راز شگفت‌انگیز متفورمین در کنترل دیابت چیست؟

متفورمین: داروی شگفت‌انگیز دیابت نوع ۲

میلیون‌ها نفر از متفورمین، داروی دیابت نوع ۲ که قند خون را کاهش می‌دهد، استفاده می‌کنند. این “داروی شگفت‌انگیز” همچنین نشان داده شده است که رشد سرطان را کند می‌کند، نتایج COVID را بهبود می‌بخشد و التهاب را کاهش می‌دهد. اما تا به حال، دانشمندان نتوانسته‌اند به طور دقیق مشخص کنند که این دارو چگونه عمل می‌کند.

تحقیقات جدید و شواهد مستقیم

یک مطالعه جدید از Northwestern Medicine شواهد مستقیمی در موش‌ها ارائه داده است که نشان می‌دهد این دارو با اختلال در عملکرد میتوکندری‌ها، که اغلب به عنوان “نیروگاه” سلول شناخته می‌شوند، تأمین انرژی سلول را معکوس کرده و به این ترتیب می‌تواند سطح گلوکز را کاهش دهد. به طور خاص، متفورمین بخشی از ماشین‌آلات تولید انرژی سلول به نام کمپلکس I میتوکندری را مسدود می‌کند. با این کار، این دارو می‌تواند سلول‌هایی را هدف قرار دهد که ممکن است به پیشرفت بیماری کمک کنند، بدون اینکه آسیب قابل توجهی به سلول‌های سالم و طبیعی وارد کند.

انتشار نتایج در مجله علمی

این مطالعه در تاریخ ۱۸ دسامبر در مجله Science Advances منتشر خواهد شد. ناودیب چاندل، نویسنده مسئول این تحقیق و استاد پزشکی (ریه و مراقبت‌های ویژه) در دانشگاه Northwestern، در این باره گفت: “این تحقیق درک واضح‌تری از نحوه عملکرد متفورمین به ما می‌دهد.” نویسنده اول این مطالعه، کالیین رچک، استادیار پژوهشی پزشکی (پزشکی ریه و مراقبت‌های ویژه) در دانشگاه فینبرگ است.

توسعه درک ما از متفورمین

چاندل افزود: “این تحقیق به طور قابل توجهی درک ما از مکانیزم عمل متفورمین را ارتقاء می‌دهد. در حالی که میلیون‌ها نفر از متفورمین استفاده می‌کنند، درک دقیق مکانیزم آن همچنان یک معما بوده است. این مطالعه به توضیح اینکه چگونه متفورمین با اختلال در میتوکندری‌ها قند خون را کاهش می‌دهد، کمک می‌کند.”

تاریخچه و کاربرد متفورمین

متفورمین بیش از ۶۰ سال است که به عنوان درمان دیابت استفاده می‌شود. این داروی نسبتاً ارزان که از ترکیبات گیاه یاس بنفش فرانسوی به دست می‌آید، به عنوان خط اول دفاع برای بسیاری از بیماران دیابت نوع ۲ در سراسر جهان محسوب می‌شود. چاندل گفت: “در ایالات متحده، برخی از بیماران آن را همراه با داروهای دیگر مانند داروهای جدید دیابت و داروهای کاهش وزن – سمگلوتیدها مانند اوزِم‌پیک یا موندجارو – مصرف می‌کنند.”

تأثیر متفورمین بر سلول‌ها: نظریه‌ها و تحقیقات جدید

دانشمندان نظریه‌های متعددی درباره تأثیر متفورمین بر سلول‌ها دارند، اما این نظریه‌ها معمولاً بر اساس تحقیقات در حوزه‌های مختلف شکل گرفته‌اند و تنها شواهد غیرمستقیمی برای حمایت از فرضیات ارائه می‌دهند. چندل گفت: “هر سال یک مکانیزم جدید و یک هدف جدید برای متفورمین معرفی می‌شود و در سال‌های آینده مردم درباره آن‌ها بحث می‌کنند و به توافق نمی‌رسند.” متفورمین برای دسترسی به درون سلول‌ها که میتوکندری‌ها در آنجا قرار دارند، به یک انتقال‌دهنده نیاز دارد و به همین دلیل فقط بر روی تعداد محدودی از نوع سلول‌ها تأثیر می‌گذارد، عمدتاً در روده، کبد و کلیه.

آزمایش نقش میتوکندریال کمپلکس I در کاهش گلوکز

برای آزمایش نقش میتوکندریال کمپلکس I در کاهش گلوکز، رچک موش‌هایی را به‌طور ژنتیکی مهندسی کرد تا آنزیم مخمری (NDI1) را بیان کنند که شبیه میتوکندریال کمپلکس I است اما در برابر مهار متفورمین مقاوم است. آن‌ها سطح گلوکز خون را در موش‌های با و بدون متفورمین و با یا بدون پروتئین مخمری NDI1 مقایسه کردند. سطح گلوکز در موش‌های کنترل پس از تجویز متفورمین کاهش یافت، در حالی که موش‌های بیان‌کننده NDI1 کاهش گلوکز ناشی از متفورمین را کاهش دادند، که نشان می‌دهد متفورمین به کمپلکس I میتوکندریال هدف‌گیری می‌کند تا سطح گلوکز را کاهش دهد.

چندل گفت: “موش‌های بیان‌کننده NDI1 کاملاً در برابر اثرات کاهش‌دهنده گلوکز متفورمین مقاوم نبودند، که نشان می‌دهد متفورمین ممکن است به طور جزئی به سایر مسیرها نیز هدف‌گیری کند، اما تحقیقات بیشتری لازم است.” پیش از این، گروه چندل از NDI1 برای نشان دادن این موضوع استفاده کرده بود که اثرات ضدسرطانی متفورمین در سلول‌هایی که انتقال‌دهنده متفورمین را بیان می‌کنند، نیز به دلیل مهار میتوکندریال کمپلکس I در سلول‌های سرطانی است.

علاوه بر این، یکی از نویسندگان همکار این مطالعه، دکتر اسکات بادینگر، رئیس بخش ریه و مراقبت‌های ویژه در دپارتمان پزشکی فاینبرگ، پیش‌تر با چندل نشان داده بود که متفورمین می‌تواند التهاب ناشی از آلودگی را در موش‌ها با مداخله در میتوکندریال کمپلکس I کاهش دهد.

چندل گفت: “ما فکر می‌کنیم که اثرات متنوع متفورمین در کاهش سطح گلوکز، کاهش التهاب و اثرات بالقوه ضدسرطانی آن می‌تواند تا حدی به دلیل مهار میتوکندریال کمپلکس I توضیح داده شود. در نهایت، دیگران باید ایده ما درباره مهار میتوکندریال کمپلکس I به عنوان یک مکانیزم واحد برای توضیح اینکه چگونه متفورمین می‌تواند به بهبود طول عمر سلامتی در انسان‌ها کمک کند، تأیید کنند.”