اكتشاف المسار الدماغي وراء تأثيرات الميتفورمين الخافضة لسكر الدم

على الرغم من أن الميتفورمين كان الدواء المفضل لإدارة مرض السكري من النوع الثاني لأكثر من 60 عامًا، إلا أن الباحثين ما زالوا لا يملكون صورة كاملة عن كيفية عمله.

اكتشف علماء عنصرًا جديدًا لم يُكتشف من قبل، يتوسط التأثيرات السريرية المهمة للميتفورمين: الدماغ.

وباكتشاف مسار دماغي مرتبط بتأثير الميتفورمين المضاد للسكري، اكتشف الباحثون إمكانيات جديدة لعلاج داء السكري بفعالية ودقة أكبر.

وتظهر الدراسة في مجلة Science Advances.

تأثير الميتفورمين

قال الدكتور ماكوتو فوكودا، الباحث المشارك في الدراسة: "من المتفق عليه على نطاق واسع أن الميتفورمين يخفض مستوى الجلوكوز في الدم بشكل أساسي عن طريق تقليل إنتاج الجلوكوز في الكبد، وقد وجدت دراسات أخرى أنه يعمل من خلال الأمعاء".

وأضاف: "لقد بحثنا في الدماغ، إذ يُعتبر على نطاق واسع مُنظِّمًا رئيسيًا لاستقلاب الجلوكوز في الجسم بأكمله، وبحثنا في مدى مساهمة الدماغ في التأثيرات المضادة للسكري للميتفورمين، وكيف يُساهم في ذلك".

ركز الفريق على بروتين صغير يُسمى Rap1، موجود في منطقة محددة من الدماغ تُعرف باسم الوطاء البطني الإنسي (VMH).

واكتشف الباحثون أن قدرة الميتفورمين على خفض سكر الدم بجرعات مناسبة سريريًا تعتمد على إيقاف عمل Rap1 في هذه المنطقة من الدماغ.

لاختبار ذلك، استخدم فوكودا وزملاؤه فئرانًا معدلة وراثيًا تفتقر إلى بروتين Rap1 في جوفها العضلي.

أُطعمت هذه الفئران نظامًا غذائيًا غنيًا بالدهون لمحاكاة داء السكري من النوع الثاني. عند إعطائها جرعات منخفضة من الميتفورمين، لم يُخفِّض الدواء مستوى السكر في الدم.

ومع ذلك، لا تزال أدوية أخرى لعلاج داء السكري، مثل الأنسولين ومُنشِّطات GLP-1، فعَّالة.

ولإثبات دور الدماغ كعامل أساسي، حقن الباحثون كميات ضئيلة من الميتفورمين مباشرةً في أدمغة فئران مصابة بالسكري. وكانت النتيجة انخفاضًا ملحوظًا في سكر الدم، حتى مع جرعات أصغر بآلاف المرات من الجرعات المُعطاة عادةً عن طريق الفم.

قال الباحثون: "درسنا أيضًا الخلايا الموجودة في الغشاء المخاطي المبطن للقناة المهادية (VMH) التي تُشارك في التوسط في تأثيرات الميتفورمين، ووجدنا أن الخلايا العصبية SF1 تُنشَّط عند إدخال الميتفورمين إلى الدماغ، مما يُشير إلى أنها تُشارك مباشرةً في تأثير الدواء".

باستخدام شرائح الدماغ، سجل العلماء النشاط الكهربائي لهذه الخلايا العصبية. زاد الميتفورمين نشاط معظمها، ولكن فقط في حالة وجود Rap1.

في الفئران التي تفتقر إلى Rap1 في هذه الخلايا العصبية، لم يكن للميتفورمين أي تأثير، مما يدل على أن Rap1 ضروري للميتفورمين لتنشيط هذه الخلايا الدماغية وخفض نسبة السكر في الدم.

قال الباحثون: "هذا الاكتشاف يُغيّر نظرتنا إلى الميتفورمين. فهو لا يعمل في الكبد أو الأمعاء فحسب، بل يؤثر أيضًا في الدماغ. وجدنا أنه بينما يحتاج الكبد والأمعاء إلى تركيزات عالية من الدواء للاستجابة، يتفاعل الدماغ مع مستويات أقل بكثير".

على الرغم من قلة الأدوية المضادة للسكري التي تؤثر على الدماغ، تُظهر هذه الدراسة أن الميتفورمين المستخدم على نطاق واسع كان يفعل ذلك منذ البداية.

وقال الباحثون: "تفتح هذه النتائج الباب أمام تطوير علاجات جديدة للسكري تستهدف هذا المسار في الدماغ بشكل مباشر".

بالإضافة إلى ذلك، يُعرف الميتفورمين بفوائده الصحية الأخرى، مثل إبطاء شيخوخة الدماغ. نخطط للتحقيق فيما إذا كانت إشارات Rap1 الدماغية نفسها مسؤولة عن تأثيرات أخرى موثقة جيدًا للدواء على الدماغ.