Jak metformina może wpływać na biologię starzenia się?
Metforminę od dziesięcioleci stosuje się w leczeniu cukrzycy typu 2. Badacze interesują się nią jednak teraz także z innego powodu: wydaje się wpływać na kilka procesów biologicznych, które zmieniają się również wraz z wiekiem.
Dzięki temu metformina stała się jednym z najczęściej omawianych potencjalnych leków geroprotekcyjnych – czyli leków badanych pod kątem zdolności do wpływania na biologię starzenia się.
Co sprawia, że metformina jest tak interesująca?
Zmienia sposób, w jaki komórki reagują na dostępność energii
Jeden z ważnych efektów metforminy dotyczy układu komórkowego zwanego AMPK.
AMPK działa jak czujnik energii. Gdy zmienia się dostępność energii, pomaga komórkom dostosować sposób jej wykorzystywania i oszczędzania.
Metformina może aktywować ten układ.
Ma to znaczenie, ponieważ sposób, w jaki nasze komórki wykrywają składniki odżywcze i gospodarują energią, jest ściśle powiązany ze starzeniem się. Z wiekiem niektóre z tych układów regulacyjnych działają mniej wydajnie.
Badacze chcą więc wiedzieć, czy wpływanie na nie mogłoby pomóc komórkom dłużej zachować zdrowsze funkcjonowanie.
Może przestawiać komórki na utrzymanie i naprawę
Za pośrednictwem AMPK i powiązanych szlaków metformina może też wpływać na mTOR, ważny regulator wzrostu komórek i wykrywania składników odżywczych.
Gdy składników odżywczych jest pod dostatkiem, mTOR pobudza komórki do wzrostu i budowania nowych składników. Komórki potrzebują jednak też okresów poświęconych utrzymaniu, naprawie i recyklingowi.
Ograniczenie nadmiernej aktywności mTOR może sprzyjać procesom związanym z utrzymaniem prawidłowej funkcji komórek.
Jednym z nich jest autofagia – system, za pomocą którego komórki rozkładają i poddają recyklingowi uszkodzone lub niepotrzebne składniki.
Sprawny recykling komórkowy jest ważny dla utrzymania prawidłowej funkcji komórek, a upośledzona autofagia należy do procesów związanych ze starzeniem się.
To jeden z powodów, dla których metformina przyciągnęła uwagę daleko wykraczającą poza leczenie cukrzycy.
Mogą być w to zaangażowane także mitochondria
Mitochondria wytwarzają znaczną część energii potrzebnej naszym komórkom.
Ich funkcja zmienia się z wiekiem, a dysfunkcja mitochondriów jest uważana za ważną cechę biologii starzenia się.
Metformina wpływa na metabolizm energetyczny komórek i może wpływać na funkcjonowanie i adaptację mitochondriów.
Tworzy to kolejny potencjalny związek między dobrze znanym lekiem metabolicznym a procesami badanymi w nauce o długowieczności.
Wpływ na biologię mitochondriów nie oznacza jednak automatycznie, że dana osoba starzeje się wolniej.
Nadal trzeba to wykazać klinicznie.
Metformina może wpływać na stan zapalny i mikrobiom jelitowy
Działanie metforminy może wykraczać poza pojedyncze komórki.
Badania sugerują, że może ona zmieniać mikrobiom jelitowy – społeczność mikroorganizmów żyjących w jelicie.
Niektóre z tych zmian mogą zwiększać liczebność bakterii wytwarzających krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe – związki uczestniczące w regulacji metabolicznej, jelitowej i immunologicznej.
Metformina może też wpływać na sygnalizację zapalną.
Może to mieć znaczenie, ponieważ przewlekły stan zapalny o niskim nasileniu staje się z wiekiem częstszy i wiąże się z wieloma chorobami związanymi z wiekiem.
Wzajemne oddziaływanie metabolizmu, mikrobiomu i stanu zapalnego może więc być kolejnym powodem, dla którego metformina zainteresowała badaczy starzenia się.
A co ze starzeniem epigenetycznym?
Metformina może też wpływać na regulację epigenetyczną – mechanizmy biologiczne, które decydują o włączaniu i wyłączaniu genów bez zmiany samej sekwencji DNA.
Zmiany epigenetyczne zachodzą przez całe życie i są szczegółowo badane w badaniach nad starzeniem się.
Możliwość, że metformina wpływa na niektóre z tych procesów, jest naukowo interesująca.
Wykazanie, że lek zmienia szlaki epigenetyczne, nie dowodzi jednak, że sprawia on, iż dana osoba staje się biologicznie młodsza.
Badacze muszą jeszcze ustalić, czy takie zmiany molekularne przekładają się na istotną poprawę zdrowia i przebiegu starzenia się u ludzi.
Dlaczego badacze długowieczności tak bardzo interesują się metforminą?
Metformina jest wyjątkowa, ponieważ zbiega się w niej kilka linii dowodów.
To już szeroko stosowany lek o ugruntowanym działaniu metabolicznym. Badania obserwacyjne wykazały korzystne wyniki zdrowotne u niektórych osób, które go przyjmują. Jednocześnie badania laboratoryjne pokazują jego wpływ na wiele szlaków związanych z biologią starzenia się.
Łącznie czyni to metforminę wiarygodnym kandydatem do badań w obszarze geronauki.
Ważne pytanie, na które wciąż nie ma odpowiedzi, dotyczy poziomu, który ostatecznie ma największe znaczenie: czy te efekty biologiczne pomagają ludziom dłużej pozostawać zdrowymi?
Wymaga to dowodów z badań klinicznych u ludzi, a nie tylko dowodów na to, że zmieniają się szlaki związane ze starzeniem się.
