La metformina és el medicament més prescrit per a la diabetis mellitus tipus-2. També s'ha validat per allargar la vida útil en múltiples organismes. No obstant això, els mecanismes subjacents a través dels quals la metformina exerceix efectes anti-envelliment segueixen sent poc coneguts.
In a Cell-article publicat titulatLa pantalla de nutrients-microbi-de l'amfitrió-identifica els efectors bacterians de la teràpia amb metformina, un equip d'investigació format per científics britànics i alemanys va trobar que l'extensió de la vida útil mediada per la metformina-està estretament relacionada amb els bacteris intestinals i la ingesta dietètica. A partir de les anàlisis de models de nematodes i subjectes humans, els investigadors van confirmar que la dieta modula l'eficàcia de la metformina actuant sobre la microbiota intestinal.
Està ben establert-que els bacteris que resideixen al nostre tracte gastrointestinal produeixen una àmplia gamma de molècules que regeixen l'estat de salut i la progressió de la malaltia, amb les seves funcions regulades per la dieta i els medicaments. Desenvolupar la intricada interacció multi-entre la dieta, els productes farmacèutics i els bacteris intestinals suposa un repte formidable.
Per fer front a aquest coll d'ampolla, Filipe Cabreiro de l'Institut de Ciències Mèdiques de Londres i el seu equip van desenvolupar en aquest estudi un enfocament innovador de cribratge d'alt rendiment de quatre -direccions{1}}. La tècnica ajuda a dilucidar com la dieta, els medicaments i els microbis intestinals interactuen per donar forma a la fisiologia de l'hoste.
Els investigadors van adoptarCaenorhabditis eleganscolonitzat amb derivats-humansEscherichia colicom a model de microbioma amfitrió-simplificat. Els nematodes van estar exposats a centenars de compostos nutricionals juntament amb metformina. Els resultats van demostrar que el tractament amb metformina va alterar el metabolisme i la vida útil dels cucs, mentre que aquests resultats es podrien augmentar o contrarestar amb nutrients específics. De manera crítica, els bacteris intestinals van tenir un paper indispensable en aquest procés.
"La dependència de l'activitat de la metformina de la dieta i els microbis intestinals explica el perquèmetforminano va poder allargar la vida útil en un altre organisme model comú, les mosques de la fruita. L'alimentació estàndard de laboratori per a mosques de la fruita conté alts nivells de sucre. Un cop eliminat el sucre de la dieta, vam observar efectes favorables de la metforminaE. coli-mosques colonitzades",va explicar Helena Cochemé, participant de l'estudi.
Anàlisis posteriors van revelar que els bacteris intestinals utilitzen un mecanisme elaborat associat a les vies de senyalització de la fosfotransferasa per integrar senyals nutricionals i senyals de metformina i ajustar el metabolisme bacterià en conseqüència. L'agmatina, un metabòlit acumulat pels bacteris, es va demostrar que és essencial perquè la metformina ofereixi beneficis-de promoció de la salut a l'hoste.
Amb aquestes troballes dels nematodes, els científics van explorar posteriorment si es podrien reproduir resultats idèntics en humans que contenen microbiomes intestinals molt-més complexos. Van analitzar els perfils del microbioma, la ingesta nutricional i les dades de medicació d'una gran cohort de pacients diabètics tipus-2 i voluntaris sans. De manera encoratjadora, la teràpia amb metformina es va correlacionar fortament amb l'elevada capacitat de producció d'agmatina bacteriana-en humans. Aquest resultat es va replicar amb èxit en múltiples cohorts europees independents de pacients amb diabetis tipus 2. A més, els bacteris que sintetitzen predominantment agmatina van coincidir amb soques conegudes per proliferar al microbioma intestinal de persones diabétiques tractades amb metformina.
En conclusió, aquesta investigació aclareix com la sofisticada xarxa d'interacció de la dieta, la microbiota i l'hoste afecta l'eficàcia del fàrmac. Aquestes troballes poden orientar les recomanacions dietètiques o donar suport al desenvolupament de bacteris modificats genèticament per amplificar els efectes beneficiosos de la metformina i millorar la salut humana i la longevitat.
