Perché dormire fa sviluppare ossa e muscoli: scoperto il meccanismo che regola l’ormone della crescita

L'ormone della crescita, detto anche ormone somatotropo (GH, growth hormone), svolge un ruolo fondamentale non solo nel promuovere la crescita strutturale durante l'infanzia e l'adolescenza, ma anche nel metabolismo di sostanze essenziali nell'adulto, come le proteine, i grassi e i carboidrati, nonché nel metabolismo osseo e nella funzione renale.

Anche se era noto da tempo come la produzione di questo ormone fosse legata al sonno, tanto che i picchi di produzione maggiori si verificano proprio durante la fase iniziale e più profonda del sonno (sonno non REM), i meccanismi che legano la sintesi dell'ormone della crescita con il sonno non erano ancora del tutto chiari.

Ora uno studio dall'Università della California – Berkeley (UC Berkeley) ha svelato perché il sonno è così importante per la produzione di questo ormone, fondamentale per la crescita di ossa e muscoli più in generale per la salute metabolica, anche negli adulti.

Lo studio

Il team della UC Berkeley ha trovato la risposta in uno studio su topi in cui sono stati monitorati i circuiti cerebrali che controllano il rilascio dell'ormone della crescita durante il sonno. Così facendo i ricercatori hanno potuto osservare per la prima volta le aree del cervello coinvolte nella produzione dell'ormone della crescita, mentre finora il legame con il sonno era noto soltanto in modo indiretto, attraverso il monitoraggio dei livelli dell'ormone con prelievi del sangue.

Ma soprattutto in questo modo i ricercatori hanno scoperto l'esistenza di un meccanismo di feedback nel cervello che mantiene in equilibrio i livelli di ormone della crescita e fa sì che il sonno e la produzione di ormoni si regolino a vicenda.

Ormone della crescita e sonno

Studiando l'attività neuronale nei topi, i ricercatori hanno scoperto che il rilascio di questo ormone è regolato da due neuroni che si trovano nell'ipotalamo, una regione del cervello piuttosto piccola posta vicino all'ipofisi, ma fondamentale per tantissime funzioni dell'organismo. I due ormoni in questione sono l'ormone GHRH, che promuove il rilascio dell'ormone, e la somatostatina, che lo inibisce. Questi due ormoni agiscono in modo diverso durante il sonno: nel sonno REM (la fase in cui sogniamo), entrambi questi segnali aumentano, determinando un forte rilascio di ormone della crescita, ma mentre siamo nel sonno non-REM, la somatostatina diminuisce e il GHRH aumenta solo leggermente, favorendo così un rilascio dell’ormone più graduale e continuo.

A questo punto entra in gioco il meccanismo di feedback: durante il sonno, l'ormone della crescita, che si accumula lentamente, stimola l'attività dei neuroni che si trovano nel locus coeruleus,  "un'area del tronco cerebrale – spiegano i ricercatori – coinvolta nell'eccitazione, nell'attenzione, nella cognizione e nella ricerca di novità", tanto che  molti disturbi psichiatrici e neurologici sono associati a un'attività anomala dei suoi neuroni.

Questo studio ha scoperto che la stimolazione del locus coeruleus da parte dell'ormone della crescita serve a favorire la veglia, mentre quando questa regione viene sovreccitata paradossalmente promuove una maggiore sonnolenza: "Questo suggerisce che il sonno e l'ormone della crescita formano un sistema fortemente equilibrato: troppo poco sonno riduce il rilascio dell'ormone della crescita e troppo ormone della crescita può a sua volta spingere il cervello verso la veglia", spiega il dottor Daniel Silverman, coautore dello studio, un meccanismo il cui "equilibrio è essenziale per la crescita, la riparazione e la salute metabolica".

L'interesse di questa scoperta non si limita allo studio dell'ormone della crescita. Dato che questo ormone è coinvolto in molteplici modi nella salute metabolica dell'individuo, ad esempio anche nel metabolismo di grassi e carboidrati, sapere come viene prodotto  e regolato potrebbe aprire nuove strade per il trattamento delle persone con disturbi del sonno legati a condizioni metaboliche come il diabete, così come malattie degenerative come il Parkinson e l'Alzheimer.