Jesteś tu:
>
>
>
Metformina – działanie antyhiperglikemiczne i kardioprotekcyjne
Metformina – działanie antyhiperglikemiczne i kardioprotekcyjne
Prof. dr hab. med. Danuta Śliwonik-Janeczko
Katedra i Klinika Gastroenterologii i Chorób Przemiany Materii, Warszawski Uniwersytet Medyczny
Kierownik: prof. dr hab. med. Waldemar Karnafel
Międzynarodowa Federacja Cukrzycowa (International Diabetes Federation) ocenia, że obecnie na świecie na cukrzycę choruje ponad 250 milionów osób i przewiduje, że w 2025 r. liczba ta wzrośnie do ok. 380 mln [1]. Ponad 90% ludności będzie chorowało na cukrzycę typu 2. W tym typie cukrzycy ryzyko chorób układu krążenia jest 2–4‑krotnie większe w porównaniu z populacją ogólną. Jednocześnie choroby te odpowiedzialne są za ok. 70‑80% ogółu zgonów oraz za skrócenie życia przeciętnie o 5‑10 lat. U chorych na cukrzycę typu 2 ryzyko chorób układu krążenia wzrasta już na ok. 15 lat przed klinicznym ujawnieniem się cukrzycy, zaś choroby sercowo-naczyniowe zakończone zgonem występują 70‑krotnie częściej niż mikroangiopatia [2,3]. Dlatego też, aby zmniejszyć ryzyko tych chorób, ogromne znaczenie ma podjęcie działań profilaktyczno‑terapeutycznych. Na uwagę zasługuje leczenie niefarmakologiczne (dieta, wysiłek fizyczny), ale i farmakologiczne. U chorych na cukrzycę leczenie hiperglikemii jest wprawdzie najbardziej podstawowym celem terapii, ale równie istotne jest także leczenie otyłości, nadciśnienia tętniczego, insulinooporności, zaburzeń gospodarki lipidowej, zaburzeń krzepnięcia krwi itp. W opracowaniu tym omówimy działanie metforminy – doustnego leku antyhiperglikemicznego z grupy pochodnych biguanidu.

U osób bez zaburzeń gospodarki węglowodanowej metformina wywiera niewielki wpływ na poziom glikemii i dlatego w stosunku do tego preparatu lepiej jest używać określenia lek antyhiperglikemiczny niż hipoglikemizujący, chociaż metformina stosowana w monoterapii wywiera większy efekt antyhiperglikemiczny, niż np. inhibitory α‑glukozydazy czy DPP‑4 [4,5].
Hipoglikemizujące działanie metforminy dostrzeżono już w średniowieczu przy stosowaniu wyciągu z rutwicy lekarskiej (Galega officinalis). W czasie II wojny światowej w Afryce Południowej zauważono działanie hipoglikemizujące leku przeciwmalarycznego – flumaminy (dwumetylobiguanidu – czyli metforminy), której syntezę opracowano w 1929 r. Odkrycie to zainspirowało Sterna i Duvala z Paryża do kontynuowania badań nad biguanidami. W 1957 r. Ungar, Friedman i Shapiro wprowadzili do leczenia cukrzycy typu 2 fenyloetylobiguanid – fenforminę, a w 1960 r. Laboratoires Aron we Francji – Glucophage („zjadający cukier”), jako trzeci lek doustny (po chlorpropamidzie i tolbu­tamidzie). W tym samym czasie w Stanach Zjednoczonych i Skandynawii wprowadzono fenforminę, a w Niemczech buforminę. W 1975 r. z rynku amerykańskiego wycofano fenforminę z powodu wysokiego ryzyka kwasicy mleczanowej. Dopiero w 1995 r. wprowadzono metforminę. W Polsce do 1999 r. z pewną ostrożnością stosowano fenforminę. W lutym 2001 r. Europejska Agencja ds. Leków zarejestrowała metforminę.
Metformina wpływa korzystnie na glikemię (w monoterapii obniża stężenie HbA1c o 1,0‑2,0%, nie powodując hipoglikemii), na masę ciała (zmienia kompozycję ciała u osób z czynnikami ryzyka cukrzycy typu 2, redukując głównie tkankę tłuszczową trzewną), na profil lipidowy osocza (obniża osoczowe stężenie wolnych kwasów tłuszczowych – FFA), obniża stężenie insuliny we krwi, poprawia insulinowrażliwość, a u osób z chorobą niedokrwienną serca obniża stężenie triglicerydów i cholesterolu LDL.
Jej wpływ na poszczególne etapy miażdżycy polega na:
  • zmniejszeniu ekspresji molekuł międzykomórkowych: ICAM‑1 (ang. intercellular adhesion molecule‑1), VCAM‑1 (ang. vascular cell adhesion molecule‑1), E‑selektyny
  • zmniejszeniu przylegania monocytów do ściany naczyń
  • zmniejszeniu migracji i proliferacji komórek mięśni gładkich
  • usprawnieniu funkcji śródbłonka
  • wpływie na właściwości reologiczne krwi
  • zwiększeniu płynności błon komórkowych erytrocytów – ułatwia ich odkształcanie, stabilizuje krwinki płytkowe poprzez obniżenie stężenia czynnika płytkowego 4 i β‑tromboglobuliny.
Metformina wpływa też na procesy krzepnięcia: fibrynę, czynnik VII, VIII i XIII, PAI‑1, TPA, białko C‑reaktywne (CRP, ang. C‑reactive protein), fibrynogen oraz nasila fibrynolizę. Zwiększa także wrażliwość tkanek na insulinę (poprawia insulinooporność, głównie w wątrobie i mięśniach, w mniejszym stopniu w tkance tłuszczowej), zmniejsza wytwarzanie glukozy w wątrobie (poprzez zmniejszenie glukoneogenezy i w niewielkim stopniu glikogenonolizy) oraz zwiększa obwodowy wychwyt glukozy i jej zużycie (ryc. 1).



Po podaniu metforminy obserwowano wzrost obwodowego zużycia glukozy w mięśniach szkieletowych o ok. 20‑30%, zmniejszenie glukotoksyczności i tym samym poprawę czynności komórek β trzustki. W tkankach tłuszczowych obserwowano zmniejszenie oksydacji kwasów tłuszczowych poprzez aktywację kinazy monofosforanu adenozyny (AMP), co prowadzi do wzrostu stężenia transportera glukozy (GLUT4) w mięśniach i tkance tłuszczowej [6,7]. Metformina wykazuje także działanie przeciwzapalne i antyoksydacyjne. Zmniejsza częstość bólów dławicowych, a w badaniu EKG zmniejsza obniżenie odcinka ST‑T w próbie wysiłkowej. W badaniach na zwierzętach obserwowano zmniejszenie obszaru zawału w mięśniu serca poddanym niedokrwieniu. Ponadto chroni mięsień sercowy przed niedokrwieniem właśnie poprzez zmniejszenie obszaru zawału serca, wzrost PI3K, fosforylacji Akt i hamowanie otwarcia MTP. Korzystne działanie metforminy oceniane w badaniach klinicznych i doświadczalnych przedstawiono w tabeli 1.



U chorych na cukrzycę typu 2 metforminę stosuje się w monoterapii i w leczeniu skojarzonym w dawce od 500 mg do 3000 mg na dobę. Optymalna dawka wynosi 2000 mg na dobę. W badaniu UKPDS u chorych z chorobami układu krążenia najbardziej skuteczna była dawka 2550 mg, ale mniejsze dawki również miały korzystny wpływ na choroby układu krążenia [8].
W 2002 r. National Institute for Health and Clinical Excellence (UK NICE) zalecił metforminę jako lek pierwszego rzutu u chorych na cukrzycę z nadwagą i bez [9]. W 2005 r. podobne stanowisko zajęła Międzynarodowa Federacja Cukrzycowa (IDF, International Diabetes Federation) [10]. W 2006 r. Amerykańskie Towarzystwo Diabetologiczne (ADA, American Diabetes Association) oraz Europejskie Towarzystwo Badań nad Cukrzycą (EASD, European Association for the Study of Diabetes) zaleciły metforminę jako lek pierwszego rzutu bez względu na masę ciała, ale z równoczesną modyfikacją stylu życia [11]. W 2007 r. i w 2008 r. ADA w swoich corocznych zaleceniach utrzymała te zasady, dodając, że metformina jest jedynym lekiem zalecanym u osób w stanie przedcukrzycowym (z nieprawidłową tolerancją glukozy i nieprawidłową glikemią na czczo). W 2008 r. ADA i EASD uaktualniły opracowany w 2006 r. algorytm leczenia cukrzycy typu 2 pozostawiając na pierwszym poziomie prozdrowotny tryb życia i stosowanie metforminy [12]. W 2004 r. dopuszczono stosowanie metforminy także u dzieci.
Ostatnio sugeruje się, że metformina może powodować wzrost stężenia hormonu inkretynowego – peptydu glukagonopodobnego 1 (GLP‑1, ang. glukagon‑like peptide‑1) – poprzez zwiększenie jego sekrecji w mechanizmie zwiększenia absorpcji glukozy w dystalnej części jelita krętego i okrężnicy, gdzie syntetyzowany jest głównie przez komórki L jelita. Metformina nie zmniejsza aktywności inhibitora dipeptydylopeptydazy IV, hamującego rozpad GLP‑1 [13].
Głównym działaniem niepożądanym metforminy jest kwasica mleczanowa. Jeżeli przestrzega się przeciwwskazań do jej stosowania, szczególnie niewydolności nerek (klirens kreatyniny ≤ 60 ml na minutę), to ryzyko wystąpienia kwasicy jest sporadyczne. Nie powinna być stosowana u chorych, u których występują choroby przebiegające z hipoksją i odwodnieniem, w ostrym zawale serca, wstrząsie, w czasie narkozy i u osób otrzymujących jodowe preparaty cieniujące.
Dotychczas opublikowano wyniki 3 badań oceniających efekty obniżania glikemii u chorych z cukrzycą typu 2, szczególnie przy chorobach układu krążenia.
Są to:
  • United Kingdom Prospective Diabetes Study (UKPDS) [8]
  • Kumamoto study [14]
  • The Veterans Affairs Diabetes Trial (VADT) [15].
W badaniu UKPDS u chorych ze świeżo rozpoznaną cukrzycą, z nadwagą i/lub otyłością, zrandomizowanych do intensywnego leczenia metforminą lub pochodnymi sulfonylomocznika/insuliną, wybrane punkty końcowe, średnio po 11 latach obserwacji, przedstawiono w tabeli 2 [16].


Wyniki te świadczyć mogą o protekcyjnym wpływie metforminy, niezależnie od stopnia obniżenia glikemii, na powikłania typu makroangiopatii [17,18]. Po dalszych 5 latach obserwacji u chorych uczestniczących w badaniu UKPDS, przez 6‑10 lat, pomimo zatarcia różnicy we wczesnym wyrównaniu glikemii, nadal utrzymywały się różnice w badanych „punktach końcowych”. U chorych z nadwagą lub otyłością leczenie metforminą przyniosło statystycznie znamienne zmniejszenie powikłań związanych z cukrzycą o 21% (p=0,01), a u leczonych pochodnymi sulfonylomocznika/insuliną o 9% (p=0,04), mniej przypadków zawału serca, odpowiednio o 33% (p=0,005) i o 15% (p=0,01), umieralności ogólnej, odpowiednio o 27% (p=0,002) i o 13% (p=0,007) [19]. Mniejszy (graniczny) wpływ leczenia insuliną i pochodnymi sulfonylomocznika na zmniejszenie liczby przypadków zawałów serca oznacza, że potencjalne korzyści wynikające z poprawy glikemii w makroangiopatii są wątpliwe [17,18].
W badaniu UKPDS, na początku obserwacji tylko 1% badanych podawało w wywiadach przebyty zawał serca. W innych badaniach – u chorych z bardziej zaawansowaną chorobą niedokrwienną serca, niewydolnością serca i innymi chorobami o etiologii miażdżycowej – potwierdzono, że stosowanie metforminy w monoterapii lub leczeniu skojarzonym z pochodnymi sulfonylomocznika łagodzi przebieg tych chorób oraz zmniejsza umieralność ogólną. Dane te zestawiono w tabeli 3.



Podobne dane uzyskano w badaniu PRESTO (ang. Prevention of Restenosis with Tranilast and its Outcome). U osób u leczonych metforminą w porównaniu z innymi lekami antyhiperglikemicznymi obserwowano zmniejszenie ryzyka (wystandaryzowanego) umieralności z powodu jakichkolwiek przyczyn o 30% (p=0,005), zawału serca
o 70% (p=0,002), umieralności ogólnej o 62% (p=0,007) i rewaskularyzacji w przebiegu niedokrwienia o 20% (p=0,110) [20]. W badaniu DIGAMI II , u chorych po zawale serca leczonych metforminą, umieralność ogólna była mniejsza, a rokowanie, co do udaru mózgu lub ponownego zawału serca znacznie bardziej korzystne, w porównaniu z osobami leczonymi pochodnymi sulfonylomocznika i/lub insuliną [21]. Badania kliniczne i doświadczalne potwierdzają korzystne działanie metforminy w chorobach układu krążenia na zmniejszenie umieralności ogólnej. Wynikać to może nie tylko z działania antyhiperglikemicznego, ale i plejotrowego.
W podsumowaniu należy potwierdzić, że metformina – lek o działaniu metabolicznym i kardioprotekcyjnym – jest zalecana przez ADA, EASD i IDF jako lek pierwszego rzutu w monoterapii i/lub w skojarzeniu z pochodnymi sulfonylomocznika i insuliną. ADA i IDF zalecają ponadto ten lek w leczeniu stanu przedcukrzycowego. Metformina wykazuje również dobry efekt terapeutyczny w innych niż cukrzyca stanach insulinooporności, takich jak zespół policystycznych jajników, niealkoholowe stłuszczenie wątroby, lipodystrofia w przebiegu HIV, w niektórych nowotworach, szczególnie raku prostaty, oraz w leczeniu cukrzycy ciążowej [27].

Piśmiennictwo
1. Diabetes Atlas, third edition, International Diabetes Federation 2006
2. UK Prospective Diabetes Study 16. Overview of 6 years’ therapy of type 2 diabetes: a progressive disease. Diabetes 1995;44:1249‑1258
3. Nesto R.W: The Nurses Health Study Am J Med. 2004;116 (5A):S11‑S22
4. Chiasson J.L., Nadiach L. The synergistic effect of miglitol plus metformin combination therapy in the treatment of type 2 diabetes. Diabetes Care. 2001;24:989‑94
5. Goldstein B.J., Feinglos M.N., Lunceford J.K. et al. Effect of initial combination therapy with sitaglipin, a dipeptidyl peptidase‑4‑inhibitor, and metformin on glycemic control in patients with type 2 diabetes. Diabetes Care. 2007;30:1979
6. Giannarelli R., Aragona M., Coppeli A., Del Prato S. Reducing insulin resistance with metformin: the evidence today. Diabetes Metab. 2003;29:6528‑6535
7. Zhou G., Myers R., Li Y. et al. Role of AMP-activated protein kinase in mechanism of metformin action. J Clin Incest. 2001;108:1167‑74
8. UK Prospective Diabetes Study Group. Intensive blood glucose control with sulphonylurea or insulin compared with conventional treatment and risk of complications with type 2 diabetes. (UKPDS 33). Lancet.1998;352:837‑53
11. Nathan D.M., Holman R.R., Buse J.B. et al. Management of Hyperglycemia in Type 2 Diabetes: A Consensus Algorithm for the Initiation and Adjustment of Therapy. Diabetes Care. 2006;29:1963‑1972
12. Nathan D.M., Buse J.B., Davidson B. et al. Medical management of hyperglycaemia in type 2 diabetes mellitus: a consensus algorithm for the initiation and adjustment of therapy. A consensus statement from the American Diabetes Association and the European Association for the Study of Diabetes. Diabetologia. 2009;52:17‑30
13. Tikkainen M., Hakkinen A.M., Korsheininnikova E. et al. Effects of rosiglitazone and metformin on liver FAT kontent, hepatic insulin resistance, insulin clearance, and gene expression in adipose tissue in patients with type 2 diabetes. Diabetes. 2004;53:2169‑76
14. Schichiri M., Kishikawa H., Ohkubo Y., Wake N. Long-term results of the Kumamoto study on optimal diabetes control in type 2 diabetic patients. Diabetes Care. 2000;23 (suppl.2):B21‑29
15. Abraira C., Duckworth W., McCarren M. et al. Design of the cooperative study on glycemic control and complications in diabetes mellitus type 2 Veterans Affairs Diabetes Trial. J. Diabetes Complications. 2003;17:314‑22
16. Scarpello J.H. Improving survival with metformin: the evidence base today. Diabetes Metab. 2003;29:6S36‑6S43
17. UK Prospective Diabetes Study Group. Intensive blood glucose control with sulphonylurea or insulin compared with conventional treatment and risk of complications with type 2 diabetes. (UKPDS 33). Lancet. 1998;352:837‑53
18. UK Prospective Diabetes Study Group. Effect of intensive blood glucose control with metformin on complications in overweight patients with type 2 diabetes. (UKPDS 34) Lancet. 1998;352:854‑65
19. Holman R.R., Paul S.K., Betel A. et al. 10-Year Follow-up of Intensive Glucose Control in Type 2 Diabetes. N. Engl. J. Med. 2008;359:1‑13
20. Kao J., Tobis J., McClelland R.L. et al. Relation on metformin treatment to clinical events in diabetic patients undergoing percutaneous intervention. Am. J. Cardiol. 2004;93:1347‑50
21. Melbin L.G., Malmberg K., Norhammar A. et al. The impact of glucose lowering treatment on long-term prognosis in patients with type 2 diabetes and myocardial infarction : a report from the DIGAMI 2 trial. Eur Heart J. 2008;29:166‑176
22. Johnson J.A., Majumdar S.R., Simpson S.H., Toth E.L.: Decreased mortality associated with the use metformin compared with sulphonylurea monotherapy in type 2 diabetes. Diabetes Care. 2002;25:2244‑48
23. Johnson J.A., Simpson S.H., Toth E.L., Majumdar S.R. Reduced cardiovascular morbidity and mortality associated with metformin use in subjects with type 2 diabetes. Diabet Med. 2005;22:497‑502
24. Eurich D.T., Majumdar S.R., McAlister F.A. et al. Improved clinical outcomes associated with metformin in patients with diabetes and heart failure. Diabetes Care. 2005;28:2345‑51
25. Evans J.M., Ogston S.A., Emslie-Smith A., Morris A. Risk of mortality and adverse cardiovascular outcomes in type 2 diabetes: a comparison of patients treated with sulphonylureas and metformin. Diabetologia. 2006;49:930‑6
26. Sgamboto S., Varricchio M., Tesauro P. et al. L’utilisation de la metformin dans la cardiopathie ischemique. Clin. Ter. 1980;94:77‑85
27. Rowan J.A., Hague W.M., Battin M.R., Moore M.P. For the MIG Trial Investigators. NEJM. 2008;358:2003‑2005

Słowa kluczowe:

diabeTECH
Nota prawnaPolityka prywatnościRedakcja serwisuKontakt z redakcjąMapa serwisuZgłoś uwagi