La metformina annulla i benefici dell'esercizio fisico / Metformin Cancels Out Exercise Benefits
La metformina annulla i benefici dell'esercizio fisico. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questo tipo di applicazione. / Metformin Cancels Out Exercise Benefits. The procedure of the ENEA patent RM2012A000637 is very useful in this type of application.
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Molti ritengono che combinare l'esercizio fisico con il farmaco per il diabete metformina raddoppi i benefici per la salute, ma una nuova ricerca della Rutgers University mette in discussione questa ipotesi.
In uno studio durato 16 settimane, è emerso che la metformina in realtà riduceva i miglioramenti nella funzionalità dei vasi sanguigni, nella forma fisica e nel controllo della glicemia che normalmente l'esercizio fisico fornisce.
Metformina ed esercizio fisico
Il diabete di tipo 2 colpisce circa 35 milioni di persone negli Stati Uniti e le strategie di prevenzione si concentrano abitualmente su una combinazione di cambiamenti nello stile di vita e farmacoterapia.
Una delle principali cause del diabete e delle malattie cardiache è la sindrome metabolica, un insieme di condizioni tra cui pressione alta, glicemia alta, eccesso di grasso addominale e colesterolo anomalo.
È noto che l'esercizio fisico migliora la sensibilità vascolare all'insulina (il modo in cui i vasi sanguigni rispondono all'insulina) ed aumenta la capacità aerobica, entrambi fattori che riducono il rischio di diabete e malattie cardiovascolari. Migliorare la sensibilità vascolare all'insulina consente al glucosio di entrare nei muscoli in modo più efficace, contribuendo a proteggere la salute del cuore.
Nella pratica clinica, molti operatori sanitari partono dal presupposto che prescrivere l'esercizio fisico insieme al farmaco di prima linea metformina porterà benefici additivi, partendo dal presupposto che "uno più uno fa due", ha affermato l'autore principale, il dott. Steven Malin, professore presso il Dipartimento di Kinesiologia e Salute della Rutgers University.
Secondo la letteratura emergente, tale presupposto potrebbe essere errato.
"Il problema è che la maggior parte delle prove dimostra che la metformina attenua i benefici dell'esercizio fisico", ha aggiunto Malin.
Sebbene sia la metformina che l'esercizio fisico migliorino indipendentemente la regolazione del glucosio, studi precedenti suggeriscono che la loro assunzione congiunta potrebbe non potenziare gli effetti dell'esercizio fisico.
Finora, nessun ampio studio randomizzato controllato ha verificato se la metformina interferisca con gli adattamenti indotti dall'esercizio nella sensibilità vascolare all'insulina in diverse intensità di esercizio.
Come la metformina influisce sui benefici dell'esercizio fisico
Malin ed il suo gruppo hanno progettato uno studio clinico di 16 settimane, in doppio cieco, controllato con placebo, per testare come la metformina potesse modificare la risposta dell'organismo all'esercizio fisico. Hanno reclutato 72 adulti sedentari a rischio di sindrome metabolica e i partecipanti sono stati suddivisi in 4 gruppi: esercizio a bassa intensità con placebo, esercizio a bassa intensità con metformina (2 g al giorno), esercizio ad alta intensità con placebo ed esercizio ad alta intensità con metformina. Ogni persona si è allenata cinque giorni a settimana, con tre sessioni settimanali supervisionate per mantenere costanti i livelli di sforzo.
Il gruppo si è concentrato sulla sensibilità insulinica vascolare, utilizzando tecniche avanzate di imaging ecografico per monitorare il flusso sanguigno attraverso grandi arterie e piccoli capillari. Hanno anche misurato la capacità aerobica (VO₂ max) e la glicemia a digiuno, nonché marcatori di infiammazione come l'endotelina-1 e il TNF-α. Queste misure aiutano a monitorare l'impatto dell'esercizio fisico e della metformina sul controllo della glicemia, sull'infiammazione e sulla capacità aerobica, indicatori chiave della salute metabolica e cardiovascolare.
L'esercizio fisico da solo ha portato a chiari miglioramenti. I vasi sanguigni sono diventati più reattivi, il controllo della glicemia è migliorato ed i livelli di forma fisica sono aumentati, indipendentemente dal fatto che l'esercizio fosse leggero od intenso.
Tuttavia, quando è stata aggiunta la metformina, questi guadagni si sono ridotti drasticamente.
"La funzionalità dei vasi sanguigni è migliorata con l'allenamento fisico, indipendentemente dall'intensità", ha affermato Malin. "La metformina ha smentito questa osservazione, suggerendo che anche un tipo di intensità di esercizio non migliora la salute dei vasi sanguigni con il farmaco".
Anche i partecipanti che assumevano metformina non sono riusciti a migliorare la forma fisica né a mostrare il consueto calo della glicemia.
"Se fai esercizio fisico ed assumi metformina e la glicemia non scende, allora c'è un problema", ha affermato Malin.
"La loro funzionalità fisica non migliora e questo potrebbe comportare rischi per la salute a lungo termine", ha aggiunto.
Nonostante piccole riduzioni di peso in tutti i gruppi, i dati hanno evidenziato un andamento costante: la metformina sembrava attenuare la normale risposta dell'organismo all'esercizio.
Perché la metformina può limitare l'aumento della forma fisica e della glicemia
I risultati suggeriscono che la metformina potrebbe ostacolare alcuni dei principali benefici dell'esercizio fisico. Il farmaco sembra limitare i miglioramenti nella funzionalità dei vasi sanguigni, nel controllo della glicemia e nella capacità aerobica che normalmente seguono l'allenamento, sollevando interrogativi sulle attuali raccomandazioni per la prevenzione del diabete.
Una spiegazione dell'azione della metformina potrebbe risiedere nel modo in cui agisce sul meccanismo energetico cellulare. Il farmaco blocca parzialmente il complesso mitocondriale I, un bersaglio che aiuta a ridurre lo stress ossidativo e ad abbassare la glicemia. Ma sono proprio questi mitocondri a essere utilizzati dall'organismo per adattarsi all'esercizio fisico. Limitare la loro attività potrebbe indebolire i cambiamenti cellulari che migliorano la resistenza e la salute metabolica.
Lo studio ha anche rilevato segnali che indicano che la metformina potrebbe alterare l'equilibrio tra l'ossido nitrico, che aiuta a rilassare i vasi, e l'endotelina-1, che li induce a restringersi.
Tuttavia, gli autori riconoscono alcuni limiti. Più della metà dei dati di imaging sono andati persi a causa di problemi tecnici e la maggior parte dei partecipanti erano donne in postmenopausa, il che riduce la possibilità di generalizzazione dei risultati. Lo studio è stato inoltre di breve durata e si è concentrato sui vasi sanguigni del braccio, sebbene i partecipanti si siano allenati utilizzando le gambe.
Nonostante questi problemi, i risultati sono coerenti con i lavori precedenti.
Studi futuri dovrebbero esplorare come combinare metformina ed esercizio fisico in modo sicuro e testare questi effetti su gruppi più ampi e diversificati.
"Dobbiamo capire come consigliare al meglio l'attività fisica associata alla metformina", ha affermato Malin. "Dobbiamo anche considerare come altri farmaci interagiscono con l'attività fisica per sviluppare linee guida più efficaci per i medici, al fine di aiutare le persone a ridurre il rischio di malattie croniche".
ENGLISH
Rutgers researchers found metformin blunts exercise-driven improvements in blood sugar, fitness and vascular health.
Many assume that combining exercise with the diabetes drug metformin delivers double the health benefits, but new research from Rutgers University challenges that assumption.
In a 16-week trial, the study found that metformin actually reduced the improvements in blood vessel function, fitness and blood sugar control that exercise normally provides.
Metformin and exercise
Type 2 diabetes affects ~35 million people in the United States, and prevention strategies routinely emphasize a combination of lifestyle change and pharmacotherapy.
One major contributor to diabetes and heart disease is metabolic syndrome, a cluster of conditions including high blood pressure, high blood sugar, excess abdominal fat and abnormal cholesterol.
Exercise is well known to improve vascular insulin sensitivity (how blood vessels respond to insulin) and to boost aerobic fitness, both of which lower the risk of diabetes and cardiovascular disease. Enhancing vascular insulin sensitivity allows glucose to enter muscles more effectively, helping protect heart health.
In clinical practice, many healthcare providers operate on the assumption that prescribing exercise alongside the first-line drug metformin will deliver additive benefits – assuming that “one plus one equals two,” said lead author Dr. Steven Malin, a professor in the Department of Kinesiology and Health at Rutgers University.
According to emerging literature, that assumption may be flawed.
“The problem is that most evidence shows metformin blunts exercise benefits,” Malin added.
Although both metformin and exercise independently improve glucose regulation, prior studies suggest that taking them together may not enhance exercise’s effects.
Until now, no large randomized controlled trial has tested whether metformin interferes with exercise-induced adaptations in vascular insulin sensitivity across different exercise intensities.
How metformin affects exercise benefits
Malin and the team designed a 16-week, double-blind, placebo-controlled trial to test how metformin might change the body’s response to exercise. They recruited 72 sedentary adults who were at risk for metabolic syndrome, and participants were split into 4 groups: low-intensity exercise with a placebo, low-intensity exercise with metformin (2 g per day), high-intensity exercise with a placebo and high-intensity exercise with metformin. Each person trained five days a week, with three of the weekly sessions supervised to keep effort levels consistent.
The team focused on vascular insulin sensitivity, using advanced ultrasound imaging to track blood flow through large arteries and tiny capillaries. They also measured aerobic fitness (VO₂ max) and fasting glucose and inflammation markers such as endothelin-1 and TNF-α. These measures help track how exercise and metformin affect blood sugar control, inflammation and aerobic fitness, key indicators of metabolic and cardiovascular health.
Exercise alone led to clear improvements. Blood vessels became more responsive, blood sugar control improved and fitness levels rose, regardless of whether the exercise was gentle or hard.
However, when metformin was added, these gains were sharply reduced.
“Blood vessel function improved with exercise training, regardless of intensity,” said Malin. “Metformin blunted that observation, suggesting one type of exercise intensity is not better either with the drug for blood vessel health.”
Participants taking metformin also failed to gain fitness or show the usual drop in glucose.
“If you exercise and take metformin and your blood glucose does not go down, that’s a problem,” Malin said.
“Their physical function isn’t getting better and that could have long-term health risks,” he added.
Despite small reductions in weight across all groups, the data pointed to a consistent pattern: metformin appeared to dampen the body’s normal response to exercise.
Why metformin may limit fitness and blood sugar gains
The results suggest metformin may work against some of the body’s key benefits from exercise. The drug appeared to limit the improvements in blood vessel function, blood sugar control and aerobic fitness that normally follow training – raising questions about current diabetes prevention advice.
One explanation behind metformin's action may lie in how it acts on the cell’s energy machinery. The drug partly blocks mitochondrial complex I, a target that helps reduce oxidative stress and lower blood sugar. But those same mitochondria are what the body relies on to adapt to exercise. Limiting their activity could dampen the cellular changes that improve endurance and metabolic health.
The study also found signs that metformin may disrupt the balance between nitric oxide, which helps vessels relax, and endothelin-1, which causes them to tighten.
However, the authors acknowledge some limits. More than half of the imaging data were lost due to technical problems, and most participants were postmenopausal women, which narrows how far the results can be generalized. The study was also short-term and focused on arm blood vessels, even though participants exercised using their legs.
Despite these issues, the findings are consistent with earlier work.
Future studies should explore how to combine metformin and exercise safely and test these effects in larger, more diverse groups.
“We need to figure out how to best recommend exercise with metformin,” said Malin. “We also need to consider how other medications interact with exercise to develop better guidelines for doctors to help people lower chronic disease risk.”
Da:
https://www.technologynetworks.com/drug-discovery/news/metformin-cancels-out-exercise-benefits-406820
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