Diyabet Tedavisinde Yeni Bir Dönem: Metforminin Nasıl Çalıştığı Hayvan Çalışmalarıyla Anlaşıldı

Yeni araştırmalar, bağırsak bakterilerinin diyabet ilacı metforminin etkilerinde önemli bir rol oynayabileceğini gösteriyor...

Yaygın olarak kullanılan diyabet ilacı metformin, kan şekerini düşürme etkisini kısmen, şekeri kan dolaşımından bağırsaklara yönlendirerek gösterir. Bağırsaklardaki bakteriler, bu şekeri insülin tepkisini iyileştiren faydalı kimyasallara dönüştürerek ilacın etkisini güçlendirir.

Image credit: THOM LEACH / SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images

1990'lardan bu yana tip 2 diyabet tedavisinde yaygın olarak kullanılan metformin ilacının tam olarak nasıl çalıştığı, bilim insanları için uzun süre bir gizem olarak kaldı.

Son araştırmalar, metforminin kan şekerini düşürme mekanizmasında bağırsak mikrobiyomunun önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Metformin, glikozun kan dolaşımından bağırsaklara geçişini sağlayarak, bağırsak bakterilerinin kan şekeri düzenleyici bileşikler üretmesini tetikliyor.

Communications Medicine'de yayımlanan son araştırmaya göre, metformin sadece kan şekerini düşürmekle kalmıyor, aynı zamanda bağırsaklara salınan glikoz miktarını önemli ölçüde artırıyor. Bu durum, bağırsakları koruyan ve iltihabı azaltan faydalı yağ bileşiklerinin üretimini de tetikliyor.

Birden Fazla Yol

Metformin üzerine yapılan araştırmaların büyük bir kısmı, ilacın karaciğer üzerindeki etkilerine odaklanmıştır. Bu çalışmalar, metforminin hücrelerin insüline tepkisini artırdığını ve glikoz sentezini engellediğini göstermiştir. Ancak, bazı araştırmalar, metforminin bağırsak üzerinde de etkili olabileceğini, muhtemelen kan dolaşımına glikoz alımını azaltarak, öne sürmektedir.

Çalışmanın kıdemli yazarı, Kobe Üniversitesi'nden tıp araştırmacısı Dr. Wataru Ogawa, "Metforminin bağırsak hareketleri üzerindeki etkileri, birçok araştırmacının ilgisini çekiyor. Bunun nedeni, ağız yoluyla alınan metforminin bağırsaklarda çok yüksek konsantrasyonlara ulaşmasıdır." şeklinde açıklama yaptı. (Ogawa, metformin üreticisi Sumitomo Pharma'dan araştırma desteği ve ders ücretleri almıştır.)

Dr. Ogawa'nın ekibi, daha önceki araştırmalarında, insan bağırsağının lümen olarak adlandırılan iç boşluğuna, yiyecek ve atıkların geçtiği tünele, vücudun glikoz salgıladığını ortaya koydu. Bu durum, hem diyabetli hem de diyabetsiz bireylerde gözlemlendi. Dr. Ogawa, Live Science'a yaptığı açıklamada, "Bu, insanlarda var olan doğal bir fizyolojik işlev olduğunu gösteriyor" dedi.

Bağırsak Bakterilerini Beslemek

Yeni bir çalışmada araştırmacılar, metforminin tip 2 diyabetli beş bireyde bağırsaklardaki glikoz atılım oranını yaklaşık dört kat artırdığını gözlemledi. Bu önemli bulgular, fareler üzerinde yapılan deneylerle de doğrulandı.

Glikozun bağırsaklara yönlendirilmesi yoluyla kan şekerinin düşürülmesi, metforminin doğrudan bir etkisi olsa da, bilim insanları bu mekanizmanın ilacın tüm tedavi edici etkilerini tam olarak açıklamadığına inanıyorlar.

Dundee Üniversitesi'nde metformin araştırmaları yürüten ve çalışmaya katılmayan Nicola Morrice, Live Science'a gönderdiği bir e-postada, "Bunun ilacın temel etki mekanizması olmasını beklemiyorum." diyerek bilimsel şüpheciliğini dile getirdi.

Diğer uzmanlar Live Science'a verdiği demeçte, kan dolaşımından şekeri çekmenin yanı sıra, atılan glikozun bağırsak bakterilerini besleyerek kan şekeri üzerinde dolaylı bir etkiye sahip olabileceğini söyledi.

Girona Üniversitesi'nden tıp araştırmacısı Dr. José-Manuel Fernández-Real, Live Science'a yazdığı e-postada, "Bazı bakteri türleri, özellikle basit şekerleri kullananlar, artan büyüme gösterebilirken, karmaşık karbonhidrat veya lif fermantasyonuna dayanan diğerleri daha az etkilenebilir" şeklinde bir yorumda bulundu. (Fernández-Real, çalışmaya dahil olmamıştır.)

Bir glikoz molekülü altı karbon atomundan oluşan bir yapıya sahiptir. Bu nedenle, bağırsak bakterilerinin glikozu diğer moleküllere parçalama hızını ölçmek için Dr. Ogawa ve ekibi, karbon atomlarını izleyebilecekleri bir yöntem geliştirmek zorunda kaldı. Bu amaçla, farelere "ağır" bir izotop içeren glikoz enjekte ettiler. "Ağır" izotop, normal karbon atomlarından farklı olarak fazladan bir nötron taşıyan bir karbon versiyonudur. Bu teknik, bakteriler glikozu farklı bileşiklere dönüştürürken ağır karbon atomlarının izlenmesini mümkün kıldı.

Dışkı örnekleri, metformin ile tedavi edilen farelerin bağırsak bakterilerinin "ağır" glikozu kısa zincirli yağ asitlerine (SCFA'lar) dönüştürdüğünü gösterdi. Dr. Ogawa, "Kısa zincirli yağ asitleri üreten bakteri türleri genellikle 'iyi' bakteriler olarak kabul edilir" diyerek metforminin sağlıklı bir mikrobiyomu destekleyebileceğini belirtti.

Metformin tedavisi, dışkı örneklerinde ağır karbon içeren kısa zincirli yağ asitlerinin (SCFA'lar) sadece %1 oranında artmasına neden oldu. Ancak Barselona Üniversitesi'nden farmakoloji araştırmacısı Manuel Vázquez-Carrera, Live Science'a gönderdiği e-postada, "SCFA'ların büyük bir kısmının atılmak yerine hızla emilip kullanıldığını" belirtti. Bu durum, yapılan ölçümün muhtemelen gerçek artışı olduğundan daha düşük gösterdiği anlamına geliyor.

Fernández-Real, "SCFA üretimindeki hafif bir artış bile bağırsak bariyeri fonksiyonunu artırabilir, iltihabı azaltabilir ve insülin duyarlılığını artırabilir, bunların hepsi diyabet yönetimi için yararlıdır" diye spekülasyon yaptı.

Çalışmanın bazı sınırlamaları bulunmaktaydı. İlk olarak, araştırmacılar bağırsaklardaki yüksek kısa zincirli yağ asidi (SCFA) seviyelerinin farelerin sağlığı üzerindeki etkilerini değerlendirmedi. Ayrıca, Nicola Morrice, çalışmanın "tedavi rejimlerinin bir parçası olarak farklı dozlarda metformin kullanan çok az sayıda katılımcıyı" içerdiğini belirtti. Bu sınırlamalar, gelecekteki araştırmaların bu konulara odaklanması gerektiğini göstermektedir.

Fare çalışması sadece erkek kemirgenleri içerdiğinden, ilacın etkilerindeki olası cinsiyet farklılıkları araştırılmamıştır. Dr. Ogawa, metforminin beş diyabet hastası üzerindeki etkilerini incelemenin yanı sıra, ilacın bağırsak üzerindeki etkilerini daha detaylı araştırmak için insanlar üzerinde daha kapsamlı bir çalışma yürüttüklerini belirtti. Henüz analizleri tamamlamamış olsalar da, şu ana kadar herhangi bir cinsiyet farkı gözlemlemediklerini ifade etti.

Morrice, gelecekteki çalışmaların, obezite ile bağlantılı olan yüksek yağlı, yüksek şekerli diyetler gibi farklı diyetler tüketen farelerde metforminin glikoz atılımını nasıl etkilediğini araştırabileceğini öne sürdü.

by Kamal Nahas | LiveScience

Oxford, Birleşik Krallık'ta yaşayan serbest çalışan Kamal Nahas, evrim, sağlık ve teknoloji alanlarındaki araştırmalarıyla tanınan bir yazardır. Çalışmaları New Scientist, Science and The Scientist gibi saygın yayınlarda yer almıştır. Cambridge Üniversitesi'nden patoloji alanında doktora ve Oxford Üniversitesi'nden immünoloji alanında yüksek lisans derecelerine sahip olan Nahas, şu anda Diamond Light Source'ta mikroskopist olarak çalışmaktadır. Yazmadığı zamanlarda, Jurassic Coast'ta fosil avlayarak vakit geçirmektedir.