Cientistas descobrem interruptor do sono que constrói músculos, queima gordura e aumenta a capacidade intelectual
O sono profundo faz mais do que ajudá-lo a se sentir descansado. Ele reconstrói ativamente o corpo, fortalecendo os músculos, apoiando o crescimento ósseo e ajudando a queimar gordura. Para os adolescentes, também é essencial para atingir o potencial máximo de altura.
No centro de tudo isso está o hormônio do crescimento, que surge durante o sono. Mas os cientistas há muito que se questionam sobre a razão pela qual o sono deficiente, especialmente a fase inicial profunda conhecida como sono não-REM, leva a níveis mais baixos desta hormona crítica.
Cientistas descobrem o circuito cerebral por trás disso
Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, descobriram agora a resposta. Num estudo publicado na Cell, mapearam os circuitos cerebrais que controlam a libertação da hormona do crescimento durante o sono e identificaram um novo sistema de feedback que mantém esses níveis em equilíbrio.
Esta descoberta oferece uma compreensão mais clara de como o sono e os hormônios funcionam juntos. Pode também abrir a porta a novos tratamentos para distúrbios do sono ligados a doenças metabólicas como a diabetes, bem como para doenças neurológicas como a doença de Parkinson e a doença de Alzheimer.
“As pessoas sabem que a liberação do hormônio do crescimento está intimamente relacionada ao sono, mas apenas através da coleta de sangue e da verificação dos níveis do hormônio do crescimento durante o sono”, disse o primeiro autor do estudo, Xinlu 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 em ratos para ver o que está acontecendo. Estamos fornecendo um circuito básico para trabalhar no futuro para desenvolver diferentes tratamentos.”
A falta de sono faz mais do que apenas deixá-lo cansado. Como o hormônio do crescimento ajuda a controlar como o corpo processa o açúcar e a gordura, o sono insatisfatório pode aumentar o risco de obesidade, diabetes e doenças cardíacas.
As regiões cerebrais que impulsionam o hormônio do crescimento
O sistema por trás desse processo está enterrado nas profundezas do hipotálamo, uma antiga parte do cérebro compartilhada por todos os mamíferos. Aqui, neurônios especializados liberam sinais que desencadeiam ou suprimem o hormônio do crescimento.
Dois atores principais são o hormônio liberador do hormônio do crescimento (GHRH), que estimula a liberação, e a somatostatina, que a inibe. Juntos, eles coordenam a atividade hormonal ao longo do ciclo sono-vigília.
Uma vez que o hormônio do crescimento entra no sistema, ele ativa o locus coeruleus, uma região do tronco cerebral que controla o estado de alerta, a atenção e a função cognitiva. As perturbações nesta área estão ligadas a uma ampla gama de distúrbios neurológicos e psiquiátricos.
“Compreender o circuito neural para a liberação do hormônio do crescimento pode eventualmente apontar para novas terapias hormonais para melhorar a qualidade do sono ou restaurar o equilíbrio normal do hormônio do crescimento”, disse Daniel Silverman, 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.”
Como os estágios do sono controlam a liberação de hormônios
Para estudar esse sistema, os pesquisadores registraram a atividade cerebral em ratos inserindo eletrodos e estimulando neurônios com luz. Como os ratos dormem em períodos curtos durante o dia e a noite, eles forneceram uma visão detalhada de como o hormônio do crescimento muda ao longo dos estágios do sono.
A equipe descobriu que o GHRH e a somatostatina se comportam de maneira diferente dependendo se o cérebro está em sono REM ou não-REM.
Durante o sono REM, ambos os hormônios aumentam, levando a um aumento repentino no hormônio do crescimento. Durante o sono não REM, a somatostatina cai enquanto o GHRH aumenta de forma mais modesta, aumentando ainda os níveis hormonais, mas num padrão diferente.
Um surpreendente ciclo de feedback no cérebro
Os pesquisadores também descobriram um ciclo de feedback que liga o hormônio do crescimento à vigília. À medida que o sono continua, o hormônio do crescimento aumenta gradualmente e estimula o locus coeruleus, estimulando o cérebro a acordar.
Mas há uma reviravolta. Quando esta região do cérebro se torna demasiado activa, pode na verdade desencadear sonolência, criando um delicado equilíbrio entre sono e estado de alerta.
“Isso sugere que o sono e o hormônio do crescimento formam um sistema fortemente equilibrado: pouco sono reduz a liberação do hormônio do crescimento, e muito hormônio do crescimento pode, por sua vez, levar o cérebro à vigília”, disse Silverman. “O sono impulsiona a liberação 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”.
Por que é importante para o cérebro e o corpo
Esse equilíbrio faz mais do que afetar o crescimento físico. Como o hormônio do crescimento atua através de sistemas cerebrais que controlam o estado de alerta, ele também pode influenciar a clareza com que você pensa e o quão concentrado você se sente.
“O hormônio do crescimento não apenas ajuda a construir músculos e ossos e a reduzir o tecido adiposo, mas também pode ter benefícios cognitivos, promovendo seu nível geral de excitação ao acordar”, disse Ding.
Equipe de financiamento e pesquisa
A pesquisa foi apoiada pelo Howard Hughes Medical Institute (HHMI) e pelo fundo Pivotal Life Sciences Chancellor’s Chair. Yang Dan ocupa a Cátedra Pivotal do Chanceler de Ciências da Vida em Neurociências. O estudo também incluiu colaboradores da UC Berkeley e da Universidade de Stanford.
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