Per anni, i ricercatori hanno osservato che le persone che vivono ad altitudini elevate, dove l'ossigeno è scarso, tendono a sviluppare il diabete meno frequentemente rispetto a quelle che vivono a livello del mare. Sebbene la tendenza fosse ben documentata, la spiegazione biologica alla base non era chiara.
Scoperto il perché chi vive in altitudine corre meno rischi di sviluppare il diabete
Gli scienziati del Gladstone Institute affermano ora di averne identificato il motivo. La loro ricerca dimostra che in ambienti poveri di ossigeno, i globuli rossi iniziano ad assorbire grandi quantità di glucosio dal flusso sanguigno. In effetti, le cellule si comportano come spugne di zucchero in condizioni simili a quelle che si trovano sulle montagne più alte del mondo.
Nei risultati - pubblicati su Cell Metabolism -, il team afferma di avere dimostrato che i globuli rossi possono alterare il loro metabolismo quando i livelli di ossigeno diminuiscono. Questo cambiamento consente alle cellule di trasportare ossigeno ai tessuti in modo più efficiente ad alta quota. Allo stesso tempo, riduce la glicemia circolante, offrendo una potenziale spiegazione per la riduzione del rischio di diabete.
Secondo l'autore principale Isha Jain, lo studio risolve un interrogativo di vecchia data in fisiologia: "I globuli rossi rappresentano un compartimento nascosto del metabolismo del glucosio che finora non era stato considerato. Questa scoperta potrebbe aprire nuove prospettive per il controllo della glicemia".
Il laboratorio di Jain ha dedicato anni allo studio dell'ipossia, termine che indica la riduzione dei livelli di ossigeno nel sangue, e dei suoi effetti sul metabolismo. In esperimenti precedenti, il suo team aveva notato che i topi esposti ad aria povera di ossigeno presentavano livelli di glucosio nel sangue notevolmente più bassi. Gli animali eliminavano rapidamente lo zucchero dal flusso sanguigno dopo aver mangiato, il che è tipicamente associato a un minor rischio di diabete. Tuttavia, quando i ricercatori hanno esaminato gli organi principali per determinare dove venisse utilizzato il glucosio, non hanno trovato una risposta chiara.
I ricercatori impegnati nello studio sostengono che quando lo hanno somministrato ai topi in ipossia lo zucchero è scomparso dal loro flusso sanguigno quasi istantaneamente. L'esame di muscoli, cervello, fegato non ha spiegato cosa stesse accadendo.
Utilizzando un diverso metodo di imaging, i ricercatori hanno scoperto che i globuli rossi fungevano da "pozzo del glucosio" mancante, ovvero assorbivano e utilizzavano quantità significative di glucosio dalla circolazione. Questo era inaspettato, perché i globuli rossi sono stati tradizionalmente considerati semplici trasportatori di ossigeno.
Esperimenti successivi sui topi hanno confermato i risultati. In condizioni di basso livello di ossigeno, gli animali producevano complessivamente più globuli rossi e ogni singola cellula assorbiva più glucosio rispetto alle cellule formate in condizioni normali di ossigeno.
Lo studio ha dimostrato che quando l'ossigeno è scarso, i globuli rossi utilizzano il glucosio per generare una molecola che contribuisce al rilascio di ossigeno nei tessuti. Questo processo diventa particolarmente importante quando l'ossigeno scarseggia.
''Ciò che mi ha sorpreso di più è stata l'entità dell'effetto - uno degli studiosi impegnati nella ricerca - . I globuli rossi sono solitamente considerati trasportatori passivi di ossigeno. Eppure, abbiamo scoperto che possono rappresentare una frazione sostanziale del consumo di glucosio dell'intero organismo, soprattutto in condizioni di ipossia."
I ricercatori hanno anche scoperto che i benefici metabolici dell'ipossia prolungata duravano per settimane o mesi dopo che i topi erano tornati a livelli di ossigeno normali.