Durante anos, os investigadores observaram que as pessoas que vivem em grandes altitudes, onde o oxigénio é escasso, têm taxas mais baixas de diabetes do que aquelas que vivem ao nível do mar. Embora esta tendência esteja bem documentada, a explicação biológica por trás dela não é clara.
Cientistas do Instituto Gladstone dizem agora ter encontrado a razão. A pesquisa mostrou que, em um ambiente com baixo teor de oxigênio, os glóbulos vermelhos começam a absorver grandes quantidades de glicose do sangue. Na verdade, estas células agem como esponjas de açúcar em condições semelhantes às encontradas nas montanhas mais altas do mundo.
Postado em metabolismo celularA equipe de pesquisa demonstrou que os glóbulos vermelhos podem alterar seu metabolismo quando os níveis de oxigênio caem. Essa mudança permite que as células forneçam oxigênio aos tecidos com mais eficiência em grandes altitudes. Ao mesmo tempo, também reduz o açúcar no sangue circulante, fornecendo uma possível explicação para a redução do risco de diabetes.
O estudo aborda uma questão de longa data na fisiologia, disse a autora sênior Isha Jain, Ph.D., Gladstone Fellow, investigadora principal do Arc Institute e professora de bioquímica na UCSF.
“Os glóbulos vermelhos representam uma parte oculta do metabolismo da glicose que não era reconhecida até agora”, disse Jayne. “Esta descoberta pode abrir formas inteiramente novas de controlar o açúcar no sangue.”
Glóbulos vermelhos identificados como coletores de glicose
O laboratório de Jain passou vários anos estudando hipóxia, o termo para níveis reduzidos de oxigênio no sangue, e seus efeitos no metabolismo. Nos primeiros experimentos, sua equipe notou reduções significativas nos níveis de açúcar no sangue em ratos expostos ao ar com baixo teor de oxigênio. Esses animais eliminam rapidamente o açúcar do sangue depois de comer, o que costuma estar associado a um risco reduzido de diabetes. No entanto, quando os pesquisadores examinaram os principais órgãos para determinar onde a glicose é usada, não encontraram uma resposta clara.
“Quando demos açúcar a ratos hipóxicos, ele desapareceu do sangue quase imediatamente”, disse Yolanda Martí-Mateos, Ph.D., pós-doutoranda no laboratório de Jain e primeira autora do novo estudo. “Observamos músculos, cérebro, fígado – todos os suspeitos do costume – mas não havia nada nesses órgãos que pudesse explicar a ausência de qualquer coisa acontecendo nesses órgãos”.
Usando diferentes métodos de imagem, os pesquisadores descobriram que os glóbulos vermelhos agem como um “sumidouro de glicose” ausente, o que significa que absorvem e utilizam grandes quantidades de glicose da circulação. Isto foi inesperado porque os glóbulos vermelhos têm sido tradicionalmente vistos como simples transportadores de oxigénio.
Experimentos de acompanhamento em ratos confirmaram esta descoberta. Sob condições de baixo oxigênio, os animais produziram mais glóbulos vermelhos em geral, absorvendo mais glicose por célula do que as células formadas sob níveis normais de oxigênio.
Para descobrir os detalhes moleculares por trás dessa mudança, a equipe de Jain colaborou com Angelo D’Alessandro, Ph.D., do Campus Médico Anschutz da Universidade do Colorado, e Allan Doctor, Ph.D., da Universidade de Maryland, que há muito estudam a biologia dos glóbulos vermelhos.
O seu trabalho mostra que quando o oxigénio é limitado, os glóbulos vermelhos utilizam a glicose para criar uma molécula que ajuda a libertar oxigénio para os tecidos. Este processo torna-se particularmente importante quando o fornecimento de oxigénio é insuficiente.
“O que mais me surpreendeu foi a gravidade dos efeitos”, disse D’Alessandro. “Os glóbulos vermelhos são geralmente considerados transportadores passivos de oxigênio. No entanto, descobrimos que eles podem ser responsáveis por uma parcela significativa do consumo sistêmico de glicose, especialmente em condições de hipóxia.”
Impacto no tratamento do diabetes
Os pesquisadores também descobriram que os benefícios metabólicos da hipóxia crônica persistiram por semanas a meses depois que os ratos retornaram aos níveis normais de oxigênio.
Eles então avaliaram o HypoxyStat, um medicamento recentemente desenvolvido pelo laboratório de Jain que imita a exposição hipóxica. O HypoxyStat, tomado na forma de comprimido, atua fazendo com que a hemoglobina dos glóbulos vermelhos se ligue mais firmemente ao oxigênio, limitando assim a quantidade entregue aos tecidos. Em modelos de diabetes em ratos, a droga reverteu completamente a hiperglicemia e superou os tratamentos existentes.
“Esta é uma das primeiras aplicações do HypoxyStat fora das doenças mitocondriais”, disse Jain. “Isso abre a porta para pensar no tratamento do diabetes de uma maneira fundamentalmente diferente – recrutando glóbulos vermelhos quando a glicose cai”.
Essas descobertas também podem ser aplicadas além do diabetes. D’Alessandro apontou a relevância potencial da fisiologia do exercício e da hipóxia patológica após trauma. O trauma continua sendo uma das principais causas de morte em adultos jovens, e alterações na eritropoiese e no metabolismo podem afetar a utilização da glicose e o desempenho muscular.
“Este é apenas o começo”, disse Jain. “Ainda há muito a aprender sobre como todo o corpo se adapta às mudanças no oxigênio e como podemos explorar esses mecanismos para tratar uma série de doenças”.
Detalhes do estudo e financiamento
O estudo, intitulado “Os glóbulos vermelhos servem como o principal coletor de glicose para melhorar a tolerância à glicose em altitude”, foi publicado na revista Cell Metabolism em 19 de fevereiro de 2026. Os autores incluem Yolanda Martí-Mateos, Ayush D. Midha, Will R. Flanigan, Tej Joshi, Helen Huynh, Brandon R. Desousa, Skyler Y. Blume, Alan H. Baik e Isha Gladstone sobre Jainismo; Zohr Safari, Syahrt e Alleh Doctor Doctor da Universidade de Maryland e M.
O financiamento foi fornecido pelos Institutos Nacionais de Saúde (DP5 DP5OD026398, R01 HL161071, R01 HL173540, R01HL146442, R01HL149714, DP5OD026398), pelo Instituto de Medicina Regenerativa da Califórnia, por Dave Wentz, pela Fundação Hillblom e pela Fundação Hillblom.
