Metformina e Envelhecimento: Uma Revisão Parte 2

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Megaensaios prospectivos de metformina para doenças relacionadas à idade: TAME, VA-IMPACT e GLINT

Em 24 de junho de 2015, Nir Barzilai (Albert Einstein College of Medicine, Nova York, NY, EUA) reuniu-se com reguladores do FDA para discutir o agora famoso estudo multi-site TAME (Targeting Aging with Metformin) de fase III [4]. A sigla foi escolhida e a intenção por trás dela - ou seja, que o envelhecimento é um "transtorno" que pode ser tratado como qualquer outra doença - foi uma clara provocação. O mandato da FDA é regular medicamentos e dispositivos para curar doenças ou auxiliar em seu diagnóstico, mas o envelhecimento não é (ainda) uma indicação. A atual Classificação Estatística Internacional de Doenças e Problemas Relacionados à Saúde 10 (CID-10) ​​não lista o "envelhecimento" como uma doença. Esforços são feitos [45] para incluí-lo na CID{10}}l, cuja versão final está prevista para janeiro de 2022.

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Deve-se notar que a eficácia da metformina para prevenção de diabetes e perda de peso em pacientes obesos foi comprovada em ensaios clínicos. Estas não estão entre as indicações listadas pela FDA. No entanto, o uso "off-label" da metformina sozinho ou em combinação com outros antidiabéticos goza de popularidade para a prevenção eficaz do diabetes [46], bem como para o tratamento da síndrome metabólica, obesidade ou doença do ovário policístico [47,48]. TAME, se a eficácia da metformina for comprovada, busca aprovação para a nova indicação para permitir que os profissionais de saúde paguem por tal terapia [49]. Os pesquisadores querem "reorientar"[50] a metformina para doenças que aumentam logaritmicamente, por exemplo, em camundongos e humanos com idade avançada [51,52](sup-pl online Fig. S1). O endpoint primário (composto) da TAME é a incidência de qualquer uma das várias doenças relacionadas à idade: infarto do miocárdio, insuficiência cardíaca congestiva, acidente vascular cerebral, a maioria dos cânceres, demência e morte, mas não diabetes.

As discussões sobre TAME com o FDA estão em andamento há quase 4 anos. A American Federation for Aging Research como patrocinadora já garantiu US$ 35 milhões. A proposta dos migrantes para financiamento adicional (US$ 40 milhões) incluía uma doação do NIH que estava em revisão em outubro de 2018.cistanche herbaBarzilai esperava que o estudo estivesse em andamento até o final de 2018 [53], mas o estudo ainda não estava listado no ClinicalTrials.gov em abril de 2019 e o protocolo do estudo não é de domínio público.

Cistanche pode anti-envelhecimento

Curiosamente, a fragilidade está ausente do resultado composto proposto. Outros ensaios em andamento (por exemplo, NCT02570672) com metformina fornecem argumentos de que a fragilidade pode ser um desfecho importante [54]. Será interessante comparar os resultados com o estudo de fisetina em andamento (NCT03675724). Um mega julgamento, patrocinado pela Administração de Veteranos (NCT02915198; VA-IMPACT), começou em 19 de fevereiro de 2019.crescimento do pênis cistancheEste estudo planeja estudar 7,868 indivíduos com pré-diabetes e doença aterosclerótica estabelecida por 4,5 anos de forma duplo-cega com metformina de liberação prolongada versus placebo para um desfecho primário combinado. O tempo para eventos para doenças relacionadas à oncologia e diabetes são desfechos secundários. Em vez disso, a TAME planeja randomizar 3,{10}} idosos ({11}} anos) sem diabetes, mas incluirá indivíduos já "sobrecarregados com uma doença crônica"[55 e provavelmente apenas indivíduos com intolerância à glicose/ hiperglicemia de jejum. Um recente estudo duplo-cego e randomizado de viabilidade (GLINT) com metformina e placebo em pacientes idosos obesos com alto risco de doenças cardiovasculares (DCV) e hiperglicemia não diabética chegou à conclusão de que 20,{15}} indivíduos são necessários para obter resultados significativos apenas para CVD [56], daí os pontos finais combinados TAME ou VA-IMPACT. O grupo de trabalho de biomarcadores TAME selecionou biomarcadores baseados em sangue para ensaios guiados por gerociência, que incluíram interleucina-6, proteína C-reativa, fator de crescimento semelhante à insulina 1, insulina, cistatina C, pró-hormônio N-terminal do peptídeo natriurético cerebral, HbAjcand GDF15, mas não GLP-1 [57. Barzilai e colaboradores [58] realizaram um pequeno estudo cruzado, duplo-cego e controlado por placebo (Metformin in Longevity Study [MILES]) no qual investigaram genes diferencialmente expressos em biópsias de tecido muscular e adiposo após 6-semanas de administração de placebo ou 1,5 g por dia de metformina. Eles relataram resultados para alguns dos marcadores selecionados por Justice et al.[57], mas não mencionaram GDF15.

Argumentos importantes da ciência básica para TAME e outros ensaios - por exemplo, para câncer ou doenças neurológicas (não abordadas especificamente aqui) - são que a metformina aumenta a atividade da AMPK e pode estimular a autofagia [59-61] ou modula-la em Glóbulos brancos T2D [62].

"Correlação não é causalidade, mas é a maneira de apostar"

O título foi retirado de um artigo informativo [63]. Existem inúmeras meta-análises e revisões sistemáticas sobre os efeitos da metformina além do controle do DM2 denominados "benefícios não glicêmicos", por exemplo, em câncer, eventos cardiovasculares, mortalidade e demência. Alguns exemplos selecionados são apresentados a seguir. Sugere-se que os benefícios sejam mediados por atividades "pleiotrópicas" da biguanida, que podem ser resumidas simplesmente como efeitos "além do controle do açúcar no sangue". ganho, dependendo da adesão [64]. Seu uso era restrito, até recentemente, a populações com função renal normal, o que pode introduzir um importante viés de seleção. Outros fatores de confusão importantes podem existir, que devem ser ajustados em estudos de caso-controle, conforme sublinhado pela análise recente dos benefícios da metformina para o carcinoma hepatocelular [65].

Depending on whether only randomized clinical trials are included [66] or cohort and case-control studies are added [67], the cancer risk with T2D is either not lowered or decreased significantly for patients taking metformin. With respect to CVD, an analysis from 2012 concluded that metformin had no effect on the risk of all-cause mortality or cardiovascular mortality [68]. A more recent meta-analysis of only randomized clinical trials favored met-formin, but not significantly and not for stroke [69]. The clinical cohort of male veterans with T2D(n=41,204)who were>65 anos incluiu n=8.393 usuários de metformina. Eles foram acompanhados por 9 anos, e quatro classes distintas de trajetória de comorbidades relacionadas à idade puderam ser identificadas. Na chamada "classe saudável", a razão de chances de mortalidade associada ao uso de metformina foi de 0,53; na classe de alto risco de câncer, foi {{10}}.72, na classe de alto risco CVD foi 0.58, e na classe de alta fragilidade foi foi de 0,39, indicando que o último grupo se beneficiou mais da droga em relação à mortalidade [70].

Se estudos observacionais (coorte, caso-controle e estudos transversais) forem incluídos e o início ou prevalência de "doenças do envelhecimento" (câncer, DCV, insuficiência renal, fratura ou comprometimento cognitivo) for medido, os resultados sugerem que os diabéticos que tomam a metformina teve uma taxa mais baixa de mortalidade por todas as causas e de desenvolver qualquer tipo de câncer, mesmo em comparação com a população de controle geral não diabética [71, 72]. A melhor sobrevida ao câncer de usuários de metformina em comparação com não usuários também é observada a partir de registros eletrônicos de saúde muito grandes [73], mas não será discutido aqui mais. Campbell et al.[71] concluíram que "[as] reduções aparentes na mortalidade por todas as causas e doenças do envelhecimento associadas ao uso de metformina sugerem que a metformina pode estar estendendo a vida e a saúde, agindo como um agente neuroprotetor". registro de segurança e eficácia ainda insuperável por qualquer outro medicamento DM2, a lógica por trás dos ensaios e a inclusão de um braço placebo é justificada ética e cientificamente. Em resumo, TAME, GLINT, VA-IMPACT e o ensaio de fragilidade da metformina estão "fazendo uma aposta" apoiada por evidências de associação, obtidas de pacientes com DM2, com uma população de estudo envelhecida (tolerância à glicose diminuída/glicemia de jejum aumentada) já em risco . Levará vários anos até que os resultados sejam conhecidos. No programa de prevenção de diabetes (DPP) e no DPP Outcomes Study (DPPOS) ainda em andamento, pacientes com idade<60 years="" did="" not="" benefit="" from="" metformin="" after="" 15="" years="" [74].="" this="" explains="" why="" diabetes="" is="" not="" included="" in="" the="" composite="" endpoint="" of="" tame,="" and="" only="" as="" a="" secondary="" endpoint="" in="" other="" planned="" or="" active="" trials.="" alternatives="" exist:="" weight="" loss="" [75]="" and/or="" lifestyle="" interventions="" such="" as="" exercise="" and="" a="" mediterranean="" diet="" [76]="" are="" suggested="" to="" prevent="" diabetes="" or/and="" to="" protect="" against="" age-related="" diseases.="" the="" widely="" cited="" prevencion="" con="" dieta="" mediterranea="" (pre-dimed)="" trial="" [77]="" has="" been="" retracted="" [78],="" and="" the="" published="" evidence="" for="" the="" benefits="" of="" the="" mediterranean="" diet="" is="" in="">

Metformina como um composto "antienvelhecimento" (longevidade) em organismos modelo

Como evidência de suporte para o TAMEtrial, afirmou-se que "a metformina modula a biologia do envelhecimento e a longevidade em organismos modelo"[79]. Uma aparente exceção é Caenorhabditis elegans, mas os dados atuais favorecem um mecanismo indireto via alimento vivo de E. coli.

C.elegans: Boa evidência de que a metformina atua indiretamente, mas interpretações conflitantes dos mecanismos

Enquanto a Drosophila melanogaster como organismo modelo para a pesquisa do envelhecimento tem mais de 100 anos, o nematoide pode reivindicar ser o modelo "principal" [80]. O primeiro relato da metformina a caracterizou como um "fator semelhante à restrição alimentar" e demonstrou a participação de AMPK e LKB1 [81]. Por algum tempo, a droga foi elogiada como um protótipo de "mimética de restrição calórica", uma visão que não é mais compartilhada hoje [82]. A vida média máxima do verme selvagem (WT), alimentado com bactérias vivas (E. coli), é de 30 dias; a vida útil média é de 20 dias. Os mutantes de vida longa mais amplamente estudados (daf{10}}) têm uma mutação no receptor do fator de crescimento insulina/semelhante à insulina, com uma duplicação da vida útil máxima para 60 dias. As curvas de mortalidade de mutantes de longevidade e o WT podem ser descritas pela equação de Gompertz (suppl. on-line Fig. S1).

O menor expoente de Gompertz dos mutantes de vida mais longa não revela nenhuma informação sobre mudanças na saúde, ou seja, se o aumento da vida útil foi associado a uma melhor saúde por um período de tempo mais longo, não em termos absolutos de dias, mas como porcentagem da vida útil total. Isso foi estudado em grande detalhe para quatro mutantes de longevidade (daf-2, ife-2, CLK-1 e eat-2)[83]. O resultado perturbador foi que nenhum dos mutantes ganhou nada: uma vida mais longa sempre foi associada ao aumento do tempo gasto na fragilidade. É explicado no Box S1 suplementar online que a temperatura ambiente pode ser um forte fator de confusão em experimentos com camundongos. Surpreendentemente, a exposição à luz é uma variável importante nos experimentos de C. elegans. A luz pode aumentar o estresse oxidativo (que é evitável por antioxidantes), pode mudar drasticamente a vida útil e pode explicar algumas das interpretações dos resultados variáveis ​​por diferentes laboratórios [84]. Três estudos ilustrativos de vida útil da metformina são discutidos abaixo.

O mecanismo microbiano de folato e metionina à base de bactérias intestinais

A metformina a 25 ou 50 mM aumentou a vida útil média dos vermes alimentados com E. coli viva em 18 e 36 por cento, respectivamente [85]. Este efeito foi associado a um menor expoente de Gompertz e pode ser imitado pelo pré-tratamento de bactérias vivas com metformina. Cultivar os vermes axenicamente (na ausência de bactérias vivas) aumentou drasticamente a vida útil (para 75 dias), mas a metformina a 50mM foi tóxica. Os autores observaram uma forte correlação positiva entre a capacidade da metformina de agir bacteriostaticamente em diferentes cepas de E. coli e a taxa de vida útil.benefícios da salsa cistacheEles finalmente rastrearam a origem do efeito da metformina, que prolonga a vida, à inibição do metabolismo do folato das bactérias e à menor liberação de metionina. O trimetoprim, um inibidor da diidrofolato redutase bacteriana, imitou os efeitos da metformina. Concluiu-se que a metformina é intrinsecamente tóxica (encurtamento da vida), mas que, enquanto as bactérias vivas fornecem menos metionina, a deficiência de nutrientes resulta em níveis diminuídos de SAM (S-adenosil metionina) e SAM/S-adenosil-L- diminuídos. proporções de homocisteína irão equilibrar o efeito tóxico direto. Em resumo, esta publicação concluiu que a extensão da vida útil com metformina observada por outros [81] foi indireta.

Mitohormese e Espécies Reativas de Oxigênio Depois de esclarecido que a metformina atuava alterando a composição dos nutrientes derivados da E. coli, restava a dúvida se haveria também efeitos diretos sobre o verme. A análise diferencial abrangente dos dados proteômicos [86] indicou que várias vias foram reguladas positivamente pela metformina, especialmente a degradação de aminoácidos de cadeia ramificada, o ciclo do citrato, a glicólise e o metabolismo do piruvato. O aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ROS) foi observado e os antioxidantes impediram completamente os pequenos efeitos da droga na vida útil. Como o elo perdido entre a produção de ROS e o aumento da vida útil, a peroxirredoxina PRDX-2 foi identificada. As peroxirredoxinas (EC1.11.1.15) são uma família de peroxidases que também funcionam como moléculas sinalizadoras [87]. Quando o gene proxy-2 foi deletado, a metformina não induziu mais vida, mas matou os vermes.

Todo o processo foi identificado como o caminho "mitohormet-ic". Experimentos com mitocôndrias isoladas e metformina 25mM demonstraram inibição completa

de fluxo de O2 complexo impulsionado por I e aumento da produção de ROS. Como consequência, seria de esperar baixas taxas de respiração e menor produção de calor. Taxas de respiração significativamente mais baixas foram relatadas antes com metformina 50mM aplicada por apenas 30 minutos [88]. Quando os vermes (e seus alimentos) foram drogados com metformina 50mM por 48h [86], observou-se aumento da respiração, bem como da produção de calor como consequência da resposta "mitohormética".

Em resumo, os autores sugerem que existem efeitos diretos da metformina, mas surpreendentemente nunca mediram as concentrações de metformina nos animais.

A metformina atua através da via lisossomal Enquanto o alvo primário (postulado) da metformina no verme para o mecanismo mitohormético [86] é o complexo mitocondrial I, outra publicação [89] favorece os lisossomos. A metformina(50mM) prolongou a vida de 30 a 40 dias e ativou (fosforilou) o ortólogo da AMPK (AAK-2). Uma variedade de mutantes foi estudada, incluindo heterozigotos de daf-15 (proteína associada à regulação de mTOR [RAPTOR]) e quatro mutantes de perda de função (via-3 [subunidade da V-ATPase Vo domínio], via-12 [subunidade do domínio V-ATPase Vi], Imtr-3 [subunidade LAMTOR 3 do Ragulator], e eu sou-2 [subunidade LAM-TOR2 do Ragulator ]). Heterozigotos de daf-2 per se tiveram uma vida útil prolongada, que foi aumentada pela metformina. Todos os mutantes lisossômicos não conseguiram aumentar sua vida útil. Mutantes sem os ortólogos de LKB1 (par-4) ou axina (Axl-1) também não responderam. Os autores concluíram que a extensão da vida útil induzida pela metformina através da inibição do mTORC1 e da ativação da AMPK através da via "lisossomal". Observou-se que os vermes tratados com metformina pareciam mais saudáveis ​​(menos pigmentos de idade) e tinham um declínio atenuado relacionado à idade na aptidão (curvas do corpo de locomoção). As concentrações de metformina nos vermes não foram relatadas. Os autores argumentaram que estavam "alimentando" os animais com a droga, mas a questão crucial permanece: a metformina prolonga a vida em C. elegans entrando no animal ou alterando os nutrientes de sua ração viva? Faltam controles com trimetoprima, bactérias pré-tratadas com metformina ou E. coli morta.

D.melanogaster: Metformina diminui o tempo de vida e é tóxico

D. melanogaster é o Matusalém entre os organismos modelo para a pesquisa do envelhecimento [90].dosagem de cistanche tubulosa redditEm contraste com seu efeito sobre os vermes, a metformina não aumentou a vida útil de moscas machos ou fêmeas [91]. Os autores mediram os níveis teciduais das moscas drogadas com espectrometria de massa e observaram 0,3 milimoles/kg quando as moscas receberam 10 mM no alimento. A AMPK foi estimulada de maneira dose-dependente, mas o tempo de vida diminuiu com o aumento das concentrações de metformina e níveis teciduais. A ação tóxica foi especialmente pronunciada em moscas fêmeas pós-reprodutivas. Os resultados negativos da expectativa de vida foram sugeridos [90] como sendo os resultados de condições dietéticas otimizadas, mas nenhuma explicação foi dada para a toxicidade.

Os resultados de expectativa de vida e toxicidade foram replicados [88] e o alvo para toxicidade é identificado como NHE3, o ortólogo de mosca de mamífero NHE6 (SLC9A6), a proteína da síndrome de Christianson [92], que é um membro de Nat/localizado endossomal/lisossomal Trocadores Ht (NHE). Quando moscas mutantes que possuem uma inserção do elemento P no primeiro exon de NHE3 e não possuem mRNA detectável são testadas, elas são resistentes aos efeitos tóxicos. Da mesma forma, o ortólogo de C.elegans NHX5 é responsável pela toxicidade da metformina observada no primeiro estágio larval após inanição. Os autores observaram que a metformina bloqueou o aumento dependente do tempo nos autofagossomos após a fome da larva e sugeriram que a droga inibia a autofagia. Embora nenhuma medida direta dos efeitos da metformina na atividade do trocador tenha sido relatada, um modelo foi posteriormente apresentado no qual a metformina inibiu a V-ATPase do endossomo/lisossomo tardio via eNHE [93].

Em conjunto, não há evidências de que a metformina aumente a vida útil da Drosophila, mas é tóxica. O culpado na mediação da toxicidade foi identificado tanto na larva de C.elegans faminta quanto nas moscas bem alimentadas como um NHL. Esses trocadores são provavelmente responsáveis ​​pelo ajuste fino do pH interno dos endo-/lisossomos. NHE6 é regulado positivamente em camundongos após restrição calórica e atualmente é discutido como um alvo para várias patologias humanas [92].

Mus musculus: pouca ou nenhuma evidência para um aumento na expectativa de vida

Embora amplamente citado como evidência para os pequenos efeitos de {{0}},1 por cento de metformina na dieta sobre o tempo de vida de camundongos machos mais velhos, o artigo de Martin-Montalvo et al. [94], bem como resultados anteriores obtidos por outros pesquisadores citados por Martin-Montalvo et al. devem ser descartados: o National Institute on Aging Interventions Testing Program não pôde replicar os achados sobre uma extensão da vida útil com 0,1% de metformina. Os resultados negativos foram obtidos em três locais diferentes usando camundongos fêmeas e machos geneticamente heterogêneos [95]. Esses resultados negativos raramente são citados, provavelmente porque não se enquadram na visão dos autores. O artigo [94] encontrou uma extensão significativa da vida útil apenas em camundongos machos C57BL76, uma cepa propensa à obesidade e que gosta de álcool e narcóticos [96], mas não em camundongos B6C3F1.

Outro ponto, talvez ainda mais importante, a ser considerado é a temperatura ambiente na qual os camundongos são mantidos (consulte o suplemento on-line BoxS1). Isto é sublinhado por numerosos experimentos com camundongos com interrupção da sinalização do secretagogo do hormônio do crescimento. À temperatura ambiente, observa-se uma notável extensão da vida útil e da saúde. No entanto, as principais diferenças metabólicas e perfis de expressão gênica desaparecem quase completamente quando camundongos com deficiência de secretagogo e hormônio de crescimento são alojados em um ambiente termoneutro [97].

Conclusões, Recomendações e Perspectivas

A justificativa para os estudos de metformina em andamento ou planejados é quase exclusivamente baseada em observações (associações) de benefícios potenciais em uma população diabética (ou pré-diabética). Sua eficácia mesmo em uma coorte de idosos em risco ainda não foi comprovada. A metformina está associada a um risco maior de deficiência de vitamina B12 e vitamina B, o que pode resultar em um risco aumentado de disfunção cognitiva [98]. A suplementação é fortemente recomendada para usuários de metformina.

De maior preocupação são os resultados de pequenos ensaios nos quais foram testados os efeitos da metformina nas respostas metabólicas ao exercício ou na aptidão cardiorrespiratória. Em um estudo cruzado, duplo-cego, controlado por placebo com indivíduos jovens saudáveis, a metformina causou um declínio pequeno, mas significativo, na capacidade aeróbica máxima [99].cistanche แอ ม เว ย์Um estudo de referência duplo-cego, controlado por placebo, com idosos com um fator de risco para DM2 investigou os efeitos da metformina e 12 semanas de exercício aeróbico[100]. Ao contrário das expectativas, ou seja, os efeitos do exercício e da droga seriam viciantes, a metformina atenuou o aumento da sensibilidade à insulina em todo o corpo e anulou o aumento mediado pelo exercício na respiração mitocondrial do músculo esquelético.quanto cistanche tomar"Os resultados do estudo MASTERS (de redefinição de propósito) (NCT02308228; Metformina para aumentar a resposta efetiva do treinamento de força em idosos)[100] serão instrutivos. MASTERS está testando a hipótese de que o tratamento a longo prazo de indivíduos mais velhos com metformina aumenta os efeitos do exercício resistido, especialmente na população envelhecida "não responsiva".

Este artigo foi extraído de Metformin and Aging 587 Gerontology 2019;65:581–590 DOI: 10.1159/000502257