O echipă internațională de cercetători a dezvăluit mecanismul biologic care explică de ce oamenii ce trăiesc la altitudini mari, unde aerul este rarefiat și conținutul de oxigen este redus, au rate semnificativ mai mici de diabet de tip 2. Studiul, publicat recent în prestigioasa revistă Cell Metabolism, arată că, în condiții de hipoxie (nivel scăzut de oxigen), globulele roșii — considerate tradițional simple transportoare de oxigen — își schimbă metabolismul și devin „bureți de glucoză”, absorbind cantități semnificative din zahărul din sânge și scăzând astfel nivelul de glucoză circulant. Această transformare a celulelor sanguine ar putea deschide noi orizonturi în tratarea și prevenirea diabetului, potrivit cercetătorilor implicați în proiect.
Cercetătorii de la Gladstone Institutes, împreună cu colaboratori de la Arc Institute, University of California, San Francisco (UCSF), University of Colorado Anschutz Medical Campus și University of Maryland, au investigat modul în care nivelurile scăzute de oxigen influențează metabolismul sistemic. Studiile epidemiologice anterioare arătaseră clar o incidență redusă a diabetului în rândul populațiilor montane, dar mecanismul biologic rămânea neclar. Echipa a descoperit acum că, în hipoxie, eritrocitele (globulele roșii) intră într-o stare metabolică particulară în care absorb mai multă glucoză din sânge decât în mod normal, explicând astfel această protecție naturală împotriva hiperglicemiei.
Globulele roșii, un compartiment metabolic ignorat până acum
Traducătorii studiului subliniază faptul că descoperirea schimbă fundamental modul în care oamenii de știință înțeleg rolul eritrocitelor în metabolism. Până acum, aceste celule erau considerate aproape exclusiv purtătoare de oxigen, fără o implicare metabolică semnificativă în utilizarea zahărului. Investigațiile echipei conduse de Dr. Isha H. Jain, investigator principal la Gladstone și profesor de biochimie la UCSF, au demonstrat că sub hipoxie, eritrocitele nu doar transportă oxigenul mai eficient, ci folosesc glucoza pentru a genera molecule care facilitează eliberarea oxigenului către țesuturi.
„Am descoperit că globulele roșii reprezintă un compartiment ascuns al metabolismului glucozei, care nu a fost apreciat până acum. Această descoperire ar putea deschide căi complet noi pentru controlul glicemiei”, explică Dr. Jain într-un comunicat de presă al Gladstone Institutes.
Experimente efectuate pe modele murine au confirmat aceste observații: șoarecii expuși la aer cu un conținut scăzut de oxigen au dezvoltat mai multe globule roșii și fiecare dintre acestea a absorbit cantități importante de glucoză. Imagistica metabolică a indicat că glucoza dispărea din sânge în mod accelerat, iar scanările au arătat că acest „burete metabolic” nu putea fi explicat prin consumul de glucoză al organelor clasice, precum mușchiul, ficatul sau creierul — ci în principal de eritrocite.
Efectele persistă dincolo de expunerea la hipoxie
Un alt aspect semnificativ al studiului este durata efectului: beneficiile metabolice ale hipoxiei persistă și după ce animalele sunt readuse la condiții normale de oxigen. Rezultatele sugerează că expunerea la altitudini mari sau la condiții simulate de hipoxie ar putea avea efecte durabile asupra reglării glicemiei, ceea ce ar putea fi valorificat în terapii umane.
Un nou medicament imită efectul altitudinii
Pe lângă descoperirea mecanismului biologic, cercetătorii au dezvoltat și testat un medicament experimental denumit HypoxyStat, proiectat să imite efectele hipoxiei fără a necesita expunerea la aer rarefiat. HypoxyStat funcționează prin modificarea modului în care hemoglobina se leagă de oxigen, determinând globulele roșii să rețină oxigenul mai strâns și să își intensifice consumul de glucoză. În modelele murine de diabet, administrarea acestui medicament a redus semnificativ nivelul glicemiei și a inversat trăsăturile diabetice, uneori depășind eficacitatea tratamentelor existente.
Potrivit coautorului studiului, Dr. Angelo D’Alessandro de la University of Colorado, „redirecționarea metabolismului glucozei către eritrocite deschide o perspectivă complet nouă asupra modului în care organismul folosește zahărul — și cum putem exploata acest lucru pentru a trata boli metabolice”.
Implicări pentru viitor
Descoperirile sugerează că fiziologia adaptivă la altitudine poate oferi un model natural pentru prevenirea diabetului și că terapiile inspirate din acest mecanism pot fi explorate în continuare în studiile clinice. În plus, înțelegerea modului în care oxigenul influențează metabolismul ar putea avea aplicații și în alte domenii, cum ar fi fiziologia exercițiului, gestionarea hipoxiei patologice din traume sau bolile cronice asociate cu disfuncția metabolică.
Cu diabetul de tip 2 în continuă creștere la nivel global, această nouă perspectivă asupra metabolismului glucozei oferă o rază de speranță pentru cercetători și pacienți deopotrivă, sugerând că o combinație de terapii moderne și mecanisme fiziologice naturale ar putea schimba traiectoria acestei boli complexe.
Surse:
– https://www.medicaldaily.com/high-altitude-protects-against-diabetes-turning-red-blood-cells-sugar-sponges-scientists-find-474789
– https://www.technologynetworks.com/drug-discovery/news/red-blood-cells-soak-up-sugar-at-high-altitude-409929
– https://www.news-medical.net/news/20260222/Researchers-show-red-blood-cells-drive-better-glucose-tolerance-at-high-altitude.aspx
