Mensen die hoog in de bergen wonen hebben minder kans op diabetes: dit is de gekke reden

Hoog in de bergen is er minder zuurstof. Mensen die op grote hoogte wonen hebben zich daaraan aangepast. En ze lijken zelfs gezonder te zijn. Ze krijgen bijvoorbeeld minder vaak diabetes. Hoe dat kan, was tot nu toe onduidelijk.

Nu hebben onderzoekers van de Gladstone Institutes ontdekt dat rode bloedcellen zich onder zuurstofarme omstandigheden, zoals op ’s werelds hoogste bergtoppen, gedragen als een soort spons voor glucose.

Rode bloedcellen kunnen hun stofwisseling aanpassen om suiker uit de bloedbaan op te nemen. Op grote hoogte helpt deze aanpassing de cellen om efficiënter zuurstof door het hele lichaam te transporteren. Tegelijkertijd heeft dit een gunstig neveneffect: het verlaagt de bloedsuikerspiegel.

Volgens onderzoeker Isha Jain lossen de bevindingen een al lang bestaand fysiologisch raadsel op. “Rode bloedcellen vormen een verborgen onderdeel van de glucosestofwisseling dat tot nu toe niet werd onderkend. Deze ontdekking kan leiden tot nieuwe ideeën over de regulatie van bloedsuiker.”

De verborgen glucosespons

Tijdens een eerdere studie merkten de onderzoekers dat muizen die zuurstofarme lucht inademden, een opvallend lagere bloedsuikerspiegel hadden dan normaal. Dat betekent dat de dieren na het eten snel glucose verbruikten, een kenmerk dat samenhangt met een lager risico op diabetes. Maar toen de onderzoekers volgden waar de glucose naartoe ging, konden de belangrijkste organen dit niet verklaren.

“Toen we muizen onder hypoxie suiker gaven, verdween die bijna onmiddellijk uit hun bloedbaan”, zegt onderzoeker Yolanda Martí-Mateos. “We keken naar spieren, hersenen, lever, maar niets in deze organen kon verklaren wat er gebeurde.”

Toen ontdekte het team dat rode bloedcellen de ontbrekende glucosespons waren, een term voor iets dat grote hoeveelheden glucose uit het bloed opneemt en verbruikt. Omdat rode bloedcellen lange tijd als metabolisch eenvoudig werden beschouwd, leken ze een onwaarschijnlijke kandidaat.

Verbazingwekkend groot effect

Toch bevestigden verdere experimenten met muizen dat rode bloedcellen daadwerkelijk glucose absorberen. Onder zuurstofarme omstandigheden produceerden muizen niet alleen aanzienlijk meer rode bloedcellen, maar nam ook elke afzonderlijke cel meer glucose op dan rode bloedcellen die onder normale zuurstofniveaus waren gevormd.

Rode bloedcellen gebruiken onder zuurstofarme omstandigheden glucose om een molecuul te produceren dat helpt bij het afgeven van zuurstof aan weefsels, iets waar in tijden van zuurstofschaarste extra behoefte aan is.

“Wat mij het meest verbaasde, was de omvang van het effect”, zegt D’Alessandro. “Rode bloedcellen worden meestal gezien als passieve zuurstoftransporteurs. Toch ontdekten we dat ze verantwoordelijk kunnen zijn voor een aanzienlijk deel van het totale glucoseverbruik van het lichaam, vooral onder hypoxie.”

Nieuwe diabetesbehandeling

De wetenschappers lieten verder zien dat de voordelen van chronische hypoxie weken tot maanden aanhielden nadat muizen weer waren teruggekeerd naar normale zuurstofniveaus.

Daarnaast testten ze HypoxyStat, een geneesmiddel dat onlangs in Jains laboratorium is ontwikkeld om de effecten van zuurstofarme lucht na te bootsen. HypoxyStat is een pil die ervoor zorgt dat hemoglobine in rode bloedcellen zuurstof steviger vasthoudt, waardoor minder zuurstof de weefsels bereikt. Het middel keerde een verhoogde bloedsuikerspiegel in muismodellen van diabetes volledig om en werkte zelfs beter dan bestaande medicijnen.

“Dit is een van de eerste toepassingen van HypoxyStat buiten mitochondriale aandoeningen”, zegt Jain. “Het opent de deur naar een fundamenteel andere benadering van diabetes, namelijk door rode bloedcellen in te zetten als glucosespons.”

Volgens D’Alessandro kunnen de bevindingen ook relevant zijn voor andere gebieden, zoals inspanningsfysiologie of hypoxie na traumatisch letsel. “Dit is nog maar het begin”, zegt Jain. “Er valt nog enorm veel te leren over hoe het hele lichaam zich aanpast aan veranderingen in zuurstofniveaus en hoe we deze mechanismen kunnen benutten om uiteenlopende aandoeningen te behandelen.”

We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Evolutie in actie: hoe Tibetaanse vrouwen floreren in de ijle lucht van de Himalaya en Tibetanen zijn hoogtebestendig dankzij Homo denisova. Of lees dit artikel: Wereldwijd weet bijna de helft van de diabetespatiënten niet dat ze ziek zijn.

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: