Metformin ist seit über sechs Jahrzehnten ein Eckpfeiler bei der Behandlung von Typ-2-Diabetes und vor allem für seine Wirkung auf die Blutzuckerregulierung bekannt. Jüngste Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass das Medikament über einen bisher unerkannten Wirkungsweg wirkt: direkte Wirkung im Gehirn. Diese Entdeckung könnte die Diabetesbehandlung neu gestalten und möglicherweise die Anwendungsmöglichkeiten von Metformin erweitern.
Die unerwartete Gehirnverbindung
Forscher am Baylor College of Medicine haben einen spezifischen neuronalen Mechanismus identifiziert, über den Metformin zu wirken scheint. Während man traditionell davon ausgeht, dass Metformin die Glukoseproduktion in Leber und Darm reduziert, zeigt die Studie, dass Metformin auch den Glukosestoffwechsel direkt im Gehirn beeinflusst.
„Es ist weithin anerkannt, dass Metformin den Blutzucker vor allem dadurch senkt, dass es die Glukoseproduktion in der Leber reduziert. Andere Studien haben ergeben, dass es über den Darm wirkt“, sagt Makoto Fukuda, Pathophysiologe bei Baylor. „Wir haben uns mit dem Gehirn befasst, da es allgemein als wichtiger Regulator des Glukosestoffwechsels im gesamten Körper gilt. Wir haben untersucht, ob und wie das Gehirn zur antidiabetischen Wirkung von Metformin beiträgt.“
Schlüsselmechanismus: Das Rap1-Protein
Die Studie konzentriert sich auf ein Gehirnprotein namens Rap1, das sich im ventromedialen Hypothalamus (VMH) befindet. Frühere Untersuchungen desselben Teams deuteten auf eine Beteiligung von Rap1 am Glukosestoffwechsel hin.
Ihre Studie an Mäusen aus dem Jahr 2025 bestätigte, dass Metformin zum VMH gelangt, wo es Rap1 effektiv deaktiviert und so zur antidiabetischen Wirkung des Medikaments beiträgt. Als Mäuse ohne Rap1 gezüchtet wurden, verlor Metformin seine Wirksamkeit – auch wenn andere Diabetes-Medikamente wirksam blieben. Dies beweist, dass die Wirkung von Metformin im Gehirn über einen bestimmten Mechanismus erfolgt.
SF1-Neuronen und gezielte Behandlungen
Die Forscher stellten fest, dass bestimmte SF1-Neuronen innerhalb des VMH durch Metformin aktiviert werden. Dies deutet darauf hin, dass das Medikament diese Neuronen direkt beeinflusst und möglicherweise den Weg für gezieltere Therapien ebnet. „Wir haben auch untersucht, welche Zellen im VMH an der Vermittlung der Wirkung von Metformin beteiligt sind“, sagt Fukuda. „Wir fanden heraus, dass SF1-Neuronen aktiviert werden, wenn Metformin in das Gehirn eingeführt wird, was darauf hindeutet, dass sie direkt an der Wirkung des Medikaments beteiligt sind.“
Implikationen und zukünftige Forschung
Die nachgewiesene Sicherheit, Erschwinglichkeit und Langzeitanwendung von Metformin machen diese Entdeckung bedeutsam. Das Medikament wirkt bereits, indem es die Insulineffizienz verbessert und den Glukoseausstoß in der Leber reduziert, aber jetzt ist klar, dass auch das Gehirn ein wichtiges Ziel ist.
Das Forschungsteam betont, dass diese Erkenntnisse in Humanstudien validiert werden müssen. Sobald die Ergebnisse jedoch bestätigt sind, könnten sie zu optimierten Behandlungen führen, die die Gehirnwirkmechanismen von Metformin nutzen. Dieses Verständnis steht auch im Zusammenhang mit früheren Studien, die zeigten, dass Metformin die Alterung des Gehirns verlangsamen und die Lebensdauer verlängern kann, was auf breitere potenzielle Anwendungen schließen lässt.
„Diese Entdeckung verändert unsere Einstellung zu Metformin“, schließt Fukuda. „Es wirkt nicht nur in der Leber oder im Darm, sondern auch im Gehirn.“ Er fügt hinzu, dass das Gehirn auf niedrigere Konzentrationen von Metformin reagiert als Leber und Darm, was auf einen effizienteren Mechanismus hinweist.
Die Ergebnisse wurden in Science Advances veröffentlicht.
Diese Forschung markiert einen Paradigmenwechsel im Verständnis von Metformin und legt nahe, dass das volle therapeutische Potenzial des Arzneimittels noch nicht ausgeschöpft ist. Weitere Untersuchungen sind von entscheidender Bedeutung, um diese Erkenntnisse in verbesserte Behandlungen für Diabetes und möglicherweise andere altersbedingte Erkrankungen umzusetzen.
