Na dużych wysokościach powietrze jest rzadsze, tlenu mniej, a organizm musi się przystosować. Teraz okazuje się, że ta adaptacja ma zaskakujący efekt uboczny – chroni przed cukrzycą.
Od lat wiadomo, że mieszkańcy wysokich partii Andów czy Himalajów rzadziej zapadają na cukrzycę typu 2 niż osoby żyjące na poziomie morza. Epidemiologia pokazywała wyraźny trend, ale brakowało biologicznego wyjaśnienia.
Naukowcy z Gladstone Institutes odkryli, co dokładnie dzieje się w organizmie w warunkach hipoksji, czyli obniżonego poziomu tlenu. Wcześniejsze eksperymenty pokazały, że myszy oddychające powietrzem o niskiej zawartości tlenu miały zaskakująco niski poziom glukozy we krwi. Cukier po posiłku znikał niemal natychmiast, a to oznacza mniejsze ryzyko cukrzycy. Ale klasyczne „magazyny” glukozy – wątroba, mięśnie czy mózg – nie wyjaśniały, gdzie ten cukier trafia.
Nieznany pochłaniacz glukozy
Przełom przyszedł, gdy badacze zastosowali bardziej zaawansowane techniki obrazowania. Okazało się, że brakującym elementem układanki są… czerwone krwinki. Dotąd uważano je za komórki proste metabolicznie, o prostym zadaniu – transportu tlenu. Tymczasem w warunkach niedotlenienia zaczynają intensywnie pobierać glukozę z krwi. Działają jak „gąbka” i pochłaniają cukier.
Co dzieje się na poziomie molekularnym? W hipoksji erytrocyty przekierowują metabolizm glukozy w stronę szlaków, które zmieniają powinowactwo hemoglobiny do tlenu. Wzrasta produkcja metabolitów, m.in. 2,3-bisfosfoglicerynianu (2,3-BPG), które ułatwiają oddawanie tlenu w tkankach obwodowych. To element precyzyjnej regulacji: gdy parcjalne ciśnienie tlenu spada, organizm zwiększa efektywność jego uwalniania tam, gdzie jest najbardziej potrzebny. Konsekwencją jest wzrost zużycia glukozy przez same krwinki czerwone. W efekcie spada jej stężenie w krążeniu ogólnym.
Nie tylko cukrzyca
Badacze sprawdzili też, czy ten efekt można wywołać sztucznie. W laboratorium powstał lek o nazwie HypoxyStat, który sprawia, że hemoglobina mocniej wiąże tlen i oddaje go tkankom mniej efektywnie. Organizm zachowuje się, jakby był w warunkach niedotlenienia.
W modelach mysich HypoxyStat całkowicie odwracał hiperglikemię. Co więcej, działał skuteczniej niż obecnie stosowane leki przeciwcukrzycowe. To zupełnie inne podejście do terapii. Zamiast stymulować wydzielanie insuliny czy zwiększać wrażliwość tkanek na ten hormon, można wykorzystać czerwone krwinki jako naturalny bufor glukozy.
Odkrycie, opisane w Cell Metabolism, może mieć znaczenie także poza diabetologią. Zmiany w metabolizmie erytrocytów mogą wpływać na wydolność fizyczną, regenerację mięśni czy reakcję organizmu po urazach. W stanach pourazowych i w ciężkiej hipoksji zmiany w gospodarce glukozą mogą decydować o przeżyciu.
Źródło: cowzdrowiu.pl
