produtos avanÇados de glicaÇÃo no diabetes mellitus nutricionista adriana machado saldiba de lima...

PRODUTOS AVANÇADOS

DE GLICAÇÃO

NO DIABETES MELLITUS

Nutricionista Adriana Machado Saldiba de LimaNutricionista Adriana Machado Saldiba de LimaLaboratório de Lípides - LIM 10 - FMUSPLaboratório de Lípides - LIM 10 - FMUSP

Produtos Avançados de Glicação AGE Advanced Glycated Endproducts

São formados pela reação de glicação (Reação de escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard)

Louis Camille Maillard em 1912 demonstrou a razão pelo qual os

alimentos ficavam escurecidos ou endurecidos quando eram armazenados

por longo tempo ou eram aquecidos

glicina+

açúcar

banho maria por 10 min

REAÇÃO DE MAILLARD (1912)

caramelo

REAÇÃO DE GLICAÇÃO(Reação de Maillard ou de escurecimento)

LISINA, ARGININA, NH2

(PROTEÍNAS, FOSFOLÍPIDES E ÁCIDOS NUCLÉICOS)

C

C

C

C

C

C

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GLICOSE

COMPOSTOS DICARBONILA

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BASE DE SCHIFF

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HO

PRODUTO AMADORI

Glioxal (GO)

Metilglioxal (MGO)

Glicolaldeído (GAD)PRODUTOS AVANÇADOS

DE GLICAÇÃO (AGE)

Reação de Glicação na Indústria Alimentícia

CaramelosBalasLeite CondensadoGrelhadosAssadosBiscoitosAlimentos torrados (café, cacau, amendoim)

Novas texturas, sabores e aromas aos alimentos

Fatores que afetam a formação dos produtos avançados de glicação nos alimentos:

(Uribarri et al., 2005)

1) Composição nutricional: alimentos contendo alta quantidade de gordura e proteína, contém concentrações mais altas de AGE do que alimentos ricos em carboidratos

2) Tempo e temperatura de cocção: alimentos grelhados por pouco tempo em temperaturas mais altas (230oC) tem mais AGE do que alimentos cozidos em temperaturas médias (100oC) por mais tempo

grelhado > fritura > assado > cozido

(Goldberg et al., 2004; Uribarri et al., 2005)

grelhadocozido

Conteúdo de AGE em alguns alimentosBife cozido = 22000 U/gBife grelhado = 60000 U/g Óleo ou azeite = 120000 U/mLManteiga = 265000 U/g

grelhadoassado

Atum assado = 6000 U/gAtum grelhado = 51000 U/g

Maçã = 130 U/gBanana = 10 U/gCenoura = 100 U/g

(Koschinsky et al., 1997)

Conteúdo de AGE em alguns condimentos

1 colher de chá de molho de soja = 8700 U de AGE

Conteúdo de AGE em algumas bebidas

1 copo de 250 mL de coca cola = 8500 U de AGE1 copo de 250 mL de diet coke = 9500 U de AGE

(Koschinsky et al., 1997)

1 copo de 250 mL de sprite = 475 U de AGE

CORRELAÇÃO POSITIVAquantidade de AGE da dieta x AGE sérico

(Koschinsky et al., 1997; Uribarri et al., 2005 )

r = 0,44p = 0,04

total de AGE ingerido = apenas 10% é absorvido

Na circulação, os AGE são transportados em associação a LDL e outras proteínas, como a albumina

Ingestão e Absorção dos AGE

2/3 = FORMA ATIVA 1/3 = INATIVO

(Koschinsky et al., 1997; Uribarri et al., 2005 )

Consumo de AGE

Ainda não existe uma recomendação para o consumo de AGE

(Goldberg et al., 2004; Uribarri et al., 2005)

A média de consumo de AGE entre os americanos é de 16000 + 5000 KU/dia

Efeitos biológicos do AGE da dieta

(Hofmann et al., 2002)

Animais db/db a redução da ingestão de AGE levou a diminuição da concentração de AGE na circulação e melhorou a resistência à insulina

Dieta AGE (718, 5 U/mg)

Dieta AGE (209,7 U/mg)

Efeitos biológicos do AGE da dieta lesões ateroscleróticas em camundongos ApoE-/- que se alimentaram com dieta rica em AGE

ApoE-/- DM

ApoE-/- não DM

Dieta AGE12500 U/mg

Dieta AGE2700 U/mg

(Lin et al., 2003)


Restrição de AGE na dieta em pacientes DM 1 e 2 foi assoaciado:

Dieta AGE16300 KU/dia

Dieta AGE3700 KU/dia

(Vlassara et al., 2002)

1) marcadores inflamatórios - PCR e TNF-

2) marcadores da disfunção endotelial - VCAM-1


Perda de peso com restrição calórica, diminuiu a concentração sérica de AGE em indivíduos obesos

(Gugliucci et al., 2009)

Consumo por 2 meses de dieta de 1200 Kcal

Produtos Avançados de Peroxidação Lipídica (ALE)

Lipídios (ácidos graxos poliinsaturados)

EROs

Produtos de peroxidação lipídica

ALE

proteínas

AGE

derivados dos lípidios derivados dos carboidratos

PRODUTOS AVANÇADOS DE GLICOXIDAÇÃO

AGE e ALE são compostos químicos muito semelhantes

+ proteínas

ALE

(Baynes , 2007)

1) Parte dos AGE não são digeridos poucas enzimas do sistema digestório reconhecem os AGE

2) Parte dos AGE não são absorvidos células intestinais apresentam alto turnover e absorvem minimante essas moléculas tóxicas

3) Existem enzimas que detoxificam os AGE4) Quando absorvidos, parte dos AGE são excretados

rapidamente

Toxicidade dos Produtos Avançados de Glicoxidação da dieta

Depende de vários processos: digestão, absorção, detoxificação e reatividade

Vias de detoxificação dos AGE

1) Sistema glioxalase e aldose redutase

catalisam a degradação do metilglioxal (composto

dicarbonila) a D-lactato

2) Amadoriases

catalisam a a degradação do produto Amadori

Aminoguadinina Metformina

Pioglitazona Piridoxamina

benfotiamina, aspirina, inibidores da ECA, bloqueadores

de AT1, ALT – 711 (Alagebrium)

Inibidores da Glicação

REAÇÃO DE GLICAÇÃO(Reação de Maillard ou de escurecimento)

LISINA, ARGININA, NH2

(PROTEÍNAS, FOSFOLÍPIDES E ÁCIDOS NUCLÉICOS)

C

C

C

C

C

C

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BASE DE SCHIFF

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HO

PRODUTO AMADORI

PRODUTOS AVANÇADOS DE GLICAÇÃO (AGE)ALT – 711 (Alagebrium)

pool no organismo dosProdutos Avançados de

Glicoxidação

ENDÓGENOS diminuição do clearance renal (uremia) catabolismo celular (estresse oxidativo)

dislipidemia hiperglicemia

diabete mellitus

EXÓGENOS dieta

cigarro

concentração celular de glicose

HIPERGLICEMIA

estresse oxidativo

(DCCT, 1993; Brownlee, 2001)

formação de AGE

complicações micro e macrovasculares no DM

proteínas modificadas por glicoxidação

A modificação por glicoxidação leva a alterações

funcionais e estruturais das proteínas

Cristalino deixa o cristalino opaco (catarata) Colágeno altera a flexibilidade e a permeabilidade capilar DNA aumenta as mutações gênicas Enzimas diminui a funcionalidadeLipoproteínas são mais captadas pelos macrófagos (ação

aterogênica)Albumina função alterada (representa 80% das proteínas

que são glicadas na circulação)

(Assaly, 1997; Cohen, 2003)

RAGEAGE

VC1

C2

NAD(P)Hoxidase

EROs

NF kBVCAM-1ICAM-1

IL-1IL-6

TNFRAGE

núcleo

SR-BI

SR-A

FEEL-1/2

CD-36

galectina

Ação dos AGE

liberação de citocinas e moléculas de adesão expressão de receptores scavenger alteram o metabolismo de lípides e lipoproteínas óxido nítrico endotelina sensibilidade à insulina

complicações micro e macrovasculares no DM

Glicação avançada altera o fluxo celular de colesterol, mediado pela HDL?

Transporte Reverso do Colesterol

Fluxo celular de colesterol

macrófago arterial

LDL glicada


LDL glicada

macrófago arterial


macrófago arterial

LDL glicada

ABCA-1ABCG-1


macrófago arterial

HDL ApoA-I

LDL glicada

ACEPTORES ESPECÍFICOS

ABCA-1ABCG-1


fígado

macrófago arterial

HDL ApoA-I

Fluxo unidirecional

LDL glicada

HDL

bile

ABCA-1ABCG-1


fígado

macrófago arterial

ApoA-I

Fluxo unidirecional

Fluxo bidirecional

albumina

ACEPTORES INESPECÍFICOS

scav

enger

LDL glicada

bile

HDL

HDL

• Proteína mais abundante na circulação(Shaklai et al., 1984)

• Corresponde a 80 % do total de proteínas glicadas na circulação(Cohen, 2003)

• Elevada concentração na íntima-média arterial (Karner & Perktold, 2000)

Albumina

Albumina-AGE afeta o fluxo de lípides celulares?

Albumina

C GO MGO GAD

± aminoguanidina ou metformina

macrófagos

receptores celulares EROs

efluxo de colesterol

1) remove maior quantidade de colesterol celular2) reduz o efluxo de colesterol celular mediado por HDL3

Machado et al., Int J Bioch Cell Biol. 38:392, 2006

02468

10121416

0 5 10 20 50

% E

fluxo

de 14

C-c

oles

tero

l

** *

*

** * *

Glioxal (mM)

HDL3

alb

Albumina modificada por glicação in vitro

MGO50

+ AG 25

+ AG 50

+ AG 100

Aminoguanidina

MGO50

+ MF 25

+ MF 50

+ MF 100

Metformina

Aminoguanidina e metformina inibem a reação de escurecimento

(Machado AP, Passarelli M., 2006)

GO 10 mM

AG 25 mM

AG 50 mM

AG 100 mM

GAD 10 mM

AG 25 mM

AG 50 mM

AG 100 mM

GO 10 mM

MF 25 mM

MF 50 mM

MF 100 mM

GAD 10 mM

MF 25 mM

MF 50 mM

MF 100 mM

Aminoguanidina e metformina inibem a formação de CML na albumina


% e

fluxo

de

14C

-col

este

rol

048

1216202428

alb C

GO 10

GO 10 +

AMG 25

GO 10 +

AMG 50

GO 10 +

AMG 10

0

*

*

*

**

*

* p < 0,05

% e

fluxo

de

14C

-col

este

rol

0

4

8

12

16

20

alb C

MGO 50

MGO 50 +

MF 25

MGO 50 +

MF 50

MGO 50 +

MF 100

**

*

** **

Aminoguanidina e metformina previnem alterações no efluxo de colesterol celular, induzidas por albumina-AGE


* p < 0,05 comparado a alb-C

012345678

* *

*

alb-C alb-GO alb-MGO alb-GADCap

taçã

o e

degr

adaç

ão d

e 12

5 I-al

bum

ina

(ng/

g d

e pr

oteí

na c

elul

ar

Albumina-AGE é mais degradada e captada por macrófagos


Formação de ânion superóxido, determinada

por citometria de fluxo

0

10

20

30

40

alb-GO alb-MGO alb-GAD

% a

umen

to e

m re

laçã

o a

o co

ntro

le

Albumina-AGE induz a geração de EROs em macrófagos

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Alb C Alb GO Alb MGO Alb GAD

Expr

essã

o de

RAG

E (u

nida

des

arbi

trária

s)

Alb-CAlb-GO

Alb-MGO

Alb-GAD

45 KDa

Albumina-AGE aumenta a expressão de RAGE em macrófagos

Pinto, RS, Passarelli M (Lab Lípides - LIM 10)

Pinto RS, Passarelli M. Diabetes, 56 (supp 1): 724-P, 2007

210 kDa

0

0.5

1

AB

CA

- 1

expr

essi

on

(arb

itrar

y un

its)

Con

trol

Glyoxa

l

Albumin

Methylg

lyoxa

lGlyc

olalde

hyde

Albumina-AGE reduz a expressão de ABCA-1 em macrófagos

Pinto RS, Passarelli M. Diabetes, 56 (supp 1): 724-P, 2007

60 kDa

0

0.5

1

AB

CG

- 1

expr

essi

on

(arb

itrar

y un

its)

Con

trol

Glyoxa

l

Albumin

Methylg

lyoxa

lGlyc

olaldeh

yde

Albumina-AGE reduz a expressão de ABCG-1 em macrófagos

Albumina Albumina + HDL3

Mar

caçã

o de

Oil

red

O

(% á

rea

tota

l)

Mar

caçã

o de

Oil

red

O

(% á

rea

tota

l)* p < 0,05 Comparado a C; teste t de Student (média ± EP; n = 4)

C C AGEAGE

Albumina glicada in vitro induz acúmulo de lípides em macrófagos

Machado-Lima et al. Atherosclerosis Supplement, 10(2):

P1133,2009

ABCA-1ABCG-1

fígado

macrófago arterial

ApoA-I

Fluxo unidirecional

Fluxo bidirecional

Alb-AGE

ACEPTORES INESPECÍFICOS

scav

enger

LDL glicada

bile

HDL

HDL

Geração de EROs

X X

O balanço de colesterol celular é desfavorável devido à modificação da albumina por glicação

A glicação avançada da albumina afeta

adversamente o efluxo de colesterol

celular, podendo contribuir para o

desenvolvimento da aterosclerose

A manutenção do controle glicêmico é fundamental para

diminuir a formação de proteínas modificadas por

glicoxidação, e consequentemente, diminuir as

complicações do diabetes mellitus

A diminuição do consumo de alimentos e preparações

gordurosas e o aumento do consumo de frutas e verduras,

garante a diminuição do conteúdo de AGE na dieta

Tostados e perigososVEJA - 30 de maio de 2007

“Sim, você está certo: a cada dia parece que fica mais difícil ter prazer à mesa.”

[email protected]@usp.br

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