اثر متفورمین می تواند توسط مولکولی از باکتریهای روده مسدود شود

11نوامبر 2020 - یک مطالعه در دانشگاه گوتنبرگ نشان داد که عملکرد متفورمین  داروی کلاسیک مورد استفاده برای درمان دیابت که به تثبیت قند خون کمک می کند، توسط مولکولی که در طی فرآیندهای انجام شده توسط باکتری های روده سنتز می شود، مسدود می گردد.

متفورمین گزینه اصلی و خط اول درمان برای دیابت نوع 2 است، اما تفاوت عمده ای در نحوه واکنش افراد به این دارو مشاهده می شود. این دارو قند خون برخی از افراد را کاهش می دهد و روند بیماری را به تأخیر می اندازد، در حالی که در برخی دیگر اثرات آن کمتر مطلوب است.

مقاله ای که در ژورنال Cell Metabolism منتشر شده است، اکنون یکی از عوامل اساسی جلوگیری از عملکرد صحیح متفورمین را توضیح می دهد. فرآیندهایی در میکروبیوتای روده- باکتریهای روده - رخ می دهد که در طی آن مولکول ایمیدازول پروپیونات تولید می شود، و وجود همین مولکول سبب جلوگیری از اثربخشی متفورمین می شود.

در تحقیقات قبلی به رهبری دکتر Fredrik Bäckhed، استاد پزشکی مولکولی در آکادمیSahlgrenska ، در دانشگاه گوتنبرگ، تغییرات مرتبط با دیابت نوع 2 در میکروبیوتای روده مشخص شده بود.وی همچنین نشان داده بود که تغییر در میکروبیوتای روده، باعث تغییر در متابولیسم اسید آمینه ی هیستیدین می شود. این به نوبه خود منجر به افزایش تولید ایمیدازول پروپیونات می گردد و ایمیدازول پروپیونات همان مولکولی است که از اثرات انسولین در کاهش قند خون جلوگیری می کند.

ارتباط واضح با اثربخشی دارو

مطالعه حاضر نشان داد که ایمیدازول پروپیونات علاوه بر جلوگیری از اثرات انسولین، اثربخشی متفورمین در کاهش قند خون را نیز کاهش می دهد. در بیماران مبتلا به دیابت نوع 2 ثابت شد که میزان بالای ایمیدازول پروپیونات با اختلال در عملکرد متفورمین مرتبط است و بالعکس.

این مطالعه همچنین نشان می دهد که ایمیدازول پروپیونات اثر کاهش دهندگی گلوکز توسط متفورمین را در موش ها مختل می کند.

پرفسور Bäckhed،گفت: مطالعه ما به وضوح نشان می دهد که ایمیدازول پروپیونات نه تنها اثرات انسولین را مهار می کند بلکه ممکن است باعث کاهش عملکرد درمانی متفورمین شود. از آنجایی که ایمیدازول پروپیونات همچنین با التهاب روده مرتبط است و متفورمین دارای چندین عارضه جانبی به صورت مشکلات روده ای است، می توان تصور کرد که ایمیدازول پروپیونات هم اثر درمانی متفورمین را مهار می کند و هم در بروز عوارض جانبی متفورمین نقش دارد. اما برای تأیید این فرضیه به مطالعات جدیدی نیاز داریم.

دانش و روش های درمانی مولکولی

اینکه چگونه ایمیدازول پروپیونات مانع از تأثیر متفورمین در تنظیم قند خون شده است، از طریق بیوشیمی کاربردی و زیست شناسی مولکولی توسط دکترAra Koh ، نویسنده ی اول این تحقیق بطور کامل بررسی شده است.

دکترAra Koh ، گفت: ما دریافتیم كه ایمیدازول پروپیونات با AMPK(پروتئین کیناز فعال شده با AMP) اندرکنش می کند، و AMPK همان مولكولی است که متفورمین با فعال کردن آن تاثیرات خود را در کاهش قند خون اعمال می کند. اما به جای فعال كردنAMPK ، ایمیدازول پروپیونات از فعال شدن AMPK بواسطه ی متفورمین، جلوگیری می كند.

با مسدود کردن پروتئین دیگری به نامp38gamma ، که برای توانایی ایمیدازول پروپیونات در مسدود کردن AMPK لازم است، محققان توانستند از اثرات ایمیدازول پروپیونات جلوگیری کنند.

این گروه تحقیقاتی در آزمایشگاه تحقیقات قلب و عروق و متابولیسم والنبرگ در دانشگاه گوتنبرگ فعالیت می کنند و مطالعه حاضر با همکاری بیمارستان دانشگاه Sahlgrenska انجام شده است.

پرفسور Bäckhed نتیجه گیری نمود: این کار قدرت تحقیقات کاربردی سازی را که در آزمایشگاه والنبرگ انجام شد، نشان می دهد. در آنجا، مشاهدات بیماران را می توان از نظر مولکولی توضیح داد، که سپس می تواند در ابداع درمان های جدید بکار گرفته شود.

منبع:

Koh, A., et al. (2020) Microbial Imidazole Propionate Affects Responses to Metformin through p38γ-Dependent Inhibitory AMPK Phosphorylation. Cell Metabolism. doi.org/10.1016/j.cmet.2020.07.012.

https://www.news-medical.net/news/20201111/Study-Effect-of-diabetes-medication-can-be-blocked-by-a-molecule-from-gut-bacteria.aspx