Η μελέτη αποκαλύπτει πώς το φάρμακο διαβήτη προάγει την υγιή γήρανση
Οι γιατροί συνήθως συνταγογραφούν μετφορμίνη για να βοηθήσουν τα άτομα με διαβήτη τύπου 2 να μειώσουν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα τους. Το φάρμακο αυξάνει την ευαισθησία στην ινσουλίνη μέσω των επιδράσεών του στον μεταβολισμό της γλυκόζης.
Ωστόσο, παρόλο που υπάρχουν σαφείς ενδείξεις της αποτελεσματικότητας της μετφορμίνης, οι επιστήμονες δεν καταλαβαίνουν πλήρως πώς αλληλεπιδρά με κύτταρα και ιστούς σε μοριακό επίπεδο.
Τώρα, ένα νέο Αναφορές κυττάρων Η μελέτη έχει χαρτογραφήσει τη δραστηριότητα της μετφορμίνης στο ήπαρ και απέδωσε κάποια εκπληκτικά αποτελέσματα.
Χρησιμοποιώντας κυτταρικές καλλιέργειες και ποντίκια, οι ερευνητές εντόπισαν πολλούς βιοχημικούς διακόπτες για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση διαφόρων κυτταρικών και μοριακών διαδικασιών.
Τα ευρήματα ρίχνουν φως όχι μόνο στον μηχανισμό ελέγχου της γλυκόζης της μετφορμίνης, αλλά και σε έναν εκπληκτικό αριθμό άλλων αντιδράσεων και οδών.
Οι ερευνητές προτείνουν, για παράδειγμα, ότι τα νέα ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξήγηση πρόσφατων αποκαλύψεων σχετικά με την προφανή ικανότητα της μετφορμίνης να προάγει την υγιή γήρανση.
Οι κλινικές δοκιμές μεγάλης κλίμακας της μετφορμίνης βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη για να ελεγχθεί η αποτελεσματικότητα του φαρμάκου στην παράταση της διάρκειας ζωής και της υγείας - δηλαδή, το ποσοστό της διάρκειας ζωής ενός ατόμου που περνάει σε καλή υγεία. Ωστόσο, η υποκείμενη βιοχημεία ήταν ασαφής.
Ομάδες από τρία ερευνητικά κέντρα εργάστηκαν στη μελέτη: το Ινστιτούτο Βιολογικών Μελετών Salk, το Ινστιτούτο Ερευνών Scripps - και οι δύο στη La Jolla, CA - και το Ιατρικό Κολέγιο Weill Cornell στη Νέα Υόρκη.
«Αυτά τα αποτελέσματα», λέει ο Reuben J. Shaw, ένας από τους αντίστοιχους συγγραφείς της μελέτης, «μας παρέχει νέους δρόμους για να διερευνήσουμε προκειμένου να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί η μετφορμίνη ως φάρμακο για το διαβήτη, μαζί με τις επιπτώσεις της στην υγεία».
«Αυτά είναι μονοπάτια που ούτε εμείς ούτε κανένας άλλος θα φανταζόμασταν», προσθέτει.
Ο Shaw είναι καθηγητής μοριακής και κυτταρικής βιολογίας στο Salk Institute και διευθυντής του Salk Cancer Center.
Ένα παλιό φάρμακο με πολλές πιθανές χρήσεις
Οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν μετφορμίνη ως φάρμακο μείωσης της γλυκόζης πριν από περισσότερα από 60 χρόνια. Οι ερευνητές έχουν δείξει ότι η θεραπεία μειώνει τους πρόωρους θανάτους μεταξύ ατόμων με διαβήτη τύπου 2.
Πιο πρόσφατα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η μετφορμίνη μπορεί να είναι αποτελεσματική σε αρκετές άλλες καταστάσεις, όπως η παχυσαρκία, ο καρκίνος, το μεταβολικό σύνδρομο, το σύνδρομο πολυκυστικών ωοθηκών και η μη αλκοολική λιπώδης ηπατική νόσος.
Άλλες πρόσφατες έρευνες έχουν επίσης δείξει ότι η μετφορμίνη μπορεί να έχει αντιγηραντική δράση και ικανότητα προστασίας των οστών, ειδικά κατά τις πρώτες φάσεις της ρευματοειδούς αρθρίτιδας.
Μέχρι τη νέα μελέτη, η κατανόηση των βιοχημικών επιπτώσεων της μετφορμίνης από τους επιστήμονες περιοριζόταν στη γνώση ότι το φάρμακο ενεργοποιεί μια οδό σηματοδότησης που ονομάζεται AMPK. Αυτό το μονοπάτι παίζει βασικό ρόλο στην εξισορρόπηση των επιπέδων ενέργειας στα κύτταρα.
Ο καθηγητής Shaw είχε επίσης ανακαλύψει ότι όταν τα επίπεδα θρεπτικών ουσιών είναι χαμηλά, η οδός AMPK συγκρατεί την ανάπτυξη των κυττάρων και μεταβάλλει το μεταβολισμό. Οι ερευνητές έχουν δει αυτό το αποτέλεσμα στον καρκίνο. Γνωρίζοντας αυτό, ο καθηγητής Shaw και οι συνάδελφοί του αναρωτήθηκαν αν η μετφορμίνη μπορεί να λειτουργήσει και σε άλλα μονοπάτια.
Τα νέα μονοπάτια μπορεί να εξηγήσουν τα αντιγηραντικά αποτελέσματα
Για τη νέα μελέτη, οι ομάδες χρησιμοποίησαν μια «ποσοτική πλατφόρμα πρωτεωμικής» για τον έλεγχο των κινασών. Αυτές είναι σηματοδοτικές πρωτεΐνες που μπορούν να ενεργοποιήσουν και να απενεργοποιήσουν τις κυτταρικές διεργασίες.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν εκατοντάδες κινάσες των οποίων η δραστηριότητα μεταγωγής ανταποκρίνεται γρήγορα στη μετφορμίνη με πιθανό αντίκτυπο στην υγιή γήρανση. Πολλές από τις οδούς σηματοδότησης λειτουργούν ανεξάρτητα από το AMPK.
Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη δύο από τις οδούς - την πρωτεϊνική κινάση D και το MAPKAPK2 - και ότι αφορούν το κυτταρικό στρες. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει τη σχέση με την υγιή γήρανση και τις επιπτώσεις στην παράταση της διάρκειας ζωής και της υγείας.
Τα νέα ευρήματα δείχνουν ότι τα οφέλη της μετφορμίνης στην υγιή γήρανση θα μπορούσαν να είναι μέσω της αλληλεπίδρασής της με την πρωτεϊνική κινάση D και το MAPKAPK2.
«Ποτέ δεν φανταζόμασταν ότι αυτές οι δύο κινάσες θα είχαν καμία σχέση με τη μετφορμίνη», σχολιάζει ο καθηγητής Shaw.
Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης νέους στόχους και μηχανισμούς κυττάρων που ελέγχει το μονοπάτι AMPK που μπορεί επίσης να είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχία της μετφορμίνης.
Οι ομάδες σχεδιάζουν να συνεχίσουν να μελετούν τις νέες οδούς σηματοδότησης για να εμβαθύνουν την κατανόησή τους για τις πολλές επιδράσεις της μετφορμίνης.
Είναι πρόθυμοι να μάθουν πώς όλα τα άτομα, όχι μόνο τα άτομα με διαβήτη τύπου 2, θα μπορούσαν να επωφεληθούν από τη μετφορμίνη και ποιοι στόχοι θα μπορούσαν να εμπλακούν.
"Τα αποτελέσματα διευρύνουν την κατανόησή μας για το πώς η μετφορμίνη προκαλεί ένα ήπιο άγχος που ενεργοποιεί τους αισθητήρες να αποκαταστήσουν τη μεταβολική ισορροπία, εξηγώντας μερικά από τα οφέλη που αναφέρθηκαν προηγουμένως, όπως η παρατεταμένη υγιή γήρανση σε μοντέλα οργανισμών που λαμβάνουν μετφορμίνη."
Καθ. Reuben J. Shaw
