Чудодейно лекарство, изследващо молекулярните механизми на метформин, използвано за лечение на диабет
Само на стотинки доза, метформинът е лекарство за диабет тип 2 с далечни корени в средновековната народна медицина и мощна способност да намалява телесното тегло, мастната маса, циркулиращата глюкоза - и да предотврати изцяло разстройството Хора с повишен риск.
Нови изследвания на най-широко предписваното лекарство за диабет тип 2 в света идват, тъй като глобалната епидемия от затлъстяване продължава неотслабващо. Затлъстяването е водещият рисков фактор за диабет тип 2, метаболитно заболяване.
Докато учените са открили, че повече от 60 процента от контрола на метформин от тип 2 се получава от понижаването на телесното тегло, което е взето досега, за да разберат какви ключови молекулни механизми как лекарството си върши работата.
Във Великобритания Dr. Стивън О'Рахи и колегите му от университета в Кеймбридж са сред авангарда на учените по целия свят, които са се занимавали 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 чудодейно лекарство, не само поради въздействието му върху диабет тип 2, но и поради новото му значение в изследванията на рака и възможното въздействие върху белите дробове на диагностицираните с 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 [пациентите] загубата на тегло може да бъде много скромна, вероятно защото, когато намалите глюкозата при диабет тип 2, предпазвате калориите от загуба в урината като захар и противодействащи на редуциращите теглото ефекти.
„Едва когато бяха предприети дългосрочни проучвания при участници, които не са диабетици, стана ясно, че хората, които всъщност са имали добър мач с метформин, са загубили средно около 6 процента от телесното си тегло и могат да го държат в продължение на години "Добави О'Рахили, директор на Wellcome Trust-MRC Institute of Metabolic Science-Metabolic Research Laboratories.
Репортаж в списанието природата, O'Rahilly и неговият екип обясняват връзката между метформин и ключов циркулиращ протеин, молекула, известна като GDF15. Инициалите означават растеж и диференциация на фактор 15. Протеинът е член на суперсемейството TGF-β, голяма група клетъчно-регулаторни протеини.
GDF15 извършва голямо разнообразие от биологични дейности и се намира в голямо разнообразие от тъкани, регулирайки апоптозата и възстановяването на клетките. Както се оказва, GDF15 играе силна 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 постулират молекулярните механизми, които правят загубата на тегло при пациенти, приемащи лекарството. Метформин работи с GDF15 и сам по себе си предизвиква загуба на тегло и поддържа енергиен баланс, установи екипът.
„Нашите данни показват, че повечето, ако не и всички ефекти от загубата на тегло на метформин изискват GDF15. Въпреки това, метформинът продължава да има някои ефекти при понижаване на глюкозата и независимото от инсулина отслабване и независимо от GDF15, "каза О'Рахили.
Изследователите установяват, че "лечението с метформин повишава нивата [на GDF15] доста значително при всички хора, които приемат лекарството редовно", каза О'Рахили.
Той описа метформин като най-често предписваното лекарство за диабет на планетата. Обикновено известно като метформин, лекарството се предлага на пазара под марката Glucophage. Шестдесет таблетки струват около 4 долара в магазините за лекарства с отстъпка, като Walmart, в САЩ.
Одобрен от Американската администрация по храните и лекарствата през 1995 г., метформинът се предписва широко от десетилетия в Европа, преди най-накрая да получи зелена светлина в страна с повече от 30 милиона диабетици тип 2. В САЩ има допълнителни 84,1 милиона души с преддиабет, състояние, което може да доведе до пълна болест.
Сред лекарствата метформинът има дълга история. Съединението с метформин е изолирано за първи път през Средновековието от френски люляк, растение, научно известно като Galega officinalis. Настърганите листа се дават от лечители на пациенти с постоянно уриниране, отличителен белег на състояние, което по-късно ще стане известно като диабет. Активната съставка във френския люляк, растение, известно още като козя рута, е идентифицирана стотици години по-късно като галегин, което предизвиква значително намаляване на кръвната глюкоза.
До 50-те години учените успяват да се възползват от народната медицина и да разработят лекарството, което е метформин. През последните години ин витро проучвания на Dr. Лойд Тротман от лабораторията Cold Spring Harbor в Ню Йорк показа, 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 повишава активността на антимикробните пептиди, известни като β-дефензини. Пептидите са често срещани в белодробните епителни тъкани и са по-активни срещу Грам-отрицателни и Грам-положителни бактерии.
Междувременно O'Rahilly и колеги са описали ползите от метформин както в клинични изпитвания, така и в експерименти с животински модели. И при двата вида изследвания метформин повлиява загубата на тегло и активността на GDF15.
Например в клиничните изпитвания при хора, цитирани в природата На хартия екипът измерва циркулиращия GDF15 и установява, че след две седмици на метформин има около 2,5-кратно увеличение на циркулиращия GDF15. За да се види дали увеличението е продължило, нивата на протеин са измерени на шест, 12 и 18 месеца. Пациентите също са взели метформинова рана, губейки 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. Нивото на протеин допълнително се повишава в дисталните черва и бъбреците. Метформин предотвратява наддаването на тегло в отговор на диета с високо съдържание на мазнини при животни, но не и при мишки, които са получили GDF15 или неговия рецепторен протеин, GFRAL. Екипът установи, че метформин има ефекти върху енергийния прием и енергийните разходи, което изисква GDF15.
О'Рахили каза, че изследването е възпроизведено, като е помогнало на други екипи, гарантиращи на него и неговите колеги, че са демонстрирали как метформин намалява телесното тегло.