Durante anos, pesquisadores observaram que as pessoas que vivem em altitudes elevadas, onde o oxigênio é escasso, tendem a desenvolver diabetes com menos frequência do que aquelas ao nível do mar. Embora a tendência estivesse bem documentada, a explicação biológica por trás disso não era clara.
Cientistas do Gladstone Institutes agora afirmam ter identificado a razão. Sua pesquisa mostra que em ambientes de baixa oxigênio, as células vermelhas do sangue começam a absorver grandes quantidades de glicose da corrente sanguínea. Na prática, 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 as células vermelhas do sangue 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 alta altitude. Ao mesmo tempo, reduz a glicose no sangue circulante, oferecendo uma possibilidade de explicação para o menor risco de diabetes.
Segundo a autora sênior Isha Jain, PhD, Investigadora do Gladstone, investigadora principal do Arc Institute e professora de bioquímica na UC San Francisco, o estudo resolve uma longa questão na fisiologia.
“As células vermelhas do sangue representam um compartimento oculto do metabolismo da glicose que não havia sido apreciado até agora”, diz Jain. “Esta descoberta pode abrir novas formas de pensar sobre o controle da glicose no sangue.”
Células Vermelhas do Sangue Identificadas como um Reservatório de Glicose
O laboratório de Jain passou anos estudando a hipoxia, o termo para níveis reduzidos de oxigênio no sangue, e seus efeitos no metabolismo. Em experimentos anteriores, sua equipe notou que camundongos expostos a ar de baixa oxigênio apresentaram níveis de glicose no sangue dramaticamente mais baixos. Os animais rapidamente eliminaram o açúcar de sua corrente sanguínea após comer, o que geralmente está associado a um menor risco de diabetes. No entanto, quando os pesquisadores examinaram órgãos principais para determinar onde a glicose estava sendo utilizada, não encontraram uma resposta clara.
“Quando demos açúcar aos camundongos em hipoxia, ele desapareceu de sua corrente sanguínea quase instantaneamente”, diz Yolanda Martí-Mateos, PhD, uma bolsista de pós-doutorado no laboratório de Jain e primeira autora do novo estudo. “Olhamos para músculos, cérebro, fígado — todos os suspeitos habituais — mas nada nesses órgãos poderia explicar o que estava acontecendo.”
Usando um método de imagem diferente, os pesquisadores descobriram que as células vermelhas do sangue estavam atuando como o “reservatório de glicose” ausente, ou seja, estavam absorvendo e utilizando quantidades significativas de glicose da circulação. Isso foi inesperado, pois as células vermelhas do sangue têm sido tradicionalmente vistas como simples transportadoras de oxigênio.
Experimentos de acompanhamento em camundongos confirmaram a descoberta. Em condições de baixa oxigênio, os animais produziram mais células vermelhas do sangue no geral, e cada célula individual absorveu mais glicose em comparação com células formadas em níveis normais de oxigênio.
Para descobrir os detalhes moleculares por trás dessa mudança, o grupo de Jain se juntou a Angelo D’Alessandro, PhD, da Universidade de Colorado Anschutz Medical Campus, e Allan Doctor, MD, da Universidade de Maryland, que estuda a biologia das células vermelhas do sangue há muito tempo.
O trabalho deles mostrou que, quando o oxigênio é limitado, as células vermelhas do sangue usam glicose para gerar uma molécula que ajuda a liberar oxigênio aos 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. “As células vermelhas do sangue são geralmente vistas como transportadoras passivas de oxigênio. No entanto, descobrimos que elas podem representar uma fração substancial do consumo total de glicose do 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, avaliaram o HypoxyStat, um medicamento desenvolvido recentemente no laboratório de Jain que simula a exposição a baixos níveis de oxigênio. O HypoxyStat é tomado em forma de pílula e funciona fazendo com que a hemoglobina nas células vermelhas do sangue se ligue ao oxigênio de maneira mais apertada, limitando a quantidade 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”, diz Jain. “Isso abre a porta para pensar sobre o tratamento do diabetes de uma maneira fundamentalmente diferente — recrutando células vermelhas do sangue como reservatórios de glicose.”
As descobertas também podem se aplicar além do diabetes. D’Alessandro observa uma relevância potencial para a fisiologia do exercício e para a hipoxia patológica após lesões traumáticas. O trauma continua sendo uma das principais causas de morte entre pessoas mais jovens, e as mudanças na produção e metabolismo das células vermelhas do sangue podem afetar a disponibilidade de glicose e o desempenho muscular.
“Isso é apenas o começo”, diz Jain. “Ainda há muito a aprender sobre como todo o corpo se adapta a mudanças no oxigênio e como poderíamos aproveitar esses mecanismos para tratar uma variedade de condições.”
Detalhes do Estudo e Financiamento
O estudo, intitulado “As Células Vermelhas do Sangue 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 Universidade de Maryland; e Shaun Bevers, Aaron V. Issaian e Angelo D’Alessandro da Universidade de Colorado Anschutz.
O financiamento foi fornecido pelos Institutos Nacionais de Saúde (DP5 DP5OD026398, R01 HL161071, R01 HL173540, R01HL146442, R01HL149714, DP5OD026398), pelo Instituto da Califórnia para Medicina Regenerativa, Dave Wentz, pela Fundação Hillblom e pela Fundação W.M. Keck.
