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martedì 14 novembre 2017

I prodotti di glicazione e l’invecchiamento

Conosci gli AGEs?

Ricerca Clinica e di Base
imm3Nell’invecchiamento della popolazione, il calo della funzione motoria, come ridotta velocità del cammino, lo scarso equilibrio e la perdita di forza muscolare sono fenomeni comunemente osservati.

La maggior parte dei sistemi fisiologici umani regrediscono con l'invecchiamento, in modo indipendente dagli effetti sostanziali di una malattia, ad un tasso di perdita lineare media di 0,34-1,28% all'anno di età compresa tra 30 e 70 anni.

La perdita dovuta all'età di massa muscolare scheletrica, che è accompagnata da debolezza muscolare, è un importante contributo al declino funzionale. Più persone di età superiore ai 70 hanno difficoltà a svolgere le funzioni di tutti i giorni a causa dei problemi legati alla funzionalità motoria con conseguenze negative per la salute, come le cadute, la disabilità, la morte, l'ospedalizzazione e il ricovero in strutture protette.

Oltre alla fragilità fisica, studi longitudinali suggeriscono che una diminuzione del livello della funzione motoria è associata ad un declino della funzione cognitiva e di un successivo sviluppo di deterioramento cognitivo e morbo di Alzheimer.

Un declino della funzione motoria in età più avanzata potrebbe essere previsto da biomarcatori che possano anticipare gli interventi di prevenzione.

Dall'inizio degli anni 1980 si è indagato quale fosse il ruolo degli AGEs (Advanced glycation end product, prodotti di glicazione avanzata)  nel declino relativo all'età sul funzionamento di cellule e tessuti. Potrebbero essere un potenziale biomarker e fattore di rischio per il declino della funzione motoria nella popolazione anziana.

PRODOTTI AVANZATI DI GLICAZIONE AVANZATA E INVECCHIAMENTO

Gli AGE si formano per condensazione non enzimatica di uno zucchero riducente con un gruppo amminico. Sono spontaneamente prodotti nei tessuti umani come elemento di normale metabolismo e aumentano con l'età. L'aumento è determinato anche dal pasto. Gli AGE vengono rimossi dal corpo attraverso metabolismo enzimatico e escrezione renale.

È stato proposto che, con l'invecchiamento, si verifichi uno squilibrio tra la loro formazione e il catabolismo naturale, provocando l'accumulo di AGE nei tessuti. In molte malattie legate all'età, l'accumulo di AGE è un fattore significativo nei processi degenerativi, soprattutto in caso di insufficienza renale, cecità, malattie cardiovascolari e complicanze del diabete mellito. Nei pazienti con diabete mellito molto probabilmente questo avviene a causa di un innalzamento eccessivo della concentrazione di glucosio che accelera di conseguenza la glicazione delle proteine.

Gli AGE sono implicati anche nei disturbi neurologici come il morbo di Alzheimer: i pazienti in fase precoce di demenza e con diabete hanno un rischio significativamente più alto di sviluppo di rigidità muscolare/ipertonia rispetto a quelli con demenza, ma senza diabete.

Gli AGE sono di diversa tipologia: fluorescenti e non, reticolati e non. Quelli maggiormente caratterizzati sono la PENTOSIDINA (fluorescente, reticolata con cross-linking) e la CARBOSSIMETIL LISINA (non reticolata).

La reticolazione degli AGE è responsabile di una percentuale crescente di matrice extracellulare insolubile e dell'ispessimento del tessuto così come dell'aumento di rigidità meccanica e perdita di elasticità; sembra questa essere coinvolta nella fisiopatologia dell’artrite. Infatti, l'accumulo di AGE nella cartilagine articolare umana aumenta la sua rigidità e fragilità.

Nell'artrite reumatoide, livelli elevati di cross-linking AGE nel siero e / o nei fluidi sinoviali correlano con i livelli di marker infiammatori e l'attività della malattia. Un altro impatto sul sistema muscolo-scheletrico è all'interno dell'osso scheletrico dove i crosslinks nella matrice di collagene alterano le proprietà meccaniche dell'osso aumentando rigidità e fragilità. Inoltre, i livelli significativamente più alti di AGE sono stati riportati in pazienti con osteoporosi, aumentando così il rischio di fratture.

PRODOTTI AVANZATI DI GLICAZIONE AVANZATA E STRESS OSSIDATIVO

È stato dimostrato che l'esercizio fisico intenso può essere associato ad un aumento di stress ossidativo, che a sua volta ha un impatto negativo sulle prestazioni fisiche e provoca danni muscolari.

Gli AGE, formati per glicazione non enzimatica delle proteine, dei lipidi e degli acidi nucleici, possono derivare da AGEs esogeni ingeriti con gli alimenti, e da AGEs endogeni formati nel corpo, specialmente in condizioni di iperglicemia cronica o aumento dello stress ossidativo. L'effetto dannoso degli AGE è particolarmente associato con irrigidimento dei tessuti ricchi di matrici extracellulari e proteine ​​a lunga durata, come i muscoli scheletrici, i tendini, le articolazioni, le ossa, il cuore, le arterie, i polmoni, la pelle. Si sa molto poco sull’efficacia di un intervento dietetico e la supplementazione di antiossidanti per via orale, ma ci sono alcune prove che suggeriscono che la somministrazione di antiossidanti e nutrienti anti-infiammatori all'interno di intervalli fisiologici possa invertire il processo. Ad esempio, la curcumina, un importante costituente della curcuma (Curcuma longa)  possiede attività antiossidante e anti-infiammatorie, ed è stata utilizzata per trattare una varietà di condizioni infiammatorie e malattie croniche. È stato anche dimostrato che la curcumina può ridurre l'accumulo di AGE in vitro e in modelli animali, suggerendo che questo meccanismo anti-glicazione possa fornire l'effetto antiossidante del composto. Uno studio italiano suggerisce che la curcumina in combinazione con una dieta mediterranea influenzi i livelli plasmatici di marcatori di stress ossidativo, infiammazione e glicazione in una coorte di ciclisti sani ben addestrati.

PRODOTTI AVANZATI GLICAZIONE AVANZATA E COMPLICANZE VASCOLARI

In uno studio su topi diabetici alimentati con una dieta ad alti AGE sono state valutate le caratteristiche del diabete, gli indicatori delle funzioni renali e cardiovascolari e l’istopatologia del pancreas, del cuore e renale.

Durante gli esperimenti, i topi diabetici sono stati esposti a caratteristiche tipiche della malattia, tra cui la perdita di peso, polidipsia, polifagia, poliuria, alti livelli di glucosio nel sangue e livelli di insulina bassi. La dieta ad alti AGEs ha aggravato queste caratteristiche, aumentando anche i livelli di proteine ​​nelle urine delle 24 ore, i livelli sierici di azoto ureico, la creatinina, la proteina C-reattiva, le lipoproteine ​​a bassa densità (LDL), il fattore di necrosi tumorale-α (TNF-α), e l'interleuchina-6 ( iL-6).

Anche l'istologia del pancreas, del cuore e dei reni è risultata alterata, con alterazioni strutturali delle cellule endoteliali, cellule mesangiali e podociti nella corteccia renale.

Questa dieta ha contribuito ai livelli alti di AGE nel siero e nei reni, agli alti livelli di specie reattive dell'ossigeno (ROS) e bassi livelli di superossido dismutasi (SOD) nel siero, cuore e reni.

In sintesi, queste molecole possono predire l’invecchiamento precoce di organi e tessuti.

Una dieta contraria a quella dei topolini, a bassi  livelli di AGEs è quindi raccomandata.

L'assunzione di AGE alimentari può essere facilmente ridotta semplicemente cambiando il metodo di cottura da un alto calore secco ad un fuoco basso con alto tasso di umidità, indipendentemente dalla composizione nutrizionale dell’alimento. La cottura alla griglia, i cibi bruciati e la frittura aumentano in modo significativo il contenuto di AGE degli alimenti, rispetto alla stufatura, alla cottura a vapore e alla bollitura.

Purtroppo, non vi è alcuna specifica temperatura di soglia oltre la quale AGEs iniziano a formarsi. Pertanto, si può fare soltanto la raccomandazione generale che minore è la temperatura e minore è la quantità di AGEs generato.

L'uso di erbe, condimenti e spezie, alcuni dei quali possono avere un'attività anti-glicazione intrinseca, rende il cibo a basso AGE molto gustoso. Ad esempio, anche se i valori più alti di AGE si ritrovano in carni e gruppi di alimenti a base di carne, il pre-trattamento con limone, aceto o con qualsiasi marinata acida prima della cottura ha un effetto significativo nel prevenire l’aumento del contenuto di AGE.

Per approfondire, qui una tabella sul contenuto in AGEs di oltre 500 alimenti.

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Autori: Lv X, Lv GH, Dai GY, Sun HM, Xu HQ.
Fonte: Chin J Nat Med. 2016 Nov;14(11):844-855. 
Link della fonte: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27914528
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4779236/

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