Qual’è la ricetta segreta della metformina?

Metformina-Immagine Credit Public Domain.

Qual‘è la ricetta segreta della metformina? Un nuovo studio mostra come funziona questo “farmaco miracoloso” negli animali viventi.

Milioni di persone assumono la metformina, un farmaco per il diabete di tipo 2 che abbassa la glicemia. È stato anche dimostrato che il “farmaco miracoloso” rallenta la crescita del cancro, migliora gli esiti del COVID e riduce l’infiammazione. Ma finora, gli scienziati non sono stati in grado di determinare esattamente come funziona il farmaco.

Un nuovo studio della Northwestern Medicine ha fornito prove dirette sui topi che il farmaco riduce in modo reversibile l’apporto energetico delle cellule interferendo con i mitocondri e abbassando i livelli di glucosio.

Più specificamente, la metformina blocca una parte specifica del macchinario di produzione di energia della cellula, chiamato complesso mitocondriale I. In questo modo, il farmaco può colpire le cellule che potrebbero contribuire alla progressione della malattia senza causare danni significativi alle cellule normali e sane.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science Advances.

“Questa ricerca ci fornisce una comprensione più chiara di come funziona la metformina”, ha affermato l’autore corrispondente Navdeep Chandel, David W. Cugell, MD, Professore di medicina (pneumologia e terapia intensiva), ricercatore presso la Chan Zuckerberg Initiative e Professore di biochimica e genetica molecolare presso la Northwestern University Feinberg School of Medicine. Il primo autore dello studio è Colleen Reczek, Professore associato di ricerca in medicina (polmonare e terapia intensiva) presso la Feinberg.

La metformina è usata come trattamento per il diabete da oltre 60 anni. “Il farmaco relativamente poco costoso, che deriva da composti della pianta di lillà francese, è la prima linea di difesa per molti pazienti con diabete di tipo 2 in tutto il mondo”, ha detto Chandel. Negli Stati Uniti, alcuni pazienti lo assumono insieme ad altri farmaci come i nuovi farmaci per il diabete e per la perdita di peso, Semaglutidi come Ozempic o Mounjaro.

“Gli scienziati hanno molte teorie sugli effetti della metformina sulle cellule, ma spesso si basano su ricerche svolte in campi diversi e hanno fornito solo prove indirette a sostegno delle ipotesi“, ha affermato Chandel.

“Ogni anno c’è un nuovo meccanismo, un nuovo obiettivo della metformina e negli anni successivi gli esperti ne discutono e non arrivano a un consenso“, ha detto Chandel.

Poiché la metformina necessita di un trasportatore per accedere all’interno delle cellule dove vivono i mitocondri, colpisce solo una manciata di tipi di cellule, principalmente nell’intestino, nel fegato e nei reni. Per testare il ruolo del complesso mitocondriale I nella riduzione del glucosio, Reczek ha creato topi geneticamente modificati per esprimere un enzima del lievito (NDI1) che imita il complesso mitocondriale I, ma è resistente all’inibizione della metformina.

I ricercatori hanno confrontato i livelli di glucosio nel sangue nei topi con e senza metformina e con o senza la proteina NDI1 espressa nel lievito. I livelli di glucosio nei topi di controllo si sono abbassati dopo la somministrazione di metformina. Al contrario, i topi che esprimevano NDI1 hanno migliorato la riduzione dei livelli di glucosio da parte della metformina, indicando che la metformina prende di mira il complesso mitocondriale I per ridurre i livelli di glucosio.

“I topi che esprimevano NDI1 non erano completamente resistenti ai suoi effetti ipoglicemizzanti, il che suggerisce che il farmaco potrebbe anche agire in una certa misura su altri percorsi, ma sono necessarie ulteriori ricerche“, ha affermato Chandel.

In precedenza, il gruppo di Chandel aveva utilizzato NDI1 per dimostrare che gli effetti antitumorali della metformina nelle cellule che esprimono il trasportatore per la metformina erano dovuti anche all’inibizione del complesso mitocondriale I nelle cellule tumorali.

Inoltre, uno dei coautori dello studio attuale, il Dott. Scott Budinger, primario di terapia intensiva e polmonare presso il dipartimento di medicina del Feinberg, ha precedentemente dimostrato con Chandel che la metformina può ridurre l’infiammazione indotta dall’inquinamento nei topi interferendo con il complesso mitocondriale I.

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“Riteniamo che i diversi effetti della metformina sull’abbassamento dei livelli di glucosio, sulla riduzione dell’infiammazione e sui suoi potenziali effetti antitumorali potrebbero, in parte, essere spiegati dall’inibizione del complesso mitocondriale I“, ha affermato Chandel. “Alla fine, altri dovranno corroborare la nostra idea dell’inibizione del complesso mitocondriale I come meccanismo unificante per spiegare come la metformina potrebbe migliorare la durata della salute negli esseri umani”.

Fonte:Science Advances