α-Dicarbonyls and degradation of ascorbic acid induce glycation and interfere with neural and immune cell function

Abstract

Die Entstehung von advanced glycation endproducts (AGEs) stellt ein wachsendes Feld der Alternsforschung dar. Neurodegeneration und Immunoseneszenz hängen vermutlich mit AGEs zusammen. Der Abbau von Vitamin C könnte zu diesem Prozess beitragen. Wir konnten zeigen, dass Vitamin C in der Lage ist Glykierung von PC12-Zellen zu induzieren und das Neuritenwachstum zu verringern. Zusätzlich konnte eine Umsatzsteigerung von NCAM, dem neuronalen Zelladhäsionsmolekül und RAGE, dem Rezeptor für AGEs nach Methylglyoxal (MGO)-induzierter Glykierung nachgewiesen werden. Glykierung könnte ebenfalls an altersassoziierten Schäden des Immunsystems beteiligt sein. In dieser Arbeit wird ein negativer Effekt von MGO-induzierter Glykierung auf Konjugatbildung und Cytotoxizität von NK-92-Zellen dargestellt. Die Inkubation von THP-1 Makrophagen mit MGO führte zur Expression pro-inflammatorischer Interleukine und zu verminderter Phagozytose, was auf einen negativen Effekt auf die Makrophagenfunktion hindeutet.

The generation of advanced glycation endproducts (AGEs) represents a growing field in ageing research. Neurodegeneration as well as dysregulation of the immune system are connected to accumulation of AGEs. Degradation of ascorbic acid (AA) forms reactive intermediates and could contribute to generation of AGEs in the ageing brain. We could show that AA degradation was able to induce glycation of PC12- cells and interfere with neurite outgrowth. We also demonstrated an increase in turnover of the neuronal cell adhesion molecule (NCAM) and the receptor for AGEs (RAGE) after methylglyoxal (MGO)-induced glycation. Glycation might also take part in age-related impairment of immunity. We discovered a negative effect of MGO-induced glycation on NK-cell conjugate formation and target-lysis. Glycation of THP-1 macrophages led to increased levels of inflammatory cytokines and impaired phagocytic efficiency, indicating negative effect of glycation on macrophage morphology and function.