Naukowcy zdołali wyjaśnić mechanizm działania metforminy, leku stosowanego jako terapia pierwszego rzutu w leczeniu cukrzycy typu 2. Wcześniej dokładny sposób, w jaki metformina obniża poziom cukru we krwi, pozostawał niejasny.
Metformina — co to jest? Lek na cukrzycę typu II
Metformina, po raz pierwszy wprowadzona jako lek przeciwcukrzycowy pod nazwą handlową Glucophage w 1958 roku. Stopniowo zyskała szerokie zastosowanie w medycynie. Substancja ta wywodzi się z rośliny, rutwicy lekarskiej (Galega officinalis), która była wykorzystywana w medycynie naturalnej na długo przed jej odkryciem i rozwinięciem w nowoczesnej farmakologii.
Obecnie metformina jest lekiem pierwszego rzutu w leczeniu cukrzycy typu 2 oraz stanów przedcukrzycowych. Oprócz tego znajduje zastosowanie w terapii zespołu policystycznych jajników (PCOS). Jej działanie jest wielokierunkowe i ostatecznie prowadzi do zmniejszenia insulinooporności oraz obniżenia poziomu glukozy we krwi.
Jak lek na cukrzycę (metformina) obniża poziom cukru we krwi?
Działanie metforminy opiera się na blokowaniu aktywności kompleksu I mitochondrium — wykazali Naukowcy z Northwestern University. Jest to pierwszy i największy kompleks enzymatyczny w łańcuchu transportu elektronów, kluczowym procesie oddychania komórkowego. Kompleks I odpowiada za ponad 40% całkowitej energii wytwarzanej w łańcuchu oddechowym, co czyni go fundamentalnym elementem metabolizmu energetycznego komórek.
Metformina „zakłóca” działanie mitochondriów, przez co zmniejsza dopływ energii do komórek.
Substancja ta oddziałuje głównie na określone typy komórek w organizmie, takie jak komórki wątroby, jelit, nerek oraz komórki tłuszczowe. Wynika to z faktu, że lek jest transportowany do ich wnętrza za pośrednictwem specyficznych białek transportowych. Obecność tych transporterów warunkuje skuteczność działania metforminy w danym rodzaju komórek.
Mechanizm działania metforminy
Mechanizm działania metforminy polega na blokowaniu aktywności kompleksu I mitochondrium. Naukowcy przyprowadzili badanie, by poznać go dokładniej.
Stworzyli zmodyfikowane genetycznie myszy, w organizmach których występował enzym drożdżowy (NDI1). Enzym ten jest odpowiednikiem kompleksu I mitochondrium, jednak nie ulega zahamowaniu pod wpływem metforminy. Następnie naukowcy porównali poziom glukozy we krwi zwierząt zmodyfikowanych genetycznie i grupy kontrolnej po podaniu metforminy oraz bez działania tej substancji. Metformina obniżyła poziom glukozy u myszy z grupy kontrolnej, ale efekt ten był osłabiony u myszy z NDI1. Potwierdza to, że metformina działa głównie poprzez hamowanie mitochondrialnego kompleksu I. Jednak częściowa skuteczność metforminy u myszy z NDI1 sugeruje, że lek może wpływać także na inne ścieżki.
Hamowanie kompleksu I mitochondrium może według naukowców odpowiadać również za zmniejszanie stanu zapalnego oraz potencjalne działanie przeciwnowotworowe.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Science Advances.
