Pētījums atklāj, kā diabēta zāles veicina veselīgu novecošanos
Ārsti parasti izraksta metformīnu, lai palīdzētu cilvēkiem ar 2. tipa cukura diabētu pazemināt cukura līmeni asinīs. Zāles palielina jutību pret insulīnu, pateicoties tā ietekmei uz glikozes metabolismu.
Lai gan ir skaidri pierādījumi par metformīna efektivitāti, zinātnieki pilnībā nesaprot, kā tas molekulāri mijiedarbojas ar šūnām un audiem.
Tagad jauns Šūnu pārskati pētījums ir kartējis metformīna aktivitāti aknās un devis dažus pārsteidzošus rezultātus.
Izmantojot šūnu kultūras un peles, pētnieki identificēja daudzus bioķīmiskos slēdžus dažādu šūnu un molekulāro procesu ieslēgšanai un izslēgšanai.
Atzinumi atklāj ne tikai metformīna glikozes kontroles mehānismu, bet arī pārsteidzoši daudz citu reakciju un ceļu.
Pētnieki, piemēram, norāda, ka jaunie atklājumi varētu palīdzēt izskaidrot nesenās atklāsmes par metformīna acīmredzamo spēju veicināt veselīgu novecošanos.
Jau tiek veikti vērienīgi metformīna klīniskie pētījumi, lai pārbaudītu zāļu efektivitāti, pagarinot dzīves ilgumu un veselības ilgumu - tas ir, cilvēka dzīves ilguma daļu, ko viņi pavada ar labu veselību. Tomēr pamata bioķīmija ir bijusi neskaidra.
Pētījumā strādāja komandas no trim pētījumu centriem: Salkas Bioloģisko pētījumu institūta, Scripps pētniecības institūta - gan La Jolla, CA -, gan Weill Cornell medicīnas koledžas Ņujorkā.
"Šie rezultāti," saka Reubens J. Šovs, viens no pētījuma atbilstošajiem autoriem, "sniedz mums jaunas iespējas izpētīt, lai saprastu, kā metformīns darbojas kā diabēta zāles, kā arī tā ietekmi uz veselību."
"Tie ir ceļi, kurus ne mēs, ne kāds cits nebūtu iedomājies," viņš piebilst.
Šovs ir Salkas institūta molekulārās un šūnu bioloģijas profesors un Salk Cancer Center direktors.
Vecas zāles ar daudziem iespējamiem lietojumiem
Cilvēki metformīnu kā glikozes līmeni pazeminošu medikamentu pirmo reizi sāka lietot vairāk nekā pirms 60 gadiem. Pētnieki ir pierādījuši, ka ārstēšana samazina priekšlaicīgu nāvi starp cilvēkiem ar 2. tipa cukura diabētu.
Pavisam nesen zinātnieki ir atklājuši, ka metformīns var būt efektīvs vairākos citos apstākļos, ieskaitot aptaukošanos, vēzi, metabolisko sindromu, policistisko olnīcu sindromu un bezalkoholisko tauku aknu slimību.
Citi nesenie pētījumi arī liecina, ka metformīnam var būt anti-novecošanās iedarbība un spēja aizsargāt kaulus, īpaši reimatoīdā artrīta agrīnās fāzēs.
Līdz jaunajam pētījumam zinātnieku izpratne par metformīna bioķīmisko iedarbību aprobežojās ar zināšanu, ka zāles aktivizē signālu ceļu, ko sauc par AMPK. Šim ceļam ir galvenā loma enerģijas līmeņa līdzsvarošanā šūnās.
Profesors Šovs arī atklāja, ka tad, ja barības vielu līmenis ir zems, AMPK ceļš kavē šūnu augšanu un maina vielmaiņu. Pētnieki ir redzējuši šo efektu vēža gadījumā. Zinot to, profesors Šovs un viņa kolēģi domāja, vai metformīns varētu darboties arī citos veidos.
Jauni ceļi var izskaidrot novecošanos
Jaunajam pētījumam komandas izmantoja “kvantitatīvās proteomikas platformu”, lai pārbaudītu kināzes. Tie ir signālproteīni, kas var ieslēgt un izslēgt šūnu procesus.
Pētnieki atrada simtiem kināžu, kuru pārslēgšanās aktivitāte ātri reaģē uz metformīnu, potenciāli ietekmējot veselīgu novecošanu. Daudzi signalizācijas ceļi darbojas neatkarīgi no AMPK.
Zinātnieki jau zināja divus no ceļiem - proteīnkināzi D un MAPKAPK2 - un ka tie attiecas uz šūnu stresu. Tas varētu izskaidrot saikni ar veselīgu novecošanos un ietekmi uz dzīves ilguma un veselības pagarināšanu.
Jaunie atklājumi liecina, ka metformīna ieguvumi veselīgai novecošanai varētu būt mijiedarbībā ar proteīnkināzi D un MAPKAPK2.
"Mēs nekad neiedomājāmies, ka šīm divām kināzēm būs kāds sakars ar metformīnu," atzīmē prof. Šovs.
Pētnieki arī identificēja jaunus mērķus un šūnu mehānismus, kurus kontrolē AMPK ceļš, kas arī var būt izšķiroši metformīna panākumiem.
Komandas plāno turpināt pētīt jaunos signalizācijas ceļus, lai padziļinātu izpratni par daudzajām metformīna sekām.
Viņi vēlas uzzināt, kā visi indivīdi, ne tikai tie, kuriem ir 2. tipa cukura diabēts, varētu gūt labumu no metformīna un kādi mērķi varētu būt iesaistīti.
"Rezultāti paplašina mūsu izpratni par to, kā metformīns izraisa vieglu stresu, kas izraisa sensorus, lai atjaunotu vielmaiņas līdzsvaru, izskaidrojot dažus iepriekš ziņotos ieguvumus, piemēram, pagarinātu veselīgu novecošanos modeļa organismos, kuri lieto metformīnu."
Prof. Rūbens J. Šovs
