Universidad Nacional Autónoma de Honduras

Facultad de CienciasEscuela de Biología

Fisiología Animal BI 327

Tema: Glucosa y envejecimiento

Nicole Itzel Flores BlancoJuan Rodríguez

Ciudad Universitaria 05/03/2015

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Glucosa y envejecimien

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Nuestras células y tejidos llevan al deterioro y muerte del organismo. Las células pierden eficacia y capacidad de reparar material. Los tejidos van ganando rigidez. Los ancianos también tienen mayor predisposición a desarrollar cataratas, aterosclerosis, cáncer, etc.

La unión química de la glucosa con las proteínas y ácidos nucleicos según algunos autores podría contribuir al deterioro de las células y tejidos asociado a la edad.

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Envejecimiento

La glicosilación no enzimática de ciertas proteínas desencadena, en el organismo, una serie de reacciones químicas que culminan en la formación y acumulación final de enlaces cruzados (cross links) irreversibles entre moléculas proteicas adyacentes.

Adición no enzimática de glucosa a ácidos nucleicos puede deteriorar al ADN.

Aunque nadie ha descrito el origen de esos puentes muchos investigadores coinciden en que el entrecruzamiento de proteínas contribuye al endurecimiento y perdida de elasticidad de tejidos.

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Proponen

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Reacción de Maillard o de oscurecimiento

Comienza con la atracción mutua entre un grupo aldehído (CHO) de la glucosa y un grupo amino (NH2) de una proteína. Las moléculas se combinan y forma la base de schiff (producto inestable que evoluciona espontáneamente hacia una situación mas estable: formación de los productos Amadori) si una proteína permanece varios meses o años algunos de estos productos Amadori se van deshidratando y forman nuevas estructuras derivadas de la glucosa para luego combinarse para dar los productos finales de glicosilación avanzada: AGE (advanced glycosylation end products).

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Reacción de Maillard o de oscurecimiento

Muchos pueden establecer enlaces cruzados con las proteínas adyacentes.

Pruebas sugieren que los AGE se forman por la unión de un producto Amadori con la glucosa (u otro azúcar).

Ej.: 2-furanil-4(5)-(2-furanil)-1H-imidazol o FFI

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Los AGE

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Reacción de Maillard o de oscurecimiento

1970- un trabajo de la diabetes decía que los niveles de hemoglobina A1c

Hemoglobina A1c producto Amadori donde la cantidad viene condicionada por el nivel de glucosa en la sangre: cuando es alto también lo es la cantidad de productos Amadori.

Han identificado mas de 20 proteínas Amadori con concentración duplicada o triplicada en diabéticos.

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Diabetes

El azúcar no reacciona en su configuración cíclica, pero el anillo se abre para permitir la formación de productos Amadori. Si el azúcar podía unirse a las proteínas en reacciones no sometidas al control enzimático pensó que su presencia en cantidades excesivas quizá contribuyera a las complicaciones de la diabetes. Y la acumulación de AGE modificaría de manera indeseable los tejidos del organismo.

Lo que nos lleva a pensar de que el efecto de la diabetes sobre muchos órganos y tejidos a menudo se describe como envejecimiento acelerado.

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La glucosa

Constituyentes proteicos mayoritarios del cristalino del ojo (se conservan de por vida).

Se descubrió la existencia de dos enlaces cruzados en los agregados proteicos del cristalino humano aquejado de cataratas seniles (pigmentado y un tipo disulfuro).

Con presencia de glucosa en esta solución de proteínas producía estructuras parecidas a las cataratas (enlaces cruzados) y en ausencia la solución permanecía clara.

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Primer objeto de trabajo

La glucosa altera la configuración de las proteínas e insta el afloramiento de grupos sulfhidrilo antes ocultos, ahora susceptibles de combinación de grupos sulfhidrilo próximos; se formarían uniones disulfuro y se iniciaría la agregación proteica. Posteriormente se reorganizarían los productos Amadori de las proteínas, facilitando la formación de FFI

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Dos mecanismos para la formación de cataratas

Proteína mas abundante, une entre si células de muchos órganos, colabora en la constitución del entramado que da forma a las paredes de los vasos sanguíneos, componente mayoritario del tendón, piel, cartílago; su entrecruzamiento y rigidez aumentan con la edad.

La glucosa no solo induce al colágeno la formación de AGE, sino también el establecimiento de uniones entrecruzadas.

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Colágeno

Podrían acumular productos finales de glicosilación avanzada. Esos AGE contribuirían al incremento de las

alteraciones cromosómicas y el deterioro correlacionado de la reparación, replicación, y transcripción del ADN. Estos cambios disminuyen la capacidad de renovar proteínas para el normal funcionamiento y supervivencia de la célula.

Podrían originar mutaciones o cáncer.

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ADN

Estudios con bacterias sugieren que la glicosilación no enzimática podría entorpecer el normal funcionamiento de los genes humanos.

Al incubar en glucosa un bacteriófago de genoma de ADN e introducirlo en la bacteria Escherichia coli, disminuía la capacidad de los fagos para infectar las células de E. coli.

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ADN

Encontrar el medio de prevenir o retrasar sus efectos debilitadores. Si la hipótesis de la glicosilación es correcta, tales efectos podrían mitigarse evitando la formación de uniones de entrecruzamiento derivadas de la glucosa o aumentando la actividad de los procesos que eliminen los AGE.

1. Aminoguanidina: droga con una molécula pequeña del grupo de las hidrazinas que reacciona con lo productos Amadori uniéndose a los grupos carbonilo impidiendo que se transformen en productos finales de glicosilación avanzada.

2. Macrófagos: células carroñeras es uno de los sistemas de eliminación de los productos AGE.

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Objetivo final del trabajo

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Los macrófagos quizá señalen que una célula ha envejecido y tiene que eliminarse.

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Sacado del articulo: Glucosa y envejecimiento de Anthony Cerami, Helen Vlassara y Michael Brownlee.

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Bibliografia