Unsere roten Blutkörperchen, auch genannt Erythrozyten, sind winzige Zellen, die fast nur aus dem sauerstoffbindenden Blutfarbstoff Hämoglobin bestehen. Sie werden im Knochenmark produziert und besitzen in reifer Form weder einen Zellkern noch Mitochondrien. Ihre Energie gewinnen sie, indem sie Glukose abbauen, ohne dabei Sauerstoff zu nutzen. Bislang wurde ihr Einfluss auf den Blutzuckerspiegel aber wenig beachtet. Stattdessen wurden die roten Blutkörperchen in der wissenschaftlichen Betrachtung üblicherweise auf ihre Funktion als Sauerstofftransporter reduziert.
Rätselhafter Zuckerschwund
Doch offenbar spielen die Erythrozyten auch im Glukosestoffwechsel eine entscheidende Rolle – und zwar um so stärker, je weniger Sauerstoff die Atemluft enthält. Zu diesem Ergebnis kommt ein Team um Yolanda Martí-Mateos von den Gladstone Institutes in San Francisco. Alles begann mit einer überraschenden Beobachtung an Mäusen, die sauerstoffarmer Luft ausgesetzt waren: „Als wir den Mäusen unter Hypoxie Zucker verabreichten, verschwand dieser fast augenblicklich aus ihrem Blutkreislauf“, berichtet Martí-Mateos. „Wir untersuchten Muskeln, Gehirn, Leber – alle üblichen Verdächtigen –, aber nichts in diesen Organen konnte erklären, was vor sich ging.“
Schließlich fanden die Forschenden die Zucker-Großverbraucher: die roten Blutkörperchen. Unter Sauerstoffmangel steigt deren Menge stark an, um die Gewebe des Körpers weiterhin mit dem lebenswichtigen Atemgas zu versorgen. Verhinderte das Team jedoch diesen Anstieg, indem es den hypoxischen Mäusen regelmäßig Blut abnahm, blieb auch der massive Glukoseverbrauch aus. Andersherum verbrauchten Mäuse, die unter normalen Bedingungen gehalten wurden, mehr Glukose, wenn die Forschenden ihnen zusätzliche rote Blutkörperchen spritzten.
Hilfe bei der Sauerstoffversorgung
Weitere Experimente enthüllten, dass die Mäuse unter Sauerstoffmangel nicht nur mehr rote Blutkörperchen produzierten, sondern dass diese neu entstandenen roten Blutkörperchen überdies mehr Glukose verbrauchten als solche, die in Zeiten mit ausreichender Sauerstoffversorgung gebildet wurden. Verantwortlich dafür ist der Studie zufolge ein Protein namens GLUT1, das auf der Zellmembran der roten Blutkörperchen sitzt und für den Glukosetransport in die Zellen verantwortlich ist. Die unter hypoxischen Bedingungen gebildeten Erythrozyten besaßen deutlich mehr dieser Transportproteine und konnten deshalb in kürzerer Zeit mehr Glukose aufnehmen.
