מטפורמין נבחן מחדש: מסלול המוח עומד בבסיס השפעתו האנטי-סוכרתית

למרות שמטפורמין היה עמוד התווך של הטיפול בסוכרת מסוג 2 במשך יותר מ-60 שנה, לחוקרים עדיין אין הבנה מלאה של אופן פעולתו המדויק.

מדענים במכללת ביילור לרפואה, יחד עם עמיתים בינלאומיים, גילו שחקן לא ידוע קודם לכן המתווך את ההשפעות הקליניות המשמעותיות של מטפורמין: המוח. על ידי זיהוי מעורבותו של מסלול המוח בפעולה האנטי-סוכרתית של מטפורמין, החוקרים פתחו אפשרויות חדשות לטיפול יעיל ומדויק יותר בסוכרת.

המחקר פורסם בכתב העת Science Advances.

"זה מכבר נחשב כי מטפורמין מוריד את רמות הגלוקוז בדם בעיקר על ידי עיכוב ייצורו בכבד. מספר מחקרים הציעו השפעה דרך המעיים", אמר המחבר הראשי ד"ר מקוטו פוקודה, פרופסור עוזר לרפואת ילדים (חטיבת התזונה) במכללת ביילור לרפואה.

"החלטנו לחקור את המוח משום שהוא מוכר כווסת חשוב של מטבוליזם הגלוקוז בכל הגוף. רצינו לברר האם וכיצד המוח מעורב בהשפעות האנטי-סוכרתיות של מטפורמין."

הצוות התמקד בחלבון קטן בשם Rap1, הנמצא באזור ספציפי במוח הנקרא ההיפותלמוס הוונטרו-מדיאלי (VMH). החוקרים מצאו שיכולתו של מטפורמין להוריד את רמת הסוכר בדם במינונים רלוונטיים קלינית תלויה בנטרול Rap1 באזור מוח זה.

כדי לבדוק זאת, פוקודה ועמיתיו השתמשו בעכברים מהונדסים גנטית שחסרו Rap1 בתאי VMH. עכברים אלה קיבלו תזונה עתירת שומן כדי לחקות סוכרת מסוג 2. כאשר ניתנה להם מינונים נמוכים של מטפורמין, התרופה לא הורידה את רמות הגלוקוז. עם זאת, תרופות אחרות לסוכרת, כגון אינסולין ואגוניסטים של GLP-1, המשיכו לפעול.

כדי לאשר עוד יותר את תפקיד המוח, החוקרים הזריקו מיקרו-מנות של מטפורמין ישירות למוחם של עכברים סוכרתיים. התוצאה הייתה ירידה משמעותית ברמות הסוכר בדם - אפילו במינונים נמוכים פי אלפי מאלה הנלקחים בדרך כלל דרך הפה.

"בדקנו גם אילו תאים ב-VMH מעורבים בפעולת המטפורמין", אמר פוקודה. "מצאנו שנוירוני SF1 מופעלים כאשר המטפורמין נכנס למוח, דבר המצביע על כך שהם מעורבים ישירות במנגנון הפעולה של התרופה."

באמצעות פרוסות מוח, המדענים תיעדו את הפעילות החשמלית של נוירונים אלה. מטפורמין הפעיל את רובם, אך רק בנוכחות Rap1. בעכברים שחסרו Rap1 בנוירונים אלה, למטפורמין לא הייתה השפעה, דבר המראה ש-Rap1 נחוץ למטפורמין כדי "להפעיל" את תאי המוח הללו ולהוריד את רמות הגלוקוז.

"תגלית זו משנה את האופן שבו אנו חושבים על מטפורמין", אומר פוקודה. "הוא פועל לא רק בכבד ובמעיים, אלא גם במוח. גילינו שבעוד שהכבד והמעיים דורשים ריכוזים גבוהים של התרופה, המוח מגיב למינונים נמוכים מאוד".

בעוד שמעט תרופות נגד סוכרת משפיעות על המוח, מחקר זה מראה כי המטפורמין, הנפוץ בשימוש, עשה זאת כל הזמן.

"ממצאים אלה פותחים את הדלת לטיפולים חדשים בסוכרת המכוונים ישירות למסלול מוחי זה", אומר פוקודה.
"בנוסף, ידוע כי למטפורמין השפעות מועילות נוספות, כגון האטת הזדקנות המוח. אנו מתכננים לחקור האם אותו מסלול איתות Rap1 במוח אחראי להשפעות אלה."