Musterseite 26-27 - Diabetes

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Funktionsstörungen des Gefäßendothels und Endprodukte fortgeschrittener Glykierung
Glukose + Proteine, Lipide,
Nukleinsäuren
+
H
C
O
NH2
R1
H
Schiff-Base
AmadoriProdukt
+
NH
NH2
C
R1
H
Advanced Glycation
Endproducts (AGEs)
R1
NH
CH2
R1
CH2
(CHOH)4
(CHOH)4
C
CH2OH
CH2OH
(CHOH)4
O
CH2OH
+
NH2
C
O
C
O
CH2
R2
HOCH2
NH2
CH
R1
Abb. 3.4 Maillard-Reaktion. Endprodukte fortgeschrittener Glykierung (Advanced Glycation Endproducts) entstehen bei der nicht enzymatischen Glykierung (= Verbindung mit einem Zuckermolekül) von Proteinen, Lipiden
und Nukleinsäuren in einer Kettenreaktion über verschiedene Zwischenprodukte. Hohe Temperaturen und Wasserentzug begünstigen diese Reaktion.
Abb. 3.5 Bestimmte Nahrungsmittel (s. Abb. 3.7) enthalten besonders viele AGEs. Die Zubereitung unter hohen
Temperaturen, die zu starker Bräunung führt, erhöht den AGE-Gehalt zusätzlich.
Etwa 10 % der mit der Nahrung aufgenommenen AGEs werden im Gastrointestinaltrakt rasch
absorbiert und führen zu einer Erhöhung der Serum-AGE-Konzentrationen. Von diesen AGEs
werden bei normaler Nierenfunktion 30 % innerhalb von 48 Stunden wieder ausgeschieden, d. h.
70 % verbleiben normalerweise im Körper
(Abb. 3.6). Bei Diabetikern mit eingeschränkter
Nierenfunktion konnte nachgewiesen werden,
dass die AGE-Ausscheidung auf unter 5 % verringert ist (Koschinsky et al. 1997).
Die extrazelluläre Proteolyse gehört zu den
wichtigsten Mechanismen für den Abbau der
AGE-modifizierten Gewebs- und Zellstrukturen,
gemeinsam mit dem AGE-Rezeptor-vermittelten
intrazellulären Abbau in Zellen wie z. B. Gewebsmakrophagen (Makita et al. 1991, Vlassara & Pa-
lace 2003). Die Makrophagen lysieren die AGE zu
niedrigmolekularen, löslichen Peptiden, bekannt
als AGE zweiter Generation, die über die Niere
ausgeschieden werden (Vlassara 1997). Die Ausscheidung der AGE ist abhängig von der Nierenfunktion und nimmt parallel zur Kreatinin-Clearance ab (Turk et al. 2004). Es liegt nahe, dass
eine Beeinträchtigung der Nierenfunktion in
einer AGE-Anreicherung resultiert (Bierhaus et
al. 1998). Sinusoidale Zellen in der Leber (Kupffer-Zellen und Endothelzellen) scheinen ebenfalls
eine bedeutende Rolle beim AGE-Abbau durch
Endozytose der AGE-modifizierten Proteine zu
spielen (Smedsrod et al. 1997).
Die wichtigsten exogenen AGE-Quellen sind
die Nahrung und das Rauchen. Die mit der Nahrung zugeführte Menge an AGEs hängt zum einen
Rett, Bessere Chancen für Nerven und Gefäße (ISBN 9783131624413), © 2011 Georg Thieme Verlag KG
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Endprodukte fortgeschrittener Glykierung – Advanced Glycation Endproducts (AGEs)
Makrophagen
exogene AGEs
AGEs „zweiter Generation“
L
D
E-L
AG
endogene AGEs
Niere
L
LD
30%
in 48 h
10%
Abb. 3.6 Der AGE-Zyklus. Etwa 10 % der mit der Nahrung aufgenommenen AGEs werden im Gastrointestinaltrakt rasch absorbiert und führen zu einer Erhöhung der Serum-AGE-Konzentrationen. Von diesen AGEs werden
bei normaler Nierenfunktion 30% innerhalb von 48 Stunden wieder ausgeschieden, d. h. 70 % verbleiben im Körper. Bei Diabetikern mit eingeschränkter Nierenfunktion ist die AGE-Ausscheidung auf unter 5% verringert.
vom AGE-Gehalt der einzelnen Nahrungsbestandteile ab (Abb. 3.7), zum anderen ist aber
auch die Zubereitungsmethode von entscheidender Bedeutung. Am meisten AGEs enthalten Fette
wie Butter und Margarine, Öle und Nüsse. Einen
mittleren AGE-Gehalt weisen proteinreiche Lebensmittel wie Käse, Fleisch (Rindfleisch, Geflügel), Tofu, Fisch und Eier auf. Relativ wenig AGEs
enthalten kohlenhydratreiche Nahrungsmittel
wie Getreide, Hülsenfrüchte, Kartoffeln, Brot,
aber auch Obst und Gemüse (Goldberg et al. 2004,
Uribarri et al. 2010). Auf den ersten Blick scheint
dies ein Paradox zu sein. Es erklärt sich dadurch,
dass eine eng verwandte Substanzklasse, die sogenannten „advanced lipoxidation endproducts“
(ALE), von AGE sowohl messtechnisch als auch
von der Definition her schwer zu unterscheiden
ist. Die Quellen der Carbonylgruppen, Grundbausteine der AGE-Entstehung, können dem Kohlenhydratabbau, aber auch dem Lipid- oder Proteinkatabolismus entstammen (Miyata et al. 2000).
Wenn die Carbonylgruppen aus dem Lipidstoffwechsel stammen (so z. B. Malondialdehyd), so
bezeichnet man die Produkte als ALE. Die Tren-
Kohlenhydrate-Gruppe
relativ wenige AGEs
– Getreide, Hülsenfrüchte,
Kartoffeln, Brot
– Milch, Obst, Gemüse
Proteingruppe
mittlerer AGE-Gehalt
– Käse
– Rindfleisch, Geflügel
– Tofu, Fisch, Eier
12 ×
Fettgruppe
am meisten AGEs
– Butter, Margarine,
Brotaufstrich
– Öle, Nüsse
30 ×
Abb. 3.7 AGE-Gehalt von Nahrungsmitteln: Am
meisten AGE enthalten Fette. Einen mittleren AGE-Gehalt weisen proteinreiche Lebensmittel wie Käse,
Fleisch, Fisch und Eier auf. Relativ wenig AGE enthalten
kohlenhydratreiche Nahrungsmittel wie Getreide, Kartoffeln, Brot, Obst und Gemüse.
Rett, Bessere Chancen für Nerven und Gefäße (ISBN 9783131624413), © 2011 Georg Thieme Verlag KG