De glutathion GSH) is een klein tripeptidemolecuul (met slechts drie aminozuurresiduen) niet-eiwit dat deelneemt aan veel biologische verschijnselen zoals enzymatische mechanica, macromolecuulbiosynthese, intermediair metabolisme, zuurstoftoxiciteit, intracellulair transport, enz..
Dit kleine peptide, aanwezig in dieren, planten en sommige bacteriën, wordt beschouwd als een "buffer" oxido-verlagend, omdat het een van de belangrijkste verbindingen met laag molecuulgewicht is die zwavel bevat en niet de toxiciteit heeft die gepaard gaat met cysteïneresiduen.
Sommige ziekten bij mensen zijn in verband gebracht met het tekort aan specifieke enzymen van het glutathionmetabolisme, en dit is te wijten aan de vele functies ervan bij het handhaven van de homeostase van het lichaam..
Ondervoeding, oxidatieve stress en andere pathologieën waaraan mensen lijden, kunnen worden aangetoond als een drastische afname van glutathion, en daarom is het soms een goede indicator voor de gezondheidstoestand van de lichaamssystemen..
Voor planten is glutathion op dezelfde manier een essentiële factor voor hun groei en ontwikkeling, omdat het ook functies vervult in meerdere biosynthetische routes en essentieel is voor cellulaire ontgifting en interne homeostase, waar het werkt als een krachtige antioxidant..
Artikel index
De eerste studies die werden uitgevoerd met betrekking tot de subcellulaire locatie van glutathion, toonden aan dat het aanwezig is in de mitochondriën. Later werd het ook waargenomen in het gebied dat overeenkomt met de nucleaire matrix en in peroxisomen.
Op dit moment is bekend dat het compartiment waar de concentratie het meest overvloedig is, zich in het cytosol bevindt, aangezien het daar actief wordt geproduceerd en naar andere cellulaire compartimenten zoals de mitochondriën wordt getransporteerd..
In zoogdiercellen ligt de glutathionconcentratie in het millimolbereik, terwijl in bloedplasma de gereduceerde vorm (GSH) wordt aangetroffen in micromolaire concentraties..
Deze intracellulaire concentratie lijkt sterk op de concentratie van glucose, kalium en cholesterol, essentiële elementen voor cellulaire structuur, functie en metabolisme..
Sommige organismen hebben analoge of variante glutathionmoleculen. Protozoaire parasieten die zoogdieren treffen, hebben een vorm die bekend staat als "trypanothion" en in sommige bacteriën wordt deze verbinding vervangen door andere zwavelmoleculen zoals thiosulfaat en glutamylcysteïne..
Bepaalde plantensoorten hebben, naast glutathion, homologe moleculen die andere residuen dan glycine aan het C-terminale uiteinde hebben (homoglutathion), en die worden gekenmerkt doordat ze functies hebben die vergelijkbaar zijn met die van het tripeptide in kwestie..
Ondanks het bestaan van andere verbindingen die vergelijkbaar zijn met glutathion in verschillende organismen, is dit een van de "thiolen" die intracellulair in de hoogste concentratie worden aangetroffen..
De hoge verhouding die normaal gesproken bestaat tussen de gereduceerde vorm (GSH) en de geoxideerde vorm (GSSG) van glutathion is een ander onderscheidend kenmerk van dit molecuul..
Glutathion of L-γ-glutamyl-L-cysteïne-glycine, zoals de naam al aangeeft, is samengesteld uit drie aminozuurresiduen: L-glutamaat, L-cysteïne en glycine. Cysteïne- en glycineresiduen zijn met elkaar verbonden via gemeenschappelijke peptidebindingen, dat wil zeggen tussen de α-carboxylgroep van het ene aminozuur en de α-aminogroep van het andere..
De binding die optreedt tussen glutamaat en cysteïne is echter niet typerend voor eiwitten, aangezien deze voorkomt tussen het γ-carboxylgedeelte van de R-groep van glutamaat en de α-aminogroep van cysteïne. Wordt γ-binding genoemd..
Dit kleine molecuul heeft een molecuulgewicht van iets meer dan 300 g / mol en de aanwezigheid van de γ-binding blijkt cruciaal te zijn voor de immuniteit van dit peptide tegen de werking van veel aminopeptidase-enzymen..
Zoals vermeld, is glutathion een eiwit dat deelneemt aan tal van cellulaire processen bij dieren, planten en bepaalde prokaryoten. In die zin is de algemene deelname aan:
-De processen van eiwitsynthese en afbraak
-De vorming van DNA-ribonucleotideprecursoren
-Regulatie van de activiteit van sommige enzymen
-Bescherming van cellen in aanwezigheid van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en andere vrije radicalen
-Signaaltransductie
-Genetische expressie en in
-Apoptose of geprogrammeerde celdood
Van glutathion is ook vastgesteld dat het bij veel enzymatische reacties als co-enzym functioneert, en dat deel van het belang ervan hangt samen met het vermogen om aminozuren in de vorm van γ-glutamylaminozuren intracellulair te transporteren..
Het glutathion dat de cel kan verlaten (en dat doet het in zijn gereduceerde vorm) is in staat om deel te nemen aan oxidatiereductiereacties in de buurt van het plasmamembraan en de omringende celomgeving, waardoor cellen worden beschermd tegen beschadiging door verschillende klassen oxidatiemiddelen.
Dit tripeptide functioneert ook als een bron van cysteïne-opslag en draagt bij tot het behoud van de verminderde toestand van de sulfhydrylgroepen van de eiwitten in de cel en de ijzerhoudende toestand van de heemgroep van de eiwitten die de genoemde cofactor bevatten..
Wanneer het deelneemt aan eiwitvouwing, lijkt het een belangrijke functie te hebben als reductiemiddel voor disulfidebruggen die op onjuiste wijze zijn gevormd in eiwitstructuren, wat meestal te wijten is aan blootstelling aan oxidatiemiddelen zoals zuurstof, waterstofperoxide, peroxynitriet en sommige superoxiden..
In erytrocyten draagt gereduceerd glutathion (GSH) geproduceerd door het enzym glutathionreductase, dat gebruikmaakt van het NADPH geproduceerd door de pentosefosfaatroute, bij aan de verwijdering van waterstofperoxide door de reactie die wordt gekatalyseerd door een ander enzym: glutathionperoxidase, dat water en geoxideerd glutathion produceert. (GSSG).
De afbraak van waterstofperoxide en dus het voorkomen van de ophoping ervan in de erytrocyten, verlengt de levensduur van deze cellen, aangezien het de oxidatieve schade vermijdt die kan optreden in het celmembraan en die kan eindigen in hemolyse.
Glutathion is ook een belangrijke speler in het metabolisme van xenobiotica, dankzij de werking van glutathion S-transferase-enzymen die glutathionconjugaten genereren die vervolgens intracellulair kunnen worden gemetaboliseerd..
Het is verstandig om te onthouden dat de term "xenobiotisch" wordt gebruikt om te verwijzen naar geneesmiddelen, milieuverontreinigende stoffen en chemische carcinogenen waaraan een organisme wordt blootgesteld..
Aangezien glutathion in twee vormen voorkomt, één gereduceerd en één geoxideerd, bepaalt de relatie tussen de twee moleculen de redoxtoestand van cellen. Als de GSH / GSSG-verhouding groter is dan 100, worden de cellen als gezond beschouwd, maar als deze dicht bij 1 of 10 ligt, kan dit een indicator zijn dat de cellen zich in een staat van oxidatieve stress bevinden..
Het glutathion-tripeptide wordt in cellen gesynthetiseerd, zowel in planten als in dieren, door de werking van twee enzymen: (1) γ-glutamylcysteïnesynthetase en (2) glutathionsynthetase (GSH-synthetase), terwijl de afbraak of 'ontleding' ervan afhangt de werking van het enzym γ-glutamyltranspeptidase.
In plantenorganismen wordt elk van de enzymen gecodeerd door een enkel gen en defecten in een van de eiwitten of hun coderende genen kunnen dodelijkheid bij embryo's veroorzaken..
Bij mensen, net als bij andere zoogdieren, is de lever de belangrijkste plaats van glutathionsynthese en -export, met name in levercellen (hepatocyten) die de veneuze kanalen omringen die bloed en andere stoffen van en naar het betreffende orgaan transporteren..
Synthese de novo glutathion, de regeneratie of recycling ervan, vereist energie van ATP om te voorkomen.
Gereduceerd glutathion is afgeleid van de aminozuren glycine, glutamaat en cysteïne, zoals reeds vermeld, en de synthese begint met de activering (met behulp van ATP) van de γ-carboxylgroep van glutamaat (van de R-groep) om een tussenproduct acylfosfaat te vormen, die wordt aangevallen door de α-aminogroep van cysteïne.
Deze eerste condensatiereactie van twee aminozuren wordt gekatalyseerd door γ-glutamylcysteïne synthetase en wordt gewoonlijk beïnvloed door de intracellulaire beschikbaarheid van de aminozuren glutamaat en cysteïne..
Het aldus gevormde dipeptide wordt vervolgens gecondenseerd met een glycinemolecuul dankzij de werking van GSH-synthetase. Tijdens deze reactie vindt ook een activering met ATP van de α-carboxylgroep van cysteïne plaats om een acylfosfaat te vormen en zo de reactie met het glycineresidu te bevorderen..
Wanneer gereduceerd glutathion deelneemt aan oxidatie-reductiereacties, bestaat de geoxideerde vorm in feite uit twee glutathionmoleculen die met elkaar zijn verbonden via disulfidebruggen; het is om deze reden dat de geoxideerde vorm wordt afgekort met de initialen "GSSG".
De vorming van de geoxideerde soort glutathion hangt af van een enzym dat bekend staat als glutathionperoxidase of GSH-peroxidase, een peroxidase dat een selenocysteïne bevat (een cysteïnerest dat in plaats van een zwavelatoom een seleniumatoom heeft). actief.
De onderlinge omzetting tussen de geoxideerde en gereduceerde vormen vindt plaats dankzij de deelname van een GSSG-reductase of glutathionreductase, dat NAPDH gebruikt om de reductie van GSSG in aanwezigheid van zuurstof te katalyseren, met de gelijktijdige vorming van waterstofperoxide..
Glutathion kan oraal, topisch, intraveneus, intranasaal of verneveld worden toegediend om de systemische concentratie te verhogen bij bijvoorbeeld patiënten die lijden aan oxidatieve stress..
Onderzoek naar de orale toediening van glutathion suggereert dat de inname ervan het risico op mondkanker kan verminderen en dat het, wanneer het samen met oxidatieve chemotherapeutica wordt toegediend, de negatieve effecten van de therapie bij kankerpatiënten vermindert..
Over het algemeen hebben patiënten die zijn geïnfecteerd met het verworven immunodeficiëntievirus (HIV) intracellulaire glutathiontekorten in zowel rode bloedcellen als T-cellen en monocyten, wat hun correcte werking bepaalt.
In een studie van Morris et al. Werd aangetoond dat het toedienen van glutathion aan macrofagen van HIV-positieve patiënten de functie van deze cellen aanzienlijk verbeterde, vooral tegen infecties met opportunistische pathogenen zoals M. tuberculosis.
Andere studies hebben te maken met de verbetering van spiercontractiele activiteit, antioxidatieve verdediging en oxidatieve schade veroorzaakt als reactie op ischemie / reperfusieletsels na orale toediening van GSH tijdens fysieke weerstandstraining.
Op zijn beurt werd overwogen dat de inname of intraveneuze toediening ervan functies heeft bij het voorkomen van de voortgang van sommige soorten kanker en bij het verminderen van cellulaire schade die optreedt als gevolg van bepaalde leverpathologieën..
Hoewel niet alle gerapporteerde onderzoeken zijn uitgevoerd bij menselijke patiënten, maar meestal dierproeven zijn (meestal muizen), bevestigen de resultaten die in sommige klinische onderzoeken zijn verkregen de effectiviteit van exogeen glutathion als antioxidant..
Om deze reden wordt het gebruikt voor de behandeling van cataract en glaucoom, als een "anti-verouderings" -product, voor de behandeling van hepatitis, talrijke hartaandoeningen, geheugenverlies en om het immuunsysteem te versterken, en voor de klaring na zware metalen en medicijnvergiftiging.
Exogeen toegediend glutathion kan de cellen niet binnendringen, tenzij het wordt gehydrolyseerd tot de samenstellende aminozuren. Daarom is het directe effect van de toediening (oraal of intraveneus) van deze verbinding de toename van de intracellulaire concentratie van GSH dankzij de bijdrage van de aminozuren die nodig zijn voor de synthese ervan, die effectief kunnen worden getransporteerd naar het cytosol..
Hoewel de inname van glutathion als "veilig" of onschadelijk wordt beschouwd, zijn er onvoldoende onderzoeken gedaan naar de bijwerkingen ervan..
Uit de weinige gerapporteerde onderzoeken is echter bekend dat het negatieve effecten kan hebben die het gevolg zijn van de interactie met andere geneesmiddelen en die schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid in verschillende fysiologische contexten..
Als ze langdurig worden ingenomen, lijken ze te werken om de zinkspiegels buitensporig te verlagen en bovendien kunnen ze bij inademing ernstige astma-aanvallen veroorzaken bij astmapatiënten..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.