Метформин и регуляция уровня глюкозы: анализ механизмов действия и влияния на гипогликемию

Недавние исследования продолжают раскрывать многочисленные аспекты механизма действия метформина, ключевого препарата для лечения сахарного диабета 2 типа. Особое внимание привлекает его способность снижать уровень глюкозы в крови, не вызывая гипогликемии (снижение уровня сахара ниже физиологических значений), в отличие от многих инсулинов и препаратов, рецепторов GLP-1. Но почему это происходит, несмотря на прямое влияние метформина на гликемический обмен? Научные исследования указывают на целый комплекс причин.

Прежде всего, метформин эффективно стимулирует периферический метаболизм глюкозы, главным образом в мышечной ткани. Он активирует AMPK (активацию мРНК-киназой), разрушая фосфорилирование и ингибируя фосфорилазу (субстрат, который восстанавливает гликоген) в клетках. Это повышает чувствительность мышц к инсулину, улучшая транспорт глюкозы в клетки, а затем снижая ее концентрацию в плазме. В то же время метформин не оказывает косвенного влияния на выработку инсулина поджелудочной железой, что отличает его от ряда других гиполипидемических средств.

Другой ключевой механизм, отвечающий за отсутствие гипогликемии, связан с мембраносвязанной системой переноса глюкозы (GLUT4). Метформин активирует перенос GLUT4 из цитозоля в плазматическую мембрану мышечных и жировых клеток, увеличивая доступ к глюкозе. Эта транспортная стимуляция более эффективна при достаточном, а не избыточном количестве инсулина, что обеспечивает безопасное регулирование уровня глюкозы без чрезмерных падений.

Кроме того, метформин регулирует печеночный гликогенолиз, то есть расщепление гликогена в печени с выделением глюкозы. Препарат снижает выработку глюкозы печенью за счет ингибирования печеночного гликогенеза, а также за счет блокирования предшественников глюконеогенеза - синтеза глюкозы из неуглеводных соединений.

Исследование испанских ученых, опубликованное в журнале Diabetes, показало, что метформин подавляет выделение гормона Gip-пептида, который стимулирует выработку инсулина клетками желудка. Это замедляет выброс инсулина из поджелудочной железы, дополняя эффект периферического воздействия на чувствительность мышц к инсулину.

Исследование, проведенное группой ученых из Калифорнийского университета в журнале "American Journal of Physiology – Endocrinology and Metabolism", доказало, что метформин снижает экспрессию рецепторов GLP-1 на клетках островков Лангерганса, тем самым снижая чувствительность к эндогенному GLP-1. Он также помогает предотвратить чрезмерное высвобождение инсулина, что считается еще одним важным фактором, ограничивающим риск развития гипогликемии при приеме метформина.

В совокупности эти механизмы — активация GLUT4, стимуляция метаболизма глюкозы, подавление высвобождения глюкозы печенью, модуляция инсулиновой стимуляции – позволяют метформину эффективно контролировать уровень сахара в крови у пациентов с сахарным диабетом 2 типа без риска развития гипогликемических состояний. Это объясняет широкое и устойчивое применение метформина в современной эндокринной терапии.