Csodaszer a metformin, egy diabéteszes gyógyszer molekuláris mechanizmusainak feltárása
Csak egy filléres adagban a metformin egy 2-es típusú cukorbetegség gyógyszer, amelynek távoli gyökerei vannak a középkori népi gyógyászatban, és erős képessége a testtömeg, a zsírtömeg, a keringő glükóz csökkentésére - és a betegség teljes megelőzésére. Fokozottan veszélyeztetett emberek.
A világon a legszélesebb körben felírt 2-es típusú cukorbetegségről szóló új kutatások jönnek, mivel az elhízás világméretű járványa változatlanul folytatódik. Az elhízás a 2-es típusú cukorbetegség, egy anyagcsere-betegség vezető rizikófaktora.
Míg a tudósok azt találták, hogy a 2-es típusú metformin-kontroll több mint 60 százaléka a testtömeg csökkenéséből származik, eddig azt vette igénybe, hogy megtudja, milyen kulcsfontosságú molekuláris mechanizmusok miként végzi a gyógyszer a munkáját.
Az Egyesült Királyságban dr. Stephen O'Rahilly és a Cambridge-i Egyetem munkatársai világszerte a tudósok élmezőnyében vannak, akik metformin-vizsgálatok sorozatát folytatták emberen és laboratóriumi állatokon. A csapat megmutatta, hogy a gyógyszer hogyan okoz fogyást, még a cukorbetegségben nem szenvedő szívbetegek körében is.
Munkájukon kívül más tudósok a metformint csodaszernek üdvözlik, nemcsak a 2-es típusú cukorbetegségre gyakorolt hatása miatt, hanem a rákkutatásban betöltött új jelentősége és a tuberkulózissal diagnosztizáltak tüdejébe gyakorolt lehetséges hatása miatt.
"A metformint először glükózcsökkentő gyógyszerként alkalmazták 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél" - mondta O'Rahilly, a klinikai biokémia és az orvostudomány professzora az Medical Xpress-nek. „Ezekben a betegekben a súlycsökkenés nagyon szerény lehet, valószínűleg azért, mert amikor a 2-es típusú cukorbetegségben csökkenti a glükózt, folyamatosan fogy a kalória, a vizeletben van cukor és ellensúlyozza a súlycsökkentő hatásokat.
„Csak akkor, amikor nem diabéteszes résztvevőknél hosszú távú vizsgálatokat végeztek, világossá vált, hogy azok az emberek, akiknek valóban jó volt a metforminnal, átlagosan testtömegük körülbelül 6 százalékát vesztették el, és évekig ki tudták tartani. "Hozzáadta O'Rahilly, a Wellcome Trust-MRC Metabolikus Tudomány Intézet-Metabolikus Kutató Laboratóriumok igazgatója.
Jelentés a magazinban természet, O'Rahilly és csapata elmagyarázza a kapcsolatot a metformin és egy kulcsfontosságú keringő fehérje, egy GDF15 néven ismert molekula között. Az iniciálék a 15. faktor növekedését és differenciálódását jelentik. A fehérje a TGF-β szupercsalád tagja, a sejtszabályozó fehérjék nagy csoportja.
A GDF15 sokféle biológiai aktivitást végez, és sokféle szövetben található meg, amelyek szabályozzák az apoptózist és a sejtek helyreállítását. Mint kiderült, a GDF15 fontos szerepet játszik a metformin jelenlétében a 2-es típusú cukorbetegség szabályozásában.
A kölcsönös kapcsolatot O'Rahilly és csapata mára teljesen felvilágosította, és először feltételezte azokat a molekuláris mechanizmusokat, amelyek a súlycsökkenést eredményezik a gyógyszert szedő betegeknél. A metformin a GDF15-gyel dolgozik, és önmagában is súlycsökkenést vált ki és fenntartja az energiaegyensúlyt - állapította meg a csapat.
„Adataink arra utalnak, hogy a metformin súlycsökkentő hatásainak többségéhez, ha nem az összeshez, GDF15 szükséges. A metforminnak azonban továbbra is van némi hatása a glükóz és az inzulinfüggetlen fogyás csökkentésében és független a GDF15-től "- mondta O'Rahilly.
A kutatók azt találták, hogy "a metformin-kezelés meglehetősen jelentősen megemelte a [GDF15] szintjét azokban az emberekben, akik rendszeresen szedik a gyógyszert" - mondta O'Rahilly.
A metformint a bolygón a legszélesebb körben felírt cukorbetegség gyógyszereként írta le. A közismert nevén metformin, a gyógyszert Glucophage márkanév alatt forgalmazzák. Hatvan tabletta körülbelül 4 dollárba kerül az amerikai vényköteles gyógyszerek áruházaiban, például a Walmartban.
Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala által 1995-ben jóváhagyott metformint évtizedek óta széles körben írták fel Európában, mire végül zöld utat kapott egy több mint 30 millió 2-es típusú cukorbeteg országban. Az Egyesült Államokban további 84,1 millióan szenvednek cukorbetegség előtti betegségben, amely olyan állapot vezethet, amely teljes körű betegséghez vezethet.
A gyógyszerek közül a metforminnak hosszú és emeletes története van. A metforminnal előállított vegyületet először a középkorban izolálták a francia orgonából, amely növény tudományosan Galega officinalis néven ismert. A reszelt leveleket a gyógyítók állandó vizeletürítéssel kezelt betegeknek adták, ami egy olyan állapot fémjelzi, amelyet később cukorbetegségnek hívnak. A francia orgona, a kecske rue néven is ismert növény hatóanyagát több száz évvel később galegineként azonosították, ami a vércukorszint jelentős csökkenését váltja ki.
Az ötvenes évekre a tudósok képesek voltak felhasználni a népi gyógyászatot és kifejleszteni a metformint. Az elmúlt években in vitro vizsgálatok dr. Lloyd Trotman a New York-i Cold Spring Harbour Laboratóriumban bebizonyította, hogy a metformin hatékony a prosztatarák sejtjeivel szemben. Novemberben pedig Mexikóban a tudósok megállapították, hogy a metformin elősegíti a Mycobacterium tuberculosis baktériumok elpusztulását a tüdőben. A gyógyszer növeli a β-defenzinek néven ismert antimikrobiális peptidek aktivitását. A peptidek gyakoriak a tüdő hámszövetében, és aktívabbak a Gram-negatív és Gram-pozitív baktériumok ellen.
O'Rahilly és munkatársai pedig mind a klinikai, mind az állatmodell-kísérletek során leírták a metformin előnyeit. Mindkét típusú kutatásban a metformin befolyásolta a fogyást és a GDF15 aktivitását.
Például a humán klinikai vizsgálatokban a természet Papíron a csapat megmérte a keringő GDF15-et, és megállapította, hogy két hét múlva metforminnal körülbelül 2,5-szeresére nőtt a keringő GDF15. Annak megállapítására, hogy a növekedés tartósan fennmaradt-e, a fehérje szintet hat, 12 és 18 hónapban mértük. A betegek metformin sebet is szedtek, testsúlyuk körülbelül 3,5 százalékát vesztve. Egy másik vizsgálatban a betegek még többet vesztettek.
Vad típusú egereknél az orális metformin is növelte a keringő GDF15-et. A fehérje szint emellett emelkedett a disztális belekben és a vesékben. A metformin megakadályozza a súlygyarapodást a magas zsírtartalmú étrendre reagálva állatokban, de nem egerekben, akik GDF15-et vagy annak receptor fehérjét, a GFRAL-t kapják. A metformin hatással volt az energiafogyasztásra és az energiafelhasználásra, amihez GDF15 szükséges - állapította meg a csapat.
O'Rahilly elmondta, hogy a kutatást megismételték azzal, hogy segítettek más csapatoknak, biztosítva őt és kollégáit, hogy bebizonyították, hogy a metformin csökkenti a testsúlyt.