Immagine, analisi computazionali che rivelano gli obiettivi di metformina. Credito: Salk Institute.
La metformina è il farmaco per il diabete di tipo 2 più comunemente prescritto, ma gli scienziati non sanno ancora come funziona per controllare i livelli di zucchero nel sangue. In uno sforzo collaborativo, i ricercatori del Salk Institute, dello Scripps Research Institute e del Weill Cornell Medical College hanno utilizzato una nuova tecnologia per indagare sul perché funzioni così bene. I risultati, che hanno identificato un numero sorprendente di “interruttori” biochimici per vari processi cellulari, potrebbero anche spiegare perché la metformina ha dimostrato di estendere la salute e la durata della vita in recenti studi.
Il lavoro è stato pubblicato su Cell Reports il 3 dicembre 2019.
Questi risultati ci forniscono nuove strade da esplorare al fine di capire come la metformina funziona come farmaco per il diabete, insieme ai suoi effetti di estensione della salute “, afferma il Professor Reuben Shaw, co-corrispondente autore del documento e Direttore del NCI del Salk -signated Cancer Center. “Questi sono percorsi che né noi né nessun altro avremmo immaginato”.
In precedenza, l’unica via biochimica che era nota per essere attivata dalla metformina era la via AMPK e Shaw ha scoperto che questa via blocca la crescita cellulare e cambia il metabolismo quando i nutrienti sono scarsi, come può accadere nel cancro. Ma gli scienziati credevano che più percorsi potevano essere coinvolti, oltre AMPK nei risultati della metformina.
Gli scienziati hanno sviluppato una nuova piattaforma di screening per esaminare le chinasi, le proteine che trasferiscono i gruppi fosfato, che sono interruttori on / off critici nelle cellule e possono essere rapidamente lanciati dalla metformina. Utilizzando questa tecnologia, i ricercatori sono stati in grado di decodificare centinaia di eventi regolatori di “commutazione” che potrebbero influenzare l’invecchiamento in buona salute.
Vedi anche, Come il dolore neuropatico risponde alla metformina.
“Essere guidato da John Yates, uno dei migliori esperti della spettrometria di massa nel mondo e da Reuben Shaw, un esperto nel campo del metabolismo, mi hanno permesso di sviluppare e applicare una nuova tecnologia a una domanda biologica critica: quali percorsi sono regolati dalla metformina nel fegato? ” dice Ben Stein, primo autore e associato post-dottorato al Weill Cornell Medical College.
I risultati hanno rivelato che la metformina attiva chinasi e percorsi inaspettati, molti indipendenti da AMPK. Due delle chinasi attivate si chiamano protein chinasi D e MAPKAPK2. Queste chinasi sono poco conosciute, ma sono note per avere qualche relazione con lo stress cellulare, che potrebbe collegarle agli effetti sulla salute e sull’estensione della vita osservati in altri studi. In effetti, la metformina è attualmente in fase di sperimentazione in numerosi studi clinici su larga scala come farmaco che prolunga la durata della vita, ma il meccanismo che la metformina utilizza per influenzare la salute e l’invecchiamento non è chiaro.
Il presente studio indica che la proteina chinasi D e MAPKAPK2 possono essere due attori nel fornire questi effetti terapeutici e identifica nuovi bersagli e processi cellulari regolati da AMPK che possono anche essere fondamentali per gli effetti benefici della metformina.
“Non abbiamo mai immaginato che queste due chinasi avrebbero avuto a che fare con la metformina”, afferma Shaw, titolare della cattedra William R. Brody. “I risultati ampliano la nostra comprensione di come la metformina induca uno stress lieve che innesca i sensori per ripristinare l’equilibrio metabolico, spiegando alcuni dei benefici precedentemente riportati come un invecchiamento sano prolungato negli organismi modello che assumono metformina “.
Successivamente, i ricercatori hanno in programma di esaminare i nuovi percorsi di segnalazione che hanno scoperto in modo più dettagliato per comprendere meglio gli effetti benefici della metformina.
Fonte, Cell Reports
