Publié le 21 février 2026 14h45. Une équipe de chercheurs a découvert que les globules rouges absorbent le glucose en réponse à un manque d’oxygène, une adaptation qui pourrait expliquer pourquoi les populations vivant en haute altitude sont moins susceptibles de développer un diabète.
- Les globules rouges agissent comme des « éponges à sucre » en conditions de faible oxygénation.
- Ce mécanisme permet une meilleure oxygénation des tissus et réduit la glycémie.
- Un nouveau médicament, HypoxyStat, imite cet effet et a montré des résultats prometteurs dans des modèles murins de diabète.
Depuis des années, les scientifiques observent une corrélation intrigante : les personnes vivant en haute altitude, où l’air est raréfié en oxygène, présentent un risque plus faible de développer un diabète. Si cette tendance était bien établie, les mécanismes biologiques qui l’expliquent restaient un mystère. Des chercheurs des instituts Gladstone ont désormais identifié un acteur clé : les globules rouges.
Leurs travaux, publiés dans la revue Cell Metabolism, révèlent que ces cellules sanguines modifient leur métabolisme en réponse à un manque d’oxygène (hypoxie). En situation de faible oxygénation, les globules rouges absorbent de grandes quantités de glucose, agissant ainsi comme des « puits de glucose » et contribuant à réguler la glycémie.
« Les globules rouges représentent un compartiment caché du métabolisme du glucose qui n’avait pas été pris en compte jusqu’à présent », explique Isha Jain, PhD, chercheuse à Gladstone, chercheuse principale à l’Arc Institute et professeure de biochimie à l’UC San Francisco. « Cette découverte pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches pour contrôler la glycémie. »
L’étude a débuté par l’observation que des souris exposées à un air pauvre en oxygène affichaient une glycémie significativement plus basse. L’équipe de Jain a constaté que ces animaux éliminaient rapidement le sucre de leur sang après avoir mangé, un facteur généralement associé à un risque réduit de diabète. Cependant, l’endroit où le glucose était métabolisé restait inconnu. Les muscles, le cerveau et le foie – les principaux organes consommateurs de glucose – ne semblaient pas être responsables de cette absorption rapide.
En utilisant une technique d’imagerie sophistiquée, les chercheurs ont finalement découvert que les globules rouges étaient les principaux responsables de cette disparition du glucose. « Lorsque nous avons donné du sucre aux souris en hypoxie, celui-ci a disparu de leur circulation sanguine presque instantanément », témoigne Yolanda Martí-Mateos, PhD, chercheuse postdoctorale au laboratoire de Jain et première auteure de l’étude. « Nous avons examiné les muscles, le cerveau, le foie – tous les suspects habituels – mais rien dans ces organes ne pouvait expliquer ce qui se passait. »
Des expériences complémentaires ont confirmé que, dans des conditions de faible oxygénation, les souris produisaient davantage de globules rouges, et que chaque cellule individuelle absorbait plus de glucose. Pour comprendre les mécanismes moléculaires en jeu, l’équipe de Jain a collaboré avec Angelo D’Alessandro, PhD, de l’Université du Colorado Anschutz, et Allan Doctor, MD, de l’Université du Maryland, des experts en biologie des globules rouges.
Leurs recherches ont révélé que, lorsque l’oxygène est limité, les globules rouges utilisent le glucose pour générer une molécule qui facilite la libération de l’oxygène dans les tissus. Ce processus devient crucial lorsque l’apport en oxygène est insuffisant.
« Ce qui m’a le plus surpris, c’est l’ampleur de l’effet », souligne D’Alessandro. « Les globules rouges sont généralement considérés comme de simples transporteurs d’oxygène. Pourtant, nous avons constaté qu’ils peuvent représenter une fraction substantielle de la consommation de glucose de l’organisme, en particulier en cas d’hypoxie. »
Les chercheurs ont également observé que les bénéfices métaboliques liés à une hypoxie prolongée persistaient pendant des semaines, voire des mois, après le retour des souris à des niveaux d’oxygène normaux. Ils ont ensuite testé l’efficacité d’HypoxyStat, un médicament développé dans le laboratoire de Jain qui simule une faible exposition à l’oxygène. Ce médicament, administré par voie orale, agit en renforçant la liaison de l’oxygène à l’hémoglobine des globules rouges, limitant ainsi sa libération dans les tissus. Dans des modèles murins de diabète, HypoxyStat a complètement inversé l’hyperglycémie et s’est avéré plus efficace que les traitements conventionnels.
« Il s’agit de l’une des premières utilisations d’HypoxyStat au-delà des maladies mitochondriales », précise Jain. « Cela ouvre la voie à une réflexion sur le traitement du diabète d’une manière fondamentalement différente : en mobilisant les globules rouges pour réduire la glycémie. »
Les implications de cette découverte pourraient s’étendre au-delà du diabète. D’Alessandro évoque une pertinence potentielle pour la physiologie de l’exercice et pour la gestion de l’hypoxie pathologique observée après des traumatismes graves. Les traumatismes restent une cause majeure de décès chez les jeunes, et des modifications dans la production et le métabolisme des globules rouges pourraient influencer la disponibilité du glucose et les performances musculaires.
« Ce n’est que le début », conclut Jain. « Il reste encore beaucoup à apprendre sur la manière dont l’organisme s’adapte aux changements d’oxygène et sur la façon dont nous pourrions exploiter ces mécanismes pour traiter un large éventail de pathologies. »
L’étude, intitulée « Red blood cells act as a primary glucose sink to enhance glucose tolerance at altitude », a été publiée dans Cell Metabolism le 19 février 2026. Les auteurs incluent Yolanda Martí-Mateos, Ayush D. Midha, Will R. Flanigan, Tej Joshi, Helen Huynh, Brandon R. Desousa, Skyler Y. Blume, Alan H. Baik et Isha Jain de Gladstone ; Zohreh Safari, Stephen Rogers et Allan Doctor de l’Université du Maryland ; et Shaun Bevers, Aaron V. Issaian et Angelo D’Alessandro de l’Université du Colorado Anschutz.
Le financement a été assuré par les National Institutes of Health (https://www.nih.gov/) (DP5 DP5OD026398, R01 HL161071, R01 HL173540, R01HL146442, R01HL149714, DP5OD026398), le California Institute for Regenerative Medicine, Dave Wentz, la Fondation Hillblom et la Fondation WM Keck.