החוקרים דימו בעכברים את השינויים המתרחשים בתקופת משבר הקורונה בעת הטלת סגרים על מנת להבין את ההשלכות המטבוליות, תוך שימוש בכלובים מטבולים המסוגלים למדוד צריכת חמצן ופליטת CO2,
הההפחתה החדה ברמת הפעילות דומתה על ידי הוצאת גלגל ריצה מתוך הכלובים המטבולים. עד להוצאתו יכלו העכברים להשתמש בו באופן חופשי, כפי שאכן עשו, ורצו בשעות העירות מרחק מצטבר של כחצי ק"מ. עם הוצאת הגלגל, סך הפעילות של העכברים בכלובים ירדה בשעות הערות ב 50%.
הממצאים הראו כי הפחתה חדה בפעילות לא לוותה בירידה בצריכת האנרגיה, כפי שהתבטאה בכמות המזון אותה צרכו העכברים. לעומת זאת, נצפתה ירידה משמעותית בהוצאה האנרגתית, מה שהביא למאזן קלורי חיובי ולעלייה במשקל.
ממצאים אלו לא היו שונים כאשר הושוו שני פרוטוקולים תזונתיים: דיאטה דלה בשומן ועשירה בפחמימות, או דיאטה הפוכה (עתירה בשומן ודלה בפחמימות). עם-זאת, הרכב הדיאטה קבע איזה "דלק" ניצלו העכברים לאחר הוצאת גלגל הריצה: עכברים שהיו על דיאטה עתירת שומן הקטינו את ניצולת (שריפת) הפחממות, בעוד שעכברים על דיאטה מבוססת פחמימות הפחיתו שריפת שומן.
מגפת הקורונה, על הסגרים שנגרמו בעטייה, הביאה במקרים רבים לירידה בפעילות הגופנית. מחקרים שהתבססו על שאלונים הצביעו על עלייה במשקל בקרב חלק ניכר מהמשתתפים. בקריאת הספרות המדעית שמו לב החוקרים שמחקרים רבים עוסקים בתועלת הידועה של פעילות גופנית ובשינויים המטבוליים שהיא מביאה. לעומת זאת, קיים מיעוט ידע על השפעת הפחתה חדה בפעילות הגופנית ועל השינויים המטבולים הכרוכים בכך.
במאמר חדש שהתקבל לאחרונה לפרסום בכתב העת של החברה האמריקאית לפיזיולוגיה - Physiological Reports, בחן צוות מחקר בהובלת פרופ' אסף רודיך וד"ר יוליה חיים מהפקולטה למדעי הבריאות ומהמכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב באוניברסיטת בן-גוריון, וד"ר אורי יואל, מומחה ברפואה פנימית, מהיחידה האנדוקרינית במרכז הרפואי האוניברסיטאי סורוקה, את ההשלכות המטבוליות של הפחתה חדה בפעילות הגופנית.
המודל התבסס על עכברים בכלובים מטבולים, שמאפשרים מעקב אחר תנועתיות העכבר, צריכת המזון אשר ניתן לעכברים באופן חופשי, צריכת החמצן ופליטת הפחמן הדו-חמצני. מדדים אלו אפשרו ניתוח רציף של מידע מטבולי לאורך 6 יממות, הכולל גם חישוב של הנצולת האנרגתית של מרכיבי המזון השונים כגון פחממות ושומנים.
לאחר תקופת הסתגלות הוכנסו העכברים לכלובים המטבולים, עכבר לכל כלוב, אשר בהם גלגל ריצה בו יכלו להשתמש באופן חופשי. כחלק מהמודל נבחנו שתי דיאטות מקובלות. מחצית מקבוצת העברים צרכה מזון עתיר שומן והמחצית השניה מזון עתיר פחממות. לאחר שלושה ימים בכלובים המטבולים הוצא גלגל הריצה מתוך הכלובים ונמשך המעקב אחר משתנים מטבולים במשך שלושה ימים נוספים.
"המודל בו השתמשנו במחקר הנוכחי הוא ייחודי בכך שבוחן את ההשפעה של הפסקת פעילות ולא את התגובה לתחילת פעילות, כפי שנחקר רבות בספרות הרפואית", אומר ד"ר אורי יואל מומחה ברפואה פנימית, מהיחידה לאנדוקרינולוגיה במרכז הרפואי סורוקה. "תקופת משבר הקורונה, מחייבת הסתכלות 'מחוץ לקופסא' בתחומים רבים. המודל בו אנו משתמשים במחקר זה אפשר הבנה מעמיקה של התהליכים המטבולים המתרחשים בהפסקה חדה של פעילות. מובן שלא ניתן לצפות להקבלה מלאה בין עכברים לבני אדם, אולם התובנות העולות מהמחקר, ובראשן המאזן הקלורי החיובי שהודגם בשתי הדיאטות, אשר היה תוצאה של ירידה בהוצאה האנרגתית בהעדר שינוי מותאם בצריכה הקלורית מהמזון, יכולות להוות כלי מחקרי ויישומי לבחינת דרכים לקידום בריאות מטבולית גם כשנדרשים צעדים בעלי השפעה קיצונית על הציבור".
"שימוש בכלובים מטבולים מאפשר הסתכלות לעומק על תהליכי חילוף חומרים, אשר באופן רגיל הינם נסתרים מעיננו וקשים להערכה", מציינת ד"ר יוליה חיים. "כך למדנו שכשיורדת הדרישה האנרגתית, הגוף "בוחר" לשרוף פחות ממקור האנרגיה שיש לו ממנו פחות בתזונה. כך קובע הרכב התזונה את העדפת "הדלק" של הגוף".
מערך הכלובים המטבולים הוקם לפני מספר שנים לקידום מחקר מטבולי מתקדם בעכברים ובחולדות. מדובר במערכת רגישה המאפשרת מדידה רציפה של חילוף החומרים בעכבר או בחולדה המסתובבים באופן חפשי בכלוב, ובחינת השפעת הרכבי מזון ודפוסי פעילות שונים, כמו גם השפעת התערבויות תרופתיות וגנטיות.
המערכת בשימוש קבוצה גדולה של חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון וסורוקה מרכז רפואי, ובאחריות פרופ' אריאל טרסיוק ממעבדת השינה בסורוקה ומהמחלקה לפיזיולוגיה באוניברסיטת בן-גוריון.
במחקר השתתפו ד"ר ניקהיל בהנדרקר, פוסט-דוקטורנט, זוכה מלגת בי"ס קרייטמן ללימודים מתקדמים באוניברסיטת בן גוריון, וגב' רותם להב, המסיימת לימודי מאסטר, ודיאטנית קלינית.
