Otkrivena tajna: Kako duboki san upravlja hormonom rasta i vašim zdravljem

Znanstvenici su prvi put identificirali neuronski krug koji povezuje duboki san s otpuštanjem hormona rasta te otkrili dosad nepoznat sustav povratne sprege kojim san i hormon rasta međusobno reguliraju jedan drugoga.

Otkriće bi moglo otvoriti put razvoju novih terapija za poremećaje spavanja, metaboličke bolesti poput dijabetesa, ali i neurodegenerativne bolesti, uključujući Alzheimerovu i Parkinsonovu bolest.

Zašto je dubok san toliko važan?

Kvalitetan san ne služi samo odmoru organizma. Tijekom duboke, non-REM faze sna tijelo pojačano oslobađa hormon rasta, koji potiče izgradnju mišića i kostiju, pomaže sagorijevanju masnog tkiva te podržava normalan rast i razvoj.

Zbog toga sportaši veliku važnost pridaju kvalitetnom snu tijekom oporavka, a adolescentima je dovoljno sna nužno kako bi ostvarili svoj puni potencijal rasta.

Iako je odavno poznato da se hormon rasta najviše izlučuje upravo tijekom dubokog sna, dosad nije bilo jasno kako mozak upravlja tim procesom.

"Do sada se razina hormona rasta tijekom sna pratila analizom krvi. Mi smo prvi izravno bilježili aktivnost neurona u mozgu miševa kako bismo vidjeli što se zapravo događa", rekao je prvi autor studije Xinlu Ding, postdoktorand na Odjelu za neuroznanost Sveučilišta Berkeley.

Loš san povećava rizik od bolesti

Budući da hormon rasta sudjeluje i u regulaciji razine glukoze te metabolizmu masti, kronično loš san mogao bi povećati rizik od pretilosti, dijabetesa i kardiovaskularnih bolesti.

Istraživači ističu da bolje razumijevanje ovog mehanizma može pomoći u razvoju novih hormonskih terapija za poboljšanje kvalitete sna i vraćanje normalne razine hormona rasta.

Kako mozak upravlja hormonom rasta?

Živčane stanice koje kontroliraju oslobađanje hormona rasta nalaze se duboko u hipotalamusu, drevnom dijelu mozga prisutnom kod svih sisavaca.

Među njima su neuroni koji luče hormon za oslobađanje hormona rasta (GHRH) te dvije vrste neurona koji proizvode somatostatin – hormon koji koči njegovo izlučivanje.

Nakon što se hormon rasta oslobodi, aktivira neurone u području moždanog debla poznatom kao locus coeruleus, koje ima važnu ulogu u budnosti, pažnji, razmišljanju i reakciji na nove podražaje. Upravo se poremećaji tog dijela mozga povezuju s brojnim neurološkim i psihijatrijskim bolestima.

"Razumijevanje ovog neuronskog sklopa moglo bi jednog dana omogućiti razvoj terapija kojima bi se poboljšala kvaliteta sna ili obnovila normalna razina hormona rasta", rekao je koautor studije Daniel Silverman.

Što su znanstvenici otkrili?

Istraživači su proučavali moždane krugove kod miševa postavljanjem elektroda u mozak te aktiviranjem pojedinih neurona svjetlosnim impulsima, dok su istodobno pratili njihovu aktivnost.

Budući da miševi spavaju u kratkim intervalima tijekom dana i noći, znanstvenici su mogli više puta promatrati promjene u lučenju hormona tijekom različitih faza sna, piše Science Daily.

Analiza je pokazala da dva ključna hormona različito djeluju ovisno o fazi spavanja.

GHRH potiče oslobađanje hormona rasta, dok ga somatostatin koči.

Tijekom REM faze sna povećava se razina oba hormona, što rezultira većim oslobađanjem hormona rasta. Tijekom dubokog non-REM sna razina somatostatina opada, dok GHRH ostaje umjereno povišen, stvarajući drugačiji obrazac hormonske regulacije.

Otkriven dosad nepoznat mehanizam

Znanstvenici su identificirali i novu povratnu vezu između hormona rasta i locus coeruleusa.

Kako se tijekom sna postupno povećava razina hormona rasta, on stimulira to područje mozga i potiče buđenje.

Međutim, ako aktivnost locus coeruleusa postane previsoka, događa se suprotan učinak – mozak ponovno počinje poticati pospanost.

"Ovo pokazuje da san i hormon rasta čine vrlo precizno uravnotežen sustav. Premalo sna smanjuje oslobađanje hormona rasta, dok previše hormona rasta može ponovno potaknuti budnost", objasnio je Silverman.

Prema njegovim riječima, upravo je ta ravnoteža ključna za normalan rast, obnovu tkiva i zdrav metabolizam.

Moguće koristi i za mozak

Budući da hormon rasta djeluje na dio mozga koji održava budnost tijekom dana, istraživači smatraju da bi novootkriveni sustav mogao imati važnu ulogu i u pažnji, koncentraciji te drugim kognitivnim funkcijama.

"Hormon rasta ne pomaže samo u izgradnji mišića i kostiju te smanjenju masnog tkiva. Naši rezultati upućuju na to da bi mogao imati i pozitivne učinke na rad mozga, povećavajući razinu budnosti nakon buđenja", zaključio je Ding.