Para ilmuwan menemukan bahwa metformin bertindak di otak melalui RAP1 untuk mengendalikan gula darah. Wawasan ini dapat menyebabkan pengobatan diabetes yang lebih tepat.
Metformin telah menjadi pengobatan standar untuk diabetes tipe 2 selama lebih dari enam dekade, tetapi para ilmuwan masih belum sepenuhnya memahami cara kerjanya. Sebuah tim dari Baylor College of Medicine, bekerja dengan kolaborator internasional, kini telah mengidentifikasi faktor -faktor tak terduga dalam efektivitasnya: otak. Temuan mereka mengungkapkan jalur otak yang terlibat dalam aksi penambah glukosa metformin, merujuk pada strategi baru untuk mengobati diabetes dengan presisi yang lebih besar. Studi ini diterbitkan di Kemajuan Sains.
“Telah diterima secara luas bahwa metformin mengurangi glukosa darah, terutama dengan mengurangi output glukosa di hati. Studi lain telah menemukan bahwa ia bertindak melalui usus,” jelas Dr. Makoto Fukuda, associate professor pediatrik – nutrisi di Baylor dan penulis sesuai dengan penelitian tersebut. “Kami melihat otak karena diakui secara luas sebagai pengatur utama metabolisme glukosa di seluruh tubuh. Kami menyelidiki apakah dan bagaimana otak berkontribusi pada efek metformin anti-diabetes.”
Para peneliti berkonsentrasi pada protein kecil yang disebut RAP1, yang terletak di area otak yang dikenal sebagai hipotalamus ventromedial (VMH). Mereka menemukan bahwa kemampuan metformin untuk menurunkan gula darah pada dosis yang relevan secara klinis tergantung pada tekanan aktivitas RAP1 di area otak ini.
Protein rap1 dan bukti eksperimental
Untuk mengeksplorasi ini lebih lanjut, Fukuda dan Studi Laboratorium Kolaborator Tikus rekayasa genetika yang tidak memiliki RAP1 di hipotalamus ventromedial (VMH) mereka. Tikus-tikus ini ditempatkan dalam diet tinggi lemak untuk mensimulasikan diabetes tipe 2. Ketika dirawat dengan metformin dosis rendah, kadar gula darah mereka tidak berkurang. Sebaliknya, obat diabetes lainnya, termasuk insulin dan agonis GLP-1, tetap efektif.
Untuk memperkuat bukti bahwa otak memainkan peran sentral, para peneliti memberikan sedikit metformin langsung ke otak tikus diabetes. Pendekatan ini menghasilkan pengurangan gula darah yang nyata, bahkan ketika dosisnya ribuan kali lebih rendah dari yang biasanya diberikan secara oral.
Aktivasi neuron di hipotalamus
“Kami juga menyelidiki sel -sel mana dalam VMH yang terlibat dalam memediasi efek metformin,” kata Fukuda. “Kami menemukan bahwa neuron SF1 diaktifkan ketika metformin dimasukkan ke dalam otak, menunjukkan bahwa mereka secara langsung terlibat dalam aksi obat.”
Menggunakan irisan otak, para ilmuwan mencatat aktivitas listrik neuron -neuron ini. Metformin membuat sebagian besar dari mereka lebih aktif, tetapi hanya jika ada rap1. Pada tikus mentah di neuron ini, metformin tidak memiliki efek, menunjukkan bahwa RAP1 sangat penting bagi metformin untuk “menyalakan” sel -sel otak ini dan mengurangi gula darah.
“Penemuan ini mengubah cara kita berpikir tentang Metformin,” kata Fukuda. “Ini tidak hanya bekerja di hati atau usus, tetapi juga bertindak di otak. Kami menemukan bahwa sementara hati dan usus membutuhkan konsentrasi obat yang tinggi untuk merespons, otak bereaksi terhadap tingkat yang jauh lebih rendah.”
Meskipun beberapa obat anti-diabetes bertindak di otak, penelitian ini menunjukkan bahwa metformin yang banyak digunakan telah dilakukan sejauh ini. “Temuan ini membuka pintu untuk mengembangkan perawatan diabetes baru yang secara langsung menargetkan jalur ini di otak,” kata Fukuda. “Selain itu, metformin dikenal karena manfaat kesehatan lainnya, seperti memperlambat penuaan otak. Kami berencana untuk menyelidiki apakah pemerintahan RAP1 yang sama bertanggung jawab atas efek obat lain yang didokumentasikan dengan baik di otak.”
Referensi: “Metformin dosis rendah membutuhkan rap1 otak untuk aksi antidiabetesnya” oleh Hsiao-Oun Lin, Weisheng Lu, Yanlin HE, Yukiko Fu, Kentaro Kaneko, Peimeng Huang, Ana B. de La Puente-Gomez, Chunmei Wang, Yongjie Yang Kemajuan Sains.
Dua: 10.1126/sciadv.AdU3700
Pekerjaan ini didukung oleh hibah dari: Institut Kesehatan Nasional (R01DK136627, R01DK121970, R01DK093587, R01DK101379, P30-DK079638, R01DK104901, R01DK126655), USDA/ARS (6250-51000-055), American Heart Association (14BGIA20460080, 15POST22500012) dan American Diabetes Association (1-17-PDF-138). Dukungan lebih lanjut disediakan oleh Uehara Memorial Foundation, Yayasan Takeda Science, Yayasan Jepang untuk Enzimologi Terapan dan NMR dan inti metabolisme obat di Baylor College of Medicine.
Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan Buletin ScitechDaily.
NewsRoom.id
