El papel de la galactosa
La galactosa suele existir en el cerebro y el tejido nervioso en forma de D-galactósido y también es un componente importante de algunas glicoproteínas. -La galactosa es un monosacárido reductor que se encuentra en los productos lácteos y otros alimentos no lácteos como frutas y verduras. La galactosa es un componente de los cerebrósidos en el sistema nervioso del cerebro y está estrechamente relacionada con el rápido crecimiento del cerebro después del nacimiento. La galactosa presente en los alimentos proviene principalmente de la lactosa contenida en la leche. Sin embargo, los bebés con intolerancia a la lactosa no pueden catabolizar la lactosa debido a la falta de lactasa, por lo que se debe agregar D-galactosa a sus alimentos.
En circunstancias normales, la galactosa puede metabolizar la glucosa, pero cuando es excesiva, producirá ROS y productos finales de glicación avanzada (AGE), que actúan sobre los receptores de productos finales de glicación avanzada, provocando estrés oxidativo, disfunción mitocondrial, daño celular y respuesta inflamatoria. Algunos estudios también han demostrado que los AGE causan primero un aumento de ROS, lo que induce aún más estrés oxidativo y promueve el envejecimiento.
1. Estrés oxidativo
La generación de radicales libres puede acelerar el proceso de envejecimiento celular, por lo que la teoría del envejecimiento inducido por estrés oxidativo ha sido ampliamente aceptada. Los resultados mostraron que la inyección subcutánea de 100 mg/(kg·D·kg·D) de D-galactosa durante 7 semanas condujo a un aumento en los niveles de especies reactivas de oxígeno intracelular y malondialdehído marcador de peroxidación lipídica en el tejido cerebral de ratas envejecidas. mientras que los niveles de enzimas antioxidantes (superóxido dismutasa, catalasa, glutatión peroxidasa y glutatión transferasa) se redujeron significativamente. Además, la D-galactosa puede inducir disfunción mitocondrial, inducir aún más la producción de ROS y promover el envejecimiento de las células y los tejidos corporales.
2. Disfunción mitocondrial
Las mitocondrias son las fábricas del metabolismo energético de las células y desempeñan un papel importante en el mantenimiento del metabolismo celular normal. Muchas evidencias indican que la función mitocondrial está estrechamente relacionada con las enfermedades relacionadas con la edad. Las mutaciones del ácido desoxirribonucleico (ADN) mitocondrial pueden inducir a las células a producir grandes cantidades de radicales libres y promover el envejecimiento de las células y los tejidos.
En el modelo de envejecimiento en ratas inducido por D-galactosa, los niveles de H2O2, la expresión de la coenzima reducida ⅱ y sus subunidades P22phox, P47phox y P67phox aumentaron, la deleción del ADN mitocondrial aumentó y el trifosfato de adenosina (ATP) aumentó. Los niveles de los complejos de la cadena de transporte de electrones ⅰ, ⅱ, ⅲ y ⅳ se reducen. La disminución del potencial de la membrana mitocondrial y la ultraestructura anormal indican un deterioro significativo de la función mitocondrial que puede conducir a una variedad de enfermedades relacionadas con la edad, como la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Huntington, etc.
3. Inflamación inmune
La inflamación es un arma de doble filo para el cuerpo. Cuando patógenos endógenos o exógenos invaden el cuerpo, la activación de la respuesta inflamatoria tiene un efecto protector en el cuerpo. Sin embargo, la inflamación crónica sistémica y de bajo nivel está estrechamente relacionada con muchas enfermedades o envejecimiento relacionados con la edad, es decir, el envejecimiento inflamatorio.
Se descubrió que el modelo de envejecimiento en ratones inducido por 100 mg/(kg·D)-D-galactosa mostraba degeneración de los órganos inmunes, disminución de la función inmune y aumento de los niveles de factores proinflamatorios (como IL-1β, IL-6, TNF-α, etc.) aumentan. ), los factores antiinflamatorios (como la IL-10) disminuyen y el cuerpo empeora. Además, la D-galactosa también puede activar vías de señalización inflamatoria como el factor de transcripción nuclear κB y la proteína quinasa activada por mitógenos, promoviendo la liberación de factores inflamatorios, acelerando así la formación de afecciones inflamatorias y el envejecimiento.
4. Acortamiento de los telómeros
Los telómeros se encuentran en los extremos de los cromosomas en las células eucariotas. Están compuestos por ADN telomérico y proteínas de los telómeros y desempeñan un papel importante en la estabilidad de los cromosomas. El acortamiento de los telómeros puede inhibir la división celular y la regeneración de tejidos, desempeñando un papel importante en el envejecimiento y las enfermedades relacionadas con el envejecimiento. El modelo de envejecimiento en ratones inducido por D-galactosa encontró que la longitud de los telómeros y la actividad de la telomerasa se redujeron significativamente, lo que sugiere que la D-galactosa puede promover la aparición y el desarrollo del envejecimiento al inducir el acortamiento de los telómeros.
Sin embargo, otros estudios encontraron que la D-galactosa no logró alterar la longitud de los telómeros ni la actividad de la telomerasa en los ovarios de ratón. Por lo tanto, aún queda por demostrar si la D-galactosa puede promover el acortamiento de los telómeros e inhibir la actividad de la telomerasa como mecanismo de envejecimiento.
5. Trastornos metabólicos
El ATP es la principal fuente de energía celular. Cuando se altera el metabolismo energético, se reduce la síntesis de ATP, se inhiben las funciones celulares normales y se promueve el envejecimiento celular. Se indujo un modelo de envejecimiento en ratones mediante inyección subcutánea de 150 mg/(kg·D) de D-galactosa. Se encontró que la actividad de las enzimas relacionadas con el metabolismo energético en el grupo modelo cambió significativamente, incluido un aumento de la actividad de lactato deshidrogenasa, glutatión transferasa, y glutatión transferasa Las actividades de la aminoamida sintetasa y la creatina quinasa se redujeron significativamente, lo que sugiere que la D-galactosa puede promover la aparición y el desarrollo del envejecimiento al afectar el metabolismo.