Je nepravděpodobné, že se jedná o problém s konfigurací nginx.
Je téměř jisté, že backend ve skutečnosti havaruje (nebo jen ukončuje připojení), spíše než aby poskytl chybnou odpověď. tj. chybová zpráva vám říká, v čem je problém, ale hledáte na špatném místě, abyste jej mohli vyřešit.
Neposkytujete dostatek informací, aby bylo možné zjistit, o jaký přesný problém jde, ale pokud bych měl hádat:
Buď někde vyprší časový limit, nebo dojde paměť.