Melhorar as estimativas da fase circadiana da melatonina

A qualidade e a quantidade do sono são em grande parte determinadas pelo fato de o período de sono estar alinhado com a janela de tempo circadiana mais favorável para o sono. O desalinhamento resulta em sono comprometido. A fim de determinar essa janela de tempo circadiana, o perfil de 24 h da secreção de melatonina é geralmente considerado como o que fornece a estimativa mais adequada. A secreção de melatonina ocorre apenas durante a noite, e vários métodos para determinar seus marcadores de início e deslocamento foram propostos. Apesar da utilidade de determinar estimativas de fase circadiana da melatonina, sua viabilidade é um tanto restrita porque o número necessário de medições repetidas tem um alto custo para conformidade e ensaios de laboratório. Além disso, a complexidade de alguns dos métodos propostos anteriormente para analisar dados e obter estimativas de fase pode exigir um estatístico. Aqui, propomos um conjunto de novas funções para descrever melhor o perfil típico de melatonina, que geralmente tem um nível de linha de base bastante fixo durante o dia, tem diferenças na inclinação de seus membros ascendentes e descendentes e pode ter um platô noturno ou mesmo dois picos em vez de um durante a noite. As funções podem ser facilmente ajustadas, mesmo a dados de melatonina incompletos ou barulhentos, com os pacotes de software estatístico mais comuns, e os parâmetros resultantes fornecem informações diretas sobre as características mencionadas, que fornecem acréscimos importantes para completar as informações restritas usuais sobre fase e amplitude. Mostramos que as curvas propostas se ajustam melhor do que as curvas cosseno harmônico único a três para os perfis de melatonina típicos de indivíduos saudáveis ​​(n = 13) e indivíduos diagnosticados com Síndrome da Fase do Sono Retardado (DSPS, n = 27), Distúrbios de Iniciação e Manutenção do Sono (DIMS, n = 9), ou queixas de sono não especificadas de outra forma (n = 7). Digno de nota, porque as funções fornecem uma descrição parcimoniosa do perfil da melatonina, as estimativas de fase derivadas delas são mais confiáveis ​​(ou seja, robustas para ruído e perda de dados). Ilustramos que as estimativas de fase desviam em média apenas cerca de 10 min no caso de perda de alguns dos pontos de dados e no caso de adição de ruído. Finalmente, apresentamos um cronograma de amostragem esparsa adaptado para capturar os aspectos mais importantes da curva de melatonina. É mostrado que tal cronograma – reduzindo o número de amostras em mais de 50% – em combinação com as funções propostas resulta em estimativas confiáveis ​​da fase de início da melatonina, desviando apenas cerca de 10 minutos das estimativas baseadas em 24 amostras. Os métodos propostos contribuem fortemente para a viabilidade, em termos de custo e disponibilidade de análise, para pesquisadores e médicos incluírem o marcador mais confiável do sistema de temporização circadiano em seus diagnósticos e avaliações de tratamento.