Methylglyoxal
Synonym: MG, MGO, 2-Oxopropanal
1. Definition
Methylglyoxal ist ein Ketoaldehyd, das als Stoffwechselnebenprodukt entsteht. Es spielt eine pathogenetische Rolle beim Diabetes mellitus und anderen altersassoziierten Krankheiten wie Krebs und kardiovaskulären Erkrankungen.
2. Metabolismus
Methylglyoxal wird hauptsächlich als Nebenprodukt der Glykolyse durch eine nicht-enzymatische Reaktion aus Glycerinaldehyd-3-phosphat und Dihydroxyacetonphosphat gebildet. Durch die Enzyme Glyoxalase I und II wird es zu Laktat abgebaut.
3. Biochemische Funktion
Methylglyoxal ist hochreaktiv und bindet an Proteine, DNA und Lipide. Dabei entstehen Advanced glycation end-products (AGEs). Die Funktion dieser Moleküle kann dadurch gestört werden, so dass die Anreicherung dieser Endprodukte Organe und Gewebe beeinträchtigt.
4. Klinische Relevanz
Bei Patienten mit Typ-2-Diabetes wurden signifikant erhöhte Methylglyoxal-Konzentrationen festgestellt. Eine mögliche Ursache dafür ist eine Hyperglykämie. Auch Entzündungen oder Hypoxie können durch gesteigerte Glykolyse zur vermehrten Entstehung von Methylglyoxal beitragen.
Verschiedene Studien legen nahe, dass Methylglyoxal bei folgenden diabetischen Komplikationen eine Rolle spielt:
Mögliche Ansätze zur Behandlung bieten Radikalfänger, Wirkstoffe zur Steigerung der Glyoxalase-I-Aktivität oder Medikamente wie Metformin, welche die Entstehung von Methylglyoxal reduzieren.
Zur Auswirkung von Methylglyoxal auf Krebszellen existieren widersprüchliche Aussagen: bei einigen Krebsarten schädigt es die Zellen und wirkt somit antitumorigen, bei anderen Krebsarten bewirkt Methylglyoxal hingegen eine beschleunigte Tumorprogression.[1]
5. Quellen
- ↑ Leone et al. The Dual-Role of Methylglyoxal in Tumor Progression – Novel Therapeutic Approaches Front Oncol 2021
6. Literatur
- Schalkwijk und Stehouwer Methylglyoxal, a Highly Reactive Dicarbonyl Compound, in Diabetes, Its Vascular Complications, and Other Age-Related Disease Physiol Rev. 2020