Il legame tra il sonno profondo e la produzione di ormone della crescita ha finalmente un volto preciso, o meglio un circuito cerebrale ben identificato. Un gruppo di ricercatori dell’Università della California, Berkeley è riuscito a mappare i meccanismi che regolano il rilascio di questo ormone durante il riposo notturno, e la scoperta spiega perché dormire male finisce per intaccare la crescita, la riparazione muscolare, il metabolismo dei grassi e persino le funzioni del cervello. Un lavoro pubblicato sulla rivista Cell che aggiunge un tassello importante alla comprensione di quanto il riposo conti davvero per la salute.
Che l’ormone della crescita aumenti mentre si dorme, soprattutto durante la fase profonda del sonno non REM, era noto da tempo. Non a caso gli atleti tengono così tanto al recupero notturno e gli adolescenti hanno bisogno di dormire a sufficienza per arrivare alla loro altezza potenziale. Quello che mancava era capire come esattamente il cervello gestisse tutto questo. E qui arriva la parte interessante.
Come il cervello comanda il rilascio dell’ormone
Le cellule nervose che coordinano l’uscita di ormone della crescita si trovano nel profondo dell’ipotalamo, una regione cerebrale antica presente in tutti i mammiferi. Parliamo dei neuroni GHRH insieme a due tipi differenti di neuroni della somatostatina. Una volta rilasciato, l’ormone va ad attivare i neuroni nel locus coeruleus, una zona del tronco encefalico legata all’attenzione, alla vigilanza e al modo in cui reagiamo alle esperienze nuove. Guasti in quest’area sono stati collegati a numerosi disturbi neurologici e psichiatrici.
“Le persone sanno che il rilascio dell’ormone della crescita è strettamente legato al sonno, ma finora solo tramite prelievi di sangue durante il riposo” ha spiegato Xinlu Ding, ricercatore del Dipartimento di Neuroscienze di Berkeley e primo autore dello studio. “Noi stiamo registrando direttamente l’attività neurale nei topi per vedere cosa succede davvero. Stiamo fornendo un circuito di base su cui lavorare in futuro per sviluppare trattamenti diversi.” Poiché l’ormone regola anche il metabolismo del glucosio e dei grassi, dormire poco in modo cronico può alzare il rischio di obesità, diabete e malattie cardiovascolari.
Il meccanismo di feedback tra sonno e veglia
Il team, che lavora nel laboratorio di Yang Dan, ha studiato i circuiti nei topi inserendo elettrodi nel cervello e stimolando i neuroni dell’ipotalamo con la luce mentre registrava l’attività neurale. I topi dormono naturalmente a brevi intervalli di pochi minuti lungo tutto l’arco della giornata, e questo ha permesso di osservare più volte i cambiamenti nell’attività ormonale attraverso tanti cicli di sonno e veglia.
Grazie a tecniche avanzate di tracciamento, i ricercatori hanno scoperto che i due ormoni peptidici responsabili della regolazione si comportano in modo diverso a seconda della fase del sonno. Il GHRH favorisce il rilascio, la somatostatina lo frena. Durante il sonno REM aumentano entrambi, con un rilascio maggiore di ormone. Nel sonno non REM invece la somatostatina cala mentre il GHRH sale solo moderatamente.
C’è poi un feedback finora sconosciuto che coinvolge il locus coeruleus. Man mano che l’ormone si accumula durante il sonno, stimola questa regione e spinge verso il risveglio. Ma se l’attività diventa troppo alta, inaspettatamente inizia a favorire di nuovo la sonnolenza. “Questo suggerisce che sonno e ormone della crescita formano un sistema in equilibrio: troppo poco sonno riduce il rilascio, e troppo ormone può a sua volta spingere il cervello verso la veglia” ha detto Daniel Silverman, coautore dello studio.
Capire questo sistema potrebbe aprire la strada a nuove terapie per i disturbi del sonno legati a malattie metaboliche come il diabete, ma anche a condizioni neurodegenerative come Parkinson e Alzheimer. “L’ormone della crescita non solo aiuta a costruire muscoli e ossa e a ridurre il grasso, ma potrebbe avere benefici cognitivi, favorendo il livello di attenzione quando ci si sveglia” ha aggiunto Ding.