Advanced glycation end-product
उन्नत ग्लाइकेशन अंत उत्पाद (ए. जी. ई.) प्रोटीन या लिपिड होते हैं जो शर्करा के संपर्क में आने के परिणामस्वरूप ग्लाइकेटेड हो जाते हैं। वे उम्र बढ़ने और मधुमेह, एथेरोस्क्लेरोसिस, पुरानी गुर्दे की बीमारी और अल्जाइमर जैसी कई अपक्षयी बीमारियों के विकास या बिगड़ने में शामिल एक जैव-सूचक हैं। आहार स्रोत पशु-व्युत्पन्न खाद्य पदार्थ जो वसा और प्रोटीन में उच्च होते हैं, आम तौर पर आयु-समृद्ध होते हैं और खाना पकाने के दौरान आगे आयु गठन के लिए प्रवण होते हैं। हालांकि, केवल कम आणविक वजन वाली आयु आहार के माध्यम से अवशोषित होती है, और शाकाहारियों में मांसाहारियों की तुलना में समग्र आयु की उच्च सांद्रता पाई गई है। इसलिए, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या आहार की आयु रोग और उम्र बढ़ने में योगदान देती है, या क्या केवल अंतर्जात आयु (शरीर में उत्पादित) मायने रखती है। यह आहार को उम्र को संभावित रूप से नकारात्मक रूप से प्रभावित करने से मुक्त नहीं करता है, लेकिन संभावित रूप से इसका तात्पर्य है कि आहार की उम्र आहार के अन्य पहलुओं की तुलना में कम ध्यान देने योग्य हो सकती है जिससे रक्त शर्करा का स्तर बढ़ जाता है और उम्र बढ़ जाती है। उम्र के प्रभाव शरीर में लगभग हर प्रकार की कोशिका और अणु को प्रभावित करते हैं और इन्हें उम्र बढ़ने और कुछ उम्र से संबंधित पुरानी बीमारियों का एक कारक माना जाता है। ऐसा भी माना जाता है कि वे मधुमेह की संवहनी जटिलताओं में एक कारक भूमिका निभाते हैं। आयु कुछ रोगजनक स्थितियों में उत्पन्न होती है, जैसे कि मधुमेह के रोगियों में हाइपरग्लाइसेमिया के कारण ऑक्सीडेटिव तनाव। जेस्टेशनल डायबिटीज में भी उम्र सूजनरोधी मध्यस्थ के रूप में भूमिका निभाती है। हृदय रोग के संदर्भ में, आयु कोलेजन के परस्पर संबंध को प्रेरित कर सकती है, जो धमनी की दीवारों में संवहनी कठोरता और कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन कणों (एल. डी. एल.) के प्रवेश का कारण बन सकती है। आयु एल. डी. एल. के ग्लाइकेशन का कारण भी बन सकती है जो इसके ऑक्सीकरण को बढ़ावा दे सकती है। ऑक्सीकृत एल. डी. एल. एथेरोस्क्लेरोसिस के विकास में प्रमुख कारकों में से एक है। अंत में, ए. जी. ई. आर. ए. जी. ई. (उन्नत ग्लाइकेशन एंड उत्पादों के लिए रिसेप्टर) से जुड़ सकते हैं और ऑक्सीडेटिव तनाव के साथ-साथ संवहनी एंडोथेलियल कोशिकाओं में सूजन मार्गों को सक्रिय कर सकते हैं। अन्य रोगों में आयु को अल्जाइमर रोग, हृदय रोग और आघात में शामिल किया गया है। वह तंत्र जिसके द्वारा आयु क्षति को प्रेरित करता है, क्रॉस-लिंकिंग नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से होता है जो इंट्रासेल्युलर क्षति और एपोप्टोसिस का कारण बनता है। वे क्रिस्टलीय लेंस में फोटोसेंसिटाइज़र बनाते हैं, जिसका मोतियाबिंद के विकास पर प्रभाव पड़ता है। मांसपेशियों के कार्य में कमी उम्र के साथ भी जुड़ी हुई है। पैथोलॉजी एजीई में कई प्रकार के पैथोलॉजिकल प्रभाव होते हैं, जैसे किः संवहनी पारगम्यता में वृद्धि। धमनी की कठोरता में वृद्धि नाइट्रिक ऑक्साइड के साथ हस्तक्षेप करके संवहनी फैलाव का अवरोध। ऑक्सीकरण एल. डी. एल.। विभिन्न प्रकार के साइटोकिन्स के स्राव को प्रेरित करने के लिए मैक्रोफेज, एंडोथेलियल और मेसैंजियल सहित बाइंडिंग कोशिकाएं। ऑक्सीडेटिव तनाव में वृद्धि। मधुमेह वाले व्यक्तियों में हीमोग्लोबिन-ए. जी. ई. का स्तर बढ़ जाता है और प्रयोगात्मक मॉडलों में अन्य ए. जी. ई. प्रोटीन को समय के साथ जमा होने के लिए दिखाया गया है, जो मधुमेह वाले चूहों के रेटिना, लेंस और गुर्दे के प्रांतस्था में 5-20 सप्ताह की अवधि में 5-50 गुना से बढ़ रहा है। आयु गठन के अवरोध ने मधुमेह चूहों में नेफ्रोपैथी की सीमा को कम कर दिया। इसलिए, जो पदार्थ आयु के गठन को रोकते हैं, वे रोग की प्रगति को सीमित कर सकते हैं और आयु-मध्यस्थता रोग के उपचार में चिकित्सीय हस्तक्षेप के लिए नए उपकरण प्रदान कर सकते हैं। ए. जी. ई. में विशिष्ट सेलुलर रिसेप्टर्स होते हैं; सबसे अच्छी विशेषता वाले वे होते हैं जिन्हें आर. ए. जी. ई. कहा जाता है। एंडोथेलियम, मोनोन्यूक्लियर फागोसाइट्स और लिम्फोसाइट्स पर सेलुलर आरएजीई की सक्रियता मुक्त कणों की पीढ़ी और सूजन जीन मध्यस्थों की अभिव्यक्ति को ट्रिगर करती है। ऑक्सीडेटिव तनाव में इस तरह की वृद्धि से प्रतिलेखन कारक एन. एफ.-के. बी. सक्रिय हो जाता है और एथेरोस्क्लेरोसिस से जुड़े एन. एफ.-के. बी. विनियमित जीन की अभिव्यक्ति को बढ़ावा मिलता है। प्रतिक्रियाशीलता प्रोटीन आमतौर पर अपने लाइसिन अवशेषों के माध्यम से ग्लाइकेटेड होते हैं। मनुष्यों में, कोशिका नाभिक में हिस्टोन लाइसिन में सबसे समृद्ध होते हैं, और इसलिए ग्लाइकेटेड प्रोटीन एन (6)-कार्बोक्सीमिथाइललाइसिन (सीएमएल) बनाते हैं। उन्नत ग्लाइकेशन एंड उत्पादों के लिए रिसेप्टर से एक रिसेप्टर उपनाम आरएजीई, कई कोशिकाओं पर पाया जाता है, जिसमें एंडोथेलियल कोशिकाएं, चिकनी मांसपेशियां, फेफड़े, यकृत और गुर्दे जैसे ऊतकों से प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाएं शामिल हैं। यह रिसेप्टर, जब उम्र को बांधता है, तो उम्र और मधुमेह से संबंधित पुरानी सूजन संबंधी बीमारियों जैसे एथेरोस्क्लेरोसिस, अस्थमा, गठिया, मायोकार्डियल इंफार्क्शन, नेफ्रोपैथी, रेटिनोपैथी, पीरियडोंटाइटिस और न्यूरोपैथी में योगदान देता है। इस प्रक्रिया के रोगजनन की परिकल्पना एजीई बंधन के बाद परमाणु कारक कप्पा बी (एनएफ-κB) के सक्रियण के लिए की गई थी। एन. एफ.-के. बी. कई जीनों को नियंत्रित करता है जो सूजन में शामिल होते हैं। जैव-विश्लेषणात्मक और प्रतिरक्षात्मक विधियों का उपयोग करके आयु का पता लगाया जा सकता है और उनकी मात्रा निर्धारित की जा सकती है। निकासी में, या जिस दर से किसी पदार्थ को शरीर से हटाया या साफ़ किया जाता है, यह पाया गया है कि ए. जी. ई. का कोशिकीय प्रोटीयोलिसिस-प्रोटीन का टूटना-ए. जी. ई. पेप्टाइड्स और "ए. जी. ई. मुक्त एडक्ट्स" (ए. जी. ई. एकल एमिनो एसिड से बंधे एडक्ट्स) का उत्पादन करता है। ये बाद वाले, प्लाज्मा में छोड़े जाने के बाद, मूत्र में उत्सर्जित किए जा सकते हैं। फिर भी, प्रोटीयोलिसिस के लिए बाह्य कोशिकीय मैट्रिक्स प्रोटीन का प्रतिरोध उनके उन्नत ग्लाइकेशन अंत उत्पादों को समाप्त करने के लिए कम अनुकूल बनाता है। जबकि ए. जी. ई. मुक्त नलिकाएँ सीधे मूत्र में छोड़ दी जाती हैं, ए. जी. ई. पेप्टाइड्स को समीपस्थ नलिका की उपकला कोशिकाओं द्वारा एंडोसाइटोस किया जाता है और फिर ए. जी. ई. एमिनो एसिड का उत्पादन करने के लिए एंडोलिसोसोमल प्रणाली द्वारा अपघटित किया जाता है। ऐसा माना जाता है कि इन एसिड को फिर मूत्र विसर्जन के लिए गुर्दे के अंदर की जगह, या लुमेन में वापस कर दिया जाता है। ए. जी. ई. मुक्त नलिकाएं प्रमुख रूप हैं जिनके माध्यम से ए. जी. ई. मूत्र में उत्सर्जित होते हैं, ए. जी. ई.-पेप्टाइड्स कम हद तक होते हैं लेकिन पुराने गुर्दे की विफलता वाले रोगियों के प्लाज्मा में जमा होते हैं। बड़े, बाह्य कोशिकीय रूप से व्युत्पन्न ए. जी. ई. प्रोटीन गुर्दे के कोष के तहखाने की झिल्ली से नहीं गुजर सकते हैं और उन्हें पहले ए. जी. ई. पेप्टाइड्स और ए. जी. ई. मुक्त नलिकाओं में विघटित किया जाना चाहिए। परिधीय मैक्रोफेज के साथ-साथ यकृत साइनसॉइडल एंडोथेलियल कोशिकाओं और कुपफर कोशिकाओं को इस प्रक्रिया में शामिल किया गया है, हालांकि यकृत की वास्तविक जीवन की भागीदारी विवादित रही है। बोमन के कैप्सूल में प्रवेश करने में असमर्थ बड़े एजीई प्रोटीन एंडोथेलियल और मेसैंजियल कोशिकाओं पर रिसेप्टर्स और मेसैंजियल मैट्रिक्स से जुड़ने में सक्षम होते हैं। आर. ए. जी. ई. का सक्रियण टी. एन. एफ. बी. ए. सहित विभिन्न प्रकार के साइटोकिन्स के उत्पादन को प्रेरित करता है, जो मेटालोप्रोटीनेज के अवरोध में मध्यस्थता करता है और मेसैंजियल मैट्रिक्स के उत्पादन को बढ़ाता है, जिससे ग्लोमेरुलोस्क्लेरोसिस होता है और असामान्य रूप से उच्च आयु स्तर वाले रोगियों में गुर्दे के कार्य में कमी आती है। हालांकि मूत्र विसर्जन के लिए उपयुक्त एकमात्र रूप, ए. जी. ई. के टूटने वाले उत्पाद-यानी, पेप्टाइड्स और मुक्त एडक्ट्स-ए. जी. ई. प्रोटीन की तुलना में अधिक आक्रामक होते हैं जिनसे वे प्राप्त होते हैं, और वे मधुमेह के रोगियों में संबंधित विकृति को बनाए रख सकते हैं, यहां तक कि हाइपरग्लाइसेमिया को नियंत्रण में लाने के बाद भी। कुछ ए. जी. ई. में एक जन्मजात उत्प्रेरक ऑक्सीडेटिव क्षमता होती है, जबकि आर. ए. जी. ई. के सक्रियण के माध्यम से एन. ए. डी. (पी) एच. ऑक्सीडेस का सक्रियण और माइटोकॉन्ड्रियल प्रोटीन को नुकसान जिससे माइटोकॉन्ड्रियल शिथिलता भी ऑक्सीडेटिव तनाव को प्रेरित कर सकती है। 2007 के एक अध्ययन में पाया गया कि ए. जी. ई. ऑक्सीडेटिव तनाव को बढ़ाने के माध्यम से एन. आर. के.-49एफ कोशिकाओं में टी. जी. एफ.-बीटा1, सी. टी. जी. एफ., एफ. एन. एम. आर. एन. ए. की अभिव्यक्ति को काफी बढ़ा सकते हैं, और सुझाव दिया कि ऑक्सीडेटिव तनाव का अवरोध मधुमेह नेफ्रोपैथी में जिन्कगो बिलोबा अर्क के प्रभाव को कम कर सकता है। लेखकों ने सुझाव दिया कि एंटीऑक्सीडेंट थेरेपी उम्र के संचय और प्रेरित क्षति को रोकने में मदद कर सकती है। अंत में, प्रभावी निकासी आवश्यक है, और गुर्दे की शिथिलता के कारण उम्र बढ़ने से पीड़ित लोगों को गुर्दे प्रत्यारोपण की आवश्यकता हो सकती है। मधुमेह रोगियों में जिनका उम्र का उत्पादन बढ़ जाता है, गुर्दे की क्षति उम्र के बाद मूत्र निष्कासन को कम कर देती है, जिससे एक सकारात्मक प्रतिक्रिया चक्र बनता है जो क्षति की दर को बढ़ाता है। 1997 के एक अध्ययन में, मधुमेह और स्वस्थ विषयों को अंडे के सफेद (56 ग्राम प्रोटीन) का एक भोजन दिया गया था, जिसे 100 ग्राम फ्रुक्टोज के साथ या उसके बिना पकाया गया था; फ्रुक्टोज के साथ भोजन से आयु प्रतिरक्षा में 200 गुना से अधिक वृद्धि हुई थी। संभावित चिकित्सा आयु चल रहे शोध का विषय है। तीन चिकित्सीय दृष्टिकोण हैंः आयु के गठन को रोकना, उनके बनने के बाद क्रॉस लिंक को तोड़ना और उनके नकारात्मक प्रभावों को रोकना। प्रयोगशाला में आयु के गठन को रोकने वाले यौगिकों में विटामिन सी, एग्मेटीन, बेनफोटाइमिन, पाइरिडोक्सामाइन, अल्फा-लिपोइक एसिड, टॉरिन, पिमेगेडिन, एस्पिरिन, कार्नोसिन, मेटफॉर्मिन, पिओग्लिटाज़ोन और पेंटोक्सिफाइलिन शामिल हैं। लाइपोइक एसिड या पोडोकार्पिक एसिड द्वारा टी. आर. पी. ए.-1 रिसेप्टर के सक्रियण को मिथाइलग्लायोक्सल के विषहरण को बढ़ाकर ए. जी. ई. एस. के स्तर को कम करने के लिए दिखाया गया है, जो कई ए. जी. ई. का एक प्रमुख अग्रदूत है। चूहों और चूहों पर किए गए अध्ययनों में पाया गया है कि रेसवेराट्रोल और करक्यूमिन जैसे प्राकृतिक फिनोल एजीई के नकारात्मक प्रभावों को रोक सकते हैं। जिन यौगिकों के बारे में सोचा जाता है कि वे कुछ मौजूदा एजीई क्रॉसलिंक्स को तोड़ते हैं, उनमें एलागेब्रियम (और संबंधित एएलटी-462, एएलटी-486, और एएलटी-946) और एन-फेनासिल थियाजोलियम ब्रोमाइड शामिल हैं। एक इन विट्रो अध्ययन से पता चलता है कि रोसमेरिनिक एसिड ए. एल. टी.-711 की ए. जी. ई. तोड़ने की क्षमता का प्रदर्शन करता है। हालाँकि, ऐसा कोई ज्ञात एजेंट नहीं है जो सबसे आम उम्र, ग्लूकोसेपेन को तोड़ सकता है, जो किसी भी अन्य क्रॉस-लिंकिंग उम्र की तुलना में मानव ऊतक में 10 से 1,000 गुना अधिक आम दिखाई देता है। दूसरी ओर, कुछ रसायन, जैसे एमिनोगुआनिडाइन, 3-डीऑक्सीग्लूकोसोन के साथ प्रतिक्रिया करके एजीई के गठन को सीमित कर सकते हैं। ग्लाइकोसिलेशन ग्लायोक्सालेस प्रणाली मिथाइलग्लायोक्सल कच्चा खाद्यवाद एन (6)-कार्बोक्सीमिथाइलसाइन लिपोफस्किन संदर्भ जैव अणु अनुवाद के बाद के संशोधन सेनेसेन्स उन्नत ग्लाइकेशन अंत-उत्पाद भी देखें।