Ученые раскрыли скрытое влияние метформина на мозг спустя 60 лет

Метформин может воздействовать на мозг, открывая новый способ борьбы с диабетом. Credit: Shutterstock

Метформин, стандартное средство для лечения диабета 2-го типа на протяжении более 60 лет, до сих пор не был полностью изучен с точки зрения механизма действия. Исследователи из Медицинского колледжа Бейлора и их коллеги по всему миру обнаружили неожиданный фактор, влияющий на его эффективность: мозг. Их открытие, опубликованное в журнале Science Advances, выявило ранее неизвестный путь в мозге, участвующий в противодиабетическом действии метформина, что открывает путь к более точным и эффективным методам лечения.

«Было широко распространено мнение, что метформин снижает уровень глюкозы в крови в основном за счет уменьшения выработки глюкозы в печени. Другие исследования показали, что он действует через кишечник, — говорит автор исследования доктор Макого Фукуда, доцент кафедры педиатрии и питания в Бейлоре. — Мы обратили внимание на мозг, так как он широко признан ключевым регулятором метаболизма глюкозы во всем организме. Мы исследовали, участвует ли мозг в противодиабетических эффектах метформина и каким образом».

Ученые сосредоточились на белке Rap1, расположенном в области мозга, известной как вентромедиальный гипоталамус (VMH). Они обнаружили, что способность метформина снижать уровень сахара в крови в клинически значимых дозах зависит от подавления активности Rap1 в этой области. В ходе экспериментов на генетически модифицированных мышах, лишенных Rap1 в VMH, низкие дозы метформина не улучшали уровень сахара в крови, в то время как другие методы лечения (инсулин, агонисты GLP-1) оставались эффективными.

Чтобы проверить, может ли сам мозг запускать эти эффекты, ученые вводили крошечные дозы метформина непосредственно в мозг диабетических мышей. Даже в дозах, в тысячи раз меньших, чем принимаемые перорально, лечение значительно снижало уровень сахара в крови. Исследователи также выяснили, что нейроны SF1 в VMH активируются при введении метформина в мозг, что указывает на их непосредственное участие в действии препарата.

«Это открытие меняет наше представление о метформине, — сказал Фукуда. — Он действует не только в печени или кишечнике, но и в мозге. Мы обнаружили, что в то время как печень и кишечник требуют высоких концентраций препарата для реакции, мозг реагирует на гораздо более низкие уровни».

Хотя известно лишь о нескольких противодиабетических препаратах, воздействующих на мозг, это исследование предполагает, что метформин делал это все это время. Результаты открывают новые возможности для разработки методов лечения, напрямую воздействующих на этот мозговой путь. Кроме того, метформин известен другими полезными эффектами, такими как замедление старения мозга, и исследователи планируют изучить, не отвечает ли тот же сигнальный путь Rap1 в мозге за другие задокументированные эффекты препарата.