Blutzuckerkontrolle ist auch Kopfsache

Injizierten die Forschenden eine sehr geringe Metformin-Dosis (1 bis 10 µg) direkt ins Gehirn von normalen Mäusen mit ernährungsbedingter Hyperglykämie, führte das zu einer signifikanten Bluzuckersenkung. Die glucosesenkende Wirkung war dabei unabhängig von einer reduzierten Nahrungsaufnahme oder einer systemischen Wirkung. Dies erhärtete die Hypothese der Forschenden.

Die Gabe von Metformin ins Gehirn führte zu einer signifikanten Reduktion des aktiven GTP-gebundenen Rap1 im Hypothalamus. Durch Detailstudien ließ sich zeigen, dass der Effekt auf den Nucleus ventromedialis des Hypothalamus (VMH) und dort speziell auf steroidogenic factor 1 (SF1)-exprimierende Neuronen begrenzt war, wobei Metformin diese Neuronen aktivierte.

Diese Ergebnisse wurden an einem anderen Knockout-Mausmodell bestätigt: Bei Mäusen, die kein aktives Rap1-Gen in den VMH-SF1-Neuronen besaßen, blieb bei der Gabe von Metformin eine Blutzuckersenkung aus.

Insgesamt etabliert die Studie erstmals die hypothalamische Rap1-Achse als essenziellen Bestandteil des therapeutischen Wirkmechanismus von niedrig dosiertem Metformin. Die Ergebnisse ergänzen das bekannte Bild der peripheren AMPK-abhängigen und -unabhängigen Wirkmechanismen um eine zentrale Komponente mit hoher Relevanz für zukünftige therapeutische Strategien.

In einer Pressemitteilung ihres Instituts äußert sich die Seniorautorin der Studie, Professorin Dr. Makoto Fukuda: »Diese Entdeckung verändert unsere Sichtweise auf Metformin. Es wirkt nicht nur in der Leber oder im Darm, sondern auch im Gehirn.« Die Erkenntnisse eröffneten neue Möglichkeiten für die Entwicklung von blutzuckersenkenden Wirkstoffen, die auf diesen Signalweg im Gehirn abzielen.

Nur wenige Antidiabetika wirken (auch) auf das Gehirn – nun zeige diese Studie, dass das weit verbreitete Metformin dies bereits seit Langem tut. Fukuda verweist darauf, dass Metformin auch für weitere gesundheitliche Vorteile bekannt sei, beispielsweise die Verlangsamung der Gehirnalterung. Daher wolle sie mit ihrer Gruppe nun untersuchen, ob derselbe Rap1-Signalweg auch für andere gut dokumentierte Wirkungen des Medikaments auf das Gehirn verantwortlich ist.