Studiul relevă modul în care medicamentul pentru diabet promovează îmbătrânirea sănătoasă
Medicii prescriu în mod obișnuit metformină pentru a ajuta persoanele cu diabet zaharat de tip 2 să scadă nivelul zahărului din sânge. Medicamentul crește sensibilitatea la insulină prin efectele sale asupra metabolismului glucozei.
Cu toate acestea, deși există dovezi clare ale eficacității metforminei, oamenii de știință nu înțeleg pe deplin modul în care interacționează cu celulele și țesuturile la nivel molecular.
Acum, un nou Rapoarte de celule studiul a cartografiat activitatea metforminei în ficat și a dat rezultate surprinzătoare.
Folosind culturi celulare și șoareci, cercetătorii au identificat numeroase comutatoare biochimice pentru activarea și dezactivarea diferitelor procese celulare și moleculare.
Descoperirile aruncă lumină nu numai asupra mecanismului metforminei de control al glucozei, ci și asupra unui număr surprinzător de alte reacții și căi.
Cercetătorii sugerează, de exemplu, că noile descoperiri ar putea ajuta la explicarea dezvăluirilor recente despre capacitatea aparentă a metforminei de a promova îmbătrânirea sănătoasă.
Studiile clinice la scară largă privind metformina sunt deja în curs de desfășurare pentru a testa eficacitatea medicamentului în extinderea duratei de viață și a stării de sănătate - adică a proporției din durata de viață a unei persoane pe care o petrece în stare bună de sănătate. Cu toate acestea, biochimia subiacentă a fost neclară.
Echipe din trei centre de cercetare au lucrat la studiu: Institutul Salk pentru Studii Biologice, Institutul de Cercetare Scripps - ambele din La Jolla, CA - și Colegiul Medical Weill Cornell din New York.
„Aceste rezultate”, spune Reuben J. Shaw, unul dintre autorii corespondenți ai studiului, „ne oferă noi căi de explorat pentru a înțelege cum funcționează metformina ca medicament pentru diabet, împreună cu efectele sale de extindere a sănătății.
„Acestea sunt căi pe care nici noi, nici oricine altcineva nu ni le-am fi imaginat”, adaugă el.
Shaw este profesor de biologie moleculară și celulară la Institutul Salk și director al Salk Cancer Center.
Un medicament vechi cu multe utilizări potențiale
Oamenii au început să utilizeze metformina ca medicament care scade glucoza acum mai bine de 60 de ani. Cercetătorii au arătat că tratamentul reduce decesele premature în rândul persoanelor cu diabet de tip 2.
Mai recent, oamenii de știință au descoperit că metformina poate fi eficientă în alte condiții, inclusiv obezitatea, cancerul, sindromul metabolic, sindromul ovarului polichistic și boala hepatică grasă nealcoolică.
Alte cercetări recente au sugerat, de asemenea, că metformina poate avea efecte anti-îmbătrânire și o capacitate de a proteja osul, în special în primele faze ale artritei reumatoide.
Până la noul studiu, înțelegerea oamenilor de știință cu privire la efectele biochimice ale metforminei s-a limitat la știința faptului că medicamentul activează o cale de semnalizare numită AMPK. Această cale joacă un rol cheie în echilibrarea nivelurilor de energie din celule.
Prof. Shaw a descoperit, de asemenea, că atunci când nivelurile de nutrienți sunt scăzute, calea AMPK reține creșterea celulelor și modifică metabolismul. Cercetătorii au văzut acest efect în cancer. Cunoașterea acestui lucru i-a determinat pe prof. Shaw și colegii să se întrebe dacă metformina ar putea funcționa și pe alte căi.
Noile căi pot explica efectele anti-îmbătrânire
Pentru noul studiu, echipele au folosit o „platformă de proteomică cantitativă” pentru a selecta kinazele. Acestea sunt proteine de semnalizare care pot activa și dezactiva procesele celulare.
Cercetătorii au descoperit sute de kinaze a căror activitate de comutare răspunde rapid la metformină cu impact potențial asupra îmbătrânirii sănătoase. Multe dintre căile de semnalizare funcționează independent de AMPK.
Oamenii de știință erau deja conștienți de două dintre căile - protein kinaza D și MAPKAPK2 - și că se referă la stresul celular. Acest lucru ar putea explica legătura cu îmbătrânirea sănătoasă și impactul asupra extinderii duratei de viață și a sănătății.
Noile descoperiri sugerează că beneficiile metforminei pentru îmbătrânirea sănătoasă ar putea fi prin interacțiunea cu protein kinaza D și MAPKAPK2.
„Nu ne-am imaginat niciodată că aceste două kinaze ar avea ceva de-a face cu metformina”, remarcă prof. Shaw.
Cercetătorii au identificat, de asemenea, noi ținte și mecanisme celulare pe care calea AMPK le controlează, care pot fi, de asemenea, cruciale pentru succesul metforminei.
Echipele intenționează să continue studierea noilor căi de semnalizare pentru a aprofunda înțelegerea multor efecte ale metforminei.
Ei sunt dornici să afle cum toți indivizii, nu doar cei cu diabet zaharat de tip 2, ar putea beneficia de metformină și ce ținte ar putea fi implicate.
Rezultatele ne lărgesc înțelegerea modului în care metformina induce un stres ușor care declanșează senzorii pentru a restabili echilibrul metabolic, explicând unele dintre beneficiile raportate anterior, cum ar fi îmbătrânirea sănătoasă extinsă în organismele model care iau metformină.
Prof. Reuben J. Shaw
