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Glicación

La glicación ( glicosilación no enzimática ) es la unión covalente de un azúcar a una molécula de proteína , lípido o ácido nucleico . [ 1 ] Los azúcares típicos que participan ...

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La glicación ( glicosilación no enzimática ) es la unión covalente de un azúcar a una molécula de proteína , lípido o ácido nucleico . [ 1 ] Los azúcares típicos que participan en la glicación son la glucosa , la fructosa , la galactosa y sus derivados. La glicación es el proceso no enzimático responsable de muchas complicaciones (por ejemplo, micro y macrovasculares) en la diabetes mellitus [ 2 ] y está implicada en otras enfermedades y en el envejecimiento. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

A diferencia de la glicación, la glicosilación es la unión de azúcares a una proteína o lípido mediante un proceso dependiente de ATP y mediado por enzimas . [ 1 ] La glicosilación ocurre en sitios específicos de la molécula diana. Es una forma común de modificación postraduccional de proteínas y es esencial para el funcionamiento de la proteína madura.

Bioquímica

Vía de glicación a través del reordenamiento de Amadori (en HbA1c, R es típicamente valina N-terminal) [ 6 ]
Las imidazolonas (R = CH₂CH ( OH)CH(OH)CH₂OH ) son productos típicos de glicación. Se originan por la condensación de 3-desoxiglucosona con el grupo guanidina de un residuo de arginina . [ 7 ]

La glicación ocurre principalmente en el torrente sanguíneo sobre una pequeña proporción de azúcares simples absorbidos. La fructosa tiene aproximadamente diez veces la actividad de glicación de la glucosa, el principal combustible del cuerpo. [ 8 ] La glicación puede ocurrir a través de reacciones de Amadori , reacciones de bases de Schiff y reacciones de Maillard ; que dan lugar a productos finales de glicación avanzada (AGEs). [ 1 ]

Implicaciones biomédicas

Los glóbulos rojos tienen una vida útil constante de 120 días y son accesibles para la medición de la hemoglobina glicosilada . La medición de la HbA1c —la forma predominante de hemoglobina glicosilada— permite monitorizar el control de la glucemia a medio plazo en la diabetes .

Algunos productos de glicación están implicados en enfermedades crónicas relacionadas con la edad, incluidas las enfermedades cardiovasculares ( endotelio , fibrinógeno y colágeno ) y la enfermedad de Alzheimer ( las proteínas amiloides son subproductos de las reacciones que dan lugar a los AGE). [ 9 ] [ 10 ]

Las células de larga vida (como las nerviosas y las cerebrales), las proteínas de larga duración (como las cristalinas del cristalino y la córnea ) y el ADN pueden soportar una glicación sustancial con el tiempo. El daño causado por la glicación produce rigidez del colágeno en las paredes de los vasos sanguíneos, aumentando la presión arterial, especialmente en la diabetes. [ 11 ] La glicación también provoca un debilitamiento del colágeno en las paredes de los vasos sanguíneos, [ 12 ] lo que puede conducir a micro o macroaneurismas ; o accidentes cerebrovasculares si ocurren en el cerebro.

Un estudio de 2025 informó que una combinación de nicotinamida (una forma de vitamina B3 ), ácido α-lipoico (ALA), tiamina (vitamina B1), piridoxamina (una forma de vitamina B6 ) y piperina redujo el daño por glicación en modelos celulares y de ratones acompañado de pérdida de peso no muscular, aparentemente debido a la reducción de la producción de grelina y AMPK . [ 13 ]

glicación del ADN

El término glicación del ADN se refiere al daño del ADN inducido por carbonilos reactivos (principalmente metilglioxal y glioxal ) presentes en las células como subproductos del metabolismo de los azúcares. [ 14 ] La glicación del ADN puede causar mutaciones , roturas en el ADN y citotoxicidad . [ 14 ] La guanina es la base más susceptible a la glicación. El ADN glicado, como forma de daño, parece ser tan frecuente como el daño oxidativo del ADN. La proteína DJ-1 (también conocida como PARK7 ) participa en la reparación de las bases del ADN glicadas en humanos. Se han identificado homólogos de DJ-1 en bacterias . [ 14 ]

Véase también

Lecturas adicionales

  • Ahmed N, Furth AJ (julio de 1992). "Fallo de los ensayos de glicación comunes para detectar la glicación por fructosa" . Clin. Chem . 38 (7): 1301–3 . doi : 10.1093/clinchem/38.7.1301 . PMID 1623595 . 
  • Vlassara H (junio de 2005). "Glicación avanzada en la salud y la enfermedad: papel del entorno moderno". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1043 ( 1): 452– 60. Bibcode : 2005NYASA1043..452V . doi : 10.1196/annals.1333.051 . PMID 16037266. S2CID 20952378 .  

Referencias

  1. 1 2 3 Lima, M.; Baynes, JW (2013-01-01), "Glicación" , en Lennarz, William J.; Lane, M. Daniel (eds.), Enciclopedia de Química Biológica (Segunda Edición) , Waltham: Academic Press, pp. 405–411 , doi : 10.1016/b978-0-12-378630-2.00120-1 , ISBN  978-0-12-378631-9, consultado el 16 de diciembre de 2020
  2. ↑ Yan, SF; D'Agati, V.; Schmidt, AM; Ramasamy, R. (2007). "Receptor de productos finales de glicación avanzada (RAGE): una fuerza formidable en la patogénesis de las complicaciones cardiovasculares de la diabetes y el envejecimiento". Current Molecular Medicine . 7 (8): 699– 710. doi : 10.2174/156652407783220732 . PMID 18331228 . 
  3. ↑ Glenn, J.; Stitt, A. (2009). "El papel de los productos finales de glicación avanzada en el envejecimiento y la enfermedad de la retina". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects . 1790 (10): 1109– 1116. doi : 10.1016/j.bbagen.2009.04.016 . PMID 19409449 . 
  4. ↑ Semba, RD; Ferrucci, L.; Sun, K.; Beck, J.; Dalal, M.; Varadhan, R.; Walston, J.; Guralnik, JM; Fried, LP (2009). "Los productos finales de glicación avanzada y sus receptores circulantes predicen la mortalidad por enfermedad cardiovascular en mujeres mayores que viven en la comunidad" . Aging Clinical and Experimental Research . 21 (2): 182– 190. doi : 10.1007/BF03325227 . PMC 2684987. PMID 19448391 .  
  5. ↑ Semba, R.; Najjar, S.; Sun, K.; Lakatta, E.; Ferrucci, L. (2009). "La carboximetil-lisina sérica, un producto final de glicación avanzada, se asocia con un aumento de la velocidad de la onda de pulso aórtica en adultos" . American Journal of Hypertension . 22 (1): 74– 79. doi : 10.1038/ajh.2008.320 . PMC 2637811. PMID 19023277 .  
  6. ↑ Yaylayan, Varoujan A.; Huyghues-Despointes, Alexis (1994). "Química de los productos de la transposición de Amadori: análisis, síntesis, cinética, reacciones y propiedades espectroscópicas". Critical Reviews in Food Science and Nutrition . 34 (4): 321– 69. doi : 10.1080/10408399409527667 . PMID 7945894 . 
  7. ↑ Bellier, Justine; Nokin, Marie-Julie; Lardé, Eva; Karoyan, Philippe; Peulen, Olivier; Castronovo, Vincent; Bellahcène, Akeila (2019). "El metilglioxal, un potente inductor de AGEs, conecta la diabetes y el cáncer". Diabetes Research and Clinical Practice . 148 : 200–211 . doi : 10.1016/j.diabres.2019.01.002 . PMID 30664892. S2CID 58631777 .  
  8. ↑ McPherson JD, Shilton BH, Walton DJ (marzo de 1988). "Función de la fructosa en la glicación y la reticulación de proteínas". Biochemistry . 27 (6): 1901–7 . doi : 10.1021/bi00406a016 . PMID 3132203 . 
  9. ↑ Münch, Gerald; et al. (27 de febrero de 1997). "Influencia de los productos finales de glicación avanzada y los inhibidores de AGE en la polimerización dependiente de la nucleación del péptido β-amiloide". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bases moleculares de la enfermedad . 1360 (1): 17– 29. doi : 10.1016/S0925-4439(96)00062-2 . PMID 9061036 .  
  10. ↑ Munch, G; Deuther-Conrad W; Gasic-Milenkovic J. (2002). "El estrés glucooxidativo crea un círculo vicioso de neurodegeneración en la enfermedad de Alzheimer: ¿un objetivo para estrategias de tratamiento neuroprotector?". Ageing and Dementia Current and Future Concepts . Journal of Neural Transmission. Supplementa. Vol. 62. pp. 303–307 . doi : 10.1007/978-3-7091-6139-5_28 . ISBN   978-3-211-83796-2. PMID 12456073 . 
  11. ↑ Soldatos, G.; Cooper ME (dic. 2006). "Productos finales de glicación avanzada y estructura y función vascular". Curr Hypertens Rep . 8 (6): 472– 478. doi : 10.1007/s11906-006-0025-8 . PMID 17087858. S2CID 31239347 .  
  12. ↑ Lee, J. Michael; Samuel P. Veres (2019-04-02). "La reticulación de productos finales de glicación avanzada inhibe la plasticidad biomecánica y la morfología de falla característica del tendón nativo" . Journal of Applied Physiology . 126 (4): 832– 841. doi : 10.1152/japplphysiol.00430.2018 . PMC 6485690. PMID 30653412 .  
  13. ↑ Wimer, Lauren A.; Kaneshiro, Kiyomi R.; Ramirez, Jessica; Bose, Neelanjan; Valdearcos, Martin; Shanmugam, Muniesh Muthaiyan; Farrera, Dominique O.; Singh, Parminder; Beck, Jennifer; Sellegounder, Durai; Najera, Lizbeth Enqriquez; Melov, Simon; Ellerby, Lisa M.; Cho, Soo-Jin; Newman, John C. (2025-10-28). "Los compuestos que reducen la glicanización inhiben la señalización de la grelina para reducir la ingesta de alimentos, disminuir la resistencia a la insulina y prolongar la vida útil" . Cell Reports . 44 (10). doi : 10.1016/j.celrep.2025.116422 . ISSN 2211-1247 . PMC 12626231 . PMID 41086114 .   
  14. 1 2 3 Richarme G, Liu C, Mihoub M, Abdallah J, Leger T, Joly N, Liebart JC, Jurkunas UV, Nadal M, Bouloc P, Dairou J, Lamouri A. Reparación de la glicación de guanina por DJ-1/Park7 y sus homólogos bacterianos. Science. 14 de julio de 2017;357(6347):208-211. doi: 10.1126/science.aag1095. Publicado en línea el 8 de junio de 2017. PMID 28596309