O Interruptor do Sono que Constrói Músculos, Queima Gordura e Aumenta o Poder Mental
Como todo culturista sabe, um sono profundo e reparador aumenta os níveis de hormônio do crescimento, ajudando a construir músculos e ossos fortes, além de queimar gordura. E como todo adolescente deve saber, não alcançarão todo o seu potencial de altura sem a quantidade adequada de hormônio do crescimento proveniente de uma boa noite de sono.
No entanto, a razão pela qual a falta de sono — em particular a fase inicial e profunda chamada sono não-REM — reduz os níveis de hormônio do crescimento tem sido um mistério.
Em um estudo publicado na edição atual da revista Cell, pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, investigam os circuitos cerebrais que controlam a liberação do hormônio do crescimento durante o sono e relatam um novo mecanismo de retroalimentação no cérebro que mantém os níveis de hormônio do crescimento finamente equilibrados.
Os resultados fornecem um mapa para entender como sono e regulação hormonal interagem. O novo mecanismo de retroalimentação pode abrir caminhos para tratar pessoas com distúrbios do sono relacionados a condições metabólicas, como diabetes, além de doenças degenerativas, 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 da verificação dos níveis de hormônio do crescimento durante o sono”, disse Xinlu Ding, autor principal do estudo e pós-doutorando no Departamento de Neurociência da UC Berkeley e no Instituto de Neurociência Helen Wills. “Nós estamos, na verdade, registrando diretamente a atividade neural em camundongos para ver o que está acontecendo. Estamos fornecendo um circuito básico para trabalhar no futuro no desenvolvimento de diferentes tratamentos.”
Como o hormônio do crescimento regula o metabolismo da glicose e da gordura, a falta de sono também pode aumentar os riscos de obesidade, diabetes e doenças cardiovasculares.
O ciclo sono-vigília
Os neurônios que orquestram a liberação do hormônio do crescimento durante o ciclo sono-vigília — neurônios do hormônio liberador do crescimento (GHRH) e dois tipos de neurônios da somatostatina — estão localizados profundamente no hipotálamo, um centro cerebral antigo conservado em todos os mamíferos. Uma vez liberado, o hormônio do crescimento aumenta a atividade de neurônios na área tegmentar do cérebro, uma região do tronco encefálico envolvida na excitação, atenção, cognição e busca por novidades. A desregulação dos neurônios cettégicos está implicada em diversos distúrbios psiquiátricos e neurológicos.
“Compreender o circuito neural para a liberação do hormônio do crescimento poderia 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-doutorando da UC Berkeley e coautor do estudo. “Existem algumas terapias gênicas experimentais em que você mira um tipo de célula específico. Esse circuito poderia ser uma nova forma de tentar reduzir a excitabilidade da área tegmentar, o que não foi discutido antes.”
Os pesquisadores, trabalhando no laboratório de Yang Dan, professor de neurociência e biologia molecular e celular, exploraram o circuito neuroendócrino inserindo eletrodos nos cérebros de camundongos e medindo as mudanças na atividade após estimular neurônios no hipotálamo com luz. Os camundongos dormem por curtos períodos — vários minutos de cada vez — ao longo do dia e da noite, proporcionando muitas oportunidades para estudar as mudanças nos hormônios do crescimento durante os ciclos sono-vigília.
Usando rastreamento de circuito de última geração, a equipe descobriu que os dois hormônios peptídicos que controlam a liberação do hormônio do crescimento no cérebro — GHRH, que promove a liberação, e somatostatina, que inibe a liberação — operam de maneira diferente durante o sono REM e não-REM. A somatostatina e o GHRH aumentam durante o sono REM para impulsionar o hormônio do crescimento, mas a somatostatina diminui e o GHRH aumenta moderadamente durante o sono não-REM para estimular o hormônio do crescimento.
O hormônio do crescimento liberado regula a atividade da área tegmentar, como um mecanismo de retroalimentação para ajudar a criar um efeito homeostático de yin-yang. Durante o sono, o hormônio do crescimento se acumula lentamente para estimular a área tegmentar e promover a vigília, como descobriu o novo estudo. Mas quando a área tegmentar fica excessivamente excitada, pode promover paradoxalmente sonolência, como Silverman mostrou em um estudo publicado no início deste ano.
“Isso sugere que sono e hormônio do crescimento formam um sistema rigorosamente equilibrado: muito pouco sono reduz a liberação do hormônio do crescimento, e muito hormônio do crescimento pode, por sua vez, empurrar o cérebro para a vigília”, disse Silverman. “O sono impulsiona a liberação do hormônio do crescimento, e o hormônio do crescimento, por sua vez, regula a vigília, e esse equilíbrio é essencial para o crescimento, a reparação e a saúde metabólica.”
Como o hormônio do crescimento atua em parte através da área tegmentar, que governa a excitação cerebral durante a vigília, um equilíbrio adequado pode ter um impacto mais amplo na atenção e no pensamento.
“O hormônio do crescimento não só ajuda você a construir seus músculos e ossos e reduzir seu tecido adiposo, mas também pode ter benefícios cognitivos, promovendo seu nível geral de excitação ao acordar”, disse Ding.
O trabalho foi financiado pelo Howard Hughes Medical Institute (HHMI), que até este ano apoiou Dan como investigador do HHMI, e pelo fundo Pivotal Life Sciences Chancellor’s Chair. Dan é o Pivotal Life Sciences Chancellor’s Chair em Neurociência. Outros co-autores do artigo são Peng Zhong, Bing Li, Chenyan Ma, Lihui Lu, Grace Jiang, Zhe Zhang, Xiaolin Huang, Xun Tu e Zhiyu Melissa Tian da UC Berkeley; e Fuu-Jiun Hwang e Jun Ding da Universidade de Stanford.
