Антидиабетический бигуанид метформинкак геропротектор и антиканцероген

В cтатье представлены данные, свидетельствующие о ключевой роли системы гормон роста/инсулиноподобный фактор
роста-1 (IGF-1)/инсулин в механизмах старения у животных разных видов и человека. Обсуждаются перспективы генетических модификаций и применения антидиабетических бигуанидов для профилактики преждевременного старения и развития новообразований,
механизмы их геропротекторного и антиканцерогенного эффектов.

гормон роста, инсулин, антидиабетические бигуаниды, старение, рак

1. Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения / В 2 т. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: Наука, 2008. - Т. 1. - 481 с.; - Т.2. - 434 с.

2. Анисимов В.Н., Пожарисский К.М., Дильман В.М. Влияние фенформина на бластомогенный эффект 1,2-диметилгидразина // Вопр. онкол. - 1980. - Т. 26. - № 8. - С. 54-58.

3. Аркадьева А.В., Мамонов A.A., Попович И.Г., Анисимов В.Н., Михельсон В.М., Спивак И.М. Метформин замедляет процессы старения на клеточном уровне у мышей линии SHR // Цитология. - 2011. - Т. 53. - № 2. - С. 166-174.

4. Берштейн Л.М. Антидиабетический бигуанид метформин и онкологическая заболеваемость // Сахарный диабет. - 2011. - № 3. - С. 45-48.

5. Винницкий В.Б., Якименко В.А. Влияние фенформина, L-ДОФА и парахлорфенилаланина на иммунологическую реактивность и развитие химического канце- рогенеза у мышей BALB/c // Вопр. онкол. - 1981. - Т. 27. - № 6. - С. 45-50.

6. Дерябина О.Н., Плотникова Н.А., Анисимов В.Н. Мелатонин и метформин угнетают канцерогенез кожи, индуцируемый бенз(а)пиреном у мышей // Вопр. онкол. - 2010. - Т. 56. - С. 583-587.

7. Дерябина О.Н., Плотникова Н.А., Харитонова Т.В., Кириченко Е.В., Солдатов О.М., Пашкевич И.В., Анисимов, В.Н. Мелатонин и метформин угнетают развитие опухолей шейки матки и влагалища, индуцируемых бензо(а)пиреном у мышей // Морфол. ведомости (Самара). - 2010. - № 2. - С. 36-41.

8. Дильман В.М., Софронов Б.Н., Анисимов В.Н., Назаров П.Г., Львович Е.Г., Полушина Л.И. Устранение фенформином иммунодепрессии, вызванной 1,2-диметилгидразином у крыс // Вопр. онкол. - 1977. - Т. 23, № 8. - С. 50-54.

9. Маньчева Т.А., Демидов Д.В., Плотникова Н.А., Харитонова Т.В., Пашкевич И.В., Анисимов В.Н. Мелатонин и метформин угнетают канцерогенез кожи и перекисное окисление липидов, индуцируемые бенз(а) пиреном у самок мышей // Бюлл. экспер. биол. мед. - 2011. - Т. 151. - C. 339-342.

10. Alexandrov V.A., Anisimov V.N., Belous N.M., Vasilieva I.A., Mazon V.B. The inhibition of the transplacental blastomogenic effect of nitrosomethylurea by postnatal administration of buformin to rats // Carcinogenesis. - 1980. - Vol. 1. - № 12. - Р. 975-978.

11. Alimova I.N., Liu B., Fan Z., Edgerton S.M., Dillon T., Lind S.E., Thor A.D. Metformin inhibits breast cancer cell growth, colony formation and induces cell cycle arrest in vitro // Cell Cycle. - 2009. - Vol. 15. - № 8. - P. 909-915.

12. Anisimov S.V., Volkova M.V., Lenskaya L.V., Khavinson V.Kh., Solovieva D.V., Schwartz E.I. Age-associated accumulation of the Apolipoprotein C-III gene T-455C polymorphism C allele in a Russian population // J. Gerontol. Biol. Sci. - 2001. - Vol. 2001. - № 56A. - P. B27-B32.

13. Anisimov V.N. Metformin for aging and cancer prevention // Aging (Albany NY). - 2010. - Vol. 2. - № 11. - P.760-774.

14. Anisimov V.N., Berstein L.M., Egormin P.A., Piskunova T.S., Popovich I.G., Zabezhinski M.A., Kovalenko I.G., Poroshina T.E., Semenchenko A.V., Provinciali M.,

15. Re F., Franceschi C. Effect of metformin on life span and on the development of spontaneous mammary tumors in HER-2/neu transgenic mice // Exp. Gerontol. - 2005. - Vol. 40. - P. 685-693.

16. Anisimov V.N., Berstein L.M., Egormin P.A., Piskunova T.S., Popovich I.G., Zabezhinski M.A., Tyndyk M.L., Yurova M.V., Kovalenko I.G., Poroshina T.E.,

17. Semenchenko A.V. Metformin slows down aging and extends life span of female SHR mice // Cell Cycle. - 2008. - Vol. 7. - P. 2769-2773.

18. Anisimov V.N., Berstein L.M. Popovich I.G., Zabezhinski M.A., Tyndyk M.L., Egormin P.A., , Piskunova T.S., Yurova M.N., Semenchenko A.V., Kovalenko I.G.,

19. Poroshina T.E. If started early in life, metformin increases life span and postpones tumors in female SHR mice // Aging (Albany, NY). - 2011. - Vol. 3. - № 2. - P. 148-157.

20. Anisimov V.N., Egormin P.A., Piskunova T.S., Popovich I.G., Tyndyk M.L., Yurova M.V., Zabezhinski M.A., Anikin I,V., Karkach A.S., Romanyukha A.A. Metformin extends life span of HER-2/neu transgenic mice and in combination with melatonin inhibits growth of transplantable tumors in vivo // Cell Cycle. - 2010. - Vol. 9. - P. 188-197.

21. Anisimov V.N., Piskunova T.S., Popovich I.G., Zabezhinski M.A., Tyndyk M.L., Egormin P.A., Yurova M.N., Semenchenko A.V., Kovalenko I.G., Poroshina T.E.,

22. Berstein L.M. Gender differences in metformin effect on aging, life span and spontaneous tumorigenesis in 129/Sv mice // Aging (Albany, NY). - 2010. - Vol. 2. - № 12. - P. 945-958.

23. Anisimov V.N., Semenchenko A.V., Yashin A.I. Insulin and longevity: antidiabetic biguanides as geroprotectors // Biogerontology. - 2003. - Vol. 4. - P. 297-307.

24. Bakaev V.V. Effect of 1-butylbiguanide hydrochloride on the longevity in the nematoda Caenorhabditis elegans // Biogerontology. - 2002. - Vol. 3. - Suppl. 1. - P. 23-24.

25. Barbieri M., Rizzo M.R., Manzella D., Grella R., Ragno E., Carbonella M., Abbatecola A.M., Paolisso G. Glucose regulation and oxidative stress in healthy centenarians // Exp. Gerontol. - 2003. - Vol. 38. - P.137-143.

26. Bartke A. Role of the growth hormone/insulin-like growth factor system in mammalian aging // Endocrinology. - 2005. - Vol. 146. - P. 3718-3723.

27. Berstein L.M. Clinical usage of hypolipidemic and antidiabetic drugs in the prevention and treatment of cancer // Cancer Lett. - 2005. - Vol. 224. - P. 203-212.

28. Bluher M., Kahn B.B., Kahn C.R. Extended longevity in mice lacking the insulin receptor in adipose tissue // Science. - 2003. - Vol. 299. - P. 572-574.

29. Bojkova B., Orendas P., Garajlova M., Kassayova M., Kutna,V., Ahlersova E., Ahlers I. Metformin in chemically-induced mammary carcinogenesis in rats // Neoplasma. - 2009. Vol. 56. - P. 269-274.

30. Bonafe M., Barbieri M., Marchegiani F., Olivieri F., Ragno E., Giampieri C., Mugianesi E., Centurelli M., Franceschi C., Paolisso G. Polymorphic variants of insulin-like growth factor I (IGF-I) receptor and phosphoinositide 3-kinase genes affect IGF-I plasma levels and human longevity: cues for an evolutionarily conserved mechanism of life span control // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2003. - Vol. 88. - P. 3299-3304.

31. Buzzai M., Jones R.G., Amaravadi R.K., Lum J.J., DeBerardinis R.J., Zhao F., Viollet B., Thompson C.B. Systemic treatment with the antidiabetic drug metformin selectively impairs p53-deficient tumor cell growth // Cancer Res. - 2007. - Vol. 67. - P. 6745-6752.

32. Brown-Borg H.M. Hormonal regulation of longevity in mammals // Ageing Res. Rev. - 2007. - Vol. 7. - P. 28-45.

33. Clancy D.J., Gems D., Harshman L.G., Oldham S., Stocker H., Hafen E., Leevers S.J., Partridge L. Extension of life-span by loss of CHICO, a Drosophila insulin receptor substrate protein // Science. - 2001. - Vol. 292. - P. 104-106.

34. Coschigano K.T., Clemmons D., Bellush L.L., Kopchick J.J. Assessment of growth parameters and life span of GHR/BP gene-disrupted mice // Endocrinology. - 2000. - Vol. 141. - P. 2608-2613.

35. Dilman V.M. Development, Aging and Disease. A New Rationale for an Intervention / Chur: Harwood Academic Publ. - 1994.

36. Dilman V.M., Anisimov V.N. Effect of treatment with phenoformin, diphenylhydantoin or L-DOPA on life span and tumor incidence in C3H/Sn mice // Gerontology. - 1980. - Vol. 26. - P. 241-245.

37. Erdemoglu E., Güney M., Giray S.G., Take G., Mungan T. Effects of metformin on mammalian target of rapamycin in a mouse model of endometrial hyperplasia // Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. - 2009. - Vol.145. - P. 195-199.

38. Evans J.M.M., Donnelly L.A., Emslie-Smith A.M., Alessi D.R., Morris A.D. Metformin and reduced risk of cancer in diabetic patients // Br. Med. J. - 2005. - Vol. 330. - P. 1304-1305.

39. Flurkey K., Papaconstantinou J., Miller R.A., Harrison D.E. Life-span extension and delayed immune and collagen aging in mutant mice with defects in growth hormone production // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2001. - Vol. 98. - P. 6736-6741.

40. Holzenberger M., Dupond J., Ducos B., Leneuve P., Géloën A., Even P.C., Cervera P., Le Bouc Y. IGF-1 receptor regulates lifespan and resistance to oxidative stress in mice // Nature. - 2003. - Vol. 421. - P. 182-187.

41. Hosono K., Endo H., Takahashi H., Sugiyama M., Uchiyama T., Suzuki K., Nozaki Y., Yoneda K., Fujita K., Yoneda M., Inamori M., Tomatsu A., Chihara T.,

42. Shimpo K., Nakagama H., Nakajima A. Metformin suppresses azoxymethaneinduced colorectal aberrant crypt foci by AMP-activating protein kinase // Mol. Carcinogenesis. - 2010. - Vol. 49. - P. 662-671.

43. Huang X., Wullschleger S., Shpiro N., McGuire V.A., Sakaoto K., Woods Y.L., McBurnie W., Fleming S., Alessi, D.R. Important role of the LKB1-AMPK pathway in suppressing tumorigenesis in PTEN-deficient mice // Biochem. J. - 2008. - Vol. 412. - P. 211-221.

44. Leroi A.M. Mutants: on Genetic Variety and the Human Body. New York: Viking. 2003.

45. Leroi A.M., Bartke A., De Benedictis G., Franceschi C., Gartner A., Gonos E.S.,

46. Fedei M.E., Kivisild T., Lee S., Kartaf-Ozer N., Schumacher M., Sikora E., Slagboom E., Tatar M., Yashin A.I., Vijg J., Zwaan B. What evidence is for the existence of individual genes with antagonistic pleiotropic effects? // Mech. Ageing Dev. - 2005. - Vol. 126. - P. 421-429.

47. Longo V.D., Finch C.E. Evolutionary medicine: from dwarf model systems to healthy centenarians? // Science. - 2003. - Vol. 299. - P.1342-1346.

48. Lynch C.D., Lyons D., Khan A., Bennett S.A., Sonntag W.E. Insulin-like growth factor-1 selectively increases glucose utilization in brains of aged animals // Endocrinology. - 2001. - Vol. 142. - P. 506-509.

49. Ma T.C., Beuscher J.L., Oatis B., Funk J.A., Nash A.J., Carrier R.L., Hoyt K.R. Metformin therapy in a transgenic mouse model of Huntington's disease // Neurosci. Lett. - 2007. - Vol. 411. - P. 98-103.

50. Martin-Castillo B., Vazquez-Martin A., Oliveras-Ferraros C., Menendez J.A. Metformin and cancer. Doses, mechanisms and the dandelion and hormetic phenomena // Cell Cycle. - 2010. - Vol. 9. - P. 1057-1064.

51. Memmott R.M., Mercado J.R., Maier C.R., Kawabata S., Fox S.D., Dennis P.A. Metformin prevents tobacco carcinogen-induced lung tumorigenesis // Cancer Prev. Res. - 2010. - Vol. 3. - P. 1066-1076.

52. Menendez J.A., Cufi S., Oliveras-Ferraros C., Vellon L., Joven J., Vazquez-Martin A. Gerosuppressant metformin: less is more // Aging (Albany, NY). - 2011. - Vol. 3. - № 4. - 348-362.

53. Muntoni S. Metformin and fatty acids // Diabetes Care. - 1999. - Vol. 22. - P. 179-180.

54. Schwartz M.W., Woods S.C., Porte D., Seeley R.J., Baskin D.G. Central nervous system control of food intake // Nature. - 2000. - Vol. 404. - P. 661-671.

55. Smith D.L., Elam C.F., Mattison J.A., Lane M.A., Roth G.S., Ingram D.K., Allison D.B. Metformin supplementation and life span in Fischer-344 rats // J. Gerontol. Biol.Sci. -2010. - Vol. 65A. - P.468-474.

56. Sonntag W.E., Lynch C.D., Cefalu W.T., Ingram R.L., Bennett S.A., Thornton P.L.,

57. Khan A.S. Pleiotropic effects of growth hormone and insulin-like growth factor (IGF)-1 on biological aging: inferences from moderate caloric-restricted animals

58. // J. Gerontol. Biol. Sci. 1999. - Vol. 54A. - P. B521-B538.

59. Spindler S.R. Use of microarray biomarkers to identify longevity therapeuthics // Aging Cell. - 2006. - Vol. 5. - P. 39-50.

60. Taguchi A., Wartscow L.M., White M.F. Brain IRS2 signaling coordinates life span and nutrient homeostasis // Science. - 2007. - V. 317. - P. 369-372.

61. Tatar M., Kopelman A., Epstein D., Tu M.P., Yin C.M., Garofalo R.S. A mutant Drosophila insulin receptor homolog that extends life-span and impairs neuroendocrine function // Science. - 2001. - Vol. 292. - P. 107-110.

62. Tominoto A., Endo H., Sugiyama M., Fujisawa T., Hosono K., Takahashi H., Nakajima N., Nagashima Y., Wada K., Nakagama H., Nakajima A. Metformin suppresses intestinal polyp growth in ApcMin/+ mice // Cancer Sci. - 2008. - Vol. 99. - P. 2136-2141. 55. Van Heemst D., Beekman M., Mooijaart S.P., Heijmans B.T., Brandt B.W.,

63. Zwaan B.J., Slagboom P.E., Westendorp R.G. Reduced insulin/inIGF-1 signaling and human longevity // Aging Cell. - 2005. - Vol. 4. - P. 79-85.