Uno studio rivela come il farmaco per il diabete promuova un invecchiamento sano
I medici prescrivono comunemente la metformina per aiutare le persone con diabete di tipo 2 ad abbassare i livelli di zucchero nel sangue. Il farmaco aumenta la sensibilità all'insulina attraverso i suoi effetti sul metabolismo del glucosio.
Tuttavia, sebbene vi siano prove evidenti dell'efficacia della metformina, gli scienziati non comprendono appieno come interagisce con cellule e tessuti a livello molecolare.
Ora, un nuovo Rapporti sulle celle studio ha mappato l'attività della metformina nel fegato e ha prodotto alcuni risultati sorprendenti.
Utilizzando colture cellulari e topi, i ricercatori hanno identificato numerosi interruttori biochimici per attivare e disattivare vari processi cellulari e molecolari.
I risultati fanno luce non solo sul meccanismo di controllo del glucosio da parte della metformina, ma anche su un numero sorprendente di altre reazioni e percorsi.
I ricercatori suggeriscono, ad esempio, che le nuove scoperte potrebbero aiutare a spiegare le recenti rivelazioni sull'apparente capacità della metformina di promuovere un invecchiamento sano.
Sono già in corso studi clinici su larga scala sulla metformina per testare l'efficacia del farmaco nel prolungare la durata della vita e della salute, ovvero la percentuale della durata della vita di una persona che trascorre in buona salute. Tuttavia, la biochimica sottostante non è stata chiara.
I team di tre centri di ricerca hanno lavorato allo studio: il Salk Institute for Biological Studies, lo Scripps Research Institute - entrambi a La Jolla, CA - e il Weill Cornell Medical College di New York.
"Questi risultati", afferma Reuben J. Shaw, uno degli autori corrispondenti dello studio, "ci forniscono nuove strade da esplorare per capire come funziona la metformina come farmaco per il diabete, insieme ai suoi effetti di estensione della salute".
"Questi sono percorsi che né noi né nessun altro avremmo immaginato", aggiunge.
Shaw è un professore di biologia molecolare e cellulare presso il Salk Institute e direttore del Salk Cancer Center.
Un vecchio farmaco con molti potenziali usi
Gli esseri umani hanno iniziato a utilizzare la metformina come farmaco ipoglicemizzante più di 60 anni fa. I ricercatori hanno dimostrato che il trattamento riduce le morti premature tra le persone con diabete di tipo 2.
Più recentemente, gli scienziati hanno scoperto che la metformina può essere efficace in una serie di altre condizioni, tra cui obesità, cancro, sindrome metabolica, sindrome dell'ovaio policistico e steatosi epatica non alcolica.
Altre recenti ricerche hanno anche suggerito che la metformina può avere effetti antietà e una capacità di proteggere le ossa, specialmente durante le prime fasi dell'artrite reumatoide.
Fino al nuovo studio, la comprensione degli scienziati degli effetti biochimici della metformina era limitata alla consapevolezza che il farmaco attiva una via di segnalazione chiamata AMPK. Questo percorso svolge un ruolo chiave nel bilanciare i livelli di energia nelle cellule.
Il prof. Shaw aveva anche scoperto che quando i livelli di nutrienti sono bassi, il percorso AMPK trattiene la crescita cellulare e altera il metabolismo. I ricercatori hanno visto questo effetto nel cancro. Sapere questo ha portato il Prof.Shaw e colleghi a chiedersi se la metformina potesse funzionare anche attraverso altri percorsi.
Nuovi percorsi possono spiegare gli effetti antietà
Per il nuovo studio, i team hanno utilizzato una "piattaforma proteomica quantitativa" per lo screening delle chinasi. Queste sono proteine di segnalazione che possono attivare e disattivare i processi cellulari.
I ricercatori hanno trovato centinaia di chinasi la cui attività di commutazione risponde rapidamente alla metformina con un potenziale impatto sull'invecchiamento sano. Molte delle vie di segnalazione funzionano indipendentemente da AMPK.
Gli scienziati erano già a conoscenza di due dei percorsi - la protein chinasi D e MAPKAPK2 - e che riguardano lo stress cellulare. Ciò potrebbe spiegare il legame con l'invecchiamento in buona salute e gli impatti sull'estensione della durata della vita e della salute.
Le nuove scoperte suggeriscono che i benefici della metformina per un invecchiamento sano potrebbero derivare dalla sua interazione con la protein chinasi D e MAPKAPK2.
"Non avremmo mai immaginato che queste due chinasi avrebbero avuto a che fare con la metformina", osserva il prof. Shaw.
I ricercatori hanno anche identificato nuovi bersagli e meccanismi cellulari controllati dal percorso AMPK che potrebbero essere cruciali per il successo della metformina.
I team hanno in programma di continuare a studiare i nuovi percorsi di segnalazione per approfondire la loro comprensione dei numerosi effetti della metformina.
Sono ansiosi di scoprire come tutti gli individui, non solo quelli con diabete di tipo 2, potrebbero trarre beneficio dalla metformina e quali target potrebbero essere coinvolti.
"I risultati ampliano la nostra comprensione di come la metformina induca un lieve stress che innesca i sensori per ripristinare l'equilibrio metabolico, spiegando alcuni dei benefici precedentemente riportati, come un invecchiamento sano prolungato negli organismi modello che assumono metformina".
Prof. Reuben J. Shaw
