Vnitr Lek 2014, 60(9):720-724

AGEs a RAGE - konečné produkty pokročilé glykace a jejich receptor v otázkách a odpovědích

Marta Kalousová, Tomáš Zima*
Ústav lékařské biochemie a laboratorní diagnostiky 1. LF UK a VFN Praha, přednosta prof. MUDr. Tomáš Zima, DrSc., MBA

Konečné produkty pokročilé glykace (advanced glycation end products - AGEs) hrají významnou roli v patogenezi řady chronických onemocnění a jejich komplikací, především diabetických komplikací, aterosklerózy, komplikací chronických onemocnění ledvin a neurodegenerativních onemocnění. Tyto látky vznikají neenzymatickou glykací a jejich tvorba je potencována vlivem karbonylového stresu. AGEs tvoří heterogenní skupinu látek a patří mezi ně např. karboxymetyllyzin, pentozin, metylglyoxallyzin dimer, vesperlyzin, imidazolony a další. AGEs jednak modifikují proteiny a mění jejich fyzikální a chemické vlastnosti, jednak mají účinky zprostředkované přes receptory, z nichž nejznámější, ale ne jediný, je receptor RAGE (receptor pro konečné produkty pokročilé glykace). RAGE je receptor multiligandový, váže také HMGB1 (high mobility group box protein 1), S100 proteiny či amyloidové fibrily. Vazba ligand na tento receptor má za následek aktivaci řady signálních cest včetně indukce oxidačního stresu a aktivace nukleárního faktoru κB a následnou prozánětlivou odpověď v závislosti na buněčném typu. AGEs a RAGE se spolu s dalšími mechanizmy - hexosaminovou cestou, polyolovou cestou, poruchou metabolizmu lipidů, aktivací proteinkinázy C, oxidačním stresem a zánětlivou reakcí spoluúčastní v patogenezi diabetických komplikací. Terapeuticky je možné snižovat endogenní tvorbu AGEs, ovlivnit přísun AGEs do organizmu stravou a jejich absorpci ve střevě či stimulovat jejich degradaci.

Klíčová slova: AGEs; diabetes mellitus; karbonylový stres; konečné produkty pokročilé glykace; oxidační stres; RAGE; receptor pro AGEs; sRAGE; zánět

AGEs and RAGE - advanced glycation end-products and their receptor in questions and answers

Advanced glycation end products (AGEs) play an important role in the pathogenesis of chronic diseases and their complications, especially diabetic complications, atherosclerosis, complications of chronic kidney diseases and neurodegenerative diseases. These substances are formed via non-enzymatic glycation and their formation is potentiated in case of carbonyl stress. AGEs are represented by a heterogeneous group of compounds, e.g. carboxymethyllysine, pentosine, methylglyoxallysin dimer, vesperlysine, imidazolones etc. AGEs can modify proteins and so change their physical and chemical properties and can act also via specific receptors, among them RAGE (receptor for advanced glycation end products) is the best known but not the unique one. RAGE is a multiligand receptor capable to bind also HMGB1 (high mobility group box protein 1), S100 proteins or amyloid fibrils. RAGE - ligand interactions results to activation of a variety of signaling pathways including oxidative stress and activation of nuclear factor κB and subsequent proinflammatory response depending on the cell type. AGEs and RAGE together with further mechanisms - hexosamine pathway, polyol pathway, lipid metabolism disorder, activation of proteinkinase C, oxidative stress and inflammatory reaction take part in the pathogenesis of diabetic complications. Terapeuticaly it is possible to decrease endogenous formation of AGEs, influence the AGEs intake to the organism and their absorption in the intestine or stimulate their degradation.

Keywords: AGEs; advanced glycation end-products; carbonyl stress; diabetes mellitus; inflammation; oxidative stress; RAGE; receptor for AGEs; sRAGE

Vloženo: 26. červen 2014; Přijato: 17. červenec 2014; Zveřejněno: 1. září 2014  Zobrazit citaci

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Kalousová M, Zima T. AGEs a RAGE - konečné produkty pokročilé glykace a jejich receptor v otázkách a odpovědích. Vnitr Lek. 2014;60(9):720-724.
Sdílet...
Stáhnout citaci
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Zobrazit celý článek

    Reference

    1. Maillard LC. Action des acides amines sur les sucres; formacion des melaniodines par voie methodique. CR Acad Sci 1912; 154: 66-68.
    2. Garlick RL, Mazer JS, Chylack jr. LT et al. Nonenzymatic glycation of human lens crystallin. Effect of aging and diabetes mellitus. J Clin Invest 1984; 74(5): 1742-1749. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    3. Brownlee M, Vlassara H, Cerami A. Nonenzymatic glycosylation and the pathogenesis of diabetic complications. Ann Intern Med 1984; 101(4): 527-537. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    4. Vishwanath V, Frank KE, Elmets CA et al. Glycation of skin collagen in type I diabetes mellitus. Correlation with long-term complications. Diabetes 1986; 35(8): 916-921. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    5. Makita Z, Radoff S, Rayfield EJ et al. Advanced glycosylation end products in patients with diabetic nephropathy. N Engl J Med 1991; 325(12): 836-842. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    6. Ritz E, Deppisch R, Nawroth P. Toxicity of uremia - does it come from AGE? Nephrol Dial Transplant 1994; 9(1): 1-2. Přejít k původnímu zdroji...
    7. Vlassara H. Serum advanced glycosylation end products: a new class of uremic toxins? Blood Purif 1994; 12(1): 54-59. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    8. Vitek MP, Bhattacharya K, Glendening JM et al. Advanced glycation end products contribute to amyloidosis in Alzheimer disease. Proc Natl Acad Sci USA 1994; 91(11): 4766-4770. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    9. Neeper M, Schmidt AM, Brett J et al. Cloning and expression of a cell surface receptor for advanced glycosylation end products of proteins. J Biol Chem 1992; 267(21): 14998-15004. Přejít k původnímu zdroji...
    10. Sparvero LJ, Asafu-Adjei D, Kang R et al. RAGE (Receptor for Advanced Glycation Endproducts), RAGE ligands, and their role in cancer and inflammation. J Transl Med 2009; 7: 17. Dostupné z DOI: <http://doi:10.1186/1479-5876-7-17>. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    11. Krechler T, Jáchymová M, Mestek O et al. Soluble receptor for advanced glycation end-products (sRAGE) and polymorphisms of RAGE and glyoxalase I genes in patients with pancreas cancer. Clin Biochem 2010; 43(10-11): 882-886. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    12. Miyata T, van Ypersele de Strihou C, Kurokawa K et al. Alterations in nonenzymatic biochemistry in uremia: Origin and significance of "carbonyl stress" in long-term uremic complications. Kidney Int 1999; 55(2): 389-399. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    13. Koenig RJ, Blobstein SH, Cerami A. Structure of carbohydrate of hemoglobin AIc. J Biol Chem 1977; 252(9): 2992-2997. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    14. Ames JM. Evidence against dietary advanced glycation endproducts being a risk to human health. Mol Nutr Food Res 2007; 51(9): 1085-1090. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    15. Sebeková K, Somoza V. Dietary advanced glycation endproducts (AGEs) and their health effects - PRO. Mol Nutr Food Res 2007; 51(9): 1079-1084. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    16. Koschinski T, He CJ, Mitsuhashi T et al. Orally absorbed reactive glycation products (glycotoxins): an enviromantal risk factor in diabetic nephropathy. Proc Natl Acad Sci USA 1997; 94(12): 6474-6479. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    17. Vlassara H, Cai W, Crandall J et al. Inflammatory mediators are induced by dietary glycotoxins, a major risk factor for diabetic angiopathy. Proc Natl Acad Sci USA 2002; 99(24): 15596-15601. Erratum in: Proc Natl Acad Sci USA 2003; 100(2): 763. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    18. Faist V, Ebersdobler HF. Metabolic transit and in vivo effects of melanoidins and precursor compounds deriving from the Maillard reaction. Ann Nutr Metab 2001; 45(1): 1-12. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    19. Hofmann MA, Drury S, Fu C et al. RAGE mediates a novel proinflammatory axis: a central cell surface receptor for S100/calgranulin polypeptides. Cell 1999; 97(7): 889-901. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    20. Hori O, Brett J, Slattery T et al. The receptor for advanced glycation end products (RAGE) is a cellular binding site for amphoterin. Mediation of neurite outgrowth and co-expression of rage and amphoterin in the developing nervous system. J Biol Chem 1995; 270(43): 25752-25761. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    21. Yan SD, Chen X, Fu J et al. RAGE and amyloid-beta peptide neurotoxicity in Alzheimer's disease. Nature 1996; 382 (6593): 685-691. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    22. Hitomi J, Yamaguchi K, Kikuchi Y et al. A novel calcium-binding protein in amniotic fluid, CAAF1: its molecular cloning and tissue distribution. J Cell Sci 1996; 109(Pt 4): 805-815. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    23. Bianchi ME. DAMPs, PAMPs and alarmins: all we need to know about danger. J Leukoc Biol 2007; 81(1): 1-5. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    24. Pietzsch J, Hoppmann S. Human S100A12: a novel key player in inflammation? Amino Acids 2009; 36(3): 381-389. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    25. Sims GP, Rowe DC, Rietdijk ST et al. HMGB1 and RAGE in inflammation and cancer. Annu Rev Immunol 2010; 28: 367-388. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    26. Hodgkinson CP, Laxton RC, Patel K et al. Advanced glycation end-product of low density lipoprotein activates the toll-like 4 receptor pathway implications for diabetic atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2008; 28(12): 2275-2281. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    27. Vlassara H. The AGE-receptor in the pathogenesis of diabetic complications. Diabetes Metab Res Rev 2001; 17(6): 436-443. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    28. Park JS, Gamboni-Robertson F, He Q et al. High mobility group box 1 protein interacts with multiple Toll-like receptors. Am J Physiol Cell Physiol 2006; 290(3): C917-C924. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    29. Liliensiek B, Weigand MA, Bierhaus A et al. Receptor for advanced glycation end products (RAGE) regulates sepsis but not the adaptive immune response. J Clin Invest 2004; 113(11): 1641-1650. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    30. Yamamoto Y, Kato I, Doi T et al. Development and prevention of advanced diabetic nephropathy in RAGE-overexpressing mice. J Clin Invest 2001; 108(2): 261-268. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    31. Hudson BI, Stickland MH, Futers TS et al. Effects of novel polymorphisms in the RAGE gene on transcriptional regulation and their association with diabetic retinopathy. Diabetes 2001; 50(6): 1505-1511. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    32. Kanková K, Stejskalová A, Hertlová M et al. Haplotype analysis of the RAGE gene: identification of a haplotype marker for diabetic nephropathy in type 2 diabetes mellitus. Nephrol Dial Transplant 2005; 20(6): 1093-1102. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    33. Hudson BI, Carter AM, Harja E et al. Identification, classification, and expression of RAGE gene splice variants. FASEB J 2008; 22(5): 1572-1580. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    34. Zhang L, Bukulin M, Kojro E et al. Receptor for advanced glycation end products is subjected to protein ectodomain shedding by metalloproteinases. J Biol Chem 2008; 283 (51): 35507-35516. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    35. Park SJ, Kleffmann T, Hessian PA. The G82S polymorphism promotes glycosylation of the receptor for advanced glycation end products (RAGE) at asparagine 81: comparison of wild-type rage with the G82S polymorphic variant. J Biol Chem 2011; 286(24): 21384-21392. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    36. Osawa M, Yamamoto Y, Munesue S et al. De-N-glycosylation or G82S mutation of RAGE sensitizes its interaction with advanced glycation endproducts. Biochim Biophys Acta 2007; 1770(10): 1468-1474. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    37. Kalousová M, Jáchymová M, Mestek O et al. Receptor for advanced glycation end products - soluble form and gene polymorphisms in chronic haemodialysis patients. Nephrol Dial Transplant 2007; 22(7): 2020-2026. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    38. Jang Y, Kim JY, Kang SM et al. Association of the Gly82Ser polymorphism in the receptor for advanced glycation end products (RAGE) gene with circulating levels of soluble RAGE and inflammatory markers in nondiabetic and nonobese Koreans. Metabolism 2007; 56(2): 199-205. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    39. Kalousová M, Jáchymová M, Germanová A et al. Genetic predisposition to advanced glycation end products toxicity is related to prognosis of chronic hemodialysis patients. Kidney Blood Press Res 2010; 33(1): 30-36. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    40. Barua M, Jenkins EC, Chen W et al. Glyoxalase I polymorphism rs2736654 causing the Ala111Glu substitution modulates enzyme activity - implications for autism. Autism Res 2011; 4(4): 262-270. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    41. Kalousová M et al. Patobiochemie ve schématech. Grada Publishing: Praha 2006. ISBN 80-247-1522-8.
    42. Kalousová M. Uremické toxiny - základní charakteristika. Farmakoterapie review 2014; 7: 4.
    43. Metz TO, Alderson NL, Thorpe SR et al. Pyridoxamine, an inhibitor of advanced glycation and lipoxidation reactions: a novel therapy for treatment of diabetic complications. Arch Biochem Biophys 2003; 419(1): 41-49. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    44. Stirban A, Negrean M, Stratmann B 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): 2064-2071. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    45. Vlassara H, Uribarri J, Cai W et al. Effects of sevelamer on HbA1c, inflammation, and advanced glycation end products in diabetic kidney disease. Clin J Am Soc Nephrol 2012; 7(6): 934-942. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    46. Ueda S, Yamagishi S, Takeuchi M et al. Oral adsorbent AST-120 decreases serum levels of AGEs in patients with chronic renal failure. Mol Med 2006; 12(7-8): 180-184. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...
    47. Coughlan MT, Forbes JM, Cooper ME. Role of the AGE crosslink breaker, alagebrium, as a renoprotective agent in diabetes. Kidney Int 2007; 72(Suppl 106): S54-S60. Přejít k původnímu zdroji... Přejít na PubMed...

    Zpět na obsah


    Vnitřní lékařství

    Vážená paní, pane,
    upozorňujeme Vás, že webové stránky, na které hodláte vstoupit, nejsou určeny široké veřejnosti, neboť obsahují odborné informace o léčivých přípravcích, včetně reklamních sdělení, vztahující se k léčivým přípravkům. Tyto informace a sdělení jsou určena výhradně odborníkům dle §2a zákona č.40/1995 Sb., tedy osobám oprávněným léčivé přípravky předepisovat nebo vydávat (dále jen odborník).
    Vezměte v potaz, že nejste-li odborník, vystavujete se riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob, pokud byste získané informace nesprávně pochopil(a) či interpretoval(a), a to zejména reklamní sdělení, která mohou být součástí těchto stránek, či je využil(a) pro stanovení vlastní diagnózy nebo léčebného postupu, ať už ve vztahu k sobě osobně nebo ve vztahu k dalším osobám.

    Prohlašuji:

    1. že jsem se s výše uvedeným poučením seznámil(a),
    2. že jsem odborníkem ve smyslu zákona č.40/1995 Sb. o regulaci reklamy v platném znění a jsem si vědom(a) rizik, kterým by se jiná osoba než odborník vstupem na tyto stránky vystavovala.

    Ne
    Ano

    Pokud vaše prohlášení není pravdivé, upozorňujeme Vás,
    že se vystavujete riziku ohrožení svého zdraví, popřípadě i zdraví dalších osob.