Uma boa noite de sono faz muito mais do que apenas fazer você se sentir revigorado. Também causa 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 os adolescentes precisam de sono suficiente para atingirem o seu pleno crescimento.
Os cientistas sabem há muito tempo que o nível do hormônio do crescimento aumenta durante o sono, especialmente durante a fase profunda, o que não ocorria durante a fase REM. Exatamente como o cérebro controla esse processo ainda não está claro.
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 Celulartambém revela um sistema de feedback até então desconhecido que ajuda a manter os níveis do hormônio do crescimento em equilíbrio.
A descoberta oferece uma nova visão sobre a estreita ligação entre o sono e a regulação hormonal. Isto poderia eventualmente orientar novos tratamentos para distúrbios do sono associados a doenças metabólicas, como diabetes, bem como doenças neurodegenerativas, incluindo Parkinson e Alzheimer.
“As pessoas sabem que a libertação de GH está intimamente relacionada com o sono, mas apenas através de amostras de sangue e testes dos níveis de GH durante o sono”, disse o primeiro autor do estudo, Xinlu Ding, pós-doutorando no Departamento de Neurologia da UC Berkeley e no Instituto Helen Wills de Neurociências. “Na verdade, estamos registrando diretamente a atividade neural em ratos para ver o que está acontecendo. Fornecemos uma estrutura básica que pode ser trabalhada no futuro para desenvolver diferentes tratamentos.”
Como o hormônio do crescimento também 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 controla 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 do cérebro dos mamíferos. Estes incluem neurônios liberadores do hormônio do crescimento (GHRH), bem como dois tipos diferentes de neurônios de somatostatina.
Quando o hormônio do crescimento é liberado, ele ativa neurônios no locus coeruleus, uma área do tronco cerebral envolvida no estado de alerta, atenção, pensamento e resposta a novas experiências. Problemas que afetam o locus coeruleus têm sido associados a muitos distúrbios neurológicos e psiquiátricos.
“Compreender o circuito neural para a liberação de GH pode eventualmente levar a novas terapias hormonais para melhorar a qualidade do sono ou restaurar o equilíbrio normal do GH”, disse Daniel Silverman, pós-doutorando da UC Berkeley e coautor do estudo. “Existem algumas terapias genéticas experimentais nas quais você tem como alvo um tipo específico de célula. Este esquema pode ser um novo método para tentar reduzir a excitabilidade do locus coeruleus, o que não foi discutido antes.”
Mapeando o circuito do hormônio do crescimento do sono
Trabalhando no laboratório de Jan Dana, professor de neurociência e biologia molecular e celular na Universidade da Califórnia, Berkeley, a equipe de pesquisa estudou circuitos cerebrais em ratos colocando eletrodos em seus cérebros e estimulando neurônios hipotalâmicos com luz, registrando a atividade neural.
Os ratos dormem naturalmente em curtos períodos de apenas alguns minutos durante o dia e a noite. Esse padrão permitiu aos pesquisadores observar repetidamente mudanças na atividade do hormônio do crescimento ao longo de muitos ciclos de sono-vigília.
Usando técnicas avançadas de rastreamento de circuitos, a equipe descobriu que dois hormônios peptídicos responsáveis por regular a liberação do hormônio do crescimento se comportam de maneira diferente dependendo do estágio do sono. O GHRH promove a liberação do hormônio do crescimento, enquanto a somatostatina o suprime.
Durante o sono REM, tanto o GHRH quanto a somatostatina aumentam, resultando em maior liberação de GH. No entanto, durante o sono REM, os níveis de somatostatina diminuem enquanto o GHRH aumenta apenas moderadamente, criando um padrão diferente de regulação hormonal.
Um ciclo de feedback que equilibra sono e vigília
Os pesquisadores também descobriram um mecanismo de feedback até então desconhecido envolvendo o locus coeruleus.
À medida que o hormônio do crescimento se acumula gradualmente durante o sono, ele estimula o locus coeruleus e promove a vigília. Mas quando a atividade no locus coeruleus fica muito alta, inesperadamente começa a promover a sonolência, como relatou Silverman no início deste ano.
“Isso sugere que o sono e o GH formam um sistema fortemente equilibrado: pouco sono reduz a produção de GH, e muito GH pode, por sua vez, fazer com que o cérebro acorde”, disse Silverman. “O sono estimula a liberação do hormônio do crescimento, e o hormônio do crescimento regula a vigília, e esse equilíbrio é essencial para o crescimento, a recuperação e a saúde metabólica”.
Como o hormônio do crescimento afeta o locus coeruleus, que desempenha um papel importante na manutenção do estado de alerta ao longo do dia, esse sistema recém-descoberto também pode afetar a atenção e outros aspectos da função cognitiva.
“O HGH não só ajuda a construir músculos e ossos e a reduzir a gordura corporal, mas também pode trazer benefícios cognitivos, ajudando a aumentar o nível geral de excitação ao acordar”, disse Ding.
A pesquisa foi apoiada pelo Howard Hughes Medical Institute (HHMI), que apoiou Dan como pesquisador do HHMI até este ano, e pelo Pivotal Life Sciences Chancellor’s Chair. Dan é presidente do Departamento de Ciências da Vida em Neurociências. Coautores adicionais incluem Peng Zhong, Bing Li, Chenyang Ma, Lihui Lu, Grace Jiang, Zhe Zhang, Xiaolin Huang, Xun Tu e Zhiyu Melissa Tian da UC Berkeley, e Fuu-Jun Hwang e Jun Ding da Universidade de Stanford.
