Metformin: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg des Wirkstoffs Metformin: wo er im Körper ankommt, an welcher Stelle er eingreift und welche Schritte davon berührt werden. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Metformin ist ein Biguanid. Der Körper baut es nicht um; in der Zelle sammelt es sich im Mitochondrium an und bremst dort den ersten Komplex der Atmungskette. Es bindet nichts fest — die Anreicherung folgt dem Ladungsgefälle und geht zurück.

Der Weg Schritt für Schritt

1. Metformin → Im Dünndarm Aus dem Darminhalt gelangt Metformin über Transporter der Darmzellen ins Blut. Ein Teil bleibt zunächst in der Darmwand und im Darminhalt; die Fachinformation nennt eine Verfügbarkeit von etwa der Hälfte. Quelle 1, 8
2. Im Dünndarm → Metformin im Blut Im Blut bindet Metformin kaum an Eiweiß. Der Körper baut es nicht um: Es verlässt ihn unverändert über die Niere, wo Transporter es aus dem Blut in den Harn befördern. Quelle 1, 8
3. Metformin im Blut → In der Leberzelle Der Transporter OCT1 holt das geladene Molekül in die Leberzelle. Ohne diesen Träger käme es kaum durch die Membran. Quelle 1, 2
4. In der Leberzelle → In der Matrix · positive Ladung Über der inneren Mitochondrienmembran liegt ein elektrisches Gefälle. Ein positiv geladenes Molekül folgt ihm und sammelt sich in der Matrix — dort liegt Metformin höher konzentriert als außerhalb der Zelle. Quelle 2, 3
5. NADH in der Matrix → Protonen-Gefälle Komplex I · FMN, Coenzym Q10 Komplex I nimmt die Elektronen von NADH ab und reicht sie an Coenzym Q10 weiter. Dabei pumpt er Protonen aus der Matrix; so entsteht das Gefälle über die innere Membran. Quelle 4
6. Protonen-Gefälle → ATP ATP-Synthase · ADP, Phosphat Die Protonen strömen durch die ATP-Synthase zurück in die Matrix. Deren Drehbewegung setzt ADP und Phosphat zu ATP zusammen. Quelle 4
7. B12 + Intrinsic Factor → B12 in der Darmzelle Cubam-Rezeptor · Calcium Der Rezeptor holt den Komplex in die Zelle. Dieser Schritt läuft nur mit Calcium-Ionen an der Zelloberfläche ab. Quelle 6, 7
8. B12 in der Darmzelle → B12 im Blut · Transcobalamin Die Darmzelle gibt B12 an Transcobalamin gebunden ins Blut ab. In dieser Form nehmen Zellen es auf und bauen es in seine zwei aktiven Formen um. Quelle 6
9. AMP und ADP → AMPK LKB1 · AMP bindet AMP und ADP binden an die AMP-aktivierte Proteinkinase. Die Kinase LKB1 hängt ihr ein Phosphat an; damit ist AMPK eingeschaltet. Quelle 5
10. AMPK → Malonyl-CoA ACC AMPK hängt der Acetyl-CoA-Carboxylase ein Phosphat an und legt sie still. Dieses Enzym baut Acetyl-CoA zu Malonyl-CoA um; ruht es, entsteht weniger davon. Quelle 5

Was dieser Wirkstoff berührt

• Vitamin B12 — Der Rezeptor Cubam nimmt B12 mit Intrinsic Factor auf; dieser Schritt am Ende des Dünndarms läuft mit Calcium Quelle 6, 7
• Calcium — Trägt den Aufnahmeschritt am Cubam-Rezeptor; mit mehr Calcium war der Unterschied in einer Studie aufgehoben Quelle 7

Was an diesen Schritten beteiligt ist

• Coenzym Q10 — Nimmt am Komplex I die Elektronen von NADH ab und trägt sie weiter durch die innere Membran Quelle 4
• NAD⁺ — Als NADH die Elektronenquelle des Komplex I; dabei entsteht wieder NAD⁺ für den Citratzyklus Quelle 4
• Vitamin B2 (Riboflavin) — Bildet das FMN im Komplex I — die Stelle, die die Elektronen von NADH übernimmt Quelle 4
• Eisen — Komplex I führt Eisen-Schwefel-Zentren, über die die Elektronen zum Coenzym Q10 wandern Quelle 4

Was die Fachinformation nennt

Eine Studie in den Vereinigten Staaten mit 141 Erwachsenen, die Metformin erhielten, und 145, die ein Scheinpräparat erhielten. Aufgeführt sind die Reaktionen, die bei mehr als 5 von 100 Teilnehmern auftraten und häufiger waren als unter dem Scheinpräparat. Die Zahlen gelten für diese Studie.

So liest sich die Tabelle: Diese Fachinformation führt nur Reaktionen auf, die unter Metformin häufiger auftraten als unter dem Scheinpräparat — Reaktionen mit gleicher oder geringerer Häufigkeit fehlen deshalb. Entscheidend ist der Abstand in der Zeile: bei Kopfschmerz ist er ein Punkt, bei Durchfall mehr als vierzig.

Die Fachinformation nennt im selben Abschnitt eine Beobachtung, die zu dieser Seite gehört: In Untersuchungen über 29 Wochen sank der Vitamin-B12-Wert im Blut bei etwa 7 von 100 Teilnehmern, die vorher einen unauffälligen Wert hatten. Nach der Zulassung gemeldete Reaktionen stehen hier nicht als Liste — die Fachinformation weist darauf hin, dass sich daraus weder eine Häufigkeit noch ein ursächlicher Zusammenhang ableiten lässt.

Quellen

1. Graham GG, Punt J et al. Clinical pharmacokinetics of metformin. Clin Pharmacokinet 2011 · PubMed 21241070
2. Rena G, Hardie DG, Pearson ER. The mechanisms of action of metformin. Diabetologia 2017 · PubMed 28776086
3. Foretz M, Guigas B et al. Metformin: from mechanisms of action to therapies. Cell Metab 2014 · PubMed 25456737
4. Sazanov LA. A giant molecular proton pump: structure and mechanism of respiratory complex I. Nat Rev Mol Cell Biol 2015 · PubMed 25991374
5. Hardie DG, Ross FA, Hawley SA. AMPK: a nutrient and energy sensor that maintains energy homeostasis. Nat Rev Mol Cell Biol 2012 · PubMed 22436748
6. Nielsen MJ, Rasmussen MR et al. Vitamin B12 transport from food to the body's cells — a sophisticated, multistep pathway. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2012 · PubMed 22547309
7. Bauman WA, Shaw S et al. Increased intake of calcium reverses vitamin B12 malabsorption induced by metformin. Diabetes Care 2000 · PubMed 10977010
8. US-Fachinformation (Vereinigte Staaten): Metformin Hydrochloride Tablets, DailyMed, Fassung vom 21.09.2026, Abschnitte 12.1 Mechanism of Action und 12.3 Pharmacokinetics · Fachinformation
9. US-Fachinformation (Vereinigte Staaten): Metformin Hydrochloride Tablets, DailyMed, Fassung vom 21.09.2026, Abschnitte 6.1 Clinical Studies Experience und 6.2 Postmarketing Experience · Fachinformation

Stand 2026-09-25. Entwurf, von Claude nach Schema v2 geschrieben; Quellen in PubMed geprüft; fachliche Freigabe offen
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