Impact of glycation and advanced glycation end products (AGEs) on macrophage activation

Abstract

Glykierung ist die nicht-enzymatische Reaktion, die zur Bildung von advanced glycation end products (AGEs) führt. Glykierung und die Akkumulierung von AGEs treten im Alter auf, können aber im Verlauf bestimmter Krankheiten, wie Diabetes, verstärkt sein. In diabetischen Wunden zeigen Makrophagen eine Dysfunktion während der Wundheilung. Diese Arbeit untersuchte die Einflüsse von Glykierung und AGEs auf die Aktivität von Makrophagen. Es wurde nachgewiesen, dass Glykierung die Expression von pro-inflammatorischen Zytokinen wie Interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8 und des Tumornekrosefaktors (TNF)-α fördert, was zu verstärkter Entzündung führt. Zeitgleich verringert Glykierung die Phagozytoserate der Makrophagen. Es wurde weiterhin gezeigt, dass die Effekte der Glykierung nicht auf eine Aktivierung des Rezeptors für AGEs (RAGE) zurückzuführen sind. Diese Arbeit demonstriert, dass Glykierung zu einer Veränderung der Aktivität der Makrophagen und der Zytokinsekretion beiträgt und daher dabei helfen kann, die Mechanismen der gestörten Wundheilung während des Alterns und Diabeteserkrankungen zu verstehen.

Glycation is the non-enzymatic reaction that leads to the formation of advanced glycation end products (AGEs). Glycation and the accumulation of AGEs are known to occur during normal aging, but also in the progression of diseases such as diabetes. In diabetic wounds macrophages show dysfunction during wound healing processes. In this work, the effects of glycation and AGEs on macrophage activation were investigated. It could be shown that glycation, but not treatment with AGE-modified serum proteins, increased expression of pro-inflammatory cytokines interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8 and tumour necrosis factor (TNF)-α, resulting in increased inflammation. At the same time, glycation reduced phagocytic efficiency and led to impaired clearance rates. It could also be demonstrated that the inflammatory effects caused by glycation of the cells do not result from activation of the receptor for AGEs (RAGE). This work demonstrates that glycation contributes to changes of macrophage activity and cytokine expression and therefore could support the understanding of disturbed wound healing during aging and diabetes.