Come l’alta quota cambia il metabolismo del corpo

 

Lo studio delle differenze metaboliche delle persone che vivono ad alta quota  potrebbero portare a nuovi trattamenti per malattie come diabete, malattia coronarica, ipercolesterolemia e obesità.

 

Rispetto a coloro che vivono al livello del mare, i 2 milioni di persone in tutto il mondo che vivono sopra un’altitudine di 4.500 metri hanno tassi più bassi di malattie metaboliche, come diabete, malattia coronarica, ipercolesterolemia e obesità.

Ora, il lavoro della National Science Foundation degli Stati Uniti-ricercatori supportati presso Gladstone Institutes ha gettato nuova luce su questo fenomeno.

Gli scienziati hanno dimostrato che l’esposizione a livelli di ossigeno cronicamente bassi, come quelli sperimentati ad alta quota, ricabla il modo in cui i topi bruciano zuccheri e grassi.

I risultati, pubblicati sulla rivista Cell Metabolism , aiutano a spiegare le differenze metaboliche delle persone che vivono ad alta quota e potrebbero portare a nuovi trattamenti per le malattie metaboliche.

“Quando un organismo è esposto a livelli cronicamente bassi di ossigeno, diversi organi rimescolano le loro fonti di carburante e i loro percorsi di produzione di energia”, afferma Isha Jain, autore senior del nuovo studio.

“Speriamo che questi risultati ci aiutino a identificare gli interruttori metabolici che potrebbero essere utili per il metabolismo anche al di fuori di ambienti a basso contenuto di ossigeno”.

A livello del mare, dove vive un terzo della popolazione mondiale, l’ossigeno costituisce circa il 21% dell’aria che respiriamo.

Ma le persone che vivono sopra i 4.500 metri, dove l’ossigeno costituisce solo l’11% dell’aria, possono adattarsi alla carenza di ossigeno – nota come ipossia – e prosperare.

I ricercatori che studiano l’impatto dell’ipossia hanno solitamente svolto le loro ricerche in cellule isolate o in tumori cancerosi, che spesso mancano di ossigeno.

Il gruppo di Jain voleva uno sguardo migliore su come l’ipossia a lungo termine influisce sugli organi in tutto il corpo.

Jain e colleghi di Gladstone e dell’Università della California, a San Francisco, hanno ospitato topi adulti in camere a pressione contenenti il 21%, l’11% o l’8% di ossigeno, tutti livelli a cui esseri umani e topi possono sopravvivere.

Per tre settimane, i ricercatori hanno osservato il comportamento degli animali, monitorato la loro temperatura, i livelli di anidride carbonica e la glicemia, e hanno utilizzato scansioni di tomografia ad emissione di positroni (PET) per studiare come i diversi organi consumavano sostanze nutritive.

Nei primi giorni di ipossia, i topi che vivevano con l’11% o l’8% di ossigeno si muovevano meno, trascorrendo ore completamente immobili.

Alla fine della terza settimana, tuttavia, i loro schemi di movimento erano tornati alla normalità. Allo stesso modo, i livelli di anidride carbonica nel sangue – che di solito diminuiscono quando i topi o gli esseri umani respirano più velocemente per cercare di ottenere più ossigeno – inizialmente sono diminuiti, ma sono tornati a livelli normali entro la fine delle tre settimane.

Il metabolismo degli animali, tuttavia, sembrava più permanentemente alterato dall’ipossia. Per gli animali ospitati nelle gabbie ipossiche, i livelli di glucosio nel sangue e il peso corporeo sono entrambi diminuiti e nessuno dei due è tornato ai livelli pre-ipossici.

Questi cambiamenti rispecchiano quelli degli esseri umani che vivono ad alta quota e sono associati a un minor rischio di malattie, comprese le malattie cardiovascolari.

Capire come contribuisce l’ipossia potrebbe portare a nuovi farmaci che imitano questi effetti benefici.