Cientistas descobrem chave do sono que constrói músculos, queima gordura e aumenta o poder cerebral

No centro de tudo isso está o hormônio do crescimento, que aumenta durante o sono. No entanto, os cientistas há muito se perguntam por que o sono ruim, especialmente a fase profunda inicial conhecida como sono não-REM, resulta em níveis mais baixos desse hormônio crítico.

Cientistas descobrem o circuito cerebral por trás disso

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, agora descobriram a resposta. Em um estudo publicado na revista Cell, eles mapearam os circuitos cerebrais que controlam a liberação do hormônio do crescimento durante o sono e identificaram um novo sistema de feedback que mantém esses níveis em equilíbrio.

Essa descoberta oferece uma compreensão mais clara de como o sono e os hormônios trabalham juntos. Também pode abrir caminho para novos tratamentos para distúrbios do sono relacionados a doenças metabólicas como diabetes, bem como condições neurológicas como Parkinson e Alzheimer.

“As pessoas sabem que a liberação do hormônio do crescimento está intimamente relacionada ao sono, mas apenas através da coleta de sangue e verificação dos níveis do hormônio do crescimento durante o sono”, disse o autor principal do estudo, Xinlu Ding, um bolsista de pós-doutorado no Departamento de Neurociência da UC Berkeley e no Helen Wills Neuroscience Institute. “Estamos, na verdade, gravando diretamente a atividade neural em camundongos 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 deixá-lo cansado. Como o hormônio do crescimento ajuda a controlar como o corpo processa açúcar e gordura, o sono ruim pode aumentar o risco de obesidade, diabetes e doenças cardíacas.

As regiões do cérebro que impulsionam o hormônio do crescimento

O sistema por trás desse processo está localizado no hipotálamo, uma parte antiga do cérebro comum a todos os mamíferos. Aqui, neurônios especializados liberam sinais que ou promovem ou suprimem a liberação do hormônio do crescimento.

Dois componentes-chave são o hormônio liberador 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 a parte do tronco encefálico chamada locus coeruleus, que controla a vigilância, a atenção e a função cognitiva. Disrupções nessa 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”, afirmou Daniel Silverman, um bolsista de pós-doutorado da UC Berkeley e coautor do estudo. “Existem algumas terapias genéticas experimentais em que você almeja um tipo celular específico. Esse circuito pode ser um novo ponto de alavancagem para tentar reduzir a excitabilidade do locus coeruleus, algo que ainda não foi discutido.”

Como as fases do sono controlam a liberação de hormônios

Para estudar esse sistema, os pesquisadores gravaram a atividade cerebral em camundongos inserindo eletrodos e estimulando neurônios com luz. Como os camundongos dormem em curtos intervalos ao longo do dia e da noite, eles forneceram uma visão detalhada de como o hormônio do crescimento muda nas fases do sono.

A equipe descobriu que o GHRH e a somatostatina se comportam de forma diferente dependendo se o cérebro está em sono REM ou não-REM.

Durante o sono REM, ambos os hormônios aumentam, levando a um pico no hormônio do crescimento. Durante o sono não-REM, a somatostatina diminui enquanto o GHRH aumenta de forma mais modesta, ainda impulsionando os níveis hormonais, mas de uma maneira 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 avança, o hormônio do crescimento aumenta gradualmente e estimula o locus coeruleus, empurrando o cérebro em direção ao estado de vigília.

Mas há uma reviravolta. Quando essa região do cérebro se torna muito ativa, pode, na verdade, desencadear sonolência, criando um delicado equilíbrio entre sono e alerta.

“Isso sugere que sono e hormônio do crescimento formam um sistema cuidadosamente equilibrado: pouco sono reduz a liberação do hormônio do crescimento, e muito hormônio do crescimento pode, por sua vez, empurrar o cérebro em direção à vigília”, disse Silverman. “O sono impulsiona a liberação do hormônio do crescimento, e o hormônio do crescimento retroalimenta para regular a vigília, e esse equilíbrio é essencial para o crescimento, reparo e saúde metabólica.”

Por que isso é importante para o cérebro e o corpo

Esse equilíbrio faz mais do que afetar o crescimento físico. Como o hormônio do crescimento atua em sistemas cerebrais que controlam a vigilância, também pode influenciar a clareza de pensamento e o nível de concentração.

“O hormônio do crescimento não apenas ajuda a construir músculos e ossos e reduzir o tecido adiposo, mas também pode ter benefícios cognitivos, promovendo seu nível geral de alerta ao acordar”, disse Ding.

Financiamento e equipe de 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 Life Sciences de Neurociência. O estudo também incluiu colaboradores da UC Berkeley e da Universidade de Stanford.