PRODUTOS AVANÇADOS
DE GLICAÇÃO
NO DIABETES MELLITUS
Nutricionista Adriana Machado Saldiba de Lima
Laboratório de Lípides - LIM 10 - FMUSP
Produtos Avançados de Glicação
AGE  Advanced Glycated Endproducts
São formados pela reação de glicação
(Reação de escurecimento não enzimático ou Reação de Maillard)
Louis Camille Maillard  em 1912
demonstrou a razão pelo qual os
alimentos ficavam escurecidos ou
endurecidos quando eram armazenados
por longo tempo ou eram aquecidos
REAÇÃO DE MAILLARD (1912)
banho maria
por 10 min
glicina
+
açúcar
caramelo
REAÇÃO DE GLICAÇÃO
(Reação de Maillard ou de escurecimento)
LISINA, ARGININA, NH2
(PROTEÍNAS, FOSFOLÍPIDES E ÁCIDOS NUCLÉICOS)
N
H
N
H
OH
C
H
C
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
H
C
OH
H
H
C
OH
H
H
GLICOSE
H
C
OH
HO
C
H
OH
H
C
OH
C
OH
H
C
OH
C
OH
H
C
OH
H
BASE DE SCHIFF
H
PRODUTO AMADORI
COMPOSTOS DICARBONILA
Glioxal (GO)
Metilglioxal (MGO)
Glicolaldeído (GAD)
C
PRODUTOS AVANÇADOS
DE GLICAÇÃO (AGE)
Reação de Glicação na Indústria Alimentícia
Novas texturas, sabores e aromas aos alimentos
Caramelos
Balas
Leite Condensado
Grelhados
Assados
Biscoitos
Alimentos torrados (café, cacau, amendoim)
Fatores que afetam a formação dos produtos
avançados de glicação nos alimentos:
1) Composição nutricional: alimentos contendo alta
quantidade de gordura e proteína, contém concentrações
mais altas de AGE do que alimentos ricos em carboidratos
2) Tempo e temperatura de cocção: alimentos grelhados
por pouco tempo em temperaturas mais altas (230oC) tem
mais AGE do que alimentos cozidos em temperaturas
médias (100oC) por mais tempo
grelhado > fritura > assado > cozido
(Uribarri et al., 2005)
Conteúdo de AGE em alguns alimentos
Bife cozido = 22000 U/g
Bife grelhado = 60000 U/g
Óleo ou azeite = 120000 U/mL
cozido
grelhado
assado
grelhado
Manteiga = 265000 U/g
Atum assado = 6000 U/g
Atum grelhado = 51000 U/g
Maçã = 130 U/g
Banana = 10 U/g
Cenoura = 100 U/g
(Goldberg et al., 2004;
Uribarri et al., 2005)
Conteúdo de AGE em alguns condimentos
1 colher de chá de molho de soja = 8700 U de AGE
(Koschinsky et al., 1997)
Conteúdo de AGE em algumas bebidas
1 copo de 250 mL de coca cola = 8500 U de AGE
1 copo de 250 mL de diet coke = 9500 U de AGE
1 copo de 250 mL de sprite = 475 U de AGE
(Koschinsky et al., 1997)
CORRELAÇÃO POSITIVA
quantidade de AGE da dieta x AGE sérico
r = 0,44
p = 0,04
(Koschinsky et al., 1997; Uribarri et al., 2005 )
Ingestão e Absorção dos AGE
total de AGE ingerido = apenas 10% é absorvido
2/3 = FORMA ATIVA
1/3 = INATIVO
Na circulação, os AGE são transportados em associação
a LDL e outras proteínas, como a albumina
(Koschinsky et al., 1997; Uribarri et al., 2005 )
Consumo de AGE
 A média de consumo de AGE entre os
americanos é de 16000 + 5000 KU/dia
 Ainda não existe uma recomendação
para o consumo de AGE
(Goldberg et al., 2004; Uribarri et al., 2005)
Efeitos biológicos do AGE da dieta
 Animais db/db  a redução da ingestão de AGE levou a
diminuição da concentração de AGE na circulação e
melhorou a resistência à insulina
 Dieta  AGE
(718, 5 U/mg)
 Dieta  AGE
(209,7 U/mg)
(Hofmann et al., 2002)
Efeitos biológicos do AGE da dieta
  lesões ateroscleróticas em camundongos ApoE-/- que
se alimentaram com dieta rica em AGE
Dieta  AGE
2700 U/mg
Dieta  AGE
12500 U/mg
ApoE-/- DM
ApoE-/- não DM
(Lin et al., 2003)
Efeitos biológicos do AGE da dieta
 Restrição de AGE na dieta
em pacientes DM 1 e 2 foi
assoaciado:
1)  marcadores inflamatórios PCR e TNF-
2)  marcadores da disfunção
endotelial - VCAM-1
Dieta  AGE
3700 KU/dia
Dieta  AGE
16300 KU/dia
(Vlassara et al., 2002)
Efeitos biológicos do AGE da dieta
 Perda de peso com restrição calórica, diminuiu a
concentração sérica de AGE em indivíduos obesos
Consumo por 2 meses de dieta de 1200 Kcal
(Gugliucci et al., 2009)
Produtos Avançados de Peroxidação Lipídica (ALE)
Lipídios
(ácidos graxos poliinsaturados)
EROs
Produtos de peroxidação lipídica
proteínas
ALE
AGE e ALE são compostos químicos muito
semelhantes
derivados dos lípidios
derivados dos carboidratos
+ proteínas
ALE
AGE
PRODUTOS AVANÇADOS DE GLICOXIDAÇÃO
Toxicidade dos Produtos Avançados
de Glicoxidação da dieta
Depende de vários processos: digestão,
absorção, detoxificação e reatividade
1) Parte dos AGE não são digeridos  poucas enzimas
do sistema digestório reconhecem os AGE
2) Parte dos AGE não são absorvidos  células
intestinais apresentam alto turnover e absorvem
minimante essas moléculas tóxicas
3) Existem enzimas que detoxificam os AGE
4) Quando absorvidos, parte dos AGE são excretados
rapidamente
(Baynes , 2007)
Vias de detoxificação dos AGE
1) Sistema glioxalase e aldose redutase
catalisam a degradação do metilglioxal (composto
dicarbonila) a D-lactato
2) Amadoriases
catalisam a a degradação do produto Amadori
Inibidores da Glicação
Aminoguadinina
Pioglitazona
Metformina
Piridoxamina
 benfotiamina, aspirina, inibidores da ECA, bloqueadores
de AT1, ALT – 711 (Alagebrium)
REAÇÃO DE GLICAÇÃO
(Reação de Maillard ou de escurecimento)
LISINA, ARGININA, NH2
(PROTEÍNAS, FOSFOLÍPIDES E ÁCIDOS NUCLÉICOS)
N
H
N
H
OH
C
H
C
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
HO
C
H
H
C
OH
H
C
H
C
OH
H
H
C
OH
H
H
GLICOSE
H
C
OH
HO
C
H
OH
H
C
OH
C
OH
H
C
OH
C
OH
H
C
OH
H
BASE DE SCHIFF
H
PRODUTO AMADORI
AÇÚCARES DICARBONILA
ALT – 711 (Alagebrium)
C
PRODUTOS AVANÇADOS
DE GLICAÇÃO (AGE)
EXÓGENOS
dieta
cigarro
pool no organismo dos
Produtos Avançados de Glicoxidação
ENDÓGENOS
diminuição do clearance renal (uremia)
catabolismo celular (estresse oxidativo)
dislipidemia
hiperglicemia
diabete mellitus
HIPERGLICEMIA
 concentração celular de glicose
 estresse oxidativo
 proteínasmodificadas
glicoxidação
formação depor
AGE
complicações micro e macrovasculares no DM
(DCCT, 1993; Brownlee, 2001)
A modificação por glicoxidação leva a alterações
funcionais e estruturais das proteínas
 Cristalino  deixa o cristalino opaco (catarata)
 Colágeno  altera a flexibilidade e a permeabilidade capilar
 DNA  aumenta as mutações gênicas
 Enzimas  diminui a funcionalidade
 Lipoproteínas  são mais captadas pelos macrófagos (ação
aterogênica)
 Albumina  função alterada (representa 80% das proteínas
que são glicadas na circulação)
(Assaly, 1997; Cohen, 2003)
RAGE
AGE
V
C1
C2
NAD(P)H
oxidase
EROs
VCAM-1
ICAM-1
IL-1
IL-6
TNF
RAGE
NF kB
núcleo
Ação dos AGE
  liberação de citocinas e moléculas de adesão
  expressão de receptores scavenger
 alteram o metabolismo de lípides e lipoproteínas
  óxido nítrico
  endotelina
  sensibilidade à insulina
complicações micro e macrovasculares no DM
Glicação avançada altera o fluxo celular
de colesterol, mediado pela HDL?
Transporte Reverso do Colesterol
Fluxo celular de colesterol
LDL
glicada
macrófago arterial
Fluxo celular de colesterol
LDL
glicada
macrófago arterial
Fluxo celular de colesterol
LDL
glicada
macrófago arterial
Fluxo celular de colesterol
ACEPTORES
ESPECÍFICOS
HDL
ApoA-I
LDL
glicada
macrófago arterial
Fluxo celular de colesterol
fígado
HDL
Fluxo
unidirecional
bile
HDL
ApoA-I
LDL
glicada
macrófago arterial
Fluxo celular de colesterol
fígado
HDL
Fluxo
unidirecional
bile
HDL
ApoA-I
ACEPTORES
INESPECÍFICOS
albumina
Fluxo
bidirecional
LDL
glicada
macrófago arterial
Albumina
• Proteína mais abundante na circulação
(Shaklai et al., 1984)
• Corresponde a 80 % do total de proteínas
glicadas na circulação
(Cohen, 2003)
• Elevada concentração na íntima-média arterial
(Karner & Perktold, 2000)
Albumina-AGE afeta o fluxo
de lípides celulares?
Albumina
C
GO
MGO
GAD
± aminoguanidina ou metformina
macrófagos
efluxo de
colesterol
receptores
celulares
EROs
Albumina modificada por glicação in vitro
1) remove maior quantidade de colesterol celular
% Efluxo de
14
C-colesterol
2) reduz o efluxo de colesterol celular mediado por HDL3
16
14
*
12
*
*
10
*
HDL3
8
6
*
4
*
*
20
50
*
2
alb
0
0
5
10
Glioxal (mM)
Machado et al., Int J Bioch Cell Biol. 38:392, 2006
Aminoguanidina e metformina inibem a
reação de escurecimento
MGO
+
50
AG 25
+
+
AG 50 AG 100
Aminoguanidina
+
MGO
50 MF 25
+
+
MF 50 MF 100
Metformina
(Machado AP, Passarelli M., 2006)
Aminoguanidina e metformina inibem a
formação de CML na albumina
(Machado AP, Passarelli M., 2006)
Aminoguanidina e metformina previnem alterações no efluxo
% efluxo de 14C-colesterol
% efluxo de 14C-colesterol
de colesterol celular, induzidas por albumina-AGE
28
24
20
*
*
*
16
12
*
*
8
*
4
0
20
16
*
*
*
12
8
4
*
*
*
*
0
* p < 0,05
(Machado AP, Passarelli M., 2006)
Albumina-AGE é mais degradada e
Captação e degradação de 125I-albumina
(ng/mg de proteína celular
captada por macrófagos
8
*
7
6
*
5
*
4
3
2
1
0
alb-C
alb-GO alb-MGO alb-GAD
* p < 0,05 comparado a alb-C
(Machado AP, Passarelli M., 2006)
Albumina-AGE induz a geração de EROs
em macrófagos
% aumento em relação
ao controle
Formação de ânion
superóxido, determinada
por citometria de fluxo
40
30
20
10
0
alb-GO
alb-MGO
alb-GAD
Albumina-AGE aumenta a expressão de
RAGE em macrófagos
45 KDa
Expressão de RAGE
(unidades arbitrárias)
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Alb C
Alb GO
Alb MGO
Alb GAD
Pinto, RS, Passarelli M (Lab Lípides - LIM 10)
Albumina-AGE reduz a expressão de
ABCA-1 em macrófagos
1
(arbitrary units)
ABCA - 1 expression
210 kDa
0.5
0
Albumin
Pinto RS, Passarelli M. Diabetes, 56 (supp 1): 724-P, 2007
Albumina-AGE reduz a expressão de
ABCG-1 em macrófagos
ABCG - 1 expression
(arbitrary units)
60 kDa
1
0.5
0
Albumin
Pinto RS, Passarelli M. Diabetes, 56 (supp 1): 724-P, 2007
15
10
5
C
0
AGE
Albumina
Marcação de Oil red O
(% área total)
Marcação de Oil red O
(% área total)
Albumina glicada in vitro induz acúmulo de
lípides em macrófagos
15
*
10
5
C
0
AGE
Albumina + HDL3
* p < 0,05 Comparado a C; teste t de Student (média ± EP; n = 4)
Machado-Lima et al. Atherosclerosis Supplement, 10(2): P1133,2009
O balanço de colesterol celular é desfavorável
devido à modificação da albumina por glicação
fígado
HDL
Fluxo
unidirecional
bile
HDL
ApoA-I
X X
LDL
glicada
Geração de EROs
macrófago arterial
ACEPTORES
INESPECÍFICOS
Alb-AGE
Fluxo
bidirecional
A glicação avançada da albumina afeta
adversamente o efluxo de colesterol
celular, podendo contribuir para o
desenvolvimento da aterosclerose
 A manutenção do controle glicêmico é fundamental para
diminuir a formação de proteínas modificadas por
glicoxidação, e consequentemente, diminuir as
complicações do diabetes mellitus
 A diminuição do consumo de alimentos e preparações
gordurosas e o aumento do consumo de frutas e verduras,
garante a diminuição do conteúdo de AGE na dieta
Tostados e perigosos
VEJA - 30 de maio de 2007
“Sim, você está certo: a cada dia parece
que fica mais difícil ter prazer à mesa.”
OBRIGADA!
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