Glicación
Unión de un azúcar a una proteína o lípido

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 y sus derivados. La glicación es el proceso no enzimático responsable de muchas complicaciones (por ejemplo, micro y macrovasculares) en la diabetes mellitus y está implicado en algunas enfermedades y en el envejecimiento. [2] [3] [4] Se cree que los productos finales de la glicación desempeñan un papel causal en las complicaciones vasculares de la diabetes mellitus . [5]

A diferencia de la glicación, la glicosilación es la unión de azúcares a una proteína o lípido dependiente de ATP y mediada por enzimas. [1] La glicosilación ocurre en sitios definidos en la molécula diana. Es una forma común de modificación postraduccional de proteínas y es necesaria 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 = CH 2 CH(OH)CH(OH)CH 2 OH) son productos típicos de la glicación. Surgen por la condensación de la 3-desoxiglucosona con el grupo guanidina de un residuo de arginina . [7]

Las glicaciones se producen principalmente en el torrente sanguíneo en una pequeña proporción de los azúcares simples absorbidos: glucosa , fructosa y galactosa . Parece que la fructosa tiene aproximadamente diez veces la actividad de glicación de la glucosa, el combustible corporal primario. [8] La glicación puede ocurrir a través de reacciones de Amadori , reacciones de base de Schiff y reacciones de Maillard ; que conducen a productos finales de glicación avanzada (AGE). [1]

Implicaciones biomédicas

Los glóbulos rojos tienen una vida útil constante de 120 días y son accesibles para la medición de la hemoglobina glucosilada . La medición de la HbA1c —la forma predominante de hemoglobina glucosilada— permite controlar el azúcar en sangre a mediano plazo en la diabetes .

Algunos productos de glicación están implicados en muchas enfermedades crónicas relacionadas con la edad, incluidas las enfermedades cardiovasculares (el endotelio, el fibrinógeno y el colágeno se dañan) y la enfermedad de Alzheimer (las proteínas amiloides son productos secundarios de las reacciones que progresan a AGE). [9] [10]

Las células de larga vida (como los nervios y diferentes tipos de células cerebrales), las proteínas de larga duración (como las cristalinas del cristalino y la córnea ) y el ADN pueden sufrir una glicación sustancial a lo largo del tiempo. El daño por glicación da como resultado el endurecimiento del colágeno en las paredes de los vasos sanguíneos, lo que conduce a una presión arterial alta, especialmente en la diabetes. [11] Las glicaciones también causan el debilitamiento del colágeno en las paredes de los vasos sanguíneos, [12] lo que puede conducir a micro o macroaneurismas; esto puede causar accidentes cerebrovasculares si se produce en el cerebro.

Glicación del ADN

El término glicación del ADN se aplica al daño del ADN inducido por carbonilos reactivos (principalmente metilglioxal y glioxal ) que están presentes en las células como subproductos del metabolismo del azúcar. [13] La glicación del ADN puede causar mutación , roturas en el ADN y citotoxicidad . [13] La guanina en el ADN es la base más susceptible a la glicación. El ADN glicosilado, como una forma de daño, parece ser tan frecuente como el daño oxidativo del ADN mejor estudiado. Una proteína, designada DJ-1 (también conocida como PARK7 ), se emplea en la reparación de bases de ADN glicosilado en humanos, y también se han identificado homólogos de esta proteína en bacterias. [13]

Véase también

Lectura adicional

  • Ahmed N, Furth AJ (julio de 1992). "Fracaso 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. ^ abc Lima, M.; Baynes, JW (1 de enero de 2013), "Glicación", en Lennarz, William J.; Lane, M. Daniel (eds.), Enciclopedia de química biológica (segunda edición) , Waltham: Academic Press, págs. 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. ^ Glenn, J.; Stitt, A. (2009). "El papel de los productos finales de la glicación avanzada en el envejecimiento y la enfermedad de la retina". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Temas generales . 1790 (10): 1109–1116. doi :10.1016/j.bbagen.2009.04.016. PMID  19409449.
  3. ^ Semba, RD; Ferrucci, L.; Sun, K.; Beck, J.; Dalal, M.; Varadhan, R.; Walston, J.; Guralnik, JM; Fried, LP (2009). "Los productos finales de la glicación avanzada y sus receptores circulantes predicen la mortalidad por enfermedad cardiovascular en mujeres mayores que viven en la comunidad". Investigación clínica y experimental sobre el envejecimiento . 21 (2): 182–190. doi :10.1007/BF03325227. PMC 2684987. PMID  19448391 . 
  4. ^ Semba, R.; Najjar, S.; Sun, K.; Lakatta, E.; Ferrucci, L. (2009). "La carboximetil-lisina sérica, un producto final de la glicación avanzada, se asocia con un aumento de la velocidad de la onda del pulso aórtico en adultos". American Journal of Hypertension . 22 (1): 74–79. doi :10.1038/ajh.2008.320. PMC 2637811 . PMID  19023277. 
  5. ^ 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". Medicina molecular actual . 7 (8): 699–710. doi :10.2174/156652407783220732. PMID  18331228.
  6. ^ Yaylayan, Varoujan A.; Huyghues-Despointes, Alexis (1994). "Química de los productos de reordenamiento 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 AGE, conecta la diabetes y el cáncer". Investigación y práctica clínica en diabetes . 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). "El papel de la fructosa en la glicación y la reticulación de proteínas". Bioquímica . 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 la 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 las enfermedades . 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 glicooxidativo crea un círculo vicioso de neurodegeneración en la enfermedad de Alzheimer: ¿un objetivo para las estrategias de tratamiento neuroprotector?". J Neural Transm Suppl . 62 (62): 303–307. doi :10.1007/978-3-7091-6139-5_28. PMID  12456073.
  11. ^ Soldatos, G.; Cooper ME (diciembre de 2006). "Productos finales de la 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 (2 de abril de 2019). "La reticulación avanzada del producto final de la glicación inhibe la plasticidad biomecánica y la morfología característica de falla del tendón nativo". Revista de fisiología aplicada . 126 (4): 832–841. doi :10.1152/japplphysiol.00430.2018. PMC 6485690 . PMID  30653412. 
  13. ^ abc 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 glicación de guanina por DJ-1/Park7 y sus bacterias homólogos. Ciencia. 14 de julio de 2017;357(6347):208-211. doi: 10.1126/ciencia.aag1095. Publicación electrónica del 8 de junio de 2017. PMID 28596309
Obtenido de "https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Glicación&oldid=1250047505"