Các nhà khoa học có nhiều giả thuyết về tác động của metformin lên tế bào, nhưng những lý thuyết này thường dựa trên nghiên cứu từ các lĩnh vực khác nhau và chỉ cung cấp bằng chứng gián tiếp để hỗ trợ các giả thuyết, theo Chandel.
“Mỗi năm lại có một cơ chế mới, một đích tác dụng mới của metformin được đề xuất, và trong vài năm tiếp theo người ta tranh luận về những điều đó mà không đi đến được sự đồng thuận,” Chandel nói.
Vì metformin cần một chất vận chuyển để vào được bên trong tế bào – nơi có ty thể – nên nó chỉ ảnh hưởng đến một số ít loại tế bào, chủ yếu ở ruột, gan và thận. Để kiểm tra vai trò của phức hợp I ty thể trong việc giảm glucose, Reczek đã tạo ra những con chuột được biến đổi gen để biểu hiện enzyme nấm men (NDI1) bắt chước phức hợp I ty thể nhưng kháng với sự ức chế của metformin.
Họ đã so sánh nồng độ glucose máu ở chuột có và không có metformin, và có hoặc không có protein NDI1 từ nấm men. Nồng độ glucose ở chuột đối chứng giảm khi được cho dùng metformin. Ngược lại, chuột biểu hiện NDI1 đã làm giảm tác dụng hạ glucose của metformin, cho thấy metformin nhắm vào phức hợp I ty thể để giảm nồng độ glucose.
“Chuột biểu hiện NDI1 không hoàn toàn kháng với tác dụng hạ glucose của nó, gợi ý rằng metformin có thể cũng tác động lên các con đường khác ở một mức độ nào đó, nhưng cần thêm nghiên cứu,” Chandel nói.
Trước đây, nhóm của Chandel đã sử dụng NDI1 để chứng minh rằng tác dụng chống ung thư của metformin trong các tế bào biểu hiện chất vận chuyển cho metformin cũng là do ức chế phức hợp I ty thể trong tế bào ung thư.
Hơn nữa, một trong những đồng tác giả của nghiên cứu hiện tại, Tiến sĩ Scott Budinger, trưởng khoa phổi và chăm sóc tích cực tại khoa y của Feinberg, trước đây đã chứng minh cùng với Chandel rằng metformin có thể giảm viêm do ô nhiễm ở chuột bằng cách can thiệp vào phức hợp I ty thể.
“Chúng tôi nghĩ rằng các tác dụng đa dạng của metformin trong việc hạ glucose, giảm viêm và tác dụng chống ung thư tiềm năng của nó có thể, một phần, được giải thích bởi sự ức chế phức hợp I ty thể,” Chandel nói. “Cuối cùng, những người khác sẽ phải xác nhận ý tưởng của chúng tôi về ức chế phức hợp I ty thể như một cơ chế thống nhất để giải thích cách metformin có thể cải thiện tuổi thọ khỏe mạnh ở người.”
