Rola metforminy na zdrowie mięśni osób starszych

Hospitalizacje z powodu choroby, urazu i/lub zabiegu chirurgicznego u osób starszych mogą upośledzać mobilność fizyczną, a tym samym zdolność osób starszych do aktywności fizycznej zarówno podczas pobytu w szpitalu, jak i poza nim. Wynikający z tego siedzący tryb życia prawdopodobnie zostanie zaakceptowany jako „nowa norma”, ostatecznie zwiększając ryzyko dysfunkcji mięśni szkieletowych i metabolicznych (np. insulinooporność i sarkopenia).

Zanik mięśni i insulinooporność są niefortunną konsekwencją nieużywania u osób starszych. Zaobserwowaliśmy w naszych badaniach leżenia w łóżku u zdrowych osób starszych, że oprócz zmian mięśniowych i metabolicznych zauważamy zwiększone zapalenie mięśni szkieletowych, upośledzoną sygnalizację wychwytu glukozy i regulację w górę enzymów związanych z biosyntezą ceramidu de novo. Nagromadzenie ceramidu, toksycznego pośredniego lipidu, może zakłócić homeostazę glukozy i zaburzyć wzrost mięśni. Wykazano, że leczenie metforminą poprawia wrażliwość na insulinę i łagodzi utratę mięśni u osób dorosłych opornych na insulinę poprzez mechanizm, który może obejmować syntezę ceramidów. Metformina stosowana jako strategia zapobiegawcza w celu utrzymania zdrowia mięśni i metabolizmu w okresie braku aktywności fizycznej u osób starszych nie była badana.

Zrekrutowana zostanie również oddzielna grupa uczestników na 2-tygodniowy okres docierania z metforminą, niezależnie od badania leżenia w łóżku i regeneracji. Wszystkie procedury badania będą takie same jak w przypadku 2-tygodniowego okresu wstępnego w ramach pełnego protokołu.

Stawiamy hipotezę, że leczenie metforminą u zdrowych osób starszych podczas leżenia w łóżku złagodzi stan zapalny, insulinooporność i utratę mięśni ud oraz zmiany w gromadzeniu się lipidów w mięśniach. Stawiamy również hipotezę, że podwyższony poziom ceramidów w mięśniach szkieletowych ma kluczowe znaczenie dla rozwoju insulinooporności podczas leżenia w łóżku u osób starszych.

Dlatego zaproponowaliśmy przeprowadzenie badania klinicznego u osób starszych w celu:

1. Sprawdź, czy codzienne leczenie metforminą (w porównaniu z placebo) podczas 5 dni leżenia w łóżku u osób starszych osłabiłoby wewnątrzmięśniową akumulację ceramidów (akumulacja lipidów), insulinooporność (zacisk euglikemiczno-hiperinsulinemiczny) i utratę beztłuszczowej masy mięśniowej uda. Chcielibyśmy również ustalić, czy 5-dniowy odpoczynek w łóżku u osób starszych w grupie placebo zwiększa stężenie ceramidów w mięśniach szkieletowych i czy są one z kolei związane z insulinoopornością.
2. Sprawdź, czy codzienne leczenie metforminą (w porównaniu z placebo) podczas 5 dni leżenia w łóżku u osób starszych poprawi sygnalizację wychwytu glukozy przez komórki mięśni szkieletowych, zmniejszy zapalenie mięśni szkieletowych i sygnalizację biosyntezy ceramidów.
3. Określić, czy ceramidy mięśniowe i oporność na insulinę powracają do poziomów wyjściowych po 7 dniach regeneracji po leżenia w łóżku w grupie placebo.
4. Ustal, czy metformina podawana przez okres 2 tygodni (niezależnie od leżenia w łóżku) poprawi rozmiar mięśni, siłę i wrażliwość na insulinę.
5. Ustal, czy metformina poprawia regenerację wielkości i siły mięśni oraz wrażliwości na insulinę 7 dni po odpoczynku w łóżku.

Odkrycia te będą miały fundamentalne znaczenie dla przyszłego rozwoju metod leczenia zapobiegających oporności na insulinę i zanikowi mięśni u nieaktywnych osób starszych.