produtos avanÇados de glicaÇÃo no diabetes mellitus nutricionista adriana machado saldiba de lima...
TRANSCRIPT
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
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
HO
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
HO
GLICOSE
COMPOSTOS DICARBONILA
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
N
OH
HO
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
N
OH
HO
BASE DE SCHIFF
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
N
OH
HO
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
N
OH
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)
Efeitos biológicos do AGE da dieta
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
Efeitos biológicos do AGE da dieta
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
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
HO
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
HO
GLICOSE
AÇÚCARES DICARBONILA
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
N
OH
HO
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
N
OH
HO
BASE DE SCHIFF
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
N
OH
HO
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
N
OH
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
Fluxo celular de colesterol
LDL glicada
macrófago arterial
Fluxo celular de colesterol
macrófago arterial
LDL glicada
ABCA-1ABCG-1
Fluxo celular de colesterol
macrófago arterial
HDL ApoA-I
LDL glicada
ACEPTORES ESPECÍFICOS
ABCA-1ABCG-1
Fluxo celular de colesterol
fígado
macrófago arterial
HDL ApoA-I
Fluxo unidirecional
LDL glicada
HDL
bile
ABCA-1ABCG-1
Fluxo celular de colesterol
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
(Machado AP, Passarelli M., 2006)
% 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
(Machado AP, Passarelli M., 2006)
* 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
(Machado AP, Passarelli M., 2006)
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