Du tror måske, at sommeren er sundere. Solen skinner, vi får masser af D-vitamin, og dagene er lange. Men forskningsresultater fra Københavns Universitet tyder på, at vinterspisevaner er bedre for vores stofskifte end sommerspisevaner, i hvert fald hvis du er en mus.

Forskerne undersøgte stofskiftet og vægten hos mus, der blev udsat for både “vinterlys” og “sommerlys”. “Vi fandt ud af, at selv hos dyr, der ikke lever efter årstiden, fører forskelle i lystimer mellem sommer og vinter til forskelle i energimetabolismen. I dette tilfælde er det kropsvægt, fedtmasse og leverens fedtindhold,” siger Lewin Small, der udførte forskningen som postdoc ved Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research ved Københavns Universitet. Han tilføjer: “Vi så det især hos mus, der blev udsat for vinterlys. Disse mus tog mindre på i kropsvægt og havde et lavere fedmeniveau. De spiste mere rytmisk i løbet af en 24-timers periode. Det førte så til fordele for den metaboliske sundhed.” Undersøgelsen er den første af sin art, der undersøger dagslysets indflydelse på stofskiftet hos mus, som ikke betragtes som sæsonbestemte dyr, fordi de ikke som mennesker kun yngler på bestemte årstider. Dyr, der yngler på bestemte årstider, tager på i vægt før ynglesæsonen for at spare på energireserverne.

Dagtimerne påvirker stofskiftet

Dagslyset spiller en central rolle i menneskets stofskifte, fordi det i høj grad styrer den indre biorytme. Når lyset rammer øjnene, sender kroppen signaler til det indre ur i hjernen, som derefter regulerer forskellige hormoner. Især om morgenen sørger det skarpe dagslys for, at produktionen af søvnhormonet melatonin reduceres. Samtidig stiger kortisolniveauet naturligt, hvilket gør kroppen vågen og aktiv og stimulerer energiomsætningen. En velafbalanceret lys- og hormonrytme hjælper stofskiftet med at arbejde jævnt, understøtter blodsukkerreguleringen og holder fedtforbrændingen på sporet. For lidt dagslys, som det ofte er tilfældet om vinteren eller i lange perioder indendørs, kan forstyrre denne proces. Kroppen forbliver i en slags hviletilstand i længere tid, trætheden øges, og stofskiftet sænkes.

Dagslyset påvirker også produktionen af serotonin, som er et hormon, der er vigtigt for både humør og appetit. Med tilstrækkeligt lys er serotoninniveauet højere, hvilket øger det generelle velbefindende og kan forhindre trang til mad. Mangel på lys reducerer serotoninaktiviteten, så kroppen oftere får lyst til energi- og kulhydratrige fødevarer, hvilket igen kan påvirke kropsvægt og stofskifte. Desuden spiller sollys en vigtig rolle i dannelsen af D-vitamin, som er involveret i forskellige stofskifteprocesser, herunder sukker- og fedtstofskifte og muskelstyrke. Mangel på D-vitamin, som er mere almindelig i måneder med lidt lys, kan derfor indirekte bidrage til et langsommere stofskifte. Alt i alt er det tydeligt, at dagslyset er meget mere end blot en faktor for et godt syn. Det fungerer som en pacemaker for hormoner, energibalance, søvnkvalitet og appetitregulering. Regelmæssig udsættelse for tilstrækkeligt dagslys, især om morgenen, giver ikke kun et løft til humøret, men understøtter også et sundt og aktivt stofskifte.

Forskelle i lysintensitet mellem sommer og vinter kan påvirke vores spisevaner

Forskerne blev inspireret til at gennemføre undersøgelsen på grund af de betydelige forskelle i dagslys i forskellige regioner i verden. “Vi undersøger, hvilken indflydelse tidspunktet på dagen har på aspekter af stofskiftet som motion, fedme og diabetes. Men de fleste studier, der undersøger dette forhold, antager, at længden af dag og nat er den samme hele året,” siger Lewin Small. Derfor ville de finde ud af, hvad de sæsonbestemte forskelle i lys betyder for stofskiftet. De fleste mennesker i verden lever med en lysforskel på mindst to timer mellem sommer og vinter. “Jeg kommer fra Australien, og da jeg flyttede til Danmark, var jeg ikke vant til den store forskel mellem sommer og vinter, og jeg var interesseret i, hvordan det kunne påvirke døgnrytmen og stofskiftet,” siger Lewin Small og tilføjer: “Så vi udsatte laboratoriemus for forskellige lysforhold, der repræsenterede forskellige årstider, og målte markører for metabolisk sundhed og døgnrytme hos disse dyr.”

Da forskningen blev udført med mus som forsøgsdyr, kan man ikke gå ud fra, at det samme gælder for mennesker. “Dette er et principielt bevis. Påvirker forskelle i antal timer med lys energimetabolismen? Ja, det gør de. Yderligere undersøgelser af mennesker kunne vise, at en ændring af vores eksponering for kunstigt lys om natten eller naturligt lys i løbet af året kunne bruges til at forbedre vores metaboliske sundhed,” siger Juleen Zierath, professor ved Novo Nordisk Center for Basic Metabolism Research (CBMR) og hovedforfatter til undersøgelsen. Lewin Small tilføjer, at disse nye resultater er vigtige for at forstå, hvordan spisevaner påvirkes af lys og årstider, hvilket kan hjælpe os med at forstå, hvorfor nogle mennesker tager mere på i vægt, eller om folk tager mere på i vægt på bestemte tidspunkter af året. Forskelle i lysintensitet mellem sommer og vinter kan påvirke vores sultfølelse, og hvornår vi føler os sultne i løbet af dagen.

Hvad og hvor meget vi spiser, kan ændre vores indre ur og hormonreaktioner

Tidligere forskning har vist, at glukokortikoidhormoner som kortisol regulerer sukker- og fedtniveauet forskelligt over en 24-timers periode, afhængigt af tidspunktet på dagen eller natten, fødeindtagelse og faste, hvile og aktivitet. En undersøgelse udført på mus viste, at den døgnafhængige metaboliske cyklus ændres af en diæt med højt kalorieindhold. Da glukokortikoider ofte bruges til at behandle inflammatoriske sygdomme, tyder disse resultater fra Molecular Cell på, at magre og overvægtige patienter kan reagere forskelligt på steroidbehandling. Endelig påvises den biologiske funktion af den daglige rytme af hormonudskillelse (høj før man vågner og spiser, lav under søvn og faste) og de daglige cyklusser af sukker- og fedtopbevaring eller -frigivelse i leveren.

Hver eneste celle i menneskekroppen styres af et indre ur, som følger døgnets rytme. Det synkroniseres med den naturlige dag-nat-cyklus primært af sollys, men også af sociale vaner. I et sundt system produceres glukokortikoide stresshormoner af binyrerne hver morgen. Udskillelsen af glukokortikoider topper, før vi vågner, og får kroppen til at bruge fedtsyrer og sukker som energikilder, så vi kan komme i gang med vores daglige aktiviteter. Når døgnrytmen forstyrres (f.eks. af skifteholdsarbejde eller jetlag) og/eller når glukokortikoidniveauerne ændres (f.eks. på grund af Cushings syndrom eller langvarig klinisk brug), kan det føre til alvorlige metaboliskeforstyrrelser – såsomfedme, type 2-diabetes og fedtleversygdom. Forskernes mål var derfor at forstå betydningen af disse daglige toppe i frigivelsen af stresshormoner, disse hormoners indflydelse på vores “indre ur” og deres rolle i de daglige metaboliske cyklusser.

Metaboliske effekter af glukokortikoider i leveren

For at undersøge de metaboliske effekter af glukokortikoider i leveren karakteriserede forskerne aktiviteten af deres receptor, kendt som glukokortikoidreceptoren, ved hjælp af nye high-throughput-teknikker. De analyserede musenes lever hver fjerde time i løbet af dagen og natten. Musene var enten i normal tilstand eller fik en fedtholdig kost. Derefter brugte de de nyeste teknologier inden for genomik, proteomik og bioinformatik til at vise, hvornår og hvor glukokortikoidreceptoren udøver sine metaboliske effekter. Forskerne undersøgte virkningerne af daglige udbrud af glukokortikoidfrigivelse i levermetabolismens 24-timers cyklus. De var i stand til at vise, hvordan glukokortikoider regulerer stofskiftet forskelligt under faste (når musene sover) og under fodring (når de er aktive) gennem tidsafhængig binding til genomet. Desuden viste de, hvordan det meste af den rytmiske genaktivitet kontrolleres af disse hormoner. Når denne kontrol går tabt (i såkaldte knockout-mus), forringes blodsukker- og fedtniveauet. Det forklarer, hvorfor leveren regulerer blodsukker- og fedtniveauet forskelligt om dagen og om natten.

Da glukokortikoidreceptoren er et almindeligt anvendt målmolekyle i immunterapi, undersøgte de dernæst de genomiske effekter efter indsprøjtning af stoffet dexamethason, et syntetisk glukokortikoid, der også aktiverer denne receptor. “Med dette eksperiment”, forklarer Dr. Fabiana Quagliarini, “fandt vi ud af, at reaktionen på lægemidlet var anderledes hos overvægtige mus end hos magre mus. Det er første gang, det har vist sig, at kost ændrer de hormonelle og medicinske reaktioner i metabolisk væv.”

Vigtige resultater for kromedicin og behandling af stofskiftesygdomme

Glukokortikoider er en gruppe af naturlige og syntetiske steroidhormoner, som f.eks. kortisol, der primært produceres i binyrebarken. De følger en streng dagsrytme i kroppen. Kortisolniveauet er højest om morgenen for at aktivere kroppen og falder i løbet af dagen. Denne rytme styres af det indre ur og kan påvirkes af lys, stress eller søvnmønstre. Glukokortikoider har stærke antiinflammatoriske og immunosuppressive egenskaber, som kan bruges til at kontrollere immunsystemets aktivitet. Af denne grund bruges de i vid udstrækning inden for medicin. Den største ulempe er, at glukokortikoider også forårsager alvorlige bivirkninger på grund af deres evne til at modulere sukker- og fedtstofskiftet: Patienter kan udvikle fedme, hypertriglyceridæmi, fedtlever, højt blodtryk eller type 2-diabetes.

“At forstå, hvordan glukokortikoider styrer 24-timers cyklus af genaktivitet i leveren og dermed blodsukker- og fedtniveauer, giver ny indsigt i kronomedicin og udviklingen af metaboliske sygdomme. Vi var i stand til at beskrive en ny forbindelse mellem livsstil, hormoner og fysiologi på molekylært niveau, hvilket tyder på, at overvægtige mennesker kan reagere forskelligt på daglig hormonfrigivelse eller på glukokortikoidmedicin. Disse mekanismer danner grundlag for udviklingen af fremtidige terapeutiske tilgange,” understreger professor Henriette Uhlenhaut.