Глікація, неправильно зрозуміле явище старіння - рівень цукру в крові та холестерин - Nutranews
Біохімія глікацій
Це клас хімії сам по собі, що є результатом фіксації відновлювального цукру (глюкози або фруктози) або альдегіду на амінокислотних залишках білка, головним чином лізину та N-кінцевої амінофункції (радикалу NH2). Ця реакція, яка дуже залежить від часу впливу цукру та концентрації глюкози в крові, протікає без участі ферментів і утворює продукт, який називається основою Шиффа.
Після цього першого етапу часто відбувається молекулярна перебудова, відома як перебудова Амадорі. Це або зміна просторового розташування атомів (ізомеризація) основи Шиффа, або фіксація на амінофункції білка цукру, окисленого радикальною реакцією. Цю перебудову можна змінити за допомогою хімічного гідролізу. Величина утворення цих продуктів Amadori пропорційна концентрації цукру.
Ця перебудова супроводжується більш складною реакцією, яка називається реакцією Мейллара. Це призводить до утворення AGE, більш відомих як продукти Майяра, на згадку про людину, яка відкрила ці сполуки. Відсоток утворення цих сполук не залежить від концентрації цукру в середовищі, але залежить від тривалості гіперглікемії (надлишку цукру) і величини білкового обороту.
Хоча перші дві стадії стабілізуються на плато і можуть бути змінені відповідно до рівня глікемії, третя незворотна і прогресує незалежно від рівня глікемії. Він створює реакційноздатні сполуки, які відповідають за старіння тканин. Після чотирьох місяців кращого контролю рівня цукру в Ліоні показали позитивний вплив на передчасні продукти глікування колагену шкіри, але відсутність оборотності на кінцевих продуктах глікації. Крім того, утворені таким чином продукти не можуть бути ні знищені, ні вивільнені з клітини. Насправді наші клітини наділені крихітним органом, який називається протеасомою, який руйнує білки, розкладаючи їх на численні дрібні пептиди, що містять від 9 до 12 нешкідливих амінокислот. Але протеасома не може знищити гліковані білки. Тому ці продукти накопичуються в клітині, не маючи можливості позбутися від них. Потроху ці речовини порушують обмін речовин і з часом спричиняють смерть. Ці продукти є ароматичними сполуками, забарвленими в коричневу пігментацію, флуоресцентними та антигенними.
Глікація, кулінарне явище
Наслідки глікації
Наслідки глікування білків численні. Коли глікіровані білки, вони втрачають деякі свої властивості. Ця зміна має важливі наслідки для метаболізму та функцій клітин. Білки плазми, що циркулюють, можуть бути гліковані. Глікація особливо впливає на альбумін, інсулін та імуноглобуліни.
Глікація порушує ферментативну активність або через наявність залишку глікованого лізину в районі активного центру ферменту, або через структурні зміни, пов'язані з сітчастим процесом. Основними ферментами, на які впливає, є антиоксидантний фермент плазматична супероксиддисмутаза міді/цинку (СОД) та фермент детоксикації алкоголю, печінковий алкогольдегідрогеназа. Глікація впливає на зв’язок регуляторних молекул, таких як 2,3-бісфосфогліцерат (DPG) на гемоглобіні та гепарин на антитромбіні III (каскад згортання крові). Добавки вітаміну B6, здається, виправляють проблеми спорідненості гемоглобіну з киснем, протистоячи глікозуванню гемоглобіну. Глікований гемоглобін HbA1c становить 4,2% загального гемоглобіну у здорових людей і 7,5% у діабетиків.
Глікація утворює агрегати між білками. Перший механізм - це вплив та окислення сульфгідрильних груп SH в дисульфідних містках. Інший - утворення ковалентних зв’язків між кінцевими продуктами глікування. Це бере участь у надлишку судинної проникності та помутніння кришталика. Третій шлях - ковалентне захоплення білків плазми в зоні реактивних компонентів, що утворюються в результаті глікатування, що сприяє відкладенням альбумінів, імуноглобуліну G (IgG) та добавок та ліпопротеїдів ЛПНЩ в артеріальних стінках.
Глікування білків стінок судин змушує їх втрачати деякі механічні властивості і робить їх стійкими до ферментів, необхідних для перебудови стінок. Таким чином, це сприяє незворотності потовщення артеріальної стінки. Це зменшує плинність мембран і знижує чутливість до протеолізу. Структурні зміни полягають у походженні витоків альбуміну в сечу (мікроальбумінурія). Зміни в зонах зв’язку щодо клітин та порушення зв’язку між молекулами сприяють аномальній проліферації клітин завдяки зменшенню адгезії клітин ендотелію. Порушення фібриногену та фібрину сприяють відкладенню фібрину в судинах та проліферації гладком'язових волокон. Порушення властивостей еластину, які зменшують еластичність великих судин, збільшують фільтрацію через каротиду і призводять до порушення вазодилатації.
Глікація порушує функцію нуклеїнових кислот (ДНК). Таке явище піддається критиці через точки розриву хромосом, порушення процесів репарації, реплікації та транскрипції, старіння клітин та генезу вроджених вад розвитку при вагітності у діабетиків.
Глікація змінює імуногенність, яка, якщо вона знижується для продуктів Amadori, навпаки, збільшується для кінцевих продуктів глікації, проти яких аутоантитіла, особливо IgA, були продемонстровані у діабетиків. Крім того, спостерігається зниження сили антитіл глікованих імуноглобулінів G (IgG).
Глікація відповідає за помилки в розпізнаванні молекулярних сигналів та ендоцитоз (інтерналізація сторонніх тіл клітиною). Глікування ліпопротеїдів ЛПНЩ зменшує їх зв'язування через їхні нормальні рецептори. Також спостерігається зменшення зв'язку між глікованими ліпопротеїнами ЛПВЩ та глікованими ліпочастинками AI (LpAI): це призводить до зменшення виділення холестерину; іншими словами, віддача холестерину менш хороша. В області макрофагів глікірування ЛПНЩ і ЛПВЩ відповідає за посилений синтез ефірів холестерину. Все це сприяє гіперхолестеринемії. Гліковані ліпопротеїни швидко зв’язуються рецепторами і є клітинними активаторами.
Загальні ефекти продуктів глікування
ПРОДУКТИ, ЩО ЗАПОБІГАЮТЬ УТВОРЕННЮ ВІКУ
Здається очевидним, що патогенність глікірування білків обумовлена кінцевими продуктами глікування. Тому фармакологічні та харчові втручання повинні бути розміщені заздалегідь і блокувати реакційні ділянки в районі продуктів Amadori.
Аміногуанідин
Аміногуанідин - це фармацевтична речовина, отримана з гуанідину, яка існує на ринку близько десяти років. Він зв’язується з ранніми продуктами глікації, утворюючи ареактивну сполуку, непридатну для сітківки. Аміногуанідин запобігає утворенню AGE у мікрососуді та утворенню мікроаневризм в області сітківки та пригнічує розвиток діабетичної ретинопатії. В області нирок він запобігає утворенню AGE в клубочках і зменшує виведення альбуміну у діабетиків на 90%. В області нейронів він запобігає виникненню діабетичної нейропатії, запобігаючи зменшенню швидкості провідності кровотоку, нормалізуючи ступінь потенціалу цього припливу та нормалізуючи кровотік, що надходить у периферичні нерви. Нарешті, аміногуанідин покращує еластичність артерій.
Карнозин
Карнозин (або L-карнозин) відомий більше століття. Нещодавно були продемонстровані його властивості запобігання старінню. Карнозин - це дипептид бета-аланіл-L-гістидин (комбінація двох амінокислот). Це природна молекула, яка міститься в скелетних м’язах та мозку. Він утворюється під дією карнозинсинтетази, яка створює місток між двома амінокислотами аланіном та гістидином. Його концентрація в тканинах відбувається через баланс між його синтезом карнозинсинтетазою та його інактивацією карнозиназою. Високий рівень карнозину присутній у довгоживучих клітинах (як нейрони). Концентрація карнозину в м’язах позитивно корелює з довголіттям, що робить його потенційним біомаркером старіння. Він збільшений у м’язах, які активно скорочуються, і низький у певних випадках м’язових захворювань, таких як м’язова дистрофія Дюшенна. Його концентрація в м’язах зменшується з віком, що суттєво свідчить на користь введення в їжу карнозину в процесі старіння.
У випадках катаракти у тварин концентрація карнозину в кришталику була знижена. Зниження концентрації карнозину корелювало з тяжкістю катаракти. Кролики на дієті з високим вмістом холестерину були захищені від атероматозного нальоту та утворення катаракти, коли їм вводили добавку карнозину. Використання цієї дієтичної добавки діабетичними щурами та собаками зменшило утворення катаракти. Показано, що активність карнозину еквівалентна активності аміногуанідину, яку ми бачили раніше.
У попередньому дослідженні щоденне споживання карнозину 20 здоровими добровольцями, які проходили тестування протягом 1-4 місяців, не призвело до будь-яких побічних ефектів; навпаки, половина випробовуваних виявила поліпшення зовнішнього вигляду обличчя, опору м’язів або загального самопочуття, а навіть у деяких - сну та лібідо. Ці позитивні ефекти відбулися за короткий проміжок часу, тоді як очікувані ефекти запобігання старінню стають такими лише при тривалому прийомі добавок.
висновок
Глікація - це повсюдне явище, яке бере участь у процесі старіння. Продукти Майяра або продукти, отримані в результаті глікації, також брали участь у розвитку декількох захворювань, таких як катаракта. Вони відповідають за ускладнення діабету, головним чином за мікроангіопатії та нефропатію.
У наш час, якщо хтось не має належного довгострокового контролю балансу цукру в крові і не зводить до мінімуму споживання дублених продуктів, єдиними речовинами, які дозволяють нам ефективно боротися зі шкідливим впливом AGE, є аміногуанідин, хімічний інгібітор глікування, добре задокументовано, і карнозин, природна, нетоксична молекула, відома більше століття. Карнозин настільки ж ефективний за своїм ефектом, як і аміногуанідин. Він також втручається на перших етапах процесу глікування, створюючи нешкідливі продукти, які швидко виводяться з організму. Карнозин представляє нову молекулу в боротьбі зі старінням і, зокрема, лікування дегенеративних захворювань, особливо для груп пацієнтів, таких як діабетики, які прискорюють дегенеративні процеси. Це також представляє інтерес як допоміжний засіб при лікуванні виразок та ран. бібліографія
БЕНХАМУ П'єр-Ів. Biochimie des Complications Vasculaires du Diabète. Synthèse du 14ème Congrès de l'IDF, Вашингтон, округ Колумбія, червень 1991 р. Http://www-sante.ujf-grenoble.fr/SANTE/Serveur-diabèto/Complications/microangiopathie-2.html
БРАУНЛ Майкл. Удосконалене глікозилювання білка при діабеті та старінні. Ann Rev Med. 1995, 46: 223-234
ТРІГГ Тім. Карнозин - Нові стратегії запобігання утворенню Кінцевого продукту вдосконаленого глікування за допомогою стабілізаторів карнозину та карнозину. http://www.peptech.com/ncs-carn.htm
Ефективна поживна речовина проти глікірування та процесу старіння?.