Les neuroscientifiques de l’Université de Californie, de Berkeley et de l’Université de Stanford ont exploré les circuits cérébraux qui contrôlent la libération d’hormones de croissance pendant le sommeil et ont découvert un nouveau mécanisme de rétroaction dans le cerveau qui maintient les niveaux d’hormones de croissance finement équilibrés. Ce mécanisme pourrait ouvrir des voies pour traiter les personnes atteintes de troubles du sommeil liées à des conditions métaboliques comme le diabète, ainsi que des maladies dégénératives comme la Parkinson et l’Alzheimer.
Le sommeil est connu pour favoriser la croissance des tissus et réguler le métabolisme, en partie en améliorant la libération d’hormones de croissance (GH), mais le mécanisme du circuit sous-jacent est inconnu. Ding et al. Démontrer comment la libération de GH, qui est améliorée pendant le mouvement rapide des yeux (REM) et le sommeil non REM (NREM), est régulée par l’activité dépendante du sommeil des neurones hypothalamiques distincts exprimant l’hormone de libération de GH (GHRH) et la somatostatine (SST). Les neurones SST dans le noyau arqué suppriment la libération de GH en inhibant les neurones de GHRH à proximité qui stimulent la libération de GH, tandis que les neurones SST périventriculaires inhibent la libération de GH en projetant l’éminence médiane. La libération de GH est associée à de fortes augmentations de l’activité GHRH et SST pendant le sommeil REM, mais a modérément augmenté la GHRH et une diminution de l’activité SST pendant le sommeil NREM. De plus, Ding et al. a identifié une voie de rétroaction négative dans laquelle la GH améliore l’excitabilité des neurones de locus coeruleus et augmente l’éveil. Crédit d’image: Ding et al., doi: 10.1016 / j.cell.2025.05.039.
“Les gens savent que la libération d’hormones de croissance est étroitement liée au sommeil, mais uniquement en faisant des niveaux de sang et en vérifiant les niveaux d’hormones de croissance pendant le sommeil”, a déclaré le Dr Xinlu Ding, chercheur postdoctoral à l’Université de Californie à Berkeley.
“Nous enregistrons en fait directement une activité neuronale chez la souris pour voir ce qui se passe.”
«Nous fournissons un circuit de base sur lequel travailler à l’avenir pour développer différents traitements.»
Les neurones qui orchestrent la libération des hormones de croissance pendant le cycle veille du sommeil – les neurones hormones de libération des hormones de croissance (GHRH) et deux types de neurones de somatostatine – sont enterrés profondément dans l’hypothalamus, un ancien hub cérébral conservé chez tous les mammifères.
Une fois libéré, l’hormone de croissance augmente l’activité des neurones dans le locus coeruleus, une zone du tronc cérébral impliqué dans l’excitation, l’attention, la cognition et la recherche de nouveauté.
La dérégulation des neurones de locus coeruleus est impliquée dans de nombreux troubles psychiatriques et neurologiques.
“Comprendre le circuit neuronal pour la libération d’hormones de croissance pourrait éventuellement pointer vers de nouvelles thérapies hormonales pour améliorer la qualité du sommeil ou restaurer l’équilibre normal des hormones de croissance”, a déclaré le Dr Daniel Silverman, également de l’Université de Californie à Berkeley.
«Il existe certaines thérapies géniques expérimentales où vous ciblez un type de cellule spécifique.»
“Ce circuit pourrait être une nouvelle poignée pour essayer de reprendre l’excitabilité du locus coeruleus, qui n’a jamais été discuté auparavant.”
Les auteurs ont exploré le circuit neuroendocrinien en insérant des électrodes dans le cerveau des souris et en mesurant des changements d’activité après avoir stimulé les neurones dans l’hypothalamus avec la lumière.
Les souris dorment pendant de courtes périodes – plusieurs minutes à la fois – tout au long de la journée et de la nuit, offrant de nombreuses opportunités d’étudier les changements d’hormones de croissance pendant les cycles vedettes du sommeil.
En utilisant le traçage de circuit de pointe, les chercheurs ont constaté que les deux hormones en petite peptide qui contrôlent la libération d’hormone de croissance dans le cerveau – GHRH, qui favorise la libération, et la somatostatine, qui inhibe la libération – fonctionne différemment pendant le sommeil REM et non REM.
La somatostatine et la GHRH augmentent pendant le sommeil paradoxal pour augmenter l’hormone de croissance, mais la somatostatine diminue et la GHRH augmente uniquement pendant le sommeil non REM pour augmenter l’hormone de croissance.
L’hormone de croissance libérée régule l’activité de locus coeruleus, comme mécanisme de rétroaction pour aider à créer un effet yin-yang homéostatique.
Pendant le sommeil, l’hormone de croissance s’accumule lentement pour stimuler le locus coeruleus et favoriser l’éveil, a révélé la nouvelle étude.
Mais lorsque le locus coeruleus devient surexcité, il favorise paradoxalement la somnolence.
“Cela suggère que l’hormone du sommeil et de la croissance forment un système étroitement équilibré: trop peu de sommeil réduit la libération d’hormones de croissance, et trop d’hormone de croissance peuvent à leur tour pousser le cerveau vers l’éveil”, a déclaré le Dr Silverman.
«Le sommeil entraîne la libération d’hormones de croissance et les hormones de croissance se rétablissent pour réguler l’éveil, et cet équilibre est essentiel pour la croissance, la réparation et la santé métabolique.»
Étant donné que l’hormone de croissance agit en partie par le locus coeruleus, qui régit l’excitation globale du cerveau pendant l’éveil, un équilibre approprié pourrait avoir un impact plus large sur l’attention et la pensée.
“L’hormone de croissance vous aide non seulement à construire vos muscles et vos os et à réduire votre tissu adipeux, mais peut également avoir des avantages cognitifs, favorisant votre niveau d’excitation global lorsque vous vous réveillez”, a déclaré le Dr Ding.
L’étude a été publiée dans la revue Cellule.
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Xinlu ding et al. 2025. Circuit neuroendocrine pour la libération d’hormones de croissance dépendante du sommeil. Cellule 188 (18): 4968-4979; doi: 10.1016 / j.cell.2025.05.039
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