Metformin = diamid dimetylimidodikarbonimidu

Metformin je běžně používaným lékem na cukrovku (antidiabetikum) zejména 2. typu. Studie naznačily, že preventivně působí i proti kardiovaskulárním nemocem spojeným s cukrovkou. Předpisuje se také ženám se syndromem polycystických vaječníků. Protože lék ovlivňuje buněčný metabolizmus sacharidů, k jeho nežádoucím účinkům, projevem kterých jsou zejména trávicí potíže, se může při vyšších dávkách přidružit laktacidóza - překyselení organismu v důsledku nahromadění kyseliny mléčné v krvi.

S překvapivými výsledky výzkumu, které metforminu připisují další plus, přichází tým kanadských biologů a lékařů vedený Fredou Millerovou z dětské nemocnice Torontské univerzity. V článku zveřejněném v odborném časopisu Stem Cell vědci prokazují, že tento často předepisovaný lék „podporuje neurogenézu (tvorbu nových neuronů) a zlepšuje schopnost prostorové paměti“. K tomuto závěru dospěli pomocí série opakovaných pokusů, při nichž metformin přidávali do laboratorních kultur kmenových buněk mozkové tkáně nejdříve myší a pak i lidské. Buňky to motivovalo k proměně na neurony. Aby tyto poznatky získané v Petriho miskách, tedy in vitro („ve sklu“), vědci prověřili i „na živo“ – in vivo. Skupinkám laboratorních myší po dobu dvou - tří týdnů naordinovali denní dávky Metforminu, a pak jejich schopnosti učit se a získané informace si zapamatovat porovnávali se stejně starými hlodavci kontrolních skupin. Při již klasických testech na schopnost prostorové orientace, při nichž si metforminem „nadrogované“ myšky opakovaně vkládané do bazénku s neprůhlednou vodou, v níž někde těsně pod hladinou byla umístěna neviditelná plošinka, počínaly statisticky výrazně lépe než jejich soukmenovkyně. Dokázaly si rychleji zapamatovat, kde ve vodním prostředí najdou „pevnou půdu“ pod nohama a při opakovaných pokusech se dokázaly lépe orientovat a bez dlouhého bloudění najít správnou cestu.

Freda Miller, PhD, Deptartment of Molecular Genetics, University of Toronto (Kredit: University of Toronto)

Samozřejmě, že tyto pokusy by na článek v kvalitním odborném časopisu nestačily. Tým Millerové v něm však podává i vysvětlení, jak známé antidiabetikum na mozkové kmenové buňky působí. Velkou zásluhu má na tom mladá doktorandka a první autorka studie Jing Wangová. Odhalila, mechanizmus, kterým diamid dimetylimidodikarbonimidu ovlivňuje signální cestu zprostředkovanou proteiny aPKC-CBP, která reguluje transformaci kmenových buněk na neurony. Zkratkou aPKC je označena atypická proteinová kináza C - enzym katalyzující fosforylaci, tedy navazování fosfátové skupiny PO₄^3- na molekuly významné bílkoviny CPB (CREB binding protein), čímž řídí její aktivitu. Na aktivní fosforylovanou bílkovinu CPB se připojuje transkripční faktor CREB spouštějící činnost určitých genů. Ty pak přinutí kmenové buňky změnit se v neurony. Ještě stručněji tuto jinak složitou kaskádu reakcí lze shrnout do věty: Metformin prostřednictvím bílkovin probouzí k činnosti ty geny v kmenových buňkách, které jim nařizují „dospět“ v neurony.

Zvětšit obrázek

Někde v té neprůhledné vodě je těsně pod hladinou plošinka. V prvním pokusu na ní musí myš natrefit náhodně. Až při opakování se ukáže, jak rychle si místo zapamatovala a jak dobře se v stresujícím prostředí bez výraznějších záchytných bodů orientuje. Jde o standardní behaviorální laboratorní test na paměť a prostorovou orientaci.

Millerová přiznává, že nešlo o zcela náhodný objev. Inspirací byly výsledky z předcházejících studií, které odhalily, jak vlastně metformin léčí cukrovku a působí na metabolizmus buněk jater. I zde účinná látka ovlivňuje aktivitu CB-proteinů, jež se ale nacházejí i v jiných tkáních a jsou jedním z regulátorů embryonálního vývoje, růstu organizmu a homeostáze (zachovávání stability živého systému). A tak vědce napadlo prozkoumat, jak lék působí na tyto proteiny v mozku. Je to důležité vědět, vždyť jde o látku předepisovanou mnohým pacientům. Ti teď mohou mít alespoň naději na částečnou kompenzaci nepříjemností, které jim  cukrovka způsobuje. Naději, že léčba alespoň trochu prospívá poznávacím schopnostem a paměti. A to je pozitivní, i kdyby to přesvědčení působilo jen jako placebo.

Samozřejmě i laiky napadne otázka, jestli metformin tím, že podporuje tvorbu nových neuronů, nebude šancí i pro pacienty s neurodegenerativními nemocemi, například Alzheimerem, případně pro lidi po úrazu, mozkové mrtvici nebo operaci tumoru. V kladnou odpověď vědci zatím jenom doufají. I když slibné náznaky tu jsou, k jistotě se musíme dobrat cestou dalších studií. Již nyní se připravuje návrh na pilotní výzkumný projekt. Než nabídne přesnější informace, nepodléhejme nepotvrzeným očekáváním. Nesmíme zapomínat, že metformin je lékem, a má tedy i negativní vedlejší účinky. Je podáván perorálně, může tak pravděpodobně neselektivně působit na metabolizmus buněk různých tkání. 

Video: Šéfka výzkumného týmu Freda Millerová z Toronské univerzity o výsledcích studie:

Zdroje: Cell - Stem Cell, Volume 11, Issue 1, pages 23-35, 6 July 2012, The Canadian Press