Επιστήμονες στο Baylor College of Medicine και διεθνείς συνεργάτες ανακάλυψαν έναν προηγουμένως άγνωστο νέο παράγοντα που μεσολαβεί στις κλινικά σχετικές επιδράσεις της μετφορμίνης: τον εγκέφαλο. Αποκαλύπτοντας μια εγκεφαλική οδό που εμπλέκεται στην αντιδιαβητική δράση της μετφορμίνης, οι ερευνητές ανακάλυψαν νέες δυνατότητες για την αποτελεσματικότερη και ακριβέστερη θεραπεία του διαβήτη.
«Είναι ευρέως αποδεκτό ότι η μετφορμίνη μειώνει τη γλυκόζη στο αίμα κυρίως μειώνοντας την παραγωγή γλυκόζης στο ήπαρ. Άλλες μελέτες έχουν διαπιστώσει ότι δρα μέσω του εντέρου», δήλωσε ο συγγραφέας Δρ. Makoto Fukuda, αναπληρωτής καθηγητής παιδιατρικής-διατροφής στο Baylor.
«Εξετάσαμε τον εγκέφαλο καθώς αναγνωρίζεται ευρέως ως βασικός ρυθμιστής του μεταβολισμού της γλυκόζης σε ολόκληρο το σώμα. Διερευνήσαμε εάν και πώς ο εγκέφαλος συμβάλλει στις αντιδιαβητικές επιδράσεις της μετφορμίνης».
Η ομάδα επικεντρώθηκε σε μια μικρή πρωτεΐνη που ονομάζεται Rap1, η οποία βρίσκεται σε ένα συγκεκριμένο τμήμα του εγκεφάλου γνωστό ως κοιλιακός-έσω υποθάλαμος (VMH). Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η ικανότητα της μετφορμίνης να μειώνει το σάκχαρο στο αίμα σε κλινικά σχετικές δόσεις εξαρτάται από την απενεργοποίηση της Rap1 σε αυτήν την περιοχή του εγκεφάλου.
Για να το ελέγξουν αυτό, ο Fukuda και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν γενετικά τροποποιημένα ποντίκια που δεν είχαν Rap1 στο VMH τους. Αυτά τα ποντίκια τρέφονταν με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά για να μιμηθούν τον διαβήτη τύπου 2. Όταν τους χορηγήθηκαν χαμηλές δόσεις μετφορμίνης, το φάρμακο απέτυχε να μειώσει το σάκχαρο στο αίμα τους. Ωστόσο, άλλα φάρμακα για τον διαβήτη, όπως η ινσουλίνη και οι αγωνιστές GLP-1, εξακολουθούσαν να λειτουργούν.
Για να δείξουν περαιτέρω ότι ο εγκέφαλος είναι βασικός παράγοντας, οι ερευνητές ενέκριναν μικροσκοπικές ποσότητες μετφορμίνης απευθείας στον εγκέφαλο διαβητικών ποντικών. Το αποτέλεσμα ήταν μια σημαντική πτώση του σακχάρου στο αίμα, ακόμη και με δόσεις χιλιάδες φορές μικρότερες από αυτές που χορηγούνται συνήθως από το στόμα.
«Ερευνήσαμε επίσης ποια κύτταρα στο VMH εμπλέκονταν στη διαμεσολάβηση των επιδράσεων της μετφορμίνης», δήλωσε ο Fukuda. «Διαπιστώσαμε ότι οι νευρώνες SF1 ενεργοποιούνται όταν η μετφορμίνη εισάγεται στον εγκέφαλο, γεγονός που υποδηλώνει ότι εμπλέκονται άμεσα στη δράση του φαρμάκου».
Χρησιμοποιώντας τομές εγκεφάλου, οι επιστήμονες κατέγραψαν την ηλεκτρική δραστηριότητα αυτών των νευρώνων. Η μετφορμίνη έκανε τους περισσότερους από αυτούς πιο ενεργούς, αλλά μόνο εάν υπήρχε Rap1. Σε ποντίκια που δεν είχαν Rap1 σε αυτούς τους νευρώνες, η μετφορμίνη δεν είχε καμία επίδραση, δείχνοντας ότι το Rap1 είναι απαραίτητο για τη μετφορμίνη ώστε να «ενεργοποιήσει» αυτά τα εγκεφαλικά κύτταρα και να μειώσει το σάκχαρο στο αίμα.
«Αυτή η ανακάλυψη αλλάζει τον τρόπο που σκεφτόμαστε τη μετφορμίνη», είπε ο Fukuda. «Δεν λειτουργεί μόνο στο ήπαρ ή στο έντερο, αλλά δρα και στον εγκέφαλο. Διαπιστώσαμε ότι ενώ το ήπαρ και τα έντερα χρειάζονται υψηλές συγκεντρώσεις του φαρμάκου για να ανταποκριθούν, ο εγκέφαλος αντιδρά σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα».
Αν και λίγα αντιδιαβητικά φάρμακα δρουν στον εγκέφαλο, αυτή η μελέτη δείχνει ότι η ευρέως χρησιμοποιούμενη μετφορμίνη το κάνει αυτό από την αρχή. «Αυτά τα ευρήματα ανοίγουν την πόρτα στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για τον διαβήτη που στοχεύουν άμεσα σε αυτήν την οδό στον εγκέφαλο», είπε ο Fukuda.
«Επιπλέον, η μετφορμίνη είναι γνωστή για άλλα οφέλη για την υγεία, όπως η επιβράδυνση της γήρανσης του εγκεφάλου. Σχεδιάζουμε να διερευνήσουμε εάν η ίδια αυτή εγκεφαλική σηματοδότηση Rap1 είναι υπεύθυνη για άλλες καλά τεκμηριωμένες επιδράσεις του φαρμάκου στον εγκέφαλο».
Η μελέτη δημοσιεύεται στο Science Advances.
Διάβασε ακόμα:
Η χρήση μετφορμίνης σχετίστηκε με μεγαλύτερη μακροζωία μεταξύ των ηλικιωμένων γυναικών – Γλυκούλι
