Efectos patogénicos de los productos finales de glicación avanzada en el proceso de envejecimiento-enfermedad

RESUMEN Los productos finales de glicación avanzada -conocidos como productos de la reacción de Maillard-, formados por glicación directa no enzimática de azúcares reductores con grupos amino libres de proteínas, provocan cambios estructurales y funcionales en las mismas, cuya producción endógena es incrementada con la edad, el estrés oxidativo, así como por factores externos, provocando envejecimiento prematuro y enfermedades degenerativas. El objetivo de la revisión fue obtener una visión actualizada de los avances en investigaciones sobre los efectos de productos finales de glicación avanzada y su interrelación con el estrés oxidativo en el proceso de envejecimiento-enfermedad. En la revisión se consideraron los principales artículos más recientes sobre el tema en las bases de datos PubMed, SciELO, ClinicalKey y LILACS. Se evidencian los efectos patogénicos de los productos finales de glicación avanzada que contribuyen al estrés oxidativo y a la inflamación, de forma especial en el envejecimiento prematuro, diabetes, enfermedad cardiovascular y en otras enfermedades neurodegenerativas, como un aspecto preocupante en el tema del envejecimiento poblacional y su enorme costo para la sociedad futura.

ABSTRACT The advanced glycation end-products-known like products of the Maillard reaction-formed by a direct non-enzymatic glycation of reducing sugars with amino groups free of proteins, cause structural and functional changes in them, whose endogenous production is incremented with age, oxidative stress, as well as by external factors, causing premature aging and degenerative diseases. The objective of the review objective was to obtain an updated view of the advances in research on the effects of the advanced glycation end products and their interrelation with the oxidative stress in the aging-disease process. In the review the authors considered the most recent leading articles on the topic published in the databases PubMed, SciELO, ClinicalKey and LILACS. The pathogenic effects of the advanced glycation end products that contribute to oxidative stress and inflammation are evidenced, especially in premature aging, diabetes, cardiovascular disease and other neurodegenerative diseases, as a worrying aspect in the issue of population aging and its enormous cost for future society.

Early AGEing and metabolic diseases: is perinatal exposure to glycotoxins programming for adult-life metabolic syndrome?

Perinatal early nutritional disorders are critical for the developmental origins of health and disease. Glycotoxins, or advanced glycation end-products, and their precursors such as the methylglyoxal, which are formed endogenously and commonly found in processed foods and infant formulas, may be associated with acute and long-term metabolic disorders. Besides general aspects of glycotoxins, such as their endogenous production, exogenous sources, and their role in the development of metabolic syndrome, we discuss in this review the sources of perinatal exposure to glycotoxins and their involvement in metabolic programming mechanisms. The role of perinatal glycotoxin exposure in the onset of insulin resistance, central nervous system development, cardiovascular diseases, and early aging also are discussed, as are possible interventions that may prevent or reduce such effects.

[Maillard reaction. Pathogenic effects]. / Reacción de Maillard. Efectos patogénicos.

Certain organoleptic modifications by way of processing and cooking foods at high temperatures in dry heat, make them especially appetizing and objects of addiction. It results from Maillard reaction, or glycation, consisting of the non-enzymatic union between carbonyl groups, mainly from reducing sugars as glucose and fructose, with the amino group of proteins and nucleic acids. In addition to physical changes, also the chemical structure and function of these compounds are changed. Besides exogenous glycation generated during the cooking of foods, recently in situ glycation has been reported in the intestinal lumen during digestion, when certain non-glycated foods are combined with fructose at the time of ingestion. In addition, endogenous glycation, which correlates in the extracellular mainly with blood glucose and in the intracellular with glycolysis metabolites and fructose, is specially significant. Since the 70s, with the frequent sucrose replacement by fructose, much more reactive than glucose, the presence of glycation products in processed foods and soft drinks increased.Pathogenic effects of these compounds, also called glycotoxins, are known to contribute to oxidative stress and inflammation. This increases progression of chronic diseases, well documented in diabetes, renal insuficiency, cardiovascular disease and aging process, and are being explore d in many other chronic diseases as neurodegenerative disorders and early aging. Based on the knowledge achieved so far, measures to preserve health are described by attending ways of cooking and processing foods, besides recommendations for life habits and antioxidants dietary intakes for inhibition or antagonism on glycotoxins.

La cocción de los alimentos a altas temperaturas en calor seco, produce ciertas modificaciones organolépticas que los hace especialmente apetecibles y objetos de adicción. Esto es resultado de la reacción de Maillard, o glicación, que se produce por unión no enzimática del grupo carbonilo, de azúcares reductores como glucosa y fructosa, con el grupo amino de proteínas y ácidos nucleicos. Junto a los cambios físicos, cambia la estructura química y la función de estos aductos, denominados también glicotoxinas. Además de la glicación exógena, generada durante la cocción de los alimentos, recientemente ha sido referida la glicación in situ, en la luz intestinal, durante la digestión, cuando determinados alimentos no glicados se combinan en el momento de su ingestión. A esto se agrega la glicación endógena extracelular relacionada con la glucosa sanguínea y la intracelular, con metabolitos de la glucólisis y de la fructosa. Desde la década del 70, con el remplazo en gran medida de la sacarosa por fructosa, significativamente más reactiva que la glucosa, aumentó la presencia de productos de glicación en alimentos procesados y bebidas gaseosas. Están documentados sus efectos patogénicos como contribuyentes al estrés oxidativo y a la inflamación, especialmente en diabetes, insuficiencia renal y enfermedad cardiovascular y están siendo explorados en otras enfermedades crónicas, como procesos neurodegenerativos y envejecimiento temprano. Se describen medidas para preservar la salud, atendiendo medios de cocción y procesamiento de los alimentos y recomendaciones sobre hábitos de vida e ingesta de antioxidantes para acción inhibitoria o antagónica sobre las glicotoxinas.

Reacción de Maillard: Efectos patogénicos / Maillard reaction. Pathogenic effects

La cocción de los alimentos a altas temperaturas en calor seco, produce ciertas modificaciones organolépticas que los hace especialmente apetecibles y objetos de adicción. Esto es resultado de la reacción de Maillard, o glicación, que se produce por unión no enzimática del grupo carbonilo, de azúcares reductores como glucosa y fructosa, con el grupo amino de proteínas y ácidos nucleicos. Junto a los cambios físicos, cambia la estructura química y la función de estos aductos, denominados también glicotoxinas. Además de la glicación exógena, generada durante la cocción de los alimentos, recientemente ha sido referida la glicación in situ, en la luz intestinal, durante la digestión, cuando determinados alimentos no glicados se combinan en el momento de su ingestión. A esto se agrega la glicación endógena extracelular relacionada con la glucosa sanguínea y la intracelular, con metabolitos de la glucólisis y de la fructosa. Desde la década del 70, con el remplazo en gran medida de la sacarosa por fructosa, significativamente más reactiva que la glucosa, aumentó la presencia de productos de glicación en alimentos procesados y bebidas gaseosas. Están documentados sus efectos patogénicos como contribuyentes al estrés oxidativo y a la inflamación, especialmente en diabetes, insuficiencia renal y enfermedad cardiovascular y están siendo explorados en otras enfermedades crónicas, como procesos neurodegenerativos y envejecimiento temprano. Se describen medidas para preservar la salud, atendiendo medios de cocción y procesamiento de los alimentos y recomendaciones sobre hábitos de vida e ingesta de antioxidantes para acción inhibitoria o antagónica sobre las glicotoxinas.

Certain organoleptic modifications by way of processing and cooking foods at high temperatures in dry heat, make them especially appetizing and objects of addiction. It results from Maillard reaction, or glycation, consisting of the non-enzymatic union between carbonyl groups, mainly from reducing sugars as glucose and fructose, with the amino group of proteins and nucleic acids. In addition to physical changes, also the chemical structure and function of these compounds are changed. Besides exogenous glycation generated during the cooking of foods, recently in situ glycation has been reported in the intestinal lumen during digestion, when certain non-glycated foods are combined with fructose at the time of ingestion. In addition, endogenous glycation, which correlates in the extracellular mainly with blood glucose and in the intracellular with glycolysis metabolites and fructose, is specially significant. Since the 70s, with the frequent sucrose replacement by fructose, much more reactive than glucose, the presence of glycation products in processed foods and soft drinks increased.Pathogenic effects of these compounds, also called glycotoxins, are known to contribute to oxidative stress and inflammation. This increases progression of chronic diseases, well documented in diabetes, renal insuficiency, cardiovascular disease and aging process, and are being explore d in many other chronic diseases as neurodegenerative disorders and early aging. Based on the knowledge achieved so far, measures to preserve health are described by attending ways of cooking and processing foods, besides recommendations for life habits and antioxidants dietary intakes for inhibition or antagonism on glycotoxins.