На большой высоте углеводы — топливо выбора
Мыши, живущие в высокогорной, бедной кислородом среде Андских гор, выживают в этих суровых условиях, питая свои мышцы углеводами. Результаты, опубликованные онлайн 6 декабря в Current Biology, впервые предоставляют убедительные доказательства явного различия в энергетическом метаболизме между аборигенными млекопитающими высокогорий и низменностей.
«Изученные нами высокогорные мыши — редкое исключение из общей модели использования топлива при нагрузке, наблюдаемой у низменных млекопитающих», — сказала Мари-Пьер Шиперс из Университета Макмастера.
Новое исследование, проведенное совместно с коллегами из Университета Перуана Каэтано Эредиа в Перу, может привести к лучшему пониманию не только горных мышей, но и других млекопитающих, включая людей, сказал Грант Макклелланд, также из Университета Макмастера.
На высоте около 4000 метров каждый вдох воздуха содержит примерно на 40% меньше кислорода, чем на уровне моря. В таких условиях углеводы являются логичным источником энергии, поскольку они могут дать на 15% больше энергии на то же количество кислорода по сравнению с жирами.
Идея о том, что высокогорная среда должна благоприятствовать углеводному метаболизму, была предложена почти 30 лет назад, но её практически не проверяли. В новом исследовании учёные использовали комплексный межвидовой подход, изучив четыре аборигенных вида мышей: два из перуанских Анд и два, обитающих на уровне моря.
Исследователи обнаружили, что высокогорные мыши действительно сжигают больше углеводов. Их сердечная мышца также демонстрирует большую окислительную способность. Обе эти адаптации дают животным возможность оставаться активными на высоте более успешно, чем их низменным родственникам.
Эти различия — не вопрос адаптации к высоте, а скорее врождённые различия, которые, по-видимому, возникали более одного раза в ходе эволюции.
«Это одно из "природных решений" проблемы низкого содержания кислорода в атмосфере», — сказал Макклелланд. «Наше исследование показывает, что виды андских мышей независимо эволюционировали метаболическую стратегию, которая максимизирует выход энергии при малом количестве доступного кислорода. Возможно, что аналогичная стратегия развилась и у других высокогорных млекопитающих, включая людей».