ernährung als entzündungstrigger wie lässt sich der age ... · ernährung als...

Ernährung als Entzündungstrigger

Wie lässt sich der AGE-Spiegel durch Ernährungsumstellung senken?

Dr. rer. nat. Cornelia Doebis IMD Berlin

• glykierte Stoffwechselprodukte

• entstehen, wenn Proteine, Lipide oder Nukleinsäuren durch

Zucker „vernetzt“ werden (Glykation), ohne dass Enzyme

beteiligt sind (Unterschied zur Glykosilierung)

• dabei binden reduzierte Zucker an die freien Aminogruppen von

Proteinen/Lipiden/Nukleinsäuren (Maillard-Reaktion)

Was sind Advanced glycation endproducts (AGEs) ?

Protein Lipid

Nukleinsäure

AGEs

Amadori- produkt

z.B. HbA1c

Stunden Tage

Wochen Monate

Oxidativer Stress

+

Maillard-Reaktion

NH2

SchiffscheBase

Zucker

+

AGEs können endogen und exogen entstehen

Serum- oder Gewebeproteine

• Bildung der AGEs sind ein normaler Prozess des

Stoffwechsels

ABER:

• sehr hohe Konzentrationen und die Ablagerung im

Gewebe machen sie pathogen

Abb. modifiziert nach M. Pall, Lehrstuhl Biochemie Washington State University ML Quelle: „Explaining Unexplained Illnesses“

AGEs

AGEs sind auf zwei Wegen Trigger für Entzündungen

AGEs

AGEs

AGEs sind auf zwei Wegen Trigger für Entzündungen

AGEs OXIDATIVER STRESS

ENTZÜNDUNG

AGEs induzieren proentzündliche Mediatoren und oxidativen Stress

AGEs lassen sich im Serum bestimmen

Entzündung

Oxidativer Stress

• induzieren oxidativen Stress

• fördern die Inflammation

Rezeptor-unabhängig:

• lagern sich im ZNS, Muskel- und Gefäßgewebe ab und

„verschlacken“ die Matrix

• stören die Funktion regulierender Enzyme

Schädigende Effekte der AGEs

• Diabetes

• Kardiovaskuläre Erkrankungen

• Nierenerkrankungen

• Sarkopenie

• Morbus Alzheimer

• Parkinson

• Katarakt

Ablagerung der AGEs im Gewebe führt zu Zellalterung, Gewebe-Inflammation und neurodegenerativen Prozessen

• Hyperglykämie und oxidativer Stress

⇒ verstärkte Bildung von AGEs

• AGEs nehmen Schlüsselrolle bei der Pathogenese ein

• v.a. bei mikrovaskulären Erkrankungen:

− Retinopathie

− Nephropathie

AGEs und Diabetes

Amadori- produkt

z.B. HbA1c

Vorführender

Präsentationsnotizen

Hyperglykämie entsteht durch die verminderte Aufnahme der Glukose in die Zellen aufgrund von zu wenig Insulin oder Insulinresistenz

AGEs und Ernährung

Maillard-Reaktion in der Lebensmittelindustrie

M.A.J.S. van Boekel. Formation of flavour compounds in the Maillard reaction. Biotechnology Advances 24 (2006) 230– 233

Vorführender


Aus Gründen der Sicherheit bzw. Haltbarkeit werden heutzutage viele Nahrungsmittel gekocht bzw. hitzebehandelt. Weitere Gründe sind die Geschmackssteigerung, Farbe und Aussehen.

• Tierische Lebensmittel, die viel Fett und Proteine enthalten, sind

reich an AGEs (z.B. Fleisch, Käse…)

• Fett hat höheren AGE-Gehalt

• mageres rohes Fleisch enthält aber auch viele AGEs

⇒ fettfreies Muskelgewebe enthält hoch-reaktive Aminolipide und

reduzierende Zucker (z.B. Fructose)

• Fleisch wird in größeren Mengen verzehrt als Fett

• Grillen, Braten, Rösten und Hitzetrocknen fördern am stärksten

die AGE-Bildung

• Hitze fördert die Neubildung von AGEs um das 10- bis 100-fache

Einfluss der Lebensmittel bzw. Lebensmittelzubereitung

• Käse mit hohem Fettanteil und gereifter Käse enthalten

viele AGEs

⇒ Ursache: Pasteurisierung und/oder Lagerung über längeren

Zeitraum bei Raumtemperatur

• Fetthaltige Aufstriche (Butter, Rahmkäse, Margarine,

Mayonnaise) enthalten viele AGEs (entstehen im Rahmen

der Herstellung) gefolgt von Ölen


• Kohlenhydrat-haltige Lebensmittel (Gemüse, Früchte, Vollkorn,

Milch) enthalten geringere Mengen an AGEs, selbst nach dem

Kochen, weil:

− enthalten mehr Wasser

− höhere Level an Antioxidantien und Vitaminen

− Polysaccharide bestehen v.a. aus nicht-reduzierten Zuckern

Aber:

− Darreichungsform entscheidend

− hohe AGE-Konzentrationen z.B. bei Crackern, Chips und

Keksen

− aufgenommene Menge pro Tag entscheidend!


• Low fat Milch hat niedrigere AGE-Konzentration als Vollmilch

⇒ auch Erhitzen erhöht AGEs nur mäßig

• Milchprodukte mit hohem Feuchtigkeitsgehalt (Joghurt, Pudding

oder Eiscreme) haben eher niedrige AGE-Werte


Dünsten Garen

Kochen

Grillen Frittieren Braten

Feuchtigkeit

• niedrigere Temperaturen

• feuchte Hitze

• kürzere Garzeiten

• säuerliche Zutaten (Zitrone, Essig)

⇒ niedriger oder saurer pH-Wert verringert AGE-Bildung

AGE-Bildung kann reduziert werden

Rindfleisch gebraten mit und ohne Marinade

Essig Zitronensaft

roh ohne Marinade mit Marinade

Uribarri J et al., J Am Diet Assoc (2010)

Vorbefund

Kontrolle nach 4 Monaten

• Fructose > > Glucose

• Aufnahme von AGEs abhängig vom Proteinverdau im

Gastrointestinaltrakt und Darmintegrität/-permeabilität

(leaky gut!)

• Abbau von AGEs abhängig von der Nierenfunktion

• Raucher ja/nein

• oxidativer Stress ja/nein

Zuckeraufnahme und AGE-Konzentration korrelieren nicht zwingend!

Vorführender


Schlechte Proteinverdauung von exogen aufgenommenen AGEs + erhöhte Permeabilität => höhere AGE-Spiegel

Substanzen, welche die AGE-Reduktion unterstützen

Synthetische Substanzen: • Aminoguanidin • Benfotiamin

Nenna A, Res Cardiovasc Med (2015)

Vorführender


Adenoguanidine = erster bekannter AGE-Inhibitor Benfotiamin = Wasser- und Fettlösliche Form des Vitamin B1; in manchen Ländern als Medikament eingestuft, in anderen als Nahrungsergänzungsmittel => pharmazeutische Mittel haben oft unerwünschte Nebenwirkungen => Verwendung natürlicher Substanzen

Synthetische Substanzen: • Aminoguanidin • Benfotiamin Natürliche Substanzen: • Cranberries • Granatapfel • Taurin • Helmkraut

Substanzen, welche die AGE-Reduktion unterstützen

Vorführender


Metformin und Adenoguanidine = bekannte Antidiabetika => pharmazeutische Mittel haben oft unerwünschte Nebenwirkungen => Verwendung natürlicher Substanzen

Cranf1b = Oligosaccharid-angereicherte Fraktion (Arabinose = 25%, Galactose = 5%, Glucose = 47%, Xylose = 23%)

Sun J et al., Journal of Berry Research 6 (2016)

Cranberries

Vorführender


Aminoguanidine = klassischer AGEs Inhibitor Cranberries enthalten u.a. Phenole, die zur Subklasse der Flavonoide gehören => zahlreiche Effekte (antioxidant, antimicrobial, antiinflammatory, anticancer, and anti-diabetic effects) und proanthocyanidins Aber auch die enthaltenen Oligosaccharide haben Effekte!

Granatapfel

Granatapfel-Extrakt aufgereinigte Komponenten

Liu W J et al., Food & Function (2014)

Inhi

bitio

n

Vorführender


Punicalagin (Hauptbestandteil) und Ellagic acid => Ellagsäure; findet sich auch in Himbeeren, Erdbeeren und Brombeeren

Taurin • Abbauprodukt der Aminosäuren Cystein und Methionin • v.a. in Meeresfrüchten enthalten

Ito T et al., Amino Acids (2012)

Vorführender


Schematic representation of potential pathways involved in the beneficial action of taurine against hyperglycemia-induced endothelial dysfunction. Taurine can inhibit (i) AGE production, (ii) oxidized LDL (oxLDL) production through scavenging malondialdehyde (MDA) and hypochlorous acid (HClO), (iii) HClO-dependent NO reduction, and (iv) leulocyte–endothelium interaction

Helmkraut (Scutellaria alpina, Scutellaria altissima)

Grzegorczyk-Karolak I et al., Molecules 2016

Sprossen Wurzeln

S. alpina

S. altissima

Vorführender


antiglycation assay, in which bovine serum albumin served as the model protein and glucose and fructose as the glycating agents

Antioxidantien (Auswahl):

• Glutathion (ACC-Substitution)

• Kupfer, Selen, Mangan, Molybdän

• Coenzym Q10

• Vitamine C und E

Oxidativen Stress senken

Laborprofil „antioxidative Kapazität“

Empfehlungen zur Senkung der AGEs

• Ernährungsumstellung (Art und Menge)

• Zubereitung der Lebensmittel

Zucker-/AGE-Gehalt UND Zubereitung sind entscheidend!

Bild-Quelle: Wikipedia.de

• Ernährungsumstellung (Art und Menge)

• Zubereitung der Lebensmittel

• Rauchentwöhnung

• Antioxidantien

• AGE-arme Diät v.a. wichtig bei Diabetikern, Patienten mit

chronischer Entzündung und Patienten mit gestörter

Nierenfunktion

Empfehlungen zur Senkung der AGEs

Vorführender


Die wichtigsten Mechanismen für den Abbau der AGE-modifizierten Gewebs- und Zellstrukturen sind die extrazelluläre Proteolyse sowie der AGE-Rezeptor-vermittelte intrazelluläre Abbau in Zellen, z.B. durch Gewebsmakrophagen. Die Makrophagen lysieren die AGEs zu niedrigmolekularen, löslichen Peptiden, die über die Niere ausgeschieden werden (15). Die Ausscheidung der AGEs ist abhängig von der Nierenfunktion und nimmt parallel zur Kreatinin-Clearance ab (12, 16).

Patentieninformation:

ISBN: 978-3-639-84154-1

Literaturempfehlung:

ernährung als entzündungstrigger wie lässt sich der age ... · ernährung als...

Documents