3 مارس 2022 - بیش از نیم قرن است که پزشکان از داروی متفورمین برای درمان دیابت نوع 2 استفاده می کنند، اما علیرغم استفاده ی گسترده از آن، درک روشنی از نحوه عملکرد آن وجود ندارد. اکنون، محققان دانشگاه Yale، مکانیسم متفورمین و داروهای دیابت نوع 2 مرتبط با آن را روشن کرده‌اند و نظریه‌ای که قبلاً در مورد نحوه عملکرد آنها وجود داشت را رد کردند. این مقاله توسط پرفسور جرالد شولمن، نویسنده ارشد و استاد غدد درون ریز و فیزیولوژی سلولی و مولکولی، و تراسی لامویا، نویسنده اول و دانشجوی کارشناسی ارشد در آزمایشگاه پرفسور شولمن، در PNASمنتشر کردند.

پرفسور شولمن گفت: متفورمین رایج ترین داروی مورد استفاده برای درمان دیابت است، بهمین دلیل درک نحوه عملکرد آن بسیار مهم است تا بتوانیم داروهای بهتری برای درمان دیابت نوع 2 تولید کنیم.مطالعات انسانی نشان داده است که متفورمین روند گلوکونئوژنز را مهار می کند، به این ترتیب کبد گلوکز را از پیش سازهای غیر گلوکز مانند اسیدهای آمینه و لاکتات می سازد. با این حال، چگونگی انجام این کار، به صورت یک راز باقی مانده بود.

میتوکندری در سلول ها از طریق یک زنجیره ی انتقال الکترون، که از چهار کمپلکس پروتئینی تشکیل شده است، انرژی را تولید و از طریق یک سری از واکنش ها انرژی را آزاد می کند. اکثر دانشمندان قبلاً معتقد بودند که متفورمین با مهار کمپلکس I، که اولین و بزرگترین کمپلکس میتوکندریایی است که گرادیان یون هیدروژن را ایجاد می کند، کار می کند. با این حال، آزمایشگاه پرفسور شولمن قبلاً نشان داده بود که متفورمین تنها در غلظت‌های دارویی بسیار بالاتر از آنچه معمولاً تجویز می‌شود، کمپلکسI را مهار می‌کند.

برای آزمایش بیشتر این فرضیه، محققان یک سری آزمایش هم بر روی برش هایی از کبد و هم بر روی موش ها انجام داد. آنها با استفاده از یک مهارکننده ی کمپلکسI ، معروف به پیرسیدینA ، دریافتند که این مکانیسم در کاهش گلوکونئوژنز کبد نقش ندارد. پرفسور شولمن گفت: با استفاده از یک مهارکننده بسیار اختصاصی برای کمپلکس  I، نشان دادیم که مهار کمپلکس I، قند خون را در مطالعات آزمایشگاهی و درون تنی کاهش نمی‌دهد.

پیشرفت از طریق تحقیق

طی مطالعات قبلی، محققان آزمایشگاه شولمن مهار یک آنزیم مرتبط با میتوکندری، به نام گلیسرول فسفات دهیدروژناز که گلیسرول را به گلوکز تبدیل می‌کند، به عنوان مکانیزم بالقوه برای اثر متفورمین شناسایی کرده بودند. در مطالعه ی اخیر آنها توانستند از طریق یک سری آزمایشات دیگر نشان دهند که متفورمین و همچنین داروهای مرتبط یعنی فنفورمین و گاژین، در واقع تبدیل گلیسرول به گلوکز را هم در شرایط آزمایشگاهی و هم درون تنی مهار می کنند و این کار را از طریق یک مکانیسم غیر مستقیم با مهار فعالیت کمپلکس IV، انجام می دهند.

پرفسور شولمن گفت: در مجموع مطالعات ما نشان داد که متفورمین با مهار فعالیت کمپلکس I، قند خون را کاهش نمی‌دهد، اما در عوض از طریق مهار فعالیت کمپلکس  IV، قندخون را کاهش می‌دهد که به نوبه خود منجر به مهار فعالیت گلیسرول فسفات دهیدروژناز و کاهش تبدیل گلیسرول به گلوکز می‌شود.

چرا درک مکانیسم عملکرد این دارو مهم است

این غیرمعمول نیست که داروها در صورتی که ایمن و مؤثر باشند، برای استفاده بالینی تأیید شوند، علیرغم اینکه محققان نحوه عملکرد آنها را درک نکرده باشند. اما پرفسور شولمن گفت: تحقیقات روی داروهایی مانند متفورمین به دانشمندان اجازه می‌دهد تا دارو‌های مفیدتری را تولید کنند. به عنوان مثال، مصرف متفورمین می تواند منجر به عوارض جانبی ناخوشایندی مانند ناراحتی های گوارشی شود و بسیاری از بیماران را مجبور به قطع مصرف آن کند. پرفسور شولمن امیدوار است که تحقیقات تیمش بتواند به تولید داروهایی برای دیابت با اثربخشی و ایمنی متفورمین اما تحمل پذیری بالاتر منجر شود.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2022-03-widely-diabetes-medication.html