Лекарите обикновено предписват метформин, за да помогнат на хората с диабет тип 2 да намалят нивата на кръвната захар. Лекарството повишава чувствителността към инсулин чрез ефектите му върху метаболизма на глюкозата.

Метформин може да има изненадващи ползи в борбата срещу свързаните с възрастта заболявания.

Въпреки това, въпреки че има ясни доказателства за ефективността на метформин, учените не разбират напълно как той взаимодейства с клетките и тъканите на молекулярно ниво.

Сега, нов Клетъчни отчети проучване е картографирало активността на метформин в черния дроб и е дало някои изненадващи резултати.

Използвайки клетъчни култури и мишки, изследователите идентифицираха множество биохимични превключватели за включване и изключване на различни клетъчни и молекулярни процеси.

Констатациите хвърлят светлина не само върху механизма на метформин за контрол на глюкозата, но и върху изненадващ брой други реакции и пътища.

Изследователите предполагат например, че новите открития могат да помогнат да се обяснят скорошните разкрития за очевидната способност на метформин да насърчава здравословното стареене.

Мащабни клинични изпитвания на метформин вече са в ход, за да се тества ефективността на лекарството за удължаване на продължителността на живота и на здравето - т.е. делът на живота на човек, който той прекарва в добро здраве. Основната биохимия обаче е неясна.

По проучването са работили екипи от три изследователски центъра: Института за биологични изследвания Salk, Изследователския институт Scripps - както в La Jolla, Калифорния, така и Медицинския колеж Weill Cornell в Ню Йорк.

„Тези резултати - казва Рубен Дж. Шоу, един от съответните автори на изследването, - предоставят ни нови пътища за изследване, за да разберем как действа метформинът като лекарство за диабет, заедно с неговите ефекти, удължаващи здравето.“

„Това са пътища, които нито ние, нито някой друг, бихме могли да си представим“, добавя той.

Шоу е професор по молекулярна и клетъчна биология в Salk Institute и директор на Salk Cancer Center.

Старо лекарство с много потенциални приложения

Хората за първи път започнаха да използват метформин като лекарство за понижаване на глюкозата преди повече от 60 години. Изследователите са доказали, че лечението намалява преждевременните смъртни случаи сред хората с диабет тип 2.

Съвсем наскоро учените установиха, че метформин може да бъде ефективен при редица други състояния, включително затлъстяване, рак, метаболитен синдром, синдром на поликистозните яйчници и неалкохолна мастна чернодробна болест.

Други скорошни изследвания също предполагат, че метформинът може да има анти-ейдж ефекти и способност да предпазва костите, особено по време на ранните фази на ревматоиден артрит.

До новото проучване разбирането на учените за биохимичните ефекти на метформин беше ограничено до знанието, че лекарството активира сигнален път, наречен AMPK. Този път играе ключова роля за балансиране на енергийните нива в клетките.

Проф. Шоу също беше открил, че когато нивата на хранителни вещества са ниски, пътят на AMPK задържа растежа на клетките и променя метаболизма. Изследователите са видели този ефект при рак. Знаейки това накара проф. Шоу и колегите му да се замислят дали метформин може да работи и по други пътища.

Новите пътища могат да обяснят ефектите против стареене

За новото проучване екипите използваха „количествена протеомична платформа” за скрининг на кинази. Това са сигнални протеини, които могат да включват и изключват клетъчните процеси.

Изследователите откриха стотици кинази, чиято превключваща активност реагира бързо на метформин с потенциално въздействие върху здравословното стареене. Много от сигналните пътища работят независимо от AMPK.

Учените вече са били наясно с два от пътищата - протеин киназа D и MAPKAPK2 - и че те касаят клетъчния стрес. Това може да обясни връзката със здравословното стареене и въздействието върху удължаването на живота и здравето.

Новите открития показват, че ползите от метформин за здравословното стареене могат да бъдат чрез взаимодействието му с протеин киназа D и MAPKAPK2.

„Никога не сме си представяли, че тези две кинази ще имат нещо общо с метформин“, отбелязва проф. Шоу.

Изследователите също така идентифицират нови цели и клетъчни механизми, които AMPK пътеката контролира, които също могат да бъдат от решаващо значение за успеха на метформин.

Екипите планират да продължат да изучават новите сигнални пътища, за да задълбочат разбирането си за многото ефекти на метформин.

Те искат да разберат как всички хора, не само тези с диабет тип 2, могат да се възползват от метформин и кои цели могат да бъдат включени.

„Резултатите разширяват нашето разбиране за това как метформин предизвиква лек стрес, който задейства сензорите за възстановяване на метаболитния баланс, обяснявайки някои от предишните предимства, като продължително здравословно стареене при моделни организми, приемащи метформин.“

Проф. Рубен Дж. Шоу