AGEs em alimentos Uribari et al 2010

Na alimentação moderna é muito utilizado o tratamento térmico por razões de segurança e conveniência, bem como para realçar o sabor, cor e aparência, e como resultado contém altos níveis de AGEs.

Produtos finais da glicação avançada da alimentação (DAGEs) são conhecidos por contribuir para o aumento do estresse oxidativo e inflamação, que estão ligados à recente epidemias de diabetes e doença cardiovascular.

Uribarri et al, 2010:

• expandiu significativamente a base de dados de DAGE disponível,
• validou a metodologia de testes DAGE,
• comparou processos de cozimento e agentes inibidores novos de DAGE e
• apresentou estratégias práticas para reduzir o consumo de DAGE na vida cotidiana.

Encontrou nos resultados que:

• O calor seco promove formação DAGE 10 -100 vezes mais que aquele do alimento cru, em comparação as categorias de alimentos não cozidos.
• Alimentos de origem animal que são ricos em gordura e proteína são geralmente ricos em AGEs e propensos à formação de novo AGE durante o cozimento.
• Em contraste, os alimentos ricos em carboidratos, como legumes, grãos integrais, frutas e leite contêm relativamente poucos AGEs, mesmo após o cozimento.
• A formação de novos dAGEs durante o cozimento foi impedido pelo composto inibidor de AGE -aminoguanidina - e significativamente reduzido pelo cozimento com calor úmido, utilizando menos tempo de cozimento, cozimento a baixas temperaturas e por uso de ingredientes ácidos, tais como suco de limão ou vinagre.

O banco de dados DAGE novo fornece um valioso instrumento para estimar a ingestão DAGE e para orientar a escolha dos alimentos para DAGE reduzindo o consumo.

As amostras de alimentos foram homogeneizadas e dissolvidas em tampão fosfato salina e os sobrenadantes testados para as AGEs com enzimas imunoensaio baseado em um anticorpo monoclonal CML anti-anticorpo. Os itens selecionados a partir de diversas categorias de alimentos foram testadas para o índice de derivados de MG usando um anti-MG monoclonal anticorpo e os resultados foram expressos como nmol/100 g ou mL nmol/100 alimentos. O teste sensibilidade para a CML e MG foi de 0,1 U / mL e 0,004nmol / mL, respectivamente, a variação intra-ensaio foi_ 2,6% (CML) e_ 2,8% (MG) e a variação inter-ensaio era_ 4,1% (CML) e_ 5,2% (MG).

Um pH baixo ou ácidos detém o desenvolvimento de AGEs, formação de novos AGEs na carne cozida foi testado após exposição a soluções ácidas (marinadas) de suco de limão e vinagre. As amostras de carne magra foram conservadas em soluções ácidas ou de limão ou vinagre durante 1 hora antes de cozinhar.

Uribarri et al. Advanced glycation end products in foods and a practical guide to their reduction in the diet. J. Am. Diet. Assoc. 2010;110:911-6.

AGEs - consequências nos orgãos e sistemas -Semba 2010

Os AGEs desempenham um papel na patogênese de doenças em múltiplos órgãos e sistemas. Os AGEs afetam praticamente todos os tecidos do corpo. O efeito de AGEs em diferentes sistemas e órgãos é resumida na figura acima.

Cérebro

Os AGEs acumulam no cérebro humano, com o aumento da idade e são encontrados em emaranhados neurofibrilares e placas senis em pacientes com doença de Alzheimer.Em adultos mais velhos com a doença cerebrovascular, elevada CML foi encontrada em neurônios corticais e vasos cerebrais e foi relacionado com a gravidade do comprometimento cognitivo. Os doentes diabéticos estão em maior risco de desenvolver doença de Alzheimer, e maior deposição de AGEs e ativação de RAGE foi encontrado nos cérebros de pacientes diabéticos com doença de Alzheimer.

Olhos

Os AGEs acumulam na lente e na retina com o envelhecimento. Cristalinos, as principais proteínas estruturais são suscetíveis a glicação e ligações cruzadas-AGEs. Lentes humanas com catarata tinham níveis mais elevados de CML, pentosidina e imidazolonas em comparação com lentes claras. As concentrações séricas elevadas de AGEs foram encontrados em diabéticos e não diabéticos idosos com catarata. Ambos CML e RAGE estavam presentes nas lesões patológicas da idade relacionada à degeneração macular; apresentaram maior CML e pentosidina no plasma em comparação com controles normais.

Sistema Cardiovascular

Há fortes evidências para um papel de AGEs na aterosclerose. Com o envelhecimento, os AGEs são depositados nas paredes arteriais, em especial na membrana elástica e intimal extracelular.

AGEs alteram as propriedades funcionais de importantes moléculas da matriz, como colágeno tipo IV e laminina. Ligações cruzadas de AGEs com colágeno tipo IV da membrana basal inibe a associação destas moléculas em uma complexa rede de estrutura como a normal. AGEs no colágeno forma ligações cruzadas covalentes com lipoproteínas de baixa densidade (LDL) e as imunoglobulinas solúveis, encurralando-os no subendotélio. AGEs aumentam a susceptibilidade da LDL à oxidação e aumentam a migração de monócitos para as células endoteliais.

O endotélio vascular expressa RAGE. RAGE contribui para a acumulação difusa de AGEs no espaço subendotelial, inicia o aumento da permeabilidade vascular, aumenta a migração de macrófagos e linfócitos T na íntima e relaxamento dependente do endotélio arterial diminuído. AGEs formam ligações cruzadas com proteínas da matriz da parede dos vasos sanguíneos, reduzindo a elasticidade e promovendo a rigidez dos vasos. Interação de AGEs com RAGE na superfície endotelial induz a geração de espécies reativas de oxigênio e indução de moléculas de adesão e citocinas pró-inflamatórias.

Basta G, Schmidt AM, de Caterina R. Advanced glycation end products and vascular inflammation: implications for accelerated atherosclerosis in diabetes. Cardiovasc Res. 2004;63:582–592.

Figura acima: Formação de produtos de glicação avançada. As reações não enzimática do grupo carbonila dos açúcares redutores com grupo amino primário de proteínas produz bases de Schiff correspondente, que sofrem rearranjo Amadori para dar cetoaminas. Mais glicoxidações e auto-oxidações rendem compostos carbonílicos altamente reativos, que reagem com grupos amino de proteínas formando uma variedade de AGEs, tais como carboximetillisina e hidroimidazolona.

Figura abaixo: Modelo de produtos finais de glicação avançada da recepção pelo receptor para produtos de glicação avançada e interações com o receptor RAGE.

RAGE ativado eleva citocinas inflamatórias, moléculas de adesão, e seus próprios receptores via NF-kB.

Fonte: Semba et al. Does Accumulation of Advanced Glycation End Products Contribute to the Aging Phenotype? J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2010.

doi: 10.1093/gerona/glq074First published online: May 17, 2010

O RAGE ligado desencadeia a indução do aumento das espécies reativas de oxigênio, ativa a NADPH oxidase, aumenta a expressão de moléculas de adesão, e regula a inflamação através da NF-kB e outras vias de sinalização.

AGEs aumenta o estresse oxidativo e inflamação através da ligação com o receptor dos produtos finais da glicação avançada (Rage). RAGE é um membro multiligante da superfamília das imunoglobulinas de superfície celular, moléculas que é amplamente expressa em tecidos. RAGE é mais abundante no coração, pulmão e músculo esquelético. A via de sinalização RAGE pode ser iniciada por um repertório diversificado de pró-inflamatórios ligantes que incluem AGEs, S100/calgranulinaa, anfoterinas, e o peptídeo b-amilóide. O aduto CML de AGEs tem sido identificado como um sinal de transdução de ligante para RAGE. O RAGE ligado desencadeia a indução do aumento das espécies reativas de oxigênio, ativa a NADPH oxidase, aumenta a expressão de moléculas de adesão, e regula a inflamação através da NF-kB e outras vias de sinalização.

A relação RAGE (transmembrana) e sRAGE (forma solúvel), sugere que o sRAGE tem afinidade idêntica para ligantes de RAGE, mas carece de capacidade de transdução de sinal, assim como funciona como uma economia competitiva antagonista. Pode ser simplista resumir que a inflamação é mediada por deletérios RAGE e a inibição de RAGE é potencialmente benéfica, realizada por sRAGE.

Camundongos que receberam sRAGE ou anti-HMGB1 anticorpos demonstrou disseminação maior bacteriana para órgãos distantes.

AGEs foram mostrados afetar praticamente todas as células, tecidos e órgãos. Recentes estudos epidemiológicos demonstram que níveis elevados circulantes AGEs estão associados com risco aumentado de desenvolvimento de muitas doenças crônicas que afetam desproporcionalmente os indivíduos mais velhos.

Modificação do consumo e de níveis de AGEs circulantes pode ser uma estratégia possível para promover a saúde na terceira idade, especialmente porque a maioria dos alimentos ocidentais são processados em altas temperaturas e são ricos em AGEs.

AGEs estão associados ao envelhecimento (Steele, Stuchbury & Münch, 2007) e vários outros quadros patológicos, além do diabetes, como danos vasculares em portadores de insuficiência renal (Busch et al., 2006), comprometimento do desenvolvimento cerebral pré e pós-natal em portadores de Síndrome de Down (Thiel & Fowkes, 2004), catarata associada ao envelhecimento (Chiu & Taylor, 2007), Alzheimer (Steele, Stuchbury & Münch, 2007), osteoporose (Hein, 2006), artrite reumatóide (Iwashige et al., 2004; Newkirk et al., 2003), aterogênese (Collins &Cybulsky, 2001) e, inclusive, diversos tipos de câncer, como de pulmão, pâncreas, cólon e próstata (Bengmark, 2007).

Fígado

O fígado é um lugar para liberação (remoção e catabolismo) de AGEs circulantes , mas também pode ser um órgão-alvo para os AGEs.

Há alguma evidência, que o AGE e o RAGE desempenham um papel em certas doenças hepáticas como a cirrose e a esteatohepatite não-alcoólica.

Hyogo H, Yamagishi S. Advance glycation end products (AGEs) and their involvement in liver disease. Curr Pharm Des. 2008;14:969–972.

Rins

AGEs são removidos e metabolizado pelos rins, mas os rins é também um local de acúmulo de AGEs e dano associado ao AGE. AGEs têm sido implicadas na patogênese da nefropatia diabética e complicações em pacientes com estágio final da doença renal. AGEs eleva a síntese de fibronectina, laminina e colágeno tipo IV no rim, promovendo a esclerose glomerular, fibrose intersticial,e hipertrofia.

Nos seres humanos, tanto CML e pentosidina acumulam na matriz mesangial expandida e espessa as paredes capilares glomerular na nefropatia diabética inicial e em lesões nodulares e paredes arteriais na nefropatia diabética avançada, mas estão ausentes nos rins controle.

A ligação de AGEs com RAGE induz a expressão do fator de crescimento transformador-b1, um importante mediador do processo de fibrogênese renal, em células do túbulo proximal e induz a apoptose de podócitos (72).

Oldfield MD, Bach LA, Forbes JM, et al. Advanced glycation end products cause epithelial-myofibroblast transdifferentiation via the receptor for advanced glycation end products (RAGE). J Clin Invest. 2001;108:1853–1863.

Podócitos são terminalmente células diferenciadas

que cobrem a membrana basal glomerular e constituem parte integrante da barreira de filtração glomerular, e estas células têm uma capacidade limitada de regeneração após a lesão. Perda de podócitos precede o desenvolvimento de disfunção renal e albuminúria em diabéticos.

AGEs estão bastante elevados no soro e tecidos de pacientes com estágio final da doença renal. Os pacientes diabéticos com a fase final da doença renal tinham o dobro da concentração de AGEs em tecidos, em comparação com pacientes diabéticos sem doença renal, e os níveis séricos de CML foram de três a cinco vezes maior nos pacientes com estágio final da doença renal comparados com os controles saudáveis.

As concentrações plasmáticas de AGEs foram independentemente associadas com insuficiência da função renal em adultos não-diabéticos. Mulheres idosas com deficiência com elevação dos níveis séricos CML tinha reduzida função renal.

Elevada CML foi associada com doença renal crônica em residentes na comunidade, homens e mulheres, com idades entre 26-93 anos. Em um grande estudo de base populacional, os adultos mais velhos com elevado CML plasmática tiveram maior declínio da função renal ao longo dos 6 anos seguidos.

Osso

Moléculas de colágeno no osso têm uma vida excepcionalmente longa, tornando-os suscetíveis à modificação por AGE. Evidências está emergindo, sugerindo que o acúmulo de AGEs no osso contribui para o distúrbio na modelagem óssea e deterioração da qualidade do tecido ósseo.

Hein GE. Glycation endproducts in osteoporosis—is there a pathophysiologic importance? Clin Chim Acta. 2006;371:32–36.

Acúmulo de AGEs no colágeno da matriz óssea altera as propriedades mecânicas do osso, aumentando a rigidez e fragilidade.

Tang SY, Zeenath U, Vashishth D. Effects of non-enzymatic glycation on cancellous bone fragility. Bone. 2007;40:1144–1151.

AGEs do Soro são significativamente maiores em pacientes com osteoporose, comparados com os controles saudáveis.

Hein G, Wiegand R, Lehmann G, Stein G, Franke S. Advanced glycation end-products pentosidine and Ne-carboxymethyllysine are elevated in serum of patients with osteoporosis. Rheumatology. 2003;42:1242–1246.

Músculos e tendões

Os idosos têm aumentado ligação cruzada do colágeno e a deposição de AGEs no músculo esquelético. Em animais envelhecidos, a ligação cruzada do colágeno nos músculos, tendões e cartilagem está associada com o aumento da rigidez muscular, redução da função muscular e acúmulo de AGEs.

Haus JM, Carrithers JA, Trappe SW, Trappe TA. Collagen, cross-linking and advanced glycation endproducts in aging human skeletal muscle. J Appl Physiol. 2007;103:2068–2076.

Snow LM, Fugere NA, Thompson LV. Advanced glycation end-product accumulation and associated protein modification in type II skeletal muscle with aging. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2007; 62:1204–1210.

Restrinção de AGEs dietéticos

Doenças crônicas constituem atualmente problema de saúde pública, entre os mecanismos relacionados a essas desordens está à expressão de gens influenciada pelo estresse oxidativo (OS). Doenças crônicas constituem atualmente problema de saúde pública, entre os mecanismos relacionados a essas desordens está à expressão de gens influenciada pelo estresse oxidativo (OS). Doenças crônicas constituem atualmente problema de saúde pública, entre os mecanismos relacionados a essas desordens está à expressão de gens influenciada pelo estresse oxidativo (OS).

A cultura dietética moderna incentiva uma nutrição excessivamente gordurosa, no sentido de proporcionar mais flavor e cor, principal fonte exógena de AGEs. Assim dieta pobre em AGE proporciona redução considerável em marcadores de inflamação e disfunção vascular. Entretanto, consumo excessivo de AGE promove estado de elevado estresse oxidativo e dicarbonilas, esta carga vence os mecanismos naturais de defesa anti-AGE, tais como sistema antioxidante submisso ao OS elevado que substitui a homeostase livre de OS (VLASSARA 2005).

A chave do sistema de defesa contra acumulação de AGE é o sistema receptor de AGE, que pode ser dividido em dois ramos: um associado ao OS e efeitos inflamatórios aumentando a formação de AGE, representado por RAGE, outro envolve detoxicação de AGE e supressão de OS e inflamação, representado por AGE-R1, AGE-R2, AGE-R3 e receptores scavenger.

Assim, evidências sugerem possível relação inversa entre toxicidade aumentada de AGE e expressão suprimida de AGE-R1. Expressão excessiva de AGE-R1 promove atividade degradativa de AGE, confirmando o papel ativo de AGE-R1 na circulação de AGEs. E de acordo com as propriedades, AGE-R1 é considerado um supressor de AGE. Portanto, os efeitos dos receptores de detoxicação de AGE podem ser ineficientes em níveis de AGEs cronicamente elevados e o pool total de AGEs exceder a saturação limite de receptores. Exposição de 4 gerações consecutivas de camundongos a dieta pobre em AGE resultou num aumento linear da expressão de receptores supressores de AGE ( VLASSARA 2005).

Estudos realizados com camundongos mostraram que a restrição em AGE é tão eficiente quanto restrição calórica na expectativa média de vida prolongada, mas sem a necessidade de restringir a ingestão calórica para obter tais efeitos. Os efeitos de dieta restrita em AGE atribuídos à redução da carga glicoxidante acumulada deve ter ajudado a descomprimir os mecanismos nativos de defesa antioxidante/anti-AGE. Assim, é fato que a estrutura dietética/social moderna proporciona consumo excessivo em AGEs e relacionados oxidantes, podendo representar um fator independente para inadequado OS crônico e fator inflamatório, com o passar do tempo facilita o surgimento de doenças complexas relacionadas ao envelhecimento. Por isso, uma redução no consumo de AGE possivelmente resulta numa expectativa de vida saudável prolongada (VLASSARA 2005).

Restrição de glicotoxinas dietéticas reduz excesso de AGEs em pacientes com insuficiência renal (URIBARRI 2003)

Existe extensa literatura relacionando AGE circulante com doença aterosclerótica e são encontrados elevados níveis de AGEs em pacientes com insuficiência renal independente de diabetes. A doença cardiovascular é a principal causa de morbidade e mortalidade em pacientes de diálise, este aumento de risco vai além dos fatores de risco tradicional, por isso é importante esclarecer mecanismos envolvendo AGEs e o desenvolvimento de terapias eficientes (URIBARRI 2003).

Neste caso, o aumento de AGEs pode ser através da redução da limpeza renal ou através do aumento da formação endógena de AGE gerado pelo elevado estresse oxidativo . Em pacientes com ou sem diabetes ou doença renal, a modulação de AGE dietético modifica os níveis de AGEs circulantes. Enquanto que durante a diálise peritoneal também ocorre formação modesta de AGE na cavidade peritoneal, com isso há maior relação entre os níveis de AGEs dialisados e circulantes e os AGEs consumidos na dieta, confirmando a afirmação que AGE dietético é um importante contribuinte para o pool de AGE do corpo ( URIBARRI 2003).

Um estudo testou a contribuição de AGEs dietéticos em indivíduos com disfunção renal e não diabéticos, para isso mensurou-se os níveis de AGE antes e depois da randomização do estudo. O resultado observado em dieta alta em AGE foi o aumento de CML do soro, MG do soro, CML-LDL, CML-apo-B, e CML dialisada; enquanto que na dieta com baixo teor de AGE houve redução do rendimento do dialisado diário e urinário de CML e derivados MG (URIBARRI 2003).

Estudos mostram que níveis de AGEs circulantes diminuem depois da restrição de AGE dietético em pacientes diabéticos com função renal normal. E em pacientes diabéticos com dieta pobre em AGE houve redução dos marcadores de inflamação no soro (URIBARRI 2003).

É praticável a restrição de AGE dietético como terapia a pacientes com insuficiência renal devido à toxicidade de AGEs aos tecidos vitais e a morbidade e mortalidade associada a sua acumulação. Este tipo de intervenção deve ser aplicado a pacientes em hemodiálise ou pacientes com disfunção renal crônica em geral (URIBARRI 2003).

No diabetes, os níveis de AGEs aumentam como resultado da hiperglicemia crônica. O receptor melhor caracterizado para AGEs é o RAGE. A interação AGE-RAGE induz ativação e secreção de várias citocinas via ativação de fatores como o fator nuclear κB, levando a um processo pró-inflamatório.

Pentosidina - afirmativas resultantes de resultados experimentais

Níveis de pentosidina (representante dos produtos de glicação avançada) em pacientes com artrite reumatóide estão aumentados quando comparado com pacientes com lúpus eritematoso sistêmico, osteoartrose, ou em indivíduos saudáveis. Estes níveis têm sido relatadas correlacionar-se com índices clínicos de artrite reumatóide e com marcadores laboratoriais de inflamação. O objectivo deste estudo era descobrir se estes resultados estende-se a outros produtos glicação avançada.

A CML e pentosidina são produtos de glicação avançada que são abundantes na membrana de Bruch, a matriz extracelular do epitélio pigmentar da retina, separando-se do sangue coriocapilar.

O acúmulo de pentosidina em ovócitos humanos está relacionado à apoptose e aumenta com a idade. Mais estudos serão necessários para esclarecer a participação de acúmulo de pentosidina, a inibição do proteassoma e estresse do retículo endoplasmático em apoptose relacionadas com a idade de oócitos em ovários humanos.

Pentosidina, uma dos mais estudados produtos finais da glicação (AGEs), é uma ligação cruzada não-enzimática senescente devido a uma interação espontânea entre arginina e lisina e açúcares livres.

Níveis de AGEs são geralmente superior, especialmente com o envelhecimento e nos tecidos caracterizado por um baixo turnover. Pentosidina tem se acumulado com a idade do osso cortical do fêmur humano. Acúmulo de AGEs na matrix do colágeno associado com um prejuízo nas propriedades mecânicas do osso cortical e trabecular. Tem sido sugerido que a formação de pentosidina no osso cortical e trabecular é conectado a um comprometimento da qualidade óssea na osteoporose em pacientes com fratura de quadril.

Concentrações séricas e urinárias de pentosidina aumentam significativamente com a idade. A menopausa não tem efeito sobre os níveis séricos de pentosidina. Tem sido demonstrado que os níveis de pentosidina são significativamente aumentados no soro de pacientes com osteoporose, diagnosticado por densitometria e sem informação sobre fratura, comparado aos a indivíduos da mesma idade saudáveis.

Aductos de glicação

Adutos (entendido como compostos químicos como resultante da combinação direta de duas espécies química que a mantém naqueles seus respectivos arranjo atômico).

Relacione esta postagem com esta abaixo:
35- Absorção, formação endógena, eliminação de adutos de glicação protéica livres

NAUDÍ A et al. Glicación de proteínas mitocondriales, estrés oxidativo y envejecimiento. Rev. Esp. Geriatr. Geront. 2010; 45(3):156-66.

Revista Española de Geriatría y Gerontología

AGEs adutos livres são as principais formas moleculares pelos quais os AGEs são excretados na urina ( Thornalley PJ, 2005).

No século passado foram ressaltadas as propriedades estruturais e reacionais de compostos α-dicarbonílicos, que os tornariam metabólitos protagonistas de processos deletérios a organismos vivos, particularmente o envelhecimento.

Uma importante consequência biológica da reação de Schiff entre metabólitos α-dicarbonílicos e proteínas são os adutos fluorescentes denominados Produtos Finais de Glicação Avançada (AGE, de “Advanced Glycation End-products”) ou produtos de Maillard, tais como a pentosidina. A pentosidina é um tipo de AGE, formado através de ligações cruzadas entre resíduos de lisina, arginina e o α-dioxoaldeído de pentoses.

Nos últimos anos, são inúmeros os trabalhos que descrevem adutos de MG com resíduos de arginina,lisina e cisteína em proteínas in vivo e in vitro, resultando na formação de AGEs.

Os AGEs são conhecidos por sua capacidade de se ligarem a receptores celulares específicos, podendo dar início a uma série de eventos distintos, entre eles a indução de citocinas e fatores de crescimento, o estabelecimento de estresse oxidativo17 e a regulação da adesão celular.

Aminas heterocíclicas mais encontradas em carnes

Fonte: Gregory Möller, Ph.D.

University of Idaho
Toxicants Formed During
Food Processing

Alimentos protéicos que passam por processos térmicos como a carne, podem induzir a formação de aminas aromática heterocíclicas, em especial, aminoimidazoazarenos (AIA), os quais são potentes mutagênicos. As de ocorrência mais comum são:

2-amino-3-metilimidazoqui[4,5-f]quinolina (IQ)e a

2-amino-3,4-dimetilimidazo[4,5-f]quinolina (MeIQ) foram isoladas a partir de sardinhas fervidas, secas ao sol.

A 2-amino-3,8-dimetilimidazo[4,5-f]quinoxalina (MeIQx),

2-amino-3,4,8-trimetilimidazo[4,5-f]quinoxalina (4,8-DiMeIQx), IQ e a MeIQ foram isoladas a partir de produtos cárneos fritos.

Carne grelhada > 200°C aparece na superfície substâncias mutagênicas. Pirólise Trp e Glu forma cabolinas, ocorre também substâncias mutagênicas a 190-200°C. Enquanto o IQ (imidazoquinolina- produtos de consensação de creatina, açúcares e aminoácidos Gly, Thr, Ala e Lys.

DAMODARAN, Srinivasan; PARKIN, Kirk L; FENNEMA, Owen R. Química de alimentos de Fennema. Tradução Adriano Brandelli et al. 4ªed. Porto Alegre: Artmed, 2010. 900p. 28cm. ISBN 978-85-363-2248-3

Processamento e formação de substâncias tóxicas

Observe nos quadros acima, a formação de lisinoalanina em pH próximo a neutralidade e em pH alcalino.

ACRILAMIDA -a ser trabalhado nos alimentos de origem vegetal.

Fonte: Gregory Möller, Ph.D.

University of Idaho

Toxicants Formed During

Food Processing

DAMODARAN, Srinivasan; PARKIN, Kirk L; FENNEMA, Owen R. Química de alimentos de Fennema. Tradução Adriano Brandelli et al. 4ªed. Porto Alegre: Artmed, 2010. 900p. 28cm. ISBN 978-85-363-2248-3

O conhecimento das alterações bromatológicas no alimento submetido a um processamento é imprescindível para a correta suplementação das exigências nutricionais, além de participar na escolha do tipo de processamento.

As frações dos alimentos com seu valor nutricional podem ser degradadas, transformadas ou perdidas e, muitas vezes, não são consideradas, em virtude do desconhecimento das alterações promovidas durante o processamento.

Acrilamida

A quem conceitue a Acrilamida como uma reação do tipo Maillard entre a glicose e asparagina. Nas batatas fritas e assadas a concentração de acrilamida aumenta conforme o conteúdo de glicose e frutose. A acrilamida interage imediatamente com o grupo tiol da cisteína e lentamente com amino e hidroxila de diferentes constituintes do alimento.

A acrilamida é uma neurotoxina. Altas quantidades podem ser encontradas em alimentos ricos em carboidratos submetidos a processos térmicos. Apresenta toxidade reprodutiva, genotoxidade e carcinogenicidade em animais. Provável carcinógeno humano considerado pela legislação, no entanto, estudo populacionalnão encontrou associação entre a acrilamida presente em alimentos e as neoplasias de intestino grosso, rim e bexiga.

A acrilamida não é detectada em alimentos que não foram aquecidos ou naqueles preparados por fervura em água, como batatas cozidas (fervidas) pois a temperatura de cozimento não atinge valores acima de ~100°C. Ela é conhecida por ser neurotóxica, sendo, provavelmente um fraco carcinogênico para seres humanos expostos a níveis muito mais altos que os encontrados em alimentos. A sua formação precisa de uma temperatura mínima de 120°C, o que significa que ela não pode ocorrer em alimentos de alto conteúdo de umidade, sendo cineticamente favorecida pelo aumento da temperatura a cerca de 200°C. A formação é favorecida pelo aumento do pH de 4-8

Lisinoalanina.

Além da racemização, o carbânion formado em pH alcalino também pode sofrer reação de b-eliminação para produzir um desidroalanina intermediária reativa.

Os resíduos de cisteína e fosfoserina exibem uma maior propensão a essa via em comparação a outros resíduos de aminoácidos.

Em meio alcalino a b-eliminação em resíduo de cisteína, serina, fosfoserina e treonina que se deve ao ataque do íon hidroxido. A adição nucleofílica à dupla ligação do resíduo de deidroalanina formado como resultado da beta eliminação, leva a ligações cruzadas das cadeias polipeptídicas e vários compostos naturais.

Tratamentos térmicos a altas temperaturas no leite, levam ao aumento significativo da lisinoalanina mesmo em pH neutro.

Ocorre formação de DL e DD LAL, ornitinaalanina, lantionina, metilantionina.

+ amônia - ac. diaminopropanoico e feniletinolamina Nefrotóxica em ratos e não no ser humano. Desencadeia Nefrocitomegalia (um distúrbio renal) em ratos.

Racemização

O processamento térmico das proteínas em pH alcalino como é realizado na preparação de alimentos texturizados, invariavelmente leva à racemização parcial dos resíduos de L-aminoácidos para D-aminoácidos.

A hidrólise ácida das proteínas também causa racemização parcial dos aminoácidos; tostagem de proteínas ou alimentos com conteúdo protéico acima de 200°C também ocasiona esse processo.

O mecanismo em pH alcalino envolve subtração inicial do próton do átomo de carbono-a por um íon hidroxila.

A racemização dos resíduos de aminoácidos causa redução de digestibilidade da proteína, uma vez que as ligações peptídecas que envolvem resíduos de D-aminoácidos são hidrolisadas com menos eficiência por proteases gástricas e pancreáticas. Isso leva à perda de aminoácidos essenciasis que foram racemizados e prejudica o valor nutricional da proteína.

As formas D são absorvidas a taxa menores que a L. Os D-aminoácidos também são absorvidos com menos eficiência ao longo das células da mucosa intestinal e, ainda que absorvidos, eles não podem ser utilizados na síntese protéica in vivo. Alguns D-aminoácidos, por ex. D-prolina, não neurotóxicos em galinhas.

Em meio alcalino o aquecimento destroi resíduos de aminoácidos Arg, Ser, Thr e Lys. A Arg se decompõe em ornitina.

Meio alcalino exemplo na proteína texturizada. Tostagem >200°C com perda de aminoácidos essenciais.

Hidrólise ácida também leva a racemização parcial dos aminoácidos.

Lisinoalanina complexa cobre, cobalto e zinco, inativando metaloenzimas e induzindo a nefrocitomegalia em ratos.

Os indutores de danos renais são o ac. diaminopropianoico e a D-serina.

Evidências sugerem que a lisinoalanina livre á absorvida no intestino, mas o organismo não a utiliza, sendo que a maior parte dela é excretada na urina. Uma parte é metabolizada nos rins.

Em pH alcalino ocorre liberação da Niacina em grãos tornando-a biodisponível. Ex., Milho cozido em cinzas.

Ligações cruzada de proteínas intra e intermoleculares, com pontes dissulfeto em proteinas globulares.

O colágeno contem ligação cruzada e-N-( g-glutamil)lisina e e-N-( g-aspartil)lisina, com a função de minimizar a proteólise in vivo. O processamento de proteínas alimentares, especialmente em pH alcalino, também induz a formação de ligação cruzada., com redução da digestibilidade e biodisponibilidade dos aminoácidos essenciais envolvidos na ligação ou próximos a ela. Diminuição do seu valor biológico. A diminuição da digestibilidade está relacionada à incapacidade da tripsina de clivar a ligação peeptídica na ligação cruzada lisinoalanina.

Uma vez formada a desidroalanina (DHA) altamente reativos reagem com grupos nucleofílicos, como o grupo e-amino do resíduo lisil, o grupo tiol do resíduo Cys, o grupo d-amino da ornitina (formado pela decomposição da arginina) ou um resíduo histidil, resultando na formação de ligações cruzadas de lisinoalanina, lantionina, ornitoalanina, histidinilalanina, respectivamente, em proteínas.

A lisinoalanina é a ligação cruzada mais importante encontrada em proteínas tratadas por álcali, em virtude da abundância de resíduos lisil acessíveis na hora.

O aquecimento de soluções de proteína a 70-90°C e em pH neutro geralmente conduz a reações de intercâmbio sulfidrila-dissulfeto (se esses grupos estiverem presentes) resultando na polimerização das proteínas. Entretanto, esse tipo de ligação cruzada induzida por calor no geral não tem efeitos adversos sobre a digestibilidade das proteínas e a biodisponibilidade de aminoácidos essenciais, uma vez que essas ligações podem ser quebradas in vivo.

Compostos oxidativos são produzidos endogenamente em alimentos durante o processamento submetido a agentes oxidantes.

Radicais livres formados durante a irradiação de alimentos, a peroxidação de lipídeos, a fotoxidação de compostos como riboflavina e clorofila e o escurecimento não enzimático dos alimentos.

Polifenois isolados de protéinas vegetais podem ser oxidados pelo oxigênio molecular, em pH neutro a alcalino, o que levará, por fim à formação de peróxidos.

Os resíduos de aminoácidos mais suscetíveis à oxidação são Metionina, cistina, triptofano e histidina, em menor extensão a tirosina.

A metionina é oxidada a metionina sulfóxido (ainda convertida a metionina em meio ácido do estômago) e depois a metionina sulfona e em alguns casos em ácido homocisteico. Estes dois últimos biologicamente indisponível.

Mount Sinai Medical Center - AGEs

A redução da ingestão de alimentos transformados e fritos baixa os riscos relacionados à saúde e restaura as defesas do corpo.

Um estudo do Mount Sinai Medical Center considera que uma intervenção dietética, como cortar o consumo de alimentos fritos e processados irá reduzir a ingestão de toxinas do corpo e chumbo para benefícios da saúde global. New York, NY / 04 de novembro de 2009.

O objetivo deste estudo é explorar a eficácia de baixo AGEs Dietéticos, uma nova intervenção, com base na ingestão reduzida de glicotoxinas (AGEs), sobre a inflamação e as principais doenças crônicas do envelhecimento, tais como diabetes, vasculares, renais e doenças de Alzheimer.

"AGEs são um grupo de moléculas formadas no corpo e nos alimentos durante a preparação, por aquecimento. Nós temos mostrado previamente que os AGEs ingeridos, aumentam significativamente a inflamação e estresse oxidativo. Os estudos prospectivos a longo prazo são planejados para determinar se essa intervenção pode afetar os resultados da doença em pacientes com nefropatia diabética." Helen Vlassara.

Glicação, oxidação, inflamação, fritar, grelhar, assar, partículas tóxicas, carne, alimentos processados a alta temperatura, membranas mucosas, sistema de circulação, o corpo reage, diabetes, doença cardíaca, doença renal, doença de Alzheimer, cérebro, articulações, realçadores de sabor, coloração e envelhecimento, tem a ver com os produtos finais da glicação avançada , Proteínas.

"O foco deste estudo é a identificação de fatores de risco não genéticos e genéticos associados com a doença de Alzheimer (AD). Fatores de interesse particular incluem muitos dos fatores que já estão associadas com a doença cardiovascular, incluindo o colesterol, o consumo de gordura saturada, e níveis de atividade física. Outros fatores incluem o gene da E apolipoproteina e história familiar de demência. Estaremos investigando esses fatores em uma população de indivíduos idosos não-dementes. Estamos interessados neste grupo, principalmente porque estes indivíduos enfrentam um risco muito elevado para o AD que comumente surge em idade muito avançada, e esta população é um grupo pouco estudado em relação ao AD. Os trabalhos anteriores do nosso grupo, e de outros grupos, indicaram que fatores genéticos têm um papel reduzido na explicação do surgimento da AD em idades muito atrasado no início. Os sujeitos neste estudo são seguidos para avaliar as alterações cognitivas em seu estado cognitivo e de quaisquer outros fatores da vida. Nós supomos muitos dos mesmos fatores associados à doença cardiovascular será igualmente associado com o risco da doença de Alzheimer. Portanto, o aumento do LDL colesterol podem aumentar o risco de AD e aumento do HDL colesterol pode diminuir o risco da doença de Alzheimer."

Dra. Vlassara realizou extensa pesquisa inovadora em áreas tão diversas como a aterosclerose, doença renal, e distúrbios do sistema nervoso central, como acidente vascular cerebral e doença de Alzheimer. Seu trabalho ajudou a definir um dos principais mecanismos que induzem ao envelhecimento e doenças relacionadas ao diabetes: o processo de modificação espontânea de proteínas, lipídeos e ácidos nucléicos de glicoses, conhecido como glicação.

Seus estudos têm definido: a) a substância química e à toxicidade celular da glicação avançada; b) um sistema de receptor que reconhece moléculas AGE modificadas (receptor de AGEs); c) fator genético que influencia a função de receptor de AGEs.

A ativação celular através deste receptor contribui para a disfunção vascular, renal, e neuronal em condições de superacumulação de AGEs, como no envelhecimento, diabetes ou insuficiência renal. Esses fatores, combinados com AGEs ambiental, por exemplo. A dieta e o fumo do tabaco, pode contribuir para a lesão tecidual, levando à doença degenerativa crônica. Os estudos da Dra. Vlassara aplica-se a uma ampla gama de biologia molecular, cultura de células, e as abordagens de origem animal para confirmar uma relação de causa e efeito entre as AGEs e patologia. Paralelamente, eles também produziram novos quantitativos e métodos de diagnóstico sensível e altamente eficazes terapias que estão sendo testados.

Fonte: http://www.mountsinai.org/

Poster: AGEs e doenças crônicas não transmissíveis

Congresso Acadêmico UFAL 14.10.2008

Poster: Aminas heterocíclicas e câncer

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Apresentado no III Simpósio Alagoano de Nutrição. Maceió, 20 e 22 de agosto, 2008.

Poster: AGEs e as complicações diabéticas

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BARBOSA, Júnia Helena Porto, OLIVEIRA, Suzana Lima, SEARA, L. T. e Produtos de Glicação Avançada (AGEs) dietéticos e as complicações crônicas do diabetes. In: Congresso Alagoano de Cardiologia, 7, 2007, Maceió. Anais do 7° : Congresso Alagoano de Cardiologia. Maceió: , 2007. p.52 - 52

Apresentado no III Simpósio Alagoano de Nutrição. Maceió, 20 e 22 de agosto, 2008.

Poster: AGEs e as complicações diabéticas

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BARBOSA, Júnia Helena Porto, SEARA, L. T. e, OLIVEIRA, Suzana Lima de, LEÃO, José de Souza. Produtos de Glicação Avançada (AGEs) na alimentação e as complicações diabéticas In: Congresso Nacional da Sociedade Brasileira de Alimentação e Nutrição, 8, 2005, São Paulo. Revista da Sociedade Brasileira de Alimentação e Nutrição - NUTRIRE. São Paulo: Sociedade Brasileira de Alimentação e Nutrição - SBAN, 2005. v.30. p.282 - 282.

Poster: AGEs e Alzheimer

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BASTOS, E. C. L., CANUTO, M. C. L., SEARA, L. T. e Relação entre os produtos de glicação avançada(AGEs) e a Doença de Alzheimer. In: Congresso Alagoano de Cardiologia, 7, 2007, Maceió. Anais do 7° Congresso Alagoano de Cardiologia. Maceió: , 2007. p.59 - 59.

Apresentado no III Simpósio Alagoano de Nutrição. Maceió, 20 e 22 de agosto, 2008.

Poster: Formação de AGEs e seu impacto na disfunção endotelial

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SILVA, Elisa Batista Oliveira e, SEARA, L. T. e, CANUTO, Mayara Camila de Lima. Glicotoxinas dietéticas no desenvolvimento da aterosclerose In: Congresso Alagoano de Cardiologia, 7, 2007, Maceió. Anais do 7° Congresso Alagoano de Cardiologia. Maceió: , 2007. p.53 - 53.

Apresentado no III Simpósio Alagoano de Nutrição. Maceió, 20 e 22 de agosto, 2008.

Poster: Fármacos antiglicantes: Potenciais inibidores de AGEs

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Simpósio Alagoano de Nutrição. Maceió, 20 e 22 de agosto, 2008.

Poster: PIRIDOXAMINA: UM POTENCIAL INIBIDOR DE AGEs

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Apresentado no III Simpósio Alagoano de Nutrição. Maceió, 20 e 22 de agosto, 2008.

A carnosina (beta-alanil-L-histidina), um dipéptido que se encontra naturalmente no organismo, protege as proteínas celulares da glicação (ligações cruzadas de proteínas e moléculas de açúcares). É igualmente um potente antioxidante.

A benfotiamina, uma forma lipossolúvel de tiamina – ou vitamina B1 – inibe a formação dos produtos de glicação avançada.

Espécies reativas de glicação - estresse dicarbonílico

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Thornalley, Paul J. and Rabbani, Naila. Highlights and Hotspots of Protein Glycation in End-Stage Renal Disease. Seminars in Dialysis. 2009;22(4): 400–404.(July–August)

Observe as espécies reativas de glicação: glioxal, metilglioxal, e 3 deoxiglicosona.

O resultado da glicação: Frutosillisina e hidroimidazolona (compostos de Amadori, ou early glycation products). Estes compostos vão continuar glicando provocando a formação de AGEs.

O estresse dicarbonílico como um balanço negativo entre os agentes de glicação, aqui anteriormente descritos e as defesas anti-glicantes em favor de formar um aumento da glicação protéica.

Benzopireno

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Fonte: Profª Drª Ana Lucia Rodrigues

A tumorogênese iniciada por benzopireno ou dimetilbenzoantraceno exige bioativação pelas enzimas do citocromo P450, tal como CYP1A1, CYP1A2 e CYP1B1, para produzir metabólitos cancerígenos.

AGEs RAGE

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Fonte:

Naudí et al. Glicación de proteínas mitocondriales, estrés oxidativo y envejecimiento. Rev Esp Geriatr Gerontol 2010.

Uma propriedade fundamental dos AGES é a sua capacidade para ativar o receptor para produtos de glicação avançada (RAGE), um receptor de transdução de sinal da superfamília das imunoglobulinas.

Fonte:

Sims et al. HMGB1 and RAGE in Inflammation and Cancer. Annu. Rev. Immunol. 2010. 28:367–88.

RAGE pode ligar-se a estruturas diversas, moléculas que incluem não apenas as AGEs, mas também se ligam ao DNA e RNA em uma maneira seqüência-independente, HMGB1, um membro da matriz de proteínas da família S100, e as proteínas fibrilares que incluem a β-amilóide. A associação de ligantes com RAGE resulta em uma complexa cascata de transdução de sinais que conduzem à ativação celular.

Se HMGB1 é liberado de qualquer células apoptóticas ou necróticas ou células ativamente induzida por citocinas, HMGB1 pode, potencialmente, vincular e associar com outras moléculas. Pode vincular HMGB1 ao DNA e RNA e através de sinais da RAGE.

Alta mobilidade do grupo de proteína B1, também conhecida como proteína de alta mobilidade do grupo 1 (HMG-1) e anfoterina, é uma proteína em seres humanos que é codificado pelo gene HMGB1.

A morte celular por necrose através da inflamação, entretanto fornece uma morte celular por apoptose importante sinal para a indução de tolerância.
RAGE é um multiligante, receptor vincula moléculas estruturalmente diversas, incluindo não só HMGB1, mas também os membros da família S100 e β-amilóide.

Ativação de RAGE está envolvida na inflamação estéril, assim como no câncer, diabetes, e na doença de Alzheimer.

ESTRUTURA HMGB1
HMGB1 é uma proteína relativamente pequena de 215 resíduos amino ácido.

Estruturalmente, a proteína está organizado em três domínios distintos.
No núcleo, HMGB1 é uma proteína não histona ligada DNA- e serve como um componente estrutural facilitar a montagem de complexos de nucleoproteínas
HMGB1 moléculas associadas e interação diferencial com as moléculas da superfície celular.Se HMGB1 é liberado de qualquer células necróticas ou apoptose ou está ativamente induzida por citocinas, HMGB1 potencialmente pode ligar para e associar com outras moléculas.

Além disso, HMGB1 é implicada em outras doenças caracterizadas por

morte celular e danos, incluindo diabetes e a doença de Alzheimer. Oxidativo stress da célula também tem importantes implicações para o papel de HMGB1.
HMGB1 pode ligar ao DNA e RNA e através de RAGE. HMGB1 também pode vincular a IL-1β e através da
IL-1R/IL-1RAcP complexos ou associar com lipopolissacarídeo e ativar TLR4. Quando HMGB1 está associado com o nucleossomo, liberado durante a necrose secundária, TLR2 é preferencialmente envolvidos. HMGB1 também foi relatado para vincular TREM-1 (desencadeante receptor, expresso em células mielóides-1). Trombospondina e também se ligam a CD24 HMGB1 e pode fornecer importantes negativo sinais de regulamentação para inibir a coagulação HMGB1 mediada e inflamação.

RAGE é um receptor e do receptor multiligante. RAGE pode vincular a diversidade estrutural moléculas que incluem não só os AGEs, mas também DNA e RNA que se ligam de uma forma independente de seqüência, HMGB1, uma matriz de proteínas S100 membro da família, e de proteínas fibrilares que incluem β-amilóide. O associação de ligantes com resultados RAGE em uma complexa cascata de transdução de sinal que conduz à ativação celular. A ligação de AGEs ao RAGE aparece mediadores inflamatórios - pró-inflamatórias, porém, e "upregulates" TNF-α, IL-6 e óxido nítrico. Assim, a estimulação do RAGE através AGEs pode contribuir para diversas condições patológicas e doenças.

AGEs também pode ligar a outros receptores, incluindo a RAGE-R1 e lisozima, que facilitam a degradação e eliminação de AGEs.

Fonte:

Katz et al. Periodontal disease and the oral-systemic connection: “Is it all the RAGE?” Quintessence Int 2010;41:229–237.

Amplos estudos relataram a associação entre doenças periodontais, um persistente processo inflamatório, e outras doenças crônicas, como doenças cardiovasculares, diabetes mellitus, doença de Alzheimer e câncer.

O receptor de glicação avançada produtos finais (RAGE) é um receptor multiligante expresso em membranas celulares diferentes, inclusive células imune, endotelial e epitelial e células do sistema nervoso central. Este receptor, que é freqüentemente associada a respostas pró-inflamatórias, tem sido demonstrado ser ativado por ligantes diferentes, tais como alta mobilidade de grupo caixa-1 (HMGB1/amfoterina), fibrilas amilóides, Mac-1 (Integrina Mac-1), bem como produtos da glicação avançada (AGEs). Estudos recentes indicam que a sinalização através de RAGE foi apontada como uma condição subjacente em diversas patologias, incluindo a doença periodontal, doenças cardiovasculares, diabetes mellitus, doença de Alzheimer, câncer e condições de distúrbios neurológicos. A expressão de RAGE foi elevada em doentes periodontal tecidos gengivais em comparação com o periodonto de tecidos saudáveis. Presume-se que ligantes endógenos para RAGE que são liberados como parte da resposta do processo inflamatório do resultado da doença periodontal em uma interação ligante-receptor sustentado, o que resulta em mais alta regulação de RAGE.

"Nossa hipótese é que devido a essa interação, dar aos AGEs um impacto forte nos tecidos, estimulando processos ligados à inflamação e suas conseqüências. Nós supomos que os AGEs causam perturbações em um grupo diverso de doenças, como diabetes, inflamação, neurodegeneração e envelhecimento. Assim, propomos que alvejando este caminho pode representar um passo lógico na a prevenção / tratamento das seqüelas destas doenças." Vlassara

RAGE é expresso por uma variedade de tipos de células incluindo epiteliais, endoteliais e células musculares suave, assim como linfócitos, monócitos, e neurônios. Uma vez ativado, RAGE pode provocar ativação celular com a geração de dos principais mediadores pró-inflamatórios, incluindo indução de estresse oxidativo, citoquinases, a adesão moléculas (quimiotaxia) e metaloproteinases de matriz.

Estudos clínicos têm mostrado recentemente que o aumento dos níveis plasmáticos de RAGE solúvel (Srage) estão associados com um risco reduzido de doença arterial coronariana, hipertensão arterial, síndrome metabólica, artrite, Alzheimer.