Hög höjd motverkar metabola syndromet
Hög höjd, där syrekoncentrationen är lägre, stimulerar bildandet av röda blodkroppar och även kärlnybildning – ett välkänt fenomen inom idrottsvärlden.
Vad som är mindre känt är att låga syrenivåer, som vid hög höjd, ändrar kroppens förbränning av socker och fett, åtminstone hos möss. En del organ behöver mer glukos, medan andra sparar på sockret.
Forskare vid Gladstone institutet, USA, placerade under tre veckor möss i burar med olika syrekoncentration. En bur hade elva procents syrekoncentration, vilket motsvarar syremängden på 4 500 meters höjd. Nästa bur hade åtta procents syrekoncentration, vilket motsvarar 5 000 meters höjd – en höjd där ungefär trehundra tusen människor bor och lever på. Den tredje buren hade tjugoen procents syrekoncentration, det vill säga samma syrekoncentration som i den luft den tredjedel av jordens befolkning, som befinner sig vid havsytenivå, andas.
Mössen som placerades i burarna med låga syrenivåer blev andfådda och tog det mycket lugnt de första dagarna. I slutet av den tredje veckan hade de dock acklimatiserats så pass mycket att andfåddheten försvunnit och rörelsemönstret motsvarade en normal mus. Deras blodsockernivåer och kroppsvikt var dock lägre jämfört med när försöken startade.
För att titta närmare på hur de lägre syrgaskoncentrationerna påverkande mössens olika organ, skannades mössen med hjälp av positronemissionstomografi, PET.
Efter tre veckor, när mössen acklimatiserats till den lägre syrenivån, såg forskarna att hjärtmuskulaturen ökat sin förbränning av glukos, och även ökat sitt sockerbehov.
Skelettmuskulaturen och brunt fett å andra sidan, minskade sin förbränning av glukos, och minskade även sitt sockerupptag – skelettmuskulaturen och det bruna fettat överlät på så sätt sockret till de organ som behövde det bättre.
Det som förvånade forskarna var att hjärna, lever, lungor och njurar ökade sitt sockerupptag och samtidigt även ökade fettsyraupptaget. Fettsyraförbränningen ökade, samtidigt som glukosförbränning minskade. Att hjärnan kunde öka sin fettsyraförbränning vid låga syrenivåer var oväntat. Vanligen är hjärnan beroende av glukos för sin energiförsörjning och vid fasta av ketonkroppar. Tidigare studier har dock visat att det förekommer låga nivåer av fettsyraförbränning i hjärnan.
– Med tanke på att det behövs mer syre för fettsyraförbränning, förväntade vi oss inte att vid låga syrenivåer hitta organ som ökade sin förbränning av fettsyror. Anpassning till låga syrenivåer innebär att hela kroppens metabolism påverkas, med en sänkning av blodsockret och minskad kroppsvikt och kroppsfett, skriver författarna i studien.
Ayush Midha, en av författarna till studien, säger i ett pressmeddelande att de tror att detta resultat ger en inblick i hur en anpassning till låga syrekoncentrationer skyddar mot metabola sjukdomar.
Läs studien:
Organ-specific fuel rewiring in acute and chronic hypoxia redistributes glucose and fatty acid metabolism, Cell Metabolism (2023), doi: 10.1016/j.cmet.2023.02.007