Glicazione: Che Cos'è e Conseguenze

Cos’è

Cos'è la glicazione?

La glicazione, anche detta glicosilazione non-enzimatica, è il risultato del legame covalente tra un monosaccaride – singola molecola di zucchero, come ad esempio glucosio o fruttosio – e una molecola proteica o lipidica, senza l'azione di controllo di un enzima.

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La glicazione può verificarsi sia all'interno che all'esterno dell'organismo, prendendo i nomi di glicazione endogena e glicazione esogena.

La glicazione è un processo casuale, spontaneo, che altera il funzionamento delle biomolecole e non richiede l'utilizzo di ATP (adenosin-tri-fosfato) – la molecola che trasporta energia.

Attenzione! Gran parte delle ricerche iniziali sulle glicazioni del fruttosio hanno sfruttato tecniche di analisi imprecise che hanno portato a una drastica sottovalutazione dell'importanza del fruttosio nella glicazione.

Glicosilazione enzimatica

La glicosilazione enzimatica, al contrario, è un processo di unione tra molecole bersaglio, in corrispondenza di siti ben definiti, che richiede l'intervento di enzimi ATP-dipendenti.

La glicosilazione enzimatica è un'importante forma di modifica post-traduzionale delle proteine, necessaria per il funzionamento della molecola ultima.

Glicazione Endogena

Meccanismo di glicazione endogena

L'aggettivo "endogeno" significa letteralmente che proviene/avviene dentro il corpo.

Le glicazioni endogene si manifestano principalmente nel sangue, sfruttando una piccola percentuale degli zuccheri solubili assorbiti dagli alimenti (glucosio, fruttosio e galattosio).

Pare che il fruttosio abbia un'attività di glicazione circa dieci volte superiore a quella del glucosio, il principale substrato energetico dell'organismo.

La glicazione è il primo passo evolutivo di queste molecole, e avviene mediante una complessa ma lenta serie di reazioni – di Amadori, di Schiff e di Maillard – che portano alla sintesi di prodotti finali di glicazione (AGE). Alcuni AGE sono benigni, ma altri risultano più reattivi degli zuccheri iniziali.

Glicazione Esogena

Cottura degli alimenti e glicazione esogena

L'aggettivo "esogeno", sinonimo di dietetico e pre-formato, significa letteralmente che proviene al di fuori del corpo.

Le glicazioni esogene e i conseguenti prodotti di glicazione avanzata (AGE) si manifestano durante la cottura di alimenti che contengono zuccheri, proteine e grassi. Accelerano notevolmente queste reazioni le temperature superiori a 120 °C, oppure a temperature inferiori ma con tempi più lunghi.

Questi composti vengono assorbiti dal corpo in seguito alla digestione con un'efficienza che dovrebbe attestarsi intorno al 10%. Le reazioni di imbrunimento, tra le quali le più note sono senza dubbio quelle di Maillard, rappresentano un esempio perfetto di buona glicazione. L'aggiunta di zuccheri solubili in varie ricette, come patatine fritte e prodotti da forno, contribuisce a migliorare la doratura.

Non dimentichiamo però che la glicazione può anche contribuire alla formazione di acrilammide, un prodotto indesiderato e potenzialmente cancerogeno che si forma durante la cottura. Fino a non molto tempo fa, si pensava che le glicazioni esogene e gli AGE apportassero un contributo trascurabile agli stati di infiammazione e malattia, ma recenti studi hanno dimostrato che potrebbero svolgere un ruolo più importante di quanto stabilito.

Specialmente negli ultimi 50 anni, l'industria alimentare ha iniziato a utilizzare i prodotti di glicazione avanzata come additivi alimentari esaltatori di sapidità e coloranti. I cibi particolarmente imbruniti, caramellati o con aggiunta di AGE preformati possono contenere altissime concentrazioni di questi composti.

Alcuni dei cibi contenenti alti livelli di prodotti di glicazione avanzata sono: ciambelle, carne alla griglia, torte e bevande tipo cola.

Conseguenze

Quali sono le conseguenze della glicazione?

Gli AGE sembrano implicati nell'eziopatogenesi di molte malattie croniche legate all'età come:

• Cardiovascolari: per danneggiamento dell'endotelio, del fibrinogeno e del collagene
• Morbo di Alzheimer: le proteine ​​amiloidi sono prodotti collaterali delle reazioni che progrediscono agli AGE
• Cancro: l'acrilamide e altri prodotti indesiderati
• Neuropatia periferica: la mielina dei nervi viene attaccata
• Altre perdite sensoriali come la sordità: a causa della demielinizzazione citata sopra.

I prodotti finali di glicazione possono anche contribuire allo squilibrio del microbiota intestinale, che viene associato all'insorgenza di malattie croniche, sebbene l'evidenza scientifica sia ancora debole.

Questa lista di malattie è il risultato dell'interferenza tra il funzionamento molecolare e cellulare, e il rilascio di prodotti collaterali della glicazione altamente ossidanti, come ad esempio il perossido di idrogeno.

Le cellule più longeve, come quelle dei nervi e alcuni tipi di cellule cerebrali, le proteine ​​a lunga durata – del cristallino della lente e della cornea – e il DNA, nel tempo possono accumulare danni sostanziali. Sembrerebbero ad alto rischio anche le cellule retiniche degli occhi e quelle beta del pancreas (che producono insulina).

Il danno causato dalla glicazione provoca un irrigidimento del collagene nelle pareti dei vasi sanguigni, portando a ipertensione arteriosa, specialmente nel diabete mellito tipo 2. Gli AGE causano anche l'indebolimento del collagene nelle pareti dei vasi stessi, che può portare a micro- o macro-aneurismi; se questo avviene nel cervello, può causare ictus.

I globuli rossi hanno una durata di vita di 120 giorni e pertanto sono facilmente utilizzabili per la misurazione dell'emoglobina glicata. La misurazione dell'HbA1c, la forma predominante di emoglobina sottoposta a glicazione, consente di monitorare nel medio termine le complicazioni del diabete mellito tipo 2 nel sangue.

Dieta Anti-Glicazione

Come mangiare per contrastare la glicazione

Per ridurre il rischio di sviluppare condizioni croniche associate ad un aumento dei prodotti finali di glicazione – patologie neurodegenerative, diabete mellito tipo 2, malattie cardiovascolari e altre malattie legate all'infiammazione e all'aumento dello stress ossidativo – è indispensabile mantenere sotto controllo la glicemia (per diminuire la formazione di AGE endogeni) e al contempo diminuire l'apporto di AGE con al dieta (per ridurre l'assunzione di AGE esogeni).

Nel caso si soffra di iperglicemia, dovuta a sovrappeso, quini a una ridotta tolleranza al glucosio imputabile a insulino resistenza, bisogna anzitutto cercare di normalizzarla. Per diminuire l'insulino resistenza e aumentare la tolleranza al glucosio risulta fondamentale instaurare una condizione di normopeso (in caso di sovrappeso, adottare una dieta ipocalorica dimagrante), praticare regolarmente attività motoria ed evitare i grossi carichi glicemico-insulinici, ma anche alti livelli di fruttosio (aggiunto).

Per ridurre il consumo di AGE invece, è necessario capire quali alimenti ne contengono di più ed evitarli. In generale, i cibi più ricchi di prodotti finali di glicazione sono:

• Latticini, soprattutto i formaggi, creme e salse a base di formaggio, e il burro
• Alimenti ricchi di lipidi, specialmente quelli ricchi di acidi grassi saturi, riconoscibili per la consistenza solida a temperatura ambiente
• Carni, tra cui manzo, tacchino, maiale, pollo, agnello e alcuni pesci
• Alimenti trasformati.

Di seguito è riportata una tabella estrapolata dal "Database of AGEs" che riporta alcuni alimenti comunemente inseriti nella dieta occidentale e noti per avere alti livelli di prodotti finali di glicazione.

Sebbene non sia noto il livello massimo tollerabile dei prodotti finali di glicazione (ovvero la soglia oltre la quale possono esercitare un effetto nocivo), sono stati inclusi solo quelli con livelli superiori ad almeno 1.000 kU per porzione.

Per fare un esempio, sono cibi considerati a basso contenuto di AGE:

• una patata dolce arrostita (72 kU per porzione)
• una banana (9 kU per porzione)
• verdure grigliate (226 kU per porzione).

Ovviamente, lo stesso cibo può avere un contenuto di AGE diverso in base al sistema, metodo o tecnica di cottura. Uno dei modi più efficaci per ridurre il consumo di prodotti finali di glicazione è essere consapevoli di come andrebbero preparati gli alimenti.

La cottura ideale per mantenere sotto controllo gli AGE dovrebbe avere le seguenti caratteristiche:

1. Fuoco / temperatura bassa
2. Cottura umida: affogatura, a vapore, stufatura, cottura sottovuoto e vasocottura
3. Limitare i grassi totali
4. Aumentare gli ingredienti ricchi di antiossidanti (vit C, vit E, vit A, polifenoli ecc)
5. Mantenere un ambiente acido, non basico.

Per capire meglio quale differenza ci possa essere nel contenuto di AGE tra un alimento cotto bene e uno preparato male facciamo un esempio: salmone crudo 475 kU, lessato 3.012 kU, fritto in olio 2.775, bollito 974 kU.

Un "trucco" per diminuire l'apporto di prodotti finali di glicazione è quello di aumentare il consumo di verdura e frutta crude. La popolazione media introduce circa 15.000 kU / die di AGE (fino a 20.000 kU); mentre; con questo accorgimento è possibile addirittura dimezzare l'apporto totale. Sebbene non siano disponibili sufficienti informazioni per l'uomo, sull'animale è dimostrato che dimezzando il consumo di AGE può portare a una riduzione dello stress ossidativo, una maggiore durata della vita e un minore deterioramento della funzionalità renale e della sensibilità all'insulina.

Le categorie di alimenti naturalmente più povere di prodotti finali di glicazione sono: frutta fresca, granaglie, legumi e verdure / ortaggi.

Questi alimenti contribuiscono a ridurre ulteriormente l'impatto degli AGE grazie ad alcune delle loro proprietà antiossidanti e altre proprietà benefiche. Questo effetto aiuta a contrastare l'impatto ossidativo degli AGE e alcune delle altre azioni che portano a effetti negativi.

Certi studi hanno messo in evidenza che gli alimenti ricchi di acidi fenolici e l'epigallocatechina gallato (EGCG) del tè verde possono aiutare a inibire la formazione di AGE. È stato anche dimostrato che le bacche sono neuroprotettive impedendo la produzione di AGE nel cervello. Il melograno può anche fornire effetti anti-glicazione.

Integratori Anti-Glicazione

Quali integratori combattono la glicazione?

Sono integratori alimentari capaci di combattere la glicazione quelli che contengono certe molecole benefiche; i lettori non si lascino fuorviare da pubblicità e marketing, solo quelli testati e approvati possono avere un reale effetto positivo sulla riduzione degli AGE. Ad esempio:

• Estratto di aglio (Allium sativum): studi recenti suggeriscono che l'estratto di aglio invecchiato inibisce la formazione di AGE in vitro e la formazione di radicali liberi derivati dalla glicazione. È responsabile di questi effetti la S-allilcisteina, un potente antiossidante. Sono necessari approfondimenti in vivo.
• Estratto di foglie di gelso (Morus alba): in ratti con diabete, l'assunzione di un estratto etanolico di foglie di gelso (1g / kg) ha diminuito la glicemia del 22% e la perossidazione lipidica in 6 settimane
• Estratto di erbe miste (MHE): ad esempio con Anthemis nobilis (camomilla romana), Crataegus oxyacantha (bacca di biancospino), Houttuynia cordata (dokudami) e Vitis vinifera (foglia d'uva). Studi sperimentali in doppio cieco hanno evidenziato che l'assunzione di MHE su soggetti con pre-diabete può migliorare i parametri di: dolore / rigidità muscolare, mal di testa, irritabilità, riluttanza a parlare con gli altri, intervallo di memoria e incapacità di esprimere prontamente i giudizi.