Produits avancés de glycation (AGE), radicaux libres et diabète

Advanced glycation end products (AGEs), free radicals and diabetes mellitus

Laboratoire de Biochimie Médicale et Biologie Moléculaire, CNRS FRE 2260, UFR de Médecine, IFR 53, Université de Reims Champagne-Ardenne, 51, rue Cognacq-Jay, 51095 Reims cedex

Résumé

La glycation non enzymatique, fixation d’oses simples sur les fonctions amines des protéines, forme des composés complexes, les produits de glycation avancés (AGE), qui modifient la structure et la fonction des protéines, et participent aux complications dégénératives du diabète sucré. Glycation et stress oxydant sont très liés, et souvent regroupés sous le terme de « glycoxydation ». Ces interactions peuvent être illustrées expérimentalement, a) Toutes les étapes de la glycation génèrent la production de radicaux libres oxygénés, certaines de ces étapes sont communes avec la peroxydation lipidique, b) Les AGE se fixent à des récepteurs membranaires comme le RAGE en induisant un stress oxydant et un état proinflammatoire. c) Les protéines glyquées modulent les fonctions oxydatives cellulaires. Le collagène glyqué induit ainsi une réponse oxydative inappropriée des polynucléaires neutrophiles, d) Les produits de peroxydation lipidique (MDA) peuvent se fixer sur les protéines, ce qui amplifie les lésions de glycoxydation. L’intensité de la glycoxydation augmente au cours du diabète sucré, mais aussi du vieillissement, de l’insuffisance rénale et d’autres pathologies impliquant un stress oxydatif. La composante oxydative est prise en compte par différentes approches thérapeutiques.

Abstract

Nonenzymatic glycation, i.e. binding of monosaccharides to amino groups of proteins, gives rise to complex components called “advanced glycation end-products” (AGEs), which alter protein structure and functions, and participate in diabetic long-term complications. Glycation and oxidative stress are closely linked, and are often referred to as “glycoxidation” processes. Experimental data support these interactions. a) All glycation steps generate oxygen free radicals, some of these steps being common with these of lipid peroxidation, b) AGEs bind to membrane receptors such as RAGE, and induce an oxidative stress and a pro-inflammatory status, c) Glycated proteins modulate cellular oxidative functions: glycated collagens induce an inappropriated oxidative response in PMNs. d) Products of lipid peroxidation (MDA) bind to proteins and amplify glycoxidation-induced damages. Glycoxydation intensity increases in diabetes mellitus, ageing, renal failure and other pathological states with oxidative stress. Therapies aiming at limiting glycoxidation take into account its oxidative part.