Kajian mendedahkan bagaimana ubat diabetes mendorong penuaan yang sihat
Doktor biasanya menetapkan metformin untuk membantu pesakit diabetes jenis 2 menurunkan kadar gula darah mereka. Ubat ini meningkatkan kepekaan insulin melalui kesannya terhadap metabolisme glukosa.
Walau bagaimanapun, walaupun terdapat bukti yang jelas mengenai keberkesanan metformin, saintis tidak memahami sepenuhnya bagaimana ia berinteraksi dengan sel dan tisu pada tahap molekul.
Sekarang, baru Laporan Sel kajian telah memetakan aktiviti metformin di hati dan menghasilkan beberapa hasil yang mengejutkan.
Dengan menggunakan kultur sel dan tikus, para penyelidik mengenal pasti banyak suis biokimia untuk menghidupkan dan mematikan pelbagai proses sel dan molekul.
Penemuan ini menjelaskan bukan sahaja mekanisme kawalan glukosa metformin, tetapi juga reaksi dan laluan lain yang mengejutkan.
Para penyelidik mencadangkan, sebagai contoh, bahawa penemuan baru dapat membantu menjelaskan wahyu baru-baru ini mengenai kemampuan metformin yang jelas untuk mempromosikan penuaan yang sihat.
Ujian klinikal berskala besar metformin sudah dijalankan untuk menguji keberkesanan ubat dalam memperpanjang jangka hayat dan jangka masa kesihatan - iaitu, bahagian jangka hayat seseorang yang mereka habiskan dalam keadaan sihat. Walau bagaimanapun, biokimia asasnya tidak jelas.
Pasukan dari tiga pusat penyelidikan mengusahakan kajian ini: Institut Kajian Biologi Salk, Institut Penyelidikan Scripps - kedua-duanya di La Jolla, CA - dan Weill Cornell Medical College di New York.
"Hasil ini," kata Reuben J. Shaw, salah satu penulis kajian yang sesuai, "memberi kami jalan baru untuk diterokai untuk memahami bagaimana metformin berfungsi sebagai ubat diabetes, bersama dengan kesannya yang memanjangkan kesihatan."
"Ini adalah jalan yang tidak kita bayangkan, atau orang lain," tambahnya.
Shaw adalah profesor biologi molekul dan sel di Institut Salk dan pengarah Pusat Kanser Salk.
Ubat lama dengan banyak kemungkinan penggunaan
Manusia mula menggunakan metformin sebagai ubat penurun glukosa lebih dari 60 tahun yang lalu. Para penyelidik telah menunjukkan bahawa rawatan itu mengurangkan kematian pramatang di kalangan orang dengan diabetes jenis 2.
Baru-baru ini, saintis mendapati bahawa metformin mungkin berkesan dalam beberapa keadaan lain, termasuk kegemukan, barah, sindrom metabolik, sindrom ovarium polikistik, dan penyakit hati berlemak.
Penyelidikan terkini yang lain juga menunjukkan bahawa metformin mungkin mempunyai kesan anti-penuaan dan kemampuan untuk melindungi tulang, terutama pada fasa awal rheumatoid arthritis.
Sehingga kajian baru, pemahaman saintis mengenai kesan biokimia metformin hanya terbatas pada mengetahui bahawa ubat itu mengaktifkan jalur isyarat yang disebut AMPK. Laluan ini memainkan peranan penting dalam menyeimbangkan tahap tenaga dalam sel.
Shaw juga mendapati bahawa ketika kadar nutrien rendah, jalur AMPK menahan pertumbuhan sel dan mengubah metabolisme. Penyelidik telah melihat kesan ini pada barah. Mengetahui hal ini menyebabkan Prof Shaw dan rakan sekerja tertanya-tanya apakah metformin juga dapat melalui jalan lain.
Laluan baru dapat menjelaskan kesan anti-penuaan
Untuk kajian baru, tim menggunakan "platform proteomik kuantitatif" untuk menyaring kinase. Ini adalah protein isyarat yang dapat menghidupkan dan mematikan proses sel.
Para penyelidik mendapati beratus-ratus kinase yang aktiviti beralihnya bertindak balas dengan cepat terhadap metformin dengan potensi kesan pada penuaan yang sihat. Sebilangan besar laluan isyarat berfungsi secara bebas daripada AMPK.
Para saintis sudah mengetahui dua jalan - protein kinase D dan MAPKAPK2 - dan bahawa mereka membimbangkan tekanan sel. Ini dapat menjelaskan kaitan dengan penuaan yang sihat dan kesannya untuk memperpanjang jangka hayat dan jangka waktu kesihatan.
Penemuan baru menunjukkan bahawa manfaat metformin untuk penuaan yang sihat adalah melalui interaksinya dengan protein kinase D dan MAPKAPK2.
"Kami tidak pernah membayangkan kedua-dua kinase ini mempunyai kaitan dengan metformin," kata Prof Shaw.
Para penyelidik juga mengenal pasti sasaran baru dan mekanisme sel yang dikendalikan oleh jalan AMPK yang mungkin juga penting untuk kejayaan metformin.
Pasukan ini merancang untuk terus mengkaji jalur isyarat baru untuk memperdalam pemahaman mereka mengenai banyak kesan metformin.
Mereka ingin mengetahui bagaimana semua individu, bukan hanya mereka yang menghidap diabetes jenis 2, dapat memperoleh manfaat dari metformin dan sasaran mana yang mungkin terlibat.
"Hasilnya memperluas pemahaman kita tentang bagaimana metformin menimbulkan tekanan ringan yang memicu sensor untuk mengembalikan keseimbangan metabolik, menjelaskan beberapa manfaat yang dilaporkan sebelumnya, seperti penuaan yang sihat dalam model organisma yang mengambil metformin."
Prof Reuben J. Shaw
