Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

International journal of endocrinology Том 14, №2, 2018

Back to issue

Immune and anti-inflammatory factors in the mechanism of therapeutic effect of metformin in type 2 diabetes mellitus (analytical review including the results of own researches)

Authors: Зак К.П., Фурманова О.В.
ГУ «Институт эндокринологии и обмена веществ им. В.П. Комиссаренко НАМН Украины», г. Киев, Украина

Categories: Endocrinology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

Огляд присвячений аналізу сучасної літератури, включаючи результати власних досліджень, що стосуються механізму лікувальної дії метформіну у хворих на цукровий діабет 2-го типу (ЦД2) і його ускладнень. Незважаючи на те, що метформіном лікується величезна кількість хворих у всьому світі і є велика кількість публікацій, в яких обговорюється його клінічний ефект, механізм лікувальної дії метформіну при ЦД2 залишається ще не зовсім ясним. В роботі подані нові дані, які вказують на те, що в механізмі лікувального ефекту метформіну при ЦД2 і його ускладненнях істотну роль відіграє не тільки гіпоглікемічний ефект метформіну, але й його сприятливий вплив на порушені при ЦД2 імунорегуляторні процеси і запалення, про що свідчать зменшення індексу запалення, нормалізація кількості і функції лімфоцитів різного імунофенотипу і зниження рівня прозапальних цитокінів і хемокінів у крові.

Обзор посвящен анализу современной литературы, включая результаты собственных исследований, касающихся механизма лечебного действия метформина у больных сахарным диабетом 2-го типа (СД2) и его осложнений. Несмотря на то, что метформином лечится огромное количество больных во всем мире и имеется большое число публикаций, в которых обсуждается его клинический эффект, механизм целебного действия метформина при СД2 остается еще не совсем ясным. В работе представлены новые данные, указывающие на то, что в механизме целебного эффекта метформина при СД2 и его осложнениях существенную роль играет не только гипогликемический эффект метформина, но и его благоприятное влияние на нарушенные при СД2 иммунорегуляторные процессы и воспаление, о чем свидетельствуют уменьшение индекса воспаления, нормализация количества и функции лимфоцитов различного иммунофенотипа и снижение уровня провоспалительных цитокинов и хемокинов в крови.

The review deals with the analysis of modern li­terature, including the results of own researches on the mecha­nism of the therapeutic effect of metformin in patients with type 2 diabetes mellitus (DM2) and its complications. Despite the fact that a vast number of patients are treated with metformin, there are a large number of publications around the world in which its clinical effect is discussed, the mechanism of the curative action of metformin remains unclear. The paper pre­sents new data indicating that not only the hypoglycemic effect of metformin plays an important role in the mechanism of the curative effect in DM2 and its complications, but also its favorable effect on inflammation and immunoregulatory processes disturbed in DM2, as evidenced by a decrease in the inflammatory index (N/L index), normalization of the quantity and function of lymphocytes of various immunophenotypes and reduced levels of proinflammatory cytokines and chemokines in the blood.


Keywords

цукровий діабет; імунітет; метформін; огляд

сахарный диабет; иммунитет; метформин; обзор

diabetes mellitus; immunity; metformin; review


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Cefalu W.T. Metformin should remain the foundation therapy for type 2 diabetes // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40, № 8. — P. 1128-1132. 
2. American Diabetes Association. Pharmacologic approa–ches to glycemic treatment: Standards of medical care in diabetes — 2018 // Diabetes Care. — 2018. — Vol. 41(Suppl. 1). — P. S73-S85.
3. Sang R. Mechanism of metformin: a tale of two sites // Diabetes Care. — 2016. — Vol. 39, № 2. — P. 187-189.
4. IDF Diabetes Atlas. 8th Edition. — 2017.
5. Marshall S.M. 60 years of metformin use: a glance at the past and a look to the future // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60, № 9. — P. 1561-1565. 
6. Livingstone R., Boyle J.G., Petrie J.R.; REMOVAL Study Team. A new perspective on metformin therapy in type 1 diabetes // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60, № 9. — P. 1594-1600. 
7. Sanchez-Rangel E., Inzucchi S.E. Metformin: clinical use in type 2 diabetes // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60, № 9. — P. 1586-1593. 
8. Abdul-Ghani M., Migahid O., Megahed A. et al. Combination therapy with exenatide plus pioglitazone versus basal/bolus insulin in patients with poorly controlled type 2 diabetes on sulfonylurea plus metformin: the Qatar Study // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40, № 3. — P. 325-331.
9. Inzucchi S.E. Is it time to change the type 2 diabetes treatment paradigm? No! Metformin should remain the foundation therapy for type 2 diabetes // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40, № 8. — P. 1128-1132. 
10. Lu L.-H., Chung C.-H., Lee C.-H. et al. Combination COX-2 inhibitor and metformin attenuate rate of joint replacement in osteoarthritis with diabetes: A nationwide, retrospective, matched-cohort study in Taiwan // PLoS One. — 2018. — Vol. 13, № 1. — P. e0191242. 
11. Crowley M.J., Williams J.W. Jr, Kosinski A.S. et al. Metformin use may moderate the effect of DPP-4 inhibitors on cardiovascular outcomes // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40, № 12. — P. 1787-1789. 
12. Wu T., Trahair L.G., Little T.J. et al. Effects of vildagliptin and metformin on blood pressure and heart rate responses to small intestinal glucose in type 2 diabetes // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40, № 5. — P. 702-705. 
13. Luo T., Nocon A., Fry J. et al. AMPK activation by metformin suppresses abnormal extracellular matrix remodeling in adipose tissue and ameliorates insulin resistance in obesity // Diabetes. — 2016. — Vol. 65, № 8. — P. 2295-2310. 
14. Tseng E., Yeh H.C., Maruthur N.M. Metformin use in prediabetes among U.S. adults, 2005–2012 // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40, № 7. — P. 887-893. 
15. Aroda V.R., Knowler W.C., Crandall J.P. et al. Metformin for diabetes prevention: insights gained from the Diabetes Prevention Program/Diabetes Prevention Program Outcomes Study // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60, № 9. — P. 1601-1611. 
16. Herman W.H., Pan Q., Edelstein S.L. et al. Impact of lifestyle and metformin interventions on the risk of progression to diabetes and regression to normal glucose regulation in overweight or obese people with impaired glucose regulation // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40, № 12. — P. 1668-1677. 
17. Vella S., Buetow L., Royle P. et al. The use of metformin in type 1 diabetes: a systematic review of efficacy // Diabetologia. — 2010. — Vol. 53, № 5. — P. 809-820. 
18. Petrie J.R., Chaturvedi N., Ford I. et al. Cardiovascular and metabolic effects of metformin in patients with type 1 diabetes (REMOVAL): a double-blind, randomised, placebo-controlled trial // Lancet Diabetes Endocrinol. — 2017. — Vol. 5, № 8. — P. 597-609. 
19. Libman I.M., Miller K.M., DiMeglio L.A. et al. Effect of metformin added to insulin on glycemic control among overweight/obese adolescents with type 1 diabetes: a randomized clinical –trial // JAMA. — 2015. — Vol. 314, № 21. — P. 2241-2250. 
20. Bailey C.J. Metformin: historical overview // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60, № 9. — P. 1566-1576. 
21. Graham G.G., Punt J., Arora M. et al. Clinical pharmacokinetics of metformin // Clin. Pharmacokinet. — 2011. — Vol. 50, № 2. — P. 81-98. 
22. Buse J.B., DeFronzo R.A., Rosenstock J. et al. The primary glucose-lowering effect of metformin resides in the gut, not the circulation: results from short-term pharmacokinetic and 12-week dose-ranging studies // Diabetes Care. — 2016. — Vol. 39, № 2. — P. 198-205.
23. Орленко В.Л., Зак К.П. Лечение аналогами глюкагоноподобного пептида-1 — прорыв в терапии сахарного диабета 2-го типа // Международный эндокринологический журнал. — 2014. — № 4(60). — С. 112-117. 
24. Konopka A.R., Esponda R.R., Robinson M.M. et al. Hyperglucagonemia mitigates the effect of metformin on glucose production in prediabetes // Cell Rep. — 2016. — Vol. 15, № 7. — P. 1394-1400. 
25. Jorsal T., Rhee N.A., Pedersen J. et al. Enteroendocrine K and L cells in healthy and type 2 diabetic individuals // Diabetologia. — 2018. — Vol. 61, № 2. — P. 284-294. 
26. Mulherin A.J., Oh A.H., Kim H. et al. Mechanisms underlying metformin-induced secretion of glucagon-like peptide-1 from the intestinal L cell // Endocrinology. — 2011. — Vol. 152, № 12. — P. 4610-4619. 
27. Nauck M., Rizzo M., Johnson A. et al. Once-daily liraglutide versus lixisenatide as add-on to metformin in type 2 diabetes: A 26-week randomized controlled clinical trial // Diabetes Care. — 2016. — Vol. 39, № 9. — P. 1501-1509. 
28. De la Cuesta-Zuluaga J., Mueller N.T., Corrales-Agudelo V. et al. Metformin is associated with higher relative abundance of mucin-degrading akkermansia muciniphila and several short-chain fatty acid-producing microbiota in the gut // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40, № 1. — P. 54-62. 
29. Nielsen T., Bryrup T., Thomsen C.W. et al. The effect of metformin on a healthy human gut microbiota // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60(Suppl. 1). — P. 241.
30. Rena G., Hardie D.G., Pearson E.R. The mechanisms of action of metformin // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60, № 9. — P. 1577-1585. 
31. Kumar S., Wilson B., Watson L., Alsop J. Obesity is associated with poorer clinical outcomes following insulin initiation for patients with type 2 diabetes // Diabetologia. — 2009. — Vol. 52(Suppl. 1). 
32. Саенко Я.А., Зак К.П., Попова В.В., Семионова Т.А. Лейкоцитарный состав и иммунофенотип лимфоцитов крови у женщин, больных сахарным диабетом 2-го типа, с ожирением // Міжнародний ендокринологічний журнал. — 2016. — № 5. — С. 13-19.
33. Lamanna C., Monami M., Marchionni N., Mannucci E. Effect of metformin on cardiovascular events and mortality: a meta-analysis of randomized clinical trials // Diabetes Obes. Metab. — 2011. — Vol. 13, № 3. — P. 221-228. 
34. Intensive blood-glucose control with sulphonylureas or insulin compared with conventional treatment and risk of complications in patients with type 2 diabetes (UKPDS 33). UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group // Lancet. — 1998. — Vol. 352, № 9131. — P. 837-853.
35. Effect of intensive blood-glucose control with metformin on complications in overweight patients with type 2 diabetes (UKPDS 34). UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group // Lancet. — 1998. — Vol. 352, № 9131. — P. 854-865.
36. Kooy A., de Jager J., Wulffele M.G. et al. Long-term effect of metformin on endothelial function and inflammation in type 2 diabetes treated with insulin: a randomized, placebo-controlled trial // Diabetologia. — 2009. — Vol. 52(Suppl. 1). — A-861.
37. Hong J., Zhang Y., Lai S. et al. Effects of metformin versus glipizide on cardiovascular outcomes in patients with type 2 diabetes and coronary artery disease // Diabetes Care. — 2013. — Vol. 36, № 5. — P. 1304-1311. 
38. Claesen M., Gillard P., De Smet F. et al. Mortality in individuals treated with glucose-lowering agents: a large, controlled cohort study // J. Clin. Endocrinol. Metab. — 2016. — Vol. 101, № 2. — P. 461-469. 
39. Anabtawi A., Miles J.M. Metformin: nonglycemic effects and potential novel indications // Endocr. Pract. — 2016. — Vol. 22, № 8. — P. 999-1007. 
40. Wang Q., Zhang M., Torres G. et al. Metformin suppresses diabetes-accelerated atherosclerosis via the inhibition of Drp1-mediated mitochondrial fission // Diabetes. — 2017. — Vol. 66. — P. 193-205. 
41. Valencia W.M., Palacio A., Tamariz L., Florez H. Metformin and ageing: improving ageing outcomes beyond glycaemic control // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60, № 9. — P. 1630-1638. 
42. Bakris G., Taylor A., Walsh B. et al. Metformin exposure with gut-restricted delayed-release metformin in CKD stage 4 does not exceed that of current metformin used on-label: results from population PK modelling // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60(Suppl. 1). — P. 244.
43. Fineman M., Frias J., Bakris G. et al. Delayed-release metformin targeting the lower bowel elicits sustained improvements in HbA1c and fasting glucose with minimal systemic exposure // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60(Suppl. 1). — P. 243.
44. Pernicova I., Korbonits M. Metformin — mode of action and clinical implications for diabetes and cancer // Nat. Rev. Endocrinol. — 2014. — Vol. 10, № 3. — P. 143-156. 
45. Fernandez-Real J.-M., Pickup J.C. Innate immunity, insulin resistance and type 2 diabetes // Diabetologia. — 2012. — Vol. 55, № 2. — P. 273-278.
46. Зак К.П., Тронько Н.Д., Попова В.В., Бутенко А.К. Сахарный диабет. Иммунитет. Цитокины. — К.: Книга плюс, 2015. — 485 с.
47. Donath M.Y. Multiple benefits of targeting inflammation in the treatment of type 2 diabetes // Diabetologia. — 2016. — Vol. 59, № 4. — P. 679-682. 
48. Donath M.Y. Targeting inflammation in the treatment of type 2 diabetes: time to start // Nature Reviews Drug Discovery. — 2014. — Vol. 13. — P. 465-476. 
49. Ford E.S. Leukocyte count, erythrocyte sedimentation rate, and diabetes incidence in a national samples of US adults // Am. J. Epidemiol. — 2002. — Vol. 155, № 1. — P. 57-64.
50. Тронько Н.Д., Зак К.П. Ожирение и сахарный диабет // Лікарська справа. — 2013. — № 8. — С. 3-21.
51. Ross R. Atherosclerosis — an inflammatory disease // N. Engl. J. Med. — 1999. — Vol. 340, № 2. — P. 115-126.
52. Libby P., Ridker P.M., Hansson G.K. Inflammation in atherosclerosis: from pathophysiology to practice // J. Am. Coll. Cardiol. — 2009. — Vol. 54, № 23. — P. 2129-2138. 
53. Armstrong E.J., Morrow D.A., Sabatine M.S. Inflammatory biomarkers in acute coronary syndromes: part I: introduction and cytokines // Circulation. — 2006. — Vol. 113, № 6. — P. e72-75.
54. Wang X., Zhang G., Jiang X. et al. Neutrophil to lymphocyte ratio in relation to risk of all-cause mortality and cardiovascular events among patients undergoing angiography or cardiac revascularization: a meta-analysis of observational studies. — Atherosclerosis. — 2014. — Vol. 234, № 1. — P. 206-213. 
55. Cameron A.R., Morrison V., McNeilly A.D. et al. The anti-inflammatory role of metformin // Diabetes. — 2015. — Vol. 64(Suppl. 1). — P. 1822 (A471). 
56. Cameron A.R., Morrison V.L., Levin D. et al. Anti-inflammatory effects of metformin irrespective of diabetes status // Circ. Res. — 2016. — Vol. 119, № 5. — P. 652-665. 
57. Arbel Y., Finkelstein A., Halkin A. et al. Neutrophil/lymphocyte ratio is related to the severity of coronary artery di–sease and clinical outcome in patients undergoing angiography // –Atherosclerosis. — 2012. — Vol. 225, № 2. — P. 456-460. 
58. Zak K.P., Orlenko V.L., Popova V.V. et al. The role of the immune system in mechanism of metformin therapeutic effect in patients with type 2 diabetes // Mezhdunarodnyi Endokrinologicheskii Zhurnal. — 2017. — Vol. 13, № 5. — P. 340-346.
59. Dinarello C.A. Interleukin-1 in the pathogenesis and treatment of inflammatory diseases // Blood. — 2011. — Vol. 117, № 14. — P. 3720-3732.
60. Donath M.Y. Multiple benefits of targeting inflammation in the treatment of type 2 diabetes // Diabetologia. — 2016. — Vol. 59, № 4. — P. 679-682. 
61. Heuts F., Edner N.M., Walker L.S.K. Follicular T helper cells: a new marker of type 1 diabetes risk? // Diabetes. — 2017. — Vol. 66, № 2. — P. 258-260.
62. Coppola A., Caputo M.P., Pastore D. et al. Metformin inhibits leptin release induced by HMGB1 and exerts an anti-inflammatory action reducing TLR4/2 expression in T2D subjects // Diabetes. — 2015. — Vol. 64(Suppl. 1). — P. 1830 (A473).
63. Hattori Y., Hattori K., Hayashi T. Pleiotropic benefits of metformin: macrophage targeting its anti-inflammatory mechanisms // Diabetes. — 2015. — Vol. 64, № 6. — P. 1907-1909. 
64. Hong J., Zhang Y., Lai S. et al. Effects of metformin versus glipizide on cardiovascular outcomes in patients with type 2 diabetes and coronary artery disease // Diabetes Care. — 2013. — Vol. 36, № 5. — P. 1304-1311. 
65. Griffin S.J., Leaver J.K., Irving G.J. Impact of metformin on cardiovascular disease: a meta-analysis of randomised trials among people with type 2 diabetes // Diabetologia. — 2017. — Vol. 60, № 9. — P. 1620-1629. 
66. Vasamsetti S.B., Karnewar S., Kanugula A.K. et al. Metformin inhibits monocyte-to-macrophage differentiation via AMPK-mediated inhibition of STAT3 activation: potential role in atherosclerosis // Diabetes. — 2015. — Vol. 64, № 6. — P. 2028-2041.

Similar articles

Authors: Радченко А.Д., ННЦ «Институт кардиологии имени академика Н.Д. Стражеско» НАМН Украины
International journal of endocrinology 7 (39) 2011
Date: 2011.11.30
Categories: Endocrinology
Амарил®М СР: новая форма выпуска, новые возможности для пациентов
Authors: Полторак В.В. - ГУ «Институт проблем эндокринной патологии им. В.Я. Данилевского НАМН Украины», г. Харьков; Горшунская М.Ю. - Харьковская медицинская академия последипломного образования; Красова Н.С. - ГУ «Институт проблем эндокринной патологии им. В.Я. Данилевского НАМН Украины», г. Харьков
International journal of endocrinology 5 (69) 2015
Date: 2015.12.13
Categories: Endocrinology
Sections: Specialist manual
Authors: Радченко А.Д., ННЦ «Институт кардиологии имени академика Н.Д. Стражеско» НАМН Украины
"Hypertension" 3(17) 2011
Date: 2011.08.03
Categories: Family medicine/Therapy, Cardiology, Therapy
Плейотропные эффекты метформина:   антионкогенное действие (обзор литературы)
Authors: Панькив В.И., Украинский научно-практический центр эндокринной хирургии, трансплантации эндокринных органов, и тканей МЗ Украины, г. Киев
International journal of endocrinology 1 (49) 2013
Date: 2013.03.22
Categories: Endocrinology
Sections: Specialist manual

Back to issue