Glicare și alimente nedorite în interiorul corpului tau

Această reacție poate avea loc în diferite forme: ca și în produsele alimentare de gătit, precum și în corpul nostru, la niveluri mai ridicate de glucoză. La sfârșitul acestei și o serie de alte reacții, formarea de așa-numitele „produse finale avansate de glicare“, care sunt resturile celulare, zgura, care înfunda celula și rearanja toate lucrările ei.

subiect de mare, astfel încât analiza mai întâi reacția în sine glicare și condiții care predispun la aceasta. Apoi, afla ce memorie metabolice și de modul în vârstă de produse (de asemenea, cunoscut sub numele de „glicare produse finale avansate», Advanced glicozilare produse finale (AGE)) afectează metabolismul nostru). Ei bine, desigur, ce să facă în procesul de gătire, cât și în interiorul corpului nostru.

Să nu confundăm Glicozilarea și glicozilarea. Glicoproteine ​​- compuși biochimici importanți formate cu ajutorul enzimelor și a efectua funcții specifice. Exemple de astfel de glicoproteine ​​- acid hialuronic și condroitin sulfat. Când zahărul reacționează cu proteinele fără implicarea enzimelor, rezultatul este obținut de AGE, care sunt dăunătoare pentru organism.

astfel nici gene de enzime și procesul programat nu este util - în cazul în care glicozilarea este normal, mecanism care are loc cu participarea enzimelor, Glicozilarea genetic controlat.

Glucoza în forma sa obișnuită - D-glucopiranoză - molecula destul de inert, care este o sursă importantă de celule de putere. Acesta este singurul zahar care circula in organism in exces.

Și, în ciuda faptului că este relativ inofensiv, acesta poate fi periculos în transformarea a AGE, ca urmare a procesului complex, aleatoriu care apar animale și plante specifice. Acest proces de „Browning“ nu necesită participarea enzimelor, aceasta depinde numai de temperatura și abundența componentelor reactive.

În prima etapă a acestui proces, glucoza și alte zaharuri simple reacționează cu proteinele, apoi combinarea cu aminoacizi și alte componente, declanșează reacții ulterioare. De exemplu, când glicarea se obține fructoză lizină-lizină, care poate fi împărțită în componente, cum ar fi carboxymethyllysine (CML) și pentosidin. Ca rezultat, colagen și elastină își pierd capacitatea lor de a diviza și de a le înlocui cu sunt formate noi proteine.

Potrivit Meylarda crosslinks proteine ​​teorie sunt formate ca urmare a efectului dăunător al monozaharide. Acest proces este mai multe etape.

Acesta începe reversibil glicare - reducerea zahărului (. Glucoza, fructoza, riboza, etc.) se alătură grupului-α amino-terminal al proteinei. Acest lucru se întâmplă în mod spontan, fără participarea enzimelor.

De fapt, există o reacție de condensare tipică, cunoscută din chimia organică - reacția dintre gruparea aldehidă și gruparea α-amino rezultat în baza Schiff formată (baze Schiff). În acest caz, o substanță formată prin condensarea proteinelor primare și de zaharuri reducătoare sunt cunoscute sub denumirea de produse Amadori (produse Amadori).

Produsele Ulterior Amadori sunt supuse la diverse modificări ireversibile, mai ales (rearanjamente structurale de oxidare de condensare și așa mai departe.). Rezultatul este un grup suficient de divers de substanțe, care au primit numele generic de produse finale avansate de glicozilare (AGE). AGE se acumulează încet în țesuturi și au multe efecte negative.

reacția glicoliza implică mai multe etape: prima etapă - condensare.

In general, este reacția de deshidratare a zahărului cu apă formarea și un produs de condensare pierde rapid apa ca conversia la baza Schiff. Caracterizata Schiff Baze duble legături carbon cu azot și azot sunt legați la o grupare arii sau alchil (H-C = N-R).

Apoi, baza Schiff devine o structură de inel. Rearanjarea structurală numită formulare „Amadori rearanjare“ ketozamin în procesul de schimbare a structurii moleculare în jurul atomilor de oxigen. Dacă aldoză ia glucoza și aminoacizii ca glicerol, apoi, ca urmare a rearanjării Amadori obține 1-amino-1-deoxi-2-fructoză sau monofruktozaglitserin. Amadori rearanjare este un pas cheie în formarea componentelor intermediare implicate în reacția de rumenire.

Etapa a doua - degradare, descompunere

Apoi, produsul rezultat dintr-o reacție de tip Amadori, se poate dezintegra în trei moduri diferite, în funcție de condițiile. In expansiunea Strekkera (Fig. 6), aminoacizi, se descompune oxidativ prin acțiunea componentelor carbonil ketozaminov care apare ca rezultat al descompunerii.

În această reacție, descompunerea aminoacizilor sunt localizate baze Schiff și apoi supuse unui proces de decarboxilare catalizată de acizi. New Schiff de bază este ușor hidrolizat la amine și aldehide. Ca rezultat al descompunerii și eliberarea reacției CO2 Stecker are loc transaminare, care face legătura cu melanoidami azot. Aldehidele formate contribuie la aroma și aspectul sunt implicate în formarea melanoidină.

Pasul trei glicoliza - polimerizării și întunecare

Ea poate fi caracterizată prin miros nu foarte plăcut sau picant: există mirosul de miros ars, rânced de ceapă, varză sau solvent. Poate apărea și plăcut arome - malț, coajă de pâine prăjită, caramel sau cafea. Compoziția chimică a acestor componente nu este foarte bine cunoscut.

produse finale glicozilare (AGE).

La sfârșitul tuturor acestor transformări sunt formate „end glicare produse», Advanced glicozilare produse finale (AGE), care au un efect negativ asupra metabolismului. Desigur, sunt relativ inofensive, dar sunt foarte toxice printre acești compuși. Pentru produsele finale toxice de glicare are un nume - glikotoksiny.

Cu toate acestea, produsele de reacție atunci când o creștere bruscă a glucozei din sange in diabetul zaharat este accelerat foarte mult se acumuleaza si poate provoca numeroase tulburări (de exemplu, hiperlipidemia). Acest lucru este deosebit de pronunțată în sânge, în cazul în care nivelul crește proteine ​​deteriorat dramatic (de exemplu, concentrația de hemoglobină glicozilată este un indicator al gradului de diabet).

Cel mai frecvent Produsul de reacție târzie este carboxymethyllysine, un derivat de lizină. Carboxymethyllysine în compoziția proteinelor este un biomarker comun de stres oxidativ în organism. Se acumulează cu vârsta în țesuturi, cum ar fi colagenul pielii, si a crescut in diabet.

In forma de glucoza AGE devine un fel de clei moleculare care face ca vasele sanguine și neelastic stenozei. Aceasta cauzeaza inflamatia, care, la rândul său, duce la hipertrofia musculaturii netede vasculare și matricea extracelulară. Aceste procese promovează aterogeneză (ateroscleroza), care curge la o rată mai mare la pacienții diabetici din cauza nivelurilor crescute de glucoza.

Sub acțiunea AGE modificate în diverse biomolecule. Aceasta, desigur, duce la deteriorarea structurii diferitelor organe. Una dintre principalele proteine ​​ale pielii, precum și tendoanele, ligamentele și oasele este colagen. El este un pic de o mulțime de 20-30% din greutatea întregului corp. Și se întâmpla cu el modificări sunt responsabile pentru apariția ridurilor, pierderea elasticitatii pielii, etc. În starea normală există între reticulare tripleți tropocollagen, adică legături chimice covalente, care dau fibrelor de colagen proprietățile mecanice cerute.

Cu toate acestea, odată cu vârsta, numărul de legături încrucișate între unitățile tropocollagen crește. Acest proces are loc cu o astfel de substanță extinse ale țesutului, cum ar fi glucoza, apare mai rapid la pacienții diabetici. Acesta este studiul din urmă și-a pus in lumina teoriei îmbătrânirii colagenului.

Gruparea carbonil a zaharurilor reducătoare, care includ inclusiv o substanță răspândită în corpul nostru, kakglyukoza reacționează cu amina terminată lizină liberă aminoacizi, care este foarte bogat în colagen.

produs Amadori datorită migrației de protoni, ciclizare și deshidratare numeroase transformat într-un compus carbonil activat cu grijă Consolidarea reziduuri de arginină lanțurile tropocollagen adiacente, formând, de exemplu, glyukozepanovuyu reticulare.

De altfel, procese similare, cu toate acestea, care apar la temperaturi ridicate, determina formarea de crustă brună pe produse coapte. A fost aceasta crusta maro este nimic de genul? Care sunt cauzele de asemenea, o creștere a numărului de legături încrucișate între moleculele de colagen? Prima consecință a acestui fenomen, după cum puteți ghici, - modificări ale proprietăților mecanice ale țesuturilor. Bineînțeles, acest lucru se aplică la nivelul pielii, care de vârstă își pierde elasticitatea, și anume, Ea devine mai rigidă.

Imaginați-vă că în același timp se întind ambele mâini 5 benzi de cauciuc. Acum, imaginați-vă că în câteva locuri, aceste fire sunt conectate unul la celălalt nod. O mulțime de pachete între noduri vor fi întinse într-o măsură mult mai mică.

Creșterea numărului de link-uri din colagen reduce elasticitatea. Această schimbare la nivel molecular poate provoca îngroșarea membranei bazale. de exemplu, în matricea mezangială rinichi, și conduce la insuficiență renală în diabetul zaharat. și să fie, de asemenea, cauza scăderii legate de vârstă a funcției renale.

Se crede că acest mecanism joacă un rol în îngustarea arterelor, reducând fluxul de sânge și reducerea flexibilității tendoanelor vasculare. Se arată că în colagen de piele marker specii de glicozilare de scurtă și lungă durată este invers proporțională cu nivelul speciei pentosidine durată de viață maximă. Nivelul produselor finale ale glicozilare asociate cu leziuni ale nervilor, și predispus la formarea de leziuni ale pielii, care sunt dificil de tratat.

Deteriorarea vaselor de sânge.

Procesul începe numărul de colagen glicare oslozhenenija în acele organe în cazul în care joacă un rol structural de important: piele, lentile, rinichi și a vaselor, discuri intervertebrale, cartilaj, etc.

Arterioscleroza inițiază hiperglicemie prelungită, reacțiile chimice ale glicare de colagen și elastină lanțurilor de țesut conjunctiv în vrac, în acțiunea chimică a glucozei și a metaboliților săi - glikotoksinov (glioxal și methylglyoxal), formarea transversale „legături încrucișate“ între fibrele de colagen și elastină.

Dimpotrivă, atunci când arterioscleroza ateromatoză - în principal manifestare a aterosclerozei - invalidare arterelor de tip elastic se produce din cauza acumulării de lipide în tunica - alcool colesterolului esterificat și acizi grași esențiali nesaturați poliene, formarea plăcilor în localizarea câmpului stabilit macrofage in intimei, necroza și calcifiere; ateromatoză nu afectează colagen și structura elastică a peretelui arterial.

Arterioscleroza și ateromatoză ca o manifestare a aterosclerozei - două procese patologice distincte în tipul elastic peretelui arterial. Arteriolosclerosis este rezultatul glicare de colagen și elastină lanțuri în mușchiul peretelui postarteriol tip arteriolele în endoteliu și pericite capilarele de schimb. Microangiopatie inițiază procese doar glicare și acțiunile glikotoksinov din cauza arteriolelor musculare de tip nu intima, care este țesutul interstițial local pentru colectarea și eliminarea „deșeurilor“ biologice de sânge de la piscina intravasculară a mediului intercelular

Acizii nucleici și proteinele pot fi modificate prin adăugarea de zaharuri la grupurile lor amino libere, ceea ce duce la rearanjare structurală și funcțională a moleculelor. Nucleotidele și ADN-ul sunt de asemenea supuse glicozilare non-enzimatice, conducând la mutații datorate deteriorarea ADN-ului direct si inactivarea erorilor sistemelor de reparații de recombinare, precum și cauzând creșterea fragilității de cromozomi. glicozilare non-enzimatică a moleculelor biologice importante devine un domeniu tot mai important in studiul diabetului zaharat și a procesului normal de imbatranire.

Primul care a afectat, adică glikiruyutsya, proteine ​​de lungă durată: hemoglobină, albumină, colagen, crystallins, lipoproteine ​​cu densitate joasă. Consecințele cele mai neplăcute. De exemplu, Glicozilarea proteinelor de membrane eritrocitare face mai puțin flexibile, mai rigide, rezultând în aport sanguin scăzut la țesuturi.

Din cauza tulbure Glicozilarea lentile crystallin și, în consecință, de a dezvolta cataracta. Astfel, proteinele putem detecta modificate și, prin urmare, ele servesc ca markeri ai aterosclerozei, diabetului, bolilor neurodegenerative. Medicii și diabetici semnează un anumit produs final glicare - A1C.

Acesta este format prin reacția glucozei Amadori prin atașarea la o hemoglobinei β-lanț normal. Astăzi, una dintre fracțiile de hemoglobinei glicozilate (A1C) - printre principalii markeri biochimici ai diabetului si a bolilor cardiovasculare. Nivel redus A1C de 1% reduce riscul de complicații ale diabetului zaharat cu 20%.

Va fi interesant: