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Zellbiologie

Methylglyoxal (MGO)

Methylglyoxal (MGO) ist ein hochreaktives α-Oxoaldehyd (Dicarbonyl), das als spontanes Nebenprodukt der Glykolyse durch nicht-enzymatische Phosphat-Eliminierung aus Dihydroxyacetonphosphat und Glycerinaldehyd-3-phosphat entsteht. MGO ist der wichtigste endogene Vorläufer fortgeschrittener Glykierungsendprodukte (AGEs): Es reagiert mit Argininresten zu Hydroimidazolon-Addukten — am häufigsten MG-H1 — sowie mit Lysinresten zu Proteinvernetzungen. Entgiftung erfolgt über das Glyoxalase-System: GLO1 wandelt MGO Glutathion-abhängig in S-Lactoylglutathion um; GLO2 hydrolysiert es zu D-Laktat. Versagt diese Entgiftung, entsteht Dicarbonylstress — pathologische MGO-Akkumulation jenseits zellulärer Kapazität. GLO1-Aktivität nimmt in C. elegans und Nagern altersbedingt ab; beim Menschen korreliert niedrige GLO1-Aktivität mit erhöhtem Plasma-MG-H1, Kausalität bleibt assoziativ. Chronisch erhöhte MGO-Spiegel modifizieren Proteine, DNA und Lipide, aktivieren NF-κB- und p38-MAPK-Signalwege und beeinträchtigen die Mitochondrienfunktion — Mechanismen, die Dicarbonylstress mit Diabetes, Herzerkrankungen und Neurodegeneration verbinden. Plasma- oder Urin-MG-H1 ist der etablierte Biomarker; pharmakologische Ansätze zur GLO1-Induktion oder MGO-Neutralisierung sind Stand 2025 noch experimentell.

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Diese Definition dient der Aufklärung und ist keine medizinische Beratung, Diagnose oder Behandlung. Sprich bei gesundheitlichen Fragen mit einer Ärztin oder einem Arzt. Vollständigen Haftungsausschluss lesen

Quellen

  1. Schalkwijk CG, Stehouwer CDA. (2020). Methylglyoxal, a Highly Reactive Dicarbonyl Compound, in Diabetes, Its Vascular Complications, and Other Age-Related Diseases. *Physiological Reviews*doi:10.1152/physrev.00001.2019
  2. Rabbani N, Xue M, Thornalley PJ. (2016). Methylglyoxal-induced dicarbonyl stress in aging and disease: first steps towards glyoxalase 1-based treatments. *Clinical Science*doi:10.1042/CS20160025
  3. Nigro C, Leone A, Fiory F, et al.. (2019). Dicarbonyl Stress at the Crossroads of Healthy and Unhealthy Aging. *Cells*doi:10.3390/cells8070749