SciELO - Scientific Electronic Library Online

 
vol.22 issue1High-protein diet for body weight lossQualitative studies in nutrition and feeding author indexsubject indexarticles search
Home Pagealphabetic serial listing  

Services on Demand

Article

Indicators

Related links

Share


Revista de Nutrição

Print version ISSN 1415-5273

Rev. Nutr. vol.22 no.1 Campinas Jan./Feb. 2009

http://dx.doi.org/10.1590/S1415-52732009000100011 

COMUNICAÇÃO COMMUNICATION

 

Produtos da glicação avançada dietéticos e as complicações crônicas do diabetes

 

Dietetics advanced glycation end-products and chronic complications of diabetes

 

 

Júnia Helena Porto Barbosa; Suzana Lima de Oliveira; Luci Tojal e Seara

Universidade Federal de Alagoas, Faculdade de Nutrição. Campus A.C. Simões, BR 104 Norte, Km 97, Cidade Universitária, 57072-970, Maceió, AL, Brasil. Correspondência para/Correspondence to: L.T. SEARA. E-mail: <lucitojal@uol.com.br>

 

 


RESUMO

A geração dos produtos de glicação avançada é um dos principais mecanismos desencadeadores das doenças associadas ao diabetes mellitus, que incluem cardiopatia, retinopatia, neuropatia e nefropatia. Esta revisão tem como objetivo analisar o papel dos produtos de glicação avançada presentes na alimentação como mediadores das complicações diabéticas e apresentar estratégias de redução de sua ingestão. Para tanto, foram realizados levantamentos em bancos de dados de publicações da área, dos últimos 15 anos, considerando-se artigos de revisão, estudos clínicos e experimentais. Os produtos de glicação avançada são um grupo heterogêneo de moléculas formadas a partir de reações não enzimáticas entre grupamentos amino e carbonilo, sendo a carboximetilisina e a pentosidina exemplos de produtos de glicação avançada identificados em alimentos e in vivo. Os produtos de glicação avançada ingeridos são absorvidos, somando-se aos endógenos no surgimento e na progressão das diversas complicações do diabetes, existindo uma correlação direta entre o consumo e a concentração sanguínea. Sua restrição na alimentação se correlaciona à supressão dos níveis séricos de marcadores de doença vascular e de mediadores inflamatórios diretamente envolvidos no desenvolvimento das degenerações diabéticas. As atuais orientações dietéticas centram-se na proporção em nutrientes e na restrição energética, sem considerar o risco da ingestão de produtos de glicação avançada formados durante o processamento dos alimentos. Recomendações simples, como a utilização de temperaturas baixas por períodos mais curtos, em presença de água, no preparo de alimentos, exercem efeitos importantes na prevenção das complicações do diabetes. O estudo dos mecanismos envolvidos na geração de produtos de glicação avançada e das propriedades anti-glicação de compostos presentes nos alimentos podem contribuir com a conduta terapêutica, concorrendo para a melhoria da qualidade de vida dos portadores dessa enfermidade.

Termos de indexação:Diabetes mellitus. Dieta. Produtos finais de glicosilação.


ABSTRACT

The generation of advanced glycation end products is one of the principal mechanisms that lead to the pathologies associated with diabetes mellitus, which include cardiopathy, retinopathy, neuropathy and nephropathy. The objective of this revision is to analyse the role of the advanced glycation end products present in food as intermediaries of diabetic complications, presenting strategies to reduce their ingestion. For this purpose, research was carried out in databases of publications of the area, for the last 15 years, taking into account revision, experimental and clinical studies. Advanced glycation end products are a heterogenous group of molecules coming from non-enzymatic reactions between amino and carbonyl groups, examples being carboxymethyllisine and pentosidine found in food and in vivo. The advanced glycation end products ingested are absorbed and, along with endogenous advanced glycation end-products, promote the progression of the complications of diabetes. There is a direct correlation between advanced glycation end products consumption and blood concentration. Their restriction in food results in the suppression of serum levels of the markers of vascular disease and the intermediaries of inflammation directly involved in the development of diabetic degenerations. The current dietary orientations are concentrated on the proportion of nutrients and on energetic restriction. The risk of ingestion of advanced glycation end products formed during the processing of food should be taken in consideration. It is simply recommended that in the preparation of food, the use of low temperatures for short periods, in the presence of water, has important effects in the prevention of the complications of diabetes. The study of the mechanisms involved in the generation of advanced glycation end products and the antiglycation properties of compounds presented in foods can contribute to a therapeutic practice and an improvement in the quality of life of people with this disease.

Indexing terms: Diabetes mellitus.Diet. Glycosylation end-products, advanced.


 

 

INTRODUÇÃO

A incidência crescente do Diabetes Mellitus tipo 2 constitui-se em uma das principais ameaças à saúde humana. Acredita-se que mudanças pronunciadas no meio ambiente e no comportamento humano justifiquem esse fenômeno e estima-se que no ano 2010 haja cerca de 221 milhões de pessoas diagnosticadas em todo o mundo1. A severa morbidade e a taxa de mortalidade, associadas ao quadro, representam enorme impacto social e econômico em diferentes grupos etários e regiões geográficas2.

O desenvolvimento de doença microvascular específica na retina, no glomérulo renal e nos nervos periféricos, bem como a doença macrovascular aterosclerótica acelerada, que afeta as artérias que irrigam coração, cérebro e extremidades, caracterizam as complicações do diabetes dos tipos 1 e 23,4. A hiperglicemia é o fator primário desencadeador dessas complicações micro e macrovasculares, sendo a formação endógena dos produtos de glicação avançada, também chamados (AGEs) - advanced glycation end-products, um dos principais mecanismos responsáveis pelos danos celulares e teciduais observados nessa doença5-7.

Anos antes de ser atribuído qualquer significado biológico aos AGEs, sabia-se apenas que durante o aquecimento dos alimentos eram formados compostos responsáveis por lhes conferir importantes características organolépticas, gerados pela clássica reação de Maillard8,9. Estudos de biodisponibilidade realizados em humanos, porém, possibilitaram considerar a dieta como a principal fonte exógena de AGEs potencialmente prejudiciais à saúde, sendo a formação destes produtos nos alimentos afetada pela composição em nutrientes, temperatura e pelo método de tratamento térmico aplicado em sua preparação10,11. Há evidências de que os AGEs dietéticos se somam ao pool de AGEs endógenos, favorecendo o surgimento e a progressão das diversas complicações do diabetes2.

A terapia nutricional possui, papel relevante no tratamento do diabetes e na prevenção ou redução do ritmo de desenvolvimento de suas complicações12. As estratégias nutricionais preconizadas atualmente centram-se na proporção em nutrientes e na restrição energética das dietas, mas não consideram o risco relacionado aos métodos de processamento dos alimentos10. A ingestão de AGEs dietéticos é um fator de risco associado às complicações diabéticas ainda pouco reconhecido2.

Esta revisão, com o objetivo de avaliar o papel dos AGEs potencialmente presentes na alimentação no desenvolvimento das complicações diabéticas, divide-se em três seções principais. Primeiramente, apresenta-se um panorama das reações químicas que levam à formação dos AGEs nos alimentos e nos sistemas biológicos. Em seguida, as bases fisiopatológicas que apontam os AGEs como importantes mediadores das complicações diabéticas são descritas. Finalmente, são reveladas diversas evidências que têm sugerido o importante papel dos AGEs presentes na alimentação como um novo fator de risco ambiental para os diabéticos.

Para alcançar tal propósito, procedeu-se a pesquisa de artigos científicos, publicados nos últimos 15 anos, nos bancos de dados Medline, PUBMed, Periódicos CAPES, ScienceDirect e SciELO. Referências obtidas de artigos originais e de revisão também foram utilizadas. As palavras-chave selecionadas para a pesquisa incluíram advanced glycation end-products, Maillard reaction, protein glycation, glycoxidation, glycotoxins, absorption, metabolism, diabetes, agrupadas de maneiras diversas para otimizar a busca. Foram considerados estudos publicados nas línguas inglesa, espanhola, portuguesa e francesa, compreendendo artigos de revisão, ensaios clínicos (estudos de coorte e caso-controle) e experimentais, que trataram dos mecanismos de formação e ação dos produtos de glicação avançada, de seu metabolismo, considerando, ainda, os AGEs potencialmente presentes na alimentação e sua repercussão para o desenvolvimento das complicações diabéticas e as perspectivas de terapias anti-glicantes. Foram utilizados 57 artigos científicos com textos completos dentre os cerca de 450 consultados.

 

PRODUTOS DE GLICAÇÃO AVANÇADA (AGEs)

Os produtos de glicação avançada constituem uma grande variedade de moléculas formadas a partir de interações aminocarbonilo, de natureza não enzimática, entre açúcares redutores ou lipídeos oxidados e proteínas, aminofosfolipídeos ou ácidos nucléicos. Devido à complexidade e à heterogeneidade das reações que podem ocorrer, apenas poucos AGEs foram claramente identificados e podem ser quantificados em estudos laboratoriais. A carboximetilisina (CML), a pirralina e a pentosidina são exemplos de AGEs bem caracterizados e amplamente estudados13,14. Embora parte dos mecanismos que levam à formação dos AGEs permaneçam ainda desconhecidos, a química destas complexas reações pode ser esquematizada, como mostra a Figura 1.

A via clássica da Reação de Maillard inicia-se com a formação de uma base de Schiff instável, gerada pela condensação de um grupamento carbonila de um açúcar redutor, como a glicose, com um grupamento amina, oriundo, por exemplo, do aminoácido lisina, composto especialmente susceptível à reação. Na seqüência, a base de Schiff sofre rearranjos, tornando essa estrutura mais estável, o produto de Amadori, modernamente conhecido como early Maillard reaction products, (early MRPs) ou produtos iniciais da reação de Maillard. A hemoglobina glicosilada e a frutosamina são conhecidos exemplos de produtos de Amadori15. In vivo, a formação dos produtos de Amadori pode ocorrer em um período de dias e, uma vez formado, é praticamente irreversível. Os produtos de Amadori gerados ainda possuem grupos carbonilas reativos, que se condensam com grupos aminas primários accessíveis, dando origem aos produtos avançados da reação de Maillard AGEs2,16.

Mecanismos alternativos de formação de AGEs incluem a chamada via do estresse carbonílico, na qual a oxidação de lipídeos ou de açúcares gera compostos dicarbonílicos intermediários altamente reativos17. A glicólise e a autoxidação de glicose, por exemplo, produzem metilglioxal e glioxal, os quais interagem com aminoácidos para formar AGEs. Estes compostos dicarbonílicos chegam a ser 20 mil vezes mais reativos do que a glicose e são os principais intermediários durante a formação de AGEs in vivo e nos alimentos18.

Adicionalmente, a formação de AGEs in vivo pode envolver neutrófilos, monócitos e macrófagos, os quais, após estímulo inflamatório, produzem mieloperoxidase e a enzima NADPH oxidase, que induzem a formação de AGEs pela oxidação de aminoácidos17.

Os efeitos patológicos dos AGEs estão relacionados à capacidade destes compostos de modificar as propriedades químicas e funcionais das mais diversas estruturas biológicas. A partir da geração de radicais livres, da formação de ligações cruzadas com proteínas ou de interações com receptores celulares, os AGEs promovem, respectivamente, estresse oxidativo, alterações morfofuncionais e aumento da expressão de mediadores inflamatórios, tais como TNF-α, IL-6, e IL-1β. A contribuição dos produtos de glicação avançada e dos produtos iniciais da reação de Maillard para o desenvolvimento e a progressão das complicações diabéticas encontra-se bem evidenciada na literatura7,13,16,17.

 

PRODUTOS DE GLICAÇÃO AVANÇADA E COMPLICAÇÕES DIABÉTICAS

As altas concentrações plasmáticas de glicose, características do diabetes, conduzem ao desenvolvimento de degenerações crônicas como cardiopatia, nefropatia, retinopatia e neuropatia. Como conseqüência, essa doença é considerada a principal causa de cegueira, insuficiência renal, neuropatias debilitantes e doenças cardiovasculares em países desenvolvidos, constituindo-se uma preocupação crescente para as autoridades de saúde em todo o mundo5. Dentre os mecanismos já reconhecidos pelos quais a hiperglicemia leva ao desenvolvimento das lesões vasculares associadas ao diabetes (via do poliol, via da hexosamina, via dos AGEs e via da proteína quinase C), a via de formação dos AGEs é considerada uma das mais importantes19.

Os produtos de glicação avançada podem danificar as células por meio de três mecanismos básicos. O primeiro consiste na modificação de estruturas intracelulares, incluindo aquelas envolvidas com a transcrição gênica. O segundo mecanismo envolve a interação de AGEs com proteínas da matriz extracelular, modificando a sinalização entre as moléculas da matriz e a célula, gerando uma disfunção. O terceiro mecanismo, por fim, refere-se à modificação de proteínas ou lipídeos sanguíneos. As proteínas e os lipídios circulantes modificados podem, então, se ligar a receptores específicos, promovendo a produção de citocinas inflamatórias e de fatores de crescimento, os quais, por sua vez, contribuem para a doença vascular15,19.

A correlação direta dos diferentes tipos de AGEs na patogênese das complicações diabéticas é ainda pouco conhecida. Surpreendentemente, nenhum produto de glicação avançada foi claramente associado a um efeito biológico específico no plano molecular ou celular14. Têm-se apenas algumas associações indiretas como, por exemplo, o fato de os níveis séricos de carboximetilisina estarem aumentados em pacientes diabéticos com retinopatia, embora esse efeito não seja observado naqueles com nefropatia. Sabe-se também que os níveis plasmáticos de pentosidina são altos em ambos os grupos13.

O pool endógeno de AGEs reflete basicamente o balanço cinético de dois processos opostos: a taxa de formação/ingestão de AGEs e a taxa de degradação/eliminação destes produtos por sistemas especializados5. Além disso, fatores genéticos podem influenciar os níveis de AGEs nos indivíduos e, conseqüentemente, a predisposição para o desenvolvimento de outras doenças relacionadas a estes compostos, além do diabetes, tais como a aterosclerose, a artrite, a osteoporose e o mal de Alzheimer20.

O organismo possui defesas naturais responsáveis pela remoção e eliminação dessas glicotoxinas. Os AGEs formados nos componentes teciduais, por exemplo, são degradados a partir da proteólise extracelular ou por células scavenger, como os macrófagos teciduais, que endocitam AGEs via receptores (específicos ou não) e, posteriormente, os liberam como AGE-peptídeos pequenos e solúveis para serem excretados pelos rins15,21,22. A lisozima é, atualmente, alvo de intensa investigação por suas propriedades anti-AGEs, que incluem o aumento do turnover de AGEs efetuado pelos macrófagos, a supressão de eventos proinflamatórios mediados por estas substâncias e o aumento do seu clearance renal23.

A taxa de formação de AGEs pode exceder a capacidade do organismo em degradá-los e, ao longo do tempo, mesmo modestas hiperglicemias podem resultar em significativo acúmulo de AGEs, especialmente em macromoléculas de meia-vida longa, como o colágeno. Isto pode ser bem ilustrado pela progressiva modificação pós-translacional das lentes do cristalino causada por AGEs, levando à formação de catarata, durante o processo de envelhecimento ou, de maneira acelerada, no próprio diabetes. Na presença de hiperglicemia, as reações de glicação ocorrem mais rápida e intensivamente, comprometendo, inclusive, o metabolismo de moléculas de meia-vida curta, como proteínas e lipídios plasmáticos23,24. Os níveis da ApoB-AGE, por exemplo, são, aproximadamente, quatro vezes mais altos em indivíduos diabéticos. A glicação da ApoB, componente da lipoproteína de baixa densidade (LDL), contribui ativamente para a aterosclerose, pela redução do clearance da LDL e da deposição da LDL-AGE na parede vascular25.

Os AGEs também podem ser introduzidos no organismo pela dieta, possivelmente em quantidades que excedem a formação endógena. Os AGEs dietéticos contribuem para os altos níveis circulantes de AGEs observados nos portadores de diabetes, somando-se aos formados endogenamente na modificação de proteínas nativas, na indução da formação de espécies reativas do oxigênio (ROS), na supressão das reservas antioxidantes e na produção de citocinas26. Estudos em animais sugerem que a restrição de AGEs na dieta pode exercer diversos efeitos protetores, como preservação da estrutura morfológica das ilhotas de Langerhans e melhora da sensibilidade à insulina27,28, aumento da concentração sérica das lipoprotéinas de alta densidade (HDL colesterol)28, melhora da cicatrização de feridas no diabetes24 e prevenção da aterosclerose29, da nefropatia30, da restenose após angioplastia31 e do desenvolvimento do diabetes tipo 132. Assim, o controle da ingestão de AGEs, associado ao adequado controle glicêmico, tem emergido como uma estratégia promissora na terapia desses indivíduos2.

 

ALIMENTAÇÃO COMO FONTE DE PRODUTOS DE GLICAÇÃO AVANÇADA

A dieta constitui-se na principal fonte exógena de AGEs e pode exercer uma importante influência no desenvolvimento de diversos quadros patológicos, especialmente do diabetes33.

A possível interferência dos AGEs presentes nos alimentos na fisiologia humana foi ignorada por muito tempo, devido à suposição de que a absorção intestinal destes compostos seria negligenciável. No presente, porém, considerando-se estudos em animais e evidências clínicas, estima-se que o impacto degenerativo dos AGEs derivados da dieta para os tecidos vascular e renal, por exemplo, compete ou até mesmo excede aqueles causados pela hiperglicemia ou pela hiperlipidemia. A dieta é considerada atualmente a mais importante fonte exógena do AGEs26,34,35.

O epitélio intestinal é capaz de absorver os produtos iniciais da reação de Maillard - produtos de Amadori -, bem como os produtos intermediários - os AGEs. Sabe-se, inclusive que mono, di ou tripeptídeos-AGE podem ser transportados através da parede intestinal, embora os mecanismos exatos envolvidos nessa absorção permaneçam desconhecidos17,36. Uma única refeição rica em AGEs é capaz de causar elevação nas concentrações séricas destes compostos em indivíduos saudáveis ou portadores de diabetes37. Aproximadamente 10% dos AGEs ingeridos com a dieta são absorvidos. Da fração absorvida, cerca de 2/3 são retidos no organismo e apenas 1/3 é excretado pela urina, dentro de 48 horas, por indivíduos com função renal normal37. Em quadros de nefropatia, ocorre o comprometimento da detoxificação dos AGEs pelos rins e o conseqüente aumento das concentrações séricas dessas glicotoxinas14. Para esses pacientes a restrição dietética de AGEs representa importante fator de proteção, desde que sua persistência no plasma pode aumentar a susceptibilidade às outras complicações diabé-ticas38,39.

A excreção urinária de AGEs é claramente influenciada pela dieta. Mais de 90% da frutosilisina, furosina e pirralina presentes na urina, por exemplo, são de origem dietética40. Até a presente data, no entanto, as informações sobre absorção, biodistribuição e eliminação de AGEs dietéticos são limitadas; a maior parte dos estudos detalha os efeitos da dieta nas concentrações de AGEs, in vivo, com base apenas em técnicas imunoquimicas ou medidas fluorescentes inespecíficas, as quais não revelam dados quantitativos de compostos individuais14,40.

Diversos fatores afetam a formação de AGEs no alimento, sendo a composição em nutrientes e o processamento (método, duração e temperatura) os principais determinantes do seu conteúdo em AGEs9,10. O tempo e a temperatura de cozimento podem aumentar em até cinco vezes o conteúdo de AGEs no alimento, expresso em carboximetilisina10. Apesar da imensa variedade de compostos que podem se formar, poucos têm sido identificados e quantificados em alimentos, limitando as informações sobre o seu conteúdo na alimentação14. Alguns dos AGEs detectados in vivo foram originalmente identificados em alimentos, como a CML, um dos produtos finais de reações de glicoxidação e lipoxidação e um importante marcador monitorado em estudos laboratoriais41.

Goldberg et al.10 avaliaram os efeitos dos diversos métodos de preparo no conteúdo de AGEs, determinando CML em 250 itens alimentares comumente consumidos pela população norte americana. A lista com os resultados desta pesquisa foi publicada pelo American Diabetes Association e é parcialmente reproduzida no Anexo. A análise desse documento permite verificar a influência de diversos fatores na formação de AGEs em alimentos, mesmo que vários dos itens apresentados façam parte do hábito alimentar específico da população norte americana e os AGEs tenham sido mensurados por um único tipo, dentre os vários compostos possivelmente presentes nas amostras analisadas.

A composição em nutrientes influencia de maneira evidente os valores dessas glicotoxinas nos alimentos. Observa-se que aqueles ricos em lipídios, como a manteiga, a margarina e o queijo parmesão, apresentam as maiores concentrações de AGEs. Sugere-se que os produtos gerados pela reação de oxidação lipídica catalisem a formação dessas substâncias, até mesmo em produtos nos quais o conteúdo protéico é negligenciável; nestes casos, a presença de grupamentos amino dos fosfolipídeos pode justificar a presença de AGEs. Outro componente que pode acelerar a formação de AGEs, considerando o papel das espécies reativas de oxigênio no processo, é o ferro; apenas um exemplo permitiria uma análise comparativa nesse sentido, que seria o da carne de frango escura grelhada, entretanto além de consistir em um único caso, foi submetida a um processo de desidratação por uma hora.

Verifica-se, ainda, que o grupo dos alimentos protéicos, como carnes e queijos, apresenta proporcionalmente mais AGEs que os grupos dos alimentos mais abundantes em carboidratos, como cereais, leguminosas e algumas bebidas, o que sugere uma influência importante das reações de oxidação lipídica para a formação de AGEs nos alimentos. Nos grupos dos alimentos ricos em carboidratos, por sua vez, evidencia-se o fato de que alguns produtos industrializados, como cereais matinais, biscoitos e batatas do tipo chips ou fast food apresentam os maiores conteúdos em AGEs. No grupo das bebidas, os sucos naturais e o leite desnatado apresentam proporcionalmente mais baixo teor de AGEs, em contraposição aos altos valores encontrados na fórmula láctea infantil. Deve-se considerar que diversas técnicas de processamento empregadas pela indústria podem promover a formação de AGEs nos alimentos, especialmente quando relacionadas à desidratação e ao aquecimento a altas temperaturas.

Métodos de preparo que utilizam temperaturas superiores a 170°C, como fritar, assar e grelhar, potencializam a formação de AGEs, enquanto a cocção dos alimentos sob temperaturas mais brandas, em torno de 100°C, por períodos curtos de tempo e em presença de umidade, como o cozimento em água ou em vapor, contribui para o menor conteúdo dietético em AGEs. Verifica-se, no entanto, em todos os grupos, que a temperatura e o método de cocção foram mais críticos para a geração de AGEs que o tempo empregado no processamento. Isto é evidente, por exemplo, nos valores mais altos de AGEs das amostras de peito de frango frito por 8 minutos (73.896 U/g), quando comparadas com amostras cozidas por 1 hora (11.236 U/g).

É importante destacar a função determinante dos métodos de preparo no conteúdo de glicotoxinas da dieta. Estudos clínicos em humanos comprovaram uma associação positiva entre o consumo de alimentos fritos, assados ou grelhados e as concentrações séricas de AGEs, de marcadores inflamatórios e de AGE-LDL11,42-44.

Outro aspecto que tem atraído o interesse dos pesquisadores é a presença de compostos que apresentam propriedades de antiglicação e/ou antioxidantes nos alimentos, os quais podem oferecer potencial terapêutico para os portadores de diabetes ou de outras doenças associadas ao acúmulo degenerativo de AGEs. Embora nenhum alimento ou componente alimentar seja ainda especificamente indicado como um redutor de AGEs in vivo, algumas substâncias demonstraram efeitos anti-AGE importantes e merecem investigações adicionais, tais como piridoxamina16,45, alilcisteína (componente do extrato de alho)46, compostos fenólicos47-53, vitaminas C e E47, tiamina54, taurina55 e carnosina56,57.

A influência da carnosina, no contexto apresentado, merece um comentário adicional, uma vez que encerra um paradoxo interessante: é um peptídeo a que se atribui um potencial efeito de antiglicação encontrado nas carnes que, por sua vez, pelas características de seu preparo, podem consistir em uma das principais fontes de AGEs na alimentação. O conteúdo em carnosina, inclusive, decresce com o tratamento térmico57. De qualquer modo, seja para reduzir a formação de AGEs, seja para preservar o conteúdo em carnosina, o cozimento a temperaturas mais brandas continua sendo a recomendação mais apropriada.

Nos últimos anos, estudos intervencionais em humanos têm demonstrado uma importante associação entre o conteúdo alimentar de AGEs e o desenvolvimento das complicações do diabetes. Verificou-se, por exemplo, que o mais baixo consumo de AGEs, determinado não por diferença de composição da dieta, mas pela variação do tempo e temperatura de preparo dos alimentos, promoveu a redução dos níveis circulantes de AGEs, dos níveis séricos de mediadores inflamatórios11 e de LDL glicada ou oxidada43, em pacientes diabéticos, e dos níveis circulantes de AGEs, em portadores de insuficiência renal42. Estima-se que em uma refeição ocidental convencional (rica em proteína e em gordura, preparada sob altas temperaturas) haja entre 12 e 22 milhões de unidades de produtos de glicação avançada, os quais podem ser parcialmente absorvidos e distribuídos pelo sistema circulatório nos diversos tecidos, contribuindo para o estado pró-inflamatório associado ao diabetes11.

 

CONSIDERAÇÕES FINAIS

As informações apresentadas nesta revisão apontam para o fato de que os produtos de glicação avançada presentes na alimentação constituem importantes determinantes do pool endógeno desses produtos e, conseqüentemente, da toxicidade associada a esses compostos no contexto das complicações crônicas do diabetes. A restrição dietética de AGEs, portanto, tem emergido como uma nova recomendação para os portadores dessa enfermidade, inserido no princípio do bom controle glicêmico, objetivo já bem estabelecido da terapia nutricional do paciente diabético.

O processamento dos alimentos a altas temperaturas (>170°C) potencializa a formação dos AGEs e alterações relativamente simples, como adotar o cozimento a temperaturas próximas de 100ºC, em presença de água, por curto período de tempo, como forma de preparo, podem ter uma repercussão significativa na progressão desta doença e na melhoria da qualidade de vida desses indivíduos, devendo ser previstas em seu planejamento alimentar.

Adicionalmente, a implicação do estresse oxidativo na formação de AGEs e os benefícios já reconhecidos dos antioxidantes naturais para a saúde humana reforçam a recomendação do consumo de alimentos vegetais, preferencialmente crus. Nesse quadro, investigações adicionais das propriedades de antiglicação de compostos presentes nos alimentos podem oferecer novas perspectivas no tratamento do diabetes.

Os desafios que permanecem presentes na modulação dietética dos AGEs incluem, ainda, a detecção e a caracterização das diferentes substâncias formadas nos alimentos, bem como a exata contribuição de cada composto na patogênese das diversas complicações do diabetes. Por extensão, a definição de métodos de identificação confiáveis que possibilitem a mensuração dessas estruturas nos fluidos ou nos tecidos corporais e nos alimentos, permitiria o estabelecimento de biomarcadores sensíveis no monitoramento do paciente diabético.

COLABORAÇÃO

L.T. SEARA concebeu a idéia, participou da elaboração do projeto de pesquisa, da busca bibliográfica, da discussão dos resultados e da elaboração do artigo. S.L. OLIVEIRA participou da busca bibliográfica, da discussão dos resultados e da elaboração do artigo. J.H.P. BARBOSA participou da elaboração do projeto de pesquisa, da busca bibliográfica, da redação inicial, da discussão dos resultados e da elaboração do artigo.

 

REFERÊNCIAS

1. Zimmet P, Alberti KGMM, Shaw J. Global and societal implications of the diabetes epidemic. Nature. 2001; 414(13):782-7.         [ Links ]

2. Peppa M, Uribarri J, Vlassara H. Glucose, advanced glycation end products, and diabetes complications: what is new and what works. Clin Diabetes. 2003; 21(4):186-7.         [ Links ]

3. Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature. 2001; 414(13):813-20.         [ Links ]

4. Nishikawa T, Edelstein D, Brownlee M. The missing link: a single unifying mechanism for diabetic complications. Kidney Int Suppl. 2000; 58(77): 26-30.         [ Links ]

5. Jakus V, Rietbrock N. Advanced glycation end products and the progress of diabetic vascular complications. Physiol Res. 2004; 53(2):131-42.         [ Links ]

6. Baynes JW. The Maillard hypothesis on aging: time to focus on DNA. Ann NY Acad Sci. 2002; 959:3 60-7.         [ Links ]

7. Monnier VM, Sell DR, Genuth S. Glycation products as markers and predictors of the progression of diabetic complications. Ann NY Acad Sci. 2005; 1043:567-81.         [ Links ]

8. Martins SIFS, Jongen WMF, Boekel MAJSV. A review of Maillard reaction in food and implications to kinetic modelling. Trends Food Sci Technol. 2000; 11(9-10):364-73.         [ Links ]

9. Nunes CS, Baptista AO. Implicações da reação de Maillard nos alimentos e nos sistemas biológicos. Rev Port Ciên Vet. 2001; 96(538):53-9.         [ Links ]

10. Goldberg T, Cai W, Peppa M, Dardaine V, Baliga BS, Uribarri J, et al. Advanced glycoxidation end products in commonly consumed foods. J Am Diet Assoc. 2004; 104(8):1287-91.         [ Links ]

11. Vlassara H, Cai W, Crandall J, Goldberg T, Oberstein R, Dardaine V, et al. Inflamatory mediators are induced by dietary glycotoxins, a major risk factor for diabetic angiopathy. Proc Natl Acad Sci. 2002; 99(24):15596-601.         [ Links ]

12. American Diabetes Association. Nutrition recommendations and interventions for diabetes: a position statement of the American Diabetes Association. Diabetes Care. 2008; 31(Suppl 1): S61-78.         [ Links ]

13. Ahmed N. Advanced glycation end-products-role in pathology of diabetic complications. Diabetes Res Clin Pract. 2005; 67(1):3-21.         [ Links ]

14. Henle T. AGEs in food: do they play a role in uremia? Kidney Int Suppl. 2003; 63(84):145-7.         [ Links ]

15. Monnier VM. Intervention against the Maillard reaction in vivo. Arch Biochem Biophys. 2003; 419(1):1-15.         [ Links ]

16. Bierhaus A, Hofman MA, Ziegler R, Nauroth PP. AGEs and their interaction with AGE-receptors in vascular disease and diabetes mellitus. I. The AGE concept. Cardiov Res. 1998; 37(3):586-600.         [ Links ]

17. Huebschmann AG, Regensteiner JG, Vlassara H, Reusch JEB. Diabetes and advanced glycoxidation end products. Diabetes Care. 2006; 29(6):1420-32.         [ Links ]

18. Meade SJ, Miller AG, Gerrard JA. The role of dicarbonyl compounds in non-enzimatic crosslinking: a structure-activity study. Bioorg Med Chem. 2003; 11(6):853-62.         [ Links ]

19. Brownlee M. The pathobiology of diabetic complications: a unifying mecanism. Diabetes. 2005; 54(6):1615-25.         [ Links ]

20. Leslie RDG, Beyan H, Sawtell P, Boehm BO, Spector TD, Snieder H. Level of an advanced glycated end product is genetically determined: a study of normal twins. Diabetes. 2003; 52(9):2441-4.         [ Links ]

21. Kim W, Hudson BI, Moser B, Guo J, Rong LL, Qu W, et al. Receptor for advanced glycation end products and Its ligands: a journey from the complications of diabetes to its pathogenesis. Ann NY Acad Sci. 2005; 1043:553-61.         [ Links ]

22. Lapolla A, Fedele D, Reitano R, Bonfante L, Pastori G, Segraglia R, et al. Advanced glycation end products/peptides. Ann NY Acad Sci. 2005; 1043: 1-9.         [ Links ]

23. Vlassara H, Palace MR. Diabetes and advanced glycation end-products. J Intern Med. 2002; 251(2): 87-101.         [ Links ]

24. Peppa M, Brem H, Ehrlich P, Zhang J, Cai W, Li Z, et al. Adverse effects of dietary glycotoxins on wound healing in genetically diabetic mice. Diabetes. 2003; 52(11):2805-13.         [ Links ]

25. Bucala R, Makita Z, Vega G, Grundy S, Koschinsky T, Cerami A, et al. Modification of low density lipoprotein by advanced glycation end products contributes to the dyslipidemia of diabetes and renal insufficiency. Proc Natl Acad Sci. 1994; 91(9):9441-5.         [ Links ]

26. Vlassara H. Advanced glycation in health and disease. Role of the modern environment. Ann NY Acad Sci. 2005; 1043:452-60.         [ Links ]

27. Sandu O, Song K, Cai W, Zheng F, Uribarri J, Vlassara H. insulin resistance and type 2 diabetes in high-fat-fed mice are linked to high glycotoxin intake. diabetes. 2005; 54(8):2314-19.         [ Links ]

28. Hofmann S, Dong HJ, Li Z, Cai W, Altomonte J, Thung SN, et al. Improved insulin sensitivity is associated with restricted intake of dietary glycoxidation products in db/db mouse. Diabetes. 2002; 51(7):2082-9.         [ Links ]

29. Lin R, Choudhury RP, Cai W, Lu M, Fallon JT, Fisher EA, et al. Dietary glycotoxins promote diabetic atherosclerosis in apolipoprotein E-deficient mice. Atherosclerosis. 2003;168(2):213-20.         [ Links ]

30. Zheng F, He C, Cai W, Hattori M, Steffes M, Vlassara H. Prevention of diabetic nephropathy in mice by a diet low in glycoxidation products. Diabetes Metab Res Rev. 2002; 18(3):224-37.         [ Links ]

31. Lin R, Reis ED, Dore AT, Lu M, Ghodsi N, Fallon JT, et al. Lowering of dietary advanced glycation endproducts (AGE) reduces neointimal formation after arterial injury in genetically hypercholesterolemic mice. Atherosclerosis. 2002; 163(2):303-11.         [ Links ]

32. Peppa M, He C, Hattori M, McEvoy R, Zheng F, Vlassara H. Fetal or neonatal low-glycotoxin environment prevents autoimmune diabetes in NOD mice. Diabetes. 2003; 52(6):1441-8.         [ Links ]

33. Vlassara H, Palace MR. Glycoxidation: the menace of diabetes and aging. Mt Sinai J Med. 2003; 70(4): 232-41.         [ Links ]

34. Uribarri J, Cai W, Sandu O, Peppa M, Goldberg T, Vlassara H. Diet-derived advanced glycation end products are major contributors to the body's AGE pool and induce inflamation in health subjects. Ann NY Acad Sci. 2005; 1043:461-6.         [ Links ]

35. Chappey O, Dosquet C, Wautier MP, Wautier JL. Advanced glycation end products, oxidant stress and vascular lesions. Eur J Clin Invest. 1997; 27(2):97-108.         [ Links ]

36. Grunwald S, Krause R, Bruch M, Henle T, Brandsch M. Transepithelial flux of early and advanced glycation compounds across Caco-2 cell monolayers and their interaction with intestinal amino acid and peptide transport systems. Br J Nutr. 2006; 95(6):1221-8.         [ Links ]

37. Koschinsky T, He C, Mitsuhashi T, Bucala R, Liu C, Buenting C, et al. Orally absorbed reactive glycation products (glicotoxins): an environmental risk factor in diabetic nephropathy. Proc Natl Acad Sci. 1997; 94(12):6476-9.         [ Links ]

38. Schwenger V, Morath C, Schonfelder K, Klein W, Weigel K, Deppisch R, et al. An oral load of the early glycation compound lactuloselysine fails to accumulate in the serum of uraemic patients. Nephrol Dial Transplant. 2006; 21(2):383-8.         [ Links ]

39. Cooper ME. Importance of advanced glycation end products in diabetes-associated cardiovascular and renal disease. Am J Hipertens. 2004; 17(12 Pt 2): 31-8.         [ Links ]

40. Föster A, Kühne Y, Henle T. Studies on absorption and elimination of dietary Maillard reaction products. Ann NY Acad Sci. 2005; 1043:474-81.         [ Links ]

41. Thorpe SR, Baynes JW. CML: a brief history. Int Congr Ser. 2002; 1245:91-9.         [ Links ]

42. Uribarri J, Peppa M, Cai W, Goldberg T, Lu M, He C, et al. Restriction of dietary glicotoxins reduces excessive advanced glycation end products in renal failure patients. J Am Soc Nephrol. 2003; 14(3):728-31.         [ Links ]

43. Cai W, He JC, Zhu L, Peppa M, Lu C, Uribarri J, et al. High levels of dietary advanced glycation end products transform low-dersity lipoprotein into a potent redox-sensitive mitogen-activated protein kinase stimulant in diabetic patients. Circulation. 2004; 110(3):285-91.         [ Links ]

44. Stirban A, Negrean M, Stratmann B, Gawlowski T, Horstmann T, Gotting C, et al. Benfotiamine prevents macro and microvascular endothelial dysfunction and oxidative stress following a meal rich in advanced glycation end products in individuals with type 2 diabetes. Diabetes Care. 2006; 29(9):2064-71.         [ Links ]

45. Reddy VP, Beyaz A. Inhibitors of the Maillard reaction and AGE breakers as therapeutics for multiple diseases. Drug Discov Today. 2006; 11(13/14):646-54.         [ Links ]

46. Ahmad MS, Ahmed N. Antiglycation properties of aged garlic extract: possible role in prevention of diabetic complications. J Nutr. 2006; 136(3 Suppl): S796-9.         [ Links ]

47. Osawa T, Kato Y. Protective role of antioxidative food factors in oxidative stress caused by hyperglycemia. Ann NY Acad Sci. 2005; 1043: 440-51.         [ Links ]

48. Babu PVA, Sabitha KE, Shyamaladevi CS. Green tea impedes dyslipidemia, lipid peroxidation, protein glycation and ameliorates Ca2+-ATPase and Na+/K+-ATPase activity in the heart of streptozotocin-diabetic rats. Chem Biol Interact. 2006; 162(2):157-64.         [ Links ]

49. Bousová I, Martin J, Jahodár R, Dusek J, Palicka V, Drsata J. Evaluation of in vitro effects of natural substances of plant origin using a model of protein glicoxidation. J Pharm Biomed Anal. 2005; 37(5): 957-62.         [ Links ]

50. Higdon JV, Frei B. Tea catechins polyphenols: health effects, metabolism, and antioxidants functions. Crit Rev in Food Sci Nutr. 2003; 43(1):89-143.         [ Links ]

51. Lunceford N, Gugliucci A. Ilex paraguaiensis extracts inhibit AGE formation more efficiently than green tea. Fitoterapia. 2005; 76(5):419-27.         [ Links ]

52. Pari L, Venkateswaran S. Effect of an aqueous extract of phaseolus vulgaris on the properties of tail tendon collagen of rats with streptozotocin-induced diabetes. Braz J Med Biol Res. 2003; 36(7):861-70.         [ Links ]

53. Mustata GT, Rosca M, Biemel KM, Reihl O, Smith MA, Viswanathan A, et al. Paradoxical effects of green tea (Camellia sinensis) and antioxidant vitamins in diabetic rats. Diabetes. 2005; 54(2): 517-26.         [ Links ]

54. Babaei-Jadidi R, Karachalias N, Ahmed N, Battah S, Thornalley PJ. Prevention of incipient diabetic nephropathy by high-dose thiamine and benfothiamine. Diabetes. 2003; 52 (8):2110-20.         [ Links ]

55. McCarty MF. The low-AGE content of low-fat vegan diets could benefit diabetics - though concurrent taurine supplementation may be needed to minimize endogenous AGE production. Med Hypotheses. 2005; 64(2):394-8.         [ Links ]

56. Hobart LJ, Seibel I, Yeargans GS, Seidler NW. Anti-crosslinking properties of carnosine: significance of histidine. Life Sci. 2004; 75(11):1379-89.         [ Links ]

57. Bauchart C, Rémond D, Chambon C, Mirand PP, Savary-Auzeloux I, Reynès C, et al. Small peptides (<5 kDa) found in ready-to-eat beef meat. Meat Sci. 2006; 74(4):658-66.         [ Links ]

 

 

Recebido em: 7/4/2006
Versão final reapresentada em: 14/5/2008
Aprovado em: 8/9/2008