La glicazione proteica è la reazione mediante la quale il pane da bianco diventa tostato. Questo processo, apparentemente semplice, riveste un ruolo significativo nell'invecchiamento cellulare e dei tessuti.
Cos'è la Glicazione Proteica?
La glicazione proteica consiste nel legame di alcuni zuccheri, intracellulari ed extracellulari, alle proteine. Questo legame genera delle molecole alterate e non funzionanti, definite glicotossine, o AGE ("Advanced Glycated End Product"). I prodotti di glicazione formano ponti anomali tra una molecola e l'altra, legandosi a specifici recettori. Questo legame tra zuccheri e proteine è un fattore biologico che condiziona l’invecchiamento delle cellule, dei tessuti e quindi dell’organismo. Non può quindi esistere longevità senza una riduzione di questo processo metabolico.
In questo momento nel vostro corpo si stanno sicuramente formando dei prodotti di glicazione, che si accumuleranno e rimarranno nell’organismo per decenni. Questo processo non può essere del tutto evitato, ma può essere limitato, tenuto sotto controllo.
Meccanismi della Glicazione e Formazione degli AGEs
La formazione dei prodotti finali della glicazione avanzata segue solitamente un processo complesso, costituito da differenti reazioni solo in parte reversibili. Si tratta di una serie di eventi che - nella biologia dell’organismo umano - richiedono tempo, anche mesi, ma che portano alla formazione di aggregati quasi perenni. Questa comprende una serie di reazioni non enzimatiche con cinetica lenta, che portano alla costituzione di aggregati nei quali i gruppi riducenti di zuccheri ridotti, come il glucosio, il galattosio o il fruttosio, reagiscono con aminoacidi presenti nelle proteine o in altre strutture biologiche.
A questo punto, tali complessi subiscono una serie di riarrangiamenti, come l’ossidazione, la riduzione o l’idratazione, che li rendono stabili e particolarmente reattivi (Prodotti di Amadori). Gli stessi complessi, accumulandosi sia sulla superficie esterna della cellula che nell’ambiente intracellulare, possono interagire con strutture della matrice e della cellula stessa.
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Tra gli AGEs più caratterizzati, e per questo utilizzati sperimentalmente nei dosaggi, ritroviamo la Carbossimetil-lisina (CML), la pentosidina, il gliossale alfa-dicarbonilico e più in generale le melanoidine.
Interazione con i Recettori RAGE
Il secondo aspetto chiave è legato all’interazione di queste molecole con specifici recettori presenti sulla superficie cellulare. Relativamente recente è l’identificazione dei RAGE, ossia dei recettori per gli AGEs, i quali - attivati sia da questi composti ma anche da altri fattori, come la proteina Beta Amiloide presente nell’Alzheimer - regolerebbero l’attività cellulare in senso pro-infiammatorio.
Il tutto, quindi, si concretizzerebbe in un deciso incremento dello stimolo infiammatorio, con conseguente deterioramento della normale struttura e attività cellulare, creando un loop in grado di auto-alimentare la formazione di AGEs e compromettere sempre più marcatamente la funzionalità dei tessuti interessati.
Effetti Cutanei degli AGEs
A livello cutaneo, l’accumulo di glicotossine aumenta lo spessore della pelle, rendendola dura e coriacea. Tale alterazione è dovuta a modifiche delle proteine del collagene, ma anche all’ispessimento delle pareti dei vasi sanguigni.
Gli AGEs si accumulano a tutti i livelli della pelle e contribuiscono in modo significativo all’invecchiamento cutaneo. Attraverso fenomeni ossido-infiammatori e la disfunzione mitocodriale gli AGEs sostengono una serie di profondi cambiamenti:
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- Indeboliscono lo spessore dell’epidermide e provocano l’ingiallimento e la perdita della luminosità della pelle.
- Riducono il contenuto di ceramidi e di colesterolo cutanei, con ulteriore danno alla barriera epidermica rendendola più suscettibile agli agenti esterni e con minori capacità autoriparative.
- Possono aumentare la produzione di melanina nei melanociti, che possono generare un aumento della pigmentazione.
- Gli AGEs possono anche alterare la sintesi di melanina e produrre uno scolorimento della pelle, con formazione di macchie scure.
- Nelle cellule immunitarie cutanee, macrofagi e cellule di Langerhans, gli AGEs innescano la risposta infiammatoria con rilascio di citochine pro-infiammatorie, che esacerbano lo stato infiammatorio della pelle ed i fenomeni immuno-mediati.
- Nei sebociti gli AGEs influenzano la composizione e la secrezione del sebo, oltre a stimolare la risposta infiammatoria ed alterare il flusso sanguigno e le strutture endoteliali.
- A livello del derma, nella matrice extra-cellulare, gli AGEs attivano le metalloproteinasi della matrice (matrix metalloproteinases, MMPs) provocando alterazioni strutturali del collagene e dell’elastica. Oltre ad una riduzione della loro sintesi nei fibroblasti in fase di senescenza.
L’insieme di questi cambiamento compromette le caratteristiche biomeccaniche della pelle, con perdita dell’elasticità, cedimenti, comparsa delle linee sottili e delle rughe. I raggi ultravioletti (UV) hanno un ruolo determinante della formazione degli AGEs. L’attivazione delle metalloproteinasi (MMPs) e la degradazione della matrice extra-cellulare sono alle origini del cosiddetto photoaging.
Fattori che Influenzano la Formazione degli AGEs
Diversi fattori possono influenzare la formazione degli AGEs, tra cui:
- Fattori endogeni: elevati livelli di glicemia e insufficienza renale cronica.
- Fattori esogeni:
- Raggi ultravioletti (UV).
- Eccessivo consumo di carboidrati, proteine, lipidi.
- Cibi ultra-processati.
- Cibi ricchi di zuccheri, in particolare il fruttosio sotto forma di sciroppo fruttosio-glucosio (High-Fructose Corn Syrup, HFCS).
- Cottura dei cibi ad alte temperature, come la frittura, la grigliatura ecc.
- Fumo di tabacco.
- Inquinanti ambientali.
- Eccessivo consumo di alcol.
- Sedentarietà.
Sistemi di Difesa Fisiologici
Nell’organismo esistono anche sistemi di difesa contro gli AGEs, gliossalasi, fruttosio aminochinasi ecc.. Questi enzimi subiscono un progressivo declino con l’età, facilitando l’accumulo degli AGEs nella pelle. Identica sorte la subiscono le fisiologiche difese antiossidanti dell’organismo. L’aumento dei livelli di ROS e dello stress ossidativo contribuisce al progressivo abbassamento dei livelli cellulari di glutatione, coenzima Q10, vitamina C ed E ecc..
Effetti Sistemici degli AGEs
A livello sistemico l’accumulo di AGEs, assunti dagli alimenti o prodotti dall’organismo, sono coinvolti in molteplici processi che risultano associati alle malattie metaboliche, all’aterosclerosi, alla steatosi epatica, alle malattie neurodegenerative, ecc.. Gli AGEs hanno ulteriori implicazioni sistemiche. Oltre alle malattie legate all’età caratterizzate dai fenomeni ossidativi ed infiammatori cronici (inflammaging), esiste un’associazione con altre manifestazioni cliniche. Tra queste: le malattie allergiche, la dermatite atopica, la psoriasi e l’artrite psoriasica e le malattie immuno-mediate.
Strategie di Difesa Contro gli AGEs
L’articolo pubblicato da Experimental Dermatology ad aprile 2024 delinea gli interventi antiaging e di prevenzione delle malattie correlate attraverso il contenimento dei livelli di AGEs:
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- Inibire le reazioni di glicazione, alla base della sintesi degli AGEs. In questo senso risultano attivi vitamina C, E, polifenoli ecc..
- Mantenere normali i livelli di glicemia. A questo obiettivo contribuiscono l’esercizio fisico, l’alimentazione, oltre a cure appropriate nei soggetti con sindrome metabolica o diabete.
- Adottare un’alimentazione a basso contenuto di zuccheri.
- Assumere specifici antiossidanti efficaci per combattere lo stress ossidativo, l’infiammazione e gli alti livelli di AGEs.
Ruolo degli Antiossidanti
Gli antiossidanti di origine alimentare e/o assunti con gli integratori aiutano a ridurre la formazione ed i danni provocati dagli AGEs. Ad esempio, resveratrolo, acido alfa lipoico, L-carnitina, vitamine (es.: C, D, E), curcumina, silimarina, riducono i danni ossidativi e la degradazione del collagene cutaneo Varie sostanze di origine vegetale, oltre agli effetti contro l’ossido-infiammazione, possono inibire la sintesi di AGEs, ad esempio: acidi ellagico e gallico, urolitina. Anche carotenoidi, flavonoidi, fitosteroli, polifenoli, sulfurafano, e terpeni dimostrano benefici contro l’invecchiamento cutaneo.
Tra i vari studi clinici sulla riduzione della sintesi e l’accumulo di AGEs, i benefici del resveratrolo sono stati valutati anche nei soggetti diabetici particolarmente esposti a questo problema. Il resveratrolo contrasta i fenomeni ossido-infiammatori, riduce l’insulina resistenza, modula il metabolismo lipidico e glucidico, ed il microbiota intestinale. Studi sperimentali con resveratrolo evidenziano anche l’inibizione della ferroptosi indotta da AGEs, a livello vascolare e cutaneo. Inoltre inibirebbe l’espressione delle metalloproteinasi della matrice (MMPs), che risultano attivate nel processo di photoaging.
Altre molecole antiossidanti/antinfiammatorie possono contribuire a prevenire e migliorare le possibili complicazioni legate agli AGEs. Oltre a quelle già citate, si distingue il coenzima Q10, molecola con molteplici effetti antiaging. Il coenzima Q10 stimola il metabolismo cutaneo e svolge una potente azione antiossidante, che permettono di raggiungere significativi risultati clinici dopo 4 settimane di trattamento. Risultano attivi anche altri polifenoli, come gli estratti del te verde contenenti epigallocatechina gallato, e la quercitina. La N-acetilcisteina (NAC) ripristina i livelli di glutatione cellulare, essendo un precursore di questo fondamentale antiossidante dell’organismo. Risulta importante anche il ruolo delle vitamine del gruppo B, come la B6, anche per la loro attività modulatrice del microbiota intestinale.
AGEs: Quali cibi ne contengono di più
Non ci sono molti dati circa i livelli ottimali, tuttavia si può definire accettabile una soglia di circa 15000 kU (l’unità di misura con cui vengono “conteggiati”) di AGEs al giorno.
Inseriamo una tabella che riassume una stima degli AGEs contenuti in alcuni alimenti.
| Cibo | Porzione (g) | AGEs per porzione (kU) |
|---|---|---|
| Wurstel cotto 5’ alla griglia | 90 | 10143 |
| Manzo crudo | 100 | 707 |
| Manzo al microonde per 6’ | 100 | 2687 |
| Manzo arrosto | 100 | 6017 |
| Manzo alla griglia | 100 | 7479 |
| Petto di pollo crudo | 100 | 769 |
| Petto di pollo bollito per 60’ | 100 | 1123 |
| Petto di pollo al microonde per 5’ | 100 | 1524 |
| Petto di pollo fritto per 8’ | 100 | 7390 |
| Petto di pollo fritto per 20’ | 100 | 9722 |
| Gamberetti crudi | 100 | 1003 |
| Gamberetti grigliati | 100 | 2089 |
| Trota cruda | 100 | 954 |
| Trota al forno per 25’ | 100 | 2138 |
| Tonno alla griglia per 10’ | 100 | 5100 |
| Uovo in camicia | 50 | 45 |
| Uova strapazzate (media temperatura) | 50 | 48 |
| Omelette | 100 | 337 |
| Emmenthal | 30 | 1341 |
| Mozzarella | 125 | 2034 |
| Parmigiano | 50 | 8450 |
| Feta | 100 | 8423 |
| Tofu | 50 | 400 |
| Tofu alla griglia | 50 | 2050 |
| Brie | 50 | 2799 |
| Burro | 50 | 11670 |
| Maionese | 10 | 940 |
| Olio extravergine di oliva | 10 | 1004 |
| Aceto | 10 | 4 |
| Vino | 100 | 25 (media) |
| Miele | 15 | 1 |
| Birra | 330 | 3 |
| Distillati | 100 | Pomodoro |
| Pomodoro | 100 | 23 |
| Sedano | 50 | 21 |
| Carote | 100 | 10 |
| Cipolla | 100 | 36 |
| Pomodoro crudo | 100 | 23 |
| Verdure miste grigliate | 100 | 226 |
| Insalata confezionata | 50 | 370 |
| Insalata fresca | 50 | 0 |
| Olive | 30 | 501 |
| Noci | 30 | 2366 |
| Mandorle | 30 | 1995 |
| Datteri | 50 | 30 |
| Uva passa | 50 | 60 |
| Mela | 100 | 13 |
| Banana | 100 | 9 |
| Melone | 100 | 120 |
| Avocado | 10 | 158 |
| Pane bianco | 30 | 32 |
| Pane integrale | 30 | 16 |
| Crackers | 30 | 653 |
| Pasta cotta 12’ | 100 | 245 |
| Pizza | 100 | 6825 |
| Toast | 100 | 4333 |
| Frittata | 45 | 1237 |
| Patate bollite 25’ | 100 | 17 |
| Patate fritte | 100 | 1522 |
| Fagioli rossi | 100 | 191 |
| Latte scremato | 250 | 1 |
| Latte scremato, 3’ al microonde | 250 | 86 |
| Miele | 15 | 1 |
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