Жизнь на большой высоте может снижать риск развития диабета — к такому выводу ранее приходили эпидемиологические исследования. Однако механизмы этого эффекта долгое время оставались неясными. Новая работа американских ученых показала, что ключевую роль могут играть эритроциты, которые в условиях разреженного воздуха начинают активно поглощать глюкозу из крови. Работа опубликована в журнале Cell Metabolism.
Когда человек поднимается на большую высоту, содержание кислорода в воздухе уменьшается. Организм реагирует на это состояние, называемое гипоксией, множеством физиологических изменений. В новой работе ученые обнаружили, что одним из таких механизмов может быть неожиданная функция красных кровяных клеток.
Эксперименты проводились на мышиных моделях диабета первого и второго типа. Животных помещали в условия пониженного содержания кислорода, имитирующие высокогорье. Вскоре исследователи заметили, что уровень сахара в крови у животных снижался.
Первоначально ученые не могли понять, куда исчезает глюкоза. Сахар, введенный мышам, практически мгновенно исчезал из кровотока, но при этом не накапливался в привычных «потребителях» энергии — мышцах, печени или мозге. Более того, эффект сохранялся в течение нескольких недель даже после возвращения животных к нормальному уровню кислорода.
Использовав дополнительные методы визуализации и анализов, исследователи обнаружили, что глюкозу активно поглощают именно эритроциты. В условиях гипоксии эти клетки увеличивали поглощение сахара примерно в три раза, фактически выступая своеобразной «губкой» для глюкозы.
Этот процесс связан с работой гемоглобина — белка, который переносит кислород в крови. Определенная молекула изменяет его свойства и помогает более эффективно отдавать кислород тканям. Одновременно с этим возрастает и поглощение глюкозы, что способствует снижению ее уровня в крови.
Ученые также протестировали экспериментальный препарат, который имитирует эффект высокогорья. У мышей с диабетом первого и второго типа он позволил снизить повышенный уровень сахара в крови, фактически обращая заболевание вспять.
Пока эти результаты получены только на животных, поэтому говорить о применении у людей рано. Однако исследователи считают, что новые данные могут открыть путь к разработке принципиально новых методов лечения диабета.
Ранее был назван простой способ обратить вспять тяжелые осложнения цирроза печени.