Metformin
Metformin ist das einzige verbliebene Biguanid und das Basistherapeutikum bei Typ-2-Diabetes. Den Kern bilden der hepatische Mechanismus, die rein renale, transporterabhängige Elimination und die Laktatazidose, die sich aus beidem ableitet.
Dein roter Faden
- Einordnung: Metformin ist das einzige verbliebene Biguanid und Basistherapeutikum bei Typ-2-Diabetes, Monotherapie der ersten Wahl und Grundlage fast jeder Kombination.
- Mechanismus: Nach Aufnahme über OCT1 hemmt es in Hepatozyten schwach den Komplex I, AMP steigt, Gluconeogenese und hepatische Glucoseabgabe sinken; AMPK, Redoxstatus und Darmeffekte kommen hinzu, der Mechanismus ist nicht abschließend geklärt.
- Vorteile: Weil die Insulinsekretion nicht steigt, gibt es in Monotherapie keine Hypoglykämien, und das Gewicht bleibt neutral oder sinkt leicht.
- Kinetik: Das hydrophile Kation wird nicht metabolisiert und unverändert renal über Filtration und OCT2/MATE-Sekretion ausgeschieden; die Nierenfunktion bestimmt den Einsatz, unter eGFR 30 ist es kontraindiziert.
- Laktatazidose: Sie folgt aus gehemmter Laktatverwertung und vermehrter anaerober Glykolyse und droht bei Kumulation, Hypoxie, Leberinsuffizienz und Alkohol; deshalb Pausieren vor Kontrastmittel, Operationen und nach der Sick-Day-Regel.
- UAW im Alltag: Häufig sind gastrointestinale Beschwerden (einschleichend, Retardform), langfristig droht ein Vitamin-B12-Mangel durch gestörte Aufnahme im Ileum.
Kostenlos weiterlesen mit deinem Relaxed-Konto
Lege dir ein kostenloses Konto an, dann ist das ganze 2. Staatsexamen für dich frei. Kein Abo, keine Zahlungsdaten.
Bitte bestätige zuerst deine E-Mail-Adresse
Wir haben dir einen Link geschickt. Mit bestätigter E-Mail-Adresse liest du hier gleich weiter.
Überblick
Metformin ist ein Biguanid und senkt den Blutzucker vor allem durch Hemmung der hepatischen Gluconeogenese, ohne die Insulinsekretion zu steigern. Bei Typ-2-Diabetes ist es das Basistherapeutikum: Monotherapie der ersten Wahl und Grundlage fast jeder Kombination (Diabetes mellitus).
- Biguanide: Verbindungen aus zwei kondensierten Guanidin-Einheiten, stark basisch und bei physiologischem pH als Kation protoniert.
- Kein Insulinsekretagogum: daher in Monotherapie keine Hypoglykämien, anders als Sulfonylharnstoffe oder Insuline.
- Gewichtsneutral, eher leichte Gewichtsabnahme.
- Kontrast: Die älteren Biguanide Phenformin und Buformin wurden wegen gehäufter, oft tödlicher Laktatazidosen vom Markt genommen.
Metformin ist damit einziger und typischer Vertreter seiner Klasse.
- Prinzip: schwache Hemmung des mitochondrialen Komplexes I in Hepatozyten → hepatische Glucoseabgabe ↓
- Kinetik: nicht metabolisiert, unverändert renal eliminiert (Filtration und tubuläre Sekretion)
- Einsatz: Typ-2-Diabetes, mono und in Kombination
- Besonderheit: sehr seltene, aber lebensbedrohliche Laktatazidose bei Kumulation oder Gewebehypoxie
Vertreter
Im Handel ist nur Metformin, als Monopräparat und in fixen Kombinationen, etwa mit DPP-4-Inhibitoren oder SGLT2-Inhibitoren. Der Unterschied zu den historischen Biguaniden ist strukturell begründet: Phenformin (Phenethyl-Rest) ist lipophiler, gelangt leichter in Mitochondrien, hemmt den Komplex I stärker und wird über CYP2D6 abgebaut. Metformin trägt zwei Methylgruppen, ist sehr hydrophil und erreicht Zellen nur über Transporter.
Wirkmechanismus
Der Mechanismus ist nicht abschließend geklärt. Gesichert ist der Endeffekt: weniger hepatische Glucoseabgabe, vor allem durch Hemmung der Gluconeogenese. Metformin wird über den organischen Kationentransporter OCT1 in Hepatozyten aufgenommen und angereichert, deshalb wirkt es primär an der Leber (Regulation des Blutzuckers).
- Komplex I: schwache Hemmung des mitochondrialen Komplexes I der Atmungskette → ATP ↓, AMP/ATP-Quotient ↑.
- Energiestatus: AMP hemmt allosterisch Fructose-1,6-bisphosphatase und Adenylatcyclase → Gluconeogenese ↓, glucagonvermittelte cAMP-Signale ↓.
- AMPK: Die AMP-aktivierte Proteinkinase, der zelluläre Energiesensor, wird aktiviert → hepatische Lipogenese ↓, Insulinsensitivität ↑; für die akute Glucosesenkung ist sie wohl entbehrlich.
- Redoxstatus (diskutiert): Hemmung der mitochondrialen Glycerophosphat-Dehydrogenase → cytosolisches NADH/NAD⁺ ↑ → Laktat und Glycerin werden schlechter zu Glucose umgesetzt.
Zusätzlich wirkt Metformin im Darm, wo es stark angereichert wird: Glucoseverbrauch der Enterozyten ↑, GLP-1-Freisetzung ↑, Veränderungen des Mikrobioms. Die Insulinsekretion steigt nicht, die Insulinspiegel sinken eher, weil die Insulinresistenz abnimmt.
Wirkungen und Anwendung
Die Wirkungen folgen aus der verminderten hepatischen Glucoseproduktion und betreffen vor allem den Nüchternblutzucker.
- Blutzucker: Nüchternglucose und HbA1c sinken deutlich, in Monotherapie ohne Hypoglykämie, weil die Insulinsekretion unverändert bleibt.
- Gewicht: neutral bis leicht sinkend.
- Lipide und Gefäße: LDL und Triglyceride sinken leicht; bei übergewichtigen Typ-2-Diabetikern Hinweise auf weniger kardiovaskuläre Ereignisse.
- Typ-2-Diabetes: einzige zugelassene Indikation; Erstlinie und Basis von Kombinationen (Algorithmus: Diabetes mellitus).
- Off-Label: antipsychotikabedingte Gewichtszunahme (Schizophrenie), polyzystisches Ovarsyndrom, Typ-1-Diabetes mit Insulinresistenz; bei Adipositas ohne Zulassung.
Pharmakokinetik
Metformin ist ein permanent geladenes, hydrophiles Kation. Resorption, Verteilung und Elimination hängen deshalb von Transportern ab (Ausscheidung).
- Resorption: unvollständig und sättigbar im Dünndarm, hohe Konzentrationen in der Darmwand.
- Verteilung: keine Plasmaproteinbindung, Aufnahme in die Leber über OCT1.
- Elimination: keine Metabolisierung, unverändert renal durch Filtration und aktive Sekretion (basolateral OCT2, luminal MATE1/MATE2-K) → kurze Halbwertszeit, bei Niereninsuffizienz Kumulation.
- Retardformulierung: langsamere Freisetzung → weniger gastrointestinale UAW, einmal tägliche Einnahme.
Unerwünschte Wirkungen
Die meisten UAW sind harmlos und dosisabhängig. Die Laktatazidose ist sehr selten, aber lebensbedrohlich.
| UAW | warum | |
|---|---|---|
Magen-Darm |
Übelkeit, Diarrhö, Bauchschmerz (häufig, v. a. zu Beginn) | Anreicherung in Enterozyten, Gallensäuren im Kolon ↑ → niedrig beginnen, langsam steigern, zu den Mahlzeiten |
Mund |
Geschmacksstörung (metallisch) | Mechanismus unklar, meist vorübergehend |
Blut · ZNS |
Vitamin-B12-Mangel (Langzeittherapie) | Ca²⁺-abhängige Aufnahme des Intrinsic-Factor-B12-Komplexes im Ileum ↓ → makrozytäre Anämie, Polyneuropathie (leicht als diabetisch fehlgedeutet); B12 kontrollieren |
Stoffwechsel |
Laktatazidose (sehr selten) | Laktatverwertung zur Gluconeogenese ↓, anaerobe Glykolyse ↑ → gefährlich bei Kumulation oder Hypoxie |
Metabolische Azidose durch Laktatanhäufung (Laktat ↑, pH ↓, große Anionenlücke), mit unspezifischen Frühzeichen wie Muskelkrämpfen, Bauchschmerz, Erbrechen und Kussmaul-Atmung (metabolische Azidose).
Antwort anzeigen
Die Leber verwertet Laktat im Cori-Zyklus zur Gluconeogenese, und genau diese hemmt Metformin über Komplex I und den verschobenen Redoxstatus; zugleich verlagert die Komplex-I-Hemmung den Stoffwechsel Richtung anaerober Glykolyse. Normalerweise wird das kompensiert. Kritisch wird es, wenn Metformin kumuliert (Niereninsuffizienz), mehr Laktat entsteht (Hypoxie, Schock, Sepsis) oder weniger abgebaut wird (Leberinsuffizienz, Alkohol). Das lipophilere Phenformin hemmt Komplex I stärker, deshalb war das Risiko dort viel höher.
Kontraindikationen und Wechselwirkungen
Fast alles folgt aus einer Logik: Metformin darf nicht kumulieren, und die Laktatbildung darf nicht steigen.
- Niereninsuffizienz: eGFR < 30 ml/min/1,73 m² kontraindiziert, darunter bis 60 Dosis an die Nierenfunktion anpassen; eGFR vor Beginn und regelmäßig kontrollieren.
- Hypoxische Zustände: dekompensierte Herzinsuffizienz, respiratorische Insuffizienz, Schock, Sepsis, frischer Myokardinfarkt → Laktatbildung ↑.
- Leberinsuffizienz, Alkoholabusus: Laktatabbau ↓; Ethanol erhöht zusätzlich das NADH/NAD⁺-Verhältnis.
- Hemmer von OCT2/MATE: Cimetidin, Dolutegravir, Ranolazin, Trimethoprim → tubuläre Sekretion ↓, Metforminspiegel ↑.
- Nephrotoxische oder volumenwirksame Arzneistoffe: NSAR, Diuretika, RAAS-Hemmer, v. a. bei Volumenmangel (Wechselwirkungen).
- Sick-Day-Regel: bei akuter Erkrankung mit Flüssigkeitsverlust oder fehlender Nahrungsaufnahme (Erbrechen, Durchfall, Fieber) Metformin pausieren und erst wieder einnehmen, wenn normal gegessen und getrunken wird, weil drohendes prärenales Nierenversagen sonst zur Kumulation führt.
Vor jodhaltigen Kontrastmitteln und Operationen in Narkose Metformin pausieren und frühestens 48 Stunden danach bei stabiler Nierenfunktion wieder ansetzen, weil ein akutes Nierenversagen zur Kumulation führt.
Teste dich
Aussage 1
Die Aufnahme von Metformin in die Hepatozyten erfolgt über den Kationentransporter OCT1.
OCT1 reichert Metformin in der Leber an; deshalb wirkt es primär hepatisch.
Aussage 2
Phenformin wurde vom Markt genommen, weil es hydrophiler als Metformin ist und deshalb stärker kumuliert.
Phenformin ist lipophiler, gelangt leichter in Mitochondrien und hemmt den Komplex I stärker; daher das höhere Laktatazidose-Risiko.
Lückentext
Aussage 4
Die Retardformulierung von Metformin dient vor allem dazu, das Laktatazidose-Risiko zu senken.
Die Retardform setzt langsamer frei und vermindert vor allem die gastrointestinalen UAW; zudem erlaubt sie die einmal tägliche Einnahme.
Aussage 5
Metformin wird nicht metabolisiert und unverändert renal ausgeschieden.
Das hydrophile Kation wird glomerulär filtriert und über OCT2 und MATE tubulär sezerniert; bei Niereninsuffizienz kumuliert es.
Warum?
Zuordnen
Aussage 8
Unter Langzeittherapie mit Metformin kann ein Vitamin-B12-Mangel entstehen, weil die Ca²⁺-abhängige Aufnahme des Intrinsic-Factor-B12-Komplexes im Ileum vermindert ist.
Folgen sind makrozytäre Anämie und Polyneuropathie, die leicht als diabetisch fehlgedeutet wird; B12 sollte kontrolliert werden.
Aussage 9
Metformin steigert die Insulinsekretion der β-Zellen.
Metformin ist kein Insulinsekretagogum; es senkt die hepatische Glucoseproduktion. Deshalb verursacht es in Monotherapie keine Hypoglykämien.
Prüferin fragt
Fehler entdeckt oder eine Idee? Wir verbessern die Inhalte laufend. Melde es uns gerne über dieses Formular ❤️
Teile der Inhalte wurden mithilfe von KI-Systemen erstellt und werden fortlaufend redaktionell geprüft. Trotz Sorgfalt können Fehler enthalten sein. Wichtige Informationen bitte anhand offizieller Quellen prüfen. Relaxed ins Stex ist ein unabhängiges Angebot und steht in keiner Kooperation mit dem IMPP. Das Angebot ist weder vom IMPP autorisiert noch mit diesem verbunden.