Процесс гликации белковых структур что это
Гликирование белков — преграда для долголетия
Глюкоза содержится в любой ткани. С процессом гликирования белка мы сталкиваемся часто в повседневной жизни, когда поджариваем что-либо до хрустящей корочки. При воздействии высокой температуры глюкоза вступает в реакцию с белком ткани.
Схожие процессы запекания белков происходят и в организме человека, с той лишь разницей, что протекают они медленнее. Наиболее опасны конечные продукты гликирования для сетчатки глаза и хрусталика, коронарных артерий и почек.
Гликирование вызывает инсулиннезависимый диабет второго типа. Это приводит к высокому содержанию глюкозы в крови, а это в свою очередь к еще большему накоплению конечных продуктов гликирования. Эта взаимосвязь и является основной причиной осложнений, которые дает диабет.
Таким образом, для предотвращения гликирования белка в нашем организме, а следовательно и для замедления старения, нам необходимо устранить причины, ведущие к нарушению функций белков и являющиеся преградой для здоровья и долголетия. Таких причин две.
1. Излишнее потребление быстрых углеводов, продуктов имеющих высокий гликемический индекс.
2. Потребление гликированного белка в пищу. Вся жареная пища, приготовленная нами, содержит гликированный белок.
Особенно опасны в этом плане готовые блюда общепита, в особенности еда в ресторанах, или так называемая «высокая кухня» где основное значение придается внешнему виду подаваемых блюд. Они содержат многократно больше продуктов гликирования, чем пища домашнего приготовления.
Чтобы не разрушать себя изнутри, нужно отказаться от жарки, как способа приготовления пищи. Еда приготовленная при температуре ниже 120 градусов, не ведет к образованию продуктов гликирования.
Получается замкнутый круг. Углеводы нам жизненно необходимы, как источник энергии. А употребление углеводов ведет к старению. Где же выход?
Наука пока не дала окончательного ответа на этот вопрос, но исследования в этом направлении ведутся. Возможно, скоро будет найдено средство, полностью предотвращающее гликирование белков в организме.
Для успешной борьбы со старением следует привести в порядок свой образ питания. Для этого необходимо придерживаться принципов калорийно ограниченного питания, при помощи которого снижается уровень сахара крови, а соответственно снижается и вероятность реакции глюкозы крови с белками тела.
Очень хорошо способствует аутофагии проведение разгрузочных овощных дней 2-4 раза в месяц, когда вы в течение суток пьете воду и едите неограниченно только овощи и никакой другой пищи.
При обычном, традиционном питании основным фактором риска является высокий гликемический индекс продуктов. Избежать высоких концентраций глюкозы в крови можно, употребляя продукты с невысокими значениями гликемического индекса, которые более медленно отдают глюкозу в кровь.
В образе здорового питания должно быть сведено к минимуму или вовсе исключено из рациона питания употребление быстрых углеводов, которые в избытке содержатся в выпечке, конфетах, сладких напитках (сладкий чай, фруктовые соки, сладкая газировка и т.д.
Калорийно ограниченное питание следует строить в основном на употреблении большого количества овощей, бобовых, каш из различных круп, включая в меню не жареные рыбу и морепродукты, мясо птицы и немного нежирного мяса. То есть питание должно строиться в основном на медленных углеводах, полисахаридах, которые медленно без скачков, повышают уровень сахара крови, не усиливая процесс гликирования, а значит и старения, и надолго сохраняя чувство сытости.
Я сам поступаю так и рекомендую всем добавлять в углеводные блюда (например в каши) и в напитки (например в кофе) молотую корицу.
Корица понижает уровень сахара крови и действует по типу препаратов бигуанидов. Научно установлено, что куркума также эффективно снижает образование конечных продуктов гликирования. Две этих специи должны всегда присутствовать в рационе для профилактики старения.
Гликация и старение: как сахар влияет на кожу
На протяжении многих лет исследователи находили подтверждения тому, что избыток сахара в кровотоке может стимулировать процесс, называемый гликированием (гликацией), который, в свою очередь, приводит к старению кожи.
Как замедлить или даже остановить этот разрушительный для красоты процесс?
Что такое гликация (гликирование)
Гликирование – это химическая реакция, которая происходит в результате присоединения сахаров (углеводов) к белкам. Эта реакция затем производит гликозилированные белки. Это явление более известно под названием «реакция Майяра». Это естественная реакция, которая происходит в живых организмах, например, во время старения, но также и в продуктах питания, когда они готовятся при высокой температуре. Однажды возникшая реакция необратима. Действительно, эти гликированные белки довольно вредны для организма, потому что они не могут быть ни разрушены, ни высвобождены организмом.
Обычно, когда мы едим, организм расщепляет углеводы на сахара, такие как глюкоза и фруктоза. Затем он использует их для “подпитки” всего, что мы делаем. Однако иногда, особенно с возрастом и когда мы потребляем слишком много сладких или пережаренных продуктов, эти сахара взаимодействуют с белками и жирами аномальным образом, производя вредные молекулы, называемые конечными продуктами гликирования (молекулы AGE).
«Почему я говорю, что гликирование – это как жарить себя изнутри? К примеру, когда мы жарим мясо на гриле, оно темнеет, становится коричневым, потому что формируются RAGE и AGE, продукты гликации (белки сшиваются высокой температурой). Когда мы его едим, мы получаем продукты гликации AGE и RAGE, которые чужды нашему организму, и он не знает, как расщеплять и выводить их – он к этому просто не приспособлен. Поэтому они накапливаются у нас в организме, нарушая и загружая систему детокса. Поэтому мы не рекомендуем есть жареные мясо или рыбу. А при избыточном количестве углеводов (сахара) в пище процесс гликации формируется внутри нас и приводит к избытку молекул AGE и RAGE и воспалению.»
д.м.н., врач акушер-гинеколог, врач биорегенеративной и антивозрастной медицины
В исследовании 2001 года, например, было отмечено, что AGE вызывают осложнения диабета и процессов старения, причем AGE особенно влияют на такие вещи, как коллаген (который придает коже упругость) и эластин (который помогает коже прийти в норму после растяжения).
Исследование 2003 года также отметило, что AGE образуют перекрестные связи между белками, изменяя их структуру и функции настолько, что они вызывают ретинопатию, нейропатическую боль, атеросклероз и многое другое.
Гликация и старение
Коллаген, важный компонент кожи, является одним из белков, наиболее подверженных гликированию. Его основная роль заключается в обеспечении сплоченности клеток для поддержания сопротивления тканей. Со временем гликированные белки накапливаются в наших клетках и в конечном итоге разрушают поддерживающий матрикс кожи. Сахар, который связывается с коллагеном и эластином, со временем делает их жесткими. Так эти важнейшие белки со временем разрушаются, а кожа постепенно теряет эластичность и однородность тона, покрываясь морщинами.
Гликированные белки ускоряют старение, потому что, связываясь, они блокируют работу различных белков в организме. Таким образом, они позволяют быстрее развить эффекты старения, будь то физические и видимые или патологические и невидимые. Таким образом, гликация напрямую или опосредованно участвует в процессе старения и влияет на весь организм.
Влияние гликации на внешность
В 2001 году Британский журнал дерматологии сообщил, что после 35 лет гликирование в коже усиливается и продолжает расти по мере того, как мы становимся старше. Хуже того, когда мы подвергаемся воздействию ультрафиолетовых лучей, они ускоряют гликацию, вызывая дальнейшее старение кожи.
В более позднем исследовании 2011 года были обнаружены аналогичные результаты, при этом исследователи сообщили, что воздействие УФ-лучей «резко усиливает накопление AGE». Они добавили, что AGE «модифицируют коллаген кожи, снижая ее эластичность, и одним из результатов является образование морщин».
Что такое гликирование?
Гликация, гликирование или гликостарение – это соединение сахаров с белками. Оно происходит на протяжении всей жизни, со временем ускоряясь и набирая силу. Процесс гликирования необратим. И то, насколько интенсивно идет он в организме, напрямую влияет на биологический возраст человека и состояние его здоровья.
В норме скорость гликирования такова, что его продукты успевают выводиться. Однако у подавляющего большинства людей уровень гликации зашкаливает и потому становится разрушительным.
Последствия гликирования
А поскольку коллаген присутствует во всех тканях и органах, то соединяясь с молекулой сахара, они становятся более ригидными и жесткими, что влияет на развитие заболеваний и старение организма в целом.
Дело в том, что функции коллагенсодержащих органов, связок, хрящей, костей нарушаются. И это действительно похоже на «поджаривание» тканей изнутри.
Гликирование коллагена – это, можно сказать, отвердевание соединительной ткани. Один из первых признаков – когда кожа на лице начинает провисать.
ВАЖНО ЗНАТЬ:
Гликирование – одна из причин видимого старения кожи. Она становится более дряблой и покрывается сетью морщин. Кроме того, процесс гликации заявляет о себе еще и в виде коричневых пятен. Но проблема даже не в этих малоприятных визуальных признаках, а в том, что подобное происходит в мышцах, сосудах, кишечнике и даже в головном мозге.
А когда воспалительный процесс становится постоянным, это нарушает функции органов. Так запускаются различные заболевания, в том числе, сахарный диабет, деменция, дегенерация клеток головного мозга, проблемы с памятью и со зрением, а также инсульты и инфаркты.
Гликирование причастно ко всем хроническим воспалительным процессам в организме. Ему подвержены не только органы и ткани, но даже ДНК, что приводит к различным генетическим поломкам.
Причины гликирования белков
Процессы гликации ускоряются и прогрессируют из-за наших привычек и образа жизни.
Употребление в пищу запеченных или жареных блюд с румяной корочкой. В них содержатся конечные продукты гликирования.
Употребление пищи с так называемыми быстрыми сахарами (быстрыми углеводами): глюкоза, фруктоза, сахароза, лактоза. Они запускают процессы гликации.
Нарушения сна. При «сбитых» циркадных ритмах в организме накапливается большое количество шлаков и токсинов, продуктов патологического оксидативного стресса (свободных форм кислорода). Они также стимулируют процессы производства молекул AGE и RAGE – как и при избытке сахара.
Изучайте тонкости антивозрастной медицины из любой точки мира. Для удобства врачей мы создали обучающую онлайн-платформу Anti-Age Expert: Здесь последовательно выкладываются лекции наших образовательных программ, к которым открыт доступ 24/7. Врачи могут изучать материалы необходимое количество раз, задавать вопросы и обсуждать интересные клинические случаи с коллегами в специальных чатах
Диагностика и профилактика: методы антивозрастной медицины
В anti-age медицине уровень гликирования – один из важнейших показателей, которые учитываются при назначении антивозрастной терапии.
Для его диагностики необходимо сдать следующие анализы:
Гликированный гемоглобин. Этот анализ показывает средний уровень концентрации сахара в крови за последние 3 месяца, тем самым, выявляя гемоглобин, который необратимо связался с молекулами глюкозы.
Как предупредить и затормозить негативное влияние гликирования?
Врачи антивозрастной медицины для снижения уровня гликации назначают безопасные и проверенные препараты, а также дают рекомендации, которые, в основном, касаются нормализации образа жизни.
Что делать для торможения гликирования?
Свести к минимуму или исключить из рациона быстрые углеводы (сладости, газировку, выпечку, фруктовые соки и т.п.).
Минимизировать употребление сильно зажаренных или запеченных до корочки блюд.
Наладить режим сна.
Употреблять препараты (строго по назначению врача).
После того, как человек переходит на здоровое питание и повышает свою физическую активность, количество молекул AGE в тканях снижается. Так замедляются процессы старения, и у человека появляется шанс на счастливое долголетие.
Получайте знания, основанные на доказательной медицине из первых уст ведущих мировых специалистов. В рамках Модульной Школы Anti-Age Expert каждый месяц проходят очные двухдневные семинары, где раскрываются тонкости anti-age медицины для врачей более 25 специальностей
Краткие выводы
Выделим главное об этом интереснейшем химическом процессе:
Гликирование и старение неразрывно связаны.
Молекулы гликации (AGE и RAGE) накапливаются в мышцах, сосудах, кишечнике и даже в головном мозге – во всех коллагеновых структурах.
В результате гликирования белков кожа теряет упругость, появляются морщины, поскольку разрушается коллаген.
Повреждается хрусталик глаза, что вызывает катаракту и снижение зрения.
Снизить уровень гликации можно, убрав из рациона определенные продукты, занявшись спортом и восстановив режим сна.
«Почему я говорю, что гликирование – это как жарить себя изнутри? К примеру, когда мы жарим мясо на гриле, оно темнеет, становится коричневым, потому что формируются RAGE и AGE, продукты гликации (белки сшиваются высокой температурой). Когда мы его едим, мы получаем продукты гликации AGE и RAGE, которые чужды нашему организму, и он не знает, как расщеплять и выводить их – он к этому просто не приспособлен. Поэтому они накапливаются у нас в организме, нарушая и загружая систему детокса. Поэтому мы не рекомендуем есть жареные мясо или рыбу. А при избыточном количестве углеводов (сахара) в пище процесс гликации формируется внутри нас и приводит к избытку молекул AGE и RAGE и воспалению.»
д.м.н., врач акушер-гинеколог, врач биорегенеративной и антивозрастной медицины
Во время обучения в школе Anti-Age Expert тема гликирования организма разбирается тщательно и является одной из базовых.
Список использованной литературы
A. Foerster, T. Henle, Glycation in Food and Metabolic Transit of Dietary AGEs (Advanced Glycation End-Products): Studies on the Urinary Excretion of Pyrraline, Portland Press Limited (2003);
Гликация стволовых клеток: образ врага?
Аудио версия статьи
– Проникают или нет стволовые клетки за гематоэнцефалический барьер?
Такой вопрос задали мне – выпускнице Медицинской академии – на вступительном экзамене в ординатуру по… госпитальной хирургии.
– Будут проникать, – уверенно ответила я, опираясь на пятилетний опыт работы в НИИ цитологии и генетики и изучая потенциал стволовых клеток в коже и нервной ткани.
Это было много лет назад, и сейчас, когда мы наблюдаем за стремительным развитием регенеративной медицины, и когда словосочетание «стволовые клетки» перестало ассоциироваться у врачей и пациентов с чем-то пугающим и малодоступным, мы перешли к острым вопросам. Что может мешать использованию стволовых клеток в повседневной практике врача регенеративной медицины, кроме вопросов законодательства? Об этом мы поговорим чуть позже.
Стволовые клетки обладают огромным регенеративным потенциалом – это уже практически неоспоримый научный факт. Для примера.
Перспективы открываются воистину космические. Но есть набор парамедицинских факторов, мешающих интегрировать методику более широко, и объективные физиологические процессы, которые при переходе в аварийный контур становятся патологическими.
Что такое гликация?
Гликация – это химический процесс, при котором происходит взаимодействие белков и сахара, в результате чего появляются гликолизированные продукты.
В результате гликации образуются конечные продукты, или AGEs (от английского термина Advanced Glycation Endproducts). Эти остаточные продукты не выводятся ни из клетки, ни из организма в целом; накапливаясь, они вызывают нарушение обменных процессов, гипоксию и гибель клетки.
Этот процесс недружественной коммуникации между молекулами сахара и белками может снижать потенциал регенеративной и восстановительной медицины в области трансплантации стволовых клеток в поврежденную ткань.
Что такое конечные продукты гликирования (AGE)
AGE представляют собой гетерогенную группу гликозилированных белков, то есть белков, к которым привязалась молекула сахара. Подробнее об этом мы писали.
Молекула сахара препятствует нормальному функционированию белка. Поскольку кожа содержит много белков, в частности коллаген и эластин, образованием AGE может объясняться в том числе ухудшение ее состояния, видимое старение.
Как только молекула сахара навязывает свое общество молекуле коллагена, его нити истончаются и укорачиваются. На биохимическом уровне это означает разрушение четкой перекрестно связанной организации волокон коллагена друг с другом.
Чем опасны продукты гликирования для клеток
Ниже мы приводим данные из него, актуальные для косметологов и дерматологов, которые, как уже понятно, не могут существовать в отрыве от открытий биологии и физиологии человека.
Мононуклеарные клетки периферической крови (МКПК)
Исследовательская команда Blackburn et al. 2017 12 изучала МКПК, выделенные из образцов периферической крови здоровых людей. Культивировались они на 1 мм метилглиоксаль-(MGO-) модифицированном коллагеновом геле в течение 4 дней.
Количество МКПК в культивированной MGO-среде уменьшилось.
Прикладное значение: регенерация тканей, ускорение ранозаживления, снижение апоптоза и некроптоза.
Мезенхимальные стволовые клетки (МСК)
Прикладное значение: регенерация тканей, тканевой инжиниринг, реконструкция разных тканей, в том числе кожи, уменьшение фиброза, стимуляция неоваскуляризации, иммуномодуляция и стимуляция регенерации эндогенной ткани.
Стволовые клетки жировой ткани (СКЖТ)
Этот подвид мезенхимальных стволовых клеток получался путем ферментативной диссоциации коллагеназой. Независимо от различий в концентрации (от 20 до 1600 мкг/мл) и продолжительности (от 8 часов до 7 дней) воздействия AGE, Li et al. 17 и Wang et al. 18 сообщили об увеличении апоптоза. AGE в целом оказали пагубное влияние на жизнеспособность стволовых клеток, выделенных из жировой ткани.
Прикладное значение: антиапоптотический, противовоспалительный, проангиогенный, иммуномодулирующий и противоракообразующий потенциал, регенерация тканей, реконструкция жировой ткани.
Но в вышеупомянутом обзоре отмечались и противоречивые результаты, когда AGE не оказывали видимого воздействия. Duruksu и Aciksari 2018 19 связали такие данные с низкими концентрациями используемых продуктов в процессе гликации. Исследователи пока объяснили эти противоречивые результаты тем, что AGE и другие лиганды рецептора RAGE, такие как HMGB1 и кальций-связывающий белок B S100, усиливали пролиферацию стволовых клеток.
Опасность или настороженность?
Когда образуется гликированный коллаген, его невозможно восстановить. Из этого можно сделать вывод, что лучшая защита – это профилактика.
Начаты исследования, а некоторые препараты уже проходят клинические испытания.
К научно подтвержденным стратегиям относят:
Рассмотрим некоторые из них подробнее.
Действие основано на блокировке сигнальных путей. Однако клинические испытания выявили сложности, в частности ограниченная эффективность и токсичность таких соединений.
Поглотители свободных радикалов или антиоксиданты, такие как N-ацетилцистеин (NAC). Они могут снижать уровни окислительного стресса и вмешиваться в процессы гликации на уровне мембранных взаимодействий, улучшая свойства и жизнеспособность стволовых клеток.
Препарат Dispo85E также обладает способностью удалять связанные с сахаром поврежденные аминокислотные последовательности посредством аутофагии-лизосомного пути, индуцированного фактором роста гепатоцитов как в остром эксперименте, так и в лабораторной среде.
Вещества, ингибирующие образование AGE, можно использовать с профилактической целью, включая аминогуанидин, витамин B6. Альтернативой является нацеливание на ранее образованные AGE с помощью веществ, которые их расщепляют или нейтрализуют. Были идентифицированы различные нейтрализаторы, среди которых витамины С и Е, различные травы и специи (корица, майоран, эстрагон, имбирь, розмарин), экстракт черники, зеленый чай.
Исследования in vivo и in vitro выявили множество молекул, способных ингибировать продукцию AGE и приводить к снижению гликозилированных белков со средней или высокой скоростью обмена. Однако такое ингибирование менее эффективно в отношении белков с низкой скоростью обмена, таких как коллаген.
Выше мы перечислили основные вещества, предотвращающие или ингибирующие образование AGE. Однако некоторые из них, например, аминогуанидин, имеют побочные эффекты, из-за чего в клинической практике их применение пока ограничено. Пиридоксамин, природная изоформа витамина B6, в настоящее время изучается в рамках фазы II клинических испытаний.
Богини тоже взрослеют: говорим про гликостарение
Привет, милые девушки!
Признавайтесь, есть среди нас сладкоешки??
Думаю, вам будет интересно слегка погрузиться в удивительную биохимию своего огранизма! Особенно после съеденного тортика;) на ночь! Я не буду банальна и не стану рассказывать про кариес, ожирение, сахарный диабет и тд…
Как же это происходит, давайте разберемся=) В норме сахар связывается с белками под воздействием ферментов. Этот процесс называется гликозилирование. Когда же сахара поступает слишком много, то организм не справляется и в силу вступает ГЛИКИРОВАНИЕ или ГЛИКАЦИЯ. Происходит взаимодействие сахара и белка БЕЗ участия ферментов и в результате образуются AGE – конечные продукты гликирования. AGE – это мусор внутри нашего тела. Эти неправильные молекулы приводят ухудшению структуры органов и нарушают их функционирование. Не будем сильно углубляться, а просто посмотрим, что же происходит с коллегеном в нашей коже и как выглядит «сахарное лицо»=) Процесс гликации существенно не развивается в коже лет до 30-35. Однако, когда он запускается, вместе с процессом естественного старения, то быстро набирает обороты. В форме AGE глюкоза становится своеобразным молекулярным клеем, который «слипляет» молекулы коллагена. Таким образом, замедляется распад поврежденного коллагена, ухудшается его структура, он становится очень жестким. Процессы гликации в коже ускоряют ее старение, появляются ранние морщины, мешки под глазами, прыщи и воспаления, кожа грубеет, теряет эластичность, упругость, приобретает бледно-землистый оттенок, лицо выглядит уставшим. Также гликация способствует гиперактивности меланоцитов, что служит причиной появления пигментных пятен. Сладости приводят к обезвоживанию организма, гликация повреждает сосуды, делая их неэластичными и суженными, таким образом питательные вещества и вода не поступают в должном количестве. Увы, старение неизбежно. Тема огромная и жутко интересная!=) Всем, жаждущим молодости и здоровья, советую почитать теорию Хармана (свободнорадикальная теория) и теорию Мэйларда (теория гликации). А также о неправильном приготовлении пищи, которое ведет к гликированию продуктов. Я ни в коем случае не призываю вас отказаться от сладкого. Просто, вспомните, пожалуйста, про AGE, когда пожелаете придаться углеводному пьянству;) Наша молодость в наших руках! Если мы не можем повлиять на генетику, то в наших силах грамотно ухаживать за собой, защищаться от UV и контролировать то, что мы едим=)
‘И еще немого интересных фактов про коллаген, AGE и организм в целом:) В настоящее время описано 28 типов коллагена. Основные органы, включающие в себя коллагеновые молекулы: кожа, сухожилия, связки, межпозвоночные диски, клубочки почек, кости, стенка сосудов. Он составляет 20-30 % от массы всего тела. Именно коллаген придает органу его форму. AGE приводят к «склеиванию» и уплотнению молекул коллагена, клинически это проявляется следующим образом:
И это далеко не все, что делает AGE.
Оставайтесь Богиней в любом возрасте!
Ваш врач косметолог Лебедева Серафима Викторовна