Wie wirkt Metformin im Körper?

Der bekannteste und am besten belegte Effekt von Metformin ist die Hemmung der Glukoseproduktion in der Leber. Normalerweise stellt die Leber kontinuierlich neuen Zucker bereit, besonders im nüchternen Zustand. Metformin bremst diesen Prozess, wodurch der Blutzuckerspiegel sinkt. Das ist der wichtigste blutzuckersenkende Mechanismus bei Typ-2-Diabetes – nachgewiesen bei den Dosierungen, die Patienten tatsächlich einnehmen.

Wie Metformin die Leberglukose genau hemmt, ist noch nicht vollständig geklärt. Ein Mechanismus steht derzeit besonders im Fokus: Metformin stört das chemische Gleichgewicht in der Leberzelle, sodass die Bausteine für die Neusynthese von Glukose nicht mehr ausreichend zur Verfügung stehen. Außerdem blockiert Metformin die Wirkung von Glukagon, einem Hormon, das die Leber normalerweise zur Glukoseproduktion anregt, indem es die zugehörige Signalkette in der Leberzelle unterbricht.

Der Darm spielt wahrscheinlich eine größere Rolle als lange angenommen. Metformin reichert sich in der Darmwand auf Konzentrationen an, die hundertfach höher sind als im Blut. Dort beeinflusst es die Zuckerverarbeitung in Darmzellen, steigert die Ausschüttung von GLP-1, einem Hormon, das die Insulinfreisetzung fördert, und verändert die Zusammensetzung der Darmflora. Dieser Darmeffekt wird zunehmend als eigenständiger und wesentlicher Wirkmechanismus anerkannt.

Frühe Studien zeigten, dass Metformin den zellulären Energiesensor AMPK aktiviert, was unter anderem zu weniger Fettsynthese und mehr Fettverbrennung führt. Allerdings wurde dieser Effekt nur bei Dosierungen nachgewiesen, die weit über den klinisch relevanten Blutkonzentrationen liegen. Ob er auch bei üblichen Patientendosierungen auftritt, ist umstritten. Die in der Praxis beobachteten Verbesserungen im Fettstoffwechsel könnten teilweise über diesen Weg verlaufen, doch der Darmeffekt und die Hemmung der Glukagonwirkung sind deutlich besser belegt.

Trotz jahrzehntelanger Anwendung und intensiver Forschung ist der vollständige Wirkmechanismus von Metformin bis heute nicht aufgeklärt. Mehrere unabhängige Übersichtsarbeiten halten das ausdrücklich fest. Erschwerend kommt hinzu, dass Studien sehr unterschiedliche Dosierungen verwenden, weshalb Laborbefunde sich nicht immer auf reale Patientensituationen übertragen lassen.