Życie na wysokości może chronić przed cukrzycą. Powstał eksperymentalny lek
Naukowcy od lat obserwowali, że mieszkańcy wysokich gór rzadziej zapadają na cukrzycę, lecz dopiero najnowsze badania wykazały mechanizm tej zależności. Udowodniono, że pod wpływem niedoboru tlenu, typowego dla dużych wysokości, czerwone krwinki zaczynają intensywniej pochłaniać glukozę z krwi, co skutkuje jej obniżonym poziomem. Opracowano także eksperymentalny lek, który naśladuje to zjawisko i obniża poziom cukru u myszy z cukrzycą skuteczniej niż dotychczasowe terapie.
Poznaliśmy tajemnicę niskiej cukrzycy u górali
Naukowcy od dawna zauważali, że osoby mieszkające wysoko w górach rzadziej chorują na cukrzycę. Związek ten był dobrze udokumentowany, jednak brakowało jasnego wyjaśnienia biologicznego. Nowe badania wskazują, że kluczową rolę odgrywają czerwone krwinki, które w warunkach niedoboru tlenu zaczynają intensywnie pochłaniać glukozę z krwi.
- Czerwone krwinki stanowią ukryty obszar metabolizmu glukozy, który do tej pory nie był doceniany - mówi autorka badania, dr Ishi Jain. - To odkrycie może otworzyć zupełnie nowe perspektywy w zakresie kontroli poziomu cukru we krwi.
Laboratorium Jain od lat zajmuje się badaniem hipoksji, czyli obniżonego poziomu tlenu we krwi, oraz jej wpływu na metabolizm. Niedawno badacze odkryli, że przy niskim stężeniu tlenu, a więc w warunkach typowych dla dużych wysokości, czerwone krwinki przełączają się na inny tryb metabolizmu. W tym stanie zużywają znacznie więcej glukozy niż zwykle, dzięki czemu poziom cukru we krwi spada. Może to tłumaczyć niższe ryzyko cukrzycy u mieszkańców terenów górskich.
Już wcześniej zauważono, że myszy wystawione na działanie powietrza o niskiej zawartości tlenu miały drastycznie niższy poziom glukozy we krwi. Naukowcy odkryli, że to czerwone krwinki pobierały i wykorzystywały znaczne ilości glukozy z krwiobiegu. Było to nieoczekiwane, gdyż tradycyjnie postrzegano je jako proste nośniki tlenu. Dalsze badania potwierdziły to odkrycie.
Okazało się również, że w warunkach niedotlenienia organizm produkuje więcej czerwonych krwinek, a każda z nich pochłania więcej glukozy niż normalnie. Zużywana w ten sposób glukoza pomaga komórkom krwi efektywniej oddawać tlen do tkanek, co jest szczególnie ważne na dużych wysokościach.
Naukowcy opracowali nowy lek oparty na czerwonych krwinkach
Eksperci przetestowali eksperymentalny lek, HypoxyStat, naśladujący działanie niedotlenienia, który sprawiał, że hemoglobina silniej wiązała tlen. U myszy z cukrzycą doprowadziło to do wyraźnego obniżenia poziomu cukru we krwi, a efekty były lepsze niż w przypadku standardowych terapii.
Odkrycia te mogą mieć zastosowanie także poza cukrzycą - zauważono potencjalne znaczenie dla fizjologii wysiłku fizycznego i patologicznego niedotlenienia po urazach.
- Wciąż wiele pozostaje do odkrycia na temat tego, jak cały organizm adaptuje się do zmian w poziomie tlenu i jak moglibyśmy wykorzystać te mechanizmy do leczenia szeregu schorzeń - podsumowuje Jain.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Cell Metabolism.
