Cómo funciona realmente un medicamento para la diabetes ampliamente utilizado
Comprimidos de metformina de 500 mg. Crédito: dominio público
Los médicos han usado el fármaco metformina para tratar la diabetes tipo 2 durante más de medio siglo, pero a pesar de su prevalencia, los investigadores carecían de una comprensión clara de cómo funciona. Ahora, los investigadores de Yale han aclarado el mecanismo detrás de la metformina y los medicamentos para la diabetes tipo 2 relacionados, y han desacreditado una teoría previa sobre cómo funcionan. El equipo, incluido el autor principal Gerald Shulman, MD, Ph.D., George R. Cowgill Profesor de Medicina (Endocrinología) y profesor de fisiología celular y molecular, y la primera autora Traci LaMoia, estudiante graduada en el laboratorio de Shulman, publicaron sus hallazgos en PNAS el 1 de marzo.
«La metformina es el fármaco más utilizado para tratar la diabetes», dice Shulman. «Es importante comprender cómo funciona para que podamos desarrollar medicamentos aún mejores para tratar la diabetes tipo 2».
Estudios en humanos han demostrado que la metformina inhibe el proceso de gluconeogénesis, que es la forma en que el hígado produce glucosa. a partir de precursores distintos de la glucosa, como los aminoácidos y el lactato. Sin embargo, ha sido un misterio cómo logra esto.
Las mitocondrias en las células generan energía a través de la cadena de transporte de electrones, que consta de cuatro complejos de proteínas que liberan energía a través de una serie de reacciones. La mayoría de los científicos creían anteriormente que la metformina funciona al inhibir el complejo I, el primero y más grande de los complejos mitocondriales que crea el gradiente de iones de hidrógeno. Sin embargo, el grupo de Shulman ha demostrado previamente que la metformina solo inhibe el complejo I en concentraciones farmacológicas mucho más altas que las que normalmente se recetan.
Para probar aún más esta hipótesis, el equipo realizó una serie de experimentos tanto en cortes de hígado como en ratones. Usando un inhibidor del complejo I conocido como piercidin A, encontraron que este mecanismo no logró reducir la gluconeogénesis hepática. «Usando un inhibidor muy específico del complejo I, demostramos que la inhibición del complejo I no reduce la glucosa en sangre tanto en estudios in vitro como in vivo», dice Shulman.
Progreso a través de la investigación
A través de estudios anteriores, el equipo de laboratorio de Shulman había identificado la inhibición de la enzima glicerol fosfato deshidrogenasa asociada a la mitocondria, que convierte el glicerol en glucosa, como un mecanismo potencial para la acción de la metformina. Ahora, en el estudio actual, pudieron demostrar a través de otra serie de experimentos que la metformina, así como los medicamentos relacionados fenformina y galegina, de hecho inhibían la conversión de glicerol en glucosa tanto in vitro como in vivo y que lo hacían a través de un mecanismo indirecto mediante la inhibición de la actividad del complejo IV.
«Tomados en conjunto, estos estudios muestran que la metformina no reduce la glucosa en sangre mediante la inhibición de la actividad del complejo I, sino que reduce la glucosa en sangre mediante la inhibición de la actividad del complejo IV que, en a su vez conduce a la inhibición de la actividad de la glicerol fosfato deshidrogenasa y reducciones en la conversión de glicerol a glucosa», dice Shulman.
Por qué es importante saberlo
No es raro que los medicamentos sean aprobados para uso clínico utilizar a pesar de que los investigadores no entiendan cómo funcionan, si se demuestra que son seguros y efectivos. Pero Shulman dice que la investigación sobre medicamentos poco conocidos como la metformina permite a los científicos desarrollar tratamientos más beneficiosos. Tomar metformina, por ejemplo, puede provocar efectos secundarios desagradables, como malestar gastrointestinal, lo que hace que muchos pacientes dejen de tomarla. Shulman espera que la investigación de su equipo pueda conducir al desarrollo de medicamentos para la diabetes con la eficacia segura de la metformina pero con una mayor tolerabilidad.
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Prevalencia del uso de metformina 0,7 por ciento en prediabetes Más información: Traci E. LaMoia et al, Metformin, phenformin, and galegine inhiben la actividad del complejo IV y reducen la gluconeogénesis derivada del glicerol , Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2022). DOI: 10.1073/pnas.2122287119 Información de la revista: Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad de Yale Cita: Cómo funciona realmente un medicamento para la diabetes ampliamente utilizado ( 2022, 3 de marzo) obtenido el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-03-widely-diabetes-medication.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.