Metformin și beneficiile sale renale

Metformin este un tratament de primă linie larg utilizat pentru diabetul de tip 2, iar studiile recente sugerează efectele sale protectoare asupra rinichilor. Cu toate acestea, mecanismele prin care metforminul aduce aceste beneficii renale, în special cum acționează în diferite regiuni anatomice ale rinichiului, au rămas neclare. 
Un studiu recent publicat în Life Metabolism a utilizat tehnici avansate de multi-omică spațială pentru a crea prima hartă detaliată a modulației metabolismului și expresiei proteice în diferite zone ale rinichiului diabetic. Descoperirile lor oferă informații esențiale despre cum funcționează metforminul la nivel molecular și deschid o nouă abordare pentru terapia țintită pe regiuni în nefropatia diabetică (ND).

Metformin reglează glicemia și îmbunătățește sensibilitatea la insulină, având beneficii recunoscute pentru rinichi, dar mecanismele sale precise de acțiune în diverse regiuni ale rinichiului nu au fost pe deplin înțelese. Acest studiu a utilizat imagistica MALDI-MSI (spectrometria de masă cu imagistică) pentru a profila schimbările metabolice din rinichii de șoareci diabetici și a identificat opt metaboliți distincte spațial care sunt corelate cu severitatea ND. Aceste schimbări au fost zone-specifice, apărând diferit în cortex, medula exterioară și medula interioară a rinichiului. Tratamentul cu metformin a transformat aceste semnături metabolice spre valorile normale într-un mod specific fiecărei zone.

Despre studiu

Studiul a folosit tehnici de multi-omică spațială pentru a analiza efectele metforminului asupra metabolismului și expresiei proteice în rinichii diabetici. Utilizând MALDI-MSI, cercetătorii au găsit metaboliți care joacă un rol cheie în metabolismul purinic, sinteza hormonilor steroizi și biosinteza CoA, care au fost modulați de metformin în mod specific pe regiuni. În plus, analiza proteomică a arătat că Nphs2, o proteină cheie implicată în filtrarea renală, a fost un principal țintă al metforminului. Metforminul a reglat expresia proteinelor asociate cu semnalizarea insulinei și metabolismul purinelor, îmbunătățind semnificativ glucoza sanguină, rezistența la insulină și patologia renală la șoareci.

Rezultate ale studiului

Studiul a constatat că metforminul nu acționează uniform în rinichi, ci reglează funcțiile în mod precis în diferite regiuni. De exemplu, metforminul a crescut nivelurile de metaboliți protectori precum inozinic acid și NADH în anumite regiuni ale rinichiului, în timp ce a inhibat metaboliți dăunători, cum ar fi p-cresol sulfate, în alte zone. De asemenea, metforminul a îmbunătățit semnificativ semnele de inflamație, reducând expresia IL-17 și sporind expresia proteinei Nphs2, ceea ce susține efectele sale antiinflamatorii și neprotectorii renale.

Concluzii

Acest studiu a integrat pentru prima dată metabolomica spațială și proteomica pentru a decoda efectele metforminului în boala renală diabetică, creând o hartă detaliată a modulației funcțional-metabolice specifice regiunilor. Prin înțelegerea modului în care metforminul acționează pe regiuni, cercetătorii au deschis o cale pentru intervenții viitoare care ar putea viza disfuncțiile metabolice în compartimente specifice ale rinichiului. Aceste descoperiri vor ajuta la dezvoltarea unor tratamente personalizate în nefropatia diabetică și alte boli renale asociate cu diabetul de tip 2.