Glykation och åldrar:Allt du behöver veta

Vad är glycation?

Glykering är en process i kroppen där sockermolekyler som glukos och fruktos binder sig till olika typer av protein- och fettceller. Detta resulterar i cellulära strukturer som blir klibbiga och spröda, med nedsatt funktion. Dessa försämrade molekyler kallas avancerade glykeringsslutprodukter, eller AGEs.

AGE är signifikanta faktorer i olika mänskliga sjukdomsprocesser. Studier har kopplat överskott av AGE i kroppen till diabetiska komplikationer, hjärtsjukdomar och kärlskador, nervskador, synförlust och andra metaboliska skador.

Snabbfakta

• Blodsocker (glukos, fruktos) kan fastna på dina celler och vävnader och skada dem, särskilt om blodsockernivåerna är högre än normalt. Denna process kallas glykering.
• När glykationsnivåerna stiger, misslyckas kroppens förmåga att reparera glykationen och strukturer som kallas avancerade glykeringsslutprodukter, eller AGEs, skapas, som permanent skadar och deformerar den drabbade cellen eller vävnaden.
• AGE kan binda sig till cellulära AGE-receptorer (RAGE) och utlösa höga nivåer av oxidativ stress, vilket ytterligare skadar den påverkade cellen och omgivande strukturer.
• I en miljö med konsekvent högt blodsocker ökar glycation, AGE-ackumulering AGE/RAGE-interaktioner och oxidativ stress. Med tiden kan detta skapa förutsättningar för utvecklingen av många sjukdomstillstånd, inklusive diabetes, hjärtsjukdomar och infertilitet.
• Att äta en kost med hög kolhydrat är den främsta drivkraften för okontrollerad glykolering och AGE-ackumulering i kroppen. Majssirap med hög fruktoshalt, ett vanligt sötningsmedel i bearbetade livsmedel, är särskilt skadligt och orsakar en 1000% ökning av glykeringen.
• Genom att sänka kolhydratintaget och välja att ersätta dessa kalorier med högkvalitativa hälsosamma fetter och proteiner kan du uppnå normala blodsockernivåer och sannolikt undvika glykationsdriven diabetes, hjärtsjukdomar och infertilitet.

Vad är avancerade glycation slutprodukter (AGEs)?

Avancerade glykeringsslutprodukter är resultatet av kemiska glykeringsreaktioner mellan kedjor av kolhydrater (socker som glukos eller fruktos) och olika aminosyror (proteinmolekyler) i kroppens vävnader och celler.

En kemisk reaktion mellan socker och olika aminosyror omarrangerar så småningom strukturen hos det påverkade proteinet, vilket skapar en AGE. Dessa AGE binder sedan sig själva och "tvärbinder" ytterligare och skadar andra kroppsproteiner som kollagen eller hemoglobin. När AGEs väl har skapats och bundits utlöser de inflammation och oxidation i det drabbade området.

Glykering skiljer sig från en annan vanlig glykeringsprocess – där sockerarter fäster vid proteiner och fetter – som kallas glykosylering. Glykosylering är en enzymstyrd platsspecifik process. Detta betyder att det aktiveras på ett kontrollerat sätt av kroppen, i motsats till den icke-enzymatiska kemiska reaktionen av glykation.

AGE och oxidation

Oxidation är en process där olika kemiskt flyktiga molekyler som kallas reactive oxygen species (ROS) eller "fria radikaler" produceras av våra celler och vävnader. Dessa ROS fungerar ofta som signalmolekyler, och våra celler har naturliga antioxidanter för att kontrollera dem. Men om ROS produceras i stora mängder kan de överväldiga cellens skyddssystem och orsaka skador på en mängd cellulära strukturer och vävnaderna som omger cellen.

AGE-RAGE-bindning

Ålder kan vara både orsaken till och en produkt av oxidativ stress. AGE kan binda till cellreceptorer som kallas AGE-receptorer eller RAGE. Denna AGE-RAGE-bindande interaktion på cellmembranet utlöser biokemiska vägar inom cellen som ökar nivån av ROS. De högre nivåerna av fria radikaler resulterar i oxidativ skada på cellen och proinflammatoriska reaktioner från immunsystemet. När nivåerna av oxidativ stress ökar utlöses ytterligare glykoserande kemiska reaktioner och fler AGEs bildas.

Många studier visar att ett överflöd av AGE, den resulterande RAGE-bindningen och höga nivåer av oxidativ stress är associerade med en ökning av inflammation och negativa effekter på olika kroppssystem.

Högre AGE-nivåer är förknippade med många sjukdomar och störningar inklusive:

• Reducerad immunförsvarsstyrka.
• Njursvikt.
• Ögonskador och andra komplikationer av diabetes.
• Metaboliska sjukdomar som PCOS och insulinresistens.

Forskning visar också att glykation-oxidationsprocessen är starkt förknippad med:

• Progressiv hjärtsjukdom.
• Högt blodtryck.
• Cancermetastaser och resistens mot kemoterapi.

En annan viktig effekt av AGEs att notera, särskilt i relation till Dr. Kiltz arbete, är de starka bevisen för att höga AGE-nivåer i reproduktionssystemet kan öka risken för både kvinnlig och manlig infertilitet.

Vad orsakar avancerade glykeringsslutprodukter?

Typerna och antalet AGE i en persons kropp beror på olika interna faktorer som blodsocker och insulinnivåer, ålder och genetiska faktorer. Externa influenser såsom typer och mängder av kolhydrater som konsumeras, cigarettrökning och en stillasittande livsstil kan också bidra till AGE-skapandet i kroppen.

Carbohydrates, Glycation and AGEs

Raffinerad kolhydratkonsumtion och dess resulterande höga blodsocker är starkt korrelerade till glykationsnivåer och skapandet av AGE-molekyler i kroppen. Enkelt uttryckt ökar glykationshastigheten i kroppen när kolhydratkonsumtionen och blodsockernivåerna stiger.

Fruktos, i form av majssirap med hög fruktoshalt, en viktig ingrediens i sötade läskedrycker och raffinerade, bearbetade livsmedel, är särskilt betydelsefull i AGE-skapandet. Fruktos är mycket mer kemiskt reaktivt än det enkla blodsockret glukos. Forskning har visat att fruktos i blodomloppet ökar glykerationen 10 gånger mer än glukos.

Matlagning, glycation och AGE

I tidiga studier om glycation och AGEs fokuserade forskare på matlagningsmetoder eftersom glycation är det som orsakar Maillard-reaktionen, en matlagningsterm som förklarar varför socker förvandlas till karamell när det värms upp med grädde. Det är också därför nötfärs "brunt" när det tillagas i en het stekpanna.

Forskare pekade på överflödet av grillat och stekt kött i den västerländska kosten som en orsakande faktor för AGE-nivåer i kroppen, och angav att förkolningen av dessa livsmedel vid höga temperaturer gjorde att de hade höga AGEs (dAGEs) i kosten och att konsumtion av dessa livsmedel skulle öka kroppens AGE-nivåer.

Tack och lov har dock ny forskning med mer sofistikerade mättekniker visat att dAGE-nivåerna i grillat, rostat och stekt kött inte är värre, relativt sett, än andra livsmedel som föreslås vara hälsosammare.

Faktum är att den nyare forskningen pekar på att intaget av "hälsosamma" livsmedel som äpplen, fruktjuice, sojamjölk, fullkornsbröd och skummjölk är associerat med högre nivåer av AGE i kroppen.

Fructose, Glycation och AGEs

Faktum är att den nyare forskningen pekar på att intaget av "hälsosamma" livsmedel som äpplen, fruktjuice, sojamjölk, fullkornsbröd och skummjölk är associerat med högre nivåer av AGE i kroppen.

Eftersom dessa livsmedel med hög fruktos smälter, bildas fruktosassocierade AGEs lätt, och de resulterande pro-inflammatoriska föreningarna absorberas lätt från tarmkanalen. Denna hypotes har träffande benämnts "fruktosit", vilket indikerar att AGE-produktionen är tarmdriven, inte livsmedelsbaserad.

Med andra ord, det är inte dessa dietära AGE i tillagat kött man bör oroa sig för, utan AGEs som skapas internt på grund av en kost med hög halt av raffinerade kolhydrater.

Hur skadar AGE kroppsvävnader?

AGEs skadar kroppsvävnaden genom att störa de normalt fungerande proteinerna, fetterna och hormonerna.

AGE och protein

I fallet med proteinglykering orsakar AGE strukturella skador på vävnader. En av kännetecknande idéer inom biologi är att "funktion följer form", när det appliceras på proteiner betyder det att proteiner i kroppen fungerar på vissa sätt eftersom de har specifika fysiska former.

Du kan föreställa dig hur vissa nycklar passar vissa lås. Om du ändrar formen på en nyckel kommer den inte längre att passa låset som den är designad för. Som ett resultat är nyckeln inte längre funktionell. På samma sätt skadar AGEs den fysiska strukturen hos proteiner i kroppen så att de inte längre fungerar korrekt när det gäller att anpassa sig till celler.

AGE och fettceller

De flesta cellmembran består av olika typer av fetter, inklusive fleromättade fetter (PUFA). PUFA är så kallade eftersom de har många omättade kemiska bindningar som bara väntar på att reagera med molekylerna runt dem. Denna instabila kemiska makeup är särskilt känslig för fria radikaler.

Därför, när AGE-nivåer ackumuleras runt och i en cell, kan det utlösa en lavin av fria radikaler som sedan reagerar med PUFA. Resultatet är "lipidperoxidation", en process där de kemiska bindningarna av PUFA sönderfaller. Denna skada resulterar sedan i instabila cellmembran och celldysfunktion.

Ett exempel på detta visades i en studie som fann att AGE interfererade med cellulär insulinkänslighet i fettceller via en ökning av fria radikaler i cellerna.

AGE och insulinresistens

Långtidseffekterna av högt blodsocker och glykation är också faktorer i utvecklingen av allmän insulinresistens i kroppen. Insulin är ett hormon som produceras av bukspottkörteln som svar på närvaron av glukos i blodomloppet.

Insulinets uppgift är att trycka in eventuellt glukos i våra celler där det kan bearbetas och användas som en energiproduktionsmolekyl. Men om blodsockret är kroniskt högt, frisätter bukspottkörteln insulin nästan konstant, och bombarderar cellerna med beskedet att ta in mer glukos.

Med tiden utvecklar cellerna ett motstånd mot detta insulinmeddelande, och socker finns kvar i blodomloppet. När blodsockret börjar stiga ökar också insulinproduktionen. Denna cirkel av stigande socker och insulin ökar glykerationen och AGE-produktionen och så småningom skadar denna miljö insulinsignaleringen i kroppen.

Inte överraskande bekräftar forskning att insulinresistens är starkt korrelerad med hjärtsjukdomar, högt blodsocker och diabetes och infertilitet.

Alla dessa skador har allvarliga konsekvenser för vår allmänna hälsa. Låt oss titta närmare på några specifika hälsoeffekter av glycation och AGE-bildning.

Glykation och inflammation

Som vi har diskuterat ovan skadar den överdrivna glykeringen i samband med ett högt kolhydratintag och högt blodsocker kroppsvävnader och celler. Det är en ond cirkel. Det konstant höga blodsockret driver mer AGE-skapande, vilket ökar inflammation och oxidation, och denna metaboliska miljö skapar sedan fler AGE.

AGE-molekyler kan binda till cellulära AGE-receptorer (RAGE) och denna händelse kan trigga immunsystemet att frigöra molekyler som ökar oxidativ stress, förstärker det inflammatoriska svaret, stör energiproduktionen i de drabbade cellerna och skadar cellen och närliggande strukturer ytterligare. Som du kanske föreställer dig är inflammation en stark markör för glykationsskador och oxidativ stress.

Glykation och hjärtsjukdom

Denna cirkulära spiral av högt blodsocker, AGE-skapande, RAGE-aktivering och den resulterande oxidationen och inflammationen är inblandad i att störa blodkärlens hälsa och tillförseln av blod till hjärtat.

Det förklarar också varför personer med typ 2-diabetes uppvisar högre hjärtsjukdomar. AGE-RAGE-interaktionsvägen interagerar med vårt immunsystem och utlöser frisättningen av celler och signaler som har nedströmseffekter på hjärtat och kärlsystemet.

AGEs finns i arteriella plack av ateroskleros, den välkända "härdningen av artärerna". När AGE interagerar med RAGE kan det störa blodkärlens smidighet. Resultatet är en ökning av stelheten i blodkärlen, vilket kan leda till högt blodtryck.

Dessutom bringar AGE-RAGE-interaktioner skadan ända till blodkärlens väggar. Inflammation och oxidation skadar cellerna som kantar blodkärlen, vilket gör dem sårbara för lesioner och kalciumavlagringar som sätter scenen för farliga blockeringar. Det finns många andra negativa kardiovaskulära effekter som identifieras när mer forskning görs.

Glykation och diabetes

Diabetiska komplikationer är ett direkt resultat av högt blodsocker som driver hög glykeration, AGE-ackumulering och ökad oxidativ stress i kroppen.

Olika studier har visat att högre AGE-nivåer är korrelerade med förlust av syn, på grund av vävnadsskada, kronisk inflammation och förstörelse av specifika celler i näthinnan.

Njurarna är också utsatta för cellulär AGE-skada, och som ett resultat är njursjukdom och njursvikt vanliga diabetiska komplikationer.

AGE-skador på nerverna i de nedre extremiteterna leder till perifer neuropati, ett tillstånd där händer eller fötter och ben kan drabbas av extrem nervsmärta, stickningar och domningar. Detta kan resultera i oupptäckta lemskador och amputationer. Dessa komplikationer är alla kopplade till cellskador orsakade av AGE-RAGE-interaktioner och oxidativ stress inom de drabbade kroppssystemen.

Glykation och infertilitet

Det reproduktiva systemet är ännu ett kroppssystem som är känsligt för högt blodsocker och den associerade processen av glycation och skapandet av AGEs.

Forskning bekräftar att förhöjda AGE-nivåer, AGE-RAGE-interaktionen och oxidativ stress är associerade med minskad ovariefunktion, granulosacelldysfunktion och polycystiskt ovariesyndrom (PCOS).

En genomgång av andra studier inom detta område avslöjar också att AGE och oxidativ stress förändrar aktiviteten av steroidproduktion och follikelutveckling i äggstockarna hos kvinnor och orsakar skada på manliga testiklars förmåga att producera normala spermier[13].

Kvinnlig infertilitet

Kvinnor är mer benägna att drabbas av fetma av en mängd olika skäl, inklusive lägre muskelmassa, ämnesomsättning och hormonella förändringar. Fetma kan också bidra till infertilitet, tillsammans med de destruktiva effekterna av glykering, AGE-RAGE-interaktionen och oxidativ stress.

I forskningslitteraturen är fetma korrelerad med högre AGE-nivåer och störningen av äggstockarnas mikromiljö, vilket kan äventyra oocyternas prestanda och fertilitet.

Det är värt att notera att fetma, glycation och insulinresistens alla är faktorer med roller i metabolisk dysfunktion, och dessa tillstånd har sina rötter i de förhöjda blodsockernivåerna, höga insulinnivåerna och insulinresistensen som är förknippade med en kolhydratrik kost.

Glykation och PCOS

Polycystiskt ovariesyndrom (PCOS) är en störning där den drabbade kvinnans menstruations- och ägglossningscykler och äggproduktionen störs. PCOS är starkt korrelerad med insulinresistens och fetma.

Kvinnor med PCOS uppvisar också låggradig inflammation och överproduktion av manliga hormoner, som ett resultat av att de har höga insulinnivåer. Så många som 40 % av kvinnorna med PCOS har också insulinresistens, och många av dessa kvinnor är också överviktiga.

Inte överraskande har kvinnor med PCOS förhöjda nivåer av AGEs och AGE-receptorer på äggstocksvävnader. Tillsammans med de andra symptomen som nämns ovan bidrar AGE-RAGE-faktorn till komplikationerna av PCOS, inklusive minskad fertilitet och missfall.

Manlig infertilitet

Manlig infertilitet är en enda orsak i cirka 30 % och en faktor i 40-50 % av fertilitetsfallen, och bidragande faktorer till detta tillstånd inkluderar glykeration, AGE-ackumulering, RAGE-interaktioner och ökningar av oxidativ stress i det manliga reproduktionsorganet. Studier indikerar att höga AGE-nivåer är förknippade med låg spermiekvalitet, testikulär dysfunktion och erektil dysfunktion.

Livsmedel som orsakar glykering

Som diskuterats ovan försökte mycket av den tidiga forskningen om glycation lägga skulden på högvärme tillagningsmetoder som orsakar Maillard-reaktioner i stekt, grillat eller rostat kött. Men ny forskning pekar nu på livsmedel som har ett högt förhållande mellan fruktos och glukos. Detta beror på att fruktos är mycket reaktivt och mycket mer benäget att glykeras i kroppen än glukos. Glukos är emellertid också inblandat i glykering.

Många "hälsosamma" livsmedel som rekommenderas av dietister faller inom denna högre fruktoskategori. Till exempel påpekar en studie att äpplen, sojamjölk, skummjölk, spannmål, fullkorn och andra växtbaserade livsmedel är bovar i förhöjda AGE-nivåer i kroppen.

Andra livsmedel som innehåller mycket fruktos, inklusive läsk, raffinerade, bearbetade kolhydrater, sötade såser, agavesirap, fruktjuice och produkter som innehåller majssirap med hög fruktos, orsakar också högre AGE-nivåer.

Dessutom kan en kost som generellt är rik på kolhydrater öka glykerationen eftersom intag av kolhydrattät mat av alla slag på en daglig basis resulterar i kroniskt högre blodsocker. Medan blodsockret är högt, kommer glykerationshastigheten också att öka.

Livsmedel som innehåller mycket kolhydrater inkluderar:

• Bröd
• Kex
• Pasta
• Sötsaker som tårta, pajer, kakor och godis
• grönsaker med hög stärkelse som potatis, sötpotatis och vintersquash

I grund och botten kommer allt som smakar sött och all vegetabilisk mat att höja blodsockret och insulinet och öka glykerationen och AGE-skapandet.

Dessutom bidrar råden från närings-”experterna” att äta 3 måltider om dagen plus mellanmål till glycation, eftersom blodsocker och insulin ständigt stimuleras med matintag. Att äta mer sällan och utöva intermittent fasta, är ett annat sätt att minska glykationshändelser i kroppen.

Hur lågkolhydratdieter minskar glykationen

Överskott av glykering och AGE-skapande är ett direkt resultat av kolhydratintag och det resulterande höga blodsockret. När kolhydratintaget är permanent minskat, återgår blodsocker- och insulinnivåerna så småningom till en normal baslinje. Lägre blodsockernivåer minskar mängden intern glykation eftersom det finns mindre fritt flytande blodsocker att fästa vid kroppsvävnader.

Botta på Glycation och AGEs

För de flesta orsakar en högkolhydratdiet kroniskt höga blodsocker- och insulinnivåer. Överskottet av socker bidrar till högre glykeringshastigheter och bildandet av avancerade glykeringsslutprodukter.

När avancerad glykering slutprodukt ackumulering är högre än kroppens förmåga att bryta ner dem, börjar en cykel av AGE-RAGE interaktion, oxidativ stress och inflammation.

Denna cykel skadar många olika kroppssystem. Vi tittade på diabetes, hjärtsjukdomar och infertilitet men dessa är bara några av de system som kan skadas. AGEs är inblandade i många andra sjukdomsprocesser.

För att minska glycation och AGEs är det viktigt att minska mängden kolhydrater, särskilt fruktosfyllda, raffinerade kolhydrater i din kost. Detta kommer att sänka blodsockernivåerna, lugna insulinresistensen, stoppa överskottsglykering och ge din kropp en chans att demontera och bli av med ackumulerade AGE.

Det är så enkelt. Sluta äta mest kolhydrater och fokusera på att konsumera nyttiga fetter och protein. Du kommer att må bättre, dina AGE-nivåer kommer att sjunka och din kropp kommer att tacka dig.