När djur blir äldre – vare sig det är möss eller människor – blir de i allmänhet mer känsliga för kyla. Det är en av anledningarna till att vi har en vinterbränslebetalning för pensionärer – när vi åldras blir vi mer sårbara för tuffa miljöförhållanden. A ny studie från University of Utah har funnit att, åtminstone hos äldre möss, toleransen mot förkylning kan ökas genom ett enkelt näringstillskott – och det kan ha en överraskande effekt på fetmabehandlingar.
Tillägget i fråga – L-karnitin – ökade nivåerna av en nyupptäckt källa till brunt fett hos möss. Brunt fett genererar kroppsvärme under kalla förhållanden, till skillnad från vitt fett som helt enkelt lagrar kalorier.
Forskarna gjorde denna upptäckt på ett omvägande sätt. Deras intresse väcktes först när de märkte att musnivåerna av en vaxartad lipid som kallas acylkarnitiner steg hos unga möss som genomgick en temperaturförändring. Äldre möss acylkarnitinnivåer rörde sig däremot knappt, eftersom de kämpade för att hålla sin kärntemperatur på en säker nivå. Huvudförfattaren Judith Simcox blev förvånad över att se acylkarnitiner i blodomloppet: ”Dogmen var att när cellerna genererade dem använde de dem direkt.”
Faktiskt, generellt sett ses höga nivåer av acylkarnitiner som dåliga nyheter – det är en indikator på en metabol sjukdom hos spädbarn, och de byggs upp i blodomloppet under träning där de ses som ett tecken på muskler under stress. Men här, i dessa kyliga möss, verkade en ansamling av acylkarnitiner vara en bra sak, vilket resulterade i förhöjda nivåer av brunt fett, som sedan användes för att hålla mössen vid en beboelig temperatur.
Forskarna spårade lipidens framsteg och upptäckte att de har sitt ursprung i levern innan de tog sig in i blodomloppet och slutade som ett antal energikrävande vävnader inklusive brunt fett. Efter detta bröts den ner och metaboliserades, vilket tyder på att lipiden hade anlitats specifikt för att generera värme och värma deras musaktiga kroppar. Visst nog, om forskarna minskade lipiderna, förlorade även unga möss sin förmåga att effektivt reglera sin temperatur.
”Det här arbetet sätter ett nytt ansikte på en gammal karaktär”, säger Simcox. ”Vi ändrar hur vi tänker kring kylinducerad termogenes.”
Men varför kan äldre möss vara sämre på att generera acylkarnitiner än yngre möss? Är det bara en del av åldrandet, eller reflekterar det deras förändrade livsstil?
”Lipiderna som vi hittade görs till mitokondrierna, och det är möjligt att med åldrande detta återspeglar försämrad mitokondriell funktion,” Claudio Villanueva, Utahs biträdande professor i biokemi och senior författare av tidningen, berättar för mig. ”Vi vet att det finns ett antal åldersrelaterade sjukdomar som Parkinsons som beror på nedsatt mitokondriell funktion.”
Den mänskliga beröringen
Det är alltid värt att vara försiktig med paralleller som dras mellan möss och män. Om allt som fungerade på möss fungerade på människor, skulle vi ha ett mycket större utbud av mediciner att välja mellan.
Jag frågade Villanueva exakt hur jämförbara möss är med människor när det gäller kyltolerans. ”Vi vet att spädbarn har brunt fett och är mycket beroende [on it] för att behålla kroppstemperaturen”, förklarade han. ”Det finns också bevis för att vuxna också har brunt fett, och mängden varierar från person till person. Individer som är magra har mer brunt fett, medan överviktiga individer är mindre benägna att ha det.
”Små däggdjur som gnagare verkar förlita sig mer på brunt fett för termogenesen. Vi vet mindre om mekanismer som upprätthåller kroppstemperaturen hos människor, men våra studier på möss kommer att ge oss ledtrådar om vägar vi bör studera hos människor.”
I själva verket är den främsta slutsatsen av forskningen inte att vi kan värma äldre människor på samma sätt som gnagare: det är att upptäckten kan hjälpa till att tackla fetma genom att utlösa fettförbränningen. Enligt Villanueva har människor cirka 50 g brunt fett i genomsnitt – tillräckligt för att bränna cirka 200 kalorier per dag. Om dessa kunde förstärkas på samma sätt kan viktminskningen bli dramatisk.
”I dessa studier tittade vi på fem timmars kylexponering utan mat, och under denna period går mössen ner i vikt”, förklarar Villanueva. ”Acylkarnitinerna är ett sätt för kroppen att rikta energi mot vävnader som förbränner energi, som brunt fett, hjärta och muskler. Att förstå hur däggdjur ökar ämnesomsättningen för att upprätthålla sin kroppstemperatur i kylan kan ge ledtrådar om hur vi kan kunna rikta in dessa vägar hos människor för att ha en liknande effekt.”
Det är möjligt att, evolutionärt sett, är äldre möss sämre på att värma upp sig eftersom det i deras ålder inte är en klok användning av energi. Om så är fallet är att utlösa samma reaktion hos människor att medvetet bränna kalorier ett intressant exempel på att vända kroppens egna naturliga försvar till vår fördel. Ytterligare studier kommer att krävas för att veta säkert.
Bild: Yu-Chan Chen används under Creative Commons
