https://fi.wikipedia.org/wiki/Kehittyneet_glykaation_lopputuotteet
Kehittynyt glykaation lopputuote (eng.
advanced glycation end-product,
AGE) on yleisnimitys suurelle joukolle erilaisia
proteiineja tai
rasvoja, jotka ovat
glykatoituneet ei-
entsymaattisesti altistuttuaan joillekin
sokereille, eli liittyneet näihin sokereihin.
[1] Glykaatiota ei tule sekoittaa entsymaattiseen
glykosylaatioon.
[2] AGE:ja voidaan myös kutsua
glykotoksiineiksi[2] ja ne saattavat olla pahentava osatekijä
ikääntymisessä ja osallistua useiden
rappeuttavien sairauksien kuten
Alzheimerin taudin,
diabeteksen,
valtimonkovettumataudin ja
kroonisen munuaisten vajaatoiminnan kehittymiseen.
[1] Lisäksi niiden on tutkittu osallistuvan
harmaakaihin,
[3] lihasheikkouden
[4] ja syöpä
kasvainten kehittymiseen.
[5]
AGE:ja ja niiden esiasteita
Tässä osiossa on ei-tyhjentävä esimerkkilista AGE:ista.
Sisäsyntyiset AGE:t ja AGE:jen vaikutukset
Osa AGE:ista on sisä- ja osa ulkosyntyisiä. Ulkosyntyisiä AGE:ja
ihminen
saa ravinnon kautta. Toisin kuin aiemmin on oletettu, ovat kokeet
ihmisillä sekä eläimillä osoittaneet näistä ravinnon AGE:ista 10-30%
imeytyvän ravinnosta ja päätyvän verenkiertoon.
[2][6] Sisäsyntyisten AGE:jen muodostuminen voi olla lisääntynyttä tietyissä
aineenvaihdunnallisissa sairauksissa kuten diabeteksessä ja hyperlipidemiassa, sillä nämä lisäävät kehon kokemaa
oksidatiivista stressiä.
[6]
AGE:t vaikuttavat lähes jokaiseen solutyyppiin ja molekyyliin kehossa.
[1] Haitallisia AGE:ista tekee erityisesti niiden kyky reagoida
verkkoutumisreaktioiden kautta muun muassa kehon rakenneproteiinien kuten
kollageenin ja
elastiinin kanssa.
[2][7] AGE:t siis
polymeroivat näitä
proteiineja
yhteen suuriksi ryppäiksi estäen siten niiden normaalia toimintaa.
AGE:t voivat olla osatekijänä valtimonkovettumataudissa, sillä ne
ryppäyttävät verisuonten pintojen kollageeniä, jonka seurauksena suonet
kovettuvat. Kovettuminen helpottaa veren haitallisen
LDL-kolesterolin kertymistä suonten sisäpintaan. AGE:t voivat lisäksi tehostaa LDL:n
hapettumista ja hapettunutta LDL-kolesterolia pidetään yhtenä
ateroskeleroosiin johtavien
valtimoiden rasvoittumien muodostumisen päätekijöistä.
[8]
AGE:t lisäävät kehon
tulehdusta aktivoimalla syöjäsoluja (
makrofageja) RAGE/NF-κB-signalointireitin kautta. AGE:t kykenevät sitoutumaan monista soluista löytyviin AGE
reseptoreihin
(eli RAGE:ihin), joiden kautta ne lisäävät oksidatiivista stressiä ja
aiheuttavat makrofagivälitteisiä tulehdusreaktioita. Tämä johtaa
tuman transkriptiotekijä kappa B:n (NFκB) aktivoitumiseen, joka puolestaan ohjaa monia tulehdusreaktioihin liittyviä
geenejä.
[2][9]
Tulehduksilla on terveyden kannalta merkitystä sillä tulehdusreaktiot
liittyvät useisiin sairauksiin: esimerkiksi valtimonkovettumatauti alkaa
makrofageja houkuttevilla tulehdusreaktioilla. Osa makrofageista voi muuntua tulehduskohdassa
siihen jääviksi vaahtosoluiksi niellessään hapettunutta
LDL-kolesterolia. Solut toimivat alustana suoneen kasvavalle plakille ja
plakin kasvaessa voi suoneen lopulta muodostua vaikkapa
veritulppa.
AGE:t pystyvät myös
Auringon UV-
säteilyn ja
tupakoinnin ohella aiheuttamaan vanhenemiseen liittyviä ulkoisia muutoksia: esimerkiksi
ihon rypistymistä ja
joustavuuden vähenemistä. Vanhentavat ja rappeuttavat vaikutukset ihossa myös vähentävät sen kykyä tuottaa
D-vitamiinia ja heikentävät haavojen parantumista.
[2]
Nämä ilmiöt liittyvät todennäköisesti useiden soluja rappeuttavien
vaikutusten yhteisvaikutukseen, jossa AGE:t osaltaan muun muassa
heikentävät solujen DNA:n korjausta ja synteesiä,
mitokondrioiden toimintaa, solukalvojen
lipidien biosynteesiä,
hormonien tuotantoa jne.
[5]
Terveysvaikutusten yhteenveto
AGE:jen on tutkittu
- lisäävän verisuoniston läpäisevyyttä[10]
- lisäävän verisuoniston kovettumista[1]
- estävän verisuoniston laajentumista häiritsemällä typpioksidin toimintaa[11]
- hapettavan LDL-kolesterolia[8]
- lisäävän tulehdusreaktioita muun muassa makrofagien ja sytokiinien erittymisen kautta[9]
- lisäävän oksidatiivista stressiä[6]
- lisäävän kasvainten muodostumista suosivia vaikutuksia[5]
- rappeuttavan kokonaisvaltaisesti kehon sisäisiä toimintoja ja lisäävän ulkoisia vanhenemisen merkkejä[5]
Ulkosyntyiset AGE:t
Pitoisuudet elintarvikkeissa
AGE:ja esiintyy erityisesti eläinperäisissä rasvaisissa,
paistetuissa ja
grillatuissa ruuissa. Sitä vastoin niitä on yleensä suhteessa vähemmän esimerkiksi
höyrytetyissä tai raaoissa vähärasvaisissa ruuissa kuten
kasviksissa,
maidossa,
hedelmissä ja
viljoissa.
[2]
Osasyinä pitoisuuksien eroon on muun muassa se, että korkeat
valmistuslämpötilat suosivat ruokamolekyylien keskinäisiä reaktioita ja
kasviperäisissä ruuissa on luonnostaan enemmän AGE:jen muodostumista
estäviä
hapettumisenastoaineita.
[1]
AGE:jen muodostumista yleisesti vähentävät ruuan matala
valmistuslämpötila, lyhyt kuumennusaika, suuri kosteus valmistuksen
aikana, vähäinen rasvan käyttö ja
happamat valmistusolot (kuten
sitruunamehun tai
etikan lisääminen ruokaan ennen sen valmistusta).
[6]
Muun muassa rasvojen
härskiintymisen lisäksi
Maillard-reaktiossa ja
karamellisaatiossa muodostuvista maku- ja
väriaineista osa on AGE:ja. Muodostuvista aineista osa myös suosii AGE:jen ja niiden esiasteiden muodostumista.
[12] Lisäksi matalissa lämpötiloissa valmistetuissa eläinperäisissä ruuissa, kuten vanhoissa
juustoissa, on
pastöroinnin ja/tai pitkäaikaisen kypsennyksen seurauksena runsaasti AGE:ja.
Lihan,
myös vähärasvaisen, on arveltu vaikuttavan ihmisten päivittäiseen
AGE:jen saantiin määrällisesti muunlaisia ruokia enemmän. Syynä on lihan
luonne pääruokana ja siten suurempi päiväsaanti. Lisäksi lihassa on
lähekkäin hyvin reaktiivisia
amino-
lipidejä ja
pelkistäviä sokereita (kuten
fruktoosia ja
glukoosi-6-fosfaattia), jotka keskenään kuumennettaessa reagoivat herkästi AGE:iksi.
[6]
Alla on lueteltu taulukossa (
linkki koko taulukkoon)
eri elintarvikkeiden tilannekohtaisesti vaihtelevia (kuten
valmistustavasta riippuvia), mutta yleisesti kuvaavia ja suuntaa antavia
AGE-pitoisuuksia
Alla on lueteltu taulukossa (
linkki koko taulukkoon)
eri elintarvikkeiden tilannekohtaisesti vaihtelevia (kuten
valmistustavasta riippuvia), mutta yleisesti kuvaavia ja suuntaa antavia
AGE-pitoisuuksia:
[6]
Taulukko eri ruokien AGE-pitoisuuksista[6]
|
Elintarvike
|
AGE pitoisuus kU/100g*
|
Elintarvike
|
AGE pitoisuus kU/100g*
|
Rasvaiset ruoat ja juustot
|
Liha ja lihankorvikkeet
|
Voi
|
26480
|
Omassa rasvassa 5 min käristetty pekoni
|
91577
|
Kasvimargariini (60% rasvaa)
|
17520
|
Esipaahdettu kanankoipi iholla, sitten grillattu
|
18520
|
Raastettu parmesaani
|
16900
|
Paahdettu kanankoipi iholla
|
11149
|
Pehmeä kermajuustolevite
|
10883
|
Oliiviöljyssä paistettu naudanlihapihvi
|
10058
|
Paahdetut cashewpähkinät
|
9807
|
Paistinpannulla ruskistettu naudan jauheliha (20% rasvaa)
|
4928
|
Majoneesi
|
9400
|
Pariloitu tofu
|
4107
|
Maapähkinävoi
|
7517
|
Vedessä keitetty kana (1 tunti)
|
1123
|
Kuivapaahdetut maapähkinät
|
6447
|
Raaka naudanliha pihvi
|
800
|
Kevytmajoneesi
|
2200
|
Raaka tofu
|
788
|
Kypsä oliivi
|
1670
|
Ihoton raaka kananrinta
|
769
|
Avokado
|
1577
|
Raaka lohi
|
528
|
Raejuusto (1% rasvaa)
|
1453
|
Oliiviöljyssä matalalla lämmöllä 12 min valmistettu munakas
|
337
|
Ruokaöljyt
|
Hiilihydraattipitoiset ruoat
|
Seesamiöljy
|
21680
|
Big Mac-hampurilainen
|
7801
|
Oliiviöljy
|
11900
|
Pizza ohuella pohjalla
|
6825
|
Ekstraneitsytoliiviöljy
|
10040
|
Perunalastut
|
2883
|
Rypsiöljy
|
9020
|
Rice Krispies-riisimurot
|
2000
|
Auringonkukkaöljy
|
3940
|
12 min keitetty pasta
|
242
|
Hedelmät ja kasvikset
|
Kidneypavut (tölkki)
|
191
|
Kuivattu viikuna
|
2663
|
25 min keitetyt perunat
|
17
|
Kuivatut luumut
|
120
|
Keitetyt pikakaurahiutaleet
|
14
|
Kurkku
|
31
|
10 min keitetty riisi
|
9
|
Banaani
|
9
|
Valkoinen sokeri
|
0
|
*pitoisuudet osoittavat vain tietyn AGE:n
(karboksimetyylilysiinin, CML) pitoisuuden. Yksiköt ovat
entsyymiyksiköitä kilokertaluokassa (1 U=1/60 µkat).
|
Ulkoisen saannin vaikutukset
Eniten
ravinnon tulleiden AGE:jen vähentämisestä hyötyvät mahdollisesti muun
muassa diabeteksen kaltaisia aineenvaihdunnallisia sairauksia potevat
henkilöt, mutta merkittävistä vaikutusten olemassaolosta on vain
koeputki- (
in vitro) ja
eläinkokeisiin
pohjautuvaa näyttöä. Vahvoja kliinisiä todisteita näistä vaikutuksista
ihmisillä ei ole. Eläimillä AGE:jen välttämisen on tutkittu parantavan
diabeteksessä muun muassa
insuliiniherkkyyttä ja haavojen parantumista. AGE:jen merkittävän vähentämisen on osoitettu myös
pidentävän elinikää hiirillä ja tämän on arveltu olevan osatekijänä
kalorirajoitteisen ruokavalion
koe-eläinten elinikää pidentävässä vaikutuksessa. AGE:jen saannin
rajoittamisen on myös osoitettu eläimillä estävän
valtimonkovettumatautia, munuaisten vajaatoimintaa sekä
aikuistyypin diabeteksen
kehittymistä. Vastaavasti suuria AGE-pitoisuuksia sisältävät
ruokavaliot ovat lisänneet edellä mainittujen sairauksien kehittymisen
todennäköisyyksiä eläimillä.
[6]
Koska tutkimukset ovat osoittaneet AGE:jen olevan haitallisia
koe-eläimillä ja esimerkiksi diabeettisillä ihmisillä, on ulkoisesti
saatujen AGE:jen arveltu olevan
tilastollisesti merkittävällä tavalla haitallisia myös sairailla sekä terveillä ihmisillä.
Kliiniset todisteet ihmisillä huomattavista vaikutuksista ovat kuitenkin heikot ja esimerkiksi eräässä tutkimuksessa
dialyysipotilailla veren AGE-pitoisuuden ja
kuolleisuuden väliltä ei löydetty yhteyttä.
Yhteys ravinnon AGE-pitoisuuden ja ihmisten terveyden välillä on edelleen tuntematon.
[13]
Ihon autofluoresenssin mittauslaite.
AGE:jen pitoisuuksia on arvioitu aikuistyypin diabeetikoilla ihon auto
fluoresenssimittausten
avulla ja AGE:jen suuren ihopitoisuuden ja kuolleisuuden välillä on
todistettu olevan merkittävämpi tilastollinen yhteys kuin esimerkiksi
terveydenhuollon mittauksissa käytetyn
glykatoituneen hemoglobiinin
(A1c) kohdalla. On kuitenkin hyvä ottaa huomioon että diabetes
itsessään suosii AGE:jen muodostumista ja niiden suuri esiintyvyys voi
olla pikemminkin todiste taudin huonosta hallinnasta kuin itsessään
kuolleisuutta lisäävä syy.
[2]
Poistuminen kehosta
Keho pystyy tuhoamaan AGE:ja rajoitetusti. Se pilkkoo suurimpia AGE-molekyylejä entsyymien suorittaman
proteolyysin kautta lyhyiksi glykatoiduiksi
peptideiksi ja
aminohapoiksi, jotka siirtyvät
veriplasmaan ja sieltä
virtsaan.
[14]
Solunulkoisen tilan (matriisin) AGE:t ovat kuitenkin
proteolyysille vastustuskykyisiä. Tätä ominaisuutta lisää matriisin
proteiinien AGE:ja suojaava
verkkoutuminen, joten solunulkoisessa tilassa esiintyvät AGE:t poistuvat huonommin kuin muilta solualueilta ja ovat siksi hyvin pysyviä.
[15][16] Tärkeitä AGE:jen pilkkomista suorittavia proteiineja ovat muun muassa matriisin metalloproteinaasit (MMP).
[2]
Suurimmat AGE:t eivät kokonsa vuoksi pysty poistumaan verestä
munuaiskeräsen
kalvon kautta virtsaan ennen pilkkoutumistaan. Solutasolla pilkkomiseen
osallistuvat todennäköisesti erityisesti periferaaliset
makrofagit,
[14] sinusoidiset
endoteelisolut ja maksan
Kupfferin syöjäsolut,
[17] joista jälkimmäisten osallisuus pilkkomiseen on kuitenkin kyseenalaistettu.
[18]
Vaikka pilkotut AGE:t ovat ainoita AGE:ja joita keho kykenee
erittämään, ovat ne myös reaktiivisempia kuin suuret AGE:t. Tämän vuoksi
pienet AGE:t voivat
noidankehämäisesti pahentaa esimerkiksi diabeetikon AGE:ista johtuvia ongelmia myös senkin jälkeen kun
korkea verensokeri on saatu kuriin.
[14]
Hoitomuodot
AGE:jen mahdollisesti aiheuttamiin ongelmiin kolmentyyppisiä ratkaisuja: AGE:jen muodostumisen estäminen,
verkkosidosten rikkominen niiden muodostumisen jälkeen ja jo ilmenneiden AGE:jen haittavaikutusten hoito.
AGE:jen muodostumisen ehkäisy
Ihmisillä
C-vitamiinin on havaittu vähentävän merkittävästi
veriseerumin proteiinien glykaatiota,
[2] vaikka ei olekaan vahvoja todisteita tämän merkityksestä parempaa terveyttä edistävänä tekijänä.
[13]
AGE:jen muodostumista on onnistuttu estämään
koeputkikokeissa muun muassa C-,
B2- ja
B3-vitamiinilla, pyridoksaalilla (
B6),
sinkillä,
mangaanilla,
[2] metformiinilla[19] ja
aspiriinilla.
[20]
Rotilla alfalipoiinihapon on osoitettu vähentävän rakenneproteiinien verkkoutumista.
Hiirillä vastaavanlaisia vaikutuksia on havaittu kun niille on annettu
vihreää teetä, vihreässä
teessä luontaisesti esiintyvää
EGCG:tä, C- ja
E-vitamiinia tai
N-asetyylikysteiiniä.
Kanelin,
inkiväärin ja monien muiden
mausteiden kohdalla on havaittu positiivisia vaikutuksia
seebrakaloilla.
[2]
Osa edellä mainituista aineista on
hapettumisenestoaineita (C-vitamiini),
kelatoivia aineita (pyridoksaali),
[2] tulehduskipulääkkeitä (aspiriini) ja glukoosin muodostumista vähentäviä diabeteslääkkeitä (metformiini).
Pyridoksaalilla vaikutukset ovat kuitenkin moninaiset ja se pystyy muun muassa toimimaan antioksidanttina.
[21]
Kelatoivat aineet sitovat
metalli-
ioneita (kuten
Fe2+), jotka
katalyyttisesti muodostavat hyvin reaktiivisia ja yleisesti haitallisia
vapaita radikaaleja.
Radikaalit puolestaan pystyvät muuttamaan kehon molekyylejä AGE:iksi
tai niiden esiasteiksi ainakin koeputkikokeissa. Metalli-ionit pystyvät
myös suoraan katalysoimaan AGE:jen ja esiasteiden muodostusta.
[21] Hapettumisenestoaineet puolestaan tuhoavat muodostuneita radikaaleja.
[2]
Metformiini paitsi alentaa maksan glukoosin tuottoa ja vapautumista,
siten vaikuttaen glykatoivan verensokerin määrään, se myös hillitsee
tulehdusta vaimentamalla makrofageja aktivoivan
RAGE/NF-κB-signalointireitin toimintaa. Tätä reittiä AGE:t puolestaan
aktivoivat.
[22]
Verkkosidosten rikkominen
AGE:jen muodostamia verkkosidoksia proteiinien välillä kykenevät
in vitro rikkomaan muun muassa
alagebriumi,
[23] N-fenasyyli tioatsolium bromidi[24] ja
rosmariinihappo,
[25] joista jälkimmäisen on eräässä
in vitro tutkimuksessa todettu olevan alagebriumia hieman tehokkaampi verkkosidosten rikkoja.
[26] Alagebriumia on tutkittu vanhoilla ihmisillä ja sen on havaittu alentavan
korkeaa verenpainetta
ja vähentävän verisuonten jäykistymistä. Nämä vaikutukset
todennäköisesti johtuvat alagebriumin kyvystä rikkoa AGE:jen muodostamia
verkkosidoksia.
[23][27]
Ei kuitenkaan tunneta mitään yhdistettä joka kykenee pilkkomaan
yleisimmän AGE:n,
glukosepaanin, muodostamia sidoksia. Se on iästä
riippuen 10-10000 kertaa yleisempi ihmiskudoksissa kuin mikään muu
verkkosidoksia muodostava AGE.
[28][29]
Katso myös
Lähteet