당뇨약들은 어떻게 혈당을 낮출까?
안녕하세요, 논문 덕후 약사 약디입니다. 요새 저의 주된 관심사가 '당뇨'인 만큼, 오늘 포스팅을 시작으로 <당뇨약 작용기전> 시리즈를 업로드 해볼까 합니다. 각 당뇨병 약제에 대해 단순히 암기를 하는 것보다는 그 원리를 잘 알고 있는 것이 여러 면에서 도움이 됩니다. 한 가지 예로, 당뇨약의 작용기전을 제대로 이해할 경우, 각 당뇨약의 용법(ex. Sulfonylurea는 식사직전, SGLT2i는 식사무관 등)이 납득이 되기 때문에 굳이 애써서 외울 필요가 없습니다.
<당뇨약 작용기전> 시리즈는 교과서나 진료지침에 나와있는 내용을 그대로 옮긴 글이 아닙니다. 당뇨관리 전문약사 강의 및 추가적인 논문 검색을 통해 얻은 양질의 자료를 가공하여 보다 심도 있는 내용을 전달합니다. 모든 레퍼런스는 하단에 기재되어 있으니 참고해 주세요.
그럼, 시리즈의 첫번째 주인공 "metformin(메트포르민)"에 대해 알아보겠습니다.
- Lv.1 메트포르민 → 1차 경구혈당강하제
- Lv.2 메트포르민 → 간에서 당신생 감소, 말초에서 인슐린 민감성 개선
을 넘어서서, metformin에 대한 Lv.3 이해도를 갖추고 싶으신 분들은 포스팅을 끝까지 읽어주세요 :)
메트포르민 작용기전 [1-3]
1) 간 Liver
: 당신생(gluconeogenesis) 감소, 지방합성(lipogenesis) 감소
간은 메트포르민이 주요하게 작용하는 기관입니다. 메트포르민은 분자 수준 신호전달(ex. metformin-associated AMPK 활성화)과 미토콘드리아 기능(ex. Complex 1을 억제하여 ATP 생성 방해)에 영향을 줌으로써, 결과적으로 당신생과 지방합성을 감소시킵니다. (간에서의 자세한 신호전달 경로는 아래 그림 참조) [1]
2) 장 Intestine
: 포도당 흡수 및 이용(glucose uptake & utilisation) 증가, GLP-1 분비 증가
메트포르민은 장에서 포도당 흡수(glucose uptake) 및 포도당 이용(glucose utilisation)을 증가시킵니다. 뿐만 아니라 췌장 베타세포에서 인슐린 분비를 촉진하는 호르몬인 GLP-1의 분비를 증가시킵니다. 또한 메트포르민은 장 내 미생물 환경을 변화시킴으로써 포도당 대사에 간접적으로 영향을 줄 수 있다는 연구결과도 있습니다. [2]
<Some of the actions of metformin within GI tracts, [2]>
3) 혈관
: 염증반응(inflammation) 감소
당뇨 환자는 비만인 경우가 많습니다. 비만(obesity)은 근육, 지방세포, 간에서 염증반응을 일으키며, 이는 인슐린 저항성과 대사 증후군 발생에 있어 중요한 부분을 차지합니다. [3] 메트포르민은 NF-κB 신호전달 억제, 단핵세포의 대식세포로의 분화 억제, 염증성 사이토카인 분비 억제, NLR 감소를 통해 염증반응을 감소시킵니다. [1]
<Obesity and the development of inflammation and insulin resistance, [3]>
저혈당 위험 및 복용법
위의 작용기전을 보셨다시피, 메트포르민은 췌장에 작용하기 않기 때문에 직접적인 인슐린 분비를 촉진하지 않습니다. 이는 메트포르민이 저혈당 위험이 거의 없는 주된 이유 중 하나입니다. 췌장 베타세포에 작용하는 당뇨약일 경우, 신호전달의 어느 단계에 작용하냐에 따라서 저혈당 위험이 달라지며 이에 따라 식사직전, 식사무관 등의 용법이 정해집니다. 이와 관련해서는 후속 편에서 자세히 다룰 예정입니다.
그럼에도 불구하고 메트포르민은 식사와 함께 복용하는 것이 원칙인데요, 이는 메트포르민의 금속성 맛과 위장장애 부작용을 줄이기 위함이라고 이해할 수 있습니다. [4]
References
1. Rena G, et al. The mechanisms of action of metformin. Diabetologia. 2017;60:1577–1585.
2. McCreight LJ, et al. Metformin and the gastrointestinal tract. Diabetologia. 2016;59:426–435.
3. Luca C, et al. Inflammation and insulin resistance. FEBS Letters. 2008;582:97–105.
4. Sambol NC, et al. Food intake and dosage level, but not tablet us solution dosage form, affect the absorption of metformin HCl in man. Br J Clin Pharniacol. l996;42:510-512.
