Studija otkriva kako lijek za dijabetes promiče zdravo starenje
Liječnici obično prepisuju metformin kako bi pomogli osobama s dijabetesom tipa 2 da smanje razinu šećera u krvi. Lijek povećava osjetljivost na inzulin svojim učincima na metabolizam glukoze.
Međutim, iako postoje jasni dokazi o učinkovitosti metformina, znanstvenici ne razumiju u potpunosti kako on djeluje sa stanicama i tkivima na molekularnoj razini.
Sada, novi Izvješća o ćelijama studija je mapirala aktivnost metformina u jetri i dala neke iznenađujuće rezultate.
Koristeći stanične kulture i miševe, istraživači su identificirali brojne biokemijske sklopke za uključivanje i isključivanje različitih staničnih i molekularnih procesa.
Nalazi rasvjetljuju ne samo mehanizam kontrole glukoze metformina, već i iznenađujući broj drugih reakcija i putova.
Istraživači sugeriraju, na primjer, da bi nova otkrića mogla objasniti nedavna otkrića o očitoj sposobnosti metformina da promiče zdravo starenje.
Već su u tijeku opsežna klinička ispitivanja metformina kako bi se ispitala učinkovitost lijeka u produljenju životnog vijeka i zdravlja - odnosno udjela u životnom vijeku osobe koju ona provodi u dobrom zdravlju. Međutim, temeljna biokemija nije jasna.
Na studiji su radili timovi iz tri istraživačka centra: Instituta Salk za biološke studije, Instituta za istraživanje Scripps - oba u La Jolli, CA - i Medicinskog fakulteta Weill Cornell u New Yorku.
"Ti rezultati", kaže Reuben J. Shaw, jedan od odgovarajućih autora studije, "pružaju nam nove načine za istraživanje kako bismo shvatili kako metformin djeluje kao lijek za dijabetes, zajedno sa svojim učincima na širenje zdravlja."
"To su putovi koje ni mi, niti bilo tko drugi, ne bismo mogli zamisliti", dodaje.
Shaw je profesor molekularne i stanične biologije na Salk institutu i direktor Centra za rak Salk.
Stari lijek s mnogo potencijalnih namjena
Ljudi su prvi put počeli koristiti metformin kao lijek za snižavanje glukoze prije više od 60 godina. Istraživači su pokazali da liječenje smanjuje prijevremene smrti među osobama s dijabetesom tipa 2.
U novije vrijeme znanstvenici su otkrili da metformin može biti učinkovit u brojnim drugim stanjima, uključujući pretilost, rak, metabolički sindrom, sindrom policističnih jajnika i bezalkoholnu masnu bolest jetre.
Druga nedavna istraživanja također sugeriraju da metformin može imati učinke protiv starenja i sposobnost zaštite kostiju, posebno tijekom ranih faza reumatoidnog artritisa.
Do nove studije, razumijevanje znanstvenika o biokemijskim učincima metformina bilo je ograničeno na saznanje da lijek aktivira signalni put zvan AMPK. Ovaj put igra ključnu ulogu u uravnoteženju razine energije u stanicama.
Profesor Shaw je također otkrio da kada je razina hranjivih sastojaka niska, put AMPK koči rast stanica i mijenja metabolizam. Istraživači su vidjeli ovaj učinak kod raka. Znajući ovo, profesor Shaw i kolege su se zapitali može li metformin djelovati i na druge načine.
Novi putevi mogu objasniti učinke protiv starenja
Za novo istraživanje, timovi su koristili "kvantitativnu proteomsku platformu" za screening kinaza. To su signalni proteini koji mogu uključiti i isključiti stanične procese.
Istraživači su pronašli stotine kinaza čija promjenljiva aktivnost brzo reagira na metformin s potencijalnim utjecajem na zdravo starenje. Mnogi signalni putovi rade neovisno o AMPK.
Znanstvenici su već bili svjesni dva puta - protein kinaze D i MAPKAPK2 - i da se tiču staničnog stresa. To bi moglo objasniti povezanost sa zdravim starenjem i utjecaje na produljenje životnog vijeka i zdravlja.
Nova otkrića sugeriraju da bi koristi od metformina za zdravo starenje mogle biti kroz njegovu interakciju s protein kinazom D i MAPKAPK2.
"Nismo ni pomislili da ove dvije kinaze imaju bilo kakve veze s metforminom", primjećuje prof. Shaw.
Istraživači su također identificirali nove ciljeve i stanične mehanizme kojima AMPK put upravlja, a koji bi također mogli biti presudni za uspjeh metformina.
Timovi planiraju nastaviti proučavati nove signalne putove kako bi produbili svoje razumijevanje mnogih učinaka metformina.
Žele otkriti kako bi svi pojedinci, a ne samo oni s dijabetesom tipa 2, mogli imati koristi od metformina i koji bi ciljevi mogli biti uključeni.
"Rezultati proširuju naše razumijevanje o tome kako metformin izaziva blagi stres koji pokreće senzore da uspostave metaboličku ravnotežu, objašnjavajući neke od prethodno prijavljenih blagodati, kao što je produženo zdravo starenje u modelnim organizmima koji uzimaju metformin."
Prof. Reuben J. Shaw
