الغلكزة

الموسوعة الحرة

الغلكزة ( الغلكزة غير الإنزيمية ) هي ارتباط السكر تساهميًا بجزيء بروتين أو دهون أو حمض نووي . [ 1 ] تشمل السكريات النموذجية التي تشارك في الغلكزة الجلوكوز والفركتوز والجلاكتوز ومشتقاتها. الغلكزة هي العملية غير الإنزيمية المسؤولة عن العديد من مضاعفات داء السكري (مثل المضاعفات الوعائية الدقيقة والكبيرة ) [ 2 ] ، كما أنها متورطة في أمراض أخرى وفي الشيخوخة. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

على عكس الغلكزة، فإن الغلكزة هي عملية ربط السكريات بالبروتين أو الليبيد بواسطة الإنزيمات، وتعتمد على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) . [ 1 ] تحدث الغلكزة في مواقع محددة على الجزيء المستهدف. وهي شكل شائع من أشكال التعديل ما بعد الترجمة للبروتينات، وهي ضرورية لعمل البروتين الناضج.

الكيمياء الحيوية

مسار الغلكزة عبر إعادة ترتيب أمادوري (في HbA1c، يكون R عادةً فالين الطرفي N) [ 6 ]
تُعدّ الإيميدازولونات (R = CH₂CH ( OH)CH(OH)CH₂OH ) من نواتج الغلكزة النموذجية. وتنتج عن تكثيف 3-ديوكسي غلوكوزون مع مجموعة الغوانيدين لبقايا الأرجينين . [ 7 ]

تحدث عملية الغلكزة بشكل رئيسي في مجرى الدم لنسبة ضئيلة من السكريات البسيطة الممتصة. يتميز الفركتوز بنشاط غلكزة يفوق نشاط الغلوكوز، وهو الوقود الأساسي للجسم، بعشرة أضعاف تقريبًا. [ 8 ] يمكن أن تحدث الغلكزة من خلال تفاعلات أمادوري ، وتفاعلات قاعدة شيف ، وتفاعلات ميلارد ؛ والتي تؤدي إلى نواتج غلكزة متقدمة (AGEs). [ 1 ]

الآثار الطبية الحيوية

تتمتع خلايا الدم الحمراء بعمر افتراضي ثابت يبلغ 120 يومًا، وهي متاحة لقياس الهيموجلوبين السكري . ويُمكّن قياس الهيموجلوبين السكري (HbA1c) ، وهو الشكل السائد للهيموجلوبين السكري، من مراقبة مستوى السكر في الدم على المدى المتوسط ​​لدى مرضى السكري .

تُعتبر بعض نواتج الغلكزة متورطة في الأمراض المزمنة المرتبطة بالتقدم في السن، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية ( البطانة الداخلية للأوعية الدموية ، والفيبرينوجين ، والكولاجين ) ومرض الزهايمر ( بروتينات الأميلويد هي نواتج ثانوية للتفاعلات التي تؤدي إلى نواتج الغلكزة المتقدمة). [ 9 ] [ 10 ]

يمكن للخلايا طويلة العمر (مثل الخلايا العصبية وخلايا الدماغ)، والبروتينات طويلة الأمد (مثل الكريستالينات في عدسة العين والقرنية ) ، والحمض النووي أن تتحمل عملية الغلكزة بشكل كبير مع مرور الوقت. يؤدي تلف الخلايا الناتج عن الغلكزة إلى تصلب الكولاجين في جدران الأوعية الدموية، مما يزيد من ضغط الدم، وخاصةً لدى مرضى السكري. [ 11 ] كما تُسبب الغلكزة أيضًا ضعف الكولاجين في جدران الأوعية الدموية، [ 12 ] مما قد يؤدي إلى تمدد الأوعية الدموية الدقيقة أو الكبيرة ؛ أو السكتات الدماغية إذا حدثت في الدماغ.

أفادت دراسة أجريت عام 2025 أن مزيجًا من النيكوتيناميد (أحد أشكال فيتامين ب3 )، وحمض ألفا ليبويك (ALA)، والثيامين (فيتامين ب1)، والبيريدوكسامين (أحد أشكال فيتامين ب6 )، والبيبيرين، قلل من تلف الغلكزة في نماذج الخلايا والفئران المصحوب بفقدان الوزن غير العضلي، ويعزى ذلك على ما يبدو إلى انخفاض إنتاج الغريلين و AMPK . [ 13 ]

أفادت دراسة أجريت عام 2026 بتطوير إنزيم CMLase، وهو إنزيم يؤكسد Nε- كاربوكسي ميثيل-لايسين (CML) ويعيد بقايا اللايسين الأصلية في المختبر وفي عينات الأنسجة البشرية لكبار السن. [ 14 ]

غلكزة الحمض النووي

يُشير مصطلح غلكزة الحمض النووي إلى تلف الحمض النووي الناتج عن مركبات الكربونيل التفاعلية (وخاصةً ميثيل غليوكسال وغليوكسال ) الموجودة في الخلايا كمنتجات ثانوية لعملية استقلاب السكر. [ 15 ] يمكن أن تُسبب غلكزة الحمض النووي طفرات ، وكسورًا في الحمض النووي، وسمية خلوية . [ 15 ] يُعد الجوانين القاعدة الأكثر عرضةً للغلكزة. ويبدو أن تلف الحمض النووي المُغلكز، كشكل من أشكال التلف، شائعٌ بنفس قدر تلف الحمض النووي التأكسدي. يُستخدم بروتين DJ-1 (المعروف أيضًا باسم PARK7 ) في إصلاح قواعد الحمض النووي المُغلكزة لدى البشر. وقد تم تحديد نظائر DJ-1 في البكتيريا . [ 15 ]

انظر أيضاً

قراءات إضافية

مراجع

  1. 1 2 3 ليما، م.؛ باينز، ج. و. (2013-01-01)، "الغلكزة" ، في لينارز، ويليام ج.؛ لين، م. دانيال (محرران)، موسوعة الكيمياء الحيوية (الطبعة الثانية) ، والتهام: أكاديميك برس، ص 405-411 ، doi : 10.1016/b978-0-12-378630-2.00120-1 ، ISBN  978-0-12-378631-9تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 ديسمبر 2020
  2. ↑ يان، إس إف؛ داغاتي، في؛ شميدت، إيه إم؛ راماسامي، آر. (2007). "مستقبلات نواتج الغلكزة المتقدمة (RAGE): قوة هائلة في إمراضية مضاعفات القلب والأوعية الدموية لمرض السكري والشيخوخة". الطب الجزيئي الحالي . 7 (8): 699-710 . doi : 10.2174/156652407783220732 . PMID 18331228 . 
  3. ↑ غلين، ج.؛ ستيت، أ. (2009). "دور نواتج الغلكزة المتقدمة في شيخوخة الشبكية وأمراضها". مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - مواضيع عامة . 1790 (10): 1109-1116 . doi : 10.1016/j.bbagen.2009.04.016 . PMID 19409449 . 
  4. ↑ سيمبا، آر دي؛ فيروتشي، إل؛ صن، ك؛ بيك، ج؛ دلال، م؛ فارادان، ر؛ والستون، ج؛ غورالنيك، جيه إم؛ فريد، إل بي (2009). "منتجات الغلكزة المتقدمة ومستقبلاتها المنتشرة تتنبأ بمعدل الوفيات بأمراض القلب والأوعية الدموية لدى النساء المسنات المقيمات في المجتمع" . مجلة أبحاث الشيخوخة السريرية والتجريبية . 21 (2): 182-190 . doi : 10.1007/BF03325227 . PMC 2684987. PMID 19448391 .  
  5. ↑ سيمبا، ر.؛ نجار، س.؛ صن، ك.؛ لاكاتا، إ.؛ فيروتشي، ل. (2009). "يرتبط كاربوكسي ميثيل-لايسين المصل، وهو ناتج نهائي متقدم لعملية الغلكزة، بزيادة سرعة موجة النبض الأبهري لدى البالغين" . المجلة الأمريكية لارتفاع ضغط الدم . 22 (1): 74-79 . doi : 10.1038/ajh.2008.320 . PMC 2637811. PMID 19023277 .  
  6. ↑ يايلايان، فاروجان أ.؛ هيوز-ديسبوينتس، ألكسيس (1994). "كيمياء نواتج إعادة ترتيب أمادوري: التحليل، والتخليق، والحركية، والتفاعلات، والخواص الطيفية". مراجعات نقدية في علوم وتغذية الأغذية . 34 (4): 321-369 . doi : 10.1080/10408399409527667 . PMID 7945894 . 
  7. ↑ بيلييه، جوستين؛ نوكين، ماري جولي؛ لارديه، إيفا؛ كارويان، فيليب؛ بولين، أوليفييه؛ كاسترونوفو، فنسنت؛ بيلاسين، أكيلا (2019). "ميثيل جليوكسال، محفز قوي لمنتجات الغلكزة المتقدمة، يربط بين داء السكري والسرطان". أبحاث وممارسة داء السكري السريرية . 148 : 200-211 . doi : 10.1016/j.diabres.2019.01.002 . PMID 30664892. S2CID 58631777 .  
  8. ↑ ماكفرسون، جيه دي، وشيلتون، بي إتش، ووالتون، دي جيه (مارس 1988). "دور الفركتوز في غلكزة البروتينات وربطها المتشابك". الكيمياء الحيوية . 27 (6): 1901-1907 . doi : 10.1021/bi00406a016 . PMID 3132203 . 
  9. ↑ مونش، جيرالد؛ وآخرون . (27 فبراير 1997). "تأثير نواتج الغلكزة المتقدمة ومثبطات نواتج الغلكزة المتقدمة على بلمرة ببتيد بيتا أميلويد المعتمدة على النواة". مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - الأساس الجزيئي للأمراض . 1360 (1): 17-29 . doi : 10.1016/S0925-4439(96)00062-2 . PMID 9061036 .  
  10. ↑ مونش، جي؛ ديوثر-كونراد، دبليو؛ غاسيتش-ميلينكوفيتش، جيه. (2002). "يُنشئ الإجهاد التأكسدي السكري حلقة مفرغة من التنكس العصبي في مرض الزهايمر - هدف لاستراتيجيات العلاج العصبي الوقائي؟". الشيخوخة والخرف: المفاهيم الحالية والمستقبلية . مجلة النقل العصبي. ملحق. المجلد 62. الصفحات 303-307 . doi : 10.1007/978-3-7091-6139-5_28 . ISBN   978-3-211-83796-2PMID 12456073​​ 
  11. ↑ سولداتوس، ج.؛ كوبر ، م. إي. (ديسمبر 2006). "نواتج الغلكزة المتقدمة وبنية ووظيفة الأوعية الدموية". تقارير ارتفاع ضغط الدم الحالية . 8 (6): 472-478 . doi : 10.1007/s11906-006-0025-8 . PMID 17087858. S2CID 31239347 .  
  12. ↑ لي، ج. مايكل؛ صموئيل ب. فيريس (2019-04-02). "يُثبّط الربط المتقاطع المتقدم لمنتجات الغلكزة النهائية اللدونة الميكانيكية الحيوية وشكل الفشل المميز للوتر الطبيعي" . مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي . 126 (4): 832-841 . doi : 10.1152/japplphysiol.00430.2018 . PMC 6485690. PMID 30653412 .  
  13. ↑ ويمر، لورين أ.؛ كانيشيرو، كيومي ر.؛ راميريز، جيسيكا؛ بوس، نيلانجان؛ فالدياركوس، مارتن؛ شانموغام، مونيش موثايان؛ فاريرا، دومينيك أ.؛ سينغ، بارميندر؛ بيك، جينيفر؛ سيليغوندر، دوراي؛ ناجيرا، ليزبيث إنغريكيز؛ ميلوف، سيمون؛ إليربي، ليزا م.؛ تشو، سو-جين؛ نيومان، جون س. (28-10-2025). "مركبات خفض الغلكزة تثبط إشارات الغريلين لتقليل تناول الطعام، وخفض مقاومة الأنسولين، وإطالة العمر" . تقارير الخلية . 44 (10). doi : 10.1016/j.celrep.2025.116422 . ISSN 2211-1247 . PMC 12626231 . PMID 41086114 .   
  14. ↑ ناريسا طرابوش؛ سميث، جايسون؛ هسو، ماجي يون هسوان؛ بانجا، سوديبتا؛ ناجاراج، رام؛ أولسون، نيكلاس. مكاليستر، فيونا E.؛ كرافنز ، آرون (2026/07/14). "عكس الشيخوخة الكيميائية للبروتين عن طريق إزالة السكر الأنزيمي" . اتصالات الطبيعة . 17 (1): 5926. دوى : 10.1038 / s41467-026-75141-2 . ISSN 2041-1723 . 
  15. 1 2 3 ريتشارم جي، ليو سي، ميهوب إم، عبد الله جيه، ليجيه تي، جولي إن، ليبارت جيه سي، جوركوناس يو في، نادال إم، بولوك بي، دايرو جيه، لموري إيه. إصلاح غلكزة الغوانين بواسطة DJ-1/Park7 ونظائره البكتيرية. مجلة ساينس. 14 يوليو 2017؛ 357(6347): 208-211. doi: 10.1126/science.aag1095. نُشر إلكترونيًا في 8 يونيو 2017. PMID 28596309