AGEs representam um grupo heterogêneo de produtos químicos resultantes de uma reação não enzimática entre açúcares redutores e proteínas, lipídios, ácidos nucléicos, ou uma combinação destes.
O processo de glicação (fixação glucose) afeta a circulação de proteínas (albumina, lipoproteína, insulina, hemoglobina), enquanto a formação de AGEs implica na presença de reativos intermediários, tais como metilglioxal.
AGEs formam ligações cruzadas de longa duração com proteínas da matriz extracelular ou reage com receptores específicos - RAGE, resultando em estresse oxidativo e pró sinalização, implicados na disfunção endotelial, rigidez arterial e complicações microvasculares.
O processo de glicação (fixação glucose) afeta a circulação de proteínas (albumina, lipoproteína, insulina, hemoglobina), enquanto a formação de AGEs implica na presença de reativos intermediários, tais como metilglioxal.
AGEs formam ligações cruzadas de longa duração com proteínas da matriz extracelular ou reage com receptores específicos - RAGE, resultando em estresse oxidativo e pró sinalização, implicados na disfunção endotelial, rigidez arterial e complicações microvasculares.
Glicação e formação de AGEs
1.Mecanismos químicos de glicação e formação de AGEs
Açúcares redutores (glucose, galactose, frutose, ribose), intermediários do metabolismo glicídicos (glicose-6-fosfato, frutose-6-fosfato, ribose-5-fosfato, e desoxyribose-5-fosfato, gliceraldeído), metabólitos da via do poliol (frutose ou frutose 3-fosfato), e outros compostos carbonílicos são capazes de reagir com grupos amino de moléculas biológicas para formar AGEs. Pode-se notar que a glicose é menos eficiente do que outros monossacarídeos.
Glicação é dependente da concentração da reação espontânea a partir de uma adição nucleofílica entre um grupo amino livre (a partir de proteína ou outra molécula) e um grupo carbonila da glicose (ou açúcar redutor) para formar uma base Schiff reversível. Então, a base Schiff pode reorganizar em produtos de Amadori (Fig. acima.). Alternativamente, adutos de Amadori podem ser fragmentados por glicoxidação, na presença de íons de metal de transição, levando à formação de compostos reativos de cadeia curta, tais como, glioxal (GO) e metilglioxal (MgO).
O GO e MGO também são geradas pela vias glicolítica e durante a peroxidação lipídica. Todos estes compostos reativos reagem com grupos amino de moléculas biológicas, gerando uma grande variedade de adutos e ligações cruzadas chamado AGEs. Estes estudos, inicialmente centrada em proteínas, foram estendidos para outras moléculas biológicas contendo grupos amino, tais como o DNA e aminofosfolípidos.
O GO e MGO também são geradas pela vias glicolítica e durante a peroxidação lipídica. Todos estes compostos reativos reagem com grupos amino de moléculas biológicas, gerando uma grande variedade de adutos e ligações cruzadas chamado AGEs. Estes estudos, inicialmente centrada em proteínas, foram estendidos para outras moléculas biológicas contendo grupos amino, tais como o DNA e aminofosfolípidos.
2.Glicação exógena e formação de AGEs
A reação de Maillard (glicação e formação de AGEs) é uma reação química complexa (não enzimática) entre os açúcares e amino grupos contidos em compostos, tais como, proteínas, aminoácidos, aminolipidios, ácidos nucléicos, que é acelerado pelo aquecimento dos alimentos, em pH neutro e alcalino, e em baixa concentração de água. Essa reação resulta em uma infinidade de produtos que participam na formação de pigmentos marrons e compostos aromáticos voláteis de alimentos cozidos.
Proteínas modificadas por AGEs são parcialmente resistentes à proteólise e seu valor nutritivo é reduzido, porque AGEs dietéticos são apenas pouco digeridos e absorvidos. Derivados de AGEs estão presentes no sangue e são excretados na urina de indivíduos saudáveis. No entanto, em pacientes diabéticos e idosos, com insuficiência renal, esta eliminação é deficiente, e uma dieta rica em AGEs pode agravar as disfunções celulares e os danos no tecido. AGEs Exógeno têm sido considerados como contribuintes sem importância para as doenças, mas estudos recentes têm mostrado que eles podem adicionar seus próprios efeitos patogênicos aos AGEs endógenos.
3.Glicação endógeno e formação de AGEs
As proteínas são alvos clássicos para a reação de Maillard , através da formação de bases de Schiff e adutos Amadori, 3-deoxyglucosones (1DG, 3DG), GO, e MGO. Estes compostos reagem com constituintes celulares para formar AGEs diretamente. Os dicarbonílicos tem uma relativamente longa meia-vida (de minutos a horas) e atravessam facilmente a membrana plasmática, agindo assim longe do seu local de produção e modificando moléculas-alvo, tanto dentro como fora. O acúmulo de dicarbonílicos, emitidos a partir de glicoxidação ou lipoxidação ou ambos é chamado estresse carbonílico. A sua concentração está significativamente aumentada em pacientes com diabetes.
Quimicamente, reativos compostos carbonílicos podem reagir com lisina, arginina, histidina, ou resíduos de cisteína de proteínas através de mecanismos químicos complexos, às vezes envolvendo uma etapa de oxidação (glicoxidação). Essas reações geram uma variedade de AGEs e de ligações cruzadas. Alguns AGEs, como S-carboximetil-cisteína (CMC) e S-carboxietil-cisteína (CEC), GOLD, mofo e Dold também podem resultar de aminoácidos e lipídios. MG pode reagir com arginina para formar hidroimidazalonas e argipirimidinas e compostos similares.
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