viernes, 30 de junio de 2017

Glicación y AGE/ALE

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Gliación y AGE/ALE
Glicación y lipoxidación, son procesos complejos y aún poco conocidos. Simplificando el concepto: azúcares (glucosa, fructosa, galactosa) y lípidos (poliinsaturados, colesterol), cuando son abundantes, en un entorno oxidativo y bajo ciertas condiciones, presentan una reactividad con proteínas, formando un exceso de productos AGE/ALE.
La glicación y lipoxidación no solo ocurren en el interior del organismo con sus azúcares, proteínas y lípidos; también puede ocurrir, y más rápidamente, en todos los alimentos que contienen azúcares, lípidos, y proteínas, y son procesados (calentamiento), formándose AGE/ALE que serán absorbidos en el tubo digestivo.
Por tanto, el exceso de AGE/ALE en los tejidos puede producirse por ingesta elevada de AGE/ALE y/o por glicación y lipoxidación aumentada en el organismo debido a incrementos repetidos y persistentes de los niveles de azúcares y/o lípidos, con estrés oxidativo asociado.
Los AGE/ALE en exceso alteran la expresión de los genes, son proinflamatorios, afectan la función de las proteínas, y contribuyen al desarrollo y agravamiento de la mayoría de patologías crónicas.
Concepto de glicación y glicosilación. Glicación es el resultado de la unión de una molécula de azúcar a una proteína o molécula lipídica sin la participación de ningún enzima. La unión de azúcares a proteínas o moléculas lipídicas, con la participación de enzimas, recibe el nombre de glicosilación (Ahmed and Furth 1992). Mientras que la glicación es un proceso que perjudica el funcionamiento de las biomoléculas, la glicosilación se da en lugares definidos de la molécula y es requerida para el correcto funcionamiento de la misma (Ahmed and Furth 1992).
Concepto de AGE. Los Productos Avanzados de Glicación AGE (por sus siglas en inglés, Advanced Glycation End-Products) son el resultado de una cadena de reacciones químicas tras la reacción inicial de glicación. Los productos colaterales generados en pasos intermedios pueden ser oxidantes (como el peróxido de hidrógeno) o no (como las proteínas beta-amiloides) (Miyata, Oda et al. 1993).
AGE endógenos y exógenos. Los AGEs pueden formarse fuera del organismo por calentamiento de azúcares con grasas o proteínas (Koschinsky, He et al. 1997); o dentro del organismo a través de un metabolismo normal o la edad. Bajo ciertas condiciones patológicas, la formación de AGEs puede incrementarse más allá de los valores normales. Los AGEs son conocidos como mediadores proinflamatorios (Pertynska-Marczewska, Glowacka et al. 2009).
Los AGEs producidos exógenamente son absorbidos durante la digestión con aproximadamente un 30% de eficiencia. Muchas células y tejidos del organismo, como los del pulmón, hígado, riñón o sangre periférica, presentan los Receptores para Glicación Avanzada RAGE (por Receptor for Advanced Glycation End products) los cuales, cuando se unen a los AGEs, contribuyen a la aparición y desarrollo de la mayoría de enfermedades crónicas inflamatorias (Ramanarayanan and Srinivasan 1976).
Acciones de los AGE. Los AGEs afectan casi cualquier tipo de célula y molécula en el organismo, y se consideran factores que condicionan el envejecimiento y la aparición y pronóstico de algunas enfermedades crónicas relacionadas con el mismo (Glenn and Stitt 2009; Semba, Ferrucci et al. 2009; Semba, Najjar et al. 2009). También son considerados elementos clave en las complicaciones vasculares de la diabetes mellitus (Yan, D’Agati et al. 2007).
Tienen un amplio espectro de efectos patológicos, incluyendo el aumento de la permeabilidad vascular, inhibición de la dilatación vascular al interferir con el óxido nítrico, la oxidación del LDL (Gugliucci and Bendayan 1996), y la ligación de células y entre ellas los macrófagos, las células endoteliales y las mesangiales para inducir la secreción de una gran variedad de citoquinas y con ello aumentar el estrés oxidativo (Gugliucci and Bendayan 1996; Yan, Li et al. 2007).
Concepto de lipoxidación o peroxidación lipídica. Se refiere a la degradación oxidativa de los lípidos. Es una reacción en cadena en el que los radicales libres capturan electrones de los lípidos de las membranas celulares, lo que afecta a sus propiedades y lleva a inducir daños celulares. Afecta sobre todo a los ácidos grasos poliinsaturados, porque contienen múltiples dobles enlaces entre los que hay grupos metileno con hidrógenos especialmente reactivos, y al colesterol. La reacción se detiene cuando dos radicales reaccionan y producen una especie no radicalaria. Esto se da únicamente cuando la concentración de especies radicalarias es tan elevada que existe una alta probabilidad de que dos radicales estén adyacentes.
La evolución biológica ha llevado a producir diferentes moléculas que aceleran la terminación al eliminar radicales libres del medio y proteger por tanto la membrana celular. Una de los más importantes es la vitamina E pero luego tenemos enzimas como las superóxido dismutasas, la catalasa y la peroxidasa.
Concepto de ALE. Las especies oxigenadas reactivas degradan los lípidos poliinsaturados, formando malondialdehído (MDA) (Pryor and Stanley 1975). Este compuesto es una de las muchas especies reactivas que provoca estrés oxidativo en las células y forma aductos en las proteínas, los llamados ALE (Advanced Lipoxidation End-Products) (Farmer and Davoine 2007). El MDA se considera biomarcador del nivel de estrés oxidativo en un organismo (Moore and Roberts 1998; Del Río, Stewart et al. 2005). MDA reacciona no sólo con proteínas sino también con el DNA para producir aductos altamente mutagénicos (Marnett 1999).
Se ha detectado una asociación directa de MDA con la aparición de algunas enfermedades crónicas (Buddi, Lin et al. 2002). El MDA ha sido detectado también en secciones de las articulaciones de pacientes con osteoartritis (Purchase 1991).
AGE/ALE en los alimentos. Los procesados: térmico, deshidratación, ionización, irradiación, curado...; el cocinado a alta temperatura; el recalentado; los fritos; el almacenado (principalmente después del cocinado)...; y especialmente el calor, son grandes productores de AGE/ALE en los alimentos por glicación y autooxidación de azúcares y lípidos, creando sabores y oscureciendo (dorando) los alimentos, a expensas de aumentar su acción proinflamatoria y tóxica.
Alimentos con mayor contenido en AGE/ALE. Los alimentos con mayor contenido en AGE/ALE serán: carnes y pescados horneados, asados, a la parrilla muy hechos...; quesos procesados; todos los alimentos fritos; alimentos deshidratados como la leche en polvo y el huevo en polvo; galletas, pastelería y bollería... y, en general los alimentos: industrializados, precocinados y cocinados a alta temperatura.
AGE/ALE endógenos. Los alimentos con elevado GI (índice glucémico) y también la fruta que contiene grandes cantidades de fructosa, altamente reactiva con las proteínas, son contribuyentes importantes para el desarrollo de AGEs endógenos. En las personas con niveles altos de glucosa y/o lípidos en sangre, se acumulan AGE/ALE.
Marcador de estrés oxidativo y glicosilación. La pentosidina es un AGE que puede determinarse en suero y orina, siendo un buen biomarcador de glicación y estrés oxidativo.
Factores de riesgo de exceso de AGE/ALE:
  • Humo de tabaco, por su contenido en AGE y producción de radicales libres.
  • Alimentación con abundantes alimentos fritos, horneados, asados, parrilla muy hechos...; por su elevado contenido en AGE/ALE.
  • Alimentación con abundantes: quesos maduros o curados, mantequilla, leche en polvo, postres lácteos procesados o cocinados: natillas, cremas, flanes...; por su elevado contenido en AGE/ALE.
  • Alimentación con abundantes embutidos, incluidos los jamones.
  • Alimentación con abundante café, cerveza y/o alcohol; por su elevada producción de AGE/ALE.
  • Alimentación basada en alimentos industrializados o precocinados: margarinas, galletas, bollería, pastelería, chips, galletas saladas, biscotes, aperitivos, cereales del desayuno tostados, frutos secos tostados, sopas deshidratadas, leche en polvo, huevos en polvo, carnes y pescados en conserva...; por su elevado contenido en AGE/ALE.
  • Alimentación con abundante fruta dulce, miel y edulcorantes con fructosa, por su alto contenido en fructosa, lo que propicia la glicación.
  • Alimentación basada en productos refinados: azúcar blanco, golosinas, galletas, bollería, pastelería, lácteos azucarados, bebidas dulces (Coca Cola, limonadas, naranjadas...), pan blanco, panes industrializados (de molde, panecillos, biscottes...), pasta blanca (espaguettis, macarrones, pizzas...), tortas y pastelitos (de trigo, maíz, arroz...), arroz blanco y aperitivos (de trigo, maíz, patata...). Por incrementar mucho el nivel de glucosa en sangre, propiciando la glicación, y por la deficiencia en nutrientes básicos (antioxidantes, coenzimas como las vitaminas B), que inhiben la glicación.
  • Alimentación con poco contenido en: verduras, hortalizas, frutas poco dulces, frutas del bosque, té y especias; por su alto contenido en nutrientes básicos y fitoquímicos antioxidantes que inhiben la formación de AGE/ALE.

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