In einem randomisierten Crossover-Design durchliefen im Schlaflabor 16 gesunde, normalgewichtige Männer (Alter 23 ± 0,7 Jahre) jeweils 3 Nächte mit Schlafmangel (4,25 h/Nacht) und 3 Nächte mit normaler Schlafdauer (8,5 h/Nacht). Nach beiden Phasen erfolgte jeweils ein intensives 30-minütiges Ergometer-Training. Die 88 CVD-Biomarker wurden mittels Olink-Technologie und ELISA zu mehreren Zeitpunkten erfasst: morgens, abends sowie unmittelbar vor dem Training und im Zeitverlauf nach dem Training.
Bereits 3 Nächte mit Schlafmangel führten bei 25 Biomarkern zu signifikant veränderten Werten. Unter den hochregulierten Proteinen fanden sich mehrere Stress- und Entzündungsmarker wie Interleukine und Chemokine. Im Abgleich mit Daten großer prospektiver Kohortenstudien mit bis zu 44.300 Teilnehmenden ergab sich ein Biomarker-Profil, das mit einem erhöhten Risiko für Herzinsuffizienz, koronare Herzkrankheit (KHK) und Vorhofflimmern assoziiert ist (Fisher’s Exact Test p=0,006 bzw. p=0,003, je nach Datensatz).
Darüber hinaus zeigten viele CVD-Biomarker, darunter Leptin and Lipoproteinlipase, tageszeitliche Schwankungen, die unter Schlafmangel noch ausgeprägter waren. Unter Schlafrestriktion wiesen 33 % der Proteine signifikante Unterschiede zwischen Morgen- und Abendwerten auf, verglichen mit nur 18 % bei normalem Schlaf.
Auch die Proteom-Antwort auf körperliche Belastung unterschied sich je nach Schlafstatus und war in der Gesamtreaktion bei Schlafmangel deutlich abgeschwächt. Aber sowohl bei Schlafmangel als auch bei normalem Schlaf stiegen die Blutspiegel von mehreren Proteinen, die mit der positiven Wirkung körperlicher Aktivität in Verbindung gebracht werden, einschließlich der Exerkine IL-6 und BDNF. Insgesamt waren die unmittelbaren Proteinveränderungen durch Sport im Durchschnitt etwa 1,4-mal stärker als die tageszeitlichen Schwankungen.
Die Forschenden werteten die Daten als Hinweis, dass bereits kurzfristige Schlafeinschränkungen das kardiovaskuläre Risiko erhöhen können. Körperliche Betätigung könne zwar den negativen Effekten entgegenwirken, diese aber nicht vollständig kompensieren. Im Sinne einer verbesserten Präzisionsmedizin sollten bei der Auswertung von Biomarkern auch Schlafstatus, körperliche Aktivität und der Zeitpunkt der Blutentnahme stärker berücksichtigt werden. Weitere Studien sollten auch Frauen, ältere Personen, verschiedene Chronotypen und Personen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen einbeziehen.
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