AGEs - gây nhiều bệnh và biến chứng nguy hại cho con người

AGEs - Sản phẩm glycat hóa bền vững (advanced glycation end products) là các protein hoặc chất béo bị glycat hóa sau khi tiếp xúc với các đường. Chúng là nguyên nhân gây ra những tổn hại cho hệ thần kinh, các bệnh về mắt, thận và tim ở người bị tiểu đường và cũng là nguyên nhân gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực của quá trình lão hóa nhanh ở nhiều người.

1. Sự hình thành AGE trong cơ thể

Nguyên lý của phản ứng glycat hoá không enzym xảy ra trong cơ thể tổng quát như sau:

Glucose Protein hoặc Lipidbase Shiff (hợp chất Aldimin) Cetoamin (bền vững).

Sự gắn kết của phân tử glucose với protein hoặc lipid mà không cần xúc tác của enzym. Tại các vị trí là lysin và valin trong protein là hai điểm đầu tiên mà glucose gắn kết thuận lợi nhất. Khi glucose gắn kết với protein làm thay đổi cấu trúc và chức năng của protein trong cơ thể. Đường huyết trong cơ thể tăng và sự tiếp xúc giữa đường với protein tăng lên, lan rộng và diễn ra mạnh mẽ. Hệ quả là mức độ hình thành và tích lũy AGEs tăng cao trong cơ thể cho đến già nếu như không có giải pháp.

Ở trong máu quá trình glycat hóa có thể xảy ra với hemoglobin, albumin, protein của thủy tinh thể, fi brin, collagen, lipoprotein và hệ thống glycoprotein trong tế bào nội bì của gan, antithrombin gây ra những thay đổi về cấu trúc và chức năng của các tổ chức.

AGEs được sinh ra di chuyển chậm chạp lững lờ như những phân tử khổng lồ và có thể khổng lồ hơn nữa khi chúng liên kết chéo với nhau trong máu. Một số khác di chuyển trong dịch gian bào và các không gian khác của tế bào, khi gặp các tế bào, AGEs gắn vào các thụ thể đặc hiệu RAGE của chúng trên màng, mà chủ yếu là ở các đại thực bào và các tế bào nội mạc mạch máu, các nguyên bào sợi, tế bào trung mô sẽ gây phóng thích các yếu tố gây hoại tử mô (TNF), interleukin-1, yếu tố tăng trưởng giống insulin (IGF-1), và các yếu tố tăng trưởng tiểu cầu (PDGF) gây tăng tính thấm thành mạch và ảnh hưởng đến đông máu. Ngoài ra, PDGF còn làm tăng sản xuất chất nền ở tế bào trung mô gây ra những biến đổi tại cầu thận. Ở người bị tiểu đường dễ dàng hình thành nhiều AGEs, chúng bám trên bề mặt hồng cầu và gắn kết với các tế bào nội mạc, gây ra các stress oxy hóa là yếu tố quan trọng trong biến chứng mạch máu.

2. Các tác động của AGEs đối với cơ thể

Để gây ra các tác động AGEs có thể gây ra các liên kết chéo tạo nên sự lắng đọng hoặc có các mảng bám trong lòng mạch và các tổ chức. Trong trường hợp khác AGEs gắn kết với thụ thể đặc hiệu của nó là RAGE trên màng tế bào gây ra hàng loạt hiệu ứng và các bệnh như ở trên hình 2

AGEs ảnh hưởng rất mạnh đến cấp độ tế bào và phân tử, gần như mọi loại tế bào và nhiều loại  phân tử trong cơ thể đều bị ảnh hưởng của AGEs và được biểu hiện qua gây tác động rất mạnh trong lão hóa và một số bệnh mạn tính liên quan đến biến chứng mạch máu của bệnh tiểu đường. Vì vậy chúng có một loạt các ảnh hưởng bệnh lý, bao gồm tăng tính thấm thành mạch, ức chế sự giãn nở mạch máu bằng cách can thiệp với nitric oxid, chất oxy hóa LDL (cholesterol xấu), tế bào liên kết bao gồm các đại thực bào, tế bào nội mô và các tế bào thành mạch tiểu mạch cầu thận để tạo ra sự tiết của một loạt các cytokin và stress oxy hóa cao.

3. Can thiệp điều trị tiềm năng

Tốt nhất là không để cơ thể rơi vào tình trạng tạo ra nhiều AGEs, những nếu đã để cơ thể rơi vào tình trạng hình thành một lượng lớn AGEs thì khả năng nội sinh của cơ thể là không thể can thiệp được mà giải pháp là sử dụng các hợp chất ngoại sinh như những enzym đưa từ ngoài vào. Các chất này, chúng như những phương tiện có khả năng tháo gỡ các phân tử AGEs thành những mảnh vỡ vụn rồi cơ thể có thể đào thải dần ra ngoài theo nguyên lý lọc dần của thận.

AGEs ngày nay đang trở thàng một đại dịch sinh học toàn cầu. Chúng là có thực, chúng tồn tại, phát triển và là một phần của cuộc sống hàng ngày chúng ta. Hãy sống cùng với nó, tuy nhiên tin vui là người ta có thể làm cho AGEs trở nên lỏng lẻo và tan rã và bị cơ thể đẩy ra ngoài bằng con đường bài tiết.

Theo kết quả nghiên cứu gần đây, các chất Polyphenol trong trà xanh có khả năng giúp hạn chế sự hình thành các phân tử AGEs nên có thể ngăn ngừa một số biến chứng của bệnh tiểu đường, bệnh tim, tuy nhiên trà xanh có lượng lớn chất cafein không có lợi cho giấc ngủ và các bệnh tim mạch. Trong tự nhiên cũng có một loại trái cây rất giàu chất Iridoid, chất này được chiết xuất từ trái Nhàu (Morinda citrifolia L., họ cà phê Rubiaceae), và Iridoid được chế thành dạng thực phẩm đặc biệt đã được chứng minh là có tác dụng chống glycat hóa, chống lại sự tạo thành AGEs. Tác dụng chống AGE của Iridoid bao gồm tác dụng ức chế các bước của quá trình glycat hóa cũng như tác dụng chống oxy hóa và có vai trò xúc tiến việc phân giải chất AGEs thành những mẩu phân tử nhỏ hơn để có thể lọc qua thận và đưa chúng ra ngoài cơ thể. Chính vì vậy Iridoid từ trái nhàu thiên nhiên có khả năng giảm nguy cơ biến chứng của tiểu đường, giảm nguy cơ bệnh tim mạch, bệnh thận, giảm tốc độ mờ mắt và làm chậm tốc độ già hóa nhiều lần so với những ai không sử dụng chúng.

TS. Nguyễn Văn Rư - Bộ môn Hóa sinh, Trường Đại học Dược Hà Nội