Når vinteren kommer, og dagene bliver kortere, ændrer det ved dyrs spisevaner og derigennem deres metabolisme, viser ny forskning. Opdagelsen kan få betydning for dyreforsøg med for eksempel lægemidler til behandling af overvægt eller inden for forskning i diabetes, siger forsker.
Det kan blive mørkt om vinteren, og nogle steder på Kloden kan det endda være mørkt i rigtig mange timer om dagen.
Forskere har længe vidst, at der er en sammenhæng mellem døgnrytmen og vores metabolisme, og for eksempel personer, der har natarbejde eller ofte oplever jetlag, har større risiko for at være overvægtige eller udvikle metaboliske sygdomme som type 2-diabetes.
Nu viser et nyt studie, at antallet af timer med lys om dagen påvirker spisevanerne hos mus, og at det ændrer ved deres metabolisme.
Opdagelsen kan give større indsigt i, hvordan mængden af timer med lys om dagen påvirker menneskers vægt, ligesom forskningsresultatet peger på vigtigheden i at tænke over længden på nat og dag i dyreforsøg.
"Der mangler forskning i, hvordan lysmængden om sommeren og vinteren kan have forskellig indvirkning på type 2-diabetes, overvægt og metabolisme. De fleste studier af effekten af sæsonbetinget lys er foretaget på dyr, der naturligt går i vinterhi og derigennem ændrer ved deres metabolisme, men i dette studie ønskede vi at undersøge effekten i et dyr, der ikke går i vinterhi, og som samtidig benyttes i tusindvis af forsøg verden over, hvor musene næsten udelukkende lever i en lyscyklus med 12 timers lys og 12 timers mørke i døgnet. Det kan potentielt påvirke deres metabolisme og dermed resultatet af de givne forsøg, som også laves for at blive klogere på mennesker," fortæller en af forskerne bag studiet, postdoc Lewin Small, som udførte arbejdet på Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research ved Københavns Universitet.
Forskningen er offentliggjort i Cell Metabolism.
Udsatte mus for forskellige mængder lys
Det er velkendt, at lys påvirker dyr og mennesker i alle henseender af livet.
Det regulerer vores søvn, vores hormonelle cyklus, vores hjerner og meget mere.
I studiet ønskede Lewin Small med sine kollegaer at finde ud af, om dagslængden har indflydelse på metabolismen i mus, og hvordan den indflydelse potentielt set ser ud.
Til formålet lod de mus leve under tre forskellige lysbetingelser.
Én gruppe af mus fik seks timers lys om dagen, hvilket svarer til mængden af lys i for eksempel Danmark om vinteren. En anden gruppe mus fik 12 timers lys og 12 timers mørke om dagen, hvilket svarer til lysmængden omkring ækvator. Den sidste gruppe mus fik 18 timers lys om dagen, hvilket svarer til mængden af lys i højsommeren i Danmark.
I løbet af 12 uger undersøgte forskerne, hvordan det at leve under de forskellige lysbetingelser påvirkede blandt andet musenes vægt, deres spisemønstre, deres aktivitet og deres blodsukkerkontrol.
"I mange tidligere forsøg har vi brugt mus til at studere den cirkadiske rytme, altså hvordan kroppen følger døgnrytmen, og den cirkadiske rytmes indflydelse på metabolisme. Vi vidste allerede på forhånd, at disse mus bliver påvirket af forskelle mellem lys og mørke," forklarer Lewin Small.
Vinterbetingelser ændrer ved mus’ metabolisme
Resultatet af studiet viser meget klart, at dagslængden har stor indflydelse på musenes metabolisme.
For det første fandt forskerne, at musene, der var udsat for lys tilsvarende vintertid, tog mindre på i vægt end mus, der var udsat for lys tilsvarende sommertid.
Samtidig fandt forskerne, at der også var forskel i deres fødeindtag, hvor mus, der havde flere timer med mørke i døgnet, spiste ét stort måltid og fastede en stor del af resten af dagen, hvorimod mus, der havde flere timer med lys, fordelte deres fødeindtag ud over hele dagen.
Mus, der levede under vinterbetingelser, havde også højere lipidmetabolisme og reduceret indhold af triglycerider i leveren.
Forskellen mellem musene blev dog udlignet, når forskerne kun tillod musene at spise på ét bestemt tidspunkt på døgnet.
Forskerne fandt også, at mus, der levede med flere mørke timer, havde en anderledes aktivitet, hvilket giver god mening, idet mus er aktive om natten. Den anderledes aktivitet ledte til et højere energiforbrug.
Forskerne undersøgte også, om melatonin, som er et hormon, der spiller en afgørende rolle for søvn, var den udløsende faktor for forskellen mellem mus i lys og mørke. Disse forsøg, der involverede mus, som ikke kunne lave melatonin, viste dog, at melatonin ikke spiller nogen større rolle.
"Vi kom frem til det samme resultat, og det tyder på, at melatonin ikke er den drivende faktor for forskellen i metabolismen hos mus mellem vinter og sommer. Det drejer sig udelukkende om mængden af lys, som påvirker aktivitet og fødeindtag," siger Lewin Small.
Mennesker har sat vinterens lys ud af spillet
Lewin Small forklarer, at der formentlig er en evolutionær forklaring på observationerne.
Selvom mus er natdyr, som er mest aktive om natten, signalerer mange timer med mørke alligevel vinter, og vinter er typisk et tidspunkt, hvor der ikke er meget føde.
Det kan være årsagen til, at musene kun spiser det meste af deres føde på én gang og derefter faster resten af dagen/natten, selvom de er mere aktive.
Har observationerne så nogen relevans for mennesker?
Lewin Small fortæller, at det i mennesker er ekstremt svært at adskille de forskellige effekter, som påvirker et menneskes metabolisme på alle tider af året.
I vinteren lever vi ikke længere kun efter antallet af solskinstimer i løbet af døgnet. De fleste af os er udsat for kunstigt lys i minimum 16 af døgnets 24 timer, selv når det er allermørkest udenfor.
Dertil kommer, at kultur spiller en overskyggende stor rolle i form af for eksempel jul, hvor de fleste mennesker spiser mere, end de måske plejer.
"Men vores forsøg viser, at det at skifte længden på døgnet har betydning for metabolismen hos selv dyr, der ikke går i vinterhi. Det kan have betydning for mennesker, men det har i hvert fald betydning for de dyr, som lever i laboratorier, og som vi bruger til forsøg med formålet at blive klogere på metabolisme – også i mennesker," siger Lewin Small.
Han uddyber, at forskerne fremadrettet vil fortsætte deres undersøgelser af blandt andet den evolutionære baggrund for de observationer, som de så i studiet.
"Hvad er meningen med at have forskelle i fødeindtag mellem vinter og sommer, og hvordan gør det os klogere på også indvirkningen af dagens længde på menneskers metabolisme? Det er nogle af de spørgsmål, som vi gerne vil besvare fremadrettet," siger Lewin Small.
