Študija razkriva, kako zdravilo za diabetes spodbuja zdravo staranje
Zdravniki običajno predpišejo metformin, da ljudem s sladkorno boleznijo tipa 2 pomagajo znižati raven sladkorja v krvi. Zdravilo poveča občutljivost na inzulin z učinki na presnovo glukoze.
Čeprav obstajajo jasni dokazi o učinkovitosti metformina, znanstveniki ne razumejo popolnoma, kako deluje na celice in tkiva na molekularni ravni.
Zdaj pa novo Poročila o celicah Študija je preslikala aktivnost metformina v jetrih in prinesla nekaj presenetljivih rezultatov.
Z uporabo celičnih kultur in miši so raziskovalci ugotovili številna biokemijska stikala za vklop in izklop različnih celičnih in molekularnih procesov.
Ugotovitve ne osvetljujejo le mehanizma metformina za nadzor glukoze, temveč tudi presenetljivo število drugih reakcij in poti.
Raziskovalci denimo predlagajo, da bi nove ugotovitve lahko pomagale razložiti nedavna razkritja o očitni sposobnosti metformina za spodbujanje zdravega staranja.
V teku so že obsežna klinična preskušanja metformina, s katerimi se preizkuša učinkovitost zdravila pri podaljšanju življenjske dobe in zdravja - torej deležu človekove življenjske dobe, ki ga preživi v dobrem zdravstvenem stanju. Vendar osnovna biokemija ni jasna.
Pri študiji so sodelovale ekipe treh raziskovalnih središč: Salk Institute for Biological Studies, Scripps Research Institute - oba v La Jolla v Kaliforniji - in Weill Cornell Medical College v New Yorku.
"Ti rezultati," pravi Reuben J. Shaw, eden od avtorjev študije, "nam ponujajo nove poti za raziskovanje, da bi razumeli, kako metformin deluje kot zdravilo za sladkorno bolezen, skupaj z njegovimi učinki na zdravje."
"To so poti, ki si jih ne bi mogli predstavljati niti mi niti nihče drug," dodaja.
Shaw je profesor molekularne in celične biologije na Inštitutu Salk in direktor Centra za raka Salk.
Staro zdravilo s številnimi potencialnimi uporabami
Ljudje so metformin prvič začeli uporabljati kot zdravilo za zniževanje glukoze pred več kot 60 leti. Raziskovalci so pokazali, da zdravljenje zmanjšuje prezgodnje smrti ljudi s sladkorno boleznijo tipa 2.
V zadnjem času so znanstveniki ugotovili, da je lahko metformin učinkovit pri številnih drugih stanjih, vključno z debelostjo, rakom, presnovnim sindromom, sindromom policističnih jajčnikov in brezalkoholno maščobno boleznijo.
Druge nedavne raziskave so tudi pokazale, da ima lahko metformin učinke proti staranju in sposobnost zaščite kosti, zlasti v zgodnjih fazah revmatoidnega artritisa.
Do nove študije je bilo razumevanje znanstvenikov o biokemičnih učinkih metformina omejeno na vedenje, da zdravilo aktivira signalno pot, imenovano AMPK. Ta pot igra ključno vlogo pri uravnoteženju ravni energije v celicah.
Profesor Shaw je tudi odkril, da kadar je raven hranil nizka, pot AMPK zadržuje rast celic in spreminja metabolizem. Raziskovalci so ta učinek opazili pri raku. Poznavanje tega je profesorja Shawa in sodelavce spraševalo, ali lahko metformin deluje tudi po drugih poteh.
Nove poti lahko pojasnijo učinke staranja
Za novo študijo so ekipe uporabile "kvantitativno proteomsko platformo" za presejanje kinaz. To so signalni proteini, ki lahko vklapljajo in izklapljajo celične procese.
Raziskovalci so odkrili na stotine kinaz, katerih preklopna aktivnost se hitro odziva na metformin in lahko vpliva na zdravo staranje. Številne signalne poti delujejo neodvisno od AMPK.
Znanstveniki so se že zavedali dveh poti - protein kinaze D in MAPKAPK2 - in da gre za celični stres. To bi lahko razložilo povezavo z zdravim staranjem in vplive na podaljšanje življenjske dobe in zdravja.
Nove ugotovitve kažejo, da bi lahko koristi metformina za zdravo staranje vplivale na njegovo interakcijo s protein-kinazo D in MAPKAPK2.
"Nikoli si nismo predstavljali, da bosta ti dve kinazi imeli kaj skupnega z metforminom," pripomni prof. Shaw.
Raziskovalci so ugotovili tudi nove cilje in celične mehanizme, ki jih nadzoruje pot AMPK, kar je lahko tudi ključno za uspeh metformina.
Skupine nameravajo še naprej preučevati nove signalne poti, da bi poglobile svoje razumevanje številnih učinkov metformina.
Želijo ugotoviti, kako bi lahko vsi posamezniki, ne samo tisti s sladkorno boleznijo tipa 2, imeli koristi od metformina in kateri cilji bi lahko bili vključeni.
"Rezultati širijo naše razumevanje, kako metformin povzroča blag stres, ki sproži senzorje, da obnovijo metabolično ravnovesje, in pojasnjuje nekatere koristi, o katerih so poročali že prej, na primer podaljšano zdravo staranje v vzorčnih organizmih, ki jemljejo metformin."
Prof. Reuben J. Shaw
