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.