Durante anos, pesquisadores notaram que pessoas que vivem em grandes altitudes, onde o oxigênio é escasso, tendem a desenvolver diabetes com menos frequência do que aqueles que estão ao nível do mar. Embora essa tendência fosse bem documentada, a explicação biológica por trás do fenômeno permanecia obscura.
Cientistas do Gladstone Institutes agora afirmam ter descoberto o motivo. A pesquisa deles revela que em ambientes de baixa oxigenação, os glóbulos vermelhos começam a absorver grandes quantidades de glicose da corrente sanguínea. De certa forma, as células agem como esponjas de açúcar em condições semelhantes às encontradas nas montanhas mais altas do mundo.
Em descobertas publicadas na Cell Metabolism, a equipe demonstrou que os glóbulos vermelhos 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, isso reduz a quantidade de açúcar circulante no sangue, oferecendo uma possível explicação para o risco reduzido de diabetes.
De acordo com Isha Jain, PhD, autora principal e pesquisadora do Gladstone, assim como professora de bioquímica na UC San Francisco, o estudo resolve uma questão há muito tempo debatida na fisiologia.
“Os glóbulos vermelhos representam um compartimento oculto do metabolismo da glicose que não foi considerado até agora”, afirma Jain. “Essa descoberta pode abrir novas maneiras de pensar sobre o controle da glicose no sangue.”
Glóbulos Vermelhos Identificados como um Reservatório de Glicose
O laboratório de Jain estudou por anos a hipoxia, o termo para a redução dos níveis de oxigênio no sangue, e seus efeitos no metabolismo. Em experimentos anteriores, a equipe notou que camundongos expostos a ar com baixo teor de oxigênio apresentavam níveis de glicose no sangue dramaticamente mais baixos. Os animais eliminavam rapidamente a glicose de sua corrente sanguínea após se alimentarem, o que está tipicamente associado a um risco reduzido de diabetes. Contudo, quando os pesquisadores examinaram os principais órgãos para determinar onde a glicose estava sendo utilizada, não encontraram uma resposta clara.
“Quando administramos açúcar aos camundongos em hipoxia, ele desapareceu da corrente sanguínea quase imediatamente”, diz Yolanda Martí-Mateos, PhD, uma pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Jain e primeira autora do novo estudo. “Analisamos músculos, cérebro, fígado — todos os suspeitos habituais — mas nada nesses órgãos pôde explicar o que estava acontecendo.”
Utilizando um método de imagem diferente, os pesquisadores descobriram que os glóbulos vermelhos estavam atuando como o ‘reservatório de glicose’ perdido, significando que estavam absorvendo e utilizando quantidades significativas de glicose da circulação. Isso foi inesperado, já que os glóbulos vermelhos têm sido tradicionalmente vistos como simples transportadores de oxigênio.
Experimentos de acompanhamento em camundongos confirmaram a descoberta. Sob condições de baixa oxigenação, os animais produziram mais glóbulos vermelhos no geral, e cada célula individual absorveu mais glicose em comparação com as células formadas sob níveis normais de oxigênio.
Para desvendar os detalhes moleculares por trás dessa mudança, o grupo de Jain se uniu a Angelo D’Alessandro, PhD, da University of Colorado Anschutz Medical Campus, e Allan Doctor, MD, da University of Maryland, que já estudou a biologia dos glóbulos vermelhos por um longo tempo.
O trabalho deles mostrou que, quando o oxigênio é limitado, os glóbulos vermelhos utilizam 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. “Os glóbulos vermelhos são geralmente vistos como transportadores passivos de oxigênio. No entanto, descobrimos que eles podem representar uma fração considerável do consumo total de glicose no corpo, especialmente sob hipoxia.”
Implicações para o Tratamento do Diabetes
Os pesquisadores também descobriram que os benefícios metabólicos da hipoxia prolongada duraram semanas a meses após os camundongos serem retornados a níveis normais de oxigênio.
Em seguida, eles avaliaram o HypoxyStat, um medicamento desenvolvido recentemente no laboratório de Jain que imita a exposição a baixos níveis de oxigênio. O HypoxyStat é administrado em forma de pílula e atua fazendo com que a hemoglobina nos glóbulos vermelhos se ligue ao oxigênio de forma mais intensa, limitando a quantidade que é entregue aos tecidos. Em modelos de camundongos com diabetes, o medicamento reverteu completamente a hiperglicemia e superou os tratamentos existentes.
“Este é um dos primeiros usos do HypoxyStat além da doença mitocondrial”, afirma Jain. “Isso abre a porta para pensar sobre o tratamento do diabetes de uma maneira fundamentalmente diferente — recrutando os glóbulos vermelhos como reservatórios de glicose.”
As descobertas podem também se aplicar para além do diabetes. D’Alessandro observa uma relevância potencial para a fisiologia do exercício e para a hipoxia patológica após lesões traumáticas. Lesões traumáticas continuam sendo uma das principais causas de morte entre jovens, e as mudanças na produção e no metabolismo dos glóbulos vermelhos podem afetar a disponibilidade de glicose e o desempenho muscular.
“Isto é apenas o começo”, diz Jain. “Ainda há muito a aprender sobre como o corpo todo se adapta às mudanças nos níveis de oxigênio e como poderíamos aproveitar esses mecanismos para tratar uma variedade de condições.”
Detalhes do Estudo e Financiamento
O estudo, intitulado “Os Glóbulos Vermelhos Servem como um Principal Reservatório de Glicose para Melhorar a Tolerância à Glicose em Altitude”, foi publicado na 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 Jain do Gladstone; Zohreh Safari, Stephen Rogers, e Allan Doctor da University of Maryland; e Shaun Bevers, Aaron V. Issaian, e Angelo D’Alessandro da University of Colorado Anschutz.
O financiamento foi fornecido pelo National Institutes of Health (DP5 DP5OD026398, R01 HL161071, R01 HL173540, R01HL146442, R01HL149714, DP5OD026398), pelo California Institute for Regenerative Medicine, por Dave Wentz, pela Hillblom Foundation e pela W.M. Keck Foundation.
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