Metformin ist ein Arzneistoff aus der Gruppe der Biguanide, der in der Regel bei nicht insulinabhängiger Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus Typ 2) und insbesondere bei leichtem Übergewicht (Präadipositas) und krankhaftem Übergewicht (Adipositas) eingesetzt wird. Es ist das am längsten und am häufigsten verabreichte orale Antidiabetikum.S. Naveed, A. Shafiq u. a.: Degradation Study of Available Brands of Metformin in Karachi Using UV Spectrophotometer. In: Journal of Diabetes and Metabolism. Nr. 5, 2014, S. 328, doi:10.4172/2155-6156.1000328. Studien zufolge verringert es das Auftreten von kardiovaskulären Ereignissen bei Typ-2-Diabetes.
Wirkprinzip Metformin gehört chemisch zu den Biguaniden. Ihr Wirkprinzip ist nach wie vor nicht vollständig geklärt. Die Wirkung von Metformin beruht vermutlich auf drei Mechanismen: So hemmt es zum einen die Glucose-Neubildung (Gluconeogenese) in der Leber. Experimentelle Studien ergaben, dass Metformin die mitochondriale Glycerin-3-phosphat-Dehydrogenase hemmt. In Folge stehen im Cytosol weniger Metabolite für die Glucose-Neubildung zur Verfügung (siehe auch Glycerin-3-phosphat-Shuttle), und es fällt vermehrt Laktat an. Die seltene Nebenwirkung der Laktatazidose bei Überdosierung kann damit erklärt werden.Ele Ferrannini: The Target of Metformin in Type 2 Diabetes. In: New England Journal of Medicine. 2014, Band 371, S. 1547–1548. doi:10.1056/NEJMcibr1409796 Madiraju et al. Metformin suppresses gluconeogenesis by inhibiting mitochondrial glycerophosphate dehydrogenase. Nature 2014;510:542–546. doi:10.1038/nature13270 Neben der Aufnahme von Zucker (Glucose) mit der Nahrung stellt dieser Stoffwechselweg, mit dem Glucose aus dem Umbau von Aminosäuren und anderen Stoffwechselprodukten gewonnen wird, eine wichtige Einflussgröße des Blutzuckerspiegels dar. Daneben soll Metformin die Resorption von Glucose im Darm hemmen und ferner die Insulinresistenz verringern, wodurch die Aufnahme in die Muskelzellen verbessert wird. Jedoch sind beide Effekte bislang nicht sicher nachgewiesen.A. Natali, E. Ferrannini: Effects of metformin and thiazolidinediones on suppression of hepatic glucose production and stimulation of glucose uptake in type 2 diabetes: a systematic review. In: Diabetologia. Band 49, Nr. 3, März 2006, S. 434–441, doi:10.1007/s00125-006-0141-7. PMID 16477438. (Review).
Ferner ist bekannt, dass der Komplex I der Atmungskette ebenfalls einen Angriffspunkt von Metformin darstellt. Der Mechanismus beruht darauf, dass aufgrund des durch die Mitochondrien aufgebauten elektrischen Membranpotentials es für die positivgeladenen Ionen (wie Metformin beim physiologischen pH-Wert) leicht ist, im Mitochondrium zu akkumulieren. Der IC50-Wert für Metformin in HepG2-Zellen beträgt 330 µM. Durch neueste EM-Studien wird vermutet, dass der primäre inhibitorische Wirkort des Metformins am Ubichinon-Bindungskanal des Komplex I liegt, während sich eine weitere Bindestelle an der ND5-Untereinheit befindet. Durch die inhibitorische Wirkung von Metformin am Komplex I kann auch die antidiabetische Wirkung und der durch Metformin ausgelöste moderate Gewichtsverlust erklärt werden.
Anwendungen Diabetes Metformin ist angezeigt bei Patienten, bei denen durch Diät und körperliche Bewegung keine ausreichende Einstellung des Blutzuckerspiegels erreicht werden kann.Richard Daikeler, Götz Use, Sylke Waibel: Diabetes. Evidenzbasierte Diagnosik und Therapie. 10. Auflage. Kitteltaschenbuch, Sinsheim 2015, ISBN 978-3-00-050903-2, S. 157 f. (zitiert). Metformin soll entsprechend der Nationalen Versorgungsleitlinie zum Typ-2-Diabetes (Stand 2021) als Mittel der ersten Wahl eingesetzt werden – abhängig von individuellen Risikofaktoren entweder als Monotherapie oder in Kombination mit einem SGLT-2-Hemmer (SGLT2i) oder einem GLP-1-Rezeptoragonisten (GLP-1-RA). Sofern damit das individuelle Therapieziel des jeweiligen Patienten innerhalb von 3 bis 6 Monaten nicht erreicht wird, soll ein zusätzliches oder ggf. alternatives Medikament eingesetzt werden. Infrage kommen hierzu neben den bereits genannten SGLT2i und GLP-1-RA auch Sulfonylharnstoffe, Dipeptidyl-Peptidase-4-Inhibitoren (DPP4-Hemmer) sowie Insulin.
Metformin steht in Wirkstärken von 500 mg, 850 mg und 1000 mg für die orale Gabe zur Verfügung, um eine individuelle Blutzuckereinstellung vornehmen zu können. Die Tabletten werden zu oder nach den Mahlzeiten verabreicht. Nach einer Initialphase von circa 14 Tagen, in der man niedrig beziehungsweise mittelstark dosiert einsteigt, ist meist eine Dosisanpassung anhand der Blutglucosespiegel notwendig. Bei eingeschränkter Nierenfunktion ist eine Reduktion der Dosis erforderlich. Metformin hat positive und protektive Eigenschaften bei Lebererkrankungen. Es sollte aber, da die hepatische Laktatelimination eingeschränkt sein kann, bei fortgeschrittener Leberzirrhose oder Alkoholintoxikation nicht mehr eingesetzt werden.
Zur Erhöhung der Therapietreue der Patienten (Compliance) und zur Verringerung der Anzahl der einzunehmenden Tabletten kann Metformin mit einem Insulin-Sensitizer wie Pioglitazon, einem DPP4-Hemmer wie Vildagliptin oder einem SGLT-2-Hemmer wie Dapagliflozin kombiniert werden; entsprechende fixe Kombinationen gibt es im Handel.
Polyendokrines metabolisches Ovarsyndrom (Off-Label) Metformin wird seit Jahren außerhalb der zugelassenen Anwendungsgebiete (d. h. im Off-Label-Use) bei der Behandlung des polyendokrinen metabolischen Ovarsyndroms (PMOS) verwendet und durch internationale Leitlinien empfohlen, insbesondere bei übergewichtigen Patientinnen. Tierversuche deuten darauf hin, dass Metformin die beim PMOS oft krankhaft gesteigerte Produktion des männlichen Geschlechtshormons Testosteron blockiert.T. Misugi, K. Ozaki u. a.: Insulin-lowering agents inhibit synthesis of testosterone in ovaries of DHEA-induced PCOS rats. In: Gynecologic and obstetric investigation. Band 61, Nr. 4, 2006, S. 208–215, doi:10.1159/000091496. PMID 16479139. Es soll am Polyendokrinen metabolischen Ovarsyndrom erkrankten Frauen eine Möglichkeit eröffnen, dennoch schwanger zu werden. In diesem Fall werden die Kosten nicht durch die gesetzlichen Krankenversicherung übernommen.
Fettabbau Im Umfeld der Bodybuilding-Szene wird Metformin zum Fettabbau verwendet.Sonja Kastillan: Pille statt Wille. In: Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung. Nr. 32 vom 10. August 2008, S. 57.Khaled Hamlaoui, Dario Furnari: Metformin and Exercise; the Effects of Metformin in the Body Building to Minimize the Effects of the Use of Anabolics: Case Report for a Randomized Controlled Trial. (PDF; 1,1 MB) In: Archives of Health Science. Band 4, Nr. 1, 2020, S. 1–9. doi:10.31829/2641-7456/ahs2020-4(1)-118Rick Collins: Legal Muscle: Anabolics in America. Legal Muscle Publication, 2002, ISBN 0-9726384-0-7, S. 420 ().
Aufgrund der günstigen Wirkung auf das Körpergewicht bei Erwachsenen wurde versucht, Metformin auch bei übergewichtigen Kindern einzusetzen – jedoch ohne den gewünschten Effekt.M. S. McDonagh, S. Selph u. a.: Systematic review of the benefits and risks of metformin in treating obesity in children aged 18 years and younger. In: JAMA Pediatrics. Band 168, Nr. 2, Februar 2014, S. 178–184, doi:10.1001/jamapediatrics.2013.4200. PMID 24343296. (Review).
Prävention von Post-Covid Zwei Studien unterstützen signifikant die Prävention von Post-Covid (Long-Covid) durch Metformin bei übergewichtigen Patienten. In der COVID-OUT Studie wurde durch Metformin das Post-Covid-Syndrom bei übergewichtigen Patienten um relative 42 Prozent und absolute 4,3 Prozentpunkte (NNT=24) gesenkt, wenn das Medikament in einer frühen Phase der Infektion gegeben wurde. In der ACTIV-6-Studie (retrospektive Kohorten-Studie) reduzierte Metformin das relative Risiko um 12,6 Prozentpunkte (NNT=143). Pathophysiologisch kann über den kausalen Mechanismus nur vermutet werden, dass Metformin antiviral wirkt. Die Expertengruppe „Long COVID Off-Label-Use“ am Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) befasste sich 2025 mit Metformin und kam zum Schluss, dass dessen Off-Label-Gebrauch zur Prophylaxe von Long/Post-COVID innerhalb von 3 Tagen nach Diagnosestellung einer akuten SARS-CoV-2-Infektion bei Patienten mit dem Risikofaktor Übergewicht/Adipositas und COVID-19-Symptomen seit weniger als 7 Tagen gerechtfertigt sei. Aufgrund eines Beschlusses des Gemeinsamen Bundesauschusses (G-BA) im April 2026 werden in Deutschland die Kosten für diese Therapie von den gesetzlichen Krankenkassen getragen.
Forschung In mehreren Studien wurde untersucht, ob Metformin das Krebsrisiko bei Typ-2-Diabetikern verringern kann. Anlass hierfür war ein wachstumshemmender Effekt Metformins in Tierstudien mit Würmern: Als Signalmolekül soll es das Zellwachstum stoppen, wodurch unkontrolliertes Zellwachstum verhindert wird. Die Ergebnisse in Humanstudien sind aber widersprüchlich und wenig aussagekräftig. So ist beispielsweise nicht klar, ob die erfolgreiche Behandlung gegen Diabetes selbst nicht das Krebsrisiko senkt. Für einen protektiven Effekt bei Gesunden fehlen Studien.
Die US-Arzneimittelbehörde FDA genehmigte im Herbst 2015 eine Studie mit 3000 Probanden. An der im Jahr 2019 begonnenen Studie haben Personen zwischen 70 und 80 Jahren teilgenommen, die an Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Kognitionsstörungen (z. B. Demenz) litten bzw. ein erhöhtes Risiko dafür hatten. Es sollte untersucht werden, ob die Lebenserwartung der Probanden durch Metformin verlängert werden könne und ob der Verlauf bereits bestehender Erkrankungen positiv beeinflusst werde. Die Entscheidung der FDA erregte besondere Aufmerksamkeit, da sie zum ersten Mal eine Studie genehmigte, deren Ziel nicht unmittelbar die Verhinderung, Behandlung oder Heilung einer Erkrankung ist, sondern die Verlangsamung des Alterungsprozesses.Altersbedingte Krankheiten aufhalten und das Leben verlängern: Metformin-Studie geplant. Pressemitteilung der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie (DGE), 29. Juni 2015, abgerufen am 2. Mai 2017. Maren Emmerich: Medikamente gegen das Älterwerden? Buchkritik zu „Das Geheimnis des menschlichen Alterns“. In: Spektrum der Wissenschaft, 30. Juli 2015, abgerufen am 2. Mai 2017. Ernst Mauritz: Studie genehmigt: Anti-Diabetesmittel könnte bald offizielle Anti-Aging-Pille sein. In: Kurier, 2. Dezember 2015; abgerufen am 2. Mai 2017.
Laut einer 2019 veröffentlichten Studie mit Tierversuchen kann Metformin in Mäusen Hirnschäden nach einem Schlaganfall teilweise reparieren, allerdings nur in weiblichen Mäusen: Estrogen förderte diese Wirkung, Testosteron aber hemmte sie.
Eine Langzeitstudie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften an gesunden, männlichen Javaneraffen im Alter von 13–16 Jahren (entspricht etwa 40–50 Menschenjahren) zeigte, dass Metformin altersverlangsamende Effekte haben kann. Die Versuchstiere erhielten über einen Zeitraum von 3 Jahren eine tägliche Metformin-Dosis von 20 mg/kg, während eine Kontrollgruppe Placebo bekam. Metformin verzögerte bei den Affen das Auftreten altersassoziierter Erkrankungen wie Krebs, Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Demenz. Damit wurde erstmals eine potenziell geroprotektive Wirkung von Metformin bei gesunden Primaten nachgewiesen.
Gegenanzeigen und Anwendungsbeschränkungen Bei einer diabetischen KetoazidoseMerck Serono GmbH: Fachinformation Glucophage® 500/850/1000 mg Filmtabletten. Stand April 2017. oder dem diabetischen Koma ist Metformin kontraindiziert.