Glicația, un fenomen neînțeles de îmbătrânire - zahăr din sânge și colesterol - Nutranews
Glication Biochimie
Este o clasă de chimie în sine, rezultată din fixarea unui zahăr reducător (glucoză sau fructoză) sau a unei aldehide pe resturile de aminoacizi ale proteinei, în principal lizina și funcția amino N-terminală (radicalul NH2). Această reacție, care este foarte dependentă de timpul de expunere la zahăr și de concentrația de glucoză din sânge, are loc fără participare enzimatică și formează un produs numit bază Schiff.
După această primă etapă, are loc deseori o restructurare moleculară, cunoscută sub numele de rearanjare Amadori. Este fie o modificare a aranjamentului spațial al atomilor (izomerizarea) bazei Schiff, fie o fixare a funcției amino a unei proteine a unui zahăr care a fost oxidată prin reacție radicală. Această rearanjare este reversibilă prin hidroliză chimică. Valoarea formării acestor produse Amadori este proporțională cu concentrația zahărului.
Această rearanjare este urmată de o reacție mai complexă numită reacția Mailllard. Aceasta duce la formarea AGE-urilor, mai bine cunoscute sub numele de produse Maillard, în memoria persoanei care a descoperit acești compuși. Procentul de formare a acestor compuși este independent de concentrația de zahăr din mediu, dar depinde de durata hiperglicemiei (excesul de zahăr) și de valoarea cifrei de afaceri a proteinelor.
În timp ce primele două etape se stabilizează pe un platou și pot fi inversate în funcție de nivelul glicemiei, a treia este ireversibilă și progresează indiferent de nivelul glicemiei. Creează compuși reactivi care sunt responsabili de îmbătrânirea țesuturilor. Lyon a arătat efectele pozitive, după patru luni de control mai bun al zahărului din sânge, asupra produselor de glicație prematură a colagenului pielii, dar lipsa reversibilității asupra produselor finale de glicație. În plus, produsele astfel formate nu pot fi nici distruse, nici eliberate din celulă. De fapt, celulele noastre sunt dotate cu un organ mic numit proteazom care distruge proteinele prin tăierea lor în numeroase peptide mici care conțin 9 până la 12 aminoacizi inofensivi. Dar proteazomul nu poate distruge proteinele glicate. Aceste produse se acumulează în celulă fără ca aceasta să poată scăpa de ele. Încetul cu încetul, aceste substanțe perturbă metabolismul și, în cele din urmă, provoacă moartea. Aceste produse sunt compuși aromatici, colorați cu o pigmentare maro, fluorescenți și antigenici.
Glicația, un fenomen culinar
Consecințele glicației
Consecințele glicației proteinelor sunt numeroase. Când proteinele sunt glicate, își pierd unele dintre proprietăți. Această schimbare are consecințe importante pentru metabolism și funcțiile celulare. Proteinele plasmatice circulante pot fi glicate. Glicația afectează în special albumina, insulina și imunoglobulinele.
Glicația perturbă activitățile enzimatice fie prin prezența unui reziduu de lizină glicată în vecinătatea sitului activ al enzimei, fie prin schimbarea structurală asociată cu reticularea. Principalele enzime afectate sunt enzima antioxidantă plasmatică superoxid dismutază cupru/zinc (SOD) și o enzimă de detoxifiere a alcoolului, alcool hepatic dehidrogenază. Glicația afectează conexiunea moleculelor de reglare, cum ar fi 2,3-bisfosfogliceratul (DPG) de pe hemoglobină și heparina de pe antitrombina III (cascada de coagulare a sângelui). Suplimentarea cu vitamina B6 pare să corecteze problemele de afinitate ale hemoglobinei pentru oxigen prin rezistența la glicația hemoglobinei. Hemoglobina glicată HbA1c reprezintă 4,2% din totalul hemoglobinei la persoanele sănătoase și 7,5% la diabetici.
Glicația formează agregate între proteine: Un prim mecanism este expunerea și oxidarea grupărilor sulfhidril SH în punțile disulfură. Cealaltă este formarea de legături covalente între produsele finale de glicație. Aceasta participă la excesul permeabilității vasculare și la opacificarea cristalinului. O a treia cale este captarea covalentă a proteinelor plasmatice în zona fragmentelor reactive create de glicație, care favorizează depunerile de albumină, imunoglobulină G (IgG) și supliment și lipoproteine LDL în pereții arteriali.
Glicarea proteinelor pereților vaselor le face să piardă unele dintre proprietățile lor mecanice și le face rezistente la enzimele necesare pentru remodelarea pereților. Contribuie astfel la ireversibilitatea îngroșării peretelui arterial. Reduce fluiditatea membranelor și reduce sensibilitatea la proteoliză. Modificările structurale sunt originea scurgerilor de albumină în urină (microalbuminurie). Modificările din zonele de legătură cu celulele și perturbările legăturii dintre molecule favorizează proliferarea anormală a celulelor prin reducerea aderenței celulelor endoteliale. Tulburările fibrinogenului și fibrinei favorizează depunerea fibrinei în vase și proliferarea fibrelor musculare netede. Perturbările proprietăților elastinei, care reduc elasticitatea vaselor mari, cresc filtrarea prin carotidă și duc la eșecul vasodilatației.
Glicația perturbă funcția acizilor nucleici (ADN). Un astfel de fenomen este criticat în punctele de întrerupere ale cromozomilor, o afectare a proceselor de reparare, replicare și transcripție, îmbătrânirea celulelor și geneza malformațiilor congenitale la sarcinile diabeticilor.
Glicația modifică imunogenitatea care, dacă este redusă pentru produsele Amadori, dimpotrivă pare a fi crescută pentru produsele finale de glicație împotriva cărora autoanticorpii, în special IgA, au fost demonstrați la diabetici. În plus, se observă o reducere a puterii anticorpilor imunoglobulinelor glicate G (IgG).
Glicația este responsabilă pentru erorile în recunoașterea semnalelor moleculare și a endocitozei (internalizarea corpurilor străine de către celulă). Glicarea lipoproteinelor LDL reduce legarea lor prin receptorii lor normali. De asemenea, se observă o reducere a legăturii dintre lipoproteinele glicate HDL și lipoparticulele glicate AI (LpAI): aceasta are ca rezultat o scădere a descărcării colesterolului; cu alte cuvinte, randamentul colesterolului este mai puțin bun. În zona macrofagelor, glicarea LDL și HDL3 este responsabilă pentru o sinteză crescută a esterilor de colesterol. Toate acestea favorizează hipercolesterolemia. Lipoproteinele glicate sunt legate rapid de receptori și sunt activatori celulari.
Efectele generale ale produselor de glicație
PRODUSELE CARE PREVIN FORMAREA VÂRSTELOR
Se pare clar că patogenitatea glicației proteinelor se datorează produselor finale de glicație. Prin urmare, intervențiile farmacologice și nutriționale trebuie poziționate în prealabil și să blocheze siturile reactive din zona produselor Amadori.
Aminoguanidina
Aminoguanidina este o substanță farmaceutică obținută din guanidină, care se află pe piață de aproximativ zece ani. Se leagă de produsele timpurii ale glicației prin formarea unui compus areactiv care nu este potrivit pentru reticulare. Aminoguanidina previne formarea AGE-urilor în microvasculatură și formarea microaneurismelor în zona retinei și inhibă dezvoltarea retinopatiei diabetice. În zona rinichilor, previne formarea de AGE în glomeruli și reduce excreția de albumină la diabetici cu 90%. În zona neuronilor, previne apariția neuropatiei diabetice prin prevenirea reducerii vitezei de conducere a fluxului sanguin, prin normalizarea gradului de potențial al acestui influx și prin normalizarea fluxului sanguin care ajunge la nervii periferici. În cele din urmă, aminoguanidina îmbunătățește elasticitatea arterelor.
Carnosina
Carnozina (sau L-carnozina) este cunoscută de mai bine de un secol. Proprietățile sale de prevenire a îmbătrânirii au fost recent demonstrate. Carnozina este dipeptida beta-alanil-L-histidină (o combinație de doi aminoacizi). Este o moleculă naturală care se găsește în mușchiul scheletic și în creier. Se formează sub acțiunea carnozin sintetazei, care creează o punte între cei doi aminoacizi alanină și histidină. Concentrația sa în țesuturi provine din echilibrul dintre sinteza sa de carnozin sintetază și inactivarea sa de carnozinază. Niveluri ridicate de carnozină sunt prezente în celulele cu viață lungă (cum ar fi neuronii). Concentrația de carnozină în mușchi este corelată pozitiv cu longevitatea, făcându-l un potențial biomarker al îmbătrânirii. Este crescut în mușchii care se contractă activ și scăzut în anumite cazuri de boli musculare, cum ar fi distrofia musculară Duchenne. Concentrația sa în mușchi scade odată cu înaintarea în vârstă, ceea ce spune puternic în favoarea suplimentării cu carnozină în timpul procesului de îmbătrânire.
În cazurile de cataractă la animale, concentrația de carnozină din cristalin a fost redusă. Scăderea concentrației de carnozină a fost corelată cu severitatea cataractei. Iepurii care urmează o dietă bogată în colesterol au fost protejați de placa ateromatoasă și de formarea cataractei atunci când li s-a administrat un supliment de carnozină. Utilizarea acestui supliment alimentar de către șobolani și câini diabetici a redus formarea cataractei. S-a demonstrat că activitatea carnozinei este echivalentă cu cea a aminoguanidinei pe care am văzut-o mai devreme.
Într-un studiu preliminar, aportul zilnic de carnozină de către 20 de persoane sănătoase, voluntare testate pentru o perioadă de 1 până la 4 luni nu a avut ca rezultat efecte secundare; dimpotrivă, jumătate dintre subiecți au găsit îmbunătățiri în aspectul feței, rezistența musculară sau bunăstarea în general și chiar pentru unii, în somn și libidou. Aceste efecte pozitive au apărut într-o perioadă scurtă de timp, în timp ce efectele așteptate ale prevenirii îmbătrânirii devin așa doar cu suplimentarea pe termen lung.
concluzie
Glicația este un fenomen omniprezent care participă la procesul de îmbătrânire. Produsele Maillard sau cele derivate din glicație au participat, de asemenea, la dezvoltarea mai multor boli, cum ar fi cataracta. Aceștia sunt responsabili de complicațiile diabetului, în special microangiopatiile și nefropatia.
În zilele noastre, dacă nu avem un control bun pe termen lung al echilibrului zahărului din sânge și minimizăm consumul de produse tăbăcite, singurele substanțe care ne permit să luptăm eficient împotriva efectelor nocive ale AGE sunt aminoguanidina, un inhibitor chimic al glicației bine documentat și carnosina, o moleculă naturală, netoxică, cunoscută de peste un secol. Carnozina este la fel de eficientă în efectele sale ca aminoguanidina. De asemenea, intervine în primele etape ale procesului de glicație pentru a crea produse inofensive care sunt excretate rapid. Carnozina reprezintă o nouă moleculă în lupta împotriva îmbătrânirii și, în special, un tratament pentru bolile degenerative, în special pentru grupurile de pacienți, cum ar fi diabeticii, care accelerează procesele degenerative. De asemenea, pare de interes ca ajutor în tratamentul ulcerelor și rănilor. bibliografie
BENHAMOU Pierre-Yves. Biochimie des Complications Vasculaires du Diabète. Synthèse du 14ème Congrès de l'IDF, Washington DC, iunie 1991. http://www-sante.ujf-grenoble.fr/SANTE/Serveur-diabèto/Complications/microangiopathie-2.html
BROWNLEE Michael. Glicozilare avansată a proteinelor în diabet și îmbătrânire. Ann Rev Med. 1995, 46: 223-234
TRIGG Tim. Carnozină - Noi strategii de prevenire a formării produsului final de glicație avansată utilizând stabilizatori de carnozină și carnozină. http://www.peptech.com/ncs-carn.htm
Nutrient eficient împotriva glicației și a procesului de îmbătrânire?.