Antitumor mechanisms of metformin: Signaling, metabolism, immunity and beyond



Título del documento: Antitumor mechanisms of metformin: Signaling, metabolism, immunity and beyond
Revista: Universitas scientiarum
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000355051
ISSN: 0122-7483
Autors: 1
2
1
1
Institucions: 1Pontificia Universidad Javeriana, Grupo de Terapia Celular y Molecular, Bogotá. Colombia
2Universidad de Caldas, Grupo de Investigación en Terapia Regenerativa, Manizales, Caldas. Colombia
Any:
Volum: 15
Número: 2
Paginació: 110-121
País: Colombia
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español La metformina es una biguanida sintética descrita por primera vez en la década de 1920 como un subproducto de la síntesis de N, N-dimethylguanidine. Al igual que otros biguanidos relacionados, la metformina muestra propiedades antihiperglicemiantes, y se ha convertido en el medicamento antidiab ético oral más recetado en todo el mundo. Datos recientes sugieren que la metformina tiene propiedades antitumorales y quimiopreventivas, y varios estudios clínicos en curso en todo el mundo están utilizando este agente solo o en combinación con regímenes quimioterápeuticos para determinar de forma prospectiva su seguridad y eficacia en el tratamiento del cáncer humano. En particular, los efectos inmuno- activadores de la metformina se han descrito recientemente, y pueden apoyar una idea presentada en la década de 1950 que este agente posee efectos antivirales y contra la malaria. Sin embargo, cómo estos efectos pueden contribuir a sus efectos antitumorales observados en es tudios retrospectivos no se ha discutido. Como mecanismo, se ha demostrado que la metformina activa la quinasa de hígado B1 (LKB1) y s u proteína diana, la quinasa activada por AMP (AMPK). La activación de la AMPK se ha propuesto como mediador de la disminución de la glicemia sanguínea en respuesta a la metformina, aunque la evidencia reciente sugiere que este fármaco puede inhibir el transpo rte de electrones en las mitocondrias de los hepatocitos, provocando la inhibición de gluconeogénesis hepática independientemente de A MPK. Del mismo modo, si bien la activación de la AMPK y la resultante inhibición del blanco de la rapamicina en mamíferos (mTOR) se han sugerido como mediadores de los efectos antitumorales de metformina, inhibición de crecimiento de células tumorales de manera independie nte de AMPK también se ha descrito. Aquí presentamos una breve revisión de los efectos de la metformina en señalización, metabolismo, y sistema inmune y discutimos cómo su inte
Resumen en inglés Metformin is a synthetic biguanide first described in the 1920 ́s as a side product of the synthesis of N,N-dimethylguanidine. L ike other related biguanides, metformin displays antihyperglycemic properties, and has become the most widely prescribed oral antidiabeti c medicine around the world. Intriguing recent evidence suggests that metformin has chemopreventive and direct antitumor properties, and s everal ongoing clinical studies around the world are using this agent alone or in combination with chemotherapeutic schemes to determi ne prospectively its safety and efficacy in the treatment of human cancer. Notably, immune activating effects of metformin have re cently been described, and may support a notion put forth in the 1950s that this agent possessed antiviral and antimalarial effects. Howeve r, how these effects may contribute to its observed antitumor effects in retrospective studies has not been discussed. Mechanistically, metf ormin has been shown to activate liver kinase B1 (LKB1) and its downstream target AMP-activated kinase (AMPK). The activation of AMPK has been proposed to mediate metformin ́s glucose lowering effect, although recent evidence suggests that this agent can inhibit electron transport in hepatocyte mitochondria resulting in AMPK-independent inhibition of hepatic gluconeogenesis. Likewise, albeit activation of AMP K and the resulting inhibition of the mammalian target of rapamycin (mTOR) signaling have been suggested to mediate the antitumor eff ects of metformin, AMPK-independent growth inhibitory properties of this agent in tumor cells have also been described. Here we present a brief review of the signaling, metabolic, and immune effects of metformin and discuss how their interplay may orchestrate the antitum or effects of this agent. In addition, we provide the rationale for a compassionate use study of metformin in combination with metronomic chemotherapy
Resumen en portugués A metformina é uma biguanida sintética descrita pela primeira vez na década de 1920 como subproduto da síntese de N, N-dimetilguanidina. Como outros biguanidos relaci onados, a metformina apresenta propriedades anti-hiperglicémicas, e tem-se tornado o medicamento anti-diabético oral mais prescrito no mundo. Intrigante dados recentes sugerem que a metformina tem propriedades anti-tumorais e quimio-preventivas, e vários estudos clínic os em todo o mundo estão usando esse agente sozinho ou em combinação com regimes de quimioterapia para determinar prospectivamente su a segurança e eficácia no tratamento do câncer humano. Em particular, os efeitos imuno-ativadores da metformina tem sido descrito s recentemente, e pode apoiar uma idéia apresentada na década de 1950 que este agente tem efeitos anti-virais e contra a malária. No entanto, como esses efeitos podem contribuir para seus efeitos anti-tumorais observados em estudos retrospectivos, ainda não foi discuti do. Como mecanismo foi demonstrado que a metformina ativa a quinase do fígado B1 (LKB1) e sua proteína diana, a quinase activada pela AM P (AMPK). A ativação da AMPK tem sido proposta como um mediador de redução da glicemia sanguínea em resposta à glicose com metformina, embora evidências recentes sugiram que este medicamento pode inibir o transporte de elétrons nas mitocôndrias dos h epatócitos, resultando na inibição da gliconeogênese hepática, independentemente de AMPK. Da mesma forma, embora a ativação da AMPK e a inibição resultante do alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) têm sido sugeridos como mediadores dos efeitos anti-tumorais de metformina, a inibição do crescimento de células tumorais independentemente da AMPK, também tem sido descrita. Aqui se apresent a uma breve revisão dos efeitos da metformina na sinalização, metabolismo e sistema imunológico, e se discute como a sua interação po de orquestrar os efeitos antitumorais deste agente. Além d
Disciplines Medicina
Paraules clau: Farmacología,
Oncología,
Metformina,
Actividad antitumoral,
Mecanismos de acción
Keyword: Medicine,
Oncology,
Pharmacology,
Metformin,
Antitumoral activity,
Action mechanism
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