Разгадка феномена долголетия горцев: в крови нашли «ловушку» для лишнего сахара
Давно замечено, что жители высокогорий — Анд и Гималаев — значительно реже страдают от диабета. До сих пор ученые не могли эту связь объяснить. Однако новое исследование на мышах, проведенное специалистами Калифорнийского университета в Сан-Франциско, выявило неожиданного игрока в регуляции метаболизма: красные кровяные тельца (эритроциты). Исследование вышло в Cell Metabolism, о работе сообщает Live Science.
Загадка исчезающей глюкозы
Группа под руководством биохимика Иши Джейн поместила мышей в условия, имитирующие разреженный горный воздух (содержание кислорода 8% против обычных 21%). У грызунов развилась гипоксия, и уровень сахара в их крови резко упал. Самым странным было то, что сканирование органов не показало повышенного поглощения глюкозы мышцами или печенью. Сахар просто «исчезал» из кровотока.
Чтобы проверить роль эритроцитов, ученые провели серию экспериментов. У мышей, находящихся в условиях гипоксии, искусственно снижали уровень эритроцитов до нормы — и эффект падения сахара исчезал. Напротив, переливание дополнительных эритроцитов мышам, дышащим обычным воздухом, приводило к быстрому снижению уровня глюкозы. Стало очевидно: именно количество и качество красных клеток крови напрямую управляют уровнем сахара.
Эволюционный механизм адаптации
Детальный анализ показал, что в условиях нехватки кислорода организм начинает вырабатывать «особенные» эритроциты. На их мембранах образуется в два раза больше белка-переносчика GLUT1, который буквально всасывает глюкозу внутрь клетки. Оказавшись внутри, сахар превращается в специальное соединение (2,3-бисфосфоглицерат), которое заставляет гемоглобин легче отдавать кислород тканям.
«Это фундаментальный корректирующий механизм, — объясняет соавтор исследования Дэниел Теннант. — Организм не просто увеличивает число эритроцитов, он структурно меняет их так, чтобы они потребляли больше сахара для улучшения доставки кислорода».
Этим эффектом объясняется и польза высокогорных тренировок для атлетов: их кровь становится более эффективным инструментом транспортировки ресурсов.
Новый взгляд на лечение диабета
Открытие меняет парадигму поиска лекарств от диабета. Вместо того чтобы пытаться заставить мышцы или печень сжигать сахар, ученые предлагают воздействовать на эритроциты. В лаборатории Иши Джейн уже протестировали экспериментальное соединение HypoxyStat, которое имитирует состояние гипоксии в организме и заставляет эритроциты активнее поглощать глюкозу.
«Это открывает дверь к совершенно иному подходу в терапии диабета», — резюмирует Иша Джейн.
