Los glóbulos rojos actúan como esponjas de glucosa en la altura, reduciendo el riesgo de diabetes

Los científicos han explicado por qué las personas que viven a grandes altitudes presentan tasas de diabetes más bajas que quienes viven al nivel del mar, al descubrir que los glóbulos rojos actúan como esponjas de glucosa en condiciones de bajo oxígeno. Los hallazgos, publicados en la revista Cell Metabolism en 2026, revelan un mecanismo de metabolismo de la glucosa que no se había apreciado previamente.

Investigadores de Gladstone Institutes en San Francisco mostraron cómo los glóbulos rojos pueden cambiar su metabolismo para absorber azúcar del torrente sanguíneo. En la gran altitud, esta adaptación impulsa la capacidad de las células para entregar oxígeno de manera más eficiente a los tejidos de todo el organismo, pero también tiene el efecto beneficioso secundario de reducir los niveles de glucosa en sangre.

"Los glóbulos rojos representan un compartimento oculto del metabolismo de la glucosa que no se había apreciado hasta ahora", dijo la autora principal Isha Jain, investigadora de Gladstone y profesora de bioquímica en UC San Francisco. "Este descubrimiento podría abrir formas completamente nuevas de pensar sobre el control de la glucosa en sangre".

La investigación se basa en observaciones ya establecidas de una menor incidencia de diabetes en la altura. Un estudio previo de más de 285,000 adultos en Estados Unidos encontró que las personas que vivían a grandes altitudes (1,500-3,500 metros) tenían una probabilidad significativamente menor de padecer diabetes que aquellas que vivían al nivel del mar, incluso tras ajustar por factores como la dieta, la edad y la etnia. Entre las décadas de 1920 y 1940, el Harvard Fatigue Laboratory observó una mejor tolerancia a la glucosa en voluntarios sanos que fueron trasladados a los Andes chilenos a altitudes de hasta 6,000 metros.

En experimentos anteriores, los investigadores notaron que los ratones que respiraban aire con bajo contenido de oxígeno tenían niveles de glucosa en sangre drásticamente menores de lo normal. Cuando les administraban azúcar a los ratones en hipoxia, desaparecía de su torrente sanguíneo casi al instante. "Miramos el músculo, el cerebro, el hígado —todos los sospechosos habituales—, pero nada en estos órganos podía explicar lo que estaba ocurriendo", dijo Yolanda Martí-Mateos, investigadora posdoctoral en el laboratorio de Jain y primera autora del estudio.

Mediante imágenes PET/CT, el equipo reveló que los glóbulos rojos eran el "sumidero de glucosa" que faltaba. En condiciones de bajo oxígeno, los ratones no solo producían una cantidad significativamente mayor de glóbulos rojos, sino que cada célula captaba más glucosa que los glóbulos rojos producidos bajo oxígeno normal. La manipulación del número de glóbulos rojos (RBC) alteró directamente la glucosa en sangre, lo que llevó a los investigadores a identificar a los glóbulos rojos inducidos por hipoxia como el principal sumidero de glucosa.

Los investigadores mostraron que, en condiciones de bajo oxígeno, la glucosa es utilizada por los glóbulos rojos para producir una molécula que ayuda a las células a liberar oxígeno a los tejidos, algo que se necesita en exceso cuando el oxígeno escasea. "Lo que más me sorprendió fue la magnitud del efecto", dijo Angelo D'Alessandro de University of Colorado Anschutz Medical Campus. "Por lo general, se piensa que los glóbulos rojos son portadores pasivos de oxígeno. Sin embargo, encontramos que pueden explicar una fracción sustancial del consumo de glucosa del organismo, especialmente bajo hipoxia".

Los científicos demostraron que los beneficios de la hipoxia crónica persistieron durante semanas a meses después de que los ratones regresaran a niveles normales de oxígeno. Se observó que la hipoxia por sí sola mejoraba de forma marcada la tolerancia a la glucosa, y el efecto persistió durante semanas tras el retorno a niveles normales de oxígeno.

Los investigadores probaron HypoxyStat, un fármaco desarrollado recientemente para imitar los efectos del aire con bajo contenido de oxígeno. HypoxyStat es una píldora que actúa haciendo que la hemoglobina de los glóbulos rojos se aferre al oxígeno con mayor fuerza, impidiendo que llegue a los tejidos. El fármaco revirtió por completo la hiperglucemia en modelos murinos de diabetes, funcionando incluso mejor que los medicamentos existentes. La terapia abolió completamente la hiperglucemia inducida por una dieta rica en grasas en ratones diabéticos.

"Este es uno de los primeros usos de HypoxyStat más allá de la enfermedad mitocondrial", dijo Jain. "Abre la puerta a pensar en el tratamiento de la diabetes de una manera fundamentalmente diferente: reclutando a los glóbulos rojos como sumideros de glucosa".

Los investigadores reconocieron algunas limitaciones del estudio. Solo se estudiaron ratones machos jóvenes, lo que limita la generalización. Dado que la edad y el sexo influyen significativamente en cómo se producen los glóbulos rojos, se necesita más investigación para determinar si estos hallazgos se mantienen en hembras y en poblaciones de mayor edad. La investigación se centró en una cepa específica de ratón conocida por su sensibilidad a la glucosa en sangre.

Aunque los investigadores evidenciaron que la regulación al alza de los transportadores de glucosa es específica de los glóbulos rojos inducidos por hipoxia, no se encontró el mecanismo molecular por el cual esto ocurre.

Los hallazgos podrían extenderse más allá de la diabetes a la fisiología del ejercicio o a la hipoxia patológica tras una lesión traumática, donde el trauma sigue siendo una de las principales causas de mortalidad en las poblaciones más jóvenes y los cambios en los niveles y el metabolismo de los glóbulos rojos podrían influir en la disponibilidad de glucosa y el rendimiento muscular.

"Esto es solo el comienzo", dijo Jain. "Aún queda muchísimo por aprender sobre cómo todo el organismo se adapta a los cambios de oxígeno, y cómo podríamos aprovechar estos mecanismos para tratar una variedad de afecciones".