ISSN 2073–4034
eISSN 2414–9128

Metabolic effects of metformin in patients with type 2 diabetes mellitus and new coronavirus infection

I.B. Zhurtova, A.M. Gubachikova, L.S. Aramisova, H.A. Abdul Moati, L.A. Anaeva

Department of Faculty Therapy, Medical Academy, Kabardino-Balkarian State University n.a. Kh.M. Berbekov, Nalchik, Russia
Limited contraindications for use, lack of stimulation of insulin secretion, weight gain and an extremely low risk of hypoglycemic episodes determine the relevance of the use of metformin as a first-line drug in the treatment of type 2 diabetes mellitus (DM2). The potential of metformin is not limited to its use in DM2. Numerous studies determining the pleiotropic effects of metformin have expanded the range of use of this drug. The article presents various metabolic properties of metformin, which have a beneficial effect on the pathogenesis of various pathological conditions, a new coronavirus infection.

Keywords

metformin
metabolic effects
type 2 diabetes mellitus
COVID-19
new coronavirus infection

Введение

Область исследования сахарного диабета (СД) постоянно расширяется и требует новых научных изысканий. Несомненно, оптимизация метаболического контроля СД типа 2 (СД2) у пациентов имеет большое значение в контексте возможности снижения частоты осложнений заболевания у коморбидных пациентов. На сегодняшний день пересматриваются многие традиционные представления о фармакотерапии СД2 на фоне различных патологических состояний, в т.ч. при новой короновирусной инфекции.

Ключевой фигурой в создании метформина-диметилбигуанида является французский врач и фармаколог Жан Стерне (Jean Sterne). В 1956 г. в соавторстве с Denise Duval он апробировал антидиабетические свойства нескольких бигуанидов, открытых в германских работах 1929 г. J. Sterne выбрал диметилбигуанид (метформин) для клинического использования и присвоил ему имя Глюкофаж – «пожиратель сахара» [1]. Два других бигуанида были изъяты из клинического использования, т.к. они вызвали лактоацидоз. Метформин также был снят с рынка США в 1977 г. из-за опасений по поводу лактоацидоза [2]. Однако способность метформина противостоять резистентности к инсулину и устранять гипергликемию у взрослых без увеличения массы тела или повышенного риска гипогликемии постепенно завоевала доверие в Европе, и после активного изучения метформин был одобрен к применению в США в 1995 г.

Это в свою очередь стимулировало дальнейшие углубленные исследования и клиническое использование метформина, а долгосрочные данные из проспективного исследования диабета Великобритании (UKPDS) в 1998 г. утвердили метформин на его нынешнем положении в качестве предпочтительного лекарственного средства для лечения гипергликемии при СД2 [3–5].

Еще одним направлением в истории метформина является независимая разработка противомалярийного агента на основе гуанидина прогуанила (палудрина) в середине 1940-х гг.

В поисках других противомалярийных препаратов на основе гуанидина прогуанил был модифицирован до метформина, а тесты на противомалярийную активность Эусебио Гарсия на Филиппинах в 1949 г. выявили, что метформин полезен при лечении местной вспышки гриппа. Это привело к использованию метформина гидро-хлорида в качестве противогриппозного агента, называемого флумамином, некоторыми пациентами с гриппом и повышенным уровнем глюкозы в крови [6].

Обсуждение

Известно, что СД2 является доказанным фактором риска неблагоприятного исхода многих хронических неинфекционных заболеваний. Гипергликемия является основным метаболическим признаком СД2, однако нарушение секреции инсулина начинается задолго до момента постановки диагноза – еще при предиабетическом уровне гликемии. Эволюция нарушений углеводного обмена свидетельствует: макрососудистые осложнения формируются в течение достаточно длительного отрезка времени. СД2 является фактором высокого риска в плане ухудшения сердечно-сосудистого прогноза. Вероятность развития фатальных и нефатальных сердечно-сосудистых осложнений значимо возрастает не только при явном заболевании, но и на стадии предиабета. Уже на стадии нарушения толерантности к глюкозе частота поражения коронарных и мозговых артерий атеросклерозом существенно выше, чем при нормогликемии [7–8].

При оценке патофизиологической значимости гипергликемии необходимо учитывать, что она редко возникает в отсутствии других значимых метаболических нарушений (дислипидемии, артериальной гипертензии, избыточной массы тела), обладающих самостоятельным значением в развитии сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), но вместе с тем усиливающих неблагоприятное воздействие друг на друга и требующих активной коррекции. К тому же не исключено, что роль ведущих факторов риска на разных этапах прогрессирования атеросклероза у больных СД2 может различаться.

Комплексное эффективное воздействие на все факторы риска развития и прогрессирования ССЗ помимо достижения нормогликемии у пациентов с СД2 и различными сопутствующими заболеваниями, в т.ч. при новой коронавирусной инфекции, позволяет улучшить отдаленный прогноз заболевания у пациентов с дисгликемией.

Гипергликемия представляет собой не только основное метаболическое нарушение при предиабете и СД2, но и главную мишень для фармакотерапии. Метформин продолжает оставаться препаратом первой линии лечения СД2 и ожирения при хорошей переносимости и отсутствии противопоказаний. Он является экономически эффективным и клинически безопасным. В настоящее время в инструкции метформина прописаны показания к лечению СД2 и ожирения, однако в последние годы огромное число исследований продемонстрировало терапевтический потенциал метформина и в контексте других заболеваний [9].

Механизм действия метформина связан с его способностью подавлять глюконеогенез, а также образовывать свободные жирные кислоты и окислять жиры. Метформин не влияет на количество инсулина в крови, но изменяет его фармакодинамику за счет снижения соотношения связанного инсулина к свободному и повышения соотношения инсулина к проинсулину, а также повышает чувствительность периферических рецепторов к инсулину и утилизацию глюкозы клетками. Под воздействием метформина стимулируется синтез гликогена путем влияния на гликогенсинтетазу, увеличивается транспортная емкость всех типов мембранных переносчиков глюкозы, задерживается всасывание глюкозы в кишечнике [9].

Наличие у пациента СД2 и ожирения ухудшает тяжесть любого основного или сопутствующего заболевания. Этот факт прослеживался и в период пандемии новой коронавирусной инфекции COVID-19, переросшей в чрезвычайную ситуацию мирового масштаба. Нами была проанализирована корреляционная связь благоприятного исхода и нетяжелого течения COVID-19 у пациентов с СД2 и ожирением и дозы принимаемого метформина на догоспитальном этапе. При исследовании учитывались многие показатели, которые могли бы влиять на конечные результаты анализа: пол и возраст пациентов, стаж заболевания, исходный уровень гликированного гемоглобина на момент инфицирования новой коронавирусной инфекцией, наличие хронических заболеваний и проводимая сахароснижающая терапия на догоспитальном и госпитальном этапах. Полученные результаты продемонстрировали, что системный прием метформина на догоспитальном этапе в суточной дозе, превышающей 1700 мг и более, улучшает прогноз и течение COVID-19 у пациентов с СД2 и ожирением [10].

Некоторые положительные эффекты метформина на течение новой коронавирусной инфекции связаны не только с его гипогликемическим действием, но и с дополнительными его свойствами. Препарат улучшает фибринолитические свойства крови за счет подавления ингибитора активатора профибринолизина (плазминогена) тканевого типа [9]. Метформин снижает концентрацию в сыворотке крови триглицеридов, холестерина, липопротеидов низкой и очень низкой плотности (определяемых натощак) и не изменяет концентрацию липопротеидов других плотностей. На фоне приема метформина масса тела пациента либо остается стабильной, либо умеренно снижается [11].

Прием метформина в значительной степени снижал летальность у женщин, госпитализированных с COVID-19, ожирением и СД2. Это специфическое действие метформина для пола связано с одним из его эффектов, а именно со снижением уровня фактора некроза опухоли α, который в большей степени синтезируется у женщин [12].

Монотерапия метформином по сравнению с другими средствами для снижения концентрации глюкозы в крови (пиоглитазон, акарбоза, препараты сульфонилмочевины), а также по сравнению с диетой, инсулином или плацебо снижает риск развития инфаркта миокарда, а также общую смертность в популяции лиц с СД2, что было продемонстрировано в систематическом обзоре 29 клинических исследований, опубликованном в библиотеке Кокрейна (Cochrane Collaboration) в 2005 г. [13].

Влияние метформина на артериальную гипертензию продемонстрировано в DPP (Diabetes Prevention Program) в группе пациентов высокого риска развития СД2. Отмечено незначительное, но достоверное снижение показателей систолического и диастолического давления [14]. При долгосрочном наблюдении в DPPOS (Diabetes Prevention Program Outcome Study) прослеживались аналогичные результаты (снижение систолического артериального давления на 2–3 и диастолического – на 5–6 мм рт.ст.) [15].

Несмотря на факт появления в арсенале клиницистов ингибиторов натрий-глюкозного ко-транспортера- 2, существенно снижающих риски развития и прогрессирования сердечной недостаточности, актуальность использования метформина пациентами этой категории сохраняется. Это обусловлено высокой стоимостью новых лекарственных средств и профилем их безопасности, ограничивающим использование пожилыми и лицами с ограниченными возможностями по соблюдению гигиенических мероприятий [16].

Суммируя приведенные выше факты, можно констатировать, что метформин принимает потенциальное участие во многих патофизиологических механизмах, в т.ч. в васкулярной протекции, улучшении эндотелиальной функции, активации фибринолиза, компенсации дислипидемии и снижении скорости атерогенеза, что в совокупности приводит к снижению кардиоваскулярного риска. Кроме того, метформин участвует в формировании конечных продуктов гликирования, которые являются одними из факторов старения и развития многих дегенеративных заболеваний, в процессах оксидативного стресса, адгезии моноцитов и формировании неиммунного воспаления [17, 18].

Большинство хронических заболеваний, сопутствующих СД2, требуют коррекции доз принимаемого метформина лишь при формировании тяжелой органной недостаточности, что является дополнительным преимуществом этого препарата [17].

Заключение

Метформин применяется в качестве безопасного и эффективного средства для лечения СД2 в течение более века и кроме антигипергликемического действия влияет на многочисленные факторы риска ССЗ, имеющихся у большинства больных.

Применение метформина в адекватной суточной дозе более 1700 мг/сут и удовлетворительный контроль гликемии на догоспитальном этапе способствуют снижению частоты тяжелых случаев COVID-19 и летальных исходов пациентов с СД2 и ожирением.

Дополнительная информация

Публикация статьи осуществляется в рамках диссертационной работы Губачиковой А.М.: «Дозозависимое влияние метформина на течение и исход новой короновирусной инфекции у пациентов с сахарным диабетом 2 типа и/или ожирением».

About the Authors

Corresponding author: Inessa B. Zhurtova, Dr. Sci. (Med.), Professor at the Department of Faculty Therapy, Medical Academy, Kabardino-Balkarian State University n.a. Kh.M. Berbekov, Nalchik, Russia; zhin07@mail.ru

Similar Articles