Bağırsak emilimi, karaciğer alımı ve böbrek atılımı büyük ölçüde Organik Katyon Taşıyıcıları (OCT’ler) ve Çoklu İlaç ve Toksin Ekstrüzyon Taşıyıcıları (MATE) adlı özel taşıma sistemleri tarafından aracılık edilir.
Bu taşıyıcıların özel varyantlarının (OCT1, polimorfizm rs622342) heterozigotlarda azalmış hipoglisemik etki ve homozigotlarda eksik etki ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Özel taşıyıcı varyantları emilimi, hepatik alımı ve böbrek salgısını önemli ölçüde değiştirebilir ve bu nedenle bireysel denekte metforminin farmakokinetiğini/farmakodinamiğini düzenleyebilir
SLC22A1 , HOCT1 olarak da bilinir.
Karaciğer, böbrek, bağırsak ve diğer organlardaki polispesifik organik katyon taşıyıcıları, birçok endojen küçük organik katyonun yanı sıra çok çeşitli ilaçlar ve çevresel toksinlerin ortadan kaldırılması için kritik öneme sahiptir. Bu gen, kromozom 6’da bir kümede bulunan üç benzer katyon taşıyıcı geninden biridir. Kodlanan protein, on iki varsayımsal transmembran alanı içerir ve bir plazma integral membran proteinidir. Bu gen için iki farklı izoformu kodlayan iki transkript varyantı bulunmuştur, ancak yalnızca daha uzun varyant işlevsel bir taşıyıcı kodlar.
Ayrıca metforminin hücreler tarafından alınması için de gereklidir .
Hem metformin hem de tiamin, hücrelere girmek ve hücrelerden çıkmak için taşıyıcı proteinlere ihtiyaç duyar. Karaciğer için bunlar arasında organik katyon taşıyıcıları OCT1 (SLC22A1) ve OCT3 (SLC22A3), çoklu ilaç ve toksin ekstrüzyon proteini 1 (MATE 1) (SLC47A1) ve tiamin taşıyıcı-2 (ThTR-2) (SLC19A3) bulunur.
İnsanlarda, OCT1 esas olarak karaciğerde ifade edilir. OCT1 metformine özgü değildir ancak çeşitli diğer maddeler için bir taşıyıcı görevi görür. OCT1’in ana substratlarından biri tiamindir
Metformin ve tiamin, OCT1 reseptöründe rekabet eder . Fareler üzerinde yapılan bir hayvan deneyi, radyoaktif tiamin verildikten sonra tiamin ürünlerinin (fosforile tiamin bileşikleri) hepatik içeriğini ölçtü. Bu deney, OCT1 nakavt (OCT1-/-) ile OCT1 vahşi tip (OCT1+/+) fareleri karşılaştırdı. Deney, tiamin ürünlerinin OCT-/- farelerde OCT+/+ farelere kıyasla %75 oranında azaldığını gösterdi
Aynı çalışma, iki farklı biguanid , metformin ve fenformin varlığında OCT1 içeren hücrelerde tiamin alımını inceledi . Metformin, OCT1 aracılı tiamin alımını %20’nin altına düşürdü. Fenformin, OCT1 aracılı tiamin alımını daha da azalttı. Bu inhibisyon rekabetçiydi ve biguanid konsantrasyonuna bağlıydı
Başka bir deneyde, OCT −/- ve OCT +/+ farelere laktik asidoz indüksiyonunu incelemek için metformin veya tuzlu su infüzyonu yapıldı. Tuzlu su infüzyonuyla, hiçbir grupta tam kan laktat konsantrasyonu artmadı. Metformin infüzyonuyla, hem OCT −/- hem de OCT +/+ farelerin laktat seviyesi arttı. Ancak, eşit plazma metformin konsantrasyonunda, laktat seviyesi OCT +/+’da 2,54 kat daha yüksekti. Bu, OCT1’in laktik asidoz etiyolojisinde bir rolü olduğunu düşündürdü
Diğer iki biguanid olan buformin ve fenforminin , metforminden daha yüksek bir OCT1 afinitesine sahip olduğu gösterilmiştir
Her ikisinin de laktik asidoz riski yüksekti ve fenformin daha sonra piyasadan kaldırıldı