Investigadores de la UC Berkeley han descubierto los circuitos cerebrales que regulan la liberación de la hormona del crecimiento durante el sueño, revelando un mecanismo de retroalimentación que podría allanar el camino para nuevos tratamientos para los trastornos del sueño y las condiciones metabólicas.
Un nuevo estudio de la Universidad de California, Berkeley, arroja luz sobre cómo el sueño influye en los niveles de la hormona del crecimiento, proporcionando información crucial que podría conducir a tratamientos para los trastornos del sueño y las enfermedades metabólicas.
La investigación, realizada en ratones y publicado En la revista Cell, se identifican los circuitos cerebrales específicos que controlan la liberación de la hormona del crecimiento durante el sueño. Esta hormona es vital para el desarrollo muscular, el fortalecimiento óseo y la reducción de grasa.
“Se sabe que la liberación de la hormona del crecimiento está estrechamente relacionada con el sueño, pero solo mediante análisis de sangre y la medición de los niveles de la hormona del crecimiento durante el sueño”, declaró en un comunicado de prensa Xinlu Ding, primer autor e investigador postdoctoral del Departamento de Neurociencia de la UC Berkeley y del Instituto de Neurociencia Helen Wills. “De hecho, estamos registrando directamente la actividad neuronal en ratones para observar qué sucede. Proporcionamos un circuito básico para trabajar en el futuro y desarrollar diferentes tratamientos”.
Las implicaciones de este estudio son significativas: detalla cómo interactúan el sueño y la regulación hormonal, revelando un novedoso mecanismo de retroalimentación que mantiene equilibrados los niveles de la hormona del crecimiento. Este mecanismo podría abrir nuevas vías para el tratamiento de los trastornos del sueño relacionados con enfermedades metabólicas como la diabetes y enfermedades degenerativas como el párkinson y el alzhéimer.
Las neuronas responsables de la liberación de la hormona del crecimiento residen en las profundidades del hipotálamo, una región cerebral ancestral que se conserva en las especies de mamíferos. Estas neuronas incluyen las neuronas liberadoras de la hormona del crecimiento (GHRH) y dos tipos de neuronas somatostatínicas.
Una vez que se libera la hormona del crecimiento, activa las neuronas en el locus coeruleus, un área del tronco encefálico vinculada a la excitación, la atención, la cognición y la búsqueda de novedad.
“Comprender el circuito neuronal que libera la hormona del crecimiento podría eventualmente impulsar nuevas terapias hormonales para mejorar la calidad del sueño o restablecer el equilibrio normal de la hormona del crecimiento”, añadió el coautor Daniel Silverman, investigador postdoctoral de la UC Berkeley. “Existen algunas terapias génicas experimentales que se dirigen a un tipo celular específico. Este circuito podría ser una herramienta novedosa para intentar reducir la excitabilidad del locus coeruleus, algo de lo que no se ha hablado antes”.
El estudio, realizado en el laboratorio de Yang Dan, profesor de neurociencia y biología molecular y celular, empleó técnicas de rastreo de circuitos de vanguardia. Los investigadores insertaron electrodos en el cerebro de ratones para medir los cambios en la actividad neuronal tras la activación neuronal estimulada por luz.
Sus hallazgos revelaron que las hormonas somatostatina y GHRH funcionan de forma diferente durante el sueño REM y no REM. Durante el sueño REM, ambas hormonas aumentan considerablemente los niveles de la hormona del crecimiento. Sin embargo, durante el sueño no REM, la somatostatina disminuye mientras que la GHRH aumenta moderadamente, manteniendo así la liberación de la hormona.
Esto sugiere que el sueño y la hormona del crecimiento forman un sistema estrechamente equilibrado: dormir poco reduce la liberación de la hormona del crecimiento, y dormir demasiado puede, a su vez, impulsar al cerebro hacia la vigilia —añadió Silverman—. El sueño impulsa la liberación de la hormona del crecimiento, y esta a su vez regula la vigilia. Este equilibrio es esencial para el crecimiento, la reparación y la salud metabólica.
Además de sus beneficios metabólicos, la hormona del crecimiento también puede mejorar la función cognitiva, promoviendo niveles generales de excitación al despertar.
“La hormona del crecimiento no solo ayuda a desarrollar músculos y huesos y a reducir el tejido graso, sino que también puede tener beneficios cognitivos, promoviendo el nivel general de excitación al despertarse”, agregó Ding.