Hitte kan het menselijk lichaam mogelijk minder efficiënt maken

Dezer dagen krijgt airconditioning meestal alle kritiek over zich heen dat het ons mensen over het algemeen slapper (minder flexibel en minder veerkrachtig) en meer economisch schadelijk maken. Je zou zelfs kunnen zeggen dat er een kleine hysterie is ontstaan over de wereldwijde verspreiding van hoge-energie klimaatbeheersing nu meer en meer landen industrialiseren en de bevolking zich concentreert in warme plaatsen. Stan Cox, auteur van Losing Our Cool: Uncomfortable Truths About Our Air Conditioned World (and Finding New Ways to Get Through the Summer), claimt in een argument tegen airconditioning dat airconditioning eigenlijk zorgt voor meer obesitas, het zorgt voor meer eetlust en vertraagt onze stofwisseling. “Er is bewijs dat het leven in een bijna constant geklimatiseerde omgeving het endocriene systeem kan verstoren,” vertelde Cox aan Motherboard in 2011.

Cox had gelijk over de verstoring (en de klimaatschade, maar dat is een ander onderwerp), maar hij heeft de rest van de fysiologie misschien omgedraaid, blijkt uit nieuwe resultaten van de US National Institute of Health’s ICEMAN (Impact of Chronic Cold Exposure in Humans) onderzoek. Dit onderzoek, dat de ‘plasticiteit’ van bruin vet en relatieve bloedsuikerniveaus onderzocht onder mensen die in een koele/koude of warme/hete omstandigheden leefden, vond dat koel blijven een aantal krachtige metabolische voordelen heeft: kou zorgt ervoor dat je lichaam sneller energie verbrandt. De veranderingen die in de studie werden gezien zijn zelfs genoeg om te suggereren dat de temperatuur wel eens de component kan zijn die in de toekomst kan helpe bij het behandelen van diabetes.

Eerst even wat achtergrondinformatie. Niet alle vetten die zoogdieren hebben zijn hetzelfde. Sommige vetten zijn bruine vetten, die gezien kunnen worden als ‘goede vetten’, ze verbranden energie om warmte te genereren, in tegenstelling tot de witte vetten. Bruine vetten worden vooral gevonden bij baby’s en dieren die in winterslaap zijn, en lijken meer gemeen te hebben met spierweefsel (in sommige opzichten) dan de witte vetten: bruin vet en spieren komen voort uit dezelfde stamcellen, en bruine vetcellen hebben een groter aantal mitochondriën (energiecentrales) en meer capillaire toegang. Bruin vet verbrandt eigenlijk wit vet.

Baby’s hebben een hoog percentage bruin vet, maar als ze opgroeien kantelt dat naar meer wit. Toch houden volwassenen wel een beetje bruin vet, en volwassenen die in koude gebieden leven hebben doorgaans meer bruin vet dan mensen in warme klimaten. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat mensen met een hoger aandeel van bruin vet de neiging hebben om in het algemeen slanker te zijn met een lagere bloedsuikerspiegel, en laboratoriumexperimenten hebben al enig succes met het stimuleren van de omzetting van witte vetreserves naar bruin vet. Het ICEMAN onderzoek ging nog iets verder, probeerde het concept op echte menselijke organismes, en stelde hen zo voorzichtig bloot aan zorgvuldig geconditioneerde omstandigheden voor langere tijd. Dit alles terwijl het vet bijhielden via PET/CT-scans en spier- en vetweefsel biopsies.

De studie duurde vier maanden en volgde vijf volwassen mannelijke proefpersonen (beetje weinig voor zulke grote claims). Elke maand van de studie werd gekenmerkt door een andere temperatuurregeling in een NIH leefgebied (de proefpersonen sliepen er, maar leefden normaal tijdens de dag). De eerste maand waren de kamers ‘thermo-neutraal’ met 24º C. De tweede maand daalde de temperatuur naar 19º C, en de derde maand ging het weer naar een neutrale 24º C. De laatste maand ging de thermostaat naar 27º C. Real-life seizoenen zoals buiten werden aangepast.

Deze temperatuurverschillen lijken misschien klein, maar de temperatuurdaling van ongeveer 20 procent was genoeg om een toename van 30 tot 40 procent in de bruine vetconcentraties op te leveren. De veranderingen ging vervolgens weer verloren toen de temperatuur weer terugging naar neutraal, en er verdween nog meer bruin vet in de laatste, heetste maand.

Een gerelateerde verandering was te zien in de expressie van het vet-regulerende hormoon leptine en het glucose-regulerende eiwit adiponectine, die beide verhoogden bij een kouder klimaat. Er wordt geïmpliceerd dat deze samen betrokken zijn bij het tegengaan van insulineresistentie, een kritiek kenmerk van diabetes waarbij het lichaam niet meer in staat is om glucose te regelen. “De verbetering van de insulinegevoeligheid bij meer bruin vet kan nieuwe wegen openen in de behandeling van verminderde glucose metabolisme in de toekomst,” zei Dr. Paul Lee, van het Garvan Institute of Medical Research, in een verklaring.

“Aan de andere kant kan de vermindering van milde blootstelling aan kou van algemeen voorkomende centrale verwarming in de hedendaagse samenleving de functie van het bruine vet verslechteren en misschien een verborgen bijdrage leveren aan obesitas en andere metabole stoornissen,” voegde Lee toe.

De kleine groep proefpersonen in het huidige onderzoek is niet ideaal, maar de resultaten stemmen goed genoeg overeen met een studie die eerder dit jaar werd uitgevoerd naar bruin weefselconcentraties bij muizen binnen soortgelijke schommelingen. Dat onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift PLOS ONE, vond dat dalende temperaturen van 4º C voor slechts 8 uur per dag het metabolisme van de muizen versterkte, terwijl het stimuleren  van de omzetting van wit naar bruin vet de glucoseregulatie verbeterde. Deze eerdere studie keek in het bijzonder naar kou als een soort analoge training: als het mogelijk is om deze korte periodes van training uit te breiden, zouden soortgelijke wijzigingen aan te brengen zijn in het metabolisme en de vetopslag, misschien zouden beperkte periodes van kou ook wel uitgebreide effecten kunnen hebben.

Maar nu blijft de vraag, voor beide studies, of kou-geïnduceerde veranderingen veranderen in training voordelen, zoals aanhoudend gewichtsverlies. We kunnen een redelijke voorspelling maken, maar metabolisme is nogal een gek iets. In het PLOS ONE onderzoek vonden de onderzoekers dat de muizen meer aten om te compenseren voor de extra calorie eisen van het bruine vetweefsel. En onze airco-fan Stan Cox had deels gelijk over koud weer en eten: mensen, in ieder geval mensen met overgewicht, hebben de neiging om meer te eten tijdens de wintermaanden. Maar of dat daadwerkelijk te maken heeft met de eetlust is discutabel: andere onderzoekers stellen dat er in de winter gewoon meer calorierijk voedsel is. Het verschil is de sleutel.

Dr. Lee, van het huidige NIH onderzoek, bidet een klein kijkje in een diepere, gecompliceerdere kwestie: het wordt warmer, overal. “Er zijn de afgelopen decennia onderzoeken uitgevoerd in de UK en de VS waarbij de slaapkamer, woonkamer en eetkamer temperaturen werden gemeten in huizen,” zei hij, “en de temperatuur is gestegen van ongeveer 19 naar 22, voldoende om bruin vet minder actief te maken. Dus naast de ongezonde voeding en de lichamelijke inactiviteit, is het verleidelijk om te speculeren dat de subtiele verschuiving in temperatuur een factor zou kunnen zijn die bijdraagt aan de toename van obesitas.”