Det glutathion (GSH) er et lille tripeptidmolekyle (med kun tre aminosyrerester) ikke-protein, der deltager i mange biologiske fænomener såsom enzymatisk mekanik, makromolekylers biosyntese, mellemliggende metabolisme, iltoksicitet, intracellulær transport osv..
Dette lille peptid, der findes i dyr, planter og nogle bakterier, betragtes som en "buffer " oxido-reducerende, da det er en af de vigtigste forbindelser med lav molekylvægt, der indeholder svovl og mangler toksicitet forbundet med cysteinrester.
Nogle sygdomme hos mennesker har været forbundet med manglen på specifikke enzymer af glutathionmetabolisme, og dette skyldes dets mange funktioner til opretholdelse af kropshomeostase.
Underernæring, oxidativ stress og andre patologier, som mennesker lider, kan påvises som et drastisk fald i glutathion, hvorfor det undertiden er en god indikator for kroppens systemers sundhedstilstand..
For planter er glutathion på samme måde en væsentlig faktor for deres vækst og udvikling, da den også udfører funktioner i flere biosyntetiske veje og er afgørende for cellulær afgiftning og intern homeostase, hvor den fungerer som en kraftig antioxidant..
Artikelindeks
De første undersøgelser, der blev udført i relation til glutathionens subcellulære placering, viste, at det er til stede i mitokondrier. Senere blev det også observeret i regionen svarende til den nukleare matrix og i peroxisomer.
På nuværende tidspunkt er det kendt, at det rum, hvor dets koncentration er mest rigeligt, er i cytosolen, da det produceres aktivt der og transporteres til andre cellulære rum såsom mitokondrier..
I pattedyrsceller er glutathionkoncentrationen i millimolområdet, mens dens reducerede form (GSH) i blodplasma findes i mikromolære koncentrationer..
Denne intracellulære koncentration ligner meget koncentrationen af glukose, kalium og cholesterol, essentielle elementer for cellulær struktur, funktion og metabolisme..
Nogle organismer har analoge eller forskellige glutathionmolekyler. Protozoiske parasitter, der påvirker pattedyr, har en form kendt som "trypanothion", og i nogle bakterier erstattes denne forbindelse med andre svovlmolekyler, såsom thiosulfat og glutamylcystein..
Visse plantearter har foruden glutathion homologe molekyler, der har andre rester end glycin i den C-terminale ende (homoglutathion), og som er karakteriseret ved at have funktioner svarende til de i det pågældende tripeptid..
På trods af eksistensen af andre forbindelser, der ligner glutathion i forskellige organismer, er dette en af de "thioler", der findes i den højeste koncentration intracellulært..
Det høje forhold, der normalt findes mellem den reducerede form (GSH) og den oxiderede form (GSSG) af glutathion, er et andet kendetegn ved dette molekyle..
Glutathion eller L-γ-glutamyl-L-cysteinyl-glycin, som navnet antyder, består af tre aminosyrerester: L-glutamat, L-cystein og glycin. Cystein- og glycinrester er bundet sammen gennem almindelige peptidbindinger, det vil sige mellem a-carboxylgruppen i den ene aminosyre og a-aminogruppen i den anden..
Bindingen, der opstår mellem glutamat og cystein, er imidlertid ikke typisk for proteiner, da den forekommer mellem γ-carboxyldelen af R-gruppen af glutamat og α-aminogruppen i cystein. Kaldes γ-binding.
Dette lille molekyle har en molær masse på lidt over 300 g / mol, og tilstedeværelsen af γ-bindingen synes at være afgørende for immuniteten af dette peptid mod virkningen af mange aminopeptidaseenzymer..
Som nævnt er glutathion et protein, der deltager i adskillige cellulære processer i dyr, planter og visse prokaryoter. I denne forstand er dets generelle deltagelse i:
-Processerne med proteinsyntese og nedbrydning
-Dannelsen af DNA-ribonukleotidforløbere
-Regulering af aktiviteten af nogle enzymer
-Beskyttelse af celler i nærværelse af reaktive iltarter (ROS) og andre frie radikaler
-Signaltransduktion
-Genetisk udtryk og i
-Apoptose eller programmeret celledød
Glutathion er også blevet bestemt til at fungere som et coenzym i mange enzymatiske reaktioner, og den del af dets betydning er relateret til dets evne til at transportere aminosyrer i form af γ-glutamylaminosyrer intracellulært..
Det glutathion, der kan forlade cellen (hvilket det gør i sin reducerede form) er i stand til at deltage i oxidationsreduktionsreaktioner i nærheden af plasmamembranen og det omgivende celle miljø, som beskytter celler mod skader mod forskellige klasser af oxidationsmidler.
Dette tripeptid fungerer også som en kilde til opbevaring af cystein og bidrager til opretholdelsen af den reducerede tilstand af sulfhydrylgrupperne i proteinerne inde i cellen og den jernholdige tilstand i hæmgruppen af proteinerne, der indeholder cofaktoren..
Når det deltager i proteinfoldning, ser det ud til at have en vigtig funktion som et reduktionsmiddel for disulfidbroer, der er dannet uhensigtsmæssigt i proteinstrukturer, hvilket normalt skyldes eksponering for oxidationsmidler, såsom ilt, hydrogenperoxid, peroxynitrit og nogle superoxider.
I erythrocytter bidrager reduceret glutathion (GSH) produceret af enzymet glutathionreduktase, der bruger NADPH produceret af pentose-phosphatvejen, til fjernelse af hydrogenperoxid gennem reaktionen katalyseret af et andet enzym: glutathionperoxidase, som producerer vand og oxideret glutathion (GSSG).
Nedbrydningen af hydrogenperoxid og derfor forhindring af dets ophobning i erytrocytterne forlænger disse cellers levetid, da det undgår den oxidative skade, der kan opstå i cellemembranen, og som kan ende i hæmolyse.
Glutathion er også en vigtig aktør i metabolismen af xenobiotika takket være virkningen af glutathion S-transferase-enzymer, der genererer glutathion-konjugater, som derefter kan metaboliseres intracellulært..
Det er klogt at huske, at udtrykket "fremmedhad" bruges til at henvise til stoffer, miljøforurenende stoffer og kemiske kræftfremkaldende stoffer, som en organisme udsættes for..
Da glutathion findes i to former, en reduceret og en oxideret, bestemmer forholdet mellem de to molekyler cellernes redoxtilstand. Hvis GSH / GSSG-forholdet er større end 100, betragtes cellerne som sunde, men hvis det er tæt på 1 eller 10, kan det være en indikator for, at cellerne er i en tilstand af oxidativ stress.
Glutathion-tripeptidet syntetiseres inde i celler, både i planter og dyr, ved virkningen af to enzymer: (1) γ-glutamylcysteinsyntetase og (2) glutathionsyntetase (GSH-syntetase), mens dets nedbrydning eller "nedbrydning" afhænger af virkningen af enzymet γ-glutamyl transpeptidase.
I planteorganismer kodes hvert af enzymerne af et enkelt gen, og defekter i et hvilket som helst af proteinerne eller deres kodende gener kan forårsage dødelighed i embryoner.
Som hos andre pattedyr er det vigtigste sted for glutathionsyntese og eksport leveren, specifikt i leverceller (hepatocytter), der omgiver de venøse kanaler, der transporterer blod og andre stoffer til og fra det pågældende organ.
Syntese de novo glutathion, dets regenerering eller genanvendelse, kræver energi fra ATP for at forekomme.
Reduceret glutathion er afledt af aminosyrerne glycin, glutamat og cystein, som allerede nævnt, og dets syntese begynder med aktivering (ved anvendelse af ATP) af γ-carboxylgruppen af glutamat (fra R-gruppen) til dannelse af et mellemliggende acylphosphat, som angribes af cysteinens a-aminogruppe.
Denne første to aminosyrekondensationsreaktion katalyseres af γ-glutamylcysteinsyntetase og påvirkes sædvanligvis af den intracellulære tilgængelighed af aminosyrerne glutamat og cystein..
Det således dannede dipeptid kondenseres efterfølgende med et glycinmolekyle takket være virkningen af GSH-synthetase. Under denne reaktion forekommer en aktivering med ATP af a-carboxylgruppen i cystein også for at danne et acylphosphat og således favorisere reaktionen med glycinresten..
Når reduceret glutathion deltager i oxidationsreduktionsreaktioner, består den oxiderede form faktisk af to glutathionmolekyler, der er bundet sammen gennem disulfidbroer; det er af denne grund, at den oxiderede form forkortes med initialerne "GSSG".
Dannelsen af den oxiderede art af glutathion afhænger af et enzym kendt som glutathionperoxidase eller GSH peroxidase, som er en peroxidase, der indeholder en selenocystein (en cysteinrest, der i stedet for at have et svovlatom har et selenatom) på plads aktiv.
Interkonversionen mellem de oxiderede og reducerede former sker takket være deltagelse af en GSSG-reduktase eller glutathionreduktase, der bruger NAPDH til at katalysere reduktionen af GSSG i nærvær af ilt med den samtidige dannelse af hydrogenperoxid.
Glutathion kan administreres oralt, topisk, intravenøst, intranasalt eller forstøvet for at øge dets systemiske koncentration hos patienter, der lider af oxidativt stress, for eksempel.
Forskning i oral administration af glutathion antyder, at indtagelse af det kan reducere risikoen for oral kræft, og at når det administreres sammen med oxidativ kemoterapeutikum, reducerer det de negative virkninger af behandlingen hos kræftpatienter..
Generelt har patienter inficeret med det erhvervede immundefektvirus (HIV) intracellulær glutathionmangel i både røde blodlegemer og T-celler og monocytter, hvilket bestemmer deres korrekte funktion.
I en undersøgelse foretaget af Morris et al. Blev det vist, at levering af glutathion til makrofager fra HIV-positive patienter forbedrede funktionen af disse celler betydeligt, især mod infektioner med opportunistiske patogener såsom M. tuberculosis.
Andre undersøgelser har at gøre med forbedring af muskelkontraktil aktivitet, antioxidativt forsvar og oxidativ skade forårsaget som reaktion på iskæmi / reperfusionsskader efter oral administration af GSH under fysisk modstandstræning.
Det er til gengæld blevet anset for, at dets indtagelse eller intravenøs administration har funktioner til forebyggelse af fremskridt for nogle typer kræft og til reduktion af cellulær skade, der opstår som et resultat af visse leverpatologier..
Selvom ikke alle de rapporterede undersøgelser er blevet udført hos mennesker, men normalt er test i dyremodeller (generelt murine), bekræfter resultaterne i nogle kliniske forsøg effektiviteten af eksogent glutathion som en antioxidant..
Af denne grund bruges det til behandling af grå stær og glaukom som et "anti-aging" produkt til behandling af hepatitis, adskillige hjertesygdomme, hukommelsestab og til at styrke immunforsvaret og til Clearance efter heavy metal og narkotikaforgiftning.
Eksogent administreret glutathion kan ikke komme ind i celler, medmindre det hydrolyseres til dets bestanddele. Derfor er den direkte virkning af administrationen (oral eller intravenøs) af denne forbindelse forøgelsen af den intracellulære koncentration af GSH takket være bidraget fra de aminosyrer, der er nødvendige for dens syntese, som effektivt kan transporteres til cytosolen..
Selvom indtagelse af glutathion anses for at være "sikkert" eller uskadeligt, er der ikke udført nok undersøgelser af dets bivirkninger..
Fra de få rapporterede undersøgelser vides det imidlertid, at det kan have negative virkninger, der skyldes interaktion med andre lægemidler, og som kan være sundhedsskadeligt i forskellige fysiologiske sammenhænge..
Hvis det tages på lang sigt, ser det ud til, at de virker for at nedsætte zinkniveauerne for meget, og hvis det inhaleres, kan det desuden give alvorlige astmaanfald hos astmatiske patienter.
Endnu ingen kommentarer