Factores genéticos y ambientales implicados en la calidad del sueño

Abstract

Esta tesis doctoral partió con el objetivo de investigar las influencias genéticas y ambientales implicadas en la calidad de sueño. Para ello hace uso de diversas metodologías, incluyendo estudios epidemiológicos clásicos y análisis de genética cuantitativa, y tiene como recurso principal los registros de gemelos. Los datos disponibles sobre prevalencia en población española eran escasos y no actualizados. Por lo tanto, el estudio 1 se dirigió a conocer cómo es la calidad de sueño en la población española y qué efecto tienen factores como la edad, el sexo o el estatus menopáusico sobre la misma. Para ello, se utilizó una muestra representativa de la población de la Región de Murcia que puede ser comparable a la población española. Esta muestra estuvo formada por 2144 participantes en el RGM. En este estudio se comprobó que un alto porcentaje de la población en esta franja de edad presenta una pobre calidad de sueño. Además, se comprobó que las mujeres tenían casi el doble de probabilidad de presentar una pobre calidad de sueño respecto a los varones. La edad fue otro factor fundamental para la calidad de sueño. El estudio 2 trata de dar respuesta al porqué de las diferencias individuales en calidad de sueño. Por tanto, el objetivo principal de este estudio fue determinar las influencias genéticas y ambientales en población española y ver, si existían diferencias en la distribución de la varianza en función del sexo. Nuestros resultados mostraron que un porcentaje sustancial de la varianza en calidad de sueño se debe a factores genéticos, siendo el resto debido a factores ambientales no compartidos. Además, no se encontraron diferencias de sexo. El estudio 3 por su parte tuvo como objetivo estudiar la relación que existe entre la calidad de sueño y el índice de masa corporal (IMC). Estudios previos han demostrado que existe una estrecha relación entre la calidad de sueño y el IMC. Sin embargo, la direccionalidad y causalidad de esta relación es confusa. Se utilizó un diseño caso-control con gemelos, que nos permite altos niveles de control para posibles variables de confusión (incluyendo factores genéticos). Nuestros resultados confirman la estrecha relación que existe entre la calidad de sueño y el índice de masa corporal y además apuntan a una posible direccionalidad de la misma donde la calidad de sueño tiene un efecto significativo sobre el IMC, pero no al revés. El estudio 4 se centró en estudiar la relación existente entre diferentes características del sueño y el comportamiento antisocial en niños. Se utilizó una muestra del registro de gemelos de la Universidad Estatal de Michigan. Esta muestra estuvo formada por 1030 pares de gemelos con edades comprendidas entre 6 y 12 años. Las características de sueño y las dos dimensiones del comportamiento antisocial se evaluaron mediante el cuestionario CBCL. Se corroboró la fuerte asociación que existe entre el sueño y el comportamiento antisocial, encontrando puntuaciones muy superiores tanto en agresividad como en ruptura de las normas en aquellos niños que presentan problemas de sueño. Todos los fenotipos mostraron una fuerte influencia genética. Sin embargo, el patrón de relaciones encontrado fue diferente para cada una de las dimensiones del comportamiento antisocial y las distintas variables de sueño. Se encontró un importante solapamiento genético entre las medidas de sueño y agresividad, mientras que para la variable ruptura de las normas este solapamiento genético fue de menor magnitud y no significativo en la mayoría de los casos. Estos cuatro estudios aportan información novedosa sobre la calidad de sueño. Destacan la importancia de los factores genéticos a la hora de explicar su etiología e importancia para la salud general y el comportamiento

This doctoral thesis started with the objective of researching the genetic and environmental influences involved in sleep quality. To do so, this work uses several methodologies based on the resources provided by two twin registries. Data available about prevalence in the Spanish population was scarce and not updated. Therefore, Study 1 addressed how sleep quality is among Spanish population and what effect factors such as age, sex or menopausal status have on such quality. To do so, a representative sample of the Spanish population was used. This sample was composed of 2144 participants of the Murcia Twin Registry. This Study found that a high percentage of the Spanish population (38,2%) has poor sleep quality. In addition, women were almost twice as likely as men to have poor sleep quality. Age was another essential factor to explain sleep quality, as sleep quality worsens progressively as age increases. Study 2 addressed the aetiology of the differences in sleep quality. Therefore, the main objective of this study was to disentangle the role of genetic and environmental factors in a Spanish population and test for possible sex differences in the distribution of the variance. Our results showed that genetic factors explain a moderate proportion of the variance (34%), being the rest attributable to non-shared environmental factors. Furthermore, the Study found no sex differences. Study 3 addressed the analysis of the relationship between sleep and body mass index (BMI). Previous studies have shown that there is a strong relationship between sleep quality and BMI. However, the directionality of this relationship is not clear. A co-twin control design which allowed for high levels of control (including genetic factors) was used. A significant relationship between BMI and sleep quality was found in the whole sample. Nevertheless, when discordant twin pairs for sleep quality were selected this relationship appeared weaker and lost significance. On the contrary, when BMI was taken as the outcome variable, the relationship was significant in all conditions, including MZ twins discordant for BMI. These results confirm the strong relationship between sleep quality and BMI, suggesting a causal association and a possible directionality insofar sleep quality would strongly affect BMI, but not the other way around. Study 4 focused on studying the relationship between different characteristics of sleep and antisocial behaviour in children. Specifically, this study addressed the analysis of the genetic and environmental influences underlying the association between sleep characteristics and two dimensions of antisocial behaviour (aggression and rule-breaking). To do so, a sample of children twin pairs from the Michigan State University Twin Registry, composed of 1030 twin pairs (range age 6-12y) was used. Sleep characteristics and the two dimensions of antisocial behaviour were measured trough the CBCL questionnaire. This study confirmed the strong association between sleep and antisocial behaviour in children. All these phenotypes (e.g., six sleep variables and two dimensions of sleep) showed significant genetic influence (65% for aggression, 53% for rule-breaking and between 62% and 89% for sleep variables). However, the pattern of relationships between sleep and antisocial behaviour was different for each of those dimensions. A significant genetic overlap was found between aggression and sleep variables, whereas the genetic correlations between rule-breaking and sleep variables were mostly non-significant and of lower magnitude.

On the whole, these four studies add novel information about sleep quality in the Spanish population and specifically deepen in the genetic and environmental influences on this phenotype. These results provide us with further knowledge about sleep quality, highlighting the relevance of genetic factors on its aetiology and its importance for human health and behaviour.