Altitude reduz diabetes ao baixar glicose
Cientistas descobriram a razão pela qual viver em grandes altitudes parece proteger contra o diabetes. Quando os níveis de oxigênio caem, as células vermelhas do sangue mudam para um novo modo metabólico e absorvem grandes quantidades de glicose da corrente sanguínea.
Isso ajuda o corpo a lidar com o ar rarefeito enquanto também reduz os níveis de açúcar no sangue. Um medicamento que recria esse efeito reverteu o diabetes em camundongos, sugerindo uma nova e poderosa estratégia de tratamento.
Pesquisadores observaram há anos que pessoas que vivem em grandes altitudes, onde o oxigênio é escasso, tendem a desenvolver diabetes com menos frequência do que aquelas ao nível do mar. Embora a tendência fosse bem documentada, a explicação biológica por trás disso não era clara.
Cientistas do Gladstone Institutes dizem agora ter identificado a razão. Sua pesquisa mostra que em ambientes com baixo oxigênio, as células vermelhas do sangue começam a absorver grandes quantidades de glicose da corrente sanguínea. Na prática, as células atuam como esponjas de açúcar em condições semelhantes às encontradas nas montanhas mais altas do mundo.
Em descobertas publicadas na revista Cell Metabolism, a equipe demonstrou que as células vermelhas do sangue podem alterar seu metabolismo quando os níveis de oxigênio caem. Essa mudança permite que as células entreguem oxigênio aos tecidos de forma mais eficiente em grandes altitudes. Ao mesmo tempo, reduz o açúcar circulante no sangue, oferecendo uma explicação potencial para o menor risco de diabetes.
De acordo com a autora sênior Isha Jain, PhD, investigadora do Gladstone, a pesquisa resolve uma questão antiga na fisiologia. "As células vermelhas do sangue representam um compartimento oculto do metabolismo da glicose que não era apreciado até agora", diz Jain. "Esta descoberta poderia abrir novas formas de pensar sobre o controle do açúcar no sangue."
Células vermelhas identificadas como sumidouro de glicose
O laboratório de Jain passou anos estudando a hipóxia, o termo para níveis reduzidos de oxigênio no sangue, e seus efeitos no metabolismo. Em experimentos anteriores, sua equipe notou que camundongos expostos ao ar com baixo oxigênio tinham níveis de glicose no sangue dramaticamente mais baixos. Os animais eliminaram rapidamente o açúcar de sua corrente sanguínea após comer, o que normalmente está ligado a um menor risco de diabetes. No entanto, quando os pesquisadores examinaram os órgãos principais para determinar onde a glicose estava sendo usada, não encontraram uma resposta clara.
"Quando demos açúcar aos camundongos em hipóxia, ele desapareceu de sua corrente sanguínea quase instantaneamente", diz Yolanda Martí-Mateos, PhD, pós-doutoranda no laboratório de Jain e primeira autora do novo estudo. "Nós olhamos para músculo, cérebro, fígado - todos os suspeitos habituais - mas nada nesses órgãos poderia explicar o que estava acontecendo."
Usando um método de imagem diferente, os pesquisadores descobriram que as células vermelhas do sangue estavam servindo como o "sumidouro de glicose" ausente, ou seja, elas estavam absorvendo e usando quantidades significativas de glicose da circulação. Isso foi inesperado porque as células vermelhas do sangue tradicionalmente são vistas como simples transportadoras de oxigênio.
Experimentos de acompanhamento em camundongos confirmaram a descoberta. Em condições de baixo oxigênio, os animais produziram mais células vermelhas do sangue no geral, e cada célula individual absorveu mais glicose em comparação com as células formadas sob níveis normais de oxigênio.
Para descobrir os detalhes moleculares por trás dessa mudança, o grupo de Jain fez parceria com Angelo D'Alessandro, PhD, da University of Colorado Anschutz Medical Campus, e Allan Doctor, MD, da University of Maryland, que há muito tempo estuda a biologia das células vermelhas do sangue.
Seu trabalho mostrou que quando o oxigênio é limitado, as células vermelhas do sangue usam glicose para gerar uma molécula que ajuda a liberar oxigênio para os tecidos. Esse processo se torna especialmente importante quando o oxigênio está em falta.
"O que mais me surpreendeu foi a magnitude do efeito", diz D'Alessandro. "As células vermelhas do sangue geralmente são consideradas transportadoras passivas de oxigênio. No entanto, descobrimos que elas podem representar uma fração substancial do consumo de glicose de todo o corpo, especialmente sob hipóxia."
Implicações para o tratamento do diabetes
Os pesquisadores também descobriram que os benefícios metabólicos da hipóxia prolongada duraram de semanas a meses depois que os camundongos foram devolvidos a níveis normais de oxigênio.
Eles então avaliaram o HypoxyStat, um medicamento recentemente desenvolvido no laboratório de Jain que imita a exposição a baixo oxigênio. O HypoxyStat é tomado como um comprimido e funciona fazendo com que a hemoglobina nas células vermelhas do sangue se ligue ao oxigênio com mais firmeza, limitando a quantidade entregue aos tecidos. Em modelos de diabetes em camundongos, o medicamento reverteu completamente o alto nível de açúcar no sangue e superou os tratamentos existentes.
"Este é um dos primeiros usos do HypoxyStat além da doença mitocondrial", diz Jain. "Isso abre a porta para pensar no tratamento do diabetes de uma maneira fundamentalmente diferente - recrutando células vermelhas do sangue como sumidouros de glicose."
As descobertas também podem se aplicar além do diabetes. D'Alessandro observa a relevância potencial para a fisiologia do exercício e para a hipóxia patológica após lesão traumática. O trauma continua sendo uma das principais causas de morte entre pessoas mais jovens, e mudanças na produção e metabolismo das células vermelhas do sangue poderiam afetar a disponibilidade de glicose e o desempenho muscular.
"Este é apenas o começo", diz Jain. "Ainda há muito a aprender sobre como todo o corpo se adapta a mudanças no oxigênio, e como poderíamos aproveitar esses mecanismos para tratar uma série de condições."
O estudo, intitulado "Red Blood Cells Serve as a Primary Glucose Sink to Improve Glucose Tolerance at Altitude", apareceu na revista Cell Metabolism em 19 de fevereiro de 2026. O financiamento foi fornecido pelos National Institutes of Health, pela California Institute for Regenerative Medicine, por Dave Wentz, pela Hillblom Foundation e pela W.M. Keck Foundation.