Uma boa noite de sono faz mais do que apenas fazer você se sentir revigorado. Também desencadeia a liberação do hormônio do crescimento, um hormônio essencial que ajuda a construir músculos e ossos, queimar gordura e apoiar o crescimento saudável. É por isso que os atletas valorizam um sono de qualidade para a recuperação e que os adolescentes precisam de um sono adequado para atingir o seu potencial máximo.
Os cientistas sabem há muito tempo que os níveis do hormônio do crescimento aumentam durante o sono, especialmente durante os estágios profundos e não REM. O que ainda não está claro é exatamente como o cérebro controla esse processo.
Agora, pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley, descobriram o circuito cerebral responsável pela regulação do hormônio do crescimento durante o sono. Sua pesquisa, publicada na revista célulaTambém revela um sistema de feedback até então desconhecido que ajuda a equilibrar os níveis do hormônio do crescimento.
A descoberta fornece uma nova visão sobre a estreita relação entre o sono e a regulação hormonal. Isto poderia eventualmente levar a novos tratamentos para distúrbios do sono associados a doenças metabólicas, como diabetes, bem como condições neurodegenerativas, incluindo as doenças de Parkinson e Alzheimer.
“As pessoas sabem que a secreção do hormônio do crescimento está fortemente relacionada ao sono, mas apenas através da coleta de sangue durante o sono e do teste dos níveis do hormônio do crescimento”, disse o primeiro autor do estudo, Jinlu Ding, pós-doutorado no Departamento de Neurociências da UC Berkeley e no Instituto de Neurociências Helen Wills. “Na verdade, estamos registrando diretamente a atividade neural dos ratos para ver o que está acontecendo. Estamos fornecendo um circuito básico para trabalhar no futuro para desenvolver diferentes tratamentos.”
Como o hormônio do crescimento ajuda a regular o metabolismo da glicose e da gordura, o sono persistente e insatisfatório pode aumentar o risco de obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares.
Como o cérebro regula o hormônio do crescimento durante o sono
As células nervosas que coordenam a liberação do hormônio do crescimento estão localizadas nas profundezas do hipotálamo, uma antiga região cerebral encontrada em mamíferos. Estes incluem neurônios do hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH), bem como dois tipos diferentes de neurônios de somatostatina.
Uma vez liberado, o hormônio do crescimento ativa neurônios no locus coeruleus, uma região do tronco cerebral que responde ao estado de alerta, atenção, pensamento e novas experiências. Problemas que afetam o locus coeruleus têm sido associados a vários distúrbios neurológicos e psiquiátricos.
“Compreender os circuitos neurais para a liberação do hormônio do crescimento pode eventualmente levar a novas terapias hormonais para melhorar a qualidade do sono ou restaurar o equilíbrio normal do hormônio do crescimento”, disse Daniel Silverman, pesquisador de pós-doutorado da UC Berkeley e coautor do estudo. “Existem algumas terapias genéticas experimentais nas quais você tem como alvo um tipo específico de célula. Este circuito pode ser um novo método para tentar diminuir a excitabilidade do locus coeruleus, sobre o qual não se falou antes.”
Mapeando o circuito do hormônio do crescimento do sono
Trabalhando no laboratório de Yang Dan, professor de neurociência e biologia molecular e celular na UC Berkeley, a equipe de pesquisa mapeou circuitos cerebrais em ratos colocando eletrodos em seus cérebros e estimulando neurônios hipotalâmicos com luz enquanto registrava a atividade neural.
Os ratos dormem naturalmente durante todo o dia e dormem apenas alguns minutos à noite. Esse padrão permite que os pesquisadores monitorem repetidamente as mudanças na atividade do hormônio do crescimento em muitos ciclos de sono e vigília.
Usando técnicas avançadas de rastreamento de circuitos, a equipe descobriu que dois hormônios peptídicos responsáveis pela regulação da secreção do hormônio do crescimento se comportam de maneira diferente dependendo do estágio do sono. O GHRH estimula a liberação do hormônio do crescimento, enquanto a somatostatina o suprime.
Durante o sono REM, tanto o GHRH quanto a somatostatina aumentam, levando ao aumento da secreção do hormônio do crescimento. Durante o sono não REM, entretanto, os níveis de somatostatina são reduzidos, enquanto o GHRH é apenas moderadamente elevado, produzindo um padrão diferente de regulação hormonal.
Um ciclo de feedback que equilibra sono e vigília
Os pesquisadores identificaram um mecanismo de feedback até então desconhecido envolvendo o locus coeruleus.
Como o hormônio do crescimento é produzido lentamente durante o sono, ele estimula o locus coeruleus e promove a vigília. Mas se a actividade no locus coeruleus se tornar demasiado elevada, inesperadamente começa a promover a sonolência, relatou Silverman num estudo no início deste ano.
“Isso sugere que o sono e o hormônio do crescimento formam um sistema fortemente equilibrado: pouco sono reduz a secreção do hormônio do crescimento, e muito hormônio do crescimento pode, por sua vez, levar o cérebro à vigília”, disse Silverman. “O sono impulsiona a secreção do hormônio do crescimento, e o hormônio do crescimento se retroalimenta para regular a vigília, e esse equilíbrio é essencial para o crescimento, reparo e saúde metabólica”.
Como o hormônio do crescimento afeta o locus coeruleus, que desempenha um papel central na manutenção do estado de alerta diurno, este sistema recentemente identificado também pode influenciar outros aspectos da atenção e da função cognitiva.
“O hormônio do crescimento não apenas ajuda a construir músculos e ossos e a reduzir o tecido adiposo, mas também pode trazer benefícios cognitivos, elevando seu nível geral de excitação ao acordar”, disse Ding.
A pesquisa foi apoiada pelo Howard Hughes Medical Institute (HHMI), que até este ano apoiou Dan como investigador do HHMI e fundo principal do presidente do Chanceler em Ciências da Vida. Dan é o Chanceler em Ciências da Vida Pivotais em Neurociências. Coautores adicionais incluem Peng Zhong, Bing Li, Chenian Ma, Lihui Lu, Grace Jiang, Zhe Zhang, Xiaolin Huang, Jun Tu e Zhiu Melissa Tian da UC Berkeley, juntamente com Fu-Jun Huang e Jun Ding da Universidade de Stanford.
