Проживание на большой высоте может неожиданно повлиять на риск развития диабета

Исследования показали, что проживание на больших высотах снижает риск развития диабета, но ученые до сих пор не могли точно определить, почему это происходит – до настоящего времени.

Новое исследование, проведенное американскими учеными на мышиных моделях диабета 1-го и 2-го типов, показало, что с увеличением высоты и разреженностью воздуха эритроциты становятся «губками» для глюкозы, снижая уровень сахара в крови. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Metabolism.

В условиях хронического низкого содержания кислорода во вдыхаемом воздухе поглощение глюкозы эритроцитами увеличилось в три раза.

Ученые объясняют, что этот метаболический сдвиг помогает клеткам более эффективно доставлять кислород в условиях его дефицита, а также улучшает регуляцию уровня сахара в крови и снижает вероятность развития диабета.

Хотя пока еще рано говорить о том, как эти новые знания могут быть полезны для людей, дальнейшие исследования и испытания позволят адаптировать этот естественный метод лечения для профилактики или обращения вспять диабета.

«Красные кровяные клетки представляют собой скрытый компонент метаболизма глюкозы, который до сих пор не был должным образом оценен», — говорит биохимик Иша Джайн из Института Гладстона. «Это открытие может открыть совершенно новые пути для понимания контроля уровня сахара в крови».

Хорошо известно, что жизнь на больших высотах изменяет организм множеством способов, поскольку он адаптируется к различным воздействиям окружающей среды. Однако точно определить, что именно меняется и почему, может быть непросто.

Эти новые результаты основаны на экспериментах на мышах, подвергнутых воздействию низкого содержания кислорода, вызывающего гипоксию. Для начала исследователи обнаружили, что у животных уровень глюкозы в крови был ниже нормы, но не было ясно, куда девался сахар.

Любой сахар, введенный мышам, практически мгновенно исчезал из кровотока, тем самым снижая риск развития диабета. Однако он не попадал ни в одно из ожидаемых мест – включая мышцы, мозг или печень. Более того, эффект сохранялся в течение нескольких недель после того, как мыши вернулись в нормальную кислородную среду.

Сменив методы визуализации и проведя дополнительные исследования, исследовательская группа обнаружила, что эритроциты ранее обладали скрытыми способностями поглотителей глюкозы и отвечали за эффективную регуляцию уровня сахара в крови.

Была выявлена одна конкретная молекула, которая сыграла решающую роль, воздействуя на гемоглобин — белок, переносящий кислород в красных кровяных клетках — ослабляя его связь с кислородом и улучшая его циркуляцию в тканях.

«Больше всего меня удивила величина эффекта», — говорит биохимик Анджело Д'Алессандро из Университета Колорадо. «Красные кровяные клетки обычно считаются пассивными переносчиками кислорода. Однако мы обнаружили, что они могут составлять значительную часть общего потребления глюкозы организмом, особенно в условиях гипоксии».

Это многообещающее новое открытие, хотя исследователям потребуется проверить свои выводы вне экспериментов на мышах, чтобы подтвердить происходящее. Это также согласуется с более ранними исследованиями, показывающими, как эритроциты адаптируются к среде с низким содержанием кислорода.

Тот факт, что другие животные также демонстрируют аналогичные механизмы регулирования уровня глюкозы на больших высотах, предполагает, что эта способность развилась у разных видов для повышения эффективности метаболизма в условиях дефицита кислорода.

Обнадеживает тот факт, что, введя мышиным моделям диабета 1-го и 2-го типов недавно разработанный препарат, имитирующий воздействие жизни на большой высоте, исследователи смогли обратить вспять высокий уровень сахара в крови у животных, что позволяет предположить, что разработанное таким образом лечение в конечном итоге сможет справиться с диабетом.

До этого, вероятно, еще далеко, но есть множество различных направлений исследований, которые можно выбрать в дальнейшем. Эти результаты также могут быть полезны для изучения других аспектов гипоксии и вызываемых ею адаптаций.

Это также помогает объяснить, почему у шерпов обычно не наблюдается более низкий уровень сахара в крови, характерный для других людей, живущих на большой высоте: вполне возможно, что это связано с генетическими адаптациями, препятствующими выработке большего количества эритроцитов, «поглощающих глюкозу», которые наблюдались в этом исследовании.

«Это только начало, — говорит Джайн. — Ещё многое предстоит узнать о том, как весь организм адаптируется к изменениям уровня кислорода и как мы могли бы использовать эти механизмы для лечения целого ряда заболеваний».

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний