Was sind fortgeschrittene Glykationsendprodukte (AGEs)?

Advanced Glycation End Products (AGEs) sind Proteine und Lipide, an die Zuckerreste gebunden sind. Sie entstehen, wenn wir Essen bei richtig hohen Temperaturen kochen, vor allem beim Braten oder Rösten. 

Leider können sie gefährlich sein und unserem Gewebe, unseren Organen und unserer Gesundheit insgesamt ziemlich schaden. AGEs werden sogar mit der Entwicklung von verschiedenen Krankheiten in Verbindung gebracht, wie Typ-II-Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Alzheimer und Schlaganfall. 

Insgesamt schädigen AGEs jede Zelle und jedes Zellsystem in unserem Körper und sind neben oxidativem Stress eine der Hauptursachen für das Altern.

Viele aktuelle wissenschaftliche Forschungen versuchen herauszufinden, wie man AGEs entfernen oder ihre schädliche Wirkung verhindern kann. Viele Moleküle zeigen Potenzial bei der Hemmung von AGEs, wie zum Beispiel Metformin, Resveratrol und Curcumin. 

Wie entstehen fortgeschrittene Glykationsendprodukte?

Advanced Glycation End Products (AGEs) können von unserem Körper produziert werden oder in sehr geringen Mengen in einigen Lebensmittelgruppen vorkommen. Die meisten AGEs, mit denen wir heute in Kontakt kommen, stammen jedoch aus der Zubereitung von Lebensmitteln durch Braten, Rösten oder Kochen bei hohen Temperaturen. 

Dabei passiert eine Art Karamellisierung, die Maillard-Reaktion. Proteine und Fette (Lipide) reagieren mit Zuckermolekülen aus der Nahrung und bilden Protein-Zucker- und Lipid-Zucker-Verbindungen. Da es verschiedene Arten von Zuckern, Proteinen und Lipiden gibt, können viele verschiedene AGEs entstehen. Fettreiche und proteinreiche Lebensmittel wie tierisches Fleisch und Milchprodukte sind besonders anfällig für die Bildung von AGEs (1). 

Nur kleinere AGEs werden über die Nahrung aufgenommen, während größere in unserem Körper gebildet werden können. Derzeit ist noch nicht klar, welche dieser AGEs gefährlicher sind.

Fortgeschrittene Glykationsendprodukte – Beispiele

Einige der bekanntesten AGEs, die beim Kochen entstehen, sind:

• Nϵ-Carboxymethyl-Lysin (CML),
• Nϵ-Carboxyethyl-Lysin (CEL),
• Pyrralin,
• Crossline,
• Pentosidin,
• Imidazolium-Crosslink aus Glyoxal und Lysin-Lysin (GOLD)
• und Imidazolium-Crosslink aus Methylglyoxal und Lysin-Lysin (MOLD).

Diese Moleküle verleihen Lebensmitteln auch ihre spezifischen Farben, ihren Geschmack und ihr Aroma (2). Ein bekanntes natürlich vorkommendes AGE ist Methylglyoxal (3).

Deine AGE-Aufnahme ist höher, wenn du viel von folgenden Lebensmitteln isst:

• gebratenes/gegrilltes/gebackenes Fleisch oder frittierte Lebensmittel im Allgemeinen,
• Butter und Schmalz,
• vollfette Milchprodukte,
• verarbeitete Lebensmittel.

Versuche, mehr frische, ungekochte oder bei niedrigen Temperaturen zubereitete Lebensmittel zu essen, wie Salate, Gemüse, Vollkornprodukte, Suppen und Eintöpfe. Zum Beispiel enthält ein Spiegelei 1240 Kiloeinheiten AGEs, während ein Rührei nur 75 Kiloeinheiten AGEs hat (4). Die vollständige Liste der Lebensmittel und Richtlinien für eine AGE-arme Ernährung findest du hier. 

Fortgeschrittene Glykationsendprodukte – Symptome

Ein hoher Gehalt an AGEs in unserem Körper kann Folgendes verursachen:

• vorzeitige Hautalterung (Faltenbildung, Elastizitätsverlust, Mattheit),
• erhöhte Entzündungswerte,
• Schädigungen des Gefäßsystems,
• Arterienverhärtung,
• Bluthochdruck,
• hoher Blutzucker,
• Insulinresistenz.

Eine längere hohe Aufnahme von AGEs über die Nahrung kann zu schweren Schäden an Nieren, Herz und Gefässsystem führen.

Können fortgeschrittene Glykationsendprodukte entfernt werden?

AGEs werden von unserem Körper verstoffwechselt und über den Urin ausgeschieden. AGEs müssen zuerst in Peptide und freie Aminosäuren zerlegt werden, wobei einige größere AGEs schwerer zu zerlegen sind. Abgebaut AGEs sind jedoch in der Regel schädlicher als AGEs selbst und können insbesondere für die Nieren von Diabetikern schädlich sein.

AGEs sind ein beliebtes Forschungsthema, und viele wissenschaftliche Gruppen versuchen herauszufinden, wie man die Bildung von AGEs verhindern oder sie aus unserem Körper entfernen kann. Leider gibt es noch nicht viele Studien an Menschen, aber es wurden mehrere Studien an Tieren und Zellmodellen, wie Ratten und Mäusen, durchgeführt.

Diese Studien haben gezeigt, dass Substanzen wie Metformin, Resveratrol und Curcumin die negativen Auswirkungen von AGEs hemmen oder verhindern. Metformin verhindert zum Beispiel die Bildung von AGEs (3) und Curcumin bindet sich an AGE-Rezeptoren in den Zellen und hemmt die Ausschüttung von Leptin (4). Resveratrol könnte eine ähnliche Wirkung auf den Herzmuskel haben, wo es Gewebeschäden vorbeugt (5). Diese Verbindungen haben viel Potenzial und sind ein spannender neuer Ansatz im Kampf gegen AGEs.

Literaturquellen:

1. Poulsen MW, Hedegaard RV, Andersen JM, de Courten B, Bügel S, Nielsen J, Skibsted LH, Dragsted LO. Advanced glycation endproducts in food and their effects on health. Food Chem Toxicol. 2013 Oct;60:10-37. doi: 10.1016/j.fct.2013.06.052.
2. Chuyen NV. Toxizität der durch die Maillard-Reaktion entstehenden AGEs: zum Zusammenhang zwischen AGEs in Lebensmitteln und biologischen AGEs. Mol Nutr Food Res. Dez. 2006; 50(12):1140-9. doi: 10.1002/mnfr.200600144.
3. Kalapos MP. Methylglyoxal in lebenden Organismen: Chemie, Biochemie, Toxikologie und biologische Auswirkungen. Toxicol Lett. 22. November 1999; 110(3):145-75. doi: 10.1016/s0378-4274(99)00160-5.
4. Uribarri J, Woodruff S, Goodman S, Cai W, Chen X, Pyzik R, Yong A, Striker GE, Vlassara H. Endprodukte fortgeschrittener Glykation in Lebensmitteln und ein praktischer Leitfaden zu ihrer Reduzierung in der Ernährung. J Am Diet Assoc. Juni 2010; 110(6):911-16.e12. doi: 10.1016/j.jada.2010.03.018.
5. Dutta S, Shah RB, Singhal S, Dutta SB, Bansal S, Sinha S, Haque M. Metformin: Ein Überblick über den möglichen Wirkmechanismus und den therapeutischen Nutzen über Diabetes hinaus. Drug Des Devel Ther. 26. Juni 2023;17:1907-1932. doi: 10.2147/DDDT.S409373.
6. Tang Y, Chen A. Curcumin stoppt die Wirkung von fortgeschrittenen Glykationsendprodukten (AGEs) auf die unterschiedliche Regulierung der Genexpression von AGE-Rezeptoren, indem es die Leptin-Signalübertragung unterbricht. Lab Invest. Mai 2014;94(5):503-16. doi: 10.1038/labinvest.2014.42.
7. Mizutani K, Ikeda K, Yamori Y. Resveratrol hemmt die AGEs-induzierte Proliferation und Kollagensyntheseaktivität in glatten Gefäßmuskelzellen von spontan hypertensiven Ratten, die zu Schlaganfällen neigen. Biochem Biophys Res Commun. 21. Juli 2000; 274(1):61-7. doi: 10.1006/bbrc.2000.3097.