Search
מחקר שופך אור חדש על האופן שבו השמנת יתר משפיעה על המיטוכונדריה של תאי השומן

הבנת המנגנון של מטפורמין בהפחתת רמת הסוכר בדם

מיליוני אנשים נוטלים מטפורמין, תרופה לסוכרת מסוג 2 המורידה את רמת הסוכר בדם. "תרופת הפלא" הוכחה גם כמאטה את צמיחת הסרטן, משפרת את תוצאות הקורונה ומפחיתה דלקת. אבל עד עכשיו, מדענים לא הצליחו לקבוע כיצד, בדיוק, התרופה פועלת.

מחקר חדש של Northwestern Medicine סיפק עדויות ישירות בעכברים לכך שהתרופה חותכת באופן הפיך את אספקת האנרגיה של התא על ידי הפרעה למיטוכונדריה, המכונה לעתים קרובות "תחנת הכוח" של התא, כדי להוריד את רמות הגלוקוז.

ליתר דיוק, מטפורמין חוסם חלק מסוים במנגנון ייצור האנרגיה של התא הנקרא קומפלקס מיטוכונדריאלי I. בכך, התרופה יכולה לכוון לתאים שעשויים לתרום להתקדמות המחלה מבלי לגרום נזק משמעותי לתאים נורמליים ובריאים.

המחקר יתפרסם ב-18 בדצמבר בכתב העת התקדמות המדע.

"מחקר זה נותן לנו הבנה ברורה יותר של אופן פעולתו של מטפורמין", אמר הסופר המקביל Navdeep Chandel, ה-David W. Cugel, MD, פרופסור לרפואה (פולמונולוגיה וטיפול קריטי), חוקר ביוזמת צ'אן צוקרברג ופרופסור לביוכימיה. גנטיקה מולקולרית בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן פיינברג. המחברת הראשונה של המחקר היא קולין רקצ'ק, עוזרת פרופסור לרפואה (רפואת ריאות וטיפול קריטי) בפיינברג.

מחקר זה מקדם באופן משמעותי את ההבנה שלנו לגבי מנגנון הפעולה של מטפורמין. בעוד מיליוני אנשים נוטלים מטפורמין, הבנת המנגנון המדויק שלו הייתה בגדר תעלומה. מחקר זה עוזר להסביר כי מטפורמין מוריד את רמת הסוכר בדם על ידי הפרעה למיטוכונדריה בתאים."

Navdeep Chandel, ה-David W. Cugel, MD, פרופסור לרפואה, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת Northwestern Feinberg

מטפורמין משמש כטיפול בסוכרת כבר יותר מ-60 שנה. התרופה הזולה יחסית, שמקורה בתרכובות בצמח הלילך הצרפתי, היא קו ההגנה הראשון עבור חולים רבים עם סוכרת מסוג 2 ברחבי העולם, אמר שנדל. בארה"ב, חלק מהמטופלים נוטלים את זה לצד תרופות אחרות כמו סוכרת חדשות ותרופות להרזיה -; semaglutides כגון Ozempic או Mounjaro.

למדענים יש תיאוריות רבות לגבי השפעתו של מטפורמין על תאים, אך התיאוריות מבוססות לעתים קרובות על מחקרים מתחומים שונים וסיפקו רק ראיות עקיפות לגיבוי השערות, אמר שנדל.

"בכל שנה יש מנגנון חדש, יעד חדש של מטפורמין, ובשנים הקרובות אנשים מתווכחים על אלה ולא מגיעים לקונצנזוס", אמר שנדל.

מכיוון שמטפורמין דורש טרנספורטר כדי לגשת אל פנים התאים -; היכן חיים המיטוכונדריה -; זה משפיע רק על קומץ סוגי תאים, בעיקר במעיים, בכבד ובכליות. כדי לבדוק את תפקידו של קומפלקס מיטוכונדריאלי I בהפחתת הגלוקוז, יצרה Reczek עכברים שהונדסו גנטית לבטא אנזים שמרים (NDI1) המחקה קומפלקס מיטוכונדריאלי I אך עמיד בפני עיכוב מטפורמין.

הם השוו את רמות הגלוקוז בדם בעכברים עם ובלי מטפורמין, ועם או בלי חלבון השמרים המבוטא NDI1. רמות הגלוקוז בעכברי הבקרה ירדו עם מתן מטפורמין. לעומת זאת, עכברים המבטאים NDI1 שיפרו את הפחתת מטפורמין ברמות הגלוקוז, מה שמעיד על כך שמטפורמין מכוון לקומפלקס המיטוכונדריאלי I כדי להפחית את רמות הגלוקוז.

"העכברים המבטאים NDI1 לא היו עמידים לחלוטין להשפעותיו להורדת הגלוקוז, מה שמצביע על כך שמטפורמין עשוי לכוון גם למסלולים אחרים במידה מסוימת, אבל יש צורך במחקר נוסף", אמר Chandel.

בעבר, קבוצת Chandel השתמשה ב-NDI1 כדי להדגים שהשפעות אנטי-סרטניות של מטפורמין בתאים המבטאים את הטרנספורטר של מטפורמין נבעו גם מעיכוב של קומפלקס מיטוכונדריאלי I בתאי סרטן.

יתרה מכך, אחד ממחברי המחקר הנוכחי, ד"ר סקוט בודינגר, ראש מחלקת טיפול ריאתי וביקורתי במחלקה לרפואה בפיינברג, הראה בעבר עם Chandel שמטפורמין יכול להפחית את הדלקת הנגרמת על ידי זיהום בעכברים על ידי הפרעה קומפלקס מיטוכונדריאלי I.

"אנו חושבים שההשפעות המגוונות של מטפורמין על הורדת רמות הגלוקוז, הפחתת הדלקת וההשפעות האנטי-סרטניות הפוטנציאליות שלו יכולות להיות מוסברות, בחלקן, על ידי עיכוב של קומפלקס מיטוכונדריאלי I", אמר שנדל. "בסופו של דבר, אחרים יצטרכו לאשש את הרעיון שלנו לגבי עיכוב מיטוכונדריאלי קומפלקס I כמנגנון מאחד כדי להסביר כיצד מטפורמין יכול לשפר את תוחלת הבריאות בבני אדם."

דילוג לתוכן