Метформин используется более 60 лет и является наиболее часто назначаемым лекарством от диабета в мире. Прием метформина снижает уровень сахара в крови, но механизм этого эффекта не ясен.

Таким образом, механизм действия метформина активно исследуется во всем мире.
Воспользовавшись преимуществами нового аппарата для биологической визуализации ПЭТ-МРТ, исследовательская группа обнаружила, что метформин способствует выведению сахара из толстой кишки в стул.

Это совершенно новое открытие, которое ранее никогда не предсказывалось.
Текущее открытие может объяснить биологическое действие метформина, лежащий в основе которого неизвестен, и внести вклад в разработку новых лекарств от диабета.

Эти результаты были опубликованы 3 июня 2020 года в онлайн-издании Diabetes Care, медицинского журнала, опубликованного Американской диабетической ассоциацией.
Основные моменты
Метформин – наиболее часто назначаемый препарат от диабета в мире.

Механизм, с помощью которого этот препарат снижает концентрацию сахара в крови, не ясен.
В исследовании с использованием биовизуализации на людях было обнаружено, что метформин способствует «выведению сахара с калом."
Это недавно открытое действие метформина может объяснить некоторые биологические эффекты препарата и внести вклад в разработку новых лекарств от диабета.

Предпосылки исследования

Диабет характеризуется повышенным уровнем сахара в крови, который повреждает кровеносные сосуды и, в свою очередь, приводит к различным заболеваниям.

Более 400 миллионов человек во всем мире страдают диабетом, поэтому профилактика диабета и связанных с ним заболеваний является важной глобальной медицинской проблемой.
Доступен ряд препаратов, снижающих концентрацию сахара в крови. Среди них метформин – один из старейших классов препаратов, применяемый более 60 лет. Метформин, рекомендованный в качестве препарата первой линии во многих странах, является наиболее часто назначаемым лекарством от диабета.

Однако механизм, с помощью которого метформин снижает концентрацию сахара в крови, не ясен. Выяснение этого механизма будет способствовать разработке новых и лучших лекарств от диабета. Следовательно, активно проводились исследования действия метформина.

Резюме открытия
ФДГ-ПЭТ (фтордезоксиглюкозно-позитронно-эмиссионная томография) – это визуализирующий тест для изучения того, где и сколько ФДГ (вещество, похожее на сахар) накапливается в организме после введения этого вещества через сосуды. Поскольку ФДГ ведет себя аналогично сахару в организме человека, ФДГ-ПЭТ может выявить органы или ткани, которые потребляют или накапливают большое количество сахара (* 1).

ФДГ-ПЭТ обычно проводится с помощью устройства, которое объединяет как ПЭТ, так и компьютерную томографию.

Получение изображений с помощью FDG-PET и CT позволяет детально исследовать места скопления FDG. Недавно было разработано устройство, в котором интегрированы ПЭТ и МРТ (магнитно-резонансная томография) (ПЭТ-МРТ).

МРТ используется для исследования внутренней части тела с помощью сильного магнитного поля. Он может исследовать структуры тела, которые не могут быть проанализированы с помощью компьютерной томографии. ПЭТ-МРТ по-прежнему остается редким и ценным аппаратом; например, в Японии установлено всего 9 единиц.

Исследовательская группа профессора Огавы использовала ПЭТ-МРТ для исследования движения сахара в организме пациентов с диабетом, как тех, кто принимал метформин, так и тех, кто не принимал. Команда обнаружила, что сахар (я.е.

ФДГ) сильно накапливается в кишечнике пациентов, принимающих метформин. Чтобы понять, где в кишечнике накапливается сахар, группа исследователей впоследствии исследовала «стенку кишечника» и «внутреннюю часть кишечника (стул и другое содержимое)» по отдельности с использованием специальной методики.
Они обнаружили, что у пациентов, принимающих метформин, больше сахара накапливалось в областях внутри кишечника, которые дистальнее подвздошной кишки (анальная часть тонкой кишки).

С другой стороны, не было разницы в накоплении сахара в «стенке кишечника» между пациентами, которые принимали и не принимали метформин.
Эти результаты показывают, что когда пациент принимает метформин, сахар в крови выделяется из кишечника в стул. Не только открытие, что метформин способствует выведению сахара с калом, но и открытие того, что сахар выводится из кишечника в сам стул, являются новыми открытиями, которых никто не ожидал.

Недавно был запущен новый антидиабетический препарат; ингибитор SGLT2, который снижает концентрацию сахара в крови за счет выделения сахара с мочой. Его полезные клинические эффекты привлекают большое внимание. Выведение сахара со стулом, вызванное метформином, также может быть связано с сахароснижающим эффектом ингибитора SGLT2.

Значение этого исследования и его будущее развитие
Предыдущие исследования с использованием ПЭТ-КТ показали, что ФДГ накапливается в кишечнике пациентов, принимающих метформин. Однако предполагалось, что ФДГ (сахар) накапливался в «стенке кишечника» без достаточных доказательств, поскольку ПЭТ-КТ не может отдельно показать стенку и внутреннюю часть кишечника.

В текущем исследовании новая технология визуализации ПЭТ-МРТ позволила исследовательской группе исследовать накопление в стенке и внутренней части кишечника (стуле) по отдельности, впервые обнаружив, что индуцированное метформином накопление сахара происходило исключительно внутри кишечника. кишечник.
Прием ингибитора SGLT2 приводит к выведению десятков граммов сахара в день с мочой. В этом исследовании не удалось количественно оценить, сколько граммов сахара выводится с калом. Значимость этого открытия будет дополнительно подтверждена с помощью нового метода визуализации, который позволит количественно определить количество сахара, выделяемого с калом.

Считается, что изменения кишечной флоры, вызванные метформином (* 2), связаны с его эффектом снижения сахара в крови, но как метформин изменяет кишечную флору, совершенно неизвестно. Поскольку изменения в питательных веществах, таких как сахар, влияют на рост бактерий, возможно, что эффект метформина по выведению сахара в кишечник также может быть связан с изменениями кишечной флоры.
Глоссарий
* 1 Поскольку при раке потребляется больше сахара, чем в нормальной ткани, FDG-PET обычно используется для обнаружения рака, который трудно обнаружить с помощью других тестов.

* 2 В кишечнике человека обитают от 100 до 1000 триллионов кишечных бактерий, и эти бактерии в целом называются кишечной флорой. Известно, что изменения кишечной флоры связаны с патогенезом заболеваний и действием лекарств.