Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Cell Metabolism, svela una scoperta scientifica che potrebbe rivoluzionare la comprensione della gestione del glucosio e aprire strade inedite per il trattamento del diabete.
Per la prima volta, i globuli rossi – le cellule del sangue tradizionalmente note per trasportare ossigeno – sono stati identificati come regolatori attivi del metabolismo del glucosio, soprattutto in condizioni di bassa ossigenazione come quelle presenti in alta quota.
Vediamo i dettagli.
Perché la vita ad alta quota sembra proteggere dal diabete
Studi epidemiologici avevano da tempo mostrato che le popolazioni che vivono ad altitudini elevate tendono a sviluppare il diabete con minor frequenza rispetto a chi vive a livello del mare.
Tuttavia, fino ad ora non era chiaro come questo accadesse: i ricercatori del Gladstone Institutes e le istituzioni collaboranti hanno ora fornito una spiegazione biologica convincente: in condizioni di ipossia cronica (basso livello di ossigeno), i globuli rossi modificano il loro metabolismo e diventano potenti “spugne di glucosio”, assorbendo grandi quantità di zucchero dal sangue.
Questa funzione supplementare si rivela fondamentale perché:
- aumenta la capacità delle cellule di consegnare ossigeno ai tessuti quando l’ossigeno è scarso;
- riduce la quantità di glucosio circolante, migliorando la tolleranza al glucosio complessiva nell’organismo.
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I globuli rossi, fino ad ora considerati metabolicamente semplici perché privi di nucleo e mitocondri, si rivelano capaci di un’attività metabolica finora sottovalutata.
In condizioni di basso ossigeno, queste cellule aumentano la produzione e l’espressione dei trasportatori di glucosio sulla loro superficie, consentendo loro di catturare molto più glucosio rispetto ai globuli rossi in condizioni normali.
Una volta all’interno delle cellule, il glucosio viene metabolizzato attraverso vie come lo shunt di Luebering‑Rapoport – un percorso che produce 2,3‑difosfoglicerato, una molecola chiave che favorisce il rilascio di ossigeno dai globuli rossi ai tessuti.
Questo processo consente non solo un’ottimizzazione della consegna dell’ossigeno, ma anche un’importante riduzione dei livelli di zucchero nel sangue.
Un farmaco che imita l’effetto dell’alta quota
Nei modelli di laboratorio, l’esposizione prolungata a condizioni di ipossia ha prodotto effetti sorprendenti nelle cavie da esperimento:
- livelli di glucosio a digiuno significativamente più bassi dopo soli pochi giorni di esposizione alla bassa ossigenazione;
- miglioramento persistente della tolleranza al glucosio anche dopo ritorno a condizioni di ossigeno normale;
- eliminazione virtuale dell’iperglicemia nei modelli di diabete di tipo 1 e tipo 2.
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In questi animali, la diminuzione degli zuccheri nel sangue non è stata associata a un aumento della sensibilità all’insulina, suggerendo che il meccanismo di regolazione è indipendente dall’insulina stessa.
Una delle scoperte più entusiasmanti riguarda una nuova molecola sviluppata dal gruppo di ricerca: HypoxyStat, un composto è in grado di imitare gli effetti dell’alta quota senza che l’organismo debba effettivamente trovarsi in ipossia.
Funziona facendo sì che l’emoglobina trattenga l’ossigeno più saldamente, determinando una sensazione interna di basso ossigeno che induce i globuli rossi a comportarsi come se fossero in quota.
Nei modelli di diabete murino, HypoxyStat ha portato a un ribaltamento completo dell’iperglicemia, con risultati spesso superiori a quelli ottenuti con farmaci antidiabetici tradizionali.
Questo studio amplia in modo significativo la comprensione dell’omeostasi del glucosio e suggerisce che i globuli rossi – finora relegati alla funzione di vettore di ossigeno – possano diventare bersagli terapeutici innovativi.
In futuro, modulare il metabolismo eritrocitario o sviluppare molecole che imitino gli effetti dell’alta quota potrebbe offrire nuove opzioni di trattamento per il diabete e altre patologie metaboliche.
Fonti:
- Glastone Institutes – Red Blood Cells Soak Up Sugar at High Altitude, Protecting Against Diabetes
- Cell Metabolism – Red blood cells serve as a primary glucose sink to improve glucose tolerance at altitude
- News Medical – Researchers show red blood cells drive better glucose tolerance at high altitude
- PubMed – Inverse association between diabetes and altitude: a cross-sectional study in the adult population of the United States
