AGE – produsii de glicozilare

Posted on September 3, 2009

1


O reacţie chimică ce produce îmbătrânirea este procesul numit glicozilare. Zahărul se leagă de proteină în interiorul celulelor. Se formeaza pe o cale non-enzimatica prin expunerea normala a hemoglobinei obisnuite la niveluri crescute ale glucozei sanguine.

Imbatranirea constituie totalitatea modificarilor biochimice, morfologice si fiziologice ce au ca rezultat descresterea progresiva, in decursul timpului, a capacitatii functionale a organismului.

In alimente, concentratia AGE creste cu atat mai mult cu cat temperatura de pregatire este mai ridicata, umiditatea este mai scazuta, iar timpul de expunere este mai lung. Rolul AGE in aparitia complicatiilor cardiovasculare si diabetice este mult discutat.

Hemoglobina pe care este fixata o molecula de glucoza. Hemoglobina glicozilata (HbA1c) este utilizata pentru supravegherea eficacitatii unui tratament pe durata lunga la diabetici.

Indiferent de motivul aparitiei ei, hiperglicemia cronica sta la baza producerii leziunilor cronice specifice DZ. Efectele ei negative se manifesta prin fortarea unor cai metabolice anormale, dintre care cele mai importante sunt:

– glicozilarea neenzimatica si enzimatica a proteinelor;

– activarea excesiva a caii poliol;

– stimularea producerii radicalilor liberi de oxigen si a peroxidarii lipidelor, in special a LDL-C (low density lipoprotein colesterol) si scaderea capacitatii antioxidante

 In cadrul hiperglicemiei, organismul incearca sa metabolizeze in mod accelerat glucoza. Acest lant de reactii chimice contribuie la scaderea glicemiei, dar genereaza totodata o serie de produsi intermediari toxici care intra la randul lor la sinteza asa-numitilor produsi avansati de glicozilare (advanced glycation end products – AGE)(2). Cele 4 cai de degradare mentionate mai sus sunt implicate in patologia complicatiilor diabetului zaharat, cu un accent deosebit pe AGE(3,4). Acestia din urma sunt o clasa heterogena de substante care rezulta din glicozilarea neenzimatica a proteinelor, lipoproteinelor sau acizilor nucleici.

 Un exemplu de precursor al AGE este hemoglobina glicozilata. AGE se situeaza la capatul unui lant de reactii chimice ai caror produsi intermediari sunt asanumitele baze Schiff, precum si produsii Amadori si constituie substante deosebit de stabile chimic. Aceasta proprietate ii face rezistenti la degradare si duce la acumularea lor in organism. AGE provin fie din surse exogene (alimentatie, fumat), fie sunt sintetizati endogen. Concentratii crescute de AGE pot fi masurate, printre altele, la pacienti cu diabet zaharat (surplus de substrat – glucoza) sau in cadrul insuficientei renale (eliminarea AGE se face preponderent renal).

 Efectele patologice ale AGE rezida in primul rand in faptul ca substantele astfel modificate isi pierd o parte din proprietati (ex. enzime, proteine structurale, acizi nucleici etc.). in al doilea rand, o serie de celule (endoteliale, adipocite, monocite etc.) poseda receptori de suprafata pentru AGE (RAGE). Prin legarea AGE de acesti receptori, sunt stimulate stresul oxidativ si inflamatia si se declanseaza reactii care in final dau nastere disfunctiei endoteliale si adipocitare.

 Efectele daunatoare ale hiperglicemiei asupra disfunctiei neuronale si endoteliale, stresului oxidativ, precum si a sintezei de AGE. Date in vitro publicate de Hammes, Brownlee si colaboratorii demonstreaza ca benfotiamina blocheaza trei patomecanisme majore ale hiperglicemiei. Intr-un alt studiu, atat tiamina, cat si benfotiamina au imbunatatit replicarea si au redus formarea de AGE in celule endoteliale cultivate in conditii de hiperglicemie.

Adiponectina joaca un rol important in pastrarea sensibilitatii la insulina, precum si in protectia cardiovasculara. Pacientii cu DZ au in mod paradoxal o concentratie scazuta de adiponectina si orice scadere suplimentara, fie ea si tranzitorie, poate fi in detrimentul organismului.

Celula adipoasa, considerata multa vreme o celula inerta din punct de vedere secretor si cu rol aproape exclusiv de depozitare a lipidelor, si-a revelat in ultimele decenii capacitatea de a secreta o multitudine de substante (adipokine, citokine) cu rol de reglare a insulinorezistentei, satietatii, inflamatiei, functiei sexuale, functiei endoteliale etc.

Nivelurile ridicate ale glucozei pot determina imbatranirea mai rapida a intregului organism, un gand departe de a fi imbucurator. Pe scurt, valorile mari ale glicemiei, ca si consumarea unor cantitati mari de zahar, va pot vatama creierul, accelerand procesul de imbatranire prin reactiile chimice din celule.

Renumitul specialist Anthony Cerami de la Institutul Picower pentru Cercetari Medicale din Manhas-set, New York, a explicat ca glucoza din sange reactioneaza cu proteinele creand aberantele asa-numite glicoproteine ori proteine incrucisate\” ‘ un fel de resturi celulare care se acumuleaza in celule, dereglandu-le mecanismele. Aceste proteine deteriorate de zahar devin galben-cafenii; ele sunt numite produsi finali de glicozilare avansata (AGE) si accelereaza imbatranirea. Ele provoaca ingalbenirea\” oaselor, rigidizarea articulatiilor, intarirea si obturarea vaselor de sange si functionarea defectuoasa a organelor, inclusiv a creierului. Procesul, spune dr. Cerami, seamana cu ceea ce se intampla cu un pui pus la cuptor. Pielea ii devine cafenie si crocanta. Trecem si noi prin acest proces, datorita temperaturii corpului, pe masura ce imbatranim. In esenta, ne coacem foarte incet pe durata vietii”, spune el. In celulele nervoase, acest proces de coacere nu arata prea bine.\’ Acesti produsi finali de glicozilare avansata sunt la fel de periculosi pentru creier ca si radicalii liberi. De fapt, produsii isi duc la indeplinire distrugerea generand radicalii liberi.

Cercetatorii care incearca sa descopere misterul imbatranirii umane stiu despre acesti produsi finali de glicozilare avansata de ceva vreme si cred ca vinovate pentru acestia sunt nivelurile de glucoza care circula in sange ‘ cu cat glicemia este mai mare, cu atat creste cantitatea acestora. Proteinele deteriorate de zahar sunt foarte numeroase in sangele diabeticilor.

Cercetatorii germani afirma ca produsii finali de glicozilare avansata reprezinta prima etapa catre afectiunea diabetica numita neuropatie. Ei considera de asemenea ca acest proces de glicozilare\” este vinovat de distrugerea celulelor cerebrale, care conduce la instalarea bolilor ne-urodegenerative, inclusiv Alzheimer, si posibil, la pierderea memoriei legata de inaintarea in varsta. Un eminent cercetator, Siegfried Hoyer de la Universitatea din Heildelberg, sugereaza ca unele forme de Alzheimer sunt legate de anormalitati in felul in care creierul meolizeaza glucoza, din care rezulta cantitati excesive de produsi finali de glicoziiare avansata ce distrug nervii, radicalii liberi si formarea de gheme neurofibrilare care ucid celulele cerebrale.

Efecte ale AGEs (produsilor de glicare avansata)

Concentratia de hemoglobina glicozilata si de albumina glicozilata a persoanelor normale este proportionala cu valoarea ingerata. Aprox. 10% din AGEs mancate sunt absorbite si aproximativ 2/3 din AGEs absorbite sunt pastrate in forme bioreactive in organism dupa ce 1/3 sunt eliminate in urina.

 Hipertensiunea si hipercolesterolul sunt cauzate de alimentatia cu AGEs si fructoză şi galactoză.

Inhibitorii de AGEs nu blocheaza, ci doar reduc AGEs.

 Nivelurile de AGEs in colagenul din piele la persoanele cu diabet tip 1 pot prevedea viitoarele daune la nivelul nervilor si al ochilor.

AGEs de asemenea sunt cunoscute ca indici pentru progresia complicaţiilor diabetice. Următorul nivel de tratament este de a începe reducerea de AGE dietetice şi fructoză şi galactoză.

Posted in: Uncategorized