DISCUSSION
Wyniki sugerowały, że stosowanie metforminy u pacjentów z cukrzycą typu 2 było związane z istotnie mniejszym ryzykiem otępienia, zwłaszcza gdy była ona stosowana przez ponad 2 lata (Tabela 2). Zmniejszenie ryzyka wykazywało wzorzec dawka-odpowiedź i było spójne w analizach wrażliwości (Tabela 3). Na mniejsze ryzyko demencji związane ze stosowaniem metforminy nie miał wpływu rok zapisania do badania (Tabela 4).
Chociaż mechanizmy zmniejszonego ryzyka demencji związanego ze stosowaniem metforminy nie zostały w pełni zbadane, niektóre działania biologiczne metforminy mogą wyjaśniać taki korzystny efekt. Metformina hamuje glukoneogenezę w wątrobie i obniża stężenie glukozy we krwi, aktywując szlak kinazy wątrobowej B1 (LKB1)/AMPK poprzez hamowanie mitochondrialnego kompleksu oddechowo-łańcuchowego 1 . Badania sugerują, że aktywacja szlaku zależnego od AMPK w mózgu wywiera działanie neuroprotekcyjne. U pacjentów z demencją obserwuje się insulinooporność z upośledzoną sygnalizacją insulinową i zmniejszonym metabolizmem glukozy. Metformina poprawia insulinooporność poprzez zwiększenie ekspresji receptora insulinowego i poprawę aktywności kinazy tyrozynowej. Pilotażowe, randomizowane, kontrolowane placebo badanie typu crossover wykazało, że metformina była mierzalna w płynie mózgowo-rdzeniowym z poprawą funkcji poznawczych. Zwiększony stan zapalny i stres oksydacyjny są charakterystycznymi zmianami patofizjologicznymi w mózgu pacjentów z demencją. Dowody sugerują, że metformina może chronić serce i układ naczyniowy przed stresem oksydacyjnym i zapaleniem poprzez szlaki zależne i niezależne od AMPK. Zgodnie z tymi ustaleniami, badania na zwierzętach potwierdziły, że leczenie metforminą poprawiło funkcje poznawcze u szczurów, przy znacznym zmniejszeniu stanu zapalnego i stresu oksydacyjnego w mózgu. Upregulation of the mammalian target of rapamycin (mTOR) pathway has also been implicated as a major pathological process leading to Alzheimer’s disease . Metformina jest dobrze znana ze swojego hamującego wpływu na mTOR poprzez aktywację LKB1/AMPK. Chociaż jedno z wczesnych badań laboratoryjnych sugerowało, że metformina zwiększa biogenezę amyloidu-β w tkankach neuronów, co może być potencjalnie szkodliwe dla komórek neuronalnych, to samo badanie wykazało, że metformina w połączeniu z insuliną zmniejsza poziom amyloidu-β. Nowsze badania, przeciwnie, sugerują, że metformina miała działanie neuroprotekcyjne przeciwko dysfunkcji mitochondriów wywołanej przez amyloid-β w ludzkich neuronalnych komórkach macierzystych poprzez ścieżkę zależną od AMPK i że metformina łagodziła apoptozę wywołaną przez amyloid-β poprzez tłumienie ścieżki c-Jun N-końcowych kinaz białkowych/mitogen-aktywowanej kinazy białkowej w hodowlanych neuronach hipokampa. AGEs mogą być odpowiedzialne za demencję u pacjentów z cukrzycą, którzy mają słabą kontrolę glikemii. Metformina może zmniejszać powstawanie AGEs poprzez poprawę kontroli glikemii, a dodatkowo wykazano, że metformina może wywierać efekt wymiatający na AGEs. Dysregulacja metabolizmu lipidów i dysbioza mikrobioty jelitowej zostały również wskazane jako potencjalne powiązania między cukrzycą a demencją. Metformina może odwrócić insulinooporność, poprawić sygnalizację insulinową i skorygować dysmetabolizm lipidów. Ostatnie badania sugerują również, że metformina może zmienić skład mikrobioty jelitowej ze wzrostem gatunków Akkermansia, co prowadzi do poprawy insulinooporności i zmniejszenia stanu zapalnego tkanek. Badanie United Kingdom Prospective Diabetes Study potwierdziło, że metformina może mieć działanie kardioprotekcyjne, prowadzące do zmniejszenia liczby zdarzeń miażdżycowych u otyłych pacjentów z cukrzycą typu 2. Wiadomo, że miażdżyca odgrywa ważną rolę w rozwoju otępienia naczyniowego. Dlatego też metformina może również zmniejszać ryzyko demencji poprzez swoje antyaterogenne działanie na układ naczyniowy. Łącznie metformina może wywierać korzystny wpływ na otępienie poprzez ochronę naczyniową lub ochronę neuronów.
Ciekawe jest, że pacjenci w pierwszym tercylu krótkotrwałego stosowania metforminy wykazywali istotnie większe ryzyko otępienia w dopasowanej analizie kohortowej (tab. 2). Ponieważ otyłość jest jednym z głównych czynników ryzyka związanych ze zwiększonym ryzykiem demencji, a metformina jest silnie wskazana dla pacjentów z cukrzycą z otyłością, zwiększone ryzyko w pierwszym tercylu mogło zostać przeniesione z pacjentów z otyłością, u których po raz pierwszy rozpoczęto leczenie metforminą.
Badania farmakoepidemiologiczne oceniające wyniki kliniczne związane z lekami przy użyciu administracyjnych baz danych mogą cierpieć z powodu ograniczeń metodologicznych. Obejmują one prevalent user bias, immortal time bias i confounding by indication. Zasadniczo te potencjalne ograniczenia zostały starannie uwzględnione w niniejszym badaniu.
Problemu rozpowszechnionego uprzedzenia użytkownika uniknięto poprzez włączenie do badania pacjentów z nowo rozpoznaną cukrzycą i nowych użytkowników metforminy. Uniknięto również potencjalnego wpływu wynikającego ze stosowania innych leków przeciwcukrzycowych przed rozpoczęciem stosowania metforminy, włączając do badania wyłącznie pacjentów, którzy byli leczeni metforminą jako pierwszym lekiem przeciwcukrzycowym u osób kiedykolwiek stosujących metforminę (ryc. 1). Biorąc pod uwagę, że wykluczenie tych pacjentów może wprowadzić kolejną stronniczość selekcji, analizy wtórne przeprowadzono bez wykluczania tych pacjentów. Ogólny współczynnik zagrożenia dla niedopasowanej kohorty wynosił 0,508 (0,471-0,549), a współczynniki zagrożenia dla odpowiednich tertyli skumulowanego czasu trwania terapii metforminą wynosiły 0,894 (0,823-0,971), 0,511 (0,470-0,556) i 0,261 (0,239-0,285). Dla dopasowanej kohorty ogólny współczynnik zagrożenia wynosił 0,661 (0,590-0,742), a współczynniki zagrożenia dla poszczególnych tercyli wynosiły 1,210 (1,037-1,411), 0,717 (0,610-0,842) i 0,312 (0,254-0,385). Dlatego też wyniki badania były solidne i nie wpłynęłoby na nie włączenie lub wykluczenie tych pacjentów.
Nieodpowiednie przypisanie statusu leczenia i czasu obserwacji może wprowadzić nieśmiertelny błąd czasu poprzez włączenie tak zwanego czasu nieśmiertelnego (okres obserwacji, podczas którego wynik nie może się zdarzyć) do obliczenia okresu obserwacji . W obecnym badaniu jest mało prawdopodobne, aby uwzględnić niejednoznaczne rozpoznanie cukrzycy, zapisując tylko tych, którzy mieli przepisane leki przeciwcukrzycowe przez 2 lub więcej razy (ryc. 1). Status leczenia był również mniej prawdopodobny błędnie sklasyfikowany, ponieważ NHI jest powszechnym systemem opieki zdrowotnej na Tajwanie, a wszystkie informacje o receptach były przechowywane przez cały okres od wdrożenia NHI. Dlatego podejście zastosowane w obecnym badaniu pozwoliło uniknąć błędnego rozpoznania cukrzycy i błędnej klasyfikacji statusu leczenia.
Co więcej, wykluczenie pacjentów z okresem obserwacji <180 dni (ryc. 1) pozwoliło uniknąć niewłaściwego przypisania czasu obserwacji w początkowym okresie „nieśmiertelnego czasu”. Nieśmiertelny czas między rozpoznaniem cukrzycy a rozpoczęciem stosowania leków przeciwcukrzycowych faktycznie nie był wliczany do osobo-lat obserwacji. Lévesque i wsp. zwrócili uwagę na inne potencjalne źródło czasu nieśmiertelnego, które może być wprowadzone podczas okresu oczekiwania między przepisaniem a wydaniem leków, gdy pacjenci są wypisywani ze szpitala. Warto zauważyć, że w obecnym badaniu taka sytuacja nie miałaby miejsca, ponieważ wszyscy pacjenci byli zapisywani z poradni. Nawet jeśli pacjenci byliby zapisani ze szpitali, ten nieśmiertelny czas nie wystąpiłby również na Tajwanie, ponieważ wszystkie leki wypisowe można uzyskać bezpośrednio ze szpitali, gdy pacjenci są wypisywani.
Warto zwrócić uwagę, że nieśmiertelny czas może być wprowadzony, gdy skumulowany czas trwania wzrósł, ponieważ pacjenci powinni żyć wystarczająco długo bez rozwoju demencji do czasu skumulowanego czasu trwania. Lévesque i wsp. zauważyli, że istnieje „bezpośredni związek między okresem nieśmiertelności a wielkością błędu systematycznego”. Dlatego też wielkość współczynników zagrożenia w drugim i trzecim tercylu (tab. 2) należy interpretować bardziej ostrożnie, a efekt dawka-odpowiedź nie mógł być w pełni wyjaśniony w obecnym badaniu.
Confounding ze względu na wskazania można było znacznie ograniczyć poprzez wykazanie korzystnego działania metforminy zarówno w niedopasowanej kohorcie pierwotnej, jak i w kohorcie dopasowanej do PS (Tabela 2), poprzez modelowanie za pomocą regresji Coxa włączonej z IPTW (Tabela 2) oraz poprzez wykazanie braku potencjalnego szczątkowego confoundingu poprzez obliczenie standaryzowanych różnic, a żaden z kowariantów nie miał wartości >10% w dopasowanej kohorcie (Tabela 1).
Małe liczebności prób, tendencyjność przeważającego użytkownika, tendencyjność czasu nieśmiertelnego, konfundowanie przez wskazanie, brak analizy dawka-odpowiedź i nieodpowiednia grupa kontrolna mogą być widoczne we wcześniejszych badaniach. Na przykład badanie Hsu i wsp. porównujące ryzyko otępienia w podgrupach pacjentów z cukrzycą stosujących wyłącznie sulfonylomoczniki, wyłącznie metforminę oraz sulfonylomocznik i metforminę z grupą pacjentów z cukrzycą niestosujących nigdy żadnych leków przeciwcukrzycowych mogło obejmować niewłaściwą grupę kontrolną bez stosowania jakichkolwiek leków przeciwcukrzycowych. Ponadto nie zwrócono należytej uwagi na prevalent user bias i immortal time bias. Badanie przeprowadzone przez Cheng i wsp. obejmowało bardzo małą liczbę pacjentów z nowo rozpoznaną cukrzycą, którzy stosowali wyłącznie metforminę (n=1033), sulfonylomoczniki (n=796) lub TZD (n=28), i porównywało osoby stosujące sulfonylomoczniki lub TZD z osobami stosującymi metforminę. Ograniczeniem tego badania jest mała liczebność próby, brak analizy zależności dawka-odpowiedź oraz potencjalne ryzyko błędu czasu nieśmiertelnego i wpływu wskazań. Kuan i wsp. włączyli nowych pacjentów z cukrzycą zidentyfikowanych z kohorty udostępnionej bazy danych LHID2000 przez Bureau of NHI i zdefiniowali użytkowników metforminy jako osoby stosujące metforminę przez co najmniej 90 dni (n=4651) i osoby niestosujące metforminy jako osoby, które nigdy nie stosowały metforminy (n=4651) w roku bazowym 2000. Baza danych LHID2000 została utworzona przez kohortę 1 miliona ubezpieczonych, którzy dołączyli do NHI w roku 2000 i nie zawiera nikogo, kto urodził się lub dołączył do NHI po roku 2000. Z tego powodu zanieczyszczenie stosowania innych leków przeciwcukrzycowych dla osób stosujących i niestosujących metforminy na poziomie podstawowym było nieuniknione podczas długiego okresu obserwacji do 31 grudnia 2010 roku. Dopasowane badanie kliniczno-kontrolne Imfeld i wsp. obejmowało 7086 przypadków choroby Alzheimera zdiagnozowanych w latach 1998-2008 oraz porównywalną liczbę kontroli bez demencji i dopasowanych pod względem wieku, płci, praktyki ogólnej, czasu kalendarzowego i lat historii w UK General Practice Research Database . Ze względu na przekrojowy charakter projektu case-control, można było oszacować tylko ilorazy szans i nie było możliwe całkowite wykluczenie potencjalnego ryzyka prevalent user bias, immortal time bias i confounding by indication w tym badaniu, ponieważ nie zostały one dobrze zaadresowane. Badanie singapurskie przeprowadzone przez Ng i wsp. wykazujące poprawę funkcji poznawczych u osób stosujących metforminę oraz australijskie badanie kliniczne wykazujące istotnie większe ryzyko demencji związane ze stosowaniem metforminy nie były badaniami populacyjnymi. Ponadto oba obejmowały bardzo małe liczebnie próby i oceniały raczej funkcje poznawcze niż ryzyko demencji. Oba z pewnością mogą cierpieć z powodu potencjalnego ryzyka błędu i pomyłek powszechnie występujących w dużych badaniach farmakoepidemiologicznych.
W porównaniu z poprzednimi badaniami, obecne badanie ma łączną siłę obejmującą duże próby użytkowników metforminy i pacjentów z demencją, zajmując się większością ograniczeń metodologicznych związanych z badaniami farmakoepidemiologicznymi i badając potencjalny efekt dawki-odpowiedzi w projekcie obserwacji. Dodatkową zaletą badania jest wykorzystanie ogólnokrajowej bazy danych, która obejmuje >99% populacji. W związku z tym wyniki badania mogą być łatwo uogólnione na całą populację. Wykorzystanie dokumentacji medycznej znacznie zmniejszyło potencjalne odchylenia związane z raportowaniem własnym. Błąd wykrycia ze względu na różny status społeczno-ekonomiczny był mniej prawdopodobny, ponieważ udział w kosztach leków jest niski w NHI Tajwanu i który zawsze może być uchylony u pacjentów z pewnymi warunkami, takimi jak gospodarstwa domowe o niskich dochodach, weterani lub otrzymujący wypełnienia recept na choroby przewlekłe.
Ograniczenia badania mogą obejmować brak danych biochemicznych i brak danych pomiarowych niektórych czynników zakłócających, takich jak czynniki antropometryczne, palenie tytoniu, picie alkoholu, styl życia, stan odżywienia, wzór diety, historia rodziny i parametry genetyczne (takie jak genotyp Apo E4). Ponadto, nie dysponowaliśmy danymi dotyczącymi AGEs do analiz.
Podsumowując, niniejsze badanie potwierdza korzystny wpływ metforminy na zapobieganie otępieniu u chorych na cukrzycę typu 2. Wyniki te dają przesłanki do przeprowadzenia badań klinicznych w celu udowodnienia takiego efektu. Biorąc pod uwagę, że metformina jest bezpieczna, tania i nie powoduje hipoglikemii, gdy jest stosowana jako monoterapia, jej przydatność w zapobieganiu otępieniu zarówno u chorych na cukrzycę, jak i u osób bez cukrzycy jest warta dogłębnego zbadania.