Les découvertes d’une équipe du Gladstone Institutes (États-Unis) font entrevoir des promesses vertigineuses. Ces chercheurs de San Francisco révèlent dans une publication parue dans Cell Metabolism que les globules rouges des habitants des hautes altitudes dans des conditions de faible teneur en oxygène ont un métabolisme différent de ceux des habitants vivant au niveau de la mer. Leurs globules absorbent le glucose présent dans le sang afin de fournir plus efficacement de l’oxygène aux tissus. Une adaptation qui pourrait, selon les scientifiques du Gladstone, « expliquer pourquoi les personnes vivant à haute altitude ont des taux de diabète plus faibles », ce métabolisme particulier « réduisant le taux de sucre dans le sang ».
« Les scientifiques savent depuis longtemps que les personnes vivant à haute altitude ont des taux de diabète plus faibles que celles vivant plus près du niveau de la mer, mais le mécanisme de cette protection restait un mystère, rappellent les auteurs dans un communiqué du Gladstone. Ces résultats résolvent une énigme de longue date en physiologie […] et ouvrent des perspectives de nouveaux traitements ». « Les globules rouges représentent un compartiment caché du métabolisme du glucose qui n'avait pas été pris en compte jusqu'à présent », explique quant à elle la Pr Isha Jain, autrice senior de l’étude.
« Un puits caché du glucose »
Précédemment, l’équipe de la Pr Jain a observé que les souris respirant un air pauvre en oxygène avaient des taux de glucose sanguins nettement inférieurs à la normale. « Cela signifiait que les animaux utilisaient rapidement le glucose après avoir mangé, ce qui est caractéristique d'un risque moindre de diabète, interprète la Pr Jain. Mais lorsque nous avons utilisé l'imagerie pour suivre la destination du glucose vers les principaux organes, nous n’avons pas pu le faire, le glucose avait disparu de la circulation sanguine presque instantanément. »
Grâce à une autre technique d'imagerie et des expériences chez la souris, l'équipe a pu révéler que les globules rouges étaient le « puits de glucose » expliquant le phénomène. Ils ont de plus constaté que l’hypoxie provoquait la production de globules rouges capables d’absorber une quantité importante de glucose grâce à la présence accrue de transporteurs de glucose (GLUT 1 et 4). Les scientifiques ont ensuite démontré que les effets bénéfiques de l'hypoxie chronique persistaient pendant des semaines, voire des mois, après la réexposition des souris à des niveaux d'oxygène normaux.
Une nouvelle voie pour le traitement du diabète
Selon les chercheurs, ces nouvelles données pourraient aider à comprendre la variabilité inexpliquée du contrôle glycémique parmi les habitants de haute altitude. « La plupart des habitants de haute altitude montrent une meilleure tolérance au glucose, mais les sherpas font par exemple exception. […] Nos résultats fournissent une explication mécanistique à cela : l'absence d'un pool élargi de globules rouges nouvellement synthétisés et avides de glucose empêche probablement les sherpas de bénéficier des avantages glycémiques typiques des autres montagnards ».
Enfin, l’équipe a testé un médicament qu’elle a récemment mis au point, HypoxyStat, qui permet d’imiter les effets d'un air pauvre en oxygène. « HypoxyStat est un comprimé qui agit en permettant à l'hémoglobine des globules rouges de se fixer plus fermement à l'oxygène, l'empêchant ainsi d'atteindre les tissus », précise la Pr Jain. Chez des modèles murins de diabète, l’administration du médicament a inversé l'hyperglycémie, « avec une efficacité supérieure à celle des médicaments existants ». « Cela ouvre la voie à une approche fondamentalement différente du traitement du diabète, en utilisant les globules rouges comme réservoirs de glucose », se sont réjouis les auteurs.
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