Yüksek rakım vücudun metabolizmasını nasıl değiştirir?
Deniz seviyesinde yaşayanlarla karşılaştırıldığında, dünya çapında 4.500 metre (14.764 fit) yükseklikte – yaklaşık Rainier Dağı, Whitney Dağı ve birçok Colorado ve Alaska zirvesinin yüksekliği – üzerinde yaşayan 2 milyon insan daha düşük metabolik hastalık oranlarına sahiptir. diyabet, koroner arter hastalığı, hiperkolesterolemi ve obezite gibi.
Şimdi, çalışmalarını ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen araştırmacılar Gladstone Enstitüleri bu olguya yeni bir ışık tutmuştur. Bilim adamları, yüksek irtifada yaşananlar gibi kronik olarak düşük oksijen seviyelerine maruz kalmanın, farelerin şeker ve yağ yakma şeklini yeniden düzenlediğini gösterdi. Sonuçlar dergide yayınlandı Hücre Metabolizmasıyüksek rakımda yaşayan insanların metabolik farklılıklarını açıklamaya yardımcı olur ve metabolik hastalık için yeni tedavilere yol açabilir.
Yeni çalışmanın kıdemli yazarı Isha Jain, “Bir organizma kronik olarak düşük oksijen seviyelerine maruz kaldığında, farklı organlar yakıt kaynaklarını ve enerji üretme yollarını değiştirir” diyor. “Bu bulguların, düşük oksijenli ortamların dışında bile metabolizma için faydalı olabilecek metabolik anahtarları belirlememize yardımcı olacağını umuyoruz.”
Dünya nüfusunun üçte birinin yaşadığı deniz seviyesinde oksijen, soluduğumuz havanın yaklaşık %21’ini oluşturur. Ancak oksijenin havanın sadece %11’ini oluşturduğu 4.500 metrenin üzerinde yaşayan insanlar, hipoksi olarak bilinen oksijen eksikliğine uyum sağlayabilir ve başarılı olabilir.
Hipoksinin etkisini inceleyen araştırmacılar, araştırmalarını genellikle izole hücrelerde veya genellikle oksijensiz olan kanserli tümörlerde yürütürler. Jain’in grubu, uzun vadeli hipoksinin vücuttaki organları nasıl etkilediğine daha iyi bakmak istedi.
Gladstone ve Kaliforniya Üniversitesi, San Francisco’daki Jain ve meslektaşları, yetişkin fareleri %21, %11 veya %8 oksijen içeren basınç odalarında barındırdılar – tüm düzeylerde insanlar ve fareler hayatta kalabilir. Araştırmacılar, üç hafta boyunca hayvanların davranışlarını gözlemlediler, sıcaklıklarını, karbondioksit seviyelerini ve kan şekerlerini izlediler ve farklı organların besinleri nasıl tükettiklerini incelemek için pozitron emisyon tomografisi (PET) taramaları kullandılar.
Hipoksinin ilk günlerinde, %11 veya %8 oksijen içinde yaşayan fareler daha az hareket ettiler ve saatlerce tamamen hareketsiz kaldılar. Ancak üçüncü haftanın sonunda hareket kalıpları normale dönmüştü. Benzer şekilde, fareler veya insanlar daha fazla oksijen almak için daha hızlı nefes aldıklarında genellikle azalan kanlarındaki karbondioksit seviyeleri başlangıçta azaldı, ancak üç haftanın sonunda normal seviyelere döndü.
Bununla birlikte, hayvanların metabolizması, hipoksi tarafından daha kalıcı olarak değiştirilmiş görünüyordu. Hipoksik kafeslerde barındırılan hayvanlar için kan şekeri seviyeleri ve vücut ağırlığı düştü ve hiçbiri hipoksik öncesi seviyelere geri dönmedi.
Bu değişiklikler, yüksek rakımlarda yaşayan insanlarda görülenleri yansıtır ve kardiyovasküler hastalık da dahil olmak üzere daha düşük hastalık riski ile ilişkilidir. Hipoksinin nasıl katkıda bulunduğunu anlamak, bu faydalı etkileri taklit eden yeni ilaçlara yol açabilir.