Glycatie en AGE’s: Alles wat je moet weten

Inhoudsopgave

• Wat is glycatie?
• Wat zijn advanced glycation end products (AGE’s)?
• Wat veroorzaakt AGE’s?
• Hoe beschadigen AGE’s lichaamsweefsels?
• Glycatie en ontsteking
• Glycatie en hartziekten
• Glycatie en diabetes
• Glycatie en onvruchtbaarheid
• Voedingsmiddelen die glycatie veroorzaken
• Hoe koolhydraatarme diëten glycatie verminderen
• De kern van Glycatie en AGE’s

Wat is glycatie?

Glycatie is een proces in het lichaam waarbij suikermoleculen zoals glucose en fructose zich vasthechten aan verschillende soorten eiwitten en vetcellen. Dit resulteert in celstructuren die plakkerig en broos worden, met een verminderde functie. Deze aangetaste moleculen worden advanced glycation end products of AGE’s genoemd.

AGE’s zijn belangrijke factoren in verschillende menselijke ziekteprocessen. [1] Studies hebben een verband gelegd tussen een teveel aan AGE’s in het lichaam en diabetische complicaties, hartaandoeningen, vaatschade, zenuwbeschadigingen, verlies van gezichtsvermogen en andere metabolische schade.

Feiten

• Bloedsuikers (glucose, fructose) kunnen zich hechten aan je cellen en weefsels en deze beschadigen, vooral als de bloedsuikerspiegel hoger is dan normaal. Dit proces wordt glycatie genoemd.
• Als de glycatiespiegel stijgt, faalt het vermogen van het lichaam om de glycatie te herstellen en ontstaan er structuren die geavanceerde glycatie-eindproducten of AGE’s worden genoemd en die de aangetaste cel of het aangetaste weefsel permanent beschadigen en vervormen.
• AGE’s kunnen zich binden aan cellulaire AGE-receptoren (RAGE) en hoge niveaus van oxidatieve stress veroorzaken, waardoor de aangetaste cel en omliggende structuren verder beschadigd raken.
• In een omgeving met constant hoge bloedsuikers nemen glycatie, AGE-accumulatie, AGE/RAGE-interacties en oxidatieve stress toe. Na verloop van tijd kan dit de basis vormen voor de ontwikkeling van veel ziektes, waaronder diabetes, hartaandoeningen en onvruchtbaarheid.
• Het consumeren van een koolhydraatrijk dieet is de belangrijkste drijvende factor voor uit de hand gelopen glycatie en AGE-opstapeling in het lichaam. Maïssiroop met een hoog fructosegehalte, een veelgebruikte zoetstof in bewerkte voedingsmiddelen, is bijzonder schadelijk en veroorzaakt een toename van 1000% in glycatie.
• Door de inname van koolhydraten te verlagen en ervoor te kiezen deze calorieën te vervangen door gezonde vetten en eiwitten van hoge kwaliteit, kun je een normale bloedsuikerspiegel bereiken en waarschijnlijk door glycatie veroorzaakte diabetes, hartaandoeningen en onvruchtbaarheid voorkomen.

Wat zijn geavanceerde glycatie-eindproducten (AGE’s)?

Geavanceerde glycatie eindproducten zijn het resultaat van chemische glycerende reacties tussen ketens van koolhydraten (suikers zoals glucose of fructose) en verschillende aminozuren (eiwitmoleculen) in de lichaamsweefsels en -cellen.

Een chemische reactie tussen suiker en verschillende aminozuren herschikt uiteindelijk de structuur van het aangetaste eiwit, waardoor een AGE ontstaat. Deze AGE’s binden zich vervolgens en zorgen voor verdere “crosslinking” en beschadiging van andere lichaamseiwitten zoals collageen of hemoglobine. Als AGE’s eenmaal zijn aangemaakt en gebonden, veroorzaken ze ontsteking en oxidatie in het aangetaste gebied.

Glycatie verschilt van een ander veelvoorkomend glycerend proces, waarbij suikers zich hechten aan eiwitten en vetten, de zogenaamde glycosylering. Glycosylering is een enzymgericht plaatsgebonden proces. Dit betekent dat het op een gecontroleerde manier geactiveerd wordt door het lichaam, in tegenstelling tot de niet-enzymatische chemische reactie van glycatie. [2]

AGE’s en oxidatie

Oxidatie is een proces waarbij verschillende chemisch vluchtige moleculen, die reactieve zuurstofspecies (ROS) of “vrije radicalen” worden genoemd, worden geproduceerd door onze cellen en weefsels. Deze ROS fungeren vaak als signaalmoleculen en onze cellen hebben natuurlijke antioxidanten om ze onder controle te houden. Als ROS echter in grote hoeveelheden worden geproduceerd, kunnen ze de beschermende systemen van de cel overweldigen en schade veroorzaken aan verschillende cellulaire structuren en weefsels rondom de cel.

Binding AGE-RAGE

AGE’s kunnen zowel de oorzaak als het product van oxidatieve stress zijn. AGE’s kunnen zich binden aan celreceptoren die AGE-receptoren of RAGE worden genoemd. Deze AGE-RAGE bindende interactie op het celmembraan zet biochemische routes in de cel in gang die het niveau van ROS verhogen. De hogere niveaus van vrije radicaalreacties resulteren in oxidatieve schade aan de cel en proinflammatoire reacties van het immuunsysteem. Naarmate het niveau van oxidatieve stress toeneemt, worden verdere glycerende chemische reacties in gang gezet en worden meer AGE’s gevormd.

Veel onderzoeken [3] tonen aan dat een overvloed aan AGE’s, de daaruit voortvloeiende RAGE-binding en hoge niveaus van oxidatieve stress in verband worden gebracht met een toename van ontstekingen en negatieve effecten op verschillende lichaamssystemen.

Hogere AGE-niveaus worden in verband gebracht met veel ziekten en aandoeningen, waaronder:

• Verminderde kracht van het immuunsysteem. [4]
• Nierfalen. [5]
• Oogschade en andere complicaties van diabetes. [6]
• Metabole ziekten zoals PCOS en insulineresistentie. [7]

Onderzoek toont ook aan dat het glycatie-oxidatieproces sterk geassocieerd wordt met:

• Progressieve hartziekten. [8]
• Hoge bloeddruk.
• Uitzaaiing van kanker en weerstand tegen chemotherapie. [9]

Een ander belangrijk effect van AGE’s om op te merken, vooral in relatie tot het werk van Dr. Kiltz, is het sterke bewijs dat hoge AGE-niveaus in het voortplantingssysteem het risico op zowel vrouwelijke als mannelijke onvruchtbaarheid kunnen verhogen.

Wat veroorzaakt Advanced Glycation End Products?

De soorten en aantallen AGE’s in iemands lichaam zijn afhankelijk van verschillende interne factoren zoals bloedsuiker- en insulineniveaus, leeftijd en genetische factoren. Externe invloeden zoals de soorten en hoeveelheden koolhydraten die worden geconsumeerd, roken en een sedentaire levensstijl kunnen ook bijdragen aan het ontstaan van AGE’s in het lichaam. [10]

Koolhydraten, glycatie en AGE’s

De consumptie van geraffineerde koolhydraten en de daaruit voortvloeiende hoge bloedsuikers zijn sterk gecorreleerd met glycatieniveaus en de aanmaak van AGE-moleculen in het lichaam. [11] Simpel gezegd neemt de snelheid van glycatie in het lichaam toe naarmate de consumptie van koolhydraten en de bloedsuikerspiegel stijgen.

Fructose, in de vorm van maïssiroop met een hoog fructosegehalte, een belangrijk ingrediënt in gezoete frisdranken en geraffineerde, bewerkte voedingsmiddelen, is vooral belangrijk bij het aanmaken van AGE. Fructose is chemisch veel reactiever dan de eenvoudige bloedsuiker glucose. Onderzoek heeft aangetoond dat fructose in de bloedbaan de glycatie 10 keer meer verhoogt dan glucose. [12]

Koken, glycatie en AGE’s

In de eerste onderzoeken naar glycatie en AGE’s richtten onderzoekers zich op de bereidingswijze van voedsel, omdat glycatie de Maillardreactie veroorzaakt, een kookterm die verklaart waarom suiker in karamel verandert als het met room wordt verhit. Het is ook de reden waarom gemalen rundvlees “bruin wordt” als het wordt gekookt in een hete koekenpan.

Onderzoekers wezen op de overvloed aan gegrild en gebraden vlees in het westerse dieet als een oorzakelijke factor van AGE-niveaus in het lichaam, waarbij ze stelden dat het verkolen van deze voedingsmiddelen bij hoge temperaturen ervoor zorgde dat ze veel voedings-AGE’s (dAGE’s) bevatten en dat het consumeren van deze voedingsmiddelen de AGE-niveaus in het lichaam zou verhogen.

Gelukkig heeft recent onderzoek met geavanceerdere meettechnieken echter aangetoond dat de dAGE-niveaus in gegrild, geroosterd en gebraden vlees relatief gezien niet slechter zijn dan in andere voedingsmiddelen waarvan wordt beweerd dat ze gezonder zijn.

In feite wijst het nieuwere onderzoek erop dat de inname van “gezonde” voedingsmiddelen zoals appels, vruchtensap, sojamelk, volkoren brood en magere melk in verband wordt gebracht met hogere AGE-niveaus in het lichaam.

Fructose, glycatie en AGE’s

Het nieuwere onderzoek wijst erop dat de inname van “gezonde” voedingsmiddelen zoals appels, vruchtensap, sojamelk, volkorenbrood en magere melk in verband wordt gebracht met hogere niveaus van AGE’s in het lichaam.

Wanneer deze voedingsmiddelen met een hoog fructosegehalte worden verteerd, worden gemakkelijk met fructose geassocieerde AGE’s gevormd en de daaruit voortvloeiende ontstekingsbevorderende verbindingen worden gemakkelijk geabsorbeerd uit het darmkanaal. Deze hypothese wordt treffend “fructositis” [13] genoemd, wat aangeeft dat de AGE-productie wordt aangestuurd door de darmen en niet door voedsel.

Met andere woorden, het zijn niet de AGE’s in gekookt vlees waar je je zorgen over moet maken, maar de AGE’s die intern worden aangemaakt door een dieet met veel geraffineerde koolhydraten.

Hoe beschadigen AGE’s lichaamsweefsels?

AGE’s beschadigen lichaamsweefsel door de normale werking van eiwitten, vetten en hormonen te verstoren.

AGE’s en eiwitten

In het geval van eiwitglycatie veroorzaken AGE’s structurele schade aan weefsels. Een van de belangrijkste ideeën in de biologie is dat “functie de vorm volgt”. Toegepast op eiwitten betekent dit dat eiwitten in het lichaam op bepaalde manieren werken omdat ze een specifieke fysieke vorm hebben.

Je kunt je voorstellen hoe bepaalde sleutels op bepaalde sloten passen. Als je de vorm van een sleutel verandert, past hij niet meer op het slot waarvoor hij is ontworpen. Als gevolg daarvan is de sleutel niet langer functioneel. Op dezelfde manier beschadigen AGE’s de fysieke structuur van eiwitten in het lichaam, zodat ze niet meer goed functioneren als het gaat om passen bij cellen.

AGE’s en vetcellen

De meeste celmembranen bestaan uit verschillende soorten vetten, waaronder meervoudig onverzadigde vetten (PUFA). PUFA worden zo genoemd omdat ze veel onverzadigde chemische bindingen hebben die wachten om te reageren met de moleculen om hen heen. Deze onstabiele chemische samenstelling is bijzonder kwetsbaar voor vrije radicalen.

Als AGE-niveaus zich ophopen rond en in een cel, kan dit een lawine van vrije radicalen veroorzaken die vervolgens reageren met de PUFA. Het resultaat is “lipide peroxidatie”, een proces waarbij de chemische bindingen van de PUFA uiteenvallen. Deze schade leidt vervolgens tot instabiele celmembranen en celdisfunctie.

Een voorbeeld hiervan werd aangetoond in een onderzoek waaruit bleek dat AGE’s de cellulaire insulinegevoeligheid in vetcellen verstoorden via een toename van de vrije radicalen in de cellen. [14]

AGE’s en insulineresistentie

De langetermijneffecten van een hoge bloedsuikerspiegel en glycatie zijn ook factoren in de ontwikkeling van algemene insulineresistentie in het lichaam. Insuline is een hormoon dat door de alvleesklier wordt geproduceerd als reactie op de aanwezigheid van glucose in de bloedbaan.

De taak van insuline is om glucose in onze cellen te duwen waar het kan worden verwerkt en gebruikt als een molecuul voor energieproductie. Als de bloedsuikers echter chronisch hoog zijn, geeft de alvleesklier bijna constant insuline af, waardoor de cellen worden gebombardeerd met de boodschap om meer glucose op te nemen.

Na verloop van tijd ontwikkelen cellen een weerstand tegen deze insulineboodschap en blijft er suiker achter in de bloedbaan. Als de bloedsuikerspiegel begint te stijgen, neemt ook de insulineproductie toe. Deze cirkel van stijgende suikers en insuline verhoogt de productie van glycatie en AGE’s en uiteindelijk schaadt deze omgeving de insulinesignalering in het lichaam.

Het is niet verrassend dat onderzoek bevestigt dat insulineresistentie sterk gecorreleerd is met hartaandoeningen, [15] hoge bloedsuikerspiegel en diabetes [16] en onvruchtbaarheid. [17]

Al deze schade heeft ernstige gevolgen voor onze algehele gezondheid. Laten we eens wat dieper ingaan op enkele specifieke gezondheidseffecten van glycatie en AGE-vorming.

Glycatie en ontsteking

Zoals we hierboven hebben besproken, beschadigt de overmatige glycatie die gepaard gaat met een hoge koolhydraatinname en een hoge bloedsuikerspiegel lichaamsweefsels en -cellen. Het is een vicieuze cirkel. De constante hoge bloedsuikers zorgen ervoor dat er meer AGE’s worden aangemaakt, waardoor ontstekingen en oxidatie toenemen.

AGE-moleculen kunnen zich binden aan cellulaire AGE-receptoren (RAGE) en deze gebeurtenis kan het immuunsysteem aanzetten tot het vrijgeven van moleculen die de oxidatieve stress verhogen, de ontstekingsreactie versterken, de energieproductie in de aangetaste cellen verstoren en de cel en nabijgelegen structuren verder beschadigen. Zoals je je kunt voorstellen, is ontsteking een sterke marker voor glycatieschade en oxidatieve stress.

Glycatie en hartziekte

Deze cirkelvormige spiraal van hoge bloedsuikerspiegel, AGE-creatie, RAGE-activatie en de daaruit voortvloeiende oxidatie en ontsteking is betrokken bij het verstoren van de gezondheid van de bloedvaten en de bloedtoevoer naar het hart. [18]

Het verklaart ook waarom mensen met type 2 diabetes meer hartaandoeningen hebben. De AGE-RAGE interactieweg werkt samen met ons immuunsysteem en triggert het vrijkomen van cellen en signalen die downstream effecten hebben op het hart- en vaatstelsel.

AGE’s worden gevonden in de arteriële plaques van atherosclerose, de bekende “aderverkalking”. [19] Wanneer AGE’s samenwerken met RAGE, kan dit de soepelheid van de bloedvaten verstoren. Het resultaat is een toename in de stijfheid van de bloedvaten, wat kan leiden tot een hoge bloeddruk.

Bovendien brengen interacties tussen AGE en RAGE de schade naar de wand van de bloedvaten. Ontsteking en oxidatie beschadigen de cellen die de bloedvaten bekleden, waardoor ze kwetsbaar worden voor laesies en kalkafzettingen die de weg bereiden voor gevaarlijke verstoppingen. [20] Er worden nog veel meer negatieve cardiovasculaire effecten geïdentificeerd naarmate er meer onderzoek wordt gedaan.

Glycatie en diabetes

Diabetische complicaties zijn een direct gevolg van een hoge bloedsuikerspiegel die een hoge mate van glycatie, AGE-accumulatie en verhoogde oxidatieve stress in het lichaam veroorzaakt. [21]

Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat hogere AGE-niveaus gecorreleerd zijn met het verlies van gezichtsvermogen, als gevolg van weefselschade, chronische ontsteking en vernietiging van specifieke cellen in het netvlies. [22]

De nieren zijn ook gevoelig voor cellulaire AGE-schade [23] en als gevolg daarvan zijn nierziekte en nierfalen veel voorkomende diabetescomplicaties.

AGE-schade aan de zenuwen in de onderste ledematen leidt tot perifere neuropathie, een aandoening waarbij de handen of de voeten en benen last kunnen hebben van extreme zenuwpijn, tintelingen en gevoelloosheid. [24] Dit kan leiden tot onontdekte verwondingen aan de ledematen en amputaties. Deze complicaties zijn allemaal gekoppeld aan de cellulaire schade die wordt veroorzaakt door AGE-RAGE interacties en oxidatieve stress binnen de aangetaste lichaamssystemen.

Glycatie en onvruchtbaarheid

Het voortplantingssysteem is nog zo’n lichaamssysteem dat gevoelig is voor een hoge bloedsuikerspiegel en het bijbehorende proces van glycatie en het ontstaan van AGE’s.

Onderzoek bevestigt dat verhoogde AGE-niveaus, de AGE-RAGE-interactie en oxidatieve stress in verband worden gebracht met verminderde ovariële functie, disfunctie van granulosacellen en polycysteus ovariumsyndroom (PCOS). [25]

Uit een overzicht van andere onderzoeken op dit gebied blijkt ook dat AGE’s en oxidatieve stress de activiteit van de steroïdeproductie en folliculaire ontwikkeling in de eierstokken van vrouwen veranderen en schade veroorzaken aan het vermogen van mannelijke testikels om normale zaadcellen te produceren[13].

Vrouwelijke onvruchtbaarheid

Vrouwen zijn vatbaarder voor obesitas om verschillende redenen, waaronder een lagere spiermassa, stofwisselingssnelheid en hormonale verschuivingen. Obesitas kan ook bijdragen aan onvruchtbaarheid, samen met de destructieve effecten van glycatie, de AGE-RAGE interactie en oxidatieve stress.

In de onderzoeksliteratuur wordt obesitas gecorreleerd met hogere AGE-niveaus en de verstoring van de ovariële micro-omgeving, wat de eicelprestaties en vruchtbaarheid in gevaar kan brengen. [26]

Het is vermeldenswaard dat obesitas, glycatie en insulineresistentie allemaal factoren zijn die een rol spelen bij metabole disfunctie, en deze aandoeningen zijn geworteld in de verhoogde bloedsuikerspiegel, de hoge insulinespiegel en de insulineresistentie die gepaard gaan met een koolhydraatrijk dieet.

Glycatie en PCOS

Het polycysteus ovarium syndroom (PCOS) is een aandoening waarbij de menstruatie- en ovulatiecycli en de eicelproductie van de getroffen vrouw verstoord zijn. PCOS is sterk gecorreleerd met insulineresistentie en obesitas.

Vrouwen met PCOS vertonen ook laaggradige ontstekingen en overproductie van mannelijke hormonen als gevolg van hoge insulinespiegels. Maar liefst 40% van de vrouwen met PCOS heeft ook insulineresistentie en veel van deze vrouwen hebben ook overgewicht.

Het is niet verrassend dat vrouwen met PCOS verhoogde niveaus van AGE’s en AGE-receptoren op het eierstokweefsel hebben. [27] Samen met de andere symptomen die hierboven zijn genoemd, draagt de AGE-RAGE factor bij aan de complicaties van PCOS, waaronder verminderde vruchtbaarheid en miskramen.

Mannelijke onvruchtbaarheid

Mannelijke onvruchtbaarheid is een afzonderlijke oorzaak in ongeveer 30% en een factor in 40-50% van de vruchtbaarheidsgevallen [28] en factoren die bijdragen aan deze aandoening zijn onder andere glycatie, AGE-accumulatie, RAGE-interacties en toename van oxidatieve stress in het mannelijke voortplantingskanaal. Onderzoeken geven aan dat hoge AGE-niveaus in verband worden gebracht met een lage spermakwaliteit, testiculaire disfunctie en erectiestoornissen. [29]

Voedingsmiddelen die glycatie veroorzaken

Zoals hierboven besproken, probeerde een groot deel van het vroege onderzoek naar glycatie de schuld te geven aan kookmethodes met hoge temperaturen die Maillardreacties veroorzaken in gebraden, gegrild of geroosterd vlees. Nieuw onderzoek wijst nu echter naar voedingsmiddelen met een hoge fructose-glucose verhouding. Dit komt omdat fructose zeer reactief is en veel vatbaarder voor glycatie in het lichaam dan glucose. Glucose is echter ook betrokken bij glycatie.

Veel “gezonde” voedingsmiddelen die worden aanbevolen door diëtisten vallen in deze hogere fructosecategorie. Een onderzoek wijst er bijvoorbeeld op dat appels, sojamelk, magere melk, ontbijtgranen, volle granen en andere plantaardige voedingsmiddelen boosdoeners zijn bij verhoogde AGE-niveaus in het lichaam. [30]

Andere voedingsmiddelen met een hoog fructosegehalte, waaronder frisdranken, geraffineerde, bewerkte koolhydraten, gezoete sauzen, agavesiropen, vruchtensap en producten met maïssiroop met een hoog fructosegehalte, veroorzaken ook hogere AGE-waarden. [31]

Daarnaast kan een over het algemeen koolhydraatrijk dieet de glycatie verhogen, omdat het dagelijks consumeren van koolhydraatrijk voedsel leidt tot chronisch hogere bloedsuikers. Zolang de bloedsuikerspiegel hoog is, zal de snelheid van glycatie ook verhoogd zijn. [32]

Voedingsmiddelen met veel koolhydraten zijn onder andere:

• Brood
• Crackers
• Pasta
• Snoep zoals cake, taarten, koekjes en snoepjes
• Groenten met een hoog zetmeelgehalte zoals aardappelen, zoete aardappelen en winterpompoenen

Eigenlijk alles wat zoet smaakt en alle plantaardige voedingsmiddelen verhogen de bloedsuikerspiegel en insuline en verhogen de aanmaak van glycatie en AGE’s.

Daarnaast draagt het advies van de voedings“deskundigen” om 3 maaltijden per dag plus tussendoortjes te eten bij aan glycatie, omdat de bloedsuikerspiegel en insuline voortdurend worden gestimuleerd door voedselinname. Minder vaak eten en intermitterend vasten is een andere manier om glycatie in het lichaam te verminderen. [33]

Hoe koolhydraatarme diëten glycatie verminderen

Overmatige glycatie en AGE-creatie zijn een direct gevolg van koolhydraatinname en de resulterende hoge bloedsuikerspiegel. [34] Wanneer de inname van koolhydraten permanent wordt verminderd, keren de bloedsuikerspiegel en de insulinespiegel uiteindelijk terug naar een normale basislijn. Lagere bloedsuikerspiegels verminderen de hoeveelheid interne glycatie omdat er minder vrij zwevende bloedsuiker is om zich aan lichaamsweefsels te hechten.

De kern van Glycatie en AGE’s

Voor de meeste mensen veroorzaakt een koolhydraatrijk dieet een chronisch hoge bloedsuikerspiegel en insuline. Het teveel aan suiker draagt bij aan een hogere mate van glycatie en de vorming van gevorderde glycatie-eindproducten.

Zodra de ophoping van geavanceerde glycatie-eindproducten groter is dan het vermogen van het lichaam om ze af te breken, begint een cyclus van AGE-RAGE interactie, oxidatieve stress en ontsteking.

Deze cyclus brengt schade toe aan veel verschillende lichaamssystemen. We hebben gekeken naar diabetes, hartaandoeningen en onvruchtbaarheid, maar dit zijn slechts enkele van de systemen die beschadigd kunnen raken. AGE’s zijn betrokken bij veel andere ziekteprocessen.

Om glycatie en AGE’s te verminderen is het van cruciaal belang om de hoeveelheid koolhydraten, vooral fructose-rijke, geraffineerde koolhydraten in je dieet te verminderen. Dit zal de bloedsuikerspiegel verlagen, insulineresistentie kalmeren, overtollige glycatie stoppen en je lichaam de kans geven om opgebouwde AGE’s te ontmantelen en zich ervan te ontdoen.

Zo eenvoudig is het. Stop met het eten van de meeste koolhydraten en concentreer je op het consumeren van gezonde vetten en eiwitten. Je zult je beter voelen, je AGE-niveaus zullen dalen en je lichaam zal je dankbaar zijn.