Удивительный наркотик? Изучение молекулярных механизмов метформина, лекарства от диабета со средневековыми корнями

metformin
                Метформин в таблетках по 500 мг. Кредит: общественное достояние

Метформин — это препарат для лечения диабета 2-го типа, имеющий глубокие корни в средневековой народной медицине и обладающий мощной способностью снижать массу тела, жировую массу, циркулирующую глюкозу и вообще предотвращать расстройства у людей с повышенным риском.
                                                                                       

Новое исследование наиболее широко прописанного препарата для лечения диабета 2 типа в мире началось, поскольку глобальная эпидемия ожирения не ослабевает. Ожирение является ведущим фактором риска развития диабета 2 типа, нарушения обмена веществ.

Хотя ученые обнаружили, что более 60 процентов способности метформина контролировать тип 2 обусловлено снижением массы тела, до сих пор требовалось выявить ключевые молекулярные механизмы, лежащие в основе того, как лекарство выполняет свою работу.

В Соединенном Королевстве доктор Стивен О’Рахилли и его коллеги из Кембриджского университета находятся в авангарде ученых всего мира, которые провели серию исследований по метформину на людях и лабораторных животных. Команда показала, как препарат вызывает потерю веса, даже среди пациентов с сердцем, у которых нет диабета.

Помимо своей работы, другие ученые называют метформин чудодейственным лекарственным средством не только из-за его влияния на диабет 2 типа, но и из-за его возрастающей значимости в исследованиях рака и потенциального влияния в легких людей с диагнозом туберкулез.

«Метформин впервые был использован в качестве лекарства, снижающего уровень глюкозы, у пациентов с диабетом 2 типа», — сказал О’Рахилли, профессор клинической биохимии и медицины, в интервью Medical Xpress. «У этих [пациентов] потеря веса может быть довольно скромной, возможно потому, что когда вы снижаете уровень глюкозы при диабете 2 типа, вы прекращаете потерю калорий в моче в виде сахара, и это работает против эффектов снижения веса.

«Только когда были проведены долгосрочные исследования у участников, не страдающих диабетом, стало ясно, что люди, которые действительно хорошо соблюдают метформин, теряют в среднем около 6 процентов своей массы тела и могут не принимать его в течение многих лет, «добавил О’Рахилли, директор Института Метаболических Научно-Метаболических Исследований Wellcome Trust-MRC.

Сообщая в журнале Nature, О’Рахилли и его команда объяснили связь между метформином и ключевым циркулирующим белком, молекулой, известной как GDF15. Инициалы обозначают фактор роста и дифференцировки 15. Белок является членом суперсемейства TGF-β, обширной группы регуляторных белков клетки.

GDF15 осуществляет широкий спектр биологических активностей и обнаруживается в различных тканях, регулирующих апоптоз и восстановление клеток. Как оказалось, GDF15 играет важную роль в присутствии метформина для контроля диабета 2 типа.

Взаимоотношения теперь полностью выяснены О’Рахилли и его командой и впервые определяют молекулярные механизмы, лежащие в основе потери веса, которая происходит среди пациентов, принимающих препарат. Команда обнаружила, что метформин работает с GDF15 и сам по себе вызывает потерю веса и поддерживает энергетический баланс.

«Наши данные позволяют предположить, что большинство, если не все, эффекты метформина для снижения веса требуют GDF15. Однако метформин продолжает оказывать некоторые эффекты в снижении уровня глюкозы и инсулина, которые не зависят от потери веса и не зависят от GDF15, «О’Рахилли сказал.

Исследователи обнаружили, что «лечение метформином значительно повышает уровень [GDF15] у всех людей, которые регулярно принимают препарат», — сказал О’Рахилли.

Он назвал метформин самым распространенным лекарством от диабета на планете. Этот препарат, известный под общим названием метформин, продается под торговой маркой Glucophage. Шестьдесят планшетов стоят около 4 долларов на дисконтных рецептурных препаратах, таких как Walmart, в Соединенных Штатах.

Утвержденный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в 1995 году, метформин широко назначался на протяжении десятилетий в Европе, прежде чем он наконец получил зеленый свет в стране с более чем 30 миллионами диабетиков типа 2. Кроме того, в США насчитывается 84,1 миллиона человек с преддиабетом, заболеванием, которое может привести к распространенному заболеванию.

Среди лекарств метформин имеет давнее и легендарное прошлое. Соединение, предназначенное для превращения в метформин, впервые было выделено в средние века из французской сирени, растения, известного под научным названием Galega officinalis. Целебные цветы и листья вводились целителями пациентам, страдающим от постоянного мочеиспускания, что является признаком расстройства, которое позже станет известно как диабет. Активный ингредиент во французской сирени, растении, также называемом козьим рутом, был идентифицирован через сотни лет как галегин, который вызвал поразительное снижение уровня глюкозы в крови.

К 1950-м годам ученые смогли использовать методы народной медицины и разработать препарат, который стал метформином. В последние годы исследования д-ра Ллойда Тротмана в лаборатории Cold Spring Harbor в Нью-Йорке показали, что метформин эффективен против клеток рака предстательной железы. А в ноябре ученые из Мексики обнаружили, что метформин способствует уничтожению бактерий Mycobacterium tuberculosis в легких. Препарат усиливает активность антимикробных пептидов, известных как β-дефензины. Пептиды распространены в эпителиальной ткани легких и активны против грамотрицательных и грамположительных бактерий.

О’Рахилли и его коллеги описали преимущества метформина как в клинических испытаниях на людях, так и в экспериментах на животных моделях. В обоих типах исследований метформин влиял на потерю веса и активность GDF15.

Например, в одном из клинических испытаний на людях, упомянутых в статье Nature, команда измерила циркулирующий GDF15 и обнаружила, что после двух недель приема метформина было примерно 2,5-кратное увеличение циркулирующего gdf15. Чтобы определить, было ли это увеличение устойчивым, уровни белка измеряли через шесть, 12 и 18 месяцев. Пациенты, которые принимали метформин, теряли около 3,5% веса. В другом исследовании пациенты потеряли еще больше.

У мышей дикого типа пероральный метформин также увеличивал циркулирующий GDF15. Уровень белка дополнительно повысился в дистальном отделе кишечника и почек. Метформин предотвращал увеличение веса в ответ на диету с высоким содержанием жиров у животных, но не у мышей, не имеющих GDF15 или его рецепторного белка GFRAL. Команда обнаружила, что метформин оказывает влияние как на потребление энергии, так и на расход энергии, что требует GDF15.

О’Рахилли сказал, что исследование было воспроизведено другими командами, заверяя его и его коллег, что они продемонстрировали, как метформин снижает массу тела.

«Основные результаты нашей работы уже были независимо воспроизведены Грегом Стейнбергом в Университете МакМастера. Мы действительно проводим дальнейшие исследования, чтобы точно выяснить, откуда берется GDF15 и как он регулируется», — сказал О’Рахилли ./р>

Spread the love

Комментарии

No comments yet.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *