globuli bianchi, neutrofili e linfociti (0,05-0,07 unità log, tutti p <0,05) e ad un invecchiamento biologico accelerato (1,42 anni, p<0,001). Gli anziani con interruzione della CR sono significativamente associati ad un aumento degli indici di infiammazione sistemica (0,09-0,12 unità logaritmiche, tutti p < 0,05), all’avanzamento dell’invecchiamento biologico (1,28 anni, p = 0,021) e al rischio di mortalità per tutte le cause (HR = 1,58, p = 0,042). I nostri risultati evidenziano l’importanza dell’allineamento circadiano sulla longevità in tutte le età e suggeriscono che i dati provenienti dagli accelerometri indossabili possono aiutare a identificare le popolazioni a rischio e personalizzare i trattamenti per un invecchiamento più sano.

L’adozione diffusa di dispositivi digitali personali, come smartphone e dispositivi indossabili, offre un potenziale senza precedenti per la raccolta di dati per valutare la salute umana e gli stati patologici. Attraverso la misurazione passiva e continua, i sensori integrati del dispositivo ci consentono di acquisire varie funzioni essenziali per la salute (ad esempio, temperatura cutanea, cicli sonno-veglia e frequenza cardiaca)1 e fattori dell'ambiente circostante (ad esempio, esposizione alla luce)2 e stile di vita (ad esempio, attività fisica e dieta)1,3 in un contesto reale per periodi prolungati. Queste misure fisiologiche e comportamentali acquisite digitalmente, note anche come biomarcatori digitali, spiegano, influenzano o prevedono risultati relativi alla salute4. I biomarcatori digitali possono rispecchiare la vita quotidiana e i modelli comportamentali di una persona in modo più accurato e obiettivo e, quindi, possono sostituire o integrare le valutazioni cliniche o le autovalutazioni di routine5.

Una recente ricerca ha proposto che i biomarcatori digitali per la longevità potrebbero essere utilizzati per identificare gli individui a maggior rischio di malattie legate all’età e per monitorare l’efficacia degli interventi volti a promuovere un invecchiamento sano6,7. Ciò è particolarmente rilevante dato il crescente peso delle malattie legate all’età sui sistemi sanitari e sulla società8. Attualmente, le misurazioni della salute e della longevità si basano su fattori quali l’infiammazione9, l’età biologica10 e la mortalità11. Sebbene questi predittori possano fornire una migliore comprensione dell'aspettativa di vita di un individuo rispetto all'età cronologica, il loro potenziale per la digitalizzazione non è stato studiato approfonditamente12,13. Un biomarcatore digitale per la longevità non solo fornirebbe una misura digitale della durata della vita, ma consentirebbe anche interventi personalizzati per un invecchiamento sano, come interventi nutrizionali e farmacologici. Ciò è in linea con il concetto di medicina di precisione, che enfatizza la previsione, la prevenzione, la personalizzazione e la partecipazione rispetto a un approccio unico per tutti14.

Anche il ritmo circadiano, un ciclo endogeno di 24 ore regolato dall'orologio principale nel nucleo soprachiasmatico del cervello, è stato riconosciuto come un fattore cruciale per il mantenimento di una salute e di un periodo di salute ottimali15. Il ritmo circadiano regola vari processi fisiologici, biologici e comportamentali nel corpo, inclusi i cicli sonno-veglia, la produzione di ormoni, il metabolismo e la funzione immunitaria16. Sebbene segnali temporali esterni come lo "zeitgeber" (ciclo luce-buio di 24 ore) possano influenzare il ritmo circadiano, esso è prevalentemente controllato da fattori endogeni, che sono profondamente radicati nella composizione genetica di un individuo. Prove emergenti suggeriscono fortemente che il disturbo o il disallineamento dei ritmi circadiani ha profonde implicazioni per gli esiti sulla salute, tra cui l’interruzione del metabolismo e della regolazione ormonale, nonché un aumento del rischio di varie malattie croniche come la sindrome metabolica, il diabete, le malattie cardiovascolari e il cancro17. Inoltre, è stato collegato a deficienza immunitaria, infiammazione cronica, obesità, affaticamento e una maggiore probabilità di soffrire di disturbi del sonno18,19,20,21. Di conseguenza, il mantenimento di un ritmo circadiano sano è fondamentale per la salute e il benessere generale, riducendo il rischio di effetti avversi sulla salute e migliorando la qualità della vita22,23. Considerando l’associazione tra i ritmi circadiani e il loro impatto sulla durata della vita, insieme all’adozione diffusa dei recenti progressi tecnologici, sosteniamo che gli smartwatch rappresentano un’opportunità promettente per sfruttare i biomarcatori digitali per la longevità24. Gli smartwatch forniscono un mezzo pratico per monitorare continuamente i dati dell’accelerometro25 e i dati della frequenza cardiaca26, offrendo preziose informazioni sui ritmi circadiani.