Metformin könnte die Gehirnalterung bei Makaken verlangsamen

Metformin ist das wichtigste Medikament der ersten Wahl zur Behandlung von Typ-2-Diabetes. Eine neue Studie an Affen deutet jedoch darauf hin, dass es eines Tages auch die Alterung des Gehirns verlangsamen könnte.

Hinweise auf eine Anti-Aging-Wirkung des Arzneimittels lieferten bereits frühere retrospektive Untersuchungen an Menschen, die es gegen Diabetes einnehmen, sowie Studien mit Würmern, Fliegen und Nagetieren.

Metformin und Gehirnalterung bei Makaken

Bislang waren die Effekte von Metformin auf das Altern jedoch nicht an Primaten geprüft worden. Daher untersuchten der Biologe Yuanhan Yang und sein Team von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften über 40 Monate hinweg die Wirkung von Metformin bei Javaneraffen (Macaca fascicularis), einer unserer nächsten Verwandten.

Alle Affen im Experiment waren männlich und zwischen 13 und 16 Jahre alt. Dies entspricht in der menschlichen Entwicklung etwa einem Alter von 40 bis 50 Jahren.

Ein Teil der Makaken erhielt etwas mehr als drei Jahre lang täglich Metformin – ungefähr entsprechend einer üblichen Behandlung von Menschen, die ihren Typ-2-Diabetes kontrollieren. Andere Tiere desselben Alters bekamen vergleichbare Präparate ohne Wirkstoff. Um Alterseffekte gezielt berücksichtigen zu können, beobachteten die Forschenden zudem Kontrollgruppen mit sechs jungen männlichen Affen im Alter von 3 bis 5 Jahren sowie drei männlichen Tieren mittleren Alters von 10 bis 12 Jahren.

„Diese Ergebnisse deuten auf das Potenzial von Metformin hin, die Gehirnalterung zu verlangsamen und möglicherweise neurodegenerative sowie andere chronische Erkrankungen zu behandeln“, schreiben die Forschenden.

Umfangreiche Messungen der biologischen Alterung

Bewertet wurde die Alterung der Affen anhand ihrer Physiologie, ihres Gedächtnisses, Lernvermögens und ihrer kognitiven Flexibilität sowie der Morphologie des Gehirns.

„Konkret nutzten wir Pan-Gewebe-Transkriptomik, DNA-Methylomik, Plasma-Proteomik und Metabolomik, um innovative Alterungsuhren für Affen zu entwickeln, und setzten diese ein, um die Auswirkungen von Metformin auf das Altern zu bewerten“, schreiben die Autoren.

Das Medikament verringerte in mehreren Geweben die mit dem Altern verbundenen Schwankungen der Gentranskription. Dabei beeinflusste es Alterungsprozesse wie Zelltod und Fibrose und reaktivierte durch das Altern unterdrückte Entwicklungswege, darunter DNA-Reparatur und Lipidstoffwechsel.

Nach mehreren Messgrößen reduzierte Metformin das biologische Alter der alten Affen, verlangsamte die Leberalterung und steigerte die Produktion leberschützender Stoffe. Besonders wichtig war jedoch das Ergebnis, dass Metformin die Gehirnalterung tatsächlich verzögert und bei älteren Affen neuroprotektiv wirkt: Der Frontallappen wurde im Mittel um fast sechs Jahre „gerettet“.

„Schlüssige Belege für eine funktionelle Verjüngung sind rar, und ein vollständiges Verständnis der Nebenwirkungen beim Menschen bleibt schwer fassbar“, schreiben die Autoren.

Die Studie erfasste weder die Sterblichkeit noch die langfristigen Folgen, nachdem die Makaken das Medikament nicht mehr erhielten.

Fachleute würdigen die Studie, nennen aber Einschränkungen

US-Expertinnen und -Experten zeigten sich von der Strenge des Experiments beeindruckt. Der Molekulargenetiker Alex Soukas vom Massachusetts General Hospital bezeichnete es gegenüber Max Kozlov von Nature als die „quantitativste und gründlichste Untersuchung der Metformin-Wirkung, die ich jenseits von Mäusen gesehen habe“.

Rafael de Cabo, translationaler Gerowissenschaftler am National Institute on Aging in Baltimore, wies allerdings darauf hin, dass nur wenige Affen das Medikament erhielten. Angesichts der hohen Kosten eines langfristigen Primatenexperiments dieser Art sei zudem bedenklich, dass die Stichprobe keine weiblichen Affen umfasste.

„Während die umfassenden Auswirkungen und Mechanismen von Metformin bei Primaten noch nicht vollständig kartiert sind, weisen unsere Ergebnisse auf erhebliche Verzögerungen des Alterungsprozesses hin“, folgern die Autoren.

„Diese Erkenntnis ist ein entscheidender Schritt nach vorn und lenkt die Entwicklung klinischer Strategien, um die Folgen des Alterns und die damit verbundenen Gesundheitsprobleme zu mindern.“

Letztlich scheint dieses Tierexperiment jedoch nur ein Schritt in den Plänen der Forschenden zu sein, die Wirkung am Menschen zu testen. Offenbar hat die Arbeit einige wichtige Beteiligte überzeugt.

Mitglieder des chinesischen Forschungsteams haben bereits gemeinsam mit einem Pharmaunternehmen, das Metformin herstellt, eine klinische Phase-II-Studie mit 120 Personen gestartet. Darin werden ähnliche Effekte beim Menschen untersucht.

„Unsere Forschung leistet Pionierarbeit bei der systemischen Verringerung des mehrdimensionalen biologischen Alters von Primaten durch Metformin und ebnet den Weg für die Weiterentwicklung pharmazeutischer Strategien gegen das Altern des Menschen“, schreibt das Team.

Die Forschung wurde in Cell veröffentlicht.