Jak działa metformina – i dlaczego robi znacznie więcej, niż oczekiwano

Średniowieczna roślina, współczesny cudowny lek

Metformina jest najczęściej przepisywanym lekiem na cukrzycę na świecie, przyjmowanym przez około 150 milionów ludzi. Kosztuje grosze za pigułkę, jest stosowana klinicznie od 1957 roku, a jej początki sięgają kwitnącej rośliny zwanej Galega officinalis – znanej jako rutwica lekarska – stosowanej w średniowiecznej Europie w celu łagodzenia objawów tego, co obecnie nazywamy cukrzycą.

Jednak po prawie siedmiu dekadach stosowania klinicznego naukowcy wciąż odkrywają nowe możliwości metforminy. Oprócz kontrolowania poziomu cukru we krwi, jest ona obecnie badana jako potencjalna broń przeciwko rakowi, chorobom sercowo-naczyniowym, chorobie Alzheimera, a nawet samemu starzeniu się.

Od kwiatu do apteki

W połowie XIX wieku chemicy odkryli, że Galega officinalis jest bogata w guanidynę, związek obniżający poziom glukozy we krwi. Pochodne guanidyny testowano na pacjentach z cukrzycą w latach dwudziestych XX wieku, ale zrezygnowano z nich ze względu na toksyczność. Metformina – dimetylobiguanid – została zsyntetyzowana w tamtej epoce, ale pomijana aż do lat czterdziestych XX wieku, kiedy to naukowcy badający środki przeciwmalaryczne zauważyli, że obniża ona poziom cukru we krwi podczas badań klinicznych nad grypą.

Francuski lekarz Jean Sterne promował metforminę w leczeniu cukrzycy w 1957 roku, tworząc nazwę handlową Glucophage – dosłownie „zjadacz glukozy”. Dopiero w 1995 roku amerykańska FDA zatwierdziła ją, ale metformina szybko stała się lekiem pierwszego rzutu w leczeniu cukrzycy typu 2, zalecanym przez wytyczne na całym świecie.

Jak to właściwie działa

Pomimo długiej historii, dokładne mechanizmy działania metforminy pozostają zaskakująco dyskutowane. Naukowcy zidentyfikowali kilka nakładających się szlaków:

• Inhibicja kompleksu mitochondrialnego I – Metformina zmniejsza aktywność mitochondrialnego łańcucha oddechowego, zmniejszając zdolność komórki do wytwarzania energii z glukozy, co z kolei obniża poziom cukru we krwi.
• Aktywacja AMPK – Włącza kinazę białkową aktywowaną przez AMP, główny czujnik energii komórki, który zwiększa wychwyt glukozy i utlenianie kwasów tłuszczowych.
• Hamowanie produkcji glukozy w wątrobie – Zmniejsza produkcję glukozy w wątrobie, co jest głównym powodem spadku poziomu cukru we krwi na czczo.
• Wpływ na mikrobiom jelitowy – Zaskakujące odkrycie: metformina zmienia skład bakterii jelitowych w sposób, który niezależnie poprawia metabolizm. Badania pokazują, że preparat działający tylko w jelitach, o minimalnym wchłanianiu ogólnoustrojowym, nadal może obniżać poziom glukozy we krwi.

Ta mnogość mechanizmów jest właśnie tym, co czyni metforminę tak intrygującą dla naukowców poszukujących zastosowań poza cukrzycą.

Rozszerzające się horyzonty

Metformina jest obecnie badana pod kątem niezwykłego zakresu schorzeń. Badania obserwacyjne powiązały ją ze zmniejszoną częstością występowania raka u pacjentów z cukrzycą, prawdopodobnie poprzez hamowanie szlaku sygnałowego mTOR, który napędza wzrost komórek. Jest stosowana poza wskazaniami w zespole policystycznych jajników (PCOS), gdzie pomaga przywrócić owulację. Naukowcy badają również jej potencjał w ochronie sercowo-naczyniowej, niealkoholowej stłuszczeniowej chorobie wątroby, a nawet w chorobach neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera.

Niedawne badanie kliniczne wykazało, że metformina może pomóc osobom z cukrzycą typu 1 – stanem, w którym tradycyjnie nie jest przepisywana – zużywać o około 12% mniej insuliny przy jednoczesnym utrzymaniu stabilnego poziomu cukru we krwi, zgodnie z ScienceDaily.

Czy może spowolnić starzenie?

Najodważniejszym twierdzeniem na temat metforminy jest to, że może ona spowolnić samo starzenie się biologiczne. Badanie TAME (Targeting Aging with Metformin), prowadzone przez dr. Nira Barzilaia w Albert Einstein College of Medicine, ma na celu rekrutację 3000 dorosłych w wieku 65–79 lat, aby sprawdzić, czy metformina opóźnia grupę chorób związanych z wiekiem – raka, choroby serca, pogorszenie funkcji poznawczych i śmierć – jako całość.

Badania opublikowane w Signal Transduction and Targeted Therapy wykazały, że metformina spowalnia biomarkery śledzone przez zegary starzenia, pomiary epigenetyczne, które szacują wiek biologiczny. Jeśli badanie TAME potwierdzi te wyniki, metformina może stać się pierwszym lekiem zatwierdzonym przez FDA, który celuje w starzenie się jako stan chorobowy.

Tania, bezpieczna i wciąż zaskakująca

Profil bezpieczeństwa metforminy jest dobrze ugruntowany po dziesięcioleciach stosowania. Działania niepożądane – głównie żołądkowo-jelitowe – są zwykle łagodne i przemijające. Najpoważniejsze ryzyko, kwasica mleczanowa, jest niezwykle rzadkie. Przy koszcie często poniżej 10 dolarów miesięcznie w postaci generycznej, pozostaje jednym z najbardziej opłacalnych leków w medycynie.

To, co czyni metforminę niezwykłą, to nie żaden pojedynczy przełom, ale jej uparte odmawianie dopasowania się do jednej kategorii. Cząsteczka wywodząca się ze średniowiecznego ludowego lekarstwa wciąż podważa to, co współczesna medycyna myśli, że jeden lek może zrobić – a naukowcy wciąż mapują pełny zakres jej działania.