Miért ritkább a cukorbetegség a hegyekben?
Régi megfigyelés, hogy az Andokban és a Himalájában élők ritkábban válnak cukorbeteggé. Noha ez köztudott, eddig kevéssé értették az okát. Egérkísérletekben most fény derült a mechanizmusra: amikor az állatokat alacsony oxigéntartalmú, azaz mintegy 8%-os oxigénszintű levegőbe helyezték (ez megfelel a magaslati körülményeknek), vércukorszintjük jelentősen csökkent. A szövetek „éheztek” az oxigénre, hiszen a légköri átlag 21%-ához képest jóval kevesebb jutott nekik, és a vörösvértestek gyorsabban „tisztították” a vérben a glükózt.
A kutatók azt tapasztalták, hogy ez az állapot még hetekig megmaradt, miután visszahelyezték az egereket normál levegőjű közegbe. Érdekes, hogy amikor speciális vizsgálatokban megnézték, hova tűnik a „hiányzó” glükóz, az elszámolás nem stimmelt: a máj és az izmok nem szívtak fel ennyivel többet. Egyúttal felmerült a kérdés, vajon maga a véráramban keringő vörösvértest lehet-e a fő „cukorszívó”.
A vörösvértestek mint rejtett cukorfalók
A gyanút kísérlettel igazolták: ha az oxigénhiányos egerek vérét kissé „lecsapolták”, és így normális szinten tartották a vörösvértestek számát, rögtön megszűnt a cukorszint-csökkenés. Amikor viszont friss vörösvértesteket adtak be normál levegőn élő egereknek, a vércukorszintjük rohamosan lecsökkent. Noha a sejtek száma emelkedett, a lényeg, hogy ezek a vértestek valóban extra glükózt fogyasztottak.
Következő lépésként megjelölt glükózzal mutatták ki: az oxigénhiányos egerek vörösvértestei kétszeres mennyiségű GLUT1 nevű fehérjét tartalmaztak, amely a cukor felvételéért felelős. Így akár háromszor annyi cukrot is felvettek, mint a normál állapotú sejtek. A kutatók azt is rögzítették, hogy kizárólag az alacsony oxigénszint mellett születő új vörösvértestek estek át ezen az alkalmazkodáson.
Egyúttal születik egy evolúciós magyarázat is: magaslatokon a vörösvértestek száma nő, hogy az oxigén jobban juthasson a szövetekhez. Ehhez több vörösvértest kell, és ezek több cukrot „égetnek”, ennek következtében csökken a vércukorszint. Ezért is választanak sokszor magaslati edzéseket a hosszútávfutók és a kerékpárosok, hiszen a fokozottan termelt vörösvértestek hatékonyabbak az oxigénszállításban.
Új utak a cukorbetegség kezelésére
A felfedezés új lehetőségeket villant fel: lehetséges, hogy a jövőben a vörösvértestek manipulálásával szabályozhatjuk a vércukorszintet. Az egyik kísérletben a kutatók HypoxyStat nevű kísérleti vegyülettel kezelték az egereket, amely utánozza az oxigénhiányos állapotot azzal, hogy szorosabban köti az oxigént a hemoglobinhoz. Ezzel „mesterségesen” indították be a glükóz-eltakarítási folyamatot.
Noha ez még csak az állatkísérletek fázisában tart, és a vörösvértest-transzfúzió önmagában nem lesz alkalmas terápiás módszernek, az irány nagyon ígéretes. Elképzelhető, hogy a jövőben mesterségesen vagy géntechnológiával módosított sejtek segítségével lehetne „cukorcsapdákat” telepíteni a vérbe.
Az oxigénhiányos állapot evolúciós válasza
A vörösvértestek számát az eritropoietin hormon szabályozza, amely a csontvelőben indítja be az új sejtek képzését. Egyúttal a magaslaton kialakuló tartós oxigénhiány génszabályozási változásokat idéz elő, amelyek a vér összetételét és a sejtek anyagcseréjét is módosítják. Így lesz a szervezet képes jobban hasznosítani az oxigént – és eközben mellékesen „felfalja” a felesleges vércukrot is. Ez pedig új irányt mutat a cukorbetegség elleni harcban.
