Advanced glycation end-product
એડવાન્સ્ડ ગ્લાયકેશન એન્ડ પ્રોડક્ટ્સ (એ. જી. ઇ.) એ પ્રોટીન અથવા લિપિડ છે જે શર્કરાના સંપર્કમાં આવવાના પરિણામે ગ્લાયકેટેડ બને છે. તેઓ ડાયાબિટીસ, એથરોસ્ક્લેરોસિસ, ક્રોનિક કિડની રોગ અને અલ્ઝાઇમર રોગ જેવા ઘણા ડીજનરેટિવ રોગોના વૃદ્ધત્વ અને વિકાસ અથવા બગડવામાં સંકળાયેલા બાયો-માર્કર છે. આહારના સ્રોતો પ્રાણીઓમાંથી મેળવેલા ખોરાક કે જે ચરબી અને પ્રોટીનથી ભરપૂર હોય છે તે સામાન્ય રીતે વય-સમૃદ્ધ હોય છે અને રસોઈ દરમિયાન વધુ વય રચના માટે સંવેદનશીલ હોય છે. જો કે, માત્ર ઓછા પરમાણુ વજનના એજીઈ આહાર દ્વારા શોષાય છે, અને શાકાહારીઓમાં બિન-શાકાહારીઓની તુલનામાં એકંદર એજીઈની વધુ સાંદ્રતા જોવા મળે છે. તેથી, તે અસ્પષ્ટ છે કે શું આહારની ઉંમર રોગ અને વૃદ્ધત્વમાં ફાળો આપે છે, અથવા માત્ર અંતર્જનિત ઉંમર (જે શરીરમાં ઉત્પન્ન થાય છે) મહત્વની છે કે કેમ. આ આહારને સંભવિત નકારાત્મક રીતે ઉંમરને પ્રભાવિત કરવાથી મુક્ત કરતું નથી, પરંતુ સંભવિત રીતે સૂચવે છે કે આહારની ઉંમર આહારના અન્ય પાસાઓ કરતાં ઓછું ધ્યાન આપવાની પાત્ર હોઈ શકે છે જે લોહીમાં શર્કરાના સ્તરમાં વધારો અને ઉંમરની રચના તરફ દોરી જાય છે. ઉંમરની અસરો શરીરમાં લગભગ દરેક પ્રકારના કોષ અને અણુને અસર કરે છે અને તે વૃદ્ધત્વ અને કેટલાક વય-સંબંધિત ક્રોનિક રોગોનું એક પરિબળ હોવાનું માનવામાં આવે છે. તેઓ ડાયાબિટીસ મેલિટસની વાહિની ગૂંચવણોમાં કારણભૂત ભૂમિકા ભજવે છે તેવું પણ માનવામાં આવે છે. ડાયાબિટીસ ધરાવતા દર્દીઓમાં હાયપરગ્લાયકેમિઆને કારણે ઓક્સિડેટીવ તણાવ જેવી ચોક્કસ રોગવિજ્ઞાનની પરિસ્થિતિઓમાં એ. જી. ઇ. ઉત્પન્ન થાય છે. સગર્ભાવસ્થાના ડાયાબિટીસમાં પણ ઉંમર બળતરા વિરોધી મધ્યસ્થી તરીકે ભૂમિકા ભજવે છે. કાર્ડિયોવેસ્ક્યુલર રોગના સંદર્ભમાં, ઉંમર કોલેજનના ક્રોસ-લિંકિંગને પ્રેરિત કરી શકે છે, જે ધમનીની દિવાલોમાં વેસ્ક્યુલર સ્ટિફનિંગ અને લો-ડેન્સિટી લિપોપ્રોટીન કણો (એલડીએલ) ને ફસાવવાનું કારણ બની શકે છે. ઉંમર એલ. ડી. એલ. ના ગ્લાયકેશનનું કારણ પણ બની શકે છે જે તેના ઓક્સિડેશનને પ્રોત્સાહન આપી શકે છે. ઓક્સિડાઇઝ્ડ એલ. ડી. એલ. એથરોસ્ક્લેરોસિસના વિકાસમાં મુખ્ય પરિબળોમાંનું એક છે. છેવટે, એજીઇ આરએજીઇ (અદ્યતન ગ્લાયકેશન એન્ડ પ્રોડક્ટ્સ માટે રીસેપ્ટર) સાથે જોડાઈ શકે છે અને ઓક્સિડેટીવ તણાવ તેમજ વેસ્ક્યુલર એન્ડોથેલિયલ કોષોમાં બળતરા માર્ગોને સક્રિય કરી શકે છે. અન્ય રોગોમાં ઉંમરને અલ્ઝાઇમર રોગ, રક્તવાહિની રોગ અને સ્ટ્રોકમાં સામેલ કરવામાં આવી છે. જે પદ્ધતિ દ્વારા એજીઈ નુકસાનને પ્રેરિત કરે છે તે ક્રોસ-લિંકિંગ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા થાય છે જે અંતઃકોશિક નુકસાન અને એપોપ્ટોસિસનું કારણ બને છે. તેઓ સ્ફટિકીય લેન્સમાં ફોટોસેન્સિટાઇઝર્સ બનાવે છે, જે મોતિયા વિકાસ માટે અસરો ધરાવે છે. સ્નાયુનું ઘટેલું કાર્ય પણ ઉંમર સાથે સંકળાયેલું છે. પેથોલોજી એજીઇમાં પેથોલોજીકલ અસરોની શ્રેણી હોય છે, જેમ કેઃ વેસ્ક્યુલર અભેદ્યતામાં વધારો. ધમનીની જડતામાં વધારો નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડમાં દખલ કરીને વેસ્ક્યુલર ફેલાવાનું અવરોધ. ઓક્સિડાઇઝિંગ એલડીએલ. વિવિધ પ્રકારના સાયટોકીન્સના સ્ત્રાવને પ્રેરિત કરવા માટે મેક્રોફેજ, એન્ડોથેલિયલ અને મેસાન્જિયલ સહિત બંધનકર્તા કોષો. ઓક્સિડેટીવ તણાવમાં વધારો. ડાયાબિટીક વ્યક્તિઓમાં હિમોગ્લોબિન-એ. જી. ઈ. નું સ્તર ઊંચું હોય છે અને પ્રાયોગિક નમૂનાઓમાં અન્ય એ. જી. ઈ. પ્રોટીન સમયની સાથે એકઠા થતા દર્શાવવામાં આવ્યા છે, જે ડાયાબિટીક ઉંદરોના રેટિના, લેન્સ અને રેનલ કોર્ટેક્સમાં 5-20 અઠવાડિયાના સમયગાળામાં 5-50 થી વધે છે. ઉંમરની રચનાના અવરોધથી ડાયાબિટીક ઉંદરોમાં નેફ્રોપથીની હદમાં ઘટાડો થયો. તેથી, જે પદાર્થો ઉંમરની રચનાને અટકાવે છે તે રોગની પ્રગતિને મર્યાદિત કરી શકે છે અને ઉંમર-મધ્યસ્થ રોગના ઉપચારમાં ઉપચારાત્મક હસ્તક્ષેપો માટે નવા સાધનો પ્રદાન કરી શકે છે. એ. જી. ઇ. માં ચોક્કસ સેલ્યુલર રીસેપ્ટર્સ હોય છે; જે શ્રેષ્ઠ લાક્ષણિકતા ધરાવે છે તે આર. એ. જી. ઇ. કહેવાય છે. એન્ડોથેલિયમ, મોનોન્યુક્લિયર ફેગોસાઇટ્સ અને લિમ્ફોસાઇટ્સ પર સેલ્યુલર આરએજીઇની સક્રિયકરણ મુક્ત રેડિકલની પેઢી અને બળતરા જનીન મધ્યસ્થીઓની અભિવ્યક્તિને ચાલુ કરે છે. ઓક્સિડેટીવ તણાવમાં આવા વધારા ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળ એન. એફ.-કે. બી. ના સક્રિયકરણ તરફ દોરી જાય છે અને એથરોસ્ક્લેરોસિસ સાથે સંકળાયેલા એન. એફ.-કે. બી. નિયંત્રિત જનીનોની અભિવ્યક્તિને પ્રોત્સાહન આપે છે. પ્રતિક્રિયાશીલતા પ્રોટીન સામાન્ય રીતે તેમના લાઇસિન અવશેષો દ્વારા ગ્લાયકેટેડ થાય છે. મનુષ્યોમાં, સેલ ન્યુક્લિયસમાં હિસ્ટોન્સ લાઇસિનમાં સૌથી સમૃદ્ધ હોય છે, અને તેથી ગ્લાયકેટેડ પ્રોટીન એન (6)-કાર્બોક્સીમિથાઇલલાઈસિન (સીએમએલ) બનાવે છે. અદ્યતન ગ્લાયકેશન એન્ડ પ્રોડક્ટ્સ માટે રીસેપ્ટરમાંથી આરએજીઇ ઉપનામ ધરાવતું રીસેપ્ટર, ઘણા કોષો પર જોવા મળે છે, જેમાં એન્ડોથેલિયલ કોષો, સરળ સ્નાયુઓ, ફેફસાં, યકૃત અને કિડની જેવી પેશીઓમાંથી રોગપ્રતિકારક તંત્રના કોષો સામેલ છે. આ રીસેપ્ટર, જ્યારે ઉંમરને બંધનકર્તા બનાવે છે, ત્યારે એથરોસ્ક્લેરોસિસ, અસ્થમા, સંધિવા, મ્યોકાર્ડિયલ ઇન્ફાર્ક્શન, નેફ્રોપથી, રેટિનોપેથી, પિરિઓડોન્ટિટિસ અને ન્યુરોપથી જેવા ઉંમર અને ડાયાબિટીસ સંબંધિત ક્રોનિક ઇન્ફ્લેમેટરી રોગોમાં ફાળો આપે છે. આ પ્રક્રિયાના પેથોજેનેસિસની ધારણા એ. જી. ઈ. બંધન પછી પરમાણુ પરિબળ કપ્પા બી (એન. એફ.-κ. બી.) ના સક્રિયકરણ માટે કરવામાં આવી હતી. NF-κB ઘણા જનીનોને નિયંત્રિત કરે છે જે બળતરામાં સામેલ હોય છે. બાયોએનાલિટીકલ અને ઇમ્યુનોલોજીકલ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને ઉંમરને શોધી શકાય છે અને તેનું પ્રમાણ નક્કી કરી શકાય છે. ક્લિયરેન્સ ક્લિયરેન્સમાં, અથવા જે દરે પદાર્થને શરીરમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે અથવા સાફ કરવામાં આવે છે, તે જાણવા મળ્યું છે કે એ. જી. ઈ. નું સેલ્યુલર પ્રોટીઓલિસિસ-પ્રોટીનનું ભંગાણ-એ. જી. ઈ. પેપ્ટાઇડ્સ અને "એ. જી. ઈ. ફ્રી એડક્ટ્સ" (એક એમિનો એસિડ સાથે બંધાયેલ એ. જી. ઈ. એડક્ટ્સ) ઉત્પન્ન કરે છે. આ પછીના, પ્લાઝ્મામાં મુક્ત થયા પછી, પેશાબમાં વિસર્જન કરી શકાય છે. તેમ છતાં, પ્રોટીઓલિસિસ માટે બાહ્યકોષીય મેટ્રિક્સ પ્રોટીનનો પ્રતિકાર તેમના અદ્યતન ગ્લાયકેશન અંતિમ ઉત્પાદનોને દૂર કરવા માટે ઓછા અનુકૂળ બનાવે છે. જ્યારે એજીઇ મુક્ત એડક્ટ્સ સીધા પેશાબમાં મુક્ત થાય છે, ત્યારે એજીઇ પેપ્ટાઇડ્સ પ્રોક્સિમલ ટ્યુબ્યુલના ઉપકલા કોષો દ્વારા એન્ડોસાયટોઝ થાય છે અને પછી એજીઇ એમિનો એસિડ ઉત્પન્ન કરવા માટે એન્ડોલિસોસોમલ સિસ્ટમ દ્વારા અધોગતિ પામે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આ એસિડ પછી કિડનીની અંદરની જગ્યા અથવા લ્યુમેનમાં વિસર્જન માટે પરત કરવામાં આવે છે. એજીઇ મુક્ત એડક્ટ્સ એ મુખ્ય સ્વરૂપ છે જેના દ્વારા એજીઇ પેશાબમાં વિસર્જન થાય છે, જેમાં એજીઇ-પેપ્ટાઇડ્સ ઓછા પ્રમાણમાં થાય છે પરંતુ ક્રોનિક કિડની નિષ્ફળતા ધરાવતા દર્દીઓના પ્લાઝ્મામાં એકઠા થાય છે. મોટા, બાહ્યકોષીય રીતે મેળવેલા એ. જી. ઈ. પ્રોટીન રેનલ કોર્પસિકલના ભોંયરામાં રહેલા પટલમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી અને તેને પહેલા એ. જી. ઈ. પેપ્ટાઇડ્સ અને એ. જી. ઈ. મુક્ત એડક્ટ્સમાં ઘટાડવું આવશ્યક છે. પેરિફેરલ મેક્રોફેજ તેમજ લીવર સાઇનસોઇડલ એન્ડોથેલિયલ કોષો અને કુપફર કોષોને આ પ્રક્રિયામાં સામેલ કરવામાં આવ્યા છે, જો કે લીવરની વાસ્તવિક જીવનની સંડોવણી વિવાદિત રહી છે. બોમનના કેપ્સ્યૂલમાં પ્રવેશવામાં અસમર્થ મોટા એજીઈ પ્રોટીન એન્ડોથેલિયલ અને મેસાન્જિયલ કોષો પરના રીસેપ્ટર્સ અને મેસાન્જિયલ મેટ્રિક્સ સાથે જોડાવા માટે સક્ષમ છે. આર. એ. જી. ઈ. નું સક્રિયકરણ ટી. એન. એફ. બી. એ. સહિત વિવિધ પ્રકારના સાયટોકીન્સના ઉત્પાદનને પ્રેરિત કરે છે, જે મેટાલોપ્રોટીનેઝના અવરોધમાં મધ્યસ્થી કરે છે અને મેસાન્જિયલ મેટ્રિક્સનું ઉત્પાદન વધારે છે, જે ગ્લોમેરુલોસ્ક્લેરોસિસ તરફ દોરી જાય છે અને અસામાન્ય રીતે ઉચ્ચ વય સ્તર ધરાવતા દર્દીઓમાં કિડનીના કાર્યમાં ઘટાડો કરે છે. પેશાબના વિસર્જન માટે યોગ્ય એકમાત્ર સ્વરૂપ હોવા છતાં, એ. જી. ઈ. ના ભંગાણ ઉત્પાદનો-એટલે કે, પેપ્ટાઇડ્સ અને ફ્રી એડક્ટ્સ-એ. જી. ઈ. પ્રોટીન કરતાં વધુ આક્રમક હોય છે જેમાંથી તેઓ મેળવવામાં આવે છે, અને તેઓ ડાયાબિટીસના દર્દીઓમાં સંબંધિત પેથોલોજીને ટકાવી શકે છે, હાયપરગ્લાયકેમિઆ નિયંત્રણમાં આવ્યા પછી પણ. કેટલાક એ. જી. ઈ. માં જન્મજાત ઉત્પ્રેરક ઓક્સિડેટીવ ક્ષમતા હોય છે, જ્યારે આર. એ. જી. ઈ. ના સક્રિયકરણ દ્વારા એન. એ. ડી. (પી.) એચ. ઓક્સિડેઝનું સક્રિયકરણ અને મિટોકોન્ડ્રીયલ પ્રોટીનને નુકસાન જે મિટોકોન્ડ્રીયલ તકલીફ તરફ દોરી જાય છે તે પણ ઓક્સિડેટીવ તણાવને પ્રેરિત કરી શકે છે. 2007ના એક અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે વૃદ્ધાવસ્થા ઓક્સિડેટીવ તણાવમાં વધારો કરીને NRK-49F કોષોમાં TGF-β1, CTGF, Fn mRNAની અભિવ્યક્તિમાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે, અને સૂચવ્યું હતું કે ઓક્સિડેટીવ તણાવનું અવરોધ ડાયાબિટીક નેફ્રોપથીમાં જિન્કગો બિલોબા અર્કની અસરને આધાર આપી શકે છે. લેખકોએ સૂચવ્યું હતું કે એન્ટીઑકિસડન્ટ ઉપચાર એ. જી. ઇ. ના સંચય અને પ્રેરિત નુકસાનને રોકવામાં મદદ કરી શકે છે. અંતે, અસરકારક મંજૂરી જરૂરી છે, અને કિડનીની તકલીફને કારણે વૃદ્ધાવસ્થામાં વધારો કરનારાઓને કિડની ટ્રાન્સપ્લાન્ટની જરૂર પડી શકે છે. ડાયાબિટીસના દર્દીઓમાં કે જેમની ઉંમરનું ઉત્પાદન વધે છે, કિડનીને નુકસાન એ પછીના પેશાબમાંથી ઉંમરને દૂર કરવાનું ઘટાડે છે, જે હકારાત્મક પ્રતિસાદ લૂપ બનાવે છે જે નુકસાનના દરમાં વધારો કરે છે. 1997 ના એક અભ્યાસમાં, ડાયાબિટીસ અને તંદુરસ્ત વિષયોને 100 ગ્રામ ફ્રુક્ટોઝ સાથે અથવા વગર રાંધેલા ઇંડાના સફેદ (56 ગ્રામ પ્રોટીન) નું એક જ ભોજન આપવામાં આવ્યું હતું; ફ્રુક્ટોઝ સાથેના ભોજનથી ઉંમરની રોગપ્રતિકારક શક્તિમાં 200 ગણો વધારો થયો હતો. સંભવિત ઉપચાર વય એ ચાલુ સંશોધનનો વિષય છે. ત્રણ ઉપચારાત્મક અભિગમો છેઃ ઉંમરની રચનાને અટકાવવી, ક્રોસ લિંક્સની રચના થયા પછી તેને તોડવી અને તેની નકારાત્મક અસરોને અટકાવવી. પ્રયોગશાળામાં વયની રચનાને રોકવા માટે મળી આવેલા સંયોજનોમાં વિટામિન સી, એગ્મેટીન, બેન્ફોટાઇમિન, પાયરિડોક્સામાઇન, આલ્ફા-લિપોઇક એસિડ, ટૌરિન, પિમેગેડિન, એસ્પિરિન, કાર્નોસિન, મેટફોર્મિન, પિઓગ્લિટાઝોન અને પેન્ટોક્સિફાઈલિનનો સમાવેશ થાય છે. લિપોઇક એસિડ અથવા પોડોકાર્પિક એસિડ દ્વારા ટી. આર. પી. એ.-1 રીસેપ્ટરનું સક્રિયકરણ મિથાઈલગ્લાયઓક્સલના બિનઝેરીકરણને વધારીને એ. જી. ઇ. એસ. ના સ્તરને ઘટાડવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જે કેટલાક એ. જી. ઇ. ના મુખ્ય પુરોગામી છે. ઉંદરો અને ઉંદર પરના અભ્યાસોમાં જાણવા મળ્યું છે કે રેઝવેરાટ્રોલ અને કર્ક્યુમિન જેવા કુદરતી ફીનોલ એ. જી. ઈ. ની નકારાત્મક અસરોને અટકાવી શકે છે. એવા સંયોજનો કે જે કેટલીક હાલની એજી ક્રોસ લિંક્સને તોડવાનું માનવામાં આવે છે તેમાં એલાગેબ્રિયમ (અને સંબંધિત એએલટી-462, એએલટી-486, અને એએલટી-946) અને એન-ફેનાસિલ થિયાઝોલિયમ બ્રોમાઇડનો સમાવેશ થાય છે. એક ઈન વિટ્રો અભ્યાસ દર્શાવે છે કે રોસ્મેરિનિક એસિડ એ. એલ. ટી.-711ની એ. જી. ઈ. તોડવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે. જો કે, એવું કોઈ એજન્ટ જાણીતું નથી કે જે સૌથી સામાન્ય એજ, ગ્લુકોસેપેનને તોડી શકે, જે માનવ પેશીઓમાં અન્ય કોઈપણ ક્રોસ-લિંકિંગ એજ કરતાં 10 થી 1,000 ગણું વધુ સામાન્ય દેખાય છે. બીજી બાજુ, કેટલાક રસાયણો, જેમ કે એમિનોગુઆનિડાઇન, 3-ડીઓક્સીગ્લૂકોસોન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને એજીઈની રચનાને મર્યાદિત કરી શકે છે. ગ્લાયકોસિલેશન ગ્લાયોક્સાલેઝ સિસ્ટમ મિથાઈલગ્લાયૉક્સલ કાચો ખોરાકવાદ એન (6)-કાર્બોક્સીમિથાઇલસાઇન લિપોફસ્કિન સંદર્ભો બાયોમોલેક્યુલ્સ પોસ્ટ-ટ્રાન્સલેશનલ મોડિફિકેશન સેનેસેન્સ એડવાન્સ્ડ ગ્લાયકેશન એન્ડ-પ્રોડક્ટ્સ પણ જુઓ.