Kortvarig metforminbruk hos unge, friske voksne: innvirkning på treningskapasiteten

Metformin, et potent biguanid, er den mest foreskrevne glukosesenkende medisinen for pasienter som nylig er diagnostisert med type 2 diabetes mellitus (T2DM). Metformin har påstått nytte for ulike tilstander som aldring, autoimmune tilstander og kreft, men den primære bruken av metformin er for blodsukkerreduksjon via redusert glukoseproduksjon i leveren (økt glykogenese, redusert glykogenolyse og glukoneogenese), redusert glukoseabsorpsjon i tarmen, og forbedret insulinuavhengig glukoseopptak i skjelettmuskulaturen. Effekten av metformin i skjelettmuskulaturen er fokus i denne studien.

Mekanismen for forbedret metforminmediert glukoseopptak i skjelettmuskulaturen innebærer hemming av kompleks 1 (NADH:ubiquinon oxidoreductase) i den mitokondrielle elektrontransportkjeden (ETC). Dette fører til en redusert cellulær energiladning, preget av en redusert ATP-konsentrasjon og økte forhold mellom ADP:ATP og AMP:ATP. Denne energiske ubalansen initierer fosforylering av 5' adenosinmonofosfataktivert proteinkinase (AMPK), som igjen induserer glukosetransportør (GLUT4) translokasjon til cellemembranen og oppregulerer insulinuavhengig glukoseopptak av skjelettmuskelfibre. Denne cellulære energiubalansen og den påfølgende AMPK-signalkaskaden ligner på stress fremkalt av trening. Men under trening skapes energiubalansen av økt ATP-utnyttelse fra skjelettmuskelsammentrekning i stedet for ufullstendig glukosemetabolisme (mindre ATP per glukose) og økt avhengighet av glykolyse.

Treningstrening regnes som gullstandard-tilnærmingen til forbedret kardiorespiratorisk kondisjon og perifer insulinfølsomhet gjennom hele levetiden. Metformin fordeler også glykemisk kontroll og reduserer kardiovaskulær risiko. Selv om bevisene ikke er avgjørende, har metformin vist seg å potensielt redusere treningskapasiteten hos friske personer og de med metabolsk syndrom. Viktigere, på grunn av den økte avhengigheten av anaerob metabolisme, kan metformin redusere laktatterskelen (LT) og laktatvendingspunktet (LTP), som er sterke prediktorer for oppfatning av innsats, submaksimal kondisjon og utholdenhetsytelse. Gitt kardiorespiratorisk kondisjon, styrke, glukosekontroll og insulinfølsomhet er prediktorer for sykdom, funksjonshemming og dødelighet av alle årsaker, er det viktig å bestemme effekten av metformin på kardiorespiratorisk kondisjon og fysisk funksjon.

Mens disse mekanismene til metformin i skjelettmuskulatur er overbevisende for glukoseregulering, er det betydelig variasjon i litteraturen om effekten av metformin på treningskapasiteten, hovedsakelig på grunn av forskjeller i dosering (f.eks. ~50-500 mg/kg) og treningsintervensjon design (f.eks. akutt vs. kortvarig eller kronisk trening og/eller submaksimal vs. maksimal treningsintensitet). En fersk metaanalyse fant at fordi tidligere studier hovedsakelig har brukt treningsintensiteter godt under VO2max, ser det ikke ut til at metformin påvirker maksimalt oksygenopptak hos friske frivillige; metformin kan bare endre treningskapasiteten ved høye eller nesten maksimale arbeidshastigheter. Det er derfor mangel på data om effekten av metformin på laktatterskel, blodlaktatclearance og treningsindusert tretthet.

Data fra denne studien vil gi verdifull innsikt i effekten av metformin sammenlignet med placebo på treningskapasiteten ved nesten maksimale arbeidsrater hos unge, friske voksne. Mens noen studier har undersøkt metformins innvirkning på treningsytelsen, pleier disse å være studier der treningsintensiteten var godt under maksimal innsats, hos høyt trente syklister eller i kliniske populasjoner (f.eks. individer med T2DM). Viktigere er at resultatene fra denne studien kan føre til at friske individer justerer treningsprotokollene for å imøtekomme nedgangen i ytelse sammen med en økt opplevd anstrengelse som kan følge med metforminforbruk. Dessuten kan denne studien fylle gapet i litteraturen på en litt lengre tidslinje for metformininntakseffekter på treningskapasitet sammenlignet med akutt forbruk, som kan ha en mer dyp innvirkning på kardiorespiratorisk kondisjon og kapasitet over tid.