Lorsque les souris sont exposées à des niveaux chroniquement faibles d'oxygène, leur métabolisme est altéré.
Par rapport à ceux qui vivent au niveau de la mer, les 2 millions de personnes dans le monde qui vivent au-dessus d'une altitude de 4,500 14,764 mètres (XNUMX XNUMX pieds) - à peu près la hauteur du mont Rainier, du mont Whitney et de nombreux sommets du Colorado et de l'Alaska - ont des taux inférieurs de maladies métaboliques , comme le diabète, les maladies coronariennes, l'hypercholestérolémie et l'obésité.
Une équipe de scientifiques du laboratoire d'Isha Jain a montré comment les faibles niveaux d'oxygène chroniques, tels que ceux rencontrés à 4,500 XNUMX mètres d'altitude, reconnectent la façon dont les souris brûlent les sucres et les graisses.
Les travaux des chercheurs soutenus par la National Science Foundation des États-Unis aux instituts Gladstone ont jeté un nouvel éclairage sur ce phénomène.
Les scientifiques ont montré que l'exposition à des niveaux d'oxygène chroniquement faibles, tels que ceux rencontrés à haute altitude, a modifié la façon dont les souris brûlent les sucres et les graisses. Les résultats, publiés dans la revue Cell Metabolism, aident à expliquer les différences métaboliques des personnes qui vivre à haute altitude et pourrait conduire à de nouveaux traitements pour les maladies métaboliques.
"Lorsqu'un organisme est exposé à des niveaux chroniquement bas d'oxygène, différents organes remanient leurs sources de carburant et leurs voies de production d'énergie", explique Isha Jain, auteur principal de la nouvelle étude. "Nous espérons que ces découvertes nous aideront à identifier les commutateurs métaboliques qui pourraient bénéficier au métabolisme même en dehors des environnements à faible teneur en oxygène."
Au niveau de la mer, où vit un tiers de la population mondiale, l'oxygène représente environ 21 % de notre air. Mais les personnes qui vivent au-dessus de 4,500 11 mètres, où l'oxygène ne représente que XNUMX% de l'air, peuvent s'adapter à la pénurie d'oxygène - connue sous le nom d'hypoxie - et prospérer.
Les chercheurs qui étudient l'impact de l'hypoxie ont généralement mené leurs recherches dans des cellules isolées ou dans des tumeurs cancéreuses, qui manquent souvent d'oxygène. Le groupe de Jain voulait mieux comprendre comment l'hypoxie à long terme affecte les organes dans tout le corps.
Jain et ses collègues de Gladstone et de l'Université de Californie à San Francisco ont hébergé des souris adultes dans des chambres à pression contenant 21%, 11% ou 8% d'oxygène - tous les niveaux auxquels les humains et les souris peuvent survivre. Pendant trois semaines, les chercheurs ont observé le comportement des animaux, surveillé leur température, leur taux de dioxyde de carbone et leur glycémie, et ont utilisé la tomographie par émission de positrons (TEP) pour étudier comment différents organes consommaient des nutriments et quel était leur niveau de métabolisme.
Dans les premiers jours de l'hypoxie, les souris vivant dans 11% ou 8% d'oxygène se déplaçaient moins, passant des heures complètement immobiles. Cependant, à la fin de la troisième semaine, leurs schémas de mouvement étaient revenus à la normale.
De même, les niveaux de dioxyde de carbone dans leur sang - qui diminuent généralement lorsque les souris ou les humains respirent plus rapidement pour essayer d'obtenir plus d'oxygène - ont d'abord diminué mais sont revenus à des niveaux normaux à la fin des trois semaines.
Le métabolisme des animaux semble cependant plus durablement altéré par l'hypoxie. Pour les animaux hébergés dans les cages hypoxiques, les niveaux de glucose sanguin et le poids corporel ont tous deux chuté, et aucun n'est revenu aux niveaux pré-hypoxiques.
Ces changements métaboliques reflètent ceux des humains qui vivent à haute altitude et sont associés à un risque moindre de maladies, y compris les maladies cardiovasculaires. Comprendre comment l'hypoxie contribue pourrait conduire à de nouveaux médicaments qui imitent ces effets bénéfiques.
La source: NSF
