Γλουταθειόνη

Η γλουταθειόνη είναι ένα αντιοξειδωτικό

Η γλουταθειόνη (GSH) είναι ένα τριπεπτίδιο  αντιοξειδωτικό που δεν είναι απαραίτητο θρεπτικό συστατικό δεδομένου ότι μπορεί να συντεθεί στο σώμα από τα αμινοξέα L-κυστεΐνη , L-γλουταμινικό οξύ  και γλυκίνη . Η sulfhydryl (θειόλη) κυστεΐνη λειτουργεί ως δότης πρωτονίων και είναι υπεύθυνη για τη βιολογική δραστηριότητα της γλουταθειόνης. Η Κυστεΐνη είναι περιοριστικός παράγοντας στην κυτταρική σύνθεση της γλουταθειόνης, δεδομένου ότι αυτό το αμινοξύ είναι σχετικά σπάνιο στα τρόφιμα. Επιπλέον, αν κυκλοφορήσει ως ελεύθερο αμινοξύ, η κυστεΐνη είναι τοξική και καταβολίζεται στο γαστρεντερικό σωλήνα και στο πλάσμα αίματος.

Η γλουταθειόνη έχει πολλαπλές λειτουργίες:

•          Είναι το μεγάλο ενδογενές αντιοξειδωτικό που παράγεται από τα κύτταρα, που συμμετέχουν άμεσα στην εξουδετέρωση των ελεύθερων ριζών και βοηθά στη διατήρηση των εξωγενών αντιοξειδωτικών όπως οι βιταμίνες C και Ε σε ενεργό μορφή.

•          Επίσης, μετέχει στον κύκλο μονοξειδίου του αζώτου που είναι κρίσιμο για τη ζωή.

•          Χρησιμοποιείται σε μεταβολικές και βιοχημικές αντιδράσεις, όπως στη σύνθεση και επιδιόρθωση του DNA, την πρωτεϊνική σύνθεση, τη σύνθεση των προσταγλανδινών, τη μεταφορά αμινοξέων και την ενεργοποίηση του ενζύμου. Έτσι, κάθε σύστημα του σώματος μπορεί να επηρεαστεί από την κατάσταση του συστήματος γλουταθειόνης, ιδιαίτερα το ανοσοποιητικό σύστημα, το νευρικό σύστημα, το γαστρεντερικό σύστημα και οι πνεύμονες.

•          Έχει σημασία για το μεταβολισμό του σιδήρου. Η γλουταθειόνη είναι γνωστή ως υπόστρωμα σε δύο αντιδράσεις σύζευξης και την αντίδραση που καταλύεται από την S τρανσφεράση ενζύμων της γλουταθειόνης στο κυτταρόπλασμα, στα μικροσωμάτια και τα μιτοχόνδρια. Ωστόσο, είναι, επίσης, σε θέση να συμμετέχει σε μη-ενζυματική σύζευξη με ορισμένες χημικές ουσίες.

Η αύξηση των επιπέδων γλουταθειόνης μέσω των συμπληρωμάτων είναι δύσκολη. Η έρευνα δείχνει ότι η γλουταθειόνη που λαμβάνεται από το στόμα δεν απορροφάται καλά σε όλη τη γαστρεντερική οδό. Σε μια μελέτη με χορήγηση από του στόματος μιας πολύ μεγάλης δόσης (3 γραμμάρια) γλουταθειόνης διαπιστώθηκε ότι "δεν είναι δυνατόν να αυξηθεί η κυκλοφορία της γλουταθειόνης σε κλινικά ευεργετικά βαθμό με την από την από του στόματος χορήγηση μίας δόσης των 3 g γλουταθειόνης. " Η Καλσιτριόλη, ο ενεργός μεταβολίτης της βιταμίνης D που συντίθεται στους νεφρούς, αυξάνει τα επίπεδα της γλουταθειόνης στον εγκέφαλο και φαίνεται να είναι ένας καταλύτης για την παραγωγή της γλουταθειόνης.

Επιπλέον, στο πλάσμα και το ήπαρ η γλουταθειόνη  μπορεί να αυξηθεί με ορισμένα συμπληρώματα που χρησιμεύουν ως πρόδρομες ουσίες της γλουταθειόνης. Ν-ακετυλοκυστεΐνη, S-adenosylmethionine και πρωτεΐνη ορού γάλακτος. Το άλφα λιποϊκό οξύ έχει αποδειχθεί, επίσης, ότι βοηθά για να αποκατασταθεί η ενδοκυτταρική γλουταθειόνη. Η μελατονίνη έχει αποδειχθεί ότι διεγείρει ένα ένζυμο υπεροξειδάση της γλουταθειόνης, και το γαϊδουράγκαθο  (Silybum marianum), έδειξε, επίσης, την ικανότητα να αναπληρώνει τα επίπεδα γλουταθειόνης σε αρουραίους στο εργαστήριο.

Η γλουταθειόνη είναι ένα αυστηρά ελεγχόμενο ενδοκυττάριο συστατικό και περιορίζεται στην παραγωγή της αναστολής της αρνητικής ανάδρασης από την ίδια τη σύνθεσή της, μέσω του ενζύμου συνθετάση της γάμμα-glutamylcysteine,ελαχιστοποιώντας έτσι σε μεγάλο βαθμό τη δράση της. Η αύξηση της γλουταθειόνης με τις πρόδρομες ουσίες της σύνθεσης της γλουταθειόνης ή η ενδοφλέβια γλουταθειόνη είναι στρατηγικές που αναπτύχθηκαν για την αντιμετώπιση της ανεπάρκειας γλουταθειόνης, το υψηλό οξειδωτικό στρες και  την ανεπάρκεια του ανοσοποιητικού συστήματος.

Οι καταστάσεις ανεπάρκειας γλουταθειόνης περιλαμβάνουν, το AIDS,  την χημική και λοιμώδη ηπατίτιδα, την εγκεφαλομυελίτιδα το σύνδρομο χρόνιας κόπωσης, του καρκίνου του προστάτη και άλλων μορφών καρκίνου, του καταρράκτη, της νόσου Alzheimer, της νόσου του Πάρκινσον, την χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια, το άσθμα, τη δηλητηρίαση από ακτινοβολία, την σωματική καταπόνηση και τη γήρανση.

Χαμηλά επίπεδα γλουταθειόνης, επίσης, υπάρχουν σε αρνητικό ισοζύγιο αζώτου , όπως φαίνεται στον καρκίνο, το AIDS, τη σήψη, το τραύμα, τα εγκαύματα, ακόμη και την υπερβολική αθλητική προπόνηση.

Στη σχιζοφρένεια και τη διπολική διαταραχή που σχετίζονται με χαμηλά επίπεδα γλουταθειόνης υπάρχουν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι το οξειδωτικό στρες μπορεί να είναι ένας παράγοντας που εμπλέκεται στην παθοφυσιολογία της διπολικής διαταραχής (BD), τη μείζονα καταθλιπτική διαταραχή και τη σχιζοφρένεια. 

Προκαταρκτικά αποτελέσματα δείχνουν τη γλουταθειόνη να μπορεί να μειώσει την ανάπτυξη του καρκίνου. Ωστόσο, όταν ο καρκίνος έχει ήδη αναπτυχθεί, με την αντίσταση σε ένα αριθμό  χημειοθεραπευτικών φαρμάκων, τα αυξημένα επίπεδα της γλουταθειόνης στα καρκινικά κύτταρα είναι σε θέση να προστατεύουν τα καρκινικά κύτταρα στο μυελό των οστών, του μαστού, του παχέος εντέρου, του λάρυγγα και του πνεύμονα.

Η μείωση της γλουταθειόνης είναι δυνατόν να ανευρεθεί με το αντιδραστήριο του Ellman. Η ποσοτικοποίηση γίνεται με συνεστιακή σαρωτική μικροσκοπία μετά την εφαρμογή της βαφής σε ζωντανά κύτταρα. Μια άλλη προσέγγιση, η οποία επιτρέπει τη μέτρηση της γλουταθειόνης είναι η χρήση απεικόνισης με φθορίζουσα πρωτεΐνη.

Η γλουταθειόνη παίζει επίσης ρόλο στην παραγωγή του λευκού κρασιού.

Διαβάστε σημαντικές πληροφορίες για τα συμπληρώματα γλουταθειόνης

Βιβλιογραφία

1.         Giordano, G; Afsharinejad, Z; Guizzetti, M; Vitalone, A; Kavanagh, T; Costa, L (2007). "Organophosphorus insecticides chlorpyrifos and diazinon and oxidative stress in neuronal cells in a genetic model of glutathione deficiency". Toxicology and Applied Pharmacology 219 (2–3): 181–9.

2.         McConnachie, L. A.; Mohar, I.; Hudson, F. N.; Ware, C. B.; Ladiges, W. C.; Fernandez, C.; Chatterton-Kirchmeier, S.; White, C. C. et al (2007). "Glutamate Cysteine Ligase Modifier Subunit Deficiency and Gender as Determinants of Acetaminophen-Induced Hepatotoxicity in Mice". Toxicological Sciences 99 (2): 628–36.

3.         Chen, Ying; Yang, Yi; Miller, Marian L.; Shen, Dongxiao; Shertzer, Howard G.; Stringer, Keith F.; Wang, Bin; Schneider, Scott N. et al (2007). "Hepatocyte-specificGclcdeletion leads to rapid onset of steatosis with mitochondrial injury and liver failure". Hepatology 45 (5): 1118–28.

4.         Hicks, L. M.; Cahoon, R. E.; Bonner, E. R.; Rivard, R. S.; Sheffield, J.; Jez, J. M. (2007). "Thiol-Based Regulation of Redox-Active Glutamate-Cysteine Ligase from Arabidopsis thaliana". The Plant Cell Online 19 (8): 2653–61.

5.         Pasternak, Maciej; Lim, Benson; Wirtz, Markus; Hell, RüDiger; Cobbett, Christopher S.; Meyer, Andreas J. (2007). "Restricting glutathione biosynthesis to the cytosol is sufficient for normal plant development". The Plant Journal 53 (6): 999–1012.

6.         Matsuki, Mitsuo; Watanabe, Toshihiko; Ogasawara, Ayako; Mikami, Takeshi; Matsumoto, Tatsuji (2008). "Inhibitory Mechanism of Melanin Synthesis by Glutathione". Yakugaku Zasshi 128 (8): 1203–7.

7.         Rouhier, Nicolas; Lemaire, StéPhane D.; Jacquot, Jean-Pierre (2008). "The Role of Glutathione in Photosynthetic Organisms: Emerging Functions for Glutaredoxins and Glutathionylation". Annual Review of Plant Biology 59: 143–66.

8.         Shay, Kate Petersen; Moreau, Régis F.; Smith, Eric J.; Smith, Anthony R.; Hagen, Tory M. (2009). "Alpha-lipoic acid as a dietary supplement: Molecular mechanisms and therapeutic potential". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects 1790 (10): 1149–60.

9.         Nencini, C; Giorgi, G; Micheli, L (2007). "Protective effect of silymarin on oxidative stress in rat brain". Phytomedicine 14 (2–3): 129–35. \

10.       Valenzuela, Alfonso; Aspillaga, MóNica; Vial, Soledad; Guerra, Ricardo (2007). "Selectivity of Silymarin on the Increase of the Glutathione Content in Different Tissues of the Rat". Planta Medica 55 (5): 420–2.

11.       Gawryluk, JW; Wang, JF; Andreazza, AC; Shao, L; Young, LT (2011). "Decreased levels of glutathione, the major brain antioxidant, in post-mortem prefrontal cortex from patients with psychiatric disorders". The international journal of neuropsychopharmacology / official scientific journal of the Collegium Internationale Neuropsychopharmacologicum (CINP) 14 (1): 123–30.

12.       Park (2009). "The effects of N-acetyl cysteine, buthionine sulfoximine, diethyldithiocarbamate or 3-amino-1,2,4-triazole on antimycin A-treated Calu-6 lung cells in relation to cell growth, reactive oxygen species and glutathione". Oncology Reports: 385–91.

13.       Chow, H.-H. S.; Hakim, I. A.; Vining, D. R.; Crowell, J. A.; Tome, M. E.; Ranger-Moore, J.; Cordova, C. A.; Mikhael, D. M. et al (2007). "Modulation of Human Glutathione S-Transferases by Polyphenon E Intervention". Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention 16 (8): 1662–6.

14.       Meyer, Andreas J.; Brach, Thorsten; Marty, Laurent; Kreye, Susanne; Rouhier, Nicolas; Jacquot, Jean-Pierre; Hell, RüDiger (2007). "Redox-sensitive GFP inArabidopsis thalianais a quantitative biosensor for the redox potential of the cellular glutathione redox buffer". The Plant Journal 52 (5): 973–86.

15.       Maulucci, Giuseppe; Labate, Valentina; Mele, Marina; Panieri, Emiliano; Arcovito, Giuseppe; Galeotti, Tommaso; Østergaard, H; Winther, JR et al (2008). "High-resolution imaging of redox signaling in live cells through an oxidation-sensitive yellow fluorescent protein". Science Signaling 1 (43): pl3.