Quali Sono gli Effetti della Glicazione sui Tessuti Connettivi?

Negli ultimi anni abbiamo assistito ad un aumento delle evidenze scientifiche in merito al processo di glicazione, che ha la capacità di influenzare lo sviluppo di malattie e di svolgere un ruolo attivo nell’invecchiamento cellulare. Durante il processo di glicazione si formano composti complessi, come gli AGEs, che se prodotti in eccesso possono indurre infiammazione ai tessuti connettivi delle arterie e favorire allo stesso tempo l’insulinoresistenza e l’insorgenza di altri problemi di salute. Fattori endogeni ed esogeni possono influenzare questo naturale processo. Vediamo nel dettaglio qual è l’impatto della glicazione sul nostro organismo, in particolare cos’è la glicazione della pelle, quali sono le conseguenze e l’utilità degli integratori per lo stress ossidativo e la protezione cellulare.

Cos’è la Glicazione: Causa dell’Invecchiamento Cutaneo

Con il termine glicazione si fa riferimento alla reazione chimica non enzimatica in cui le molecole di zucchero reagiscono con le proteine (al livello del flusso ematico, dentro e fuori le cellule), dando luogo alla formazione di glicoproteine malformate e inattive (non funzionanti). Questo processo viene chiamato reazione di Maillard.
L’esempio più comune di prodotto di glicazione avanzata riguarda i soggetti diabetici: l’emoglobina glicata, una molecola che si forma a seguito del legame tra glucosio ed emoglobina.

Durante il processo di glicazione si assiste alla formazione di prodotti prematuri della reazione di glicosilazione, definiti come prodotti di Amadori o più tecnicamente basi di Shiff. Queste molecole subiscono nel tempo dei lenti e continui riarrangiamenti fino a formare quelli che sono i prodotti avanzati del processo di glicazione: gli AGEs (advanced glication endproducts), i prodotti finali della glicazione avanzata, conosciuti anche come glicotossine, sono un gruppo di composti altamente ossidanti che hanno implicazioni negative nel diabete e in molte patologie croniche, ma anche nei soggetti sani!

Il maggior numero di AGEs si forma a partire da intermedi glicosilati quando sono presenti le specie reattive dell’ossigeno (ROS). Oltre a derivare dai prodotti glicosilati, i prodotti ottenuti dalla reazione di Maillard si possono formare anche a partire da intermedi lipidici, dando vita a prodotti avanzati di lipossidazione detti ALEs. La dislipidemia quindi è una patologia che determina molto frequentemente alterazioni proteiche. Gli AGEs tenderanno a legarsi a particolari recettori presenti sulla membrana delle cellule: i RAGE (receptor for AGE, ovvero recettore per AGE), che di conseguenza indurranno stress ossidativo, che potrebbe già essere alimentato dalla presenza di radicali liberi derivanti da un'alimentazione errata, e favoriranno i processi infiammatori.
Il legame formatosi tra AGEs e RAGE è un processo che va man mano ad amplificarsi: più AGEs si legano ai RAGE e maggiori saranno i recettori RAGE che si sviluppano, un circolo vizioso che causa un importante danno a livello tessutale. L’accumulo di questi AGE nei tessuti umani è associato a molteplici malattie come quella renale allo stadio terminale, ma recentemente si è scoperta la correlazione con l’invecchiamento cutaneo. L’invecchiamento cutaneo, attribuibile in parte al fenomeno di glicazione, comporterebbe la ridotta resistenza del tessuto allo stress meccanico, una più lenta o ridotta guarigione delle ferite ed una vascolarizzazione a livello del derma distorta.

Glicazione Endogena

Sapevi che gli AGE esercitano i loro effetti fisiopatologici sia per via endogena che esogena? Che differenza c’è tra glicazione esogena e glicazione endogena? Si definisce glicazione endogena il processo di glicazione che si verifica all’interno del nostro organismo. È ben noto come lo zucchero sia responsabile, oltre che degli effetti sul sistema immunitario, anche dell’invecchiamento cutaneo, ma quali sono i meccanismi che causano questi effetti sulla pelle?
Il nostro corpo produce naturalmente gli AGEs, in quanto la reazione di glicazione è necessaria per il corretto funzionamento del nostro organismo, ma ciò avviene in tempi molto lenti. Quando la quantità di glucosio presente nel sangue è elevata (come avviene nei diabetici), la produzione di questi prodotti finali della glicazione avanzata diventa incontrollabile. La reazione alla base del processo di glicazione si verifica nella pelle ma anche in altri posti come i reni, l’endotelio dei vasi sanguigni e nel cristallino. Quella che si verifica è una reazione non enzimatica che coinvolge uno zucchero e un gruppo amminico (presente nelle proteine). Questi prodotti proprio per la loro localizzazione sono anche responsabili di svariate patologie e complicanze legate al diabete.

• Se sei interessato a saperne di più sul rapporto tra gli zuccheri assimilati e il diabete, ti consigliamo la lettura dell'articolo di blog: "Zucchero E Colesterolo: Qual È Il Loro Legame?"

Glicazione Esogena

La glicazione esogena è quella che avviene nei cibi. Con la dieta ed in particolar modo le modalità di cottura, ingeriamo una elevata quantità di AGEs. Le quantità di AGEs presenti negli alimenti dipendono strettamente dalle temperature di cottura, dalla durata della cottura e dall’eventuale presenza di vapore. La formazione di AGE durante la cottura si verifica a partire da molecole di zucchero che legano covalentemente un elettrone a partire da una molecola donatrice per formare un AGE.
L’assunzione di cibi ricchi in AGEs cosa comporta? Ad esempio, il consumo di pasti con un alto contenuto di AGEs, nei pazienti con diabete mellito di tipo 2, rispetto ad un pasto con una quantità minore di AGEs, causa una riduzione significativa dell’efficienza micro e macrovascolare, determinando quindi probabili disfunzioni vascolari ed endoteliali post prandiali.

Conseguenze della Glicazione

Quali sono le conseguenze della glicazione? Gli AGEs prodotti cosa provocano nel nostro organismo? Gli AGEs hanno la capacità di alterare le proprietà chimiche di lipidi, proteine e DNA. Nel momento in cui si legano ai RAGEs agiscono come segnale cellulare promotore di una serie di eventi a cascata di tipo ossidativo. La conseguenza è la generazione di una quantità elevata di radicali liberi, circa 50 volte maggiore al normale. In pratica stress ossidativo e accumulo di AGEs sono tra loro correlati.
Gli AGEs contribuiscono in maniera significativa all’invecchiamento cellulare e ai processi patologici, che a lungo andare determinano patologie come malattie di carattere cardiovascolare, malattia di Alzheimer, il cancro, l’invecchiamento cutaneo, le patologie del tessuto connettivo, la riduzione della massa ossea e della forza muscolare e la degenerazione del cristallino. La percentuale di AGEs accumulati e le alterazioni tissutali da essi causate sono proporzionali alla quantità di glucosio ematico e alla persistenza delle alterazioni dei livelli glicemici ed è correlata anche all’età: la loro concentrazione è più alta negli individui più anziani.

I soggetti diabetici che tendono ad avere livelli elevati di glicemia mostrano una presenza elevata di AGEs nei loro tessuti. Tra le complicanze legate al diabete sono implicati una serie di prodotti finali della glicazione avanzata (AGEs). Prove crescenti dimostrano il ruolo importante dei prodotti finali derivanti dalla glicazione avanzata (gli AGEs) derivati dallo zucchero e che si formano all’interno o all’esterno delle cellule in base alla concentrazione di glucosio. A tal proposito, lavori recenti supportano anche il ruolo centrale delle specie reattive dell’ossigeno, ovvero i ROS, i quali contribuiscono alla formazione di AGEs e partecipano attivamente alle alterazioni patologiche indotte dagli AGE nell’espressione genica.

Effetti della Glicazione sulla Pelle: i Danni da Zucchero

Come accennato, la glicazione comporta delle conseguenze sul nostro organismo. In particolare, la nostra pelle è influenzata dal processo di invecchiamento e subisce una serie di modificazioni. Con il passare degli anni la nostra pelle diventa sempre più secca e più sottile; tendono a comparire macchie, si riduce l’elasticità, aumenta l’irrigidimento e cominciano a comparire le rughe. Questi sono gli effetti dovuti sia all’invecchiamento cronologico intrinseco (influenzato da fattori individuali e genetici), sia all’invecchiamento estrinseco (dovuto a diversi fattori esterni come lo stile di vita condotto, l’esposizione ai raggi UV, l’inquinamento).
La glicazione è considerata uno dei fattori responsabili dell’invecchiamento cutaneo.Tra le cause dell’invecchiamento infatti vi è la presenza, nel corso della vita, dei prodotti finali della glicazione avanzata, ovvero gli AGEs. Nella pelle la glicazione è coinvolta in un processo di invecchiamento molto complesso, che interessa contemporaneamente, sia in maniera diretta che indiretta, alcune cellule, la loro corretta riproduzione e l'organizzazione della matrice extracellulare.
Il collagene ad esempio è la proteina più rappresentata del tessuto connettivo. Gli AGEs sono in grado di legarsi con alta affinità alle molecole di collagene, provocando effetti dannosi alla pelle. Il collagene modificato, infatti, si oppone al normale rimodellamento cellulare e inibisce il suo rinnovamento. Questo causa la perdita di elasticità della pelle e la formazione delle rughe.

Bisogna porre attenzione anche all’effetto UV sugli AGE, che genera specie reattive dell’ossigeno (ROS) nella matrice extracellulare, che portano a loro volta ad ulteriori effetti deleteri. Gli AGE inoltre provocano modificazioni biologiche che implicano l’attivazione di alcune molecole che inducono la digestione della matrice extracellulare.
La reazione che avviene a livello cutaneo coinvolge fruttosio e glucosio, che si legano agli aminoacidi presenti nel collagene e nell’elastina (che hanno la funzione di sostenere il derma), dando vita ai prodotti della glicazione avanzata. Questo processo tende ad accelerare in tutti quei tessuti del corpo in cui lo zucchero è presente in quantità elevate, e viene ulteriormente accentuato e stimolato dalla luce ultravioletta sulla pelle.

Conseguenze dello Stress Metabolico

L’accumulo di AGEs si osserva fisiologicamente in tutte le persone sane che invecchiano, in cui è tanto più elevato quanto più elevata è la concentrazione del glucosio nell’organismo. La produzione di AGEs inoltre risulta più elevata anche in caso di iperlipidemia e in seguito ad un aumento dello stress ossidativo. Generazione di ROS, di AGEs e stress metabolico di tipo ossidativo causato da quest’ultimi fanno parte di un circolo vizioso deleterio per la nostra salute. Da ciò possiamo comprendere che di conseguenza anche lo stress metabolico ha ripercussioni sulla nostra pelle, le cui conseguenze sono svariate.

Come Contrastare la Glicazione ed Evitare l’Invecchiamento della Pelle Precoce

Possiamo controllare gli AGEs e l’invecchiamento? Come possiamo contrastare il processo di glicazione? Diversi sono gli studi che hanno indagato sull’efficacia di uno stile di vita sano sulla formazione di AGEs. I risultati ci mostrano che con semplici e piccoli accorgimenti è possibile notare un netto miglioramento nella qualità della vita ed una minore incidenza di malattie legate al progredire dell’età.
I fattori che sicuramente svolgono un ruolo attivo nel prevenire o al contrario favorire questo processo sono essenzialmente legati allo stile di vita condotto, come l’abitudine al fumo o un eccessivo stress psicosociale. Vi sono studi (non molti) che correlano la formazione di AGES all’esercizio fisico: si è visto che svolgere regolarmente attività fisica come una semplice camminata, determina una minore formazione di AGEs nel nostro organismo.
Oltre ad una vita attiva, un rimedio fondamentale per controllare il processo di glicazione è la cura della nostra alimentazione. Si consiglia di evitare pasti che possano causare picchi glicemici, cercando di limitare il consumo di alimenti con alto contenuto di zuccheri e di carboidrati raffinati. Importante, a proposito di zuccheri, risulta controllare la quantità giornaliera di carboidrati assunti, così da tenere sempre sotto controllo la glicemia e la secrezione di insulina, al fine di prevenire fenomeni di insulino resistenza.
Controllare i fenomeni di iperglicemia ci permette di contenere la produzione dei radicali liberi, ovvero di quei fattori che favoriscono i processi di infiammazione. Tuttavia, anche se l’alimentazione rappresenta un fattore determinante per contrastare gli effetti negativi della glicazione, spesso diventa necessario l’utilizzo di integratori previo consulto con il proprio medico.

Importanza dell’Alimentazione

Data l’importanza dell’alimentazione come rimedio alla glicazione sorgono spontanei alcuni quesiti. Bisogna solo stare attenti agli zuccheri? Cosa possiamo mangiare e cosa bisognerebbe evitare? In linea generale possiamo dire che è importante scegliere pasti semplici e con pochi ma “sostanziosi” alimenti, senza indurre picchi glicemici importanti. Purtroppo va detto che vi è una reale impossibilità nel distinguere gli AGE endogeni da quelli esogeni, ovvero assunti con la dieta.
Nonostante questo limite, dobbiamo tener presente che il nostro organismo è dotato di sistemi tampone molto efficienti, mirati al contrasto dei radicali liberi e dei processi pro-infiammatori. Va da sé che se ci si mette nelle condizioni di promuovere lo squilibrio tra tali sistemi, lo stress metabolico aumenta e, di conseguenza, i potenziali danni alle strutture cellulari, ai vasi sanguigni e agli organi.

La formazione di AGEs negli alimenti viene impedita dalla presenza dell’inibitore aminoguanidina e ulteriormente limitata dalla modalità di cottura a basse temperature, utilizzando come condimenti succo di limone e aceto. La dieta povera di AGEs dovrebbe prevedere un consumo di carne per 2 volte a settimana, preferendo metodi di cottura al forno, al vapore, alla piastra o bollitura. Bisognerebbe inoltre evitare mescolamenti tra alimenti ricchi di proteine e/o grassi con alimenti ricchi in zuccheri e/o amidi. Limitare il consumo di tutti i prodotti da forno specialmente confezionati, mantenere un adeguato apporto di vitamine, minerali ed altri micronutrienti, fondamentali nel controllo della formazione di AGEs. Mantenere inoltre un adeguato apporto idrico favorisce l’escrezione urinaria di questi (ed altri) prodotti dannosi. In ultimo è bene evitare di consumare troppi cibi pronti e troppo lavorati, in quanto sono generalmente più ricchi in AGEs per renderli più saporiti.

Dieta Alimentare Povera di AGE

Grazie ai tanti progressi compiuti dalla scienza, è possibile determinare quali sono gli alimenti più ricchi di AGE in modo da poter correggere la propria dieta alimentare. Tuttavia, è bene ricordare che si tratta di sole indicazioni per comprendere quali alimenti è consigliabile mangiare e quali no, ma per la definizione di una dieta alimentare equilibrata è necessario consultare un esperto. Tra i cibi più ricchi di AGE troviamo:

• Carni grasse;
• Formaggi stagionati;
• Alimenti ad alto contenuto di grassi come il burro o la maionese;
• Prodotti da forno come crackers, fette biscottate, patatine e biscotti;
• Prodotti industriali;
• Salumi;
• Pesce affumicati;
• Alimenti che contengono una grande quantità di conservanti.

Quali Cibi e Cottura Preferire

La grande maggioranza delle diete che comunemente seguiamo prevedono il trattamento termico degli alimenti e ciò comporta la presenza di alti livelli di prodotti finali della glicazione avanzata (AGE). È ormai noto che anche gli AGE presenti negli alimenti contribuiscono all’aumento dello stress ossidativo e dell’infiammazione, che sono a loro volta associati alle “epidemie” di diabete e malattie cardiovascolari.
La preparazione dei cibi e in modo particolare il tipo di cottura esercita un’azione rilevante sulla formazione di AGEs che legati al collagene possono provocare effetti dannosi alla pelle. I tipi di cottura che più di altri determinano la formazione di questi prodotti sono la cottura a fuoco vivo (durante la quale si raggiungono temperature pari a 225 gradi), la frittura (va da sé che in questo caso molto dipende dal tipo di olio utilizzato) e la cottura arrosto (temperatura raggiunta di circa 177 gradi), seguite dalla bollitura (100 gradi). Recenti studi hanno infatti dimostrato che alcuni metodi di preparazione degli alimenti, come friggere, arrostire o grigliare producono una quantità di AGE molto più elevata rispetto ai metodi di cottura a vapore o a base di acqua (bollitura).

Integratori Anti Glicazione

Gli effetti degli AGEs a livello dei tessuti vascolari, retinici, coronarici e cutanei sono ancora in fase di studio. Di sicuro sappiamo che grazie ad una dieta adeguata è possibile contenere questo processo di glicazione, ma in molti casi l’ausilio di integratori, previo consulto specialistico, è necessario.
Esistono infatti diverse sostanze note per la loro capacità di inibire la formazione di AGEs e per la loro azione nell’attivazione dei RAGEs. Recenti studi evidenziano i benefici di una supplementazione di vitamina D3 verso l’eccessiva formazione di AGEs e i suoi recettori. Esistono in natura anche molteplici nutraceutici fenolici in grado di contrastare la generazione di AGEs. Inoltre, dal momento che gli AGEs sono generati in seguito a reazioni di ossidazione, possono essere inibiti dall’azione antiossidante dei flavonoidi che si trovano in frutta e verdura.

A livello di integrazione alimentare si possono prendere in considerazione 2 approcci: il primo è senza dubbio il sostegno del metabolismo degli zuccheri, con un’integrazione mirata di micronutrienti e specifici cofattori metallici e non; il secondo è il controllo naturale dell’infiammazione, mediante l’integrazione di specifici nutraceutici fenolici. Nello specifico possiamo considerare:

L’integrazione a sostegno del metabolismo cellulare:

• Vitamine del gruppo B;
• Vitamine C, D, E;
• Magnesio e cofattori minerali;
• Coenzima Q10;
• Colina, inositolo.

L’integrazione mirata al controllo della digestione incontrollata della matrice extracellulare:

• Estratto di tè verde;
• Vitamina C, Lisina;
• Quercetina, Estratto di cavolobroccolo;
• Proantocianidine Oligomeriche (OPC);
• N-Acetil-Cisteina, Selenio, Manganese.

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Lucrezia Palizzato

Laureata in Scienze degli Alimenti e della Nutrizione Umana ed abilitata alla professione di Biologo Nutrizionista. Si occupa di alimentazione e nutrizione, è promotrice di uno stile di vita sano ed equilibrato ed elabora piani nutrizionali personalizzati in condizioni fisiologiche e patologiche.