от Delthia Ricks, Medical Xpress
Само стотинки на доза, метформин е лекарство за диабет тип 2 с далечни корени в народната медицина на Средновековието и мощен капацитет да намалява телесното тегло, мастната маса, циркулиращата глюкоза и да предотврати изцяло разстройството при хора с повишен риск.
Ново изследване на най-широко предписваното лекарство за диабет тип 2 в света пристига, тъй като глобалната епидемия от затлъстяване продължава без да намалява. Затлъстяването е водещият рисков фактор за диабет тип 2, метаболитно разстройство.
Докато учените са открили, че повече от 60 процента от способността на метформин да контролира тип 2 се дължи на понижаване на телесното тегло, досега е било необходимо да се дразнят ключови молекулни механизми, лежащи в основата на това как лекарството си върши работата.
В Обединеното кралство д-р Стивън О'Рахи и колегите от университета в Кеймбридж са в авангарда на учените по целия свят, които се занимават с поредица от изследвания на метформин върху хора и лабораторни животни. Екипът показа как лекарството причинява загуба на тегло, дори сред сърдечно болни, които нямат диабет.
Извън работата си други учени приветстват метформин като чудно лекарство не само поради ефекта му върху диабет тип 2, но и поради появата му в научните изследвания на рака и потенциалното влияние в белите дробове на тези с диагноза туберкулоза.
„Метформин за първи път се използва като лекарство за понижаване на глюкозата при пациенти с диабет тип 2“, каза О'Рахи, професор по клинична биохимия и медицина, пред Medical Xpress. „При тези [пациенти] загубата на тегло може да бъде доста скромна, вероятно защото, когато намалите глюкозата при диабет тип 2, спрете да се губят калории в урината като захар и това работи срещу ефектите за намаляване на теглото.
„Едва когато бяха предприети дългосрочни проучвания при участници, които не са диабетици, стана ясно, че хората, които действително са имали добро съответствие с метформин, са загубили средно около 6 процента от телесното си тегло и могат да го държат в продължение на години“, добави О 'Rahilly, директор на Института за наука за метаболизма - Лаборатории за изследване на метаболизма - Wellcome Trust - MRC.
Отчитане в списанието Природата, O'Rahilly и неговият екип обясниха връзката между метформин и ключов циркулиращ протеин, молекула, известна като GDF15. Инициалите означават фактор на растеж и диференциация 15. Протеинът е член на суперсемейството TGF-β, огромна група клетъчни регулаторни протеини.
GDF15 извършва широк спектър от биологични дейности и се намира в различни тъкани, регулирайки апоптозата и възстановяването на клетките. Както се оказва, GDF15 играе мощна роля в присъствието на метформин за контролиране на диабет тип 2.
Взаимните взаимоотношения сега са напълно изяснени от О'Рахи и неговия екип и за първи път представя молекулярните механизми в основата на загубата на тегло, което се случва сред пациентите с лекарството. Метформин работи с GDF15 и сам по себе си, за да предизвика загуба на тегло и да поддържа енергийния баланс, установи екипът.
"Нашите данни наистина предполагат, че повечето, ако не всички, ефекти от загубата на тегло на метформин изискват GDF15. Въпреки това, метформин продължава да има някои ефекти при понижаване на глюкозата и инсулина, които са независими от загубата на тегло и независими от GDF15," O ' - каза Рахили.
Изследователите установиха, че "лечението с метформин повишава нивата [на GDF15] значително при всички хора, които приемат лекарството редовно", каза О'Рахили.
Той описа метформин като най-често предписваното лекарство за диабет на планетата. Познато като метформин, лекарството се продава под марката Glucophage. Шестдесет таблетки струват около 4 долара на дисконторите за лекарства, като Walmart, в САЩ.
Одобрен от Американската администрация по храните и лекарствата през 1995 г., метформин се предписва широко в продължение на десетилетия в Европа, преди най-накрая да получи зелена светлина в държава с повече от 30 милиона диабетици тип 2. Освен това в САЩ има 84,1 милиона души с преддиабет, състояние, което може да доведе до пълната болест.
Сред лекарствата метформинът има дълго и споменато минало. Съединението, предназначено да стане метформин, е изолирано за първи път през средновековието от френския люляк, растение, научно известно като Galega officinalis. Земните цветя и листа се прилагат от лечители на пациенти, страдащи от постоянно уриниране, отличителен белег на разстройство, което по-късно ще стане известно като диабет. Активната съставка във френския люляк, растение, наричано още козя рута, бе идентифицирана стотици години по-късно като галегин, което предизвика поразително намаляване на кръвната глюкоза.
До 50-те години на миналия век учените са успели да използват народната медицина и да разработят лекарството, което се е превърнало в метформин. През последните години in vitro проучвания на д-р Лойд Тротман от лабораторията Cold Spring Harbor в Ню Йорк показаха, че метформинът е ефективен срещу раковите клетки на простатата. И през ноември учените в Мексико установиха, че метформинът насърчава унищожаването на бактериите Mycobacterium tuberculosis в белите дробове. Лекарството засилва активността на антимикробните пептиди, известни като β-дефензини. Пептидите са често срещани в белодробната епителна тъкан и са активни срещу Грам отрицателни и Грам положителни бактерии.
Междувременно O'Rahilly и колеги са описали ползите от метформин както в клинични проучвания при хора, така и в експерименти, включващи животински модели. И при двата вида изследвания метформин повлиява загубата на тегло и активността на GDF15.
Например в едно от клиничните изпитвания при хора, цитирано в Природата хартия, екипът измерва циркулиращия GDF15 и установява, че след две седмици на метформин има приблизително 2,5-кратно увеличение на циркулиращия GDF15. За да се определи дали увеличението е продължило, нивата на протеин са измерени шест, 12 и 18 месеца. Пациентите, които са приемали метформин, са загубили около 3,5% от телесното си тегло. В друго проучване пациентите загубиха още повече.
При мишки от див тип пероралният метформин също повишава циркулиращия GDF15. Протеиновите нива допълнително се повишиха в дисталното черво и бъбреците. Метформин предотвратява наддаването на тегло в отговор на диета с високо съдържание на мазнини при животните, но не и при мишки без липса на GDF15 или неговия рецепторен протеин, GFRAL. Екипът установи, че метформин има ефект както върху енергийния прием, така и върху енергийните разходи, които изискват GDF15.
О'Рахили каза, че изследването е възпроизведено от други екипи, които уверяват него и колегите му, че са демонстрирали как метформин намалява телесното тегло.
"Ключовите констатации от нашата работа вече са възпроизведени независимо от Грег Щайнбърг от университета Макмастър. Наистина предприемаме допълнителни проучвания, за да проучим точно откъде идва GDF15 и как е регулиран", каза О'Рахили.
Повече информация: Антъни П. Кол и сътр. GDF15 медиира ефектите на метформин върху телесното тегло и енергийния баланс, Природата (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1911-y