Štúdia odhaľuje, ako liek na cukrovku podporuje zdravé starnutie
Lekári bežne predpisujú metformín na pomoc ľuďom s cukrovkou 2. typu znížiť hladinu cukru v krvi. Liečivo zvyšuje citlivosť na inzulín svojimi účinkami na metabolizmus glukózy.
Aj keď existujú jasné dôkazy o účinnosti metformínu, vedci úplne nerozumejú jeho interakcii s bunkami a tkanivami na molekulárnej úrovni.
Teraz nový Správy buniek Štúdia mapovala aktivitu metformínu v pečeni a priniesla niekoľko prekvapivých výsledkov.
Vedci pomocou bunkových kultúr a myší identifikovali početné biochemické spínače na zapínanie a vypínanie rôznych bunkových a molekulárnych procesov.
Zistenia objasňujú nielen mechanizmus kontroly glukózy metformínom, ale aj prekvapivý počet ďalších reakcií a ciest.
Vedci napríklad naznačujú, že nové objavy by mohli pomôcť vysvetliť nedávne odhalenia o zjavnej schopnosti metformínu podporovať zdravé starnutie.
Rozsiahle klinické štúdie metformínu už prebiehajú s cieľom otestovať účinnosť lieku pri predlžovaní dĺžky života a zdravia - to znamená podiel dĺžky života človeka, ktorý strávi v dobrom zdraví. Avšak základná biochémia bola nejasná.
Na štúdii pracovali tímy z troch výskumných centier: Salk Institute for Biological Studies, Scripps Research Institute - oba v La Jolla v Kalifornii - a Weill Cornell Medical College v New Yorku.
„Tieto výsledky,“ hovorí Reuben J. Shaw, jeden z korešpondujúcich autorov štúdie, „nám poskytujú nové cesty k skúmaniu, aby sme pochopili, ako metformín funguje ako liek na cukrovku, spolu s jeho účinkami na zdravie.“ “
"Toto sú cesty, ktoré by sme si ani my, ani nikto iný nepredstavovali," dodáva.
Shaw je profesorom molekulárnej a bunkovej biológie na Salkovom inštitúte a riaditeľom Salk Cancer Center.
Stará droga s mnohými možnými využitiami
Ľudia prvýkrát začali používať metformín ako liek znižujúci hladinu glukózy pred viac ako 60 rokmi. Vedci preukázali, že táto liečba znižuje predčasné úmrtia u ľudí s cukrovkou 2. typu.
Vedci nedávno zistili, že metformín môže byť účinný pri mnohých ďalších stavoch, vrátane obezity, rakoviny, metabolického syndrómu, syndrómu polycystických ovárií a nealkoholického tukového ochorenia pečene.
Ďalší nedávny výskum tiež naznačuje, že metformín môže mať účinky proti starnutiu a schopnosť chrániť kosti, najmä v počiatočných fázach reumatoidnej artritídy.
Až do novej štúdie sa pochopenie vedcov o biochemických účinkoch metformínu obmedzilo na vedomie, že liečivo aktivuje signálnu cestu zvanú AMPK. Táto dráha hrá kľúčovú úlohu pri vyrovnávaní energetických hladín v bunkách.
Profesor Shaw tiež zistil, že keď sú hladiny živín nízke, dráha AMPK brzdí rast buniek a mení metabolizmus. Vedci videli tento účinok pri rakovine. Vedieť to viedlo profesora Shawa a kolegov k tomu, aby si položili otázku, či metformín môže účinkovať aj inými cestami.
Nové cesty môžu vysvetľovať účinky proti starnutiu
Pre novú štúdiu tímy použili na skríning kináz „kvantitatívnu proteomickú platformu“. Jedná sa o signalizačné proteíny, ktoré môžu zapínať a vypínať bunkové procesy.
Vedci našli stovky kináz, ktorých spínacia aktivita rýchlo reaguje na metformín s potenciálnym dopadom na zdravé starnutie. Mnohé zo signalizačných dráh fungujú nezávisle od AMPK.
Vedci už vedeli o dvoch dráhach - proteínkináze D a MAPKAPK2 - a že sa týkajú bunkového stresu. To by mohlo vysvetliť súvislosť so zdravým starnutím a dopady na predĺženie dĺžky života a zdravia.
Nové objavy naznačujú, že prínos metformínu pre zdravé starnutie môže byť prostredníctvom jeho interakcie s proteínkinázou D a MAPKAPK2.
"Nikdy sme si nemysleli, že tieto dve kinázy budú mať niečo spoločné s metformínom," poznamenáva profesor Shaw.
Vedci tiež identifikovali nové ciele a bunkové mechanizmy, ktoré AMPK dráha kontroluje, ktoré môžu byť tiež rozhodujúce pre úspech metformínu.
Tímy plánujú pokračovať v štúdiu nových signálnych ciest, aby prehĺbili svoje pochopenie mnohých účinkov metformínu.
Veľmi sa snažia zistiť, ako môžu mať metformín úžitok všetci jedinci, nielen pacienti s cukrovkou 2. typu, a ktorých cieľov by sa to mohlo týkať.
"Výsledky rozširujú naše chápanie toho, ako metformín vyvoláva mierny stres, ktorý spúšťa senzory na obnovenie metabolickej rovnováhy, a vysvetľujú niektoré z predtým uvedených výhod, ako napríklad predĺžené zdravé starnutie v modelových organizmoch užívajúcich metformín."
Prof. Reuben J. Shaw
