Metformin macht das Mikrobiom antidiabetisch
Metformin macht das Mikrobiom antidiabetisch
Typ-2-Diabetes
0 Bäckhed Lab, Wallenberg Laboratory, University of Gothenburg Bruna Stråket 16 , 413 45 Göteborg - Sweden
1 Marie-Christine Simon , PhD MSc RD
In|Fo|Diabetologie 2017; 11 (4) 17
-
Hintergrund: Vielen Menschen mit Typ-2-Diabetes (T2D)
werden mit Metformin behandelt, aber dessen Wirkmecha
nismus ist nicht klar de niert. Studienergebnisse deuten da
rauf hin, dass die Darmmikrobiota der Wirkort des
Medika
ments ist.
Wu H, Esteve E, Tremaroli V et
al. Metformin alters the gut
microbiome of individuals with
treatment-naive type 2 diabetes,
contributing to the therapeutic
effects of the drug.
Nat Med. 2017 Jul;23(7):850–58.
Material und Methoden: In
einer doppelblinden,
randomisierten Studie erhielten 40
Patienten mit bis dahin noch
unbehandeltem Diabetes für
4 Monate nur eine
diätetische ‡erapie und Placebo
oder Metformin.
Ergebnisse: Metformin zeigte im Vergleich zu Placebo starke
Auswirkungen auf das Darm-Mikrobiom. Die Ergebnisse
wurden in einer Teilmenge der Placebo-Gruppe veri ziert, die 6
Monate nach Studienbeginn auf Metformin umgestellt wurden.
Zudem führte die Übertragung der Mikrobiota von Spendern vor
und vier Monate nach Behandlungsbeginn mit Metfomin auf
keimfreie Mäuse zu einer Verbesserung der Glukosetoleranz bei
den Mäusen, die Metformin-Mikrobiota erhielten.
Um die direkten Metformin-Mikrobiota-Wechselwirkungen
genauer zu analysieren, wurde mithilfe eines sog.
„Darmsimulators“ gezeigt, dass Metformin viele Signalwege aus zwei
verschiedenen Bakterienstämmen und viele der durch Metformin
regulierten Gene dieser Bakterienarten codieren kann, die für
Metalloproteine oder -transporter zuständig sind.
Schlussfogerung: Diese Erkenntnisse unterstützen die Vor
stellung, dass eine veränderte Darmmikrobiota – auch
vermittelt durch Metformin – antidiabetische Wirkungen haben
kann.
– Kommentar von Dr. Marie-Christine Simon
Metallbindende Proteine sind wohl der Schlüssel
Die Studie beschreibt, dass Metformin o enbar durch
Veränderungen an den Bakterien im Darm antidiabetisch wirkt. Die
Forscher konnten zeigen, dass es starke Auswirkungen auf die
Zusammensetzung und Funktion des Mikrobioms hat, was
zum therapeutischen E ekt beiträgt. Zudem zeigt diese
Arbeit, dass Metformin mit Darmbakterien interagiert,
möglicherweise durch die Regulierung der Metalloproteine, die bei
vielen biologischen Prozessen entscheidend sind. Zu nennen
sind Respiration, molekulare Reduktion von Sauersto ,
Oxidation von Wasser und Sticksto …xierung [
1
]. Interessanterweise
sind einige Metallionen in diesen Proteinen, die wichtig sind
für deren Funktion, Struktur und Stabilität, bekannt dafür, zur
Pathophysiologie des T2D beizutragen [2]. Es ist seit vielen
Jahren bekannt, dass Metformin an Metalle bindet [3].
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Glukoe
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H
neogenese gehemmt wird, und zwar durch Aktivierung der
proteinkinase-(AMPK-)abhängigen und AMPK-unabhängigen
Signalkaskaden der Leber, sammeln sich die Zeichen, dass sich
weitere wesentliche Wirkmechanismen wie die verzögerte
Glukoseresorption im Darm abspielen [
6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13
].
Literatur
1. Lu , Y. et al. Design of functional metalloproteins Nature . 2009 2. Fernández-Real , J.M. & Manco , M. Lancet Diabetes Endocrinol . 2014 3. Logie , L. et al. Diabetes . 2012 4. Nathan , D.M. et al. Diabetes Care 2009 5. Pernicova, I. & Korbonits , M. Nat . Rev. Endocrinol . 2014 .
6. Zhou , G et al. J. Clin. Invest . 2001 7. Shaw, R.J. et al. Science 2005 8. Fullerton, M.D. et al. Nat. Med . 2013 9. Foretz, M. et al. Clin. Invest . 2010 10. Madiraju , A.K. et al. Nature 2014 11. Miller , R.A. et al. Nature 2013 12. McCreight , L.J. , Bailey , C.J. & Pearson , E.R. Diabetologia 2016 .
13. Duca , F.A. et al. Nat. Med . 2015 . (...truncated)