есть ли взаимосвязь? – выпуск 8, том 82, 2017 – Биохимия
БИОХИМИЯ, 2017, том 82, вып. 8, с. 1138–1153
УДК 577.151
Обзор
© 2017 В.И. Муронец, А.К. Мельникова, З.Н. Сефербекова, К.В. Баринова, Е.В. Шмальгаузен
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: гликирование, гликолиз, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа, метилглиоксаль, альфа-синуклеин, бета-амилоидный пептид, прион.
Аннотация
В обзоре рассмотрена взаимосвязь разных типов гликирования белков, гликолиза и развития амилоидных нейродегенеративных заболеваний. Основное внимание уделено роли гликолитического фермента (глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы) в изменении концентрации карбонильных соединений: прежде всего, глицеральдегид-3-фосфата и метилглиоксаля. Высказано предположение, что различные модификации фермента — от окисления сульфгидрильных групп активного центра до гликирования сахарами — могут приводить к его инактивации, вызывающей прямое увеличение концентрации глицеральдегид-3-фосфата и опосредованное повышение содержания других альдегидов.
Основное внимание уделено гликированию мономерных форм этих белков метилглиоксалем, хотя большинство работ посвящено анализу присутствия «конечных продуктов гликирования» в уже сформированных агрегатах и фибриллах амилоидных белков. На наш взгляд, модификация агрегатов и фибрилл носит вторичный характер и не имеет важного значения для развития нейродегенеративных заболеваний. Гликирование же амилоидных белков карбонильными соединениями может быть одним из пусковых механизмов их трансформации в токсические формы. Отдельно рассмотрена возможная роль гликирования амилоидогенных белков в нарушении их деградации из-за предотвращения модификации убиквитином и белком «SUMO».чем опасно и как избежать?
Глюкоза необходима для нормального функционирования нашего тела. Но её избыток даёт побочное действие – гликирование белков организма, который ведёт к скорейшему старению, образованию морщин, сердечно-сосудистым и другим заболеваниям …
dreamstime.com
Глюкоза необходима для нормального функционирования нашего тела.
Головной мозг работает исключительно на глюкозе. Но её избыток даёт побочное действие, при котором сахар в крови вступает в реакцию с белками, нарушая функцию последних. В этом состоит суть процесса гликирования белков организма, который ведёт к скорейшему старению, образованию морщин, сердечно-сосудистым и другим заболеваниям.
Белки становятся не работоспособными, поскольку нарушается их структура. Вследствие гликирования эластина и коллагена (основных белков сосудистых стенок) развивается фиброз и атеросклероз. Стенки сосудов становятся хрупкими, теряется их эластичность, в них образуются трещины, которые заполняются холестериновыми бляшками.
Глюкоза содержится в любой ткани. С процессом гликирования белка мы сталкиваемся часто в повседневной жизни, когда поджариваем что-либо до хрустящей корочки. При воздействии высокой температуры глюкоза вступает в реакцию с белком ткани.
shutterstock.com
Схожие процессы запекания белков происходят и в организме человека, с той лишь разницей, что протекают они медленнее.
Наиболее опасны конечные продукты гликирования для сетчатки глаза и хрусталика, коронарных артерий и почек.
Возникают различные воспалительные процессы, развиваются остеоартрит, ревматоидый артрит, рак предстательной железы. Повышается свёртываемость крови, что увеличивает риск тромбозов и гипертонии.
Гликирование вызывает инсулиннезависимый диабет второго типа. Это приводит к высокому содержанию глюкозы в крови, а это в свою очередь к ещё большему накоплению конечных продуктов гликирования. Эта взаимосвязь и является основной причиной осложнений, которые даёт диабет.
Таким образом, для предотвращения гликирования белка в нашем организме, а следовательно, и для замедления старения, нам необходимо устранить причины, ведущие к нарушению функций белков и являющиеся преградой для здоровья и долголетия. Таких причин две.
- Излишнее потребление быстрых углеводов, продуктов с высоким гликемическим индексом. Гликемический индекс того или иного продукта – это показатель его влияния на уровень сахара крови после его употребления.
Он показывает быстроту усвоения источника сахара по сравнению с глюкозой, индекс которой принят за 100 процентов. Значения гликемического индекса выше семидесяти, считаются высокими. - Потребление гликированного белка в пищу. Вся жареная пища, приготовленная нами, содержит гликированный белок. Особенно опасны в этом плане готовые блюда общепита, в особенности еда в ресторанах, или так называемая «высокая кухня», где основное значение придаётся внешнему виду подаваемых блюд. Они содержат многократно больше продуктов гликирования, чем пища домашнего приготовления.
Он показывает быстроту усвоения источника сахара по сравнению с глюкозой, индекс которой принят за 100 процентов. Значения гликемического индекса выше семидесяти, считаются высокими.Food photo created by stockking — www.freepik.com
Чтобы не разрушать себя изнутри, нужно отказаться от жарки, как способа приготовления пищи. Еда, приготовленная при температуре ниже 120 градусов, не ведёт к образованию продуктов гликирования.
pixabay.com
Пищу можно готовить в микроволновке, варить, готовить на пару, тушить, бланшировать, мариновать в натуральном уксусе или лимонном соке и т.
д. Многие продукты можно и нужно употреблять в сыром виде.
Получается замкнутый круг. Углеводы нам жизненно необходимы, как источник энергии. А употребление углеводов ведёт к старению. Где же выход?
Наука пока не дала окончательного ответа на этот вопрос, но исследования в этом направлении ведутся. Возможно, скоро будет найдено средство, полностью предотвращающее гликирование белков в организме.
Уровень гликирования определяет скорость старения. Определить этот уровень можно, сдав анализ крови на гликированный гемоглобин (HbA1C). Анализ не обязательно проводить натощак. Оценить результаты анализа можно так: ниже 7,6 % – хорошо, от 7,6 до 9 % – удовлетворительно, выше 9 % – плохо.
Для успешной борьбы со старением следует привести в порядок свой образ питания. Для этого необходимо придерживаться принципов калорийно ограниченного питания, при помощи которого снижается уровень сахара крови, а соответственно снижается и вероятность реакции глюкозы крови с белками тела.
Кроме этого, калорийно ограниченное питание увеличивает аутофагию – процесс, обеспечивающий переваривание повреждённых белков и клеточного мусора. Структуры клеток обновляются и улучшаются их функции.
Очень хорошо способствует аутофагии проведение разгрузочных овощных дней 2–4 раза в месяц, когда вы в течение суток пьёте воду и едите неограниченно только овощи и никакой другой пищи.
При обычном, традиционном питании основным фактором риска является высокий гликемический индекс продуктов. Избежать высоких концентраций глюкозы в крови можно, употребляя продукты с невысокими значениями гликемического индекса, которые более медленно отдают глюкозу в кровь.
Некоторые продукты обладают небольшим гликемическим индексом, но содержат другие моносахара, которые ещё более вредны, чем глюкоза, – это фруктоза, содержащаяся в мёде и сладких фруктах, которая в десять раз активнее производит гликирование белков, а также лактоза – молочный сахар, содержащийся в молоке. Поэтому, ни мёд, ни молоко не могут быть рекомендованы как продукты для здоровья и долголетия, в связи с тем, что они способствуют только лишь ускоренному старению.
В образе здорового питания должно быть сведено к минимуму или вовсе исключено из рациона питания употребление быстрых углеводов, которые в избытке содержатся в выпечке, конфетах, сладких напитках (сладкий чай, фруктовые соки, сладкая газировка) и т. д.
Калорийно ограниченное питание следует строить в основном на употреблении большого количества овощей, бобовых, каш из различных круп, включая в меню не жареные рыбу и морепродукты, мясо птицы и немного нежирного мяса. То есть питание должно строиться в основном на медленных углеводах, полисахаридах, которые медленно без скачков, повышают уровень сахара крови, не усиливая процесс гликирования, а значит и старения, и надолго сохраняя чувство сытости.
Рекомендуем добавлять в углеводные блюда (например, в каши) и в напитки (например, в кофе) молотую корицу.
flickr.com
Корица понижает уровень сахара крови и действует по типу препаратов бигуанидов. Научно установлено, что куркума также эффективно снижает образование конечных продуктов гликирования.
Две этих специи должны всегда присутствовать в рационе для профилактики старения.
С одной стороны, контроль над своим питанием дело довольно хлопотное. С другой стороны – чрезвычайно полезное. Как с точки зрения здоровья и долголетия, так и с точки зрения материальных затрат. Основные компоненты такого питания – крупы для каш и свежие овощи – это самое малозатратное питание, какое только может быть.
Оцените статью и поделитесь в соцсетях
Что такое гликация кожи
«Разговор о гликации начнем с того, что это большой враг вашей кожи. Один из самых главных виновников морщин. Причем, гликация не просто способствует их появлению, а непосредственно в этом участвует. Морщины, которые появляются в следствии процесса гликации являются самыми глубокими.»
Представьте на минутку упрощенно внутренний вид нашей кожи. В реальности, для ее молодости нужно, чтобы коллагеновые волокна находились всю нашу жизнь в вертикальном, натянутом состоянии.
Так и есть от природы до определенного времени. Пока эту удивительно универсальную структуру молодости кто-то не испортит.
Это делает гликация с большой скоростью и легкостью. Она ломает наши волокна, словно деревянные палочки. Они падают, провисают, как разрушенный дом, покрывая лицо, руки и все наше любимое тело рвами морщин.
Известно, что цветок персидского шелкового дерева и его экстракт защищает кожу от гликации. Его в своей косметике использует швейцарский бренд ЮВЕНА.
От гликации особенно полезна ее линейка продуктов Ювена Juvelia. Она предотвращает гликирование, богата антиоксидантами, предоставляет защиту клеткам от глюкозы.
Самое главное вещество продуктов — экстракт персидского шелкового дерева. Он, по мнению ученых, оказался с оптимальными свойствами против гликирования кожного волокна. С сильным омолаживающим эффектом.
Надолго уменьшает отпечатки, оставляемые гликацией – усталый вид кожи, восстанавливает испорченные глюкозой белковые аминокислотные структуры и дает им длительную защиту. Укрепляет естественную систему детоксикации кожи, налаживает наполнение ее энергией. Быстро устраняет темные темные круги под глазами и опухлость. Уменьшает видимость морщин и пигментных пятен, порожденных сахаром.
Причины гликации
Процесс гликации называется гликированием. Осуществляется он на основании чрезмерного содержания в организме самой невинной глюкозы. Вообще-то, все даже самое полезное, может принести большой вред здоровью, если его очень много, нарушен естественный баланс. Если Вы сладкоежка, то собственноручно можете создать огромнейшие проблемы для сердца, вен, получить диабет и лишить себя молодой, эластичной румяной кожи.
Сахар не только сладок, но и смертельно вреден.
Его все чаще называют белой смертью. Сахар известен в многих формах по молекулярной сложности – глюкоза, углеводы, моносахариды, дисахариды, полисахариды, крохмал, целлюлоза…
В организме сахара расщепляются до глюкозы, которая всасывается в кровь и разносится по всему организму. Это универсальный источник энергии для всех живых существ, включая нас, основное движущее колесо всех процессов метаболизма.
Механизм гликации
Вредность сахара для кожи в слишком больших количествах была доказана учеными совсем недавно. Исследования обнаружили, что переизбыток углеводов ускоряет процессы старения кожи.
Из аминокислот построены все белки, включая коллаген. Так должно быть от природы. Но там не должен присутствовать сахар!
Происходит аномалия и глюкоза присоединяется к аминокислотным группам белков.
Метаболизм с такими трудностями справиться не может. Теряется эластичность, повреждаются белки коллагена и эластина, отвечающие за правильность структуры кожи. Разрушается не только кожа. Портятся сосуды, они стают пористыми. Сквозь их большие поры вешества крови проникают в ткани и образуют под нашими глазами темные синие круги и припухлые отеки.
Страдают также клетки, функции детоксикации. Кожа выглядит уставшей, появляется бледность. Поскольку, токсины выводятся плохо, то на коже могут появляться пигментные пятна.
Начинается цепной хаос, старость шагает семимильными шагами!
Что делать, чтобы предотвратить засахаривание кожи
Ведите здоровый образ жизни.
Вам надо знать, что многие сваренные овощи при варке превращаются в сахар – морковь, свекла, картошка. Сахар – это и хлеб, все мучное, отварные каши, мед. Виноград является почти 100% сахаром, очень много его в яблоках.
Ешьте много лиственных салатов, тофу, употребляйте полезные пробиотики, болгарский красный перец, помидоры, огурцы. Клеткам нужно много воды. Пейте ее не менее 8-ми стаканов в день. Много двигайтесь и пользуйтесь только очень качественной косметикой.
Бъюти-эксперт: Анна Лапина
для Allure Cosmetics
мусор внутри вашего тела, часть 1.
Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации Maillard reaction) — химическая реакция между аминокислотой и сахаром, которая, как правило, происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, когда в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи.
Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра.
Не будем путать гликацию и гликозилирование. Гликопротеины — важные биохимические соединения, образующиеся с помощью ферментов и выполняющие специфические функции. Примеры таких гликопротеинов – гиалуроновая кислота и хондроитин сульфат. Когда сахар реагирует с протеинами без участия ферментов, то в результате получаются AGE, которые вредны для организма. Т.о. если гликозилирование является нормальным, генетически контролируемым механизмом, протекающим с участием ферментов, то гликация – не ферментативный и не запрограммированный генами процесс, который не приносит пользы.
Глюкоза в своей обычной форме – D-глюкопираноза – довольно инертная молекула, являющаяся важнейшим источником питания клетки. Это единственный из сахаров, который циркулирует в организме в избытке. И, несмотря на то, что он относительно безвреден, он может стать опасным при трансформации в AGE в результате сложного, произвольно возникающего процесса, свойственного животным и растениям.
Этот процесс «потемнения» не требует участия ферментов, он зависит только от температуры и обилия реактивных компонентов.
На первом шаге этого процесса глюкоза и другие простые сахара вступают в реакцию с протеинами, а затем, соединяясь с аминокислотами и другими компонентами, запускают дальнейшую реакцию. Например, при гликации лизина получается фруктоза-лизин, которая может быть расщеплена на составляющие, такие как карбоксиметиллизин (CML) и пентосидин. В результате эластин и коллаген теряют способность разъединяться и на замену им образуются новые протеины.
Согласно теории Мэйларда, белковые сшивки образуются в результате повреждающего действия моносахаров. Этот процесс многоступенчатый.
Он начинается обратимой гликацией — восстановленный сахар (глюкоза, фруктоза, рибоза и др.) присоединяется к концевой α-аминогруппе белка. Происходит это спонтанно, без участия ферментов.
По сути дела, идет типичная реакция конденсации, известная из органической химии — реакция между альдегидной группой и α-аминогруппой, в результате которой образуются Шиффовы основания (Shiff bases).
В данном случае вещества, образованные первичной конденсацией белка и восстановленного сахара, называются продуктами Амадори (Amadori products). В дальнейшем продукты Амадори подвергаются различным, в большинстве своем необратимым, модификациям (окислению, конденсации, структурным перестройкам и проч.). В результате формируется достаточно разнообразная группа веществ, получившая обобщенное название Advanced Glycosylation End-products (AGE). AGE медленно накапливаются в тканях и обладают многими негативными эффектами.
Реакция гликирования включает несколько этапов: этап первый – конденсация.
Реакция Майяра начинается, когда карбонильная группа альдозы (HC=O) соединяется со свободной аминогруппой аминокислоты (-Nh3), обычно протеином или пептидом, в результате чего получается N-замещенный альдозиламин. Проще говоря, сахар соединяется с амино кислотой. В целом, это реакция дегидратации сахара с формированием воды, а продукт конденсации быстро теряет воду по мере превращения в основания Шиффа.
Основания Шиффа характеризуются двойной связью углерода с азотом, а азот в них связан с арильной или алкильной группой (H-C=N-R).
Далее основание Шиффа приобретает кольцевую структуру. Эта перестройка структуры под названием «перегруппировка Амадори» формирует кетозамин в процессе изменения молекулярной структуры вокруг атома кислорода. Если в качестве альдозы взять глюкозу, а в качестве аминокислоты глицерин, тогда в результате перегруппировки Амадори получим 1-амино-1-диокси-2-фруктозу или монофруктозаглицерин. Перегруппировка Амадори является ключевым этапом в формировании промежуточных компонентов, участвующих в реакции потемнения.
Этап второй – распад, разложение
Далее продукт, полученный в результате реакции Амадори, может распадаться тремя различными способами, в зависимости от условий. В разложении Стреккера (рис. 6) аминокислоты претерпевают окислительный распад под действием карбонильных компонентов, появляющихся в результате разложения кетозаминов.
В этой реакции разложения аминокислоты выходят из оснований Шиффа и затем проходят процесс декарбоксилирования, катализируемого кислотами. Новые основания Шиффа легко гидролизируются до аминов и альдегидов. В результате разложения Стеккера выделяется CO2 и происходит реакция трансаминации, которая соединяет азот с меланоидами. Образующиеся альдегиды вносят вклад в появление аромата и участвуют в формировании меланоидинов.
Этап третий гликирования – полимеризация и потемнение
Этот этап характеризуется образованием темного пигмента и запаха жареного. Образование меланоидинов является результатом полимеризации высоко реактивных компонентов на поздней стадии реакции Майяра. Это может характеризоваться не очень приятными или резкими запахами: появляется запах подгорелого, протухшего, запах лука, растворителя или капусты. Могут появляться и приятные ароматы – солода, поджаренной хлебной корочки, карамели или кофе. Химический состав этих компонентов не очень хорошо известен.
Конечные продукты гликации (AGE).
В конце этих всех преобразований образуются «конечные продукты гликации», Advanced Glycosylation End-products (AGE), которые оказывают неблагоприятный эффект на обмен веществ. Разумеется, среди этих соединений есть и относительно безвредные, а есть и очень токсичные. Для токсичных конечных продуктов гликации есть название – гликотоксины.
Реакция Майяра происходит не только при приготовлении пищи. Эта реакция между белками и сахарами (т. н. гликирование) имеет место и в живом организме. В нормальных условиях скорость реакции настолько мала, что её продукты успевают удаляться. Однако, при резком повышении сахара в крови при диабете реакция значительно ускоряется, продукты накапливаются и способны вызвать многочисленные нарушения (например, гиперлипидемии). Особенно это выражено в крови, где резко повышается уровень повреждённых белков (например, концентрация гликозилированного гемоглобина является показателем степени диабета).
Накопление изменённых белков в хрусталике вызывает тяжёлое нарушение зрения у больных диабетом. Накопление некоторых поздних продуктов реакции Майяра, так же как и продуктов окисления, которое происходит с возрастом, приводит к возрастным изменениям в тканях.
Наиболее распространённым поздним продуктом реакции является карбоксиметиллизин, производное лизина. Карбоксиметиллизин в составе белков служит биомаркером общего оксидативного стресса организма. Он накапливается с возрастом в тканях, например в коллагене кожи, и повышен при диабете.
В форме AGE глюкоза становится своеобразным молекулярным клеем, который делает кровеносные сосуды неэластичными и стенозными. Она вызывает воспаление, которое в свою очередь приводит к гипертрофии гладких сосудистых мышц и внеклеточного матрикса. Эти процессы способствуют атерогенезу (развитию атеросклероза), который протекает с большей скоростью у диабетиков из-за повышенного уровня глюкозы.
Два самых распространенных карбонильных конечных продукта гликации в теле – метилглиоксаль и глиоксаль.
Помните, что карбонилы — побочные продукты первой стадии реакции Майяра и являются реактивными соединениями. Метилглиоксаль и глиоксаль могут получаться из глюкозы без прохождения полного цикла реакции Майяра. В силу своей реактивности метилглиоксаль играет большую роль в образовании поздних продуктов гликирования в процессе реакции Майяра. Более того, он считается важнейшим из гликирующих реагентов (т. е. ковалентно связывающихся с амино-группами белков, таких как глюкоза, галактоза и др.), приводящих к нарушению функций белков при диабете и старении
Модификация биомолекул.
Под действием АGE модифицируются различные биомолекулы. Это, разумеется, приводит к ухудшению структуры различных органов. Одним из основных белков кожи, а также сухожилий, связок и костей является коллаген. Он составляет немного немало 20-30 % от массы всего тела. И именно происходящие с ним изменения ответственны за появление морщин, снижение эластичности кожи и т.п. В нормальном состоянии между триплетами тропоколлагена существуют сшивки, т.
е. ковалентные химические связи, которые придают коллагеновым волокнам необходимые механические свойства.
Однако с возрастом количество сшивок между тропоколлагеновыми единицами увеличивается. Этот процесс, протекающий с участием такого распространённого в тканях вещества, как глюкоза, более интенсивно происходит у больных сахарным диабетом. Именно изучение последнего и пролило свет на коллагеновую теорию старения.
Карбонильная группа восстанавливающих сахаров, к которым относится в том числе и такое распространённое в нашем организме вещество, какглюкоза, реагирует со свободными концевыми аминогруппами аминокислоты лизина, которым весьма богат коллаген. Это тривиальное превращение известно нам, химикам, как нуклеофильное присоединение по карбонильной группе, и зовётся реакцией Майяра. Продукт этой реакции с красивым названием основание Шиффа в дальнейшем претерпевает более сложные превращения с ещё более загадочными названиями, например, перегруппировку Амадори. Продукт Амадори в результате миграции протонов, циклизации и многочисленных дегидратаций превращается в активированное карбонильное соединение, с любовью присоединяющее остаток аргинина соседней цепи тропоколлагена, образуя, например, глюкозепановую сшивку.
Simplified scheme of the complex Maillard reaction and formation of some advanced glycation endproducts (AGEs) in vivo. CEL = carboxyethyllysine; MOLD = methylglyoxal lysine dimer; DOLD, 3-deoxyglucosone lysine dimer; CML, carboxymethyllysine; GOLD, glyoxal lysine dimer. Redrawn with permission from Monnier VM, Arch Biochem Biophys. 2003;419:1-15. |
Кстати, похожие процессы, правда, протекающие при высокой температуре, вызывают образование коричневой корочки на хлебобулочных изделиях. Вам эта коричневая корочка ничего не напоминает? К чему же приводит увеличение числа сшивок между молекулами коллагена? Первое следствие этого явления, как вы можете догадаться, — изменение механических свойств тканей. Естественно, это касается и кожи, которая с возрастом теряет свою эластичность, т.е. становится более жёсткой.
Представьте, что вы одновременно растягиваете обеими руками 5 резиновых жгутов.
А теперь представьте, что в нескольких местах эти жгуты связаны друг с другом узлами. Участки жгутов между узлами будут растягиваться в гораздо меньшей степени. Примерно то же самое происходит и кожей. Естественно, ситуация усугубляется тем, что с возрастом уменьшается и содержание коллагена в коже, так как падает активность ферментов, участвующих в его синтезе. Но даже если бы этого не происходило, то ситуация всё равно не сильно исправилась бы, так как расщепить коллаген с частыми сшивками, чтобы заменить его новым, гораздо труднее, чем с редкими.
Повреждения кровеносных сосудов.
Процесс гликирования коллагена запускает ряд осложенений в тех органах, где он играет важную структурную роль: кожа, хрусталик, почки, сосуды, межпозвоночные диски, хрящи и др.
Артериосклероз инициируют длительная гипергликемия, реакции химического гликирования цепей коллагена и эластина рыхлой соединительной ткани в результате химического воздействия глюкозы и ее метаболитов — гликотоксинов (глиоксаля и метилглиоксаля), формирования ими поперечных «сшивок» между волокнами коллагена и эластина.
В отличие от артериосклероза при атероматозе — основном проявлении атеросклероза — поражение артерий эластического типа происходит за счет накопления в интиме липидов — этерифицированных спиртом холестерином эссенциальных ненасыщенных и полиеновых жирных кислот, формирования бляшек в местах локализации оседлых макрофагов в интиме, очагов некроза и кальциноза; атероматоз не затрагивает коллагеновые и эластические структуры в стенке артерий.
Артериосклероз и атероматоз как проявление атеросклероза — это два самостоятельных патологических процесса в стенке артерий эластического типа. Артериолосклероз является следствием гликирования цепей коллагена и эластина в стенке артериол мышечного типа, постартериол, в эндотелии и перицитах обменных капилляров. Микроангиопатии инициируют только процессы гликирования и действия гликотоксинов, поскольку в артериолах мышечного типа нет интимы, которая является локальной интерстициальной тканью для сбора и утилизации биологического «мусора» из крови, из внутрисосудистого пула межклеточной среды
Прочие белки и ДНК.
Нуклеиновые кислоты и белки могут быть модифицированы путем присоединения Сахаров к их свободным аминогруппам, что ведет к структурной и функциональной перестройке молекул. Нуклеотиды и ДНК тоже подвергаются неэнзиматическому гликозилированию, что приводит к мутациям из-за прямого повреждения ДНК и инактивации систем репарации ошибок рекомбинации, а также вызывает повышенную ломкость хромосом. Неферментативное гликозирование биологически важных молекул становится все более важной областью в изучении диабета и процесса нормального старения.
В первую очередь страдают, то есть гликируются, долгоживущие белки: гемоглобины, альбумины, коллаген, кристаллины, липопротеиды низкой плотности. Последствия самые неприятные. Например, гликирование белков мембраны эритроцита делает ее менее эластичной, более жесткой, в результате чего ухудшается кровоснабжение тканей.
Из-за гликирования кристаллинов мутнеет хрусталик и, как следствие, развивается катаракта. Модифицированные таким образом белки мы можем обнаружить, а значит, они служат маркерами атеросклероза, сахарного диабета, нейродегенеративных заболеваний.
Врачам и диабетикам знаком один специфический конечный продукт гликации – А1с. Он образуется в результате реакции Амадори путем присоединения глюкозы к β-цепи нормального гемоглобина. Сегодня одна из фракций гликированного гемоглобина (HbА1c) — в числе основных биохимических маркеров диабета и сердечно-сосудистых заболеваний. Снижение уровня HbА1c на 1% уменьшает риск каких-либо осложнений при диабете на 20%.
Повреждения аминокислот.
К минусам гликирования нужно приписать и то, что реакция Майара снижает биологическую ценность белков, поскольку аминокислоты, особенно лизин, треонин, аргинин и метионин, которых чаще всего недостает в организме, после соединения с сахарами становятся недоступными для пищеварительных ферментов и, следовательно, не усваиваются.
Источники:
Википедия
http://humbio.ru/humbio/starenie/0000c7e9.htm
http://superhimik.livejournal.com/53967.html
http://www.fesmu.
ru/elib/Article.aspx?id=276075
http://vitazone.ru/forum/showthread.php?t=496
http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/432173/Ot_kulinarii_k_kulinokhimii
Углеводный обмен
В Клинико-диагностической лабораториивыполняются следующие исследования, отражающие состояние углеводного обмена:
Содержание глюкозы в сыворотке крови
Основным параметром, отражающим состояние углеводного обмена, является содержание глюкозы в сыворотке крови.
При целом ряде состояний содержание глюкозы в крови повышается (гипергликемия) или понижается (гипогликемия).
Наиболее часто гипергликемия развивается у пациентов, страдающих сахарным диабетом.
Снижение содержания глюкозы вызывают длительное голодание, нарушение всасывания углеводов, хронические заболевания печени, некоторые заболевания ЦНС, передозировка противодиабетических препаратов и др.
Материал для исследования: цельная кровь (антикоагулянт ЭДТА)
Содержание гликированного гемоглобина
При повышенных концентрациях глюкозы в крови она вступает во взаимодействие с белками плазмы, в том числе и с гемоглобином.
Степень гликирования гемоглобина зависит от концентрации глюкозы в крови и от длительности контакта глюкозы с гемоглобином.
Измерение данного показателя позволяет ретроспективно оценивать уровень гипергликемии при сахарном диабете.
Измерение гликированного гемоглобина осуществляется системой тестирования гликированного гемоглобина D10 производства Bio-Rad, США
Содержание фруктозамина
Фруктозамин представляет собой комплекс глюкозы с белками крови, чаще всего с альбумином.
При повышении уровня глюкозы в крови происходит её связывание с белками крови. Этот процесс называется гликирование или гликозилирование.
Если концентрация глюкозы в крови повышается, увеличивается количество гликированного белка – фруктозамина. Одновременно происходит связывание глюкозы с гемоглобином эритроцитов, образуется гликированный гемоглобин. Особенность реакции гликозилирования в том, что образовавшийся комплекс глюкоза+альбумин постоянно находится в крови, не разрушается, даже если уровень глюкозы приходит в норму.
Фруктозамин исчезает из крови через 2-3 недели, когда происходит распад белка. Срок жизни эритроцитов 120 дней, поэтому гликированный гемоглобин «задерживается» в крови дольше. Следовательно, фруктозамин, как представитель гликированных белков, показывает среднее содержание глюкозы в крови за две-три недели.
Определение фруктозамина проводят для оценки уровня глюкозы за небольшой период времени, что важно при смене схемы лечения для быстрой оценки её эффективности. Этот показатель будет информативен в некоторых случаях, когда анализ на гликированный гемоглобин может дать неправильный результат. К примеру, при железодефицитной анемии или при кровотечении снижается уровень гемоглобина в крови, с ним связывается меньшее количество глюкозы и образуется мало гликированного гемоглобина, хотя концентрация глюкозы в крови повышена. Следовательно, анализ на гликированный гемоглобин в данном случае неинформативен.
Определение фруктозамина может дать неверный результат при снижении уровня белков при нефротическом синдроме.
Нарушают образование фруктозамина большие дозы аскорбиновой кислоты.
Показания к выполнению анализа:
- Изменение схемы лечения у пациента с диагнозом сахарный диабет и необходимость контроля эффективности и лечения.
- Контроль уровня глюкозы в крови у беременных женщин с сахарным диабетом, у новорождённых.
- Контроль гликемии у пациентов с СД за краткосрочный период.
#гликирование Instagram posts — Gramhir.com
Итак, в предыдущем посте мы разобрали, что такое Гликация и КПГ. Давайте теперь определим, что способствует ее возникновению. КПГ могут накапливаться в нашем теле путем двух механизмов: поступая готовыми из продуктов питания и образовываться непосредственно в нашем теле. ЧТО УВЕЛИЧИВАЕТ ОБРАЗОВАНИЕ КПГ? ▪️Избыток сахара и углеводов в рационе.
Когда имеющийся диабет плохо компенсирован или вы просто едите много углеводов, то накапливаются КПГ и старение организма ускоряется.
▪️ Термическая обработка пищи свыше 120 градусов, и чем выше t, при которой происходило приготовление еды, тем выше в ней уровень КПГ. Все, что с корочкой — жаренная картошка, десерт крем-брюле, корочка на хлебе, мясе, курице — содержит КПГ. Поэтому применяем кулинарные хитрости для уменьшения образования AGE в продуктах ( это отдельная большая тема).
▪️Употребление большого количества свинины и говядины, фастфуда — в них наибольшее количество КПГ.
▪️Употребление продуктов, содержащих большое количество фруктозы (мёд, товары для диабетиков, кукурузный сироп, которого сейчас везде очень много, особенно в детском питании). Фруктоза в 100-200 раз более активна, чем глюкоза.
⠀
AGE ПРИВОДЯТ :
▪️к эндотелиальной дисфункции, а она в свою очередь к атеросклерозу
▪️к митохондриальной дисфункции и поражению нервной ткани (полинейропатии, болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз и др)
▪️склеиванию молекул коллагена и эластина соединительной ткани (морщины, поражение стенок сосудов, нарушение клубочковой фильтрации почек, поражение суставных связок, костей)
▪️к поражению ДНК и онкологии ВОЗМОЖНО ЛИ БОРОТЬСЯ С AGE или уменьшить их влияние на организм, чтобы сохранить нашу молодость и красоту? Безусловно, мы имеем в арсенале большой перечень для действий.
Но также существуют и препараты. Существует два механизма:
1️⃣Антиглаканты – препятствуют гликации.
2️⃣Дегликанты – разбирают уже слипшиеся молекулы, где белки уже склеились. Как воздействовать на AGE я подробно разбираю в методичке «ГЛИКАЦИЯ», раскрываю все явки-пароли 😁, которую вы можете посмотреть по ссылке в шапке профиля.
Но самое интересное кроется в генах! Готовлю пост 😉
Интересно разобрать генетику старения?
Страница статьи : Российский медицинский журнал
Harding J.J., Egerton M., van Heyningen R., Harding R.S. Diabetes, glaucoma, sex, and cataract: analysis of combined data from two case control studies. Br. J. Ophthalmol. 1993; 77(1): 2-6.
Rowe N. G., Mitchell P. G., Cumming R. G., Wans J. J. Diabetes, fasting blood glucose and age-related cataract: the Blue Mountains eye study. Ophthalmic. Epidemiol. 2000; 7(2): 103-14.
Hennis A.
, Wu S. Y., Nemesure B., Leske M. C. Barbados eye studies group. Risk factors for incident cortical and posterior subcapsular lens opacities in the Barbados eye studies. Arch. Ophthalmol. 2004; 122(4): 525-30.
Bahmani F., Bathaie S.Z., Aldavood S.J., Ghahghaei A. Glycine therapy inhibits the progression of cataract in streptozotocin-induced diabetic rats. Mol Vis. 2012; 18: 439-48. Epub 2012 Feb 11.
Pollreisz A., Schmidt-Erfurth U. Diabetic Cataract — Pathogenesis, Epidemiology and Treatment. J. Ophthalmol. 2010; 2010: 608751. doi: 10.1155/2010/608751. Epub 2010 Jun 17.
Ramana B.V., Raju T.N., Kumar V.V., Reddy P.U. Defensive role of quercetin against imbalances of calcium, sodium, and potassium in galactosemic cataract. Biol. Trace Elem. Res. 2007;119(1): 35-41.
Spector A. Review: oxidative stress and disease. J. Ocul. Pharmacol. Ther. 2000; 16(2): 193-201.
Chung S.
S., Ho E.C., Lam K.S., Chung S.K. Contribution of polyol pathway to diabetes-induced oxidative stress. J. Am. Soc. Nephrol. 2003; 14(8 Suppl 3): S233-6.
Yousefi R., Javadi S., Amirghofran S., Oryan A., Moosavi-Movahedi A.A. Assessment of structure, stability and aggregation of soluble lens proteins and alpha-crystallin upon non-enzymatic glycation: The pathomechanisms underlying cataract development in diabetic patients. Int. J. Biol. Macromol. 2016; 82: 328-38. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2015.10.036. Epub 2015 Oct 23.
Nagaraj R.H., Linetsky M., Stitt A.W. The pathogenic role of Maillard reaction in the aging eye. Amino Acids. 2012; 42(4): 1205-20. doi: 10.1007/s00726-010-0778-x. Epub 2010 Oct 21.
Fan X., Monnier V.M. Inhibition of crystallin ascorbylation by nucleophilic compounds in the hSVCT2 mouse model of lenticular aging. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2008; 49(11): 4945-52. doi: 10.1167/iovs.08-1813.
Epub 2008 Apr 17.
Ahmed N., Thornalley P.J., Dawczynski J. et al. Methylglyoxal-derived hydroimidazolone advanced glycation end products of human lens proteins. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2003; 44(12): 5287-92.
Luthra M., Balasubramanian D. Nonenzymatic glycation alters protein structure and stability. A study of two eye lens crystallins. J. Biol. Chem. 1993; 268(24): 18119-27.
Sisková A., Wilhelm J. Role of nonenzymatic glycation and oxidative stress on the development of complicated diabetic cataracts. Cesk. Fysiol. 2000; 49(1):16-21.
Karumanchi D.K., Karunaratne N., Lurio L., Dillon J.P., Gaillard E.R. Non-enzymatic glycation of α-crystallin as an in vitro model for aging, diabetes and degenerative diseases. Amino Acids. 2015; 47(12): 2601-8. doi: 10.1007/s00726-015-2052-8. Epub 2015 Jul 28.
Perry R.E., Swamy M.S., Abraham E.C. Progressive changes in lens crystalline glycation and high-molecular-weight aggregate formation leading to cataract development in streptozotocin-diabetic rats.
Exp. Eye Res. 1987; 44(2): 269-82.
Fan X., Zhang J., Theves M., Strauch C., Nemet I., Liu X., Qian J., Giblin F.J., Monnier V.M. Mechanism of lysine oxidation in human lens crystallins during aging and in diabetes. J Biol. Chem. 2009; 284(50): 34618-27. doi:10.1074/jbc.M109.032094. Epub 2009 Oct 23.
Linetsky M., Raghavan C.T., Johar K., Fan X., Monnier V.M., Vasavada A.R., Nagaraj R.H. UVA light-excited kynurenines oxidize ascorbate and modify lens proteins through the formation of advanced glycation end products: implications for human lens aging and cataract formation. J. Biol. Chem. 2014;289(24):17111-23. doi:10.1074/jbc.M114.554410. Epub 2014 May 5.
Holm T., Raghavan C.T., Nahomi R., Nagaraj R.H., Kessel L. Effects of photobleaching on selected advanced glycation end products in the human lens. BMC Res Notes. 2015; 8: 5. doi: 10.1186/s13104-015-0977-3.
Liang J.J., Fu L.
Conformational study of N(epsilon)-(carboxymethyl)lysine adducts of recombinant gamma C-crystallin. J. Protein Chem. 2001; 20(8): 641-5.
Saraswat M., Suryanarayana P., Reddy P.Y., Patil M.A., Balakrishna N., Reddy G.B. Antiglycating potential of Zingiber officinalis and delay of diabetic cataract in rats. Mol Vis. 2010; 16: 1525-37.
Franke S., Dawczynski J., Strobel J., Niwa T., Stahl P., Stein G. Increased levels of advanced glycation end products in human cataractous lenses. J. Cataract Refract Surg. 2003; 29(5): 998-1004.
Ghanem AA1, Elewa A, Arafa LF. Pentosidine and N-carboxymethyl-lysine: biomarkers for type 2 diabetic retinopathy. Eur. J. Ophthalmol. 2011; 21(1) :48-54.
Monnier V.M., Sell D.R., Genuth S. Glycation products as markers and predictors of the progression of diabetic complications. Ann N Y Acad Sci. 2005; 1043: 567-81.
Semba R.
D., Najjar S.S., Sun K., et al. Serum carboxymethyl-lysine, an advanced glycation end product, is associated with increased aortic pulse wave velocity in adults. Am J Hypertens. 2009; 22(1): 74-9. doi: 10.1038/ajh.2008.320. Epub 2008 Nov 20.
Thornalley P.J., Battah S., Ahmed N., Karachalias N., Agalou S., Babaei-Jadidi R., Dawnay A. Quantitative screening of advanced glycation end products in cellular and extracellular proteins by tandem mass spectrometry. Biochem. J. 2003; 375(Pt 3): 581-92.
Ahmed M.U., Thorpe S.R., Baynes J.W. Identification of N-epsilon-carboxymethyllysine as a degradation product of fructoselysine in glycated protein. J. Biol. Chem.1986; 261(11):4889-94.
Kumar P.A., Kumar M.S., Reddy G.B. Effect of glycation on alpha-crystallin structure and chaperone-like function. Biochem J. 2007; 408(2): 251-8.
Stitt A.W. The Maillard reaction in eye diseases. Ann N Y Acad Sci.
2005; 1043:582-97.
Frye E.B., Degenhardt T.P., Thorpe S.R., Baynes J.W. Role of the Maillard reaction in aging of tissue proteins. Advanced glycation end product-dependent increase in imidazolium cross-links in human lens proteins. J. Biol. Chem. 1998; 273 (30): 18714-9.
Shamsi F.A., Sharkey E., Creighton D., Nagaraj R.H. Maillard reactions in lens proteins: methylglyoxal-mediated modifications in the rat lens. Exp. Eye Res. 2000;70 (3): 369-80.
Saraswat M., Suryanarayana P., Reddy P.Y., Patil M.A., Balakrishna N., Reddy G.B. Antiglycating potential of Zingiber officinalis and delay of diabetic cataract in rats. Mol. Vis. 2010; 16: 1525-37.
Jairajpuri D.S., Fatima S., Jairajpuri Z.S. Glycation induced physicochemical changes in low-density lipoprotein and its role in promoting cholesterol accumulation in macrophages along with antiglycation effect of aminoguanidine. Advances in Biological Chemistry.
2015; 5: 203-214. doi: 10.4236/abc.2015.55017.
Lin Y.T., Tseng Y.Z., Chang K.C. Aminoguanidine prevents fructose-induced arterial stiffening in Wistar rats: aortic impedance analysis. Exp Biol Med (Maywood). 2004; 229(10): 1038-45.
Osicka T.M, Yu Y., Panagiotopoulos S., Clavant S.P., Kiriazis Z., Pike R.N., Pratt L.M., Russo L.M., Kemp B.E., Comper W.D., Jerums G. Prevention of albuminuria by aminoguanidine or ramipril in streptozotocin-induced diabetic rats is associated with the normalization of glomerular protein kinase C. Diabetes. 2000; 49(1): 87-93.
Yan H., Guo Y., Zhang J., Ding Z., Ha W., Harding J.J. Effect of carnosine, aminoguanidine, and aspirin drops on the prevention of cataracts in diabetic rats. Mol. Vis. 2008; 14: 2282-91.
Stevens A. The effectiveness of putative anti-cataract agents in the prevention of protein glycation. J. Am. Optom. Assoc. 1995; 66(12): 744-9.
Harding J.J. Pharmacological treatment strategies in age-related cataracts. Drugs Aging. 1992; 2(4): 287-300.
Chen A.S., Taguchi T., Sugiura M., Wakasugi Y., Kamei A., Wang M.W., Miwa I. Pyridoxal-aminoguanidine adduct is more effective than aminoguanidine in preventing neuropathy and cataract in diabetic rats. Horm Metab Res. 2004; 36(3):183-7.
Song Y., Zhang F., Ying C., Kumar K.A., Zhou X. Inhibition of NF-κB activity by aminoguanidine alleviates neuroinflammation induced by hyperglycemia. Metab. Brain Dis. 2017; 32(5): 1627-37.
Spasov A., Brel A., Litvinov R., Lisina S., Kucheryavenko A., Budaeva Yu., Salaznikova O., Rashchenko A., Shamshina D., Batrakov V, Ivanov A.V. Evaluation of n-hydroxy-, n-metoxy-, and n-acetoxybenzoyl- substituted derivatives of thymine and uracil as new substances for prevention and treatment of long-term complications of diabetes mellitus.
Russian Journal of Bioorganic Chemistry. 2018; 44(6): 769-77.
Savateev K., Fedotov V., Butorin I., Eltsov O., Slepukhin P., Ulomsky E., Rusinov V., Litvinov R., Babkov D., Khokhlacheva E., Radaev P., Vassiliev P., Spasov A. Nitrothiadiazolo[3,2-a]pyrimidines as promising antiglycating agents. Eur. J. Med.Chem. 2020;185: 111808.
Sell D.R., Nelson J.F., Monnier V.M. Effect of chronic aminoguanidine treatment on age-related glycation, glycoxidation, and collagen cross-linking in the Fischer 344 rat. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 2001; 56(9): B405-11.
Suryanarayana P., Saraswat M., Mrudula T., Krishna T.P., Krishnaswamy K., Reddy G.B. Curcumin and turmeric delay streptozotocin-induced diabetic cataract in rats. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2005; 46(6):2092-9.
Abdul Nasir N.A., Agarwal R., Sheikh Abdul Kadir S.H., Vasudevan S., Tripathy M., Iezhitsa I., Mohammad Daher A.
, Ibrahim M.I., Mohd Ismail N. Reduction of oxidative-nitrosative stress underlies anticataract effect of topically applied tocotrienol in streptozotocin-induced diabetic rats. PLoS One. 2017;12(3): e0174542.
Taniguchi T., Kawakami H., Sawada A, Iwaki M., Tsuji A., Sugiyama K., Kitazawa Y. Effects of nitric oxide synthase inhibitor on intraocular pressure and ocular inflammation following laser irradiation in rabbits. Curr Eye Res. 1998; 17(3): 308-15.
Carr B.C., Emigh C.E., Bennett L.D., Pansick A.D., Birch D.G., Nguyen C. Towards a treatment for diabetic retinopathy: Intravitreal Toxicity and Preclinical Safety Evaluation of Inducible Nitric Oxide Synthase Inhibitors. Retina. 2017; 37(1): 22-31.
Neufeld A.H., Sawada A., Becker B. Inhibition of nitric-oxide synthase 2 by aminoguanidine provides neuroprotection of retinal ganglion cells in a rat model of chronic glaucoma. Proc. Natl. Acad. Sci. USA.
1999; 96(17): 9944-8.
Latendresse J.R. Fixation of Testes and Eyes Using a Modified Davidson’s Fluid: Comparison with Bouin’s Fluid and Conventional Davidson’s Fluid. Latendresse J.R., Warbrittion A.R., Jonassen H., Creasy D.M. Toxicologic pathology. 2002; 30(4): 524-33.
Саркисов Д.С., Перов Ю.Л., ред. Микроскопическая техника: Руководство. М.: Медицина,; 1996
Nakayama H., Mitsuhashi T., Kuwajima S., Aoki S., Kuroda Y., Itoh T., Nakagawa S.Immunochemical detection of advanced glycation end products in lens crystallins from streptozocin-induced diabetic rat. Diabetes. 1993; 42(2): 345-50.
Agardh E., Hultberg B., Agardh C. Effects of inhibition of glycation and oxidative stress on the development of cataract and retinal vessel abnormalities in diabetic rats. Curr. Eye Res. 2000; 21(1): 543-9.
Kumari K., Umar S., Bansal V., Sahib M.K. Inhibition of diabetes-associated complications by nucleophilic compounds.
Diabetes. 1991;40(8): 1079-84.
Балашевич Л.И., Измайлов А. С., ред. Диабетическая офтальмопатия. СПб.: Человек; 2012
Роль гликирования в патогенезе старения и его предотвращении с помощью растительных продуктов и физических упражнений
J Exerc Nutrition Biochem. 2017 30 сентября; 21 (3): 55–61.
Чан-Сик Ким
1. Отдел исследований конвергенции корейской медицины, Корейский институт восточной медицины, Тэджон, Республика Корея,
Сок Парк
2. Департамент спортивного лидерства, Университет Квангун, Сеул, Республика Корея,
Чонхён Ким
3. Кафедра патологии полости рта, Школа стоматологии, Национальный университет Чонбук, Чонджу, Республика Корея,
1. Отдел исследований конвергенции корейской медицины, Корейский институт восточной медицины, Тэджон, Республика Корея,
2. Департамент спортивного лидерства, Университет Квангун, Сеул, Республика Корея,
3.
Кафедра патологии полости рта, Школа стоматологии, Национальный университет Чонбук, Чонджу,
Республика Корея,
Поступила в редакцию 26 июня 2017 г .; Пересмотрено 8 августа 2017 г .; Принято 9 августа 2017 г.
Авторские права © Корейское общество диетического питания, 2017 г. © Чан-Сик Ким и др., 2017 г .; Лицензиат Journal of Exercise Nutrition and Biochemistry. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что исходная работа должным образом цитируется.Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.
Abstract
[Назначение]
Конечные продукты улучшенного гликирования (AGE) представляют собой неферментативные модификации белков или липидов после воздействия сахаров. В этом обзоре представлены процесс гликирования и AGE, а также обсуждается вредное влияние AGE на процесс старения.
[Методы]
Рассмотрены результаты исследований на людях и животных, изучающих механизмы и эффекты AGE. Кроме того, дается обзор публикаций, посвященных средствам ослабления стресса гликирования с помощью ингибиторов AGE или физических упражнений.
[Результаты]
Возрастные группы образуются в условиях гипергликемии и / или естественного процесса старения. Многочисленные публикации продемонстрировали ускорение процесса старения под действием AGE. Экзогенные AGE в диетических продуктах также вызывают дисфункцию органов и старение тканей. Различные травяные добавки или регулярные физические упражнения благотворно влияют на гликемический контроль и окислительный стресс с последующим снижением накопления AGE во время старения.
[Заключение]
Подавление образования и накопления AGE в тканях может привести к увеличению продолжительности жизни.
Ключевые слова: Конечные продукты гликирования, старение, гликирование, растительные продукты, физические упражнения
ВВЕДЕНИЕ
Старение определяется как прогрессирующая потеря эффективности биохимических и физиологических процессов, которая происходит вплоть до смерти 1 . Для объяснения процесса старения был предложен ряд теорий. Одна из теорий состоит в том, что аномальное накопление биологических отходов в организме вызывает старение органа или тканей 2, 3 .
Гликирование — это спонтанная неферментативная реакция свободных восстанавливающих сахаров со свободными аминогруппами белков, ДНК и липидов, которая образует продукты Амадори. Продукты Amadori подвергаются множеству необратимых реакций дегидратации и перегруппировки, которые приводят к образованию конечных продуктов гликирования (AGE).
Этот процесс был впервые представлен Луи-Камилем Майяром в 1912 г. 4 . Процесс гликирования приводит к потере функции белка и нарушению эластичности тканей, таких как кровеносные сосуды, кожа и сухожилия 5-7 .Реакция гликирования сильно ускоряется при гипергликемии и окислительном стрессе тканей 8 . Это означает, что он участвует в патогенезе диабетических осложнений и старения 9 . Поскольку не существует ферментов для удаления гликированных продуктов из человеческого тела, процесс гликирования хорошо согласуется с теорией о том, что накопление метаболических отходов способствует старению.
Окислительный стресс играет очень важную роль в механизме образования и накопления AGE, и был вовлечен в качестве ключевого фактора в прогрессирование различных заболеваний, включая хронические заболевания, такие как диабет, болезнь Альцгеймера и старение 10-12 .Окислительный стресс, а точнее окислительное повреждение белков, все чаще считается центральным механистическим фактором в этом контексте, поскольку он связан с модификациями активности биологических соединений и клеточных процессов, которые могут быть связаны с патологической средой. Окислительный стресс подпитывается образованием избыточных активных форм кислорода (АФК) в результате автоокисления глюкозы, а также неферментативным ковалентным присоединением молекул глюкозы к циркулирующим белкам, что приводит к образованию AGE 13 .
Натуральные фитохимические вещества и продукты относительно безопасны для потребления человеком по сравнению с синтетическими соединениями, относительно недороги и доступны в формах для приема внутрь. Поиск ингибитора образования AGE выявил несколько природных продуктов, которые препятствуют процессу гликирования. Ряд лекарственных трав, диетических растений и фитосоединений ингибируют гликирование белков как in vitro, так и in vivo 14 . Эти натуральные продукты с высокой антиоксидантной способностью могут быть многообещающими агентами для предотвращения гликирования и образования AGE.Их активность против AGE может быть одним из механизмов их благотворного воздействия на здоровье человека 15 .
Многочисленные предыдущие отчеты указывают на то, что постепенное снижение системной антиоксидантной способности является причиной биологического старения 16 .
Другие данные подтверждают широко распространенное мнение о том, что физические упражнения улучшают системную антиоксидантную активность 17 . Физические упражнения могут снизить окислительный стресс у животных моделей грызунов 18, 19 . Умеренные физические упражнения вызывают экспрессию антиоксидантных ферментов, что приводит к снижению окислительного стресса 20 .Кроме того, регулярные физические упражнения снижают уровни AGE в почечных тканях крыс Zucker с ожирением 21 и положительно влияют на гликемический контроль у пациентов с диабетом 22 . Следовательно, физические упражнения могут быть мощным оружием против AGE образования и связанных с AGE процессов старения.
В этом обзоре мы обсуждаем влияние AGE на процесс старения. Мы также рассматриваем потенциальную ингибирующую активность растительных продуктов и физических упражнений при возрастной дисфункции органов, вызванной гликированием и / или AGE, а также подчиненными механизмами.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛИКАЦИИ и ВОЗРАСТА
Возрастные группы первоначально были идентифицированы в процессе приготовления пищи в результате неферментативной реакции между сахарами и белками в пищевых продуктах; эта реакция называется реакцией Майяра 4 . Процесс гликирования инициируется химической реакцией между реакционноспособной карбонильной группой сахара или альдегида с нуклеофильной свободной аминогруппой белка, что приводит к быстрому образованию нестабильного основания Шиффа. Затем этот аддукт подвергается перегруппировке с образованием обратимого и более стабильного продукта Амадори.Эти промежуточные продукты подвергаются дальнейшему необратимому окислению, дегидратации, полимеризации и реакциям поперечного сшивания, что приводит к образованию AGE в течение от нескольких дней до недель (). Некоторые важные соединения AGE показаны на.
Процесс гликирования, ведущий к образованию конечных продуктов гликирования (AGE). Иллюстрация из Bohlender et al.
, 2005.
Примеры биологически значимых конечных продуктов гликирования (AGE). Иллюстрация из Садовской-Бартоз и Бартош, 2016.
РОЛЬ ВОЗРАСТА В СТАРЕНИИ
Накопление гликозилированных макромолекул, включая белки, является признаком старения как у людей, так и у экспериментальных животных. Накопление AGE было показано у Drosophila melanogaster и Caenorhabditis elegans. Содержание AGE у молодых (10-дневных) мух D. melanogaster на 44% ниже, чем у стареющих (75-дневных) мух 23 . C. elegans, выращенные в условиях высокого содержания глюкозы (40 мМ), имеют более короткую продолжительность жизни и повышенное содержание AGE 24 .показывает имеющиеся доказательства накопления AGE при старении и при различных патологиях.
Таблица 1.
Накопление AGE в тканях при старении.
| Ткань | ВОЗРАСТ | Комментарий | Ссылка | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сердце | CML | Возрастает с возрастом | 68 | Pentos9 69 | ||||
| Коллаген легкого | Пентосидин | Увеличение с возрастом | 70 | |||||
| Сухожилие надколенника | Пентосидин | Возрастание | 6214 | 71 | ||||
| Стекловидное тело | Пентозидин | Накопление с возрастом | 72 | |||||
| Ооциты | Пентозидин | Увеличиваются с возрастом | 0 | 73 | Пентозидин | 73 | Инкрементный дискse с возрастом | 74 |
| Хрящ | Pentosidine CEL, CML | Увеличение с возрастом | 75 |
Гликация — один из эндогенных механизмов старения, который происходит и самопроизвольно со временем, но при диабете, почечной недостаточности и воспалении 25 .
AGE накапливаются в тканях и органах при многих возрастных дегенеративных заболеваниях. Эти токсические аддукты (гликотоксины) участвуют в дисфункции клеток, особенно у пациентов с диабетом и пожилых организмов. Образование и накопление AGE у пациентов с диабетом приводит к сосудистым изменениям, ведущим к диабетической васкулопатии.
Существует три основных механизма, с помощью которых AGE вызывают повреждение внеклеточного матрикса (ECM) и клеток, тем самым способствуя старению и возрастным заболеваниям: (1) накопление AGE в ECM (таких как коллаген и эластичные волокна) и перекрестное связывание между AGE и ECM, вызывающее снижение эластичности соединительной ткани, (2) гликозилированные модификации внутриклеточных белков, вызывающие потерю исходной клеточной функции, и (3) взаимодействие AGE с их клеточным рецептором (RAGE), приводящее к последующая активация воспалительных сигнальных путей, генерация АФК и апоптоз 26 .
Гликация внеклеточных белков вызывает перекрестное сшивание коллагеновых и эластических волокон.
Как следствие, эластичность ECM изменяется, особенно влияя на функции сосудов. Существует явная корреляция между концентрацией N- (карбоксиметил) -лизина (CML) в сыворотке крови и жесткостью сосудов у пожилых людей 27 . Изменение баланса между синтезом и деградацией ЕСМ с помощью гликозилированных модификаций может ускорить старение кожи и повысить ее жесткость 28 .Кроме того, сшивание между AGE и коллагеном ухудшает механические свойства коллагена. В частности, поперечное сшивание AGE с коллагеном сосудистой стенки изменяет его структуру и функцию, облегчая образование бляшек и гиперплазию базальной мембраны 29 .
Гликация также влияет на внутриклеточные белки. Внутриклеточная AGE-модификация сигнальных молекул может нарушать клеточные функции и экспрессию генов 30 . Например, активность нескольких антиоксидантных ферментов, включая каталазу, глутатионпероксидазу и глутатионредуктазу, снижается за счет гликозилированных модификаций.
Изменение активности этих ферментов увеличивает клеточный окислительный стресс 31, 32 . Кроме того, гликированные белки обычно удаляются посредством убиквитин-зависимого протеолиза, опосредованного 20S протеасомами. AGE-модификации могут нарушать эту протеолитическую деградацию, способствуя дальнейшему увеличению клеточного содержания гликозилированных белков 33 .
RAGE — это наиболее охарактеризованная молекула клеточной поверхности, распознающая AGE. Взаимодействие между AGE и его рецептором изменяет функции клеток и органов в основном через воспалительные молекулы, что приводит к старению.RAGE регулирует ряд жизненно важных клеточных процессов, таких как воспаление, апоптоз, передача сигналов АФК, пролиферация, аутофагия и старение 34, 35 .
ДИЕТИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ
Реакции эндогенного гликации происходят спонтанно с небольшой долей сахаров, всасываемых в кишечнике 36 . Однако пища является важным источником экзогенных AGE. Роль пищевых AGE и их взаимодействие с RAGE во время старения была недавно продемонстрирована 37 .Реакция Майяра часто используется для улучшения цвета, вкуса, аромата и текстуры продуктов. Однако значительное образование AGE происходит, когда сахар готовится с белками 38 .
В модели мышей кормление AGE-диетой в течение 16 недель способствовало увеличению сывороточных уровней AGE на 53%. 39 . Урибарри и др. сообщили, что у пациентов с почечной недостаточностью уровень ХМЛ в крови увеличился на 29% у тех, кто придерживался диеты, богатой AGE, в то время как снижение CML на 34% было обнаружено в группе, получавшей диету с низким AGE 40 .В модели на мышах 9-месячное диетическое воздействие ХМЛ ускоряло эндотелиальную дисфункцию и старение артерий. Эти результаты предполагают, что диета, ограничивающая AGE, может быть эффективным способом снизить нагрузку AGE на человеческий организм.
ИНГИБИТОРЫ ВОЗРАСТА
Существует значительный интерес к терапевтическому потенциалу агентов, которые могут ингибировать образование AGE или разрушать AGE-опосредованные поперечные связи 41, 42 .
В качестве ингибиторов AGE было предложено несколько синтетических или натуральных агентов.
Аминогуанидин был впервые представлен как ингибитор AGE 43 . Ингибиторы AGE, включая аминогуанидин и пиридоксамин, предотвращают накопление AGE, взаимодействуя с высокореактивными карбонильными частицами и действуя как ловушки карбонила 44, 45 . В предыдущих сообщениях аминогуанидин предотвращал диабетические почечные, ретинальные и нервные осложнения за счет ингибирования образования AGE 46 . Однако из-за опасений по поводу безопасности, связанных с его побочными эффектами, включая прооксидантную активность 47 и ингибирование NO-синтазы 48 , аминогуанидин нельзя использовать клинически 49 .
Недавно несколько исследователей предположили, что новый агент может разрушать предварительно сформированные поперечные связи белков, производных от AGE. Первый идентифицированный разрушитель AGE, бромид N-фенацилтиазолия, был представлен в 1996 году.
Поскольку бромид N-фенацилтиазолия нестабилен in vitro, он не был клинически успешным. Еще одно соединение, алагебриум 50 , было разработано в качестве разжижителя AGE. Алагебриум может обратить вспять накопление AGE in vivo 51 . Однако клинические исследования этих соединений были прекращены, и ни один из известных разрушителей AGE не используется в клинической практике.
Растительные продукты считаются относительно безопасными для употребления человеком по сравнению с синтетическими лекарствами. Таким образом, поиск средств против старения с использованием растительных продуктов увеличивается 52 . Многие растительные продукты обладают мощной антигликационной активностью, и эта активность аналогична или даже сильнее, чем у аминогуанидина. Например, некоторые полифенолы могут ингибировать процесс гликирования in vitro. Флавоноиды — это основной класс полифенолов. Сообщалось о свойствах против гликирования различных флавоноидов, таких как кемпферол, генистеин, кверцитрин и кверцетин 53-56 .
Недавно мы продемонстрировали сильное свойство эпикатехина разрушать AGE in vitro и in vivo. Это соединение разрушало предварительно сформированный гликированный сывороточный альбумин in vitro и уменьшало накопление AGE в тканях сетчатки крыс, которым вводили экзогенный AGE 42 . В структуре AGE боковые цепи, присоединенные к атомам углерода пиррольного кольца, подвержены нуклеофильной атаке 57 . Поскольку C6 и C8 на A-кольце эпикатехина являются нуклеофильными 58 , эпикатехин может атаковать и разрушать поперечные связи AGE.
ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ на ВОЗРАСТ
Многие предыдущие отчеты показали способность физической активности улучшать гликемический контроль с последующим снижением накопления AGE у пациентов с диабетом и во время старения 36, 59 . В модели на крысах 12 недель умеренных физических упражнений снизили содержание CML и RAGE в сосудах аорты 60 . Другое исследование показало, что у крыс, которые выполняли упражнения на беговой дорожке от позднего среднего возраста до 35 месяцев, уровень AGE в сердечных тканях был ниже по сравнению с контрольными животными того же возраста 61 .
У людей, тренировавшихся на протяжении всей жизни, содержание поперечных связей AGE в сухожилие надколенника на 21% ниже, чем у нетренированных субъектов того же возраста 62 . Недавно мы также показали положительный эффект регулярных упражнений на накопление AGE в почках. В частности, регулярные упражнения значительно предотвращали отложение AGE в почках у стареющих крыс, вызванных D-галактозой. Мы также показали, что упражнения на беговой дорожке снижают накопление ХМЛ и обладают ретинопротекторным действием у мышей естественного возраста 63 .
Регулярная физическая активность благотворно влияет на физическую работоспособность, гипертонию, окислительный стресс и метаболизм липидов 64, 65 . В частности, физические упражнения эффективно подавляют образование АФК и улучшают активность антиоксидантных ферментов 66 . Повышенная потребность в энергии, вызванная физическими упражнениями, может уменьшить количество реактивных промежуточных продуктов, доступных для гликирования 21 .
Поскольку реакция гликирования белка запускается и ускоряется АФК, ингибирование образования AGE регулярными упражнениями может быть основным механизмом антиоксидантной активности, связанной с упражнениями.Кроме того, образование AGE можно замедлить или ослабить за счет эффективного гликемического контроля 67 . Следовательно, можно предположить, что регулярные физические упражнения также могут улучшить гликемический контроль, что ослабляет образование и накопление AGE в тканях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В этом обзоре мы даем представление об антигликационной активности растительных продуктов и физических упражнений. Существуют обширные научные данные, подтверждающие накопление AGE со старением и возрастными заболеваниями.Таким образом, мы предполагаем, что ингибирование процесса гликирования и удаление существующих продуктов гликирования может продлить срок службы. В этом смысле диетические травяные добавки или физиологические упражнения могут иметь явные преимущества в снижении нагрузки AGE на наш организм.
Благодарности
Этот документ частично основан на прошлых исследованиях, частично финансируемых Корейским институтом планирования и оценки технологий в области продовольствия, сельского хозяйства, лесного хозяйства и рыболовства (IPET), финансируемым Министерством сельского хозяйства, продовольствия и сельских районов (316023-05-2-CG000 и 116081-03-2-CG000) и Корейский институт восточной медицины (K17810).
Список литературы
1. Харман Д. Процесс старения. Proc Natl Acad Sci U S A . 1981; 78: 7124–8.[Харман Д. Процесс старения. Proc Natl Acad Sci U S. A. 1981; 78: 7124-8.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 2. Гладышев В.Н. О причинах старения и контроле продолжительности жизни: неоднородность ведет к неизбежному накоплению повреждений, вызывающих старение; контроль состава повреждений и скорости накопления определяет продолжительность жизни. Биологические исследования . 2012; 34: 925–9.
[Гладышев В.Н.О причинах старения и контроле продолжительности жизни: неоднородность ведет к неизбежному накоплению повреждений, вызывающих старение; контроль состава повреждений и скорости накопления определяет продолжительность жизни.
Биологические исследования. 2012; 34: 925-9.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 3. Гладышев В.Н. Причина старения: неслучайное повреждение, вызванное несовершенством, определяет процесс старения и контроль продолжительности жизни. Тенденции Генет . 2013; 29: 506–12. DOI: 10.1016 / j.tig.2013.05.004. [Гладышев В.Н. Причина старения: неслучайное повреждение, вызванное несовершенством, определяет процесс старения и контроль продолжительности жизни.Тенденции Genet. 2013; 29: 506-12.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Майяр Л. Action des Acides Amines sur les Sucres; Методика образования меланоидинов. C R Acad Sci . 1912; 154: 66–8.
[Майяр Л. Action des Acides Amines sur les Sucres; Методика образования меланоидинов. C R Acad Sci. 1912; 154: 66-8.] [Google Scholar] 5. Продам DR, Monnier VM. Молекулярные основы артериальной жесткости: роль гликирования — мини-обзор. Геронтология .2012; 58: 227–37. DOI: 10,1159 / 000334668.
[Продать DR, Monnier VM. Молекулярные основы артериальной жесткости: роль гликирования — мини-обзор. Геронтология. 2012; 58: 227-37.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Semba RD, Nicklett EJ, Ferrucci L. Способствует ли накопление конечных продуктов гликирования фенотипу старения? Дж. Геронтол А Биол Науки и Медицины . 2010; 65: 963–75.
[Semba RD, Nicklett EJ, Ferrucci L. Способствует ли накопление конечных продуктов гликирования фенотипу старения? J Gerontol A Biol Sci Med Sci.2010; 65: 963-75.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 7. Нгуен HP, Катта Р. Сахарный провал: гликозилирование и роль диеты в старении кожи. Skin Therapy Lett . 2015; 20: 1–5.
[Nguyen HP, Katta R. Sugar Sag: Glycation and the Role of Diet in Aging Skin. Skin Therapy Lett. 2015; 20: 1-5.] [PubMed] [Google Scholar] 8. Ахмед Н., Торналли П.Дж. Количественный скрининг белковых биомаркеров раннего гликирования, продвинутого гликирования, окисления и нитрозирования в клеточных и внеклеточных белках с помощью тандемной масс-спектрометрии с мониторингом множественных реакций.
Biochem Soc Trans . 2003; 31: 1417–22. DOI: 10.1042 / bst0311417. [Ахмед Н., Торналли П.Дж. Количественный скрининг белковых биомаркеров раннего гликирования, продвинутого гликирования, окисления и нитрозирования в клеточных и внеклеточных белках с помощью тандемной масс-спектрометрии с мониторингом множественных реакций. Biochem Soc Trans. 2003; 31: 1417-22.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9. Суджи Г., Сиваками С. Глюкоза, гликирование и старение. Биогеронтология . 2004; 5: 365–73. DOI: 10.1007 / s10522-004-3189-0.
[Суджи Г., Сиваками С. Глюкоза, гликирование и старение. Биогеронтология. 2004; 5: 365-73.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Браунли М. Продвинутое гликозилирование белков при диабете и старении. Анну Рев Мед . 1995; 46: 223–34.
[Brownlee M. Расширенное гликозилирование белков при диабете и старении. Annu Rev Med. 1995; 46: 223-34.] [PubMed] [Google Scholar] 11. Baynes JW. Роль оксидантного стресса в развитии осложнений диабета.
Диабет . 1991; 40: 405–12. DOI: 10.2337 / диабет. 40.4.405. [Baynes JW. Роль оксидантного стресса в развитии осложнений диабета. Сахарный диабет. 1991; 40: 405-12.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Ян С.Д., Ян С.Ф., Чен Х, Фу Дж., Чен М., Куппусами П. и др. Неферментативно гликированный тау при болезни Альцгеймера вызывает окислительный стресс нейронов, приводящий к экспрессии генов цитокинов и высвобождению амилоидного бета-пептида. Нат Мед . 1995; 1: 693–9.
[Ян С.Д., Ян С.Ф., Чен Х, Фу Дж., Чен М., Куппусами П. и др.Неферментативно гликированный тау при болезни Альцгеймера вызывает окислительный стресс нейронов, приводящий к экспрессии генов цитокинов и высвобождению амилоидного бета-пептида. Nat Med. 1995; 1: 693-9.] [PubMed] [Google Scholar] 13. Джакко Ф, Браунли М. Окислительный стресс и диабетические осложнения. Circ Res . 2010; 107: 1058–70. DOI: 10.1161 / circresaha.110.223545.
[Джакко Ф, Браунли М. Окислительный стресс и диабетические осложнения.
Circ Res. 2010; 107: 1058-70.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14.Peng X, Ma J, Chen F, Wang M. Природные ингибиторы против образования конечных продуктов гликирования. Продовольственная функция . 2011; 2: 289–301. DOI: 10.1039 / c1fo10034c. [Peng X, Ma J, Chen F, Wang M. Природные ингибиторы против образования конечных продуктов гликирования. Food Funct. 2011; 2: 289-301.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Садовска-Бартош И., Бартош Г. Влияние ингибиторов гликирования на старение и возрастные заболевания. Механическое старение .2016; 160: 1–18. DOI: 10.1016 / j.mad.2016.09.006.
[Sadowska-Bartosz I, Bartosz G. Влияние ингибиторов гликирования на старение и возрастные заболевания. Mech Aging Dev. 2016; 160: 1-18.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Ким Дж. У., Но Дж. К., Икено Ю., Ю. Б. П., Чой Дж. С., Йокодзава Т. и др. Возрастные изменения окислительно-восстановительного статуса сыворотки крови крыс. Arch Gerontol Geriatr .
2002; 34: 9–17. DOI: 10.1016 / s0167-4943 (01) 00178-9. [Kim JW, No JK, Ikeno Y, Yu BP, Choi JS, Yokozawa T., et al. Возрастные изменения окислительно-восстановительного статуса сыворотки крови крыс.Arch Gerontol Geriatr. 2002; 34: 9-17.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Radak Z, Chung HY, Naito H, Takahashi R, Jung KJ, Kim HJ и др. Возрастное увеличение окислительного стресса и активация ядерного фактора kappaB в печени крыс ослабляются регулярными упражнениями. FASEB J . 2004; 18: 749–50.
[Radak Z, Chung HY, Naito H, Takahashi R, Jung KJ, Kim HJ, et al. Возрастное увеличение окислительного стресса и активация ядерного фактора kappaB в печени крыс ослабляются регулярными упражнениями.FASEB J. 2004; 18: 749-50.] [PubMed] [Google Scholar] 18. Асгар М., Джордж Л., Лохандвала М.Ф. Физические упражнения уменьшают окислительный стресс и воспаление, а также восстанавливают функцию почечных рецепторов дофамина D1 у старых крыс. Am J Physiol Renal Physiol .
2007; 293: F914–9. DOI: 10.1152 / ajprenal.00272.2007. [Асгар М., Джордж Л., Локхандвала М.Ф. Физические упражнения уменьшают окислительный стресс и воспаление, а также восстанавливают функцию почечных рецепторов дофамина D1 у старых крыс. Am J Physiol Renal Physiol. 2007; 293: F914-9.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Наварро А., Гомес С., Лопес-Сеперо Дж. М., Боверис А. Благоприятное влияние умеренных физических упражнений на старение мышей: выживаемость, поведение, окислительный стресс и перенос электронов в митохондриях. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 2004; 286: R505–11. DOI: 10.1152 / ajpregu.00208.2003.
[Наварро А., Гомес С., Лопес-Сеперо Дж. М., Боверис А. Благоприятное влияние умеренных физических упражнений на старение мышей: выживаемость, поведение, окислительный стресс и перенос электронов в митохондриях.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2004; 286: R505-11.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Гомес-Кабрера М.С., Доменек Э.
, Вина Дж. Умеренные упражнения — это антиоксидант: активация антиоксидантных генов тренировкой. Свободный Радик Биол Мед . 2008; 44: 126–31. DOI: 10.1016 / j.freeradbiomed.2007.02.001. [Гомес-Кабрера М.К., Доменек Э., Вина Дж. Умеренные упражнения — антиоксидант: активация антиоксидантных генов тренировкой. Free Radic Biol Med. 2008; 44: 126-31.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21.Бур П., Селек П., Бехуляк М., Гранчич П., Кебис А., Кукан М. и др. Регулярные умеренные упражнения снижают повышенное гликирование и улучшают раннюю диабетическую нефропатию у тучных крыс Zucker. Метаболизм . 2009; 58: 1669–77. DOI: 10.1016 / j.metabol.2009.05.025.
[Boor P, Celec P, Behuliak M, Grancic P, Kebis A, Kukan M, et al. Регулярные умеренные упражнения снижают повышенное гликирование и улучшают раннюю диабетическую нефропатию у тучных крыс Zucker. Обмен веществ. 2009; 58: 1669-77.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22.Бул Н.Г., Хаддад Э., Кенни Г.П., Уэллс Г.
А., Сигал Р.Дж. Влияние физических упражнений на гликемический контроль и массу тела при сахарном диабете 2 типа: метаанализ контролируемых клинических испытаний. ЯМА . 2001; 286: 1218–27. [Буль Н.Г., Хаддад Э., Кенни Г.П., Уэллс Г.А., Сигал Р.Дж. Влияние физических упражнений на гликемический контроль и массу тела при сахарном диабете 2 типа: метаанализ контролируемых клинических испытаний. ДЖАМА. 2001; 286: 1218-27.] [PubMed] [Google Scholar] 23. Oudes AJ, Herr CM, Olsen Y, Fleming JE.Возрастное накопление конечных продуктов гликирования у взрослых особей Drosophila melanogaster. Механическое старение . 1998. 100: 221–229. DOI: 10.1016 / s0047-6374 (97) 00146-2.
[Oudes AJ, Herr CM, Olsen Y, Fleming JE. Возрастное накопление конечных продуктов гликирования у взрослых особей Drosophila melanogaster. Mech Aging Dev. 1998; 100: 221-9.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Schlotterer A, Kukudov G, Bozorgmehr F, Hutter H, Du X, Oikonomou D, et al. C. elegans как модель для исследования сокращения продолжительности жизни, опосредованного высоким содержанием глюкозы.
Диабет . 2009. 58: 2450–6. DOI: 10.2337 / db09-0567. [Schlotterer A, Kukudov G, Bozorgmehr F, Hutter H, Du X, Oikonomou D, et al. C. elegans как модель для исследования сокращения продолжительности жизни, опосредованного высоким содержанием глюкозы. Сахарный диабет. 2009; 58: 2450-6.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Отт С., Якобс К., Хаук Э., Наваррете Сантос А., Грюн Т., Симм А. Роль конечных продуктов гликирования в передаче сигналов в клетках. Редокс Биол . 2014; 2: 411–29. DOI: 10.1016 / j.редокс.2013.12.016.
[Отт С., Якобс К., Хаук Э., Наваррете Сантос А., Грун Т., Симм А. Роль конечных продуктов продвинутого гликирования в передаче сигналов в клетках. Редокс Биол. 2014; 2: 411-29.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Schalkwijk CG, Miyata T. Раннее и продвинутое неферментативное гликирование при диабетических сосудистых осложнениях: поиск терапии. Аминокислоты . 2012; 42: 1193–204.
DOI: 10.1007 / s00726-010-0779-9. [Schalkwijk CG, Miyata T. Раннее и продвинутое неферментативное гликирование при диабетических сосудистых осложнениях: поиск терапевтических средств.Аминокислоты. 2012; 42: 1193-204.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Далал М., Сан К., Каппола А.Р., Ферруччи Л., Красто С., Фрид Л.П. и др. Связь сывороточного фактора роста фибробластов 23 с сердечно-сосудистыми заболеваниями у пожилых женщин, проживающих в сообществе. Eur J Endocrinol . 2011; 165: 797–803. DOI: 10.1530 / eje-11-0577.
[Dalal M, Sun K, Cappola AR, Ferrucci L, Crasto C, Fried LP, et al. Связь сывороточного фактора роста фибробластов 23 с сердечно-сосудистыми заболеваниями у пожилых женщин, проживающих в сообществе.Eur J Endocrinol. 2011; 165: 797-803.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Пейджон Х., Цукки Х., Руссе Ф., Монье В.М., Асселинеу Д. Старение кожи путем гликирования: уроки реконструированной модели кожи.
Clin Chem Lab Med . 2014; 52: 169–74. DOI: 10.1515 / cclm-2013-0091. [Пейджон Х., Цукки Х., Руссе Ф., Монье В.М., Асселинеу Д. Старение кожи за счет гликирования: уроки реконструированной модели кожи. Clin Chem Lab Med. 2014; 52: 169-74.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29.Ульрих П., Керами А. Гликирование белков, диабет и старение. Недавнее исследование Prog Horm Res . 2001; 56: 1–21. DOI: 10.1210 / rp.56.1.1.
[Ульрих П., Керами А. Гликирование белков, диабет и старение. Недавние Prog Horm Res. 2001; 56: 1-21.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Яо Д., Тагучи Т., Мацумура Т., Пестелл Р., Эдельштейн Д., Джардино И. и др. Высокий уровень глюкозы увеличивает транскрипцию ангиопоэтина-2 в эндотелиальных клетках микрососудов за счет модификации mSin3A метилглиоксалем. Дж. Биол. Хим. .2007. 282: 31038–45. DOI: 10.1074 / jbc.m704703200.
[Яо Д., Тагучи Т., Мацумура Т., Пестелл Р., Эдельштейн Д., Джардино И. и др. Высокий уровень глюкозы увеличивает транскрипцию ангиопоэтина-2 в эндотелиальных клетках микрососудов за счет модификации mSin3A метилглиоксалем.
J Biol Chem. 2007; 282: 31038-45.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Wu L, Juurlink BH. Повышенный метилглиоксаль и окислительный стресс в гладкомышечных клетках сосудов крыс с гипертонией. Гипертония . 2002; 39: 809–14. DOI: 10.1161 / hy0302.105207. [Wu L, Juurlink BH. Повышенный метилглиоксаль и окислительный стресс в гладкомышечных клетках сосудов крыс с гипертонией. Гипертония. 2002; 39: 809-14.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Бакала Х, Ладус Р., Бараибар М.А., Фриге Б. Дифференциальная экспрессия и гликативное повреждение влияют на специфические митохондриальные белки при старении в печени крысы. Biochim Biophys Acta . 2013; 1832: 2057–67. DOI: 10.1016 / j.bbadis.2013.07.015.
[Бакала Х, Ладус Р., Бараибар Массачусетс, Фриге Б.Дифференциальная экспрессия и гликативное повреждение влияют на специфические митохондриальные белки при старении в печени крыс. Biochim Biophys Acta. 2013; 1832: 2057-67.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33.
Риг С., Грюн Т. Окисление белков при старении: играет ли оно роль в прогрессировании старения? Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал . 2015; 23: 239–55. DOI: 10.1089 / ars.2014.6062. [Риг С., Грюн Т. Окисление белков при старении: играет ли оно роль в прогрессировании старения? Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал. 2015; 23: 239-55.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34.Boulanger E, Wautier MP, Wautier JL, Boval B, Panis Y, Wernert N, et al. AGE связываются с мезотелиальными клетками посредством RAGE и стимулируют экспрессию VCAM-1. Почки Инт . 2002; 61: 148–56. DOI: 10.1046 / j.1523-1755.2002.00115.x.
[Boulanger E, Wautier MP, Wautier JL, Boval B, Panis Y, Wernert N, et al. AGE связываются с мезотелиальными клетками посредством RAGE и стимулируют экспрессию VCAM-1. Kidney Int. 2002; 61: 148-56.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Roca F, Grossin N, Chassagne P, Puisieux F, Boulanger E.Гликация: ангиогенный парадокс при старении и возрастных расстройствах и заболеваниях.
Aging Res Rev. . 2014; 15: 146–60. DOI: 10.1016 / j.arr.2014.03.009. [Roca F, Grossin N, Chassagne P, Puisieux F, Boulanger E. Гликация: ангиогенный парадокс при старении и возрастных расстройствах и заболеваниях. Aging Res Rev.2014; 15: 146-60.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Omsland TK, Bangstad HJ, Berg TJ, Kolset SO. Конечные продукты гликозилирования и гипергликемия. Тидсскр Нор Лаэгефорен .2006; 126: 155–8.
[Omsland TK, Bangstad HJ, Berg TJ, Kolset SO. Конечные продукты продвинутого гликирования и гипергликемия. Tidsskr Nor Laegeforen. 2006; 126: 155-8.] [PubMed] [Google Scholar] 37. Grossin N, Auger F, Niquet-Leridon C, Durieux N, Montaigne D, Schmidt AM и др. Пищевой белок, обогащенный ХМЛ, вызывает функциональное старение артерий у мышей RAGE-зависимым образом. Мол Нутр Пищевой Рес . 2015; 59: 927–38. DOI: 10.1002 / mnfr.201400643.
[Grossin N, Auger F., Niquet-Leridon C., Durieux N, Montaigne D, Schmidt AM, et al.Пищевой белок, обогащенный ХМЛ, вызывает функциональное старение артерий у мышей RAGE-зависимым образом.
Mol Nutr Food Res. 2015; 59: 927-38.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Stopper H, Schinzel R, Sebekova K, Heidland A. Генотоксичность конечных продуктов продвинутого гликирования в клетках млекопитающих. Cancer Lett . 2003; 190: 151–156. DOI: 10.1016 / s0304-3835 (02) 00626-2. [Stopper H, Schinzel R, Sebekova K, Heidland A. Генотоксичность конечных продуктов продвинутого гликирования в клетках млекопитающих. Cancer Lett.2003; 190: 151-6.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39. Пеппа М., Брем Х., Эрлих П., Чжан Дж. Г., Цай В., Ли Зи и др. Неблагоприятные эффекты пищевых гликотоксинов на заживление ран у мышей с генетическим диабетом. Диабет . 2003. 52: 2805–13. DOI: 10.2337 / диабет.52.11.2805.
[Peppa M, Brem H, Ehrlich P, Zhang JG, Cai W., Li Z, et al. Неблагоприятные эффекты пищевых гликотоксинов на заживление ран у мышей с генетическим диабетом. Сахарный диабет. 2003; 52: 2805-13.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40.Урибарри Дж., Пеппа М.
, Цай В., Голдберг Т., Лу М., Хе С. и др. Ограничение пищевых гликотоксинов снижает чрезмерное количество конечных продуктов гликирования у пациентов с почечной недостаточностью. Дж. Ам Соц Нефрол . 2003. 14: 728–31. DOI: 10.1097 / 01.asn.0000051593.41395.b9. [Урибарри Дж., Пеппа М., Цай В., Голдберг Т., Лу М., Хе С. и др. Ограничение пищевых гликотоксинов снижает чрезмерное количество конечных продуктов гликирования у пациентов с почечной недостаточностью. J Am Soc Nephrol. 2003; 14: 728-31.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41.Huebschmann AG, Regensteiner JG, Vlassara H, Reusch JE. Конечные продукты диабета и продвинутого гликоксидации. Уход за диабетом . 2006; 29: 1420–32. DOI: 10.2337 / dc05-2096.
[Huebschmann AG, Regensteiner JG, Vlassara H, Reusch JE. Конечные продукты диабета и продвинутого гликоксидации. Уход за диабетом. 2006; 29: 1420-32.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Ким Дж., Ким К. С., Мун МК, Ким Дж. С.. Эпикатехин разрушает предварительно сформированный гликированный сывороточный альбумин и обращает вспять накопление в сетчатке конечных продуктов гликирования.
Eur J Pharmacol . 2015; 748: 108–14. DOI: 10.1016 / j.ejphar.2014.12.010. [Ким Дж., Ким С.С., Мун М.К., Ким Дж. С.. Эпикатехин разрушает предварительно сформированный гликированный сывороточный альбумин и обращает вспять накопление в сетчатке конечных продуктов гликирования. Eur J Pharmacol. 2015; 748: 108-14.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 43. Браунли М., Влассара Х., Куни А., Ульрих П., Керами А. Аминогуанидин предотвращает индуцированное диабетом перекрестное связывание белков артериальной стенки. Наука . 1986; 232: 1629–32. DOI: 10.1126 / science.3487117.
[Браунли М., Влассара Н., Куни А., Ульрих П., Керами А. Аминогуанидин предотвращает индуцированное диабетом перекрестное связывание белков стенок артерий. Наука. 1986; 232: 1629-32.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Ло Т.В., Селвуд Т., Торналли П.Дж. Реакция метилглиоксаля с аминогуанидином в физиологических условиях и предотвращение связывания метилглиоксаля с белками плазмы. Биохим Фармакол .
1994; 48: 1865–70. DOI: 10.1016 / 0006-2952 (94)-3. [Lo TW, Selwood T., Thornalley PJ.Реакция метилглиоксаля с аминогуанидином в физиологических условиях и предотвращение связывания метилглиоксаля с белками плазмы. Biochem Pharmacol. 1994; 48: 1865-70.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Торнали П.Дж., Юрек-Георгий А, Аргиров О.К. Кинетика и механизм реакции аминогуанидина с альфа-оксоальдегидами глиоксалем, метилглиоксалем и 3-дезоксиглюкозоном в физиологических условиях. Биохим Фармакол . 2000. 60: 55–65.
[Thornalley PJ, Юрек-Георгий А, Аргиров О.К.Кинетика и механизм реакции аминогуанидина с альфа-оксоальдегидами глиоксалем, метилглиоксалем и 3-дезоксиглюкозоном в физиологических условиях. Biochem Pharmacol. 2000; 60: 55-65.] [PubMed] [Google Scholar] 46. Thornalley PJ. Использование аминогуанидина (пимагедина) для предотвращения образования конечных продуктов гликирования. Арч Биохим Биофиз . 2003; 419: 31–40. DOI: 10.1016 / j.abb.2003.08.
013. [Thornalley PJ. Использование аминогуанидина (пимагедина) для предотвращения образования конечных продуктов гликирования.Arch Biochem Biophys. 2003; 419: 31-40.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Суджи Г., Сиваками С. Повреждение ДНК производством свободных радикалов аминогуанидином. Энн Н. Ю. Акад. Наук . 2006; 1067: 191–9. DOI: 10.1196 / annals.1354.023.
[Суджи Г., Сиваками С. Повреждение ДНК в результате продукции свободных радикалов аминогуанидином. Ann N Y Acad Sci. 2006; 1067: 191-9.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Тилтон Р.Г., Чанг К., Хасан К.С., Смит С.Р., Петраш Дж.М., Миско Т.П. и др. Профилактика диабетической сосудистой дисфункции с помощью гуанидинов.Ингибирование синтазы оксида азота по сравнению с образованием конечного продукта гликирования. Диабет . 1993; 42: 221–32. DOI: 10.2337 / diab.42.2.221.
[Tilton RG, Chang K, Hasan KS, Smith SR, Petrash JM, Misko TP, et al. Профилактика диабетической сосудистой дисфункции с помощью гуанидинов.
Ингибирование синтазы оксида азота по сравнению с образованием конечного продукта гликирования. Сахарный диабет. 1993; 42: 221-32.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Тургут Ф., Болтон В.К. Новые потенциальные терапевтические средства при диабетической болезни почек. Am J Kidney Dis . 2010; 55: 928–40. DOI: 10.1053 / j.ajkd.2009.11.021. [Тургут Ф, Болтон В.К. Новые потенциальные терапевтические средства при диабетической болезни почек. Am J Kidney Dis. 2010; 55: 928-40.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Wolffenbuttel BH, Boulanger CM, Crijns FR, Huijberts MS, Poitevin P, Swennen GN, et al. Разрушители конечных продуктов гликирования восстанавливают свойства крупных артерий при экспериментальном диабете. Proc Natl Acad Sci U S A . 1998. 95: 4630–4. DOI: 10.1073 / пнас.95.8.4630.
[Wolffenbuttel BH, Boulanger CM, Crijns FR, Huijberts MS, Poitevin P, Swennen GN, et al. Разрушители конечных продуктов гликирования восстанавливают свойства крупных артерий при экспериментальном диабете.
Proc Natl Acad Sci U S. A. 1998; 95: 4630-4.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Сугияма С., Мията Т., Уэда Й., Танака Х., Маеда К., Кавашима С. и др. Уровни пентозидина в плазме у пациентов с диабетом: конечный продукт продвинутого гликирования. Дж. Ам Соц Нефрол .1998. 9: 1681–8. [Sugiyama S, Miyata T., Ueda Y, Tanaka H, Maeda K, Kawashima S, et al. Уровни пентозидина в плазме у пациентов с диабетом: конечный продукт продвинутого гликирования. J Am Soc Nephrol. 1998; 9: 1681-8.] [PubMed] [Google Scholar] 52. Ли Х.С., Юнг Ш., Юн Б.С., Ли К.В. Выделение хебуловой кислоты из Terminalia chebula Retz. и его антиоксидантное действие на изолированные гепатоциты крысы. Arch Toxicol . 2007; 81: 211–8. DOI: 10.1007 / s00204-006-0139-4.
[Ли ХС, Юнг Ш, Юн Б.С., Ли К.В.Выделение хебуловой кислоты из Terminalia chebula Retz. и его антиоксидантное действие на изолированные гепатоциты крысы. Arch Toxicol. 2007; 81: 211-8.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 53.
Lv L, Shao X, Chen H, Ho CT, Sang S. Genistein ингибирует образование конечных продуктов гликирования, улавливая метилглиоксаль. Chem Res Toxicol . 2011; 24: 579–86. DOI: 10.1021 / tx100457h. [Lv L, Shao X, Chen H, Ho CT, Sang S. Genistein ингибирует образование конечных продуктов гликирования, улавливая метилглиоксаль.Chem Res Toxicol. 2011; 24: 579-86.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 54. Bournival J, Francoeur MA, Renaud J, Martinoli MG. Кверцетин и сезамин защищают нейрональные клетки PC12 от окисления, вызванного высоким содержанием глюкозы, нитрозативного стресса и апоптоза. Омоложение . 2012; 15: 322–33. DOI: 10.1089 / rej.2011.1242.
[Bournival J, Francoeur MA, Renaud J, Martinoli MG. Кверцетин и сезамин защищают нейрональные клетки PC12 от окисления, вызванного высоким содержанием глюкозы, нитрозативного стресса и апоптоза.Rejuvenation Res. 2012; 15: 322-33.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 55. Садовска-Бартош И., Галиняк С., Бартош Г.
Кинетика гликоксидации бычьего сывороточного альбумина метилглиоксалем и глиоксалем и его предотвращение различными соединениями. Молекулы . 2014; 19: 4880–96. DOI: 10,3390 / молекулы180.
[Sadowska-Bartosz I, Galiniak S, Bartosz G. Кинетика гликоксидации бычьего сывороточного альбумина метилглиоксалем и глиоксалем и его предотвращение различными соединениями. Молекулы. 2014; 19: 4880-96.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 56. Xie Y, Chen X. Структуры, необходимые полифенолам для ингибирования образования конечных продуктов гликирования. Curr Drug Metab . 2013; 14: 414–31. DOI: 10,2174 / 1389200211314040005.
[Xie Y, Chen X. Структуры, необходимые полифенолам для ингибирования образования конечных продуктов гликирования. Curr Drug Metab. 2013; 14: 414-31.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 57. Баба С., Осакабе Н., Нацуме М., Муто Ю., Такидзава Т., Терао Дж. Сравнение in vivo биодоступности (+) — катехина, (-) — эпикатехина и их смеси у перорально вводимых крыс.
J Nutr . 2001; 131: 2885–91. [Баба С., Осакабе Н., Нацуме М., Муто Й., Такидзава Т., Терао Дж. Сравнение in vivo биодоступности (+) — катехина, (-) — эпикатехина и их смеси у перорально вводимых крыс. J Nutr. 2001; 131: 2885-91.] [PubMed] [Google Scholar] 58. Ван Л., Тиан В., Увайс З., Ли Дж., Ли Х, Гуан Р. и др. Прерыватель AGE ALT-711 плюс инсулин может восстанавливать эректильную функцию у крыс с диабетом 1 типа, вызванным стрептозоцином. Дж. Секс Мед . 2014; 11: 1452–62. DOI: 10.1111 / jsm.12533.
[Wang L, Tian W., Uwais Z, Li G, Li H, Guan R, et al. Прерыватель AGE ALT-711 плюс инсулин может восстанавливать эректильную функцию у крыс с диабетом 1 типа, вызванным стрептозоцином. J Sex Med. 2014; 11: 1452-62.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 59. Пантелеева И.Г., Рогозкин В.А. Влияние физической нагрузки на гликирование сывороточных белков у крыс с индуцированным диабетом. Росс Физиол Ж Им И М Сеченова . 2001; 87: 1202–7.
[Пантелеева И.
Г., Рогозкин В.А. Влияние физической нагрузки на гликирование сывороточных белков у крыс с индуцированным диабетом.Росс Физиол Ж Им И М Сеченова. 2001; 87: 1202-7.] [PubMed] [Google Scholar] 60. Гу Q, Ван Б., Чжан XF, Ма Ю.П., Лю Дж.Д., Ван XZ. Вклад рецептора для конечных продуктов гликирования в защитные эффекты сосудистой сети при тренировках у старых крыс. Eur J Pharmacol . 2014; 741: 186–94. DOI: 10.1016 / j.ejphar.2014.08.017. [Гу Q, Ван Б., Чжан XF, Ма Ю. П., Лю Дж. Д., Ван XZ. Вклад рецептора для конечных продуктов гликирования в защитные эффекты сосудистой сети при тренировках у старых крыс.Eur J Pharmacol. 2014; 741: 186-94.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 61. Райт KJ, Томас MM, Betik AC, Belke D, Hepple RT. Физические упражнения, начатые в позднем среднем возрасте, ослабляют сердечный фиброз и накопление конечного продукта гликирования у стареющих крыс. Опыт Геронтол . 2014; 50: 9–18. DOI: 10.1016 / j.exger.2013.11.006.
[Райт К.Дж., Томас М.
М., Бетик А.С., Белке Д., Хеппл RT. Физические упражнения, начатые в позднем среднем возрасте, ослабляют сердечный фиброз и накопление конечного продукта гликирования у стареющих крыс.Exp Gerontol. 2014; 50: 9-18.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 62. Куппе С., Свенссон Р. Б., Гроссет Дж. Ф., Кованен В., Нильсен Р. Х., Олсен М. Р. и др. Длительный бег на выносливость связан со снижением гликирования и механической нагрузки в соединительной ткани. Возраст (Дордр) 2014; 36: 9665. [Couppe C, Svensson RB, Grosset JF, Kovanen V, Nielsen RH, Olsen MR, et al. Длительный бег на выносливость связан со снижением гликирования и механической нагрузки в соединительной ткани. Возраст (Дордр).2014; 36: 9665.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 63. Ким С.С., Пак С., Чун И, Сонг В., Ким Х.Дж., Ким Дж. Упражнения на беговой дорожке снижают окислительный стресс сетчатки у мышей естественного возраста: иммуногистохимическое исследование. Int J Mol Sci . 2015; 16: 21008–20.
DOI: 10.3390 / ijms160921008. [Ким С.С., Пак С., Чун И., Сонг В., Ким Х. Дж., Ким Дж. Беговая дорожка снижает окислительный стресс сетчатки у мышей естественного возраста: иммуногистохимическое исследование. Int J Mol Sci. 2015; 16: 21008-20.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 64.Пехтер У., Маарус Дж., Месикепп С., Вераксит А., Отс М. Регулярные низкоинтенсивные водные упражнения улучшают кардиореспираторную функциональную способность и снижают протеинурию у пациентов с хронической почечной недостаточностью. Циферблат нефрола . 2003; 18: 624–5. DOI: 10.1093 / ndt / 18.3.624.
[Пехтер У., Маарус Дж., Месикепп С., Веракситс А., Отс М. Регулярные низкоинтенсивные водные упражнения улучшают кардиореспираторную функциональную способность и снижают протеинурию у пациентов с хронической почечной недостаточностью. Пересадка нефрола Dial.2003; 18: 624-5.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 65. Мойнуддин I, Leehey DJ. Сравнение аэробных упражнений и тренировок с отягощениями у пациентов с хроническим заболеванием почек и без него.
Adv Хроническая почечная дисфункция . 2008; 15: 83–96. DOI: 10.1053 / j.ackd.2007.10.004. [Moinuddin I, Leehey DJ. Сравнение аэробных упражнений и тренировок с отягощениями у пациентов с хроническим заболеванием почек и без него. Adv Chronic Kidney Dis. 2008; 15: 83-96.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 66.Коэльо Б.Л., Роча Л.Г., Скарабелот К.С., Шеффер Д.Л., Ронсани М.М., Сильвейра П.С. и др. Физические нагрузки предотвращают обострение параметров оксидативного стресса при хронической болезни почек. Дж Рен Нутрь . 2010; 20: 169–75. DOI: 10.1053 / j.jrn.2009.10.007.
[Coelho BL, Rocha LG, Scarabelot KS, Scheffer DL, Ronsani MM, Silveira PC, et al. Физические нагрузки предотвращают обострение параметров оксидативного стресса при хронической болезни почек. J Ren Nutr. 2010; 20: 169-75.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 67.Тюрк З., Мисур И., Тюрк Н., Бенко Б. Коллаген ткани крысы, модифицированный улучшенным гликированием: корреляция с продолжительностью диабета и гликемическим контролем.
Clin Chem Lab Med . 1999; 37: 813–20. DOI: 10.1515 / cclm.1999.122. [Тюрк З., Мисур И., Тюрк Н., Бенко Б. Коллаген ткани крысы, модифицированный улучшенным гликированием: корреляция с продолжительностью диабета и гликемическим контролем. Clin Chem Lab Med. 1999; 37: 813-20.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 68. Hu S, He W, Liu Z, Xu H, Ma G. Накопление продукта гликоксидации N (эпсилон) -карбоксиметиллизина в сердечных тканях с возрастом, сахарным диабетом и ишемической болезнью сердца. Тохоку Дж. Экспер. Мед. . 2013; 230: 25–32.
[Hu S, He W, Liu Z, Xu H, Ma G. Накопление продукта гликоксидации N (эпсилон) -карбоксиметиллизина в сердечных тканях с возрастом, сахарным диабетом и ишемической болезнью сердца. Tohoku J Exp Med. 2013; 230: 25-32.] [PubMed] [Google Scholar] 69. Альбон Дж., Карватовски В.С., Эйвери Н., Исти Д.Л., Дуанс В.С. Изменения коллагенового матрикса стареющей lamina cribrosa человека. Br J Офтальмол . 1995; 79: 368–75. DOI: 10.
1136 / bjo.79.4.368.[Албон Дж., Карватовски В.С., Эйвери Н., Исти Д.Л., Дуэнс В.С. Изменения коллагенового матрикса стареющей lamina cribrosa человека. Br J Ophthalmol. 1995; 79: 368-75.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 70. Беллмант М.Дж., Портеро М., Памплона Р., Коссо Л., Одетти П., Прат Дж. Доказательства реакции Майяра в коллагене легких крысы и ее взаимосвязи с растворимостью и возрастом. Biochim Biophys Acta . 1995; 1272: 53–60. DOI: 10.1016 / 0925-4439 (95) 00069-g.
[Беллмант М.Дж., Портеро М., Памплона Р., Коссо Л., Одетти П., Прат Дж.Доказательства реакции Майяра в коллагене легких крысы и ее взаимосвязи с растворимостью и возрастом. Biochim Biophys Acta. 1995; 1272: 53-60.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 71. Новотны К., Грюн Т. Деградация окисленного и гликоксидированного коллагена: роль перекрестного связывания коллагена. Арч Биохим Биофиз . 2014; 542: 56–64. DOI: 10.1016 / j.abb.2013.12.007.
[Новотны К.
, Грюн Т. Деградация окисленного и гликоксидированного коллагена: роль перекрестного связывания коллагена. Arch Biochem Biophys.2014; 542: 56-64.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 72. van Deemter M, Ponsioen TL, Bank RA, Snabel JM, van der Worp RJ, Hooymans JM, et al. Пентозидин накапливается в стареющем стекловидном теле: гендерный эффект. Exp Eye Res . 2009; 88: 1043–50. DOI: 10.1016 / j.exer.2009.01.004. [van Deemter M, Ponsioen TL, Bank RA, Snabel JM, van der Worp RJ, Hooymans JM, et al. Пентозидин накапливается в стареющем стекловидном теле: гендерный эффект. Exp Eye Res. 2009; 88: 1043-50.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 73.Мацумин М., Шибата Н., Иситани К., Кобаяши М., Охта Х. Накопление пентозидина в человеческих ооцитах и их корреляция с возрастным апоптозом. Acta Histochem Cytochem . 2008. 41: 97–104. DOI: 10.1267 / ahc.08014.
[Мацумин М., Сибата Н., Иситани К., Кобаяши М., Охта Х. Накопление пентозидина в человеческих ооцитах и их корреляция с возрастным апоптозом.
Acta Histochem Cytochem. 2008; 41: 97-104.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 74. Sivan SS, Tsitron E, Wachtel E, Roughley P, Sakkee N, van der Ham F и др.Возрастное накопление пентозидина в аггрекане и коллагене нормальных и дегенерированных межпозвонковых дисков человека. Biochem J . 2006. 399: 29–35. DOI: 10,1042 / bj20060579. [Sivan SS, Tsitron E, Wachtel E, Roughley P, Sakkee N, van der Ham F, et al. Возрастное накопление пентозидина в аггрекане и коллагене нормальных и дегенерированных межпозвонковых дисков человека. Биохим Дж. 2006; 399: 29-35.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 75. Verzijl N, DeGroot J, Oldehinkel E, Bank RA, Thorpe SR, Baynes JW и др.Возрастное накопление продуктов реакции Майяра в коллагене суставного хряща человека. Biochem J . 2000; 350, Пт 2: 381–7. DOI: 10.1042 / 0264-6021: 3500381.
[Verzijl N, DeGroot J, Oldehinkel E, Bank RA, Thorpe SR, Baynes JW, et al. Возрастное накопление продуктов реакции Майяра в коллагене суставного хряща человека.
Biochem J. 2000; 350 Pt 2: 381-7.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]Роль гликирования в патогенезе старения и его предотвращении с помощью растительных продуктов и физических упражнений
J Exerc Nutrition Biochem.2017 30 сентября; 21 (3): 55–61.
Чан-Сик Ким
1. Отдел исследований конвергенции корейской медицины, Корейский институт восточной медицины, Тэджон, Республика Корея,
Сок Парк
2. Департамент спортивного лидерства, Университет Квангун, Сеул, Республика Корея,
Чонхён Ким
3. Кафедра патологии полости рта, Школа стоматологии, Национальный университет Чонбук, Чонджу, Республика Корея,
1. Отдел исследований конвергенции корейской медицины, Корейский институт восточной медицины, Тэджон, Республика Корея,
2. Департамент спортивного лидерства, Университет Квангун, Сеул, Республика Корея,
3.
Кафедра патологии полости рта, Школа стоматологии, Национальный университет Чонбук, Чонджу,
Республика Корея,
Поступила в редакцию 26 июня 2017 г .; Пересмотрено 8 августа 2017 г .; Принято 9 августа 2017 г.
Авторские права © Корейское общество диетического питания, 2017 г. © Чан-Сик Ким и др., 2017 г .; Лицензиат Journal of Exercise Nutrition and Biochemistry. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что исходная работа должным образом цитируется.Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.
Abstract
[Назначение]
Конечные продукты улучшенного гликирования (AGE) представляют собой неферментативные модификации белков или липидов после воздействия сахаров. В этом обзоре представлены процесс гликирования и AGE, а также обсуждается вредное влияние AGE на процесс старения.
[Методы]
Рассмотрены результаты исследований на людях и животных, изучающих механизмы и эффекты AGE. Кроме того, дается обзор публикаций, посвященных средствам ослабления стресса гликирования с помощью ингибиторов AGE или физических упражнений.
[Результаты]
Возрастные группы образуются в условиях гипергликемии и / или естественного процесса старения. Многочисленные публикации продемонстрировали ускорение процесса старения под действием AGE. Экзогенные AGE в диетических продуктах также вызывают дисфункцию органов и старение тканей. Различные травяные добавки или регулярные физические упражнения благотворно влияют на гликемический контроль и окислительный стресс с последующим снижением накопления AGE во время старения.
[Заключение]
Подавление образования и накопления AGE в тканях может привести к увеличению продолжительности жизни.
Ключевые слова: Конечные продукты гликирования, старение, гликирование, растительные продукты, физические упражнения
ВВЕДЕНИЕ
Старение определяется как прогрессирующая потеря эффективности биохимических и физиологических процессов, которая происходит вплоть до смерти 1 . Для объяснения процесса старения был предложен ряд теорий. Одна из теорий состоит в том, что аномальное накопление биологических отходов в организме вызывает старение органа или тканей 2, 3 .
Гликирование — это спонтанная неферментативная реакция свободных восстанавливающих сахаров со свободными аминогруппами белков, ДНК и липидов, которая образует продукты Амадори. Продукты Amadori подвергаются множеству необратимых реакций дегидратации и перегруппировки, которые приводят к образованию конечных продуктов гликирования (AGE).
Этот процесс был впервые представлен Луи-Камилем Майяром в 1912 г. 4 . Процесс гликирования приводит к потере функции белка и нарушению эластичности тканей, таких как кровеносные сосуды, кожа и сухожилия 5-7 .Реакция гликирования сильно ускоряется при гипергликемии и окислительном стрессе тканей 8 . Это означает, что он участвует в патогенезе диабетических осложнений и старения 9 . Поскольку не существует ферментов для удаления гликированных продуктов из человеческого тела, процесс гликирования хорошо согласуется с теорией о том, что накопление метаболических отходов способствует старению.
Окислительный стресс играет очень важную роль в механизме образования и накопления AGE, и был вовлечен в качестве ключевого фактора в прогрессирование различных заболеваний, включая хронические заболевания, такие как диабет, болезнь Альцгеймера и старение 10-12 .Окислительный стресс, а точнее окислительное повреждение белков, все чаще считается центральным механистическим фактором в этом контексте, поскольку он связан с модификациями активности биологических соединений и клеточных процессов, которые могут быть связаны с патологической средой.
Окислительный стресс подпитывается образованием избыточных активных форм кислорода (АФК) в результате автоокисления глюкозы, а также неферментативным ковалентным присоединением молекул глюкозы к циркулирующим белкам, что приводит к образованию AGE 13 .
Натуральные фитохимические вещества и продукты относительно безопасны для потребления человеком по сравнению с синтетическими соединениями, относительно недороги и доступны в формах для приема внутрь. Поиск ингибитора образования AGE выявил несколько природных продуктов, которые препятствуют процессу гликирования. Ряд лекарственных трав, диетических растений и фитосоединений ингибируют гликирование белков как in vitro, так и in vivo 14 . Эти натуральные продукты с высокой антиоксидантной способностью могут быть многообещающими агентами для предотвращения гликирования и образования AGE.Их активность против AGE может быть одним из механизмов их благотворного воздействия на здоровье человека 15 .
Многочисленные предыдущие отчеты указывают на то, что постепенное снижение системной антиоксидантной способности является причиной биологического старения 16 .
Другие данные подтверждают широко распространенное мнение о том, что физические упражнения улучшают системную антиоксидантную активность 17 . Физические упражнения могут снизить окислительный стресс у животных моделей грызунов 18, 19 . Умеренные физические упражнения вызывают экспрессию антиоксидантных ферментов, что приводит к снижению окислительного стресса 20 .Кроме того, регулярные физические упражнения снижают уровни AGE в почечных тканях крыс Zucker с ожирением 21 и положительно влияют на гликемический контроль у пациентов с диабетом 22 . Следовательно, физические упражнения могут быть мощным оружием против AGE образования и связанных с AGE процессов старения.
В этом обзоре мы обсуждаем влияние AGE на процесс старения. Мы также рассматриваем потенциальную ингибирующую активность растительных продуктов и физических упражнений при возрастной дисфункции органов, вызванной гликированием и / или AGE, а также подчиненными механизмами.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛИКАЦИИ и ВОЗРАСТА
Возрастные группы первоначально были идентифицированы в процессе приготовления пищи в результате неферментативной реакции между сахарами и белками в пищевых продуктах; эта реакция называется реакцией Майяра 4 . Процесс гликирования инициируется химической реакцией между реакционноспособной карбонильной группой сахара или альдегида с нуклеофильной свободной аминогруппой белка, что приводит к быстрому образованию нестабильного основания Шиффа. Затем этот аддукт подвергается перегруппировке с образованием обратимого и более стабильного продукта Амадори.Эти промежуточные продукты подвергаются дальнейшему необратимому окислению, дегидратации, полимеризации и реакциям поперечного сшивания, что приводит к образованию AGE в течение от нескольких дней до недель (). Некоторые важные соединения AGE показаны на.
Процесс гликирования, ведущий к образованию конечных продуктов гликирования (AGE). Иллюстрация из Bohlender et al.
, 2005.
Примеры биологически значимых конечных продуктов гликирования (AGE). Иллюстрация из Садовской-Бартоз и Бартош, 2016.
РОЛЬ ВОЗРАСТА В СТАРЕНИИ
Накопление гликозилированных макромолекул, включая белки, является признаком старения как у людей, так и у экспериментальных животных. Накопление AGE было показано у Drosophila melanogaster и Caenorhabditis elegans. Содержание AGE у молодых (10-дневных) мух D. melanogaster на 44% ниже, чем у стареющих (75-дневных) мух 23 . C. elegans, выращенные в условиях высокого содержания глюкозы (40 мМ), имеют более короткую продолжительность жизни и повышенное содержание AGE 24 .показывает имеющиеся доказательства накопления AGE при старении и при различных патологиях.
Таблица 1.
Накопление AGE в тканях при старении.
| Ткань | ВОЗРАСТ | Комментарий | Ссылка | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Сердце | CML | Возрастает с возрастом | 68 | Pentos9 69 | ||||
| Коллаген легкого | Пентосидин | Увеличение с возрастом | 70 | |||||
| Сухожилие надколенника | Пентосидин | Возрастание | 6214 | 71 | ||||
| Стекловидное тело | Пентозидин | Накопление с возрастом | 72 | |||||
| Ооциты | Пентозидин | Увеличиваются с возрастом | 0 | 73 | Пентозидин | 73 | Инкрементный дискse с возрастом | 74 |
| Хрящ | Pentosidine CEL, CML | Увеличение с возрастом | 75 |
Гликация — один из эндогенных механизмов старения, который происходит и самопроизвольно со временем, но при диабете, почечной недостаточности и воспалении 25 .
AGE накапливаются в тканях и органах при многих возрастных дегенеративных заболеваниях. Эти токсические аддукты (гликотоксины) участвуют в дисфункции клеток, особенно у пациентов с диабетом и пожилых организмов. Образование и накопление AGE у пациентов с диабетом приводит к сосудистым изменениям, ведущим к диабетической васкулопатии.
Существует три основных механизма, с помощью которых AGE вызывают повреждение внеклеточного матрикса (ECM) и клеток, тем самым способствуя старению и возрастным заболеваниям: (1) накопление AGE в ECM (таких как коллаген и эластичные волокна) и перекрестное связывание между AGE и ECM, вызывающее снижение эластичности соединительной ткани, (2) гликозилированные модификации внутриклеточных белков, вызывающие потерю исходной клеточной функции, и (3) взаимодействие AGE с их клеточным рецептором (RAGE), приводящее к последующая активация воспалительных сигнальных путей, генерация АФК и апоптоз 26 .
Гликация внеклеточных белков вызывает перекрестное сшивание коллагеновых и эластических волокон.
Как следствие, эластичность ECM изменяется, особенно влияя на функции сосудов. Существует явная корреляция между концентрацией N- (карбоксиметил) -лизина (CML) в сыворотке крови и жесткостью сосудов у пожилых людей 27 . Изменение баланса между синтезом и деградацией ЕСМ с помощью гликозилированных модификаций может ускорить старение кожи и повысить ее жесткость 28 .Кроме того, сшивание между AGE и коллагеном ухудшает механические свойства коллагена. В частности, поперечное сшивание AGE с коллагеном сосудистой стенки изменяет его структуру и функцию, облегчая образование бляшек и гиперплазию базальной мембраны 29 .
Гликация также влияет на внутриклеточные белки. Внутриклеточная AGE-модификация сигнальных молекул может нарушать клеточные функции и экспрессию генов 30 . Например, активность нескольких антиоксидантных ферментов, включая каталазу, глутатионпероксидазу и глутатионредуктазу, снижается за счет гликозилированных модификаций.
Изменение активности этих ферментов увеличивает клеточный окислительный стресс 31, 32 . Кроме того, гликированные белки обычно удаляются посредством убиквитин-зависимого протеолиза, опосредованного 20S протеасомами. AGE-модификации могут нарушать эту протеолитическую деградацию, способствуя дальнейшему увеличению клеточного содержания гликозилированных белков 33 .
RAGE — это наиболее охарактеризованная молекула клеточной поверхности, распознающая AGE. Взаимодействие между AGE и его рецептором изменяет функции клеток и органов в основном через воспалительные молекулы, что приводит к старению.RAGE регулирует ряд жизненно важных клеточных процессов, таких как воспаление, апоптоз, передача сигналов АФК, пролиферация, аутофагия и старение 34, 35 .
ДИЕТИЧЕСКИЙ ВОЗРАСТ
Реакции эндогенного гликации происходят спонтанно с небольшой долей сахаров, всасываемых в кишечнике 36 . Однако пища является важным источником экзогенных AGE.
Роль пищевых AGE и их взаимодействие с RAGE во время старения была недавно продемонстрирована 37 .Реакция Майяра часто используется для улучшения цвета, вкуса, аромата и текстуры продуктов. Однако значительное образование AGE происходит, когда сахар готовится с белками 38 .
В модели мышей кормление AGE-диетой в течение 16 недель способствовало увеличению сывороточных уровней AGE на 53%. 39 . Урибарри и др. сообщили, что у пациентов с почечной недостаточностью уровень ХМЛ в крови увеличился на 29% у тех, кто придерживался диеты, богатой AGE, в то время как снижение CML на 34% было обнаружено в группе, получавшей диету с низким AGE 40 .В модели на мышах 9-месячное диетическое воздействие ХМЛ ускоряло эндотелиальную дисфункцию и старение артерий. Эти результаты предполагают, что диета, ограничивающая AGE, может быть эффективным способом снизить нагрузку AGE на человеческий организм.
ИНГИБИТОРЫ ВОЗРАСТА
Существует значительный интерес к терапевтическому потенциалу агентов, которые могут ингибировать образование AGE или разрушать AGE-опосредованные поперечные связи 41, 42 .
В качестве ингибиторов AGE было предложено несколько синтетических или натуральных агентов.
Аминогуанидин был впервые представлен как ингибитор AGE 43 . Ингибиторы AGE, включая аминогуанидин и пиридоксамин, предотвращают накопление AGE, взаимодействуя с высокореактивными карбонильными частицами и действуя как ловушки карбонила 44, 45 . В предыдущих сообщениях аминогуанидин предотвращал диабетические почечные, ретинальные и нервные осложнения за счет ингибирования образования AGE 46 . Однако из-за опасений по поводу безопасности, связанных с его побочными эффектами, включая прооксидантную активность 47 и ингибирование NO-синтазы 48 , аминогуанидин нельзя использовать клинически 49 .
Недавно несколько исследователей предположили, что новый агент может разрушать предварительно сформированные поперечные связи белков, производных от AGE. Первый идентифицированный разрушитель AGE, бромид N-фенацилтиазолия, был представлен в 1996 году.
Поскольку бромид N-фенацилтиазолия нестабилен in vitro, он не был клинически успешным. Еще одно соединение, алагебриум 50 , было разработано в качестве разжижителя AGE. Алагебриум может обратить вспять накопление AGE in vivo 51 . Однако клинические исследования этих соединений были прекращены, и ни один из известных разрушителей AGE не используется в клинической практике.
Растительные продукты считаются относительно безопасными для употребления человеком по сравнению с синтетическими лекарствами. Таким образом, поиск средств против старения с использованием растительных продуктов увеличивается 52 . Многие растительные продукты обладают мощной антигликационной активностью, и эта активность аналогична или даже сильнее, чем у аминогуанидина. Например, некоторые полифенолы могут ингибировать процесс гликирования in vitro. Флавоноиды — это основной класс полифенолов. Сообщалось о свойствах против гликирования различных флавоноидов, таких как кемпферол, генистеин, кверцитрин и кверцетин 53-56 .
Недавно мы продемонстрировали сильное свойство эпикатехина разрушать AGE in vitro и in vivo. Это соединение разрушало предварительно сформированный гликированный сывороточный альбумин in vitro и уменьшало накопление AGE в тканях сетчатки крыс, которым вводили экзогенный AGE 42 . В структуре AGE боковые цепи, присоединенные к атомам углерода пиррольного кольца, подвержены нуклеофильной атаке 57 . Поскольку C6 и C8 на A-кольце эпикатехина являются нуклеофильными 58 , эпикатехин может атаковать и разрушать поперечные связи AGE.
ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ на ВОЗРАСТ
Многие предыдущие отчеты показали способность физической активности улучшать гликемический контроль с последующим снижением накопления AGE у пациентов с диабетом и во время старения 36, 59 . В модели на крысах 12 недель умеренных физических упражнений снизили содержание CML и RAGE в сосудах аорты 60 . Другое исследование показало, что у крыс, которые выполняли упражнения на беговой дорожке от позднего среднего возраста до 35 месяцев, уровень AGE в сердечных тканях был ниже по сравнению с контрольными животными того же возраста 61 .
У людей, тренировавшихся на протяжении всей жизни, содержание поперечных связей AGE в сухожилие надколенника на 21% ниже, чем у нетренированных субъектов того же возраста 62 . Недавно мы также показали положительный эффект регулярных упражнений на накопление AGE в почках. В частности, регулярные упражнения значительно предотвращали отложение AGE в почках у стареющих крыс, вызванных D-галактозой. Мы также показали, что упражнения на беговой дорожке снижают накопление ХМЛ и обладают ретинопротекторным действием у мышей естественного возраста 63 .
Регулярная физическая активность благотворно влияет на физическую работоспособность, гипертонию, окислительный стресс и метаболизм липидов 64, 65 . В частности, физические упражнения эффективно подавляют образование АФК и улучшают активность антиоксидантных ферментов 66 . Повышенная потребность в энергии, вызванная физическими упражнениями, может уменьшить количество реактивных промежуточных продуктов, доступных для гликирования 21 .
Поскольку реакция гликирования белка запускается и ускоряется АФК, ингибирование образования AGE регулярными упражнениями может быть основным механизмом антиоксидантной активности, связанной с упражнениями.Кроме того, образование AGE можно замедлить или ослабить за счет эффективного гликемического контроля 67 . Следовательно, можно предположить, что регулярные физические упражнения также могут улучшить гликемический контроль, что ослабляет образование и накопление AGE в тканях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В этом обзоре мы даем представление об антигликационной активности растительных продуктов и физических упражнений. Существуют обширные научные данные, подтверждающие накопление AGE со старением и возрастными заболеваниями.Таким образом, мы предполагаем, что ингибирование процесса гликирования и удаление существующих продуктов гликирования может продлить срок службы. В этом смысле диетические травяные добавки или физиологические упражнения могут иметь явные преимущества в снижении нагрузки AGE на наш организм.
Благодарности
Этот документ частично основан на прошлых исследованиях, частично финансируемых Корейским институтом планирования и оценки технологий в области продовольствия, сельского хозяйства, лесного хозяйства и рыболовства (IPET), финансируемым Министерством сельского хозяйства, продовольствия и сельских районов (316023-05-2-CG000 и 116081-03-2-CG000) и Корейский институт восточной медицины (K17810).
Список литературы
1. Харман Д. Процесс старения. Proc Natl Acad Sci U S A . 1981; 78: 7124–8.[Харман Д. Процесс старения. Proc Natl Acad Sci U S. A. 1981; 78: 7124-8.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 2. Гладышев В.Н. О причинах старения и контроле продолжительности жизни: неоднородность ведет к неизбежному накоплению повреждений, вызывающих старение; контроль состава повреждений и скорости накопления определяет продолжительность жизни. Биологические исследования . 2012; 34: 925–9.
[Гладышев В.Н.О причинах старения и контроле продолжительности жизни: неоднородность ведет к неизбежному накоплению повреждений, вызывающих старение; контроль состава повреждений и скорости накопления определяет продолжительность жизни.
Биологические исследования. 2012; 34: 925-9.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 3. Гладышев В.Н. Причина старения: неслучайное повреждение, вызванное несовершенством, определяет процесс старения и контроль продолжительности жизни. Тенденции Генет . 2013; 29: 506–12. DOI: 10.1016 / j.tig.2013.05.004. [Гладышев В.Н. Причина старения: неслучайное повреждение, вызванное несовершенством, определяет процесс старения и контроль продолжительности жизни.Тенденции Genet. 2013; 29: 506-12.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Майяр Л. Action des Acides Amines sur les Sucres; Методика образования меланоидинов. C R Acad Sci . 1912; 154: 66–8.
[Майяр Л. Action des Acides Amines sur les Sucres; Методика образования меланоидинов. C R Acad Sci. 1912; 154: 66-8.] [Google Scholar] 5. Продам DR, Monnier VM. Молекулярные основы артериальной жесткости: роль гликирования — мини-обзор. Геронтология .2012; 58: 227–37. DOI: 10,1159 / 000334668.
[Продать DR, Monnier VM. Молекулярные основы артериальной жесткости: роль гликирования — мини-обзор. Геронтология. 2012; 58: 227-37.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Semba RD, Nicklett EJ, Ferrucci L. Способствует ли накопление конечных продуктов гликирования фенотипу старения? Дж. Геронтол А Биол Науки и Медицины . 2010; 65: 963–75.
[Semba RD, Nicklett EJ, Ferrucci L. Способствует ли накопление конечных продуктов гликирования фенотипу старения? J Gerontol A Biol Sci Med Sci.2010; 65: 963-75.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 7. Нгуен HP, Катта Р. Сахарный провал: гликозилирование и роль диеты в старении кожи. Skin Therapy Lett . 2015; 20: 1–5.
[Nguyen HP, Katta R. Sugar Sag: Glycation and the Role of Diet in Aging Skin. Skin Therapy Lett. 2015; 20: 1-5.] [PubMed] [Google Scholar] 8. Ахмед Н., Торналли П.Дж. Количественный скрининг белковых биомаркеров раннего гликирования, продвинутого гликирования, окисления и нитрозирования в клеточных и внеклеточных белках с помощью тандемной масс-спектрометрии с мониторингом множественных реакций.
Biochem Soc Trans . 2003; 31: 1417–22. DOI: 10.1042 / bst0311417. [Ахмед Н., Торналли П.Дж. Количественный скрининг белковых биомаркеров раннего гликирования, продвинутого гликирования, окисления и нитрозирования в клеточных и внеклеточных белках с помощью тандемной масс-спектрометрии с мониторингом множественных реакций. Biochem Soc Trans. 2003; 31: 1417-22.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9. Суджи Г., Сиваками С. Глюкоза, гликирование и старение. Биогеронтология . 2004; 5: 365–73. DOI: 10.1007 / s10522-004-3189-0.
[Суджи Г., Сиваками С. Глюкоза, гликирование и старение. Биогеронтология. 2004; 5: 365-73.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 10. Браунли М. Продвинутое гликозилирование белков при диабете и старении. Анну Рев Мед . 1995; 46: 223–34.
[Brownlee M. Расширенное гликозилирование белков при диабете и старении. Annu Rev Med. 1995; 46: 223-34.] [PubMed] [Google Scholar] 11. Baynes JW. Роль оксидантного стресса в развитии осложнений диабета.
Диабет . 1991; 40: 405–12. DOI: 10.2337 / диабет. 40.4.405. [Baynes JW. Роль оксидантного стресса в развитии осложнений диабета. Сахарный диабет. 1991; 40: 405-12.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 12. Ян С.Д., Ян С.Ф., Чен Х, Фу Дж., Чен М., Куппусами П. и др. Неферментативно гликированный тау при болезни Альцгеймера вызывает окислительный стресс нейронов, приводящий к экспрессии генов цитокинов и высвобождению амилоидного бета-пептида. Нат Мед . 1995; 1: 693–9.
[Ян С.Д., Ян С.Ф., Чен Х, Фу Дж., Чен М., Куппусами П. и др.Неферментативно гликированный тау при болезни Альцгеймера вызывает окислительный стресс нейронов, приводящий к экспрессии генов цитокинов и высвобождению амилоидного бета-пептида. Nat Med. 1995; 1: 693-9.] [PubMed] [Google Scholar] 13. Джакко Ф, Браунли М. Окислительный стресс и диабетические осложнения. Circ Res . 2010; 107: 1058–70. DOI: 10.1161 / circresaha.110.223545.
[Джакко Ф, Браунли М. Окислительный стресс и диабетические осложнения.
Circ Res. 2010; 107: 1058-70.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 14.Peng X, Ma J, Chen F, Wang M. Природные ингибиторы против образования конечных продуктов гликирования. Продовольственная функция . 2011; 2: 289–301. DOI: 10.1039 / c1fo10034c. [Peng X, Ma J, Chen F, Wang M. Природные ингибиторы против образования конечных продуктов гликирования. Food Funct. 2011; 2: 289-301.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Садовска-Бартош И., Бартош Г. Влияние ингибиторов гликирования на старение и возрастные заболевания. Механическое старение .2016; 160: 1–18. DOI: 10.1016 / j.mad.2016.09.006.
[Sadowska-Bartosz I, Bartosz G. Влияние ингибиторов гликирования на старение и возрастные заболевания. Mech Aging Dev. 2016; 160: 1-18.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Ким Дж. У., Но Дж. К., Икено Ю., Ю. Б. П., Чой Дж. С., Йокодзава Т. и др. Возрастные изменения окислительно-восстановительного статуса сыворотки крови крыс. Arch Gerontol Geriatr .
2002; 34: 9–17. DOI: 10.1016 / s0167-4943 (01) 00178-9. [Kim JW, No JK, Ikeno Y, Yu BP, Choi JS, Yokozawa T., et al. Возрастные изменения окислительно-восстановительного статуса сыворотки крови крыс.Arch Gerontol Geriatr. 2002; 34: 9-17.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Radak Z, Chung HY, Naito H, Takahashi R, Jung KJ, Kim HJ и др. Возрастное увеличение окислительного стресса и активация ядерного фактора kappaB в печени крыс ослабляются регулярными упражнениями. FASEB J . 2004; 18: 749–50.
[Radak Z, Chung HY, Naito H, Takahashi R, Jung KJ, Kim HJ, et al. Возрастное увеличение окислительного стресса и активация ядерного фактора kappaB в печени крыс ослабляются регулярными упражнениями.FASEB J. 2004; 18: 749-50.] [PubMed] [Google Scholar] 18. Асгар М., Джордж Л., Лохандвала М.Ф. Физические упражнения уменьшают окислительный стресс и воспаление, а также восстанавливают функцию почечных рецепторов дофамина D1 у старых крыс. Am J Physiol Renal Physiol .
2007; 293: F914–9. DOI: 10.1152 / ajprenal.00272.2007. [Асгар М., Джордж Л., Локхандвала М.Ф. Физические упражнения уменьшают окислительный стресс и воспаление, а также восстанавливают функцию почечных рецепторов дофамина D1 у старых крыс. Am J Physiol Renal Physiol. 2007; 293: F914-9.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. Наварро А., Гомес С., Лопес-Сеперо Дж. М., Боверис А. Благоприятное влияние умеренных физических упражнений на старение мышей: выживаемость, поведение, окислительный стресс и перенос электронов в митохондриях. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol . 2004; 286: R505–11. DOI: 10.1152 / ajpregu.00208.2003.
[Наварро А., Гомес С., Лопес-Сеперо Дж. М., Боверис А. Благоприятное влияние умеренных физических упражнений на старение мышей: выживаемость, поведение, окислительный стресс и перенос электронов в митохондриях.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2004; 286: R505-11.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20. Гомес-Кабрера М.С., Доменек Э.
, Вина Дж. Умеренные упражнения — это антиоксидант: активация антиоксидантных генов тренировкой. Свободный Радик Биол Мед . 2008; 44: 126–31. DOI: 10.1016 / j.freeradbiomed.2007.02.001. [Гомес-Кабрера М.К., Доменек Э., Вина Дж. Умеренные упражнения — антиоксидант: активация антиоксидантных генов тренировкой. Free Radic Biol Med. 2008; 44: 126-31.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21.Бур П., Селек П., Бехуляк М., Гранчич П., Кебис А., Кукан М. и др. Регулярные умеренные упражнения снижают повышенное гликирование и улучшают раннюю диабетическую нефропатию у тучных крыс Zucker. Метаболизм . 2009; 58: 1669–77. DOI: 10.1016 / j.metabol.2009.05.025.
[Boor P, Celec P, Behuliak M, Grancic P, Kebis A, Kukan M, et al. Регулярные умеренные упражнения снижают повышенное гликирование и улучшают раннюю диабетическую нефропатию у тучных крыс Zucker. Обмен веществ. 2009; 58: 1669-77.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22.Бул Н.Г., Хаддад Э., Кенни Г.П., Уэллс Г.
А., Сигал Р.Дж. Влияние физических упражнений на гликемический контроль и массу тела при сахарном диабете 2 типа: метаанализ контролируемых клинических испытаний. ЯМА . 2001; 286: 1218–27. [Буль Н.Г., Хаддад Э., Кенни Г.П., Уэллс Г.А., Сигал Р.Дж. Влияние физических упражнений на гликемический контроль и массу тела при сахарном диабете 2 типа: метаанализ контролируемых клинических испытаний. ДЖАМА. 2001; 286: 1218-27.] [PubMed] [Google Scholar] 23. Oudes AJ, Herr CM, Olsen Y, Fleming JE.Возрастное накопление конечных продуктов гликирования у взрослых особей Drosophila melanogaster. Механическое старение . 1998. 100: 221–229. DOI: 10.1016 / s0047-6374 (97) 00146-2.
[Oudes AJ, Herr CM, Olsen Y, Fleming JE. Возрастное накопление конечных продуктов гликирования у взрослых особей Drosophila melanogaster. Mech Aging Dev. 1998; 100: 221-9.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Schlotterer A, Kukudov G, Bozorgmehr F, Hutter H, Du X, Oikonomou D, et al. C. elegans как модель для исследования сокращения продолжительности жизни, опосредованного высоким содержанием глюкозы.
Диабет . 2009. 58: 2450–6. DOI: 10.2337 / db09-0567. [Schlotterer A, Kukudov G, Bozorgmehr F, Hutter H, Du X, Oikonomou D, et al. C. elegans как модель для исследования сокращения продолжительности жизни, опосредованного высоким содержанием глюкозы. Сахарный диабет. 2009; 58: 2450-6.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Отт С., Якобс К., Хаук Э., Наваррете Сантос А., Грюн Т., Симм А. Роль конечных продуктов гликирования в передаче сигналов в клетках. Редокс Биол . 2014; 2: 411–29. DOI: 10.1016 / j.редокс.2013.12.016.
[Отт С., Якобс К., Хаук Э., Наваррете Сантос А., Грун Т., Симм А. Роль конечных продуктов продвинутого гликирования в передаче сигналов в клетках. Редокс Биол. 2014; 2: 411-29.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Schalkwijk CG, Miyata T. Раннее и продвинутое неферментативное гликирование при диабетических сосудистых осложнениях: поиск терапии. Аминокислоты . 2012; 42: 1193–204.
DOI: 10.1007 / s00726-010-0779-9. [Schalkwijk CG, Miyata T. Раннее и продвинутое неферментативное гликирование при диабетических сосудистых осложнениях: поиск терапевтических средств.Аминокислоты. 2012; 42: 1193-204.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Далал М., Сан К., Каппола А.Р., Ферруччи Л., Красто С., Фрид Л.П. и др. Связь сывороточного фактора роста фибробластов 23 с сердечно-сосудистыми заболеваниями у пожилых женщин, проживающих в сообществе. Eur J Endocrinol . 2011; 165: 797–803. DOI: 10.1530 / eje-11-0577.
[Dalal M, Sun K, Cappola AR, Ferrucci L, Crasto C, Fried LP, et al. Связь сывороточного фактора роста фибробластов 23 с сердечно-сосудистыми заболеваниями у пожилых женщин, проживающих в сообществе.Eur J Endocrinol. 2011; 165: 797-803.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Пейджон Х., Цукки Х., Руссе Ф., Монье В.М., Асселинеу Д. Старение кожи путем гликирования: уроки реконструированной модели кожи.
Clin Chem Lab Med . 2014; 52: 169–74. DOI: 10.1515 / cclm-2013-0091. [Пейджон Х., Цукки Х., Руссе Ф., Монье В.М., Асселинеу Д. Старение кожи за счет гликирования: уроки реконструированной модели кожи. Clin Chem Lab Med. 2014; 52: 169-74.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 29.Ульрих П., Керами А. Гликирование белков, диабет и старение. Недавнее исследование Prog Horm Res . 2001; 56: 1–21. DOI: 10.1210 / rp.56.1.1.
[Ульрих П., Керами А. Гликирование белков, диабет и старение. Недавние Prog Horm Res. 2001; 56: 1-21.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Яо Д., Тагучи Т., Мацумура Т., Пестелл Р., Эдельштейн Д., Джардино И. и др. Высокий уровень глюкозы увеличивает транскрипцию ангиопоэтина-2 в эндотелиальных клетках микрососудов за счет модификации mSin3A метилглиоксалем. Дж. Биол. Хим. .2007. 282: 31038–45. DOI: 10.1074 / jbc.m704703200.
[Яо Д., Тагучи Т., Мацумура Т., Пестелл Р., Эдельштейн Д., Джардино И. и др. Высокий уровень глюкозы увеличивает транскрипцию ангиопоэтина-2 в эндотелиальных клетках микрососудов за счет модификации mSin3A метилглиоксалем.
J Biol Chem. 2007; 282: 31038-45.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 31. Wu L, Juurlink BH. Повышенный метилглиоксаль и окислительный стресс в гладкомышечных клетках сосудов крыс с гипертонией. Гипертония . 2002; 39: 809–14. DOI: 10.1161 / hy0302.105207. [Wu L, Juurlink BH. Повышенный метилглиоксаль и окислительный стресс в гладкомышечных клетках сосудов крыс с гипертонией. Гипертония. 2002; 39: 809-14.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Бакала Х, Ладус Р., Бараибар М.А., Фриге Б. Дифференциальная экспрессия и гликативное повреждение влияют на специфические митохондриальные белки при старении в печени крысы. Biochim Biophys Acta . 2013; 1832: 2057–67. DOI: 10.1016 / j.bbadis.2013.07.015.
[Бакала Х, Ладус Р., Бараибар Массачусетс, Фриге Б.Дифференциальная экспрессия и гликативное повреждение влияют на специфические митохондриальные белки при старении в печени крыс. Biochim Biophys Acta. 2013; 1832: 2057-67.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33.
Риг С., Грюн Т. Окисление белков при старении: играет ли оно роль в прогрессировании старения? Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал . 2015; 23: 239–55. DOI: 10.1089 / ars.2014.6062. [Риг С., Грюн Т. Окисление белков при старении: играет ли оно роль в прогрессировании старения? Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал. 2015; 23: 239-55.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34.Boulanger E, Wautier MP, Wautier JL, Boval B, Panis Y, Wernert N, et al. AGE связываются с мезотелиальными клетками посредством RAGE и стимулируют экспрессию VCAM-1. Почки Инт . 2002; 61: 148–56. DOI: 10.1046 / j.1523-1755.2002.00115.x.
[Boulanger E, Wautier MP, Wautier JL, Boval B, Panis Y, Wernert N, et al. AGE связываются с мезотелиальными клетками посредством RAGE и стимулируют экспрессию VCAM-1. Kidney Int. 2002; 61: 148-56.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Roca F, Grossin N, Chassagne P, Puisieux F, Boulanger E.Гликация: ангиогенный парадокс при старении и возрастных расстройствах и заболеваниях.
Aging Res Rev. . 2014; 15: 146–60. DOI: 10.1016 / j.arr.2014.03.009. [Roca F, Grossin N, Chassagne P, Puisieux F, Boulanger E. Гликация: ангиогенный парадокс при старении и возрастных расстройствах и заболеваниях. Aging Res Rev.2014; 15: 146-60.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Omsland TK, Bangstad HJ, Berg TJ, Kolset SO. Конечные продукты гликозилирования и гипергликемия. Тидсскр Нор Лаэгефорен .2006; 126: 155–8.
[Omsland TK, Bangstad HJ, Berg TJ, Kolset SO. Конечные продукты продвинутого гликирования и гипергликемия. Tidsskr Nor Laegeforen. 2006; 126: 155-8.] [PubMed] [Google Scholar] 37. Grossin N, Auger F, Niquet-Leridon C, Durieux N, Montaigne D, Schmidt AM и др. Пищевой белок, обогащенный ХМЛ, вызывает функциональное старение артерий у мышей RAGE-зависимым образом. Мол Нутр Пищевой Рес . 2015; 59: 927–38. DOI: 10.1002 / mnfr.201400643.
[Grossin N, Auger F., Niquet-Leridon C., Durieux N, Montaigne D, Schmidt AM, et al.Пищевой белок, обогащенный ХМЛ, вызывает функциональное старение артерий у мышей RAGE-зависимым образом.
Mol Nutr Food Res. 2015; 59: 927-38.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Stopper H, Schinzel R, Sebekova K, Heidland A. Генотоксичность конечных продуктов продвинутого гликирования в клетках млекопитающих. Cancer Lett . 2003; 190: 151–156. DOI: 10.1016 / s0304-3835 (02) 00626-2. [Stopper H, Schinzel R, Sebekova K, Heidland A. Генотоксичность конечных продуктов продвинутого гликирования в клетках млекопитающих. Cancer Lett.2003; 190: 151-6.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39. Пеппа М., Брем Х., Эрлих П., Чжан Дж. Г., Цай В., Ли Зи и др. Неблагоприятные эффекты пищевых гликотоксинов на заживление ран у мышей с генетическим диабетом. Диабет . 2003. 52: 2805–13. DOI: 10.2337 / диабет.52.11.2805.
[Peppa M, Brem H, Ehrlich P, Zhang JG, Cai W., Li Z, et al. Неблагоприятные эффекты пищевых гликотоксинов на заживление ран у мышей с генетическим диабетом. Сахарный диабет. 2003; 52: 2805-13.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40.Урибарри Дж., Пеппа М.
, Цай В., Голдберг Т., Лу М., Хе С. и др. Ограничение пищевых гликотоксинов снижает чрезмерное количество конечных продуктов гликирования у пациентов с почечной недостаточностью. Дж. Ам Соц Нефрол . 2003. 14: 728–31. DOI: 10.1097 / 01.asn.0000051593.41395.b9. [Урибарри Дж., Пеппа М., Цай В., Голдберг Т., Лу М., Хе С. и др. Ограничение пищевых гликотоксинов снижает чрезмерное количество конечных продуктов гликирования у пациентов с почечной недостаточностью. J Am Soc Nephrol. 2003; 14: 728-31.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41.Huebschmann AG, Regensteiner JG, Vlassara H, Reusch JE. Конечные продукты диабета и продвинутого гликоксидации. Уход за диабетом . 2006; 29: 1420–32. DOI: 10.2337 / dc05-2096.
[Huebschmann AG, Regensteiner JG, Vlassara H, Reusch JE. Конечные продукты диабета и продвинутого гликоксидации. Уход за диабетом. 2006; 29: 1420-32.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Ким Дж., Ким К. С., Мун МК, Ким Дж. С.. Эпикатехин разрушает предварительно сформированный гликированный сывороточный альбумин и обращает вспять накопление в сетчатке конечных продуктов гликирования.
Eur J Pharmacol . 2015; 748: 108–14. DOI: 10.1016 / j.ejphar.2014.12.010. [Ким Дж., Ким С.С., Мун М.К., Ким Дж. С.. Эпикатехин разрушает предварительно сформированный гликированный сывороточный альбумин и обращает вспять накопление в сетчатке конечных продуктов гликирования. Eur J Pharmacol. 2015; 748: 108-14.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 43. Браунли М., Влассара Х., Куни А., Ульрих П., Керами А. Аминогуанидин предотвращает индуцированное диабетом перекрестное связывание белков артериальной стенки. Наука . 1986; 232: 1629–32. DOI: 10.1126 / science.3487117.
[Браунли М., Влассара Н., Куни А., Ульрих П., Керами А. Аминогуанидин предотвращает индуцированное диабетом перекрестное связывание белков стенок артерий. Наука. 1986; 232: 1629-32.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 44. Ло Т.В., Селвуд Т., Торналли П.Дж. Реакция метилглиоксаля с аминогуанидином в физиологических условиях и предотвращение связывания метилглиоксаля с белками плазмы. Биохим Фармакол .
1994; 48: 1865–70. DOI: 10.1016 / 0006-2952 (94)-3. [Lo TW, Selwood T., Thornalley PJ.Реакция метилглиоксаля с аминогуанидином в физиологических условиях и предотвращение связывания метилглиоксаля с белками плазмы. Biochem Pharmacol. 1994; 48: 1865-70.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Торнали П.Дж., Юрек-Георгий А, Аргиров О.К. Кинетика и механизм реакции аминогуанидина с альфа-оксоальдегидами глиоксалем, метилглиоксалем и 3-дезоксиглюкозоном в физиологических условиях. Биохим Фармакол . 2000. 60: 55–65.
[Thornalley PJ, Юрек-Георгий А, Аргиров О.К.Кинетика и механизм реакции аминогуанидина с альфа-оксоальдегидами глиоксалем, метилглиоксалем и 3-дезоксиглюкозоном в физиологических условиях. Biochem Pharmacol. 2000; 60: 55-65.] [PubMed] [Google Scholar] 46. Thornalley PJ. Использование аминогуанидина (пимагедина) для предотвращения образования конечных продуктов гликирования. Арч Биохим Биофиз . 2003; 419: 31–40. DOI: 10.1016 / j.abb.2003.08.
013. [Thornalley PJ. Использование аминогуанидина (пимагедина) для предотвращения образования конечных продуктов гликирования.Arch Biochem Biophys. 2003; 419: 31-40.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Суджи Г., Сиваками С. Повреждение ДНК производством свободных радикалов аминогуанидином. Энн Н. Ю. Акад. Наук . 2006; 1067: 191–9. DOI: 10.1196 / annals.1354.023.
[Суджи Г., Сиваками С. Повреждение ДНК в результате продукции свободных радикалов аминогуанидином. Ann N Y Acad Sci. 2006; 1067: 191-9.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 48. Тилтон Р.Г., Чанг К., Хасан К.С., Смит С.Р., Петраш Дж.М., Миско Т.П. и др. Профилактика диабетической сосудистой дисфункции с помощью гуанидинов.Ингибирование синтазы оксида азота по сравнению с образованием конечного продукта гликирования. Диабет . 1993; 42: 221–32. DOI: 10.2337 / diab.42.2.221.
[Tilton RG, Chang K, Hasan KS, Smith SR, Petrash JM, Misko TP, et al. Профилактика диабетической сосудистой дисфункции с помощью гуанидинов.
Ингибирование синтазы оксида азота по сравнению с образованием конечного продукта гликирования. Сахарный диабет. 1993; 42: 221-32.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Тургут Ф., Болтон В.К. Новые потенциальные терапевтические средства при диабетической болезни почек. Am J Kidney Dis . 2010; 55: 928–40. DOI: 10.1053 / j.ajkd.2009.11.021. [Тургут Ф, Болтон В.К. Новые потенциальные терапевтические средства при диабетической болезни почек. Am J Kidney Dis. 2010; 55: 928-40.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 50. Wolffenbuttel BH, Boulanger CM, Crijns FR, Huijberts MS, Poitevin P, Swennen GN, et al. Разрушители конечных продуктов гликирования восстанавливают свойства крупных артерий при экспериментальном диабете. Proc Natl Acad Sci U S A . 1998. 95: 4630–4. DOI: 10.1073 / пнас.95.8.4630.
[Wolffenbuttel BH, Boulanger CM, Crijns FR, Huijberts MS, Poitevin P, Swennen GN, et al. Разрушители конечных продуктов гликирования восстанавливают свойства крупных артерий при экспериментальном диабете.
Proc Natl Acad Sci U S. A. 1998; 95: 4630-4.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 51. Сугияма С., Мията Т., Уэда Й., Танака Х., Маеда К., Кавашима С. и др. Уровни пентозидина в плазме у пациентов с диабетом: конечный продукт продвинутого гликирования. Дж. Ам Соц Нефрол .1998. 9: 1681–8. [Sugiyama S, Miyata T., Ueda Y, Tanaka H, Maeda K, Kawashima S, et al. Уровни пентозидина в плазме у пациентов с диабетом: конечный продукт продвинутого гликирования. J Am Soc Nephrol. 1998; 9: 1681-8.] [PubMed] [Google Scholar] 52. Ли Х.С., Юнг Ш., Юн Б.С., Ли К.В. Выделение хебуловой кислоты из Terminalia chebula Retz. и его антиоксидантное действие на изолированные гепатоциты крысы. Arch Toxicol . 2007; 81: 211–8. DOI: 10.1007 / s00204-006-0139-4.
[Ли ХС, Юнг Ш, Юн Б.С., Ли К.В.Выделение хебуловой кислоты из Terminalia chebula Retz. и его антиоксидантное действие на изолированные гепатоциты крысы. Arch Toxicol. 2007; 81: 211-8.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 53.
Lv L, Shao X, Chen H, Ho CT, Sang S. Genistein ингибирует образование конечных продуктов гликирования, улавливая метилглиоксаль. Chem Res Toxicol . 2011; 24: 579–86. DOI: 10.1021 / tx100457h. [Lv L, Shao X, Chen H, Ho CT, Sang S. Genistein ингибирует образование конечных продуктов гликирования, улавливая метилглиоксаль.Chem Res Toxicol. 2011; 24: 579-86.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 54. Bournival J, Francoeur MA, Renaud J, Martinoli MG. Кверцетин и сезамин защищают нейрональные клетки PC12 от окисления, вызванного высоким содержанием глюкозы, нитрозативного стресса и апоптоза. Омоложение . 2012; 15: 322–33. DOI: 10.1089 / rej.2011.1242.
[Bournival J, Francoeur MA, Renaud J, Martinoli MG. Кверцетин и сезамин защищают нейрональные клетки PC12 от окисления, вызванного высоким содержанием глюкозы, нитрозативного стресса и апоптоза.Rejuvenation Res. 2012; 15: 322-33.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 55. Садовска-Бартош И., Галиняк С., Бартош Г.
Кинетика гликоксидации бычьего сывороточного альбумина метилглиоксалем и глиоксалем и его предотвращение различными соединениями. Молекулы . 2014; 19: 4880–96. DOI: 10,3390 / молекулы180.
[Sadowska-Bartosz I, Galiniak S, Bartosz G. Кинетика гликоксидации бычьего сывороточного альбумина метилглиоксалем и глиоксалем и его предотвращение различными соединениями. Молекулы. 2014; 19: 4880-96.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 56. Xie Y, Chen X. Структуры, необходимые полифенолам для ингибирования образования конечных продуктов гликирования. Curr Drug Metab . 2013; 14: 414–31. DOI: 10,2174 / 1389200211314040005.
[Xie Y, Chen X. Структуры, необходимые полифенолам для ингибирования образования конечных продуктов гликирования. Curr Drug Metab. 2013; 14: 414-31.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 57. Баба С., Осакабе Н., Нацуме М., Муто Ю., Такидзава Т., Терао Дж. Сравнение in vivo биодоступности (+) — катехина, (-) — эпикатехина и их смеси у перорально вводимых крыс.
J Nutr . 2001; 131: 2885–91. [Баба С., Осакабе Н., Нацуме М., Муто Й., Такидзава Т., Терао Дж. Сравнение in vivo биодоступности (+) — катехина, (-) — эпикатехина и их смеси у перорально вводимых крыс. J Nutr. 2001; 131: 2885-91.] [PubMed] [Google Scholar] 58. Ван Л., Тиан В., Увайс З., Ли Дж., Ли Х, Гуан Р. и др. Прерыватель AGE ALT-711 плюс инсулин может восстанавливать эректильную функцию у крыс с диабетом 1 типа, вызванным стрептозоцином. Дж. Секс Мед . 2014; 11: 1452–62. DOI: 10.1111 / jsm.12533.
[Wang L, Tian W., Uwais Z, Li G, Li H, Guan R, et al. Прерыватель AGE ALT-711 плюс инсулин может восстанавливать эректильную функцию у крыс с диабетом 1 типа, вызванным стрептозоцином. J Sex Med. 2014; 11: 1452-62.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 59. Пантелеева И.Г., Рогозкин В.А. Влияние физической нагрузки на гликирование сывороточных белков у крыс с индуцированным диабетом. Росс Физиол Ж Им И М Сеченова . 2001; 87: 1202–7.
[Пантелеева И.
Г., Рогозкин В.А. Влияние физической нагрузки на гликирование сывороточных белков у крыс с индуцированным диабетом.Росс Физиол Ж Им И М Сеченова. 2001; 87: 1202-7.] [PubMed] [Google Scholar] 60. Гу Q, Ван Б., Чжан XF, Ма Ю.П., Лю Дж.Д., Ван XZ. Вклад рецептора для конечных продуктов гликирования в защитные эффекты сосудистой сети при тренировках у старых крыс. Eur J Pharmacol . 2014; 741: 186–94. DOI: 10.1016 / j.ejphar.2014.08.017. [Гу Q, Ван Б., Чжан XF, Ма Ю. П., Лю Дж. Д., Ван XZ. Вклад рецептора для конечных продуктов гликирования в защитные эффекты сосудистой сети при тренировках у старых крыс.Eur J Pharmacol. 2014; 741: 186-94.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 61. Райт KJ, Томас MM, Betik AC, Belke D, Hepple RT. Физические упражнения, начатые в позднем среднем возрасте, ослабляют сердечный фиброз и накопление конечного продукта гликирования у стареющих крыс. Опыт Геронтол . 2014; 50: 9–18. DOI: 10.1016 / j.exger.2013.11.006.
[Райт К.Дж., Томас М.
М., Бетик А.С., Белке Д., Хеппл RT. Физические упражнения, начатые в позднем среднем возрасте, ослабляют сердечный фиброз и накопление конечного продукта гликирования у стареющих крыс.Exp Gerontol. 2014; 50: 9-18.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 62. Куппе С., Свенссон Р. Б., Гроссет Дж. Ф., Кованен В., Нильсен Р. Х., Олсен М. Р. и др. Длительный бег на выносливость связан со снижением гликирования и механической нагрузки в соединительной ткани. Возраст (Дордр) 2014; 36: 9665. [Couppe C, Svensson RB, Grosset JF, Kovanen V, Nielsen RH, Olsen MR, et al. Длительный бег на выносливость связан со снижением гликирования и механической нагрузки в соединительной ткани. Возраст (Дордр).2014; 36: 9665.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 63. Ким С.С., Пак С., Чун И, Сонг В., Ким Х.Дж., Ким Дж. Упражнения на беговой дорожке снижают окислительный стресс сетчатки у мышей естественного возраста: иммуногистохимическое исследование. Int J Mol Sci . 2015; 16: 21008–20.
DOI: 10.3390 / ijms160921008. [Ким С.С., Пак С., Чун И., Сонг В., Ким Х. Дж., Ким Дж. Беговая дорожка снижает окислительный стресс сетчатки у мышей естественного возраста: иммуногистохимическое исследование. Int J Mol Sci. 2015; 16: 21008-20.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 64.Пехтер У., Маарус Дж., Месикепп С., Вераксит А., Отс М. Регулярные низкоинтенсивные водные упражнения улучшают кардиореспираторную функциональную способность и снижают протеинурию у пациентов с хронической почечной недостаточностью. Циферблат нефрола . 2003; 18: 624–5. DOI: 10.1093 / ndt / 18.3.624.
[Пехтер У., Маарус Дж., Месикепп С., Веракситс А., Отс М. Регулярные низкоинтенсивные водные упражнения улучшают кардиореспираторную функциональную способность и снижают протеинурию у пациентов с хронической почечной недостаточностью. Пересадка нефрола Dial.2003; 18: 624-5.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 65. Мойнуддин I, Leehey DJ. Сравнение аэробных упражнений и тренировок с отягощениями у пациентов с хроническим заболеванием почек и без него.
Adv Хроническая почечная дисфункция . 2008; 15: 83–96. DOI: 10.1053 / j.ackd.2007.10.004. [Moinuddin I, Leehey DJ. Сравнение аэробных упражнений и тренировок с отягощениями у пациентов с хроническим заболеванием почек и без него. Adv Chronic Kidney Dis. 2008; 15: 83-96.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 66.Коэльо Б.Л., Роча Л.Г., Скарабелот К.С., Шеффер Д.Л., Ронсани М.М., Сильвейра П.С. и др. Физические нагрузки предотвращают обострение параметров оксидативного стресса при хронической болезни почек. Дж Рен Нутрь . 2010; 20: 169–75. DOI: 10.1053 / j.jrn.2009.10.007.
[Coelho BL, Rocha LG, Scarabelot KS, Scheffer DL, Ronsani MM, Silveira PC, et al. Физические нагрузки предотвращают обострение параметров оксидативного стресса при хронической болезни почек. J Ren Nutr. 2010; 20: 169-75.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 67.Тюрк З., Мисур И., Тюрк Н., Бенко Б. Коллаген ткани крысы, модифицированный улучшенным гликированием: корреляция с продолжительностью диабета и гликемическим контролем.
Clin Chem Lab Med . 1999; 37: 813–20. DOI: 10.1515 / cclm.1999.122. [Тюрк З., Мисур И., Тюрк Н., Бенко Б. Коллаген ткани крысы, модифицированный улучшенным гликированием: корреляция с продолжительностью диабета и гликемическим контролем. Clin Chem Lab Med. 1999; 37: 813-20.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 68. Hu S, He W, Liu Z, Xu H, Ma G. Накопление продукта гликоксидации N (эпсилон) -карбоксиметиллизина в сердечных тканях с возрастом, сахарным диабетом и ишемической болезнью сердца. Тохоку Дж. Экспер. Мед. . 2013; 230: 25–32.
[Hu S, He W, Liu Z, Xu H, Ma G. Накопление продукта гликоксидации N (эпсилон) -карбоксиметиллизина в сердечных тканях с возрастом, сахарным диабетом и ишемической болезнью сердца. Tohoku J Exp Med. 2013; 230: 25-32.] [PubMed] [Google Scholar] 69. Альбон Дж., Карватовски В.С., Эйвери Н., Исти Д.Л., Дуанс В.С. Изменения коллагенового матрикса стареющей lamina cribrosa человека. Br J Офтальмол . 1995; 79: 368–75. DOI: 10.
1136 / bjo.79.4.368.[Албон Дж., Карватовски В.С., Эйвери Н., Исти Д.Л., Дуэнс В.С. Изменения коллагенового матрикса стареющей lamina cribrosa человека. Br J Ophthalmol. 1995; 79: 368-75.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 70. Беллмант М.Дж., Портеро М., Памплона Р., Коссо Л., Одетти П., Прат Дж. Доказательства реакции Майяра в коллагене легких крысы и ее взаимосвязи с растворимостью и возрастом. Biochim Biophys Acta . 1995; 1272: 53–60. DOI: 10.1016 / 0925-4439 (95) 00069-g.
[Беллмант М.Дж., Портеро М., Памплона Р., Коссо Л., Одетти П., Прат Дж.Доказательства реакции Майяра в коллагене легких крысы и ее взаимосвязи с растворимостью и возрастом. Biochim Biophys Acta. 1995; 1272: 53-60.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 71. Новотны К., Грюн Т. Деградация окисленного и гликоксидированного коллагена: роль перекрестного связывания коллагена. Арч Биохим Биофиз . 2014; 542: 56–64. DOI: 10.1016 / j.abb.2013.12.007.
[Новотны К.
, Грюн Т. Деградация окисленного и гликоксидированного коллагена: роль перекрестного связывания коллагена. Arch Biochem Biophys.2014; 542: 56-64.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 72. van Deemter M, Ponsioen TL, Bank RA, Snabel JM, van der Worp RJ, Hooymans JM, et al. Пентозидин накапливается в стареющем стекловидном теле: гендерный эффект. Exp Eye Res . 2009; 88: 1043–50. DOI: 10.1016 / j.exer.2009.01.004. [van Deemter M, Ponsioen TL, Bank RA, Snabel JM, van der Worp RJ, Hooymans JM, et al. Пентозидин накапливается в стареющем стекловидном теле: гендерный эффект. Exp Eye Res. 2009; 88: 1043-50.] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 73.Мацумин М., Шибата Н., Иситани К., Кобаяши М., Охта Х. Накопление пентозидина в человеческих ооцитах и их корреляция с возрастным апоптозом. Acta Histochem Cytochem . 2008. 41: 97–104. DOI: 10.1267 / ahc.08014.
[Мацумин М., Сибата Н., Иситани К., Кобаяши М., Охта Х. Накопление пентозидина в человеческих ооцитах и их корреляция с возрастным апоптозом.
Acta Histochem Cytochem. 2008; 41: 97-104.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 74. Sivan SS, Tsitron E, Wachtel E, Roughley P, Sakkee N, van der Ham F и др.Возрастное накопление пентозидина в аггрекане и коллагене нормальных и дегенерированных межпозвонковых дисков человека. Biochem J . 2006. 399: 29–35. DOI: 10,1042 / bj20060579. [Sivan SS, Tsitron E, Wachtel E, Roughley P, Sakkee N, van der Ham F, et al. Возрастное накопление пентозидина в аггрекане и коллагене нормальных и дегенерированных межпозвонковых дисков человека. Биохим Дж. 2006; 399: 29-35.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 75. Verzijl N, DeGroot J, Oldehinkel E, Bank RA, Thorpe SR, Baynes JW и др.Возрастное накопление продуктов реакции Майяра в коллагене суставного хряща человека. Biochem J . 2000; 350, Пт 2: 381–7. DOI: 10.1042 / 0264-6021: 3500381.
[Verzijl N, DeGroot J, Oldehinkel E, Bank RA, Thorpe SR, Baynes JW, et al. Возрастное накопление продуктов реакции Майяра в коллагене суставного хряща человека.
Biochem J. 2000; 350 Pt 2: 381-7.] [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]Glycation — обзор | ScienceDirect Topics
Биологические последствия
Образование AGE на биологических макромолекулах изменяет их структурные и функциональные свойства.Этот тип медленной, прогрессирующей модификации биологически релевантных макромолекул и накопление этих модифицированных макромолекул in vivo вовлечен в ряд патологических аномалий, в первую очередь осложнений, связанных с нормальным старением и длительным диабетом. Сходство типа и развития таких осложнений позволяет предположить, что последствия хронической гипергликемии напоминают ускоренное старение.
Внутриклеточные белки
Это неферментативное гликирование происходит in vivo первоначально было обнаружено по присутствию в эритроцитах второстепенных видов гемоглобина, A 1c (HbA 1c ).Позже было обнаружено, что HbA 1c более распространен в крови диабетиков по сравнению с недиабетиками. Дальнейшие биохимические исследования происхождения HbA 1c в крови из диабетических образцов продемонстрировали присутствие полученного из глюкозы продукта Амадори, ковалентно связанного с N-концевым валином бета-цепи гемоглобина. Клиническое измерение гликозилированного гемоглобина в эритроцитах стало незаменимым индикатором среднего уровня глюкозы в крови и обычно используется для оценки контроля диабета в течение 3-4 недель перед взятием образцов.
Поскольку глюкоза содержится во всем организме, было высказано предположение, что другие белки могут быть чувствительны к модификации глюкозой. Считалось, что белки хрусталика являются вероятными кандидатами для демонстрации накопления AGE, потому что эти белки меняются очень медленно, если вообще. Подобно гемоглобину в эритроцитах, белки хрусталика присутствуют в инсулиннезависимых клетках; следовательно, белки хрусталика подвергаются воздействию глюкозы, которая напрямую отражает концентрации внеклеточного сахара. Кроме того, ряд связанных с возрастом изменений белков хрусталика, таких как повышенная агрегация, изменения пиков поглощения и присутствие флуоресцентных хромофоров, позволяют предположить, что неферментативное гликирование происходит в значительной степени внутри хрусталика.В частности, накопление поперечных сшивок белков хрусталика способствует помутнению и катаракте, которые так часто наблюдаются в хрусталике пожилого человека. Исследования in vitro подтвердили, что белки хрусталика могут реагировать с глюкозой или глюкозо-6-фосфатом, приводя к перекрестным связям белков и приводя к изменениям в спектрах поглощения и флуоресценции, аналогичным тем, которые наблюдаются при переваривании белков катаракты хрусталика у пожилых людей и людей с диабетом . Наблюдаемое сходство между белками хрусталика, которые были неферментативно гликированы in vitro , и белками хрусталика от пожилых людей или людей с диабетом, предоставило первое свидетельство того, что неферментативное гликирование участвует в развитии и прогрессировании осложнений, связанных с нормальным старением и долгосрочными заболеваниями. сахарный диабет.
Внеклеточные белки
Влияние внеклеточной глюкозы на модификацию белков хрусталика дало дополнительный импульс для изучения значения неферментативного гликирования в патогенных механизмах с участием других долгоживущих белков. Внеклеточные белки считались особенно чувствительными, потому что, как и белки внутри инсулиннезависимых клеток, неферментативное гликирование внеклеточных белков будет напрямую зависеть от концентрации циркулирующей глюкозы.Коллаген является преобладающим внеклеточным белком в организме и основным компонентом соединительных тканей, таких как кожа, сухожилия и хрящи. Учитывая его изобилие, длительный период полураспада и доступность для циркулирующей глюкозы, коллаген, по-видимому, обладает необходимыми характеристиками для восприимчивости к неферментативному гликированию. Повышенная жесткость и жесткость коллагена часто приписывается нормальным симптомам старения, и это снижение гибкости может быть отчасти связано с AGE-опосредованными поперечными связями коллагена.Степень модификации коллагена неферментативным гликированием была измерена в ряде различных богатых коллагеном тканей, включая аорту, твердую мозговую оболочку и кожу. В каждом случае степень, в которой коллаген стал AGE-модифицированным, положительно коррелирует с возрастом. Образцы тканей инсулинозависимых диабетиков показывают увеличение AGE-модифицированного коллагена в зависимости от хронологического возраста, но наблюдаемые уровни были сопоставимы с нормальными людьми, вдвое старше, чем пациенты с диабетом. Эти результаты подтверждают, что развитие некоторых общих последствий нормального старения ускоряется у людей с длительным диабетом.
Присутствие AGE в коллагене не только влияет на его физические и структурные характеристики, но и AGE-модификация коллагена может также способствовать атеросклерозу, нефропатии и нарушениям периферических сосудов. Исследования показали, что коллаген, модифицированный AGE, может поперечно связываться не только с другими молекулами коллагена, но и с циркулирующими белками сыворотки. Считается, что ковалентное прикрепление и иммобилизация циркулирующих белков, таких как липопротеины низкой плотности, сывороточный альбумин и иммуноглобулины, к тканевому коллагену, способствует развитию атеросклеротических поражений, утолщению базальной мембраны в почечной ткани и окклюзии периферической сосудистой сети.
Другие патологические последствия
Более поздние исследования выявили потенциальную роль AGE-модифицированных белков в других возрастных патологиях, таких как болезнь Альцгеймера (БА) и повреждение головного мозга в результате инсульта. Присутствие и прогрессирующее накопление амилоидных бляшек в ткани головного мозга является основным признаком БА, и большая часть работы была сосредоточена на механизмах, ведущих к агрегации и отложению скоплений β -амилоида ( β A) в тканях мозга. головной мозг.Недавно амилоидные бляшки из больных и нормальных тканей мозга были оценены на наличие AGE. Было обнаружено, что образцы головного мозга с болезнью AD содержали почти в три раза больше AGE на миллиграмм белка, чем контрольные образцы того же возраста. Кроме того, гликирование растворимых пептидов β A заметно ускоряет образование нерастворимых фибриллярных агрегатов β A при инкубации в пробирках. Эти данные предполагают, что AGE могут участвовать в образовании и отложении амилоидных бляшек и, таким образом, вносить вклад в невропатологии, связанные с AD ( см. Dementia).
Обострение другого невропатологического расстройства, вызванного AGE, недавно наблюдалось на модели грызунов. Введение физиологических концентраций AGE-модифицированных белков нормальным крысам до окклюзии церебральной артерии вызывало значительно больший объем повреждения и инфаркта инсульта по сравнению с животными, не получавшими лечения. Эти результаты предполагают, что AGE могут инициировать потенциально нейротоксические процессы; однако неясно, вызывают ли AGE повреждения напрямую или они опосредуются одним или несколькими вторичными путями.
Нуклеиновые кислоты
Идентификация неферментативной модификации глюкозой различных классов биологически релевантных макромолекул подтверждает всеобъемлющий характер этой реакции в клетках и тканях организма. Несколько лет назад была выдвинута гипотеза, что свободные аминогруппы на основаниях ДНК также могут участвовать в неферментативных реакциях с глюкозой, подобно реакции Майяра с белками. Неферментативное гликирование ДНК может способствовать нескольким хорошо известным возрастным генетическим дисфункциям, таким как снижение синтеза РНК и белка, снижение репарации и репликации ДНК и увеличение хромосомных аберраций.
Первоначальные исследования in vitro показали, что аминогруппы нуклеотидов, свободные или полимеризованные в одноцепочечной или двухцепочечной ДНК, могут реагировать с глюкозой и глюкозо-6-фосфатом. Эти неферментативные реакции генерировали гликированную ДНК с измененными спектрами поглощения и флуоресценции в зависимости от времени и концентрации сахара, которые были напрямую сопоставимы со спектральными изменениями, наблюдаемыми при неферментативном гликировании белков. Когда плазмидная ДНК, которая была гликирована in vitro, была использована для трансформации бактерий, модифицированная глюкозой ДНК имела значительно более низкую эффективность трансформации, чем контрольная плазмидная ДНК.Эта потеря активности коррелировала с продолжительностью инкубационного периода и концентрацией глюкозы, присутствующей в реакции. Плазмидную ДНК, выделенную из некоторых трансформированных колоний, проанализировали и обнаружили, что она содержит аномальные последовательности. Эти наблюдения впервые на молекулярном уровне подтвердили гипотезу о том, что неферментативное гликирование ДНК может иметь неблагоприятные биологические эффекты. Аналогичные результаты наблюдались в других модельных системах in vitro, и in vivo, и эукариотах, подтверждая мутагенный потенциал гликирования ДНК.Эффекты гликирования ДНК могут навсегда нарушить целостность генома и могут привести к различным степеням нарушения клеточной функции, в крайних случаях вызывая гибель клеток.
Трансгенных мышей, содержащих специфический ген-маркер мутагенеза, lacI, , использовали для определения того, распространяются ли эффекты неферментативного гликирования на геном интактных животных. Измеряя накопление мутантов lacI в зависимости от возраста, было определено, что частота мутантов линейно увеличивается со временем.Наблюдаемые типы мутаций ДНК не ограничивались простыми заменами оснований, но включали большие делеции и вставки, что свидетельствует об активности сложных AGE-зависимых путей репарации ДНК. Учитывая эти результаты за короткую продолжительность жизни экспериментальных животных, можно также ожидать, что вызванные AGE повреждения ДНК и мутации могут быть причиной некоторых генетических изменений, наблюдаемых у пожилых людей.
Хорошо задокументировано, что частота врожденных дефектов у младенцев, рожденных от инсулинозависимых диабетиков, значительно выше, чем у детей, рожденных от их недиабетических сверстников.Используя тех же трансгенных мышей lacI , можно было оценить мутагенные эффекты материнской гипергликемии на развивающиеся эмбрионы. У плодов, развившихся у самок с диабетом, по сравнению с плодами, развивающимися в нормальных условиях, частота мутантов lacI увеличивалась вдвое. Молекулярный анализ этих мутантов lacI показал образец мутаций ДНК, аналогичный тем, которые наблюдались у старых мышей. Эти сходства предполагают общий механизм повреждения ДНК и последующего неэффективного восстановления при нормальном старении и диабетической беременности.Это исследование предоставило первую потенциальную молекулярную связь между гипергликемией матери, повреждением ДНК и врожденными пороками развития.
Антигликирование — Exsymol
ЦЕЛЬ: ЗАЩИТА КОЖИ ОТ ГЛИКАЦИИ ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ЭЛАСТИЧНОСТИ И ЕДИНСТВЕННОГО ТОНА КОЖИ
Гликирование также известно как реакция Майяра. Это реакция между белками и сахаром (углеводами), которая приводит к необратимому связыванию белков друг с другом.
ГЛИКАЦИЯ И КОЖА
Гликация — это реакция, которая оказывает влияние на кожу.Белки дермы (в основном коллагеновые волокна) будут реагировать со свободными сахарами (в основном с глюкозой), что приведет к их ретикуляции (сшиванию), то есть их необратимому связыванию волокон друг с другом.
В дерме волокна коллагена образуют сеть, которая взаимодействует и перемещается друг с другом, обеспечивая хорошую эластичность и гибкость кожи. Таким образом, сшивание значительно снижает моторику волокон и, следовательно, эластичность и гибкость кожи.
Гликированные волокна также станут окрашенными, что приведет к потере однородного цвета лица.
Чем больше гликозилированы волокна, тем больше они окрашены.Наконец, гликозилированные белки метаболизируются в AGE (конечные продукты гликирования), которые являются как прогликантами, так и мутагенными агентами. Они повлияют на выживание клеток кожи.
ОЖИДАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ
Защита кожи от гликирования
Сохранение эластичности и эластичности кожи
- Сохранение однородности тона кожи
- Защита целостности клеток кожи
ОТВЕТ EXSYMOL
Для борьбы с гликированием Exsymol разработал трехступенчатую стратегию.
Шаг 1 — Профилактика: предотвращение реакции сахара с коллагеновыми волокнами
Удаление свободных сахаров в дерме
Удаление свободных сахаров до того, как они вступят в реакцию с коллагеновыми волокнами, превентивно защищает кожу от воздействия гликирования.
Алистин
Силисин
Arct’Alg
Ограничение прикрепления сахаров к коллагеновым волокнам
Кремний имеет высокое сродство к коллагеновым волокнам.Взаимодействуя с ними, он ограничивает участки фиксации сахара на волокнах.
Таким образом, это превентивно снизит гликирование.
Альгизий
Силисин
Этап 2 — Восстановление: отделение сахара от коллагеновых волокон
Трансгликация позволяет восстановить уже гликированные волокна
В случае гликирования связь между сахаром и белком необратима. Exsymol разработал активный ингредиент, способный к трансгликации.Он способен заменять себя коллагеновым волокном и, таким образом, высвобождать его, восстанавливать его.
Алистин
Шаг 3 — Паллиатив: защита кожи от воздействия AGE
Гликированные белки расщепляются и образуют AGE (конечные продукты гликирования), которые вызывают гликирование de novo и могут разрушать ДНК окружающих клеток из-за их высокой мутагенности.
Ограничение действия AGE даже после разложения гликозилированного белка.
Ограничение воздействия AGE предотвращает гликирование de novo . Это обеспечивает хорошую эластичность и эластичность кожи, а также хорошую однородность цвета лица.
Поскольку AGE также чрезвычайно мутагены, ДНК защищена от кожных клеток для обеспечения их выживания и надлежащего функционирования.
Алистин
Что такое гликирование и как он влияет на вашу кожу? — Доктор Лесли Бауманн
Что такое гликирование и как он влияет на вашу кожу?
Вы, наверное, знаете, что сахар, стресс и воздействие ультрафиолета могут нанести вред вашей коже, но знаете ли вы, что все три этих фактора имеют одну общую черту? Все эти внешние факторы вызывают естественный процесс в организме, известный как гликирование, которое связано со многими специфическими проблемами ухода за кожей.Узнайте больше о процессе гликирования, о том, как он влияет на вашу кожу, и что вы можете сделать, чтобы обратить вспять и предотвратить его последствия.
Что такое гликирование?
Гликация — это естественная химическая реакция, которая заставляет молекулы сахара, такие как глюкоза или фруктоза, связываться с белками и липидами по всему телу, включая кожу. Результатом является образование конечных продуктов гликирования, или AGE. Когда это происходит, белки и липиды, участвующие в процессе гликирования, повреждаются и, следовательно, не могут выполнять свои нормальные функции должным образом.
Когда молекулы сахара связываются с белками коллагена и эластина в коже, например, эти важные белки не могут должным образом поддерживать структуру кожи, что приводит к появлению морщин и другим признакам ускоренного старения.
Так что же вызывает эту реакцию? Ряд факторов может вызвать гликирование, в том числе высокое потребление сахара, повышенный уровень глюкозы в крови, вызванный стрессом, и окислительный стресс, вызванный воздействием ультрафиолета, загрязнением воздуха или неправильным образом жизни.
Проблемы кожи, вызванные гликированием
Гликация может влиять на кожу по-разному. Вот некоторые из основных проблем, которые он вызывает:
- Морщины и складки. Когда белки коллагена и эластина повреждаются в процессе гликирования, на поверхности кожи становятся видимыми линии, морщины, складки и участки дряблой или дряблой кожи. Эти белки являются важнейшими компонентами здорового и молодого цвета лица.
- Нарушена функция барьера. Защитный барьер кожи состоит из двойного слоя липидов. Когда эти липиды повреждаются из-за гликирования, барьер не может должным образом выполнять свои две основные функции: 1) удерживать влагу и 2) удерживать вредные аллергены и раздражители. Таким образом, результатом плохой барьерной функции кожи является обезвоживание и раздражение.
- Воспаление. Было также показано, что гликация активирует воспалительные пути по всему телу, ухудшая воспалительные состояния кожи, такие как акне, экзема и розацеа.
Можно ли обратить гликацию?
Хотя само гликирование нельзя полностью остановить, его можно замедлить, а его эффекты обратить или даже предотвратить в будущем. Наш организм может использовать антиоксиданты для борьбы с негативными эффектами гликирования, но этой защиты часто недостаточно при ускоренном образовании AGE.
Первый шаг к снижению гликирования и его воздействия на кожу — избежать или значительно снизить воздействие тех факторов, которые его вызывают: потребление сахара, УФ-излучение, хронический стресс и другие.
Совместите этот шаг с подходящими средствами по уходу за кожей для вашего типа кожи и уникальных проблем. Антивозрастные ингредиенты, такие как гепарансульфат, дефенсины и ретиноиды, могут помочь уменьшить складки, морщины и другие признаки старения кожи.
Увлажняющее средство, восстанавливающее барьер, такое как Зерафит, может восстановить естественный баланс липидов внутри кожного барьера, тем самым восстанавливая его функцию по увлажнению и защите кожи.
Противовоспалительные ингредиенты для ухода за кожей, такие как масло арганы, зеленый чай, аллантоин, пиретрум, алоэ и многие другие, помогают деактивировать воспалительные пути, уменьшая покраснение, зуд и раздражение.
Итог
Некоторое количество гликирования будет естественным образом происходить по всему телу, но высокие уровни AGE, вызванные чрезмерным гликированием, могут нанести ущерб телу и коже. Совместите привычки здорового образа жизни с правильным режимом ухода за кожей для вашего типа кожи и необходимости борьбы с этими эффектами и достижения здоровой и красивой кожи, которую вы ищете.
© 2020 Metabeauty, Inc.
31 января 2021 г.Гликация — Университет Туро, Калифорния
Гликация и сахарный диабет
Большое количество свидетельств сходится, чтобы указать на гликирование, также известное как Майяр реакция как одна из ключевых молекулярных основ диабетических осложнений из-за гипергликемии.В реакции гликирования сахара неферментативно реагируют с широким спектром белков. с образованием продуктов раннего гликирования. Основная цель наших исследований — внести свой вклад в открыть новые направления для фундаментальных исследований по неотложной проблеме создания общего молекулярные основы механизмов диабетических осложнений. Это, в свою очередь, должно проложить путь для клинических исследований в поисках подходящих мишеней для терапевтического противодействие, направленное на замедление их эволюции.
Сохраняется высокая частота сосудистых осложнений у больных сахарным диабетом. не до конца понял. Многие исследования показывают, что основные черты диабетической осложнения вызваны гипергликемией, вызванной неферментативным гликированием. Конечные продукты улучшенного гликирования (AGE) образуются за счет ковалентного взаимодействия восстановления сахара с белками, липидами или нуклеиновыми кислотами.Последующие молекулярные перестройки вырабатывают очень реактивные дикетоны, что в долгосрочной перспективе приводит к внутри- и межмолекулярному конденсации и образование разнообразной группы флуоресцентных и нефлуоресцентных соединения. Совместная локализация рецепторов AGE и AGE в микрососудистом участке травмы предполагает, что их взаимодействие может играть важную роль в патогенезе диабетических сосудистых поражений.
Мы охарактеризовали почечный метаболизм AGE, показав его канальцевую реабсорбцию. и секреция, а также изучили влияние почечной недостаточности на метаболизм AGE.
Наша лаборатория изучила AGE при ограничении калорийности, а также натуральные вещества. для подавления образования AGE.Мы также изучали гликирование липопротеинов.
Мы недавно сосредоточили наши усилия на растворимом рецепторе AGE и изучили эта молекула при нескольких клинических состояниях: почечная недостаточность, ХОБЛ, инсульт.У нас есть соорганизатор 1 -го ибероамериканского симпозиума по возрасту возраста и здоровья в Гуанахуато, Мексика, 2014 г., и начал глобальное международное сотрудничество по предмет.
Другие темы:
Предлагаемый механизм:
А.Гульуччи. «Ослепление» AMP-зависимой киназы метилглиоксалем: механизм, позволяющий сохранить печеночной инсулинорезистентности? Медицинские гипотезы 73; 921-924. DOI: 10.1016 / j.mehy.2009.06.044
1) Возраст при неврологических расстройствах
Приглашенный обзор: Münch G, Westcott B, Menini T, Gugliucci A.Конечные продукты с улучшенным гликированием и их патогенная роль в неврологических расстройствах. Аминокислоты, 2010. DOI: 10.1007 / s00726-010-0777-y
2) ВОЗРАСТ новорожденных
Алехандро Гульуччи, Сатоши Кимура, Тересита Менини, Дженнифер Тэйнг и Масахиде Нумагути.(2010) Низкомолекулярные флуоресцентные AGE в сыворотке крови у новорожденных выше, чем у взрослых: роль метаболизма почек. Реакция Майяра: взаимосвязь между старением, питанием и и метаболизм. Мерлин С. Томас и Жозефина Форбс, изд. ISBN: 978-1-84973-079-2. DOI: 10.1039 / 9781847559524.
3) ВОЗРАСТ потери веса
Гуглиуччи А., Котани К., Тайнг Дж., Мацуока Ю., Сано И., Йошимура М., Эгава К., Хорикава К., Китагава Ю., Кисо Ю., Кимура С., Сакане Н. Краткосрочная низкокалорийная диета снижает уровень конечных продуктов гликирования в сыворотке у здоровых взрослых с избыточным весом или ожирением. Ann Nutr Metab, 2009. 54 (3): p. 197-201. DOI: 10.1159 / 000217817
4) Характеристика эндогенных и экзогенных антигликелирующих агентов
Гульуччи А.Бастос Д.Х., Шульце Дж., Соуза MF . Кофейная и хлорогеновая кислоты в экстрактах Ilex paraguariensis являются основными ингибиторами генерации AGE метилглиоксалем в модельных белках. Фитотерапия, 2009 80 (6). п. 339-44.
Лансфорд Н, Гульуччи А . Экстракты Ilex paraguariensis ингибируют образование AGE более эффективно, чем зеленый чай. Фитотерапия. 2005, 76: 419-27.
Гульуччи А. Полиамины как инструменты клинической лаборатории. Clin Chim Acta 2004, 344: 23-35.
Gugliucci A and Menini T: Полиамины спермин и спермидин защищают белки от структурных и функциональных повреждение предшественниками AGE: новая роль старых молекул? Life Sci. 2003,72 / 23: 2603-2616
Gugliucci A and Menini T: Ботанические экстракты Achyrocline satureoides и Ilex paraguariensis предотвращают Индуцированное метилглиоксалом ингибирование плазминогена и антитромбина III. Life Sci. 2002, 72/3 279-292
Избранные недавние публикации
- Маркович Бастос Д, Гульуччи А . Современные и противоречивые аспекты продуктов реакции Майяра. Текущий Мнение в пищевой науке, 2015 г., 1: 13–20.
- Гульуччи А , Менини Т.Ось AGE-RAGE — растворимый RAGE и окислительный стресс при хронической болезни почек. Adv Exp Med Biol. 2014; 824: 191-208. DOI: 10.1007 / 978-3-319-07320-0_14.
- Gugliucci A , Caccavello R, Kotani K, Kimura S. Доказательства наличия активной параоксоназы 1 в липопротеинах низкой плотности малой плотности. Редокс-отчет: коммуникации в свободных радикалах исследование 2014; 19: 154-160.
- Menini T, Ikeda H, Kimura S, Gugliucci A. Увеличение циркулирующей растворимой RAGE после цереброваскулярного события. Clin Chem Lab Med. CCLM / FESCC 2014; 52: 109-116
- Kotani K, Caccavello R, Taniguchi N, Gugliucci A . Циркулирующий растворимый рецептор для конечных продуктов с улучшенным гликированием обратно коррелирован к окисленным липопротеинам низкой плотности у бессимптомных субъектов.Журнал международных медицинское исследование. 2012; 40 (5): 1878-83.
- Munch G, Westcott B, Menini T, Gugliucci A . Конечные продукты продвинутого гликирования и их патогенные роли в неврологических расстройствах. Аминокислоты. 2012; 42 (4): 1221-36.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.