glutation (GSH) este o moleculă tripeptidică mică (cu doar trei reziduuri de aminoacizi) neproteină care participă la multe fenomene biologice precum mecanica enzimatică, biosinteza macromoleculelor, metabolismul intermediar, toxicitatea oxigenului, transportul intracelular etc..
Această mică peptidă, prezentă la animale, plante și unele bacterii, este considerată o „tampon" reductor de oxid, deoarece este unul dintre principalii compuși cu greutate moleculară mică care conține sulf și nu are toxicitate asociată cu reziduurile de cisteină.
Unele boli la om au fost asociate cu deficiența enzimelor specifice ale metabolismului glutationului și acest lucru se datorează funcțiilor sale multiple în menținerea homeostaziei corpului.
Malnutriția, stresul oxidativ și alte patologii suferite de oameni pot fi evidențiate ca o scădere drastică a glutationului, motiv pentru care este uneori un bun indicator al stării de sănătate a sistemelor corpului.
Pentru plante, în același mod, glutationul este un factor esențial pentru creșterea și dezvoltarea lor, deoarece îndeplinește și funcții în mai multe căi biosintetice și este esențial pentru detoxifierea celulară și homeostazia internă, unde acționează ca un puternic antioxidant..
Indice articol
Primele studii efectuate în legătură cu localizarea subcelulară a glutationului au arătat că acesta este prezent în mitocondrii. Ulterior, a fost observat și în regiunea corespunzătoare matricei nucleare și în peroxizomi.
În prezent, se știe că compartimentul în care concentrația sa este cea mai abundentă se află în citosol, deoarece este produs activ acolo și este transportat către alte compartimente celulare, cum ar fi mitocondriile..
În celulele mamiferelor, concentrația glutationului este în intervalul milimolului, în timp ce în plasma sanguină forma sa redusă (GSH) se găsește în concentrații micromolare..
Această concentrație intracelulară seamănă foarte mult cu concentrația de glucoză, potasiu și colesterol, elemente esențiale pentru structura celulară, funcția și metabolismul..
Unele organisme au molecule de glutation analog sau variante. Paraziții protozoarici care afectează mamiferele au o formă cunoscută sub numele de "trypanothion" și la unele bacterii acest compus este înlocuit cu alte molecule de sulf, cum ar fi tiosulfatul și glutamilcisteina..
Anumite specii de plante au, pe lângă glutation, molecule omoloage care au alte reziduuri decât glicina la capătul C-terminal (homoglutation) și care se caracterizează prin funcții similare cu cele ale tripeptidei în cauză..
În ciuda existenței altor compuși asemănători glutationului în diferite organisme, acesta este unul dintre „tiolii” care se găsesc în cea mai mare concentrație intracelulară..
Raportul ridicat care există în mod normal între forma redusă (GSH) și forma oxidată (GSSG) a glutationului este o altă caracteristică distinctivă a acestei molecule..
Glutation sau L-γ-glutamil-L-cisteinil-glicină, după cum sugerează și numele său, este compus din trei reziduuri de aminoacizi: L-glutamat, L-cisteină și glicină. Reziduurile de cisteină și glicină sunt legate între ele prin legături peptidice comune, adică între gruparea α-carboxil a unui aminoacid și gruparea α-amino a celuilalt..
Cu toate acestea, legătura care apare între glutamat și cisteină nu este tipică proteinelor, deoarece apare între porțiunea γ-carboxil a grupului R al glutamatului și grupa α-amino a cisteinei. Se numește legătură γ.
Această moleculă mică are o masă molară de puțin peste 300 g / mol și prezența legăturii γ pare a fi crucială pentru imunitatea acestei peptide împotriva acțiunii multor enzime aminopeptidazice..
Așa cum am menționat, glutationul este o proteină care participă la numeroase procese celulare la animale, plante și anumiți procariote. În acest sens, participarea sa generală la:
-Procesele de sinteză și degradare a proteinelor
-Formarea precursorilor ribonucleotidelor ADN
-Reglarea activității unor enzime
-Protecția celulelor în prezența speciilor reactive de oxigen (ROS) și a altor radicali liberi
-Transducția semnalului
-Expresie genetică și în
-Apoptoza sau moartea celulară programată
Glutationul a fost, de asemenea, determinat să funcționeze ca o coenzimă în multe reacții enzimatice și această parte a importanței sale este legată de capacitatea sa de a transporta aminoacizi sub formă de γ-glutamil aminoacizi intracelular..
Glutationul care poate părăsi celula (ceea ce o face în forma sa redusă) este capabil să participe la reacții de reducere a oxidării în vecinătatea membranei plasmatice și a mediului celular înconjurător, care protejează celulele de daune împotriva diferitelor clase de agenți oxidanți..
Această tripeptidă funcționează, de asemenea, ca o sursă de stocare a cisteinei și contribuie la menținerea stării reduse a grupărilor sulfhidril ale proteinelor din interiorul celulei și a stării feroase a grupului hem al proteinelor care conțin cofactorul menționat..
Când participă la plierea proteinelor, pare să aibă o funcție importantă ca agent reducător pentru punțile disulfidice care s-au format în mod necorespunzător în structurile proteice, care se datorează de obicei expunerii la agenți oxidanți precum oxigenul, peroxidul de hidrogen, peroxinitritul și unii superoxizi.
În eritrocite, glutationul redus (GSH) produs de enzima glutation reductază, care folosește NADPH produs de calea pentozei fosfat, contribuie la îndepărtarea peroxidului de hidrogen prin reacția catalizată de o altă enzimă: glutation peroxidaza, care produce apă și glutation oxidat (GSSG).
Defalcarea peroxidului de hidrogen și, prin urmare, prevenirea acumulării acestuia în eritrocite, prelungește durata de viață a acestor celule, deoarece evită deteriorarea oxidativă care poate apărea în membrana celulară și care se poate termina prin hemoliză..
Glutationul este, de asemenea, un jucător important în metabolismul xenobioticelor, grație acțiunii enzimelor glutation S-transferază care generează conjugate de glutation, care pot fi apoi metabolizate intracelular..
Este prudent să ne amintim că termenul „xenobiotic” este folosit pentru a se referi la medicamente, poluanți ai mediului și cancerigeni chimici la care este expus un organism..
Deoarece glutationul există în două forme, una redusă și una oxidată, relația dintre cele două molecule determină starea redox a celulelor. Dacă raportul GSH / GSSG este mai mare de 100, celulele sunt considerate sănătoase, dar dacă este aproape de 1 sau 10, poate fi un indicator că celulele se află într-o stare de stres oxidativ.
Triputida glutationului este sintetizată în interiorul celulelor, atât la plante cât și la animale, prin acțiunea a două enzime: (1) γ-glutamilcisteină sintetază și (2) glutation sintetază (GSH sintetază), în timp ce degradarea sau „descompunerea” acesteia depinde de acțiunea enzimei γ-glutamil transpeptidază.
La organismele vegetale, fiecare dintre enzime este codificată de o singură genă și defectele oricăreia dintre proteine sau ale genelor codificatoare ale acestora pot provoca letalitate la embrioni.
La om, ca și la alte mamifere, principalul loc de sinteză și export al glutationului este ficatul, în special în celulele hepatice (hepatocite) care înconjoară conductele venoase care transportă sângele și alte substanțe către și din organul în cauză.
Sinteză de novo glutationul, regenerarea sau reciclarea acestuia, necesită energie din ATP.
Glutationul redus este derivat din aminoacizii glicină, glutamat și cisteină, după cum sa menționat deja, iar sinteza acestuia începe cu activarea (folosind ATP) a grupării γ-carboxil a glutamatului (a grupului R) pentru a forma un acil fosfat intermediar, care este atacat de grupul α-amino al cisteinei.
Această primă reacție de condensare a doi aminoacizi este catalizată de γ-glutamilcisteină sintetază și este de obicei afectată de disponibilitatea intracelulară a aminoacizilor glutamat și cisteină..
Dipeptida astfel formată este ulterior condensată cu o moleculă de glicină grație acțiunii GSH sintetazei. În timpul acestei reacții, are loc o activare cu ATP a grupării α-carboxil a cisteinei pentru a forma un fosfat de acil și astfel favoriza reacția cu reziduul de glicină..
Atunci când glutationul redus participă la reacții de oxidare-reducere, forma oxidată este de fapt alcătuită din două molecule de glutation legate între ele prin punți disulfurice; din acest motiv, forma oxidată este abreviată cu inițialele „GSSG”.
Formarea speciilor oxidate de glutation depinde de o enzimă cunoscută sub numele de glutation peroxidază sau GSH peroxidază, care este o peroxidază care conține o selenocisteină (un reziduu de cisteină care în loc să aibă un atom de sulf are un atom de seleniu) activ.
Interconversia dintre formele oxidate și cele reduse are loc datorită participării unei GSSG reductază sau glutation reductază, care utilizează NAPDH pentru a cataliza reducerea GSSG în prezența oxigenului, cu formarea concomitentă de peroxid de hidrogen.
Glutationul poate fi administrat pe cale orală, topică, intravenoasă, intranazală sau nebulizată, pentru a crește concentrația sa sistemică la pacienții care suferă de stres oxidativ, de exemplu.
Cercetările privind administrarea orală a glutationului sugerează că aportul său poate reduce riscurile de cancer oral și că, atunci când este administrat împreună cu chimioterapice oxidative, reduce efectele negative ale terapiei la pacienții cu cancer..
În general, pacienții infectați cu virusul imunodeficienței dobândite (HIV) au deficiențe intracelulare de glutation atât în celulele roșii din sânge, cât și în celulele T și monocite, ceea ce determină funcționarea corectă a acestora.
Într-un studiu realizat de Morris și colab., S-a arătat că furnizarea de glutation la macrofage de la pacienții cu HIV pozitiv a îmbunătățit considerabil funcția acestor celule, în special împotriva infecțiilor cu agenți patogeni oportuniste, cum ar fi M. tuberculoza.
Alte studii au legătură cu îmbunătățirea activității contractile musculare, apărarea antioxidantă și daunele oxidative cauzate ca răspuns la leziuni de ischemie / reperfuzie după administrarea orală de GSH în timpul antrenamentului de rezistență fizică.
S-a considerat, la rândul său, că ingestia sau administrarea sa intravenoasă are funcții în prevenirea progresului unor tipuri de cancer și în reducerea leziunilor celulare care apar ca urmare a anumitor patologii hepatice..
Deși nu toate studiile raportate au fost efectuate la pacienți umani, dar sunt de obicei teste pe modele animale (în general murine), rezultatele obținute în unele studii clinice confirmă eficacitatea glutationului exogen ca antioxidant..
Din acest motiv, este utilizat pentru tratamentul cataractei și glaucomului, ca produs „anti-îmbătrânire”, pentru tratamentul hepatitei, numeroaselor boli de inimă, pierderii memoriei și pentru întărirea sistemului imunitar și pentru eliminarea după metalele grele și otrăvirea cu droguri.
Glutationul administrat exogen nu poate pătrunde în celule decât dacă este hidrolizat în aminoacizii săi constituenți. Prin urmare, efectul direct al administrării (orale sau intravenoase) a acestui compus este creșterea concentrației intracelulare de GSH datorită contribuției aminoacizilor necesari sintezei sale, care poate fi transportată eficient la citosol.
Deși aportul de glutation este considerat „sigur” sau inofensiv, nu s-au făcut suficiente studii cu privire la efectele sale secundare..
Cu toate acestea, din puținele studii raportate, se știe că poate avea efecte negative care rezultă din interacțiunea cu alte medicamente și care pot fi dăunătoare sănătății în diferite contexte fiziologice..
Dacă sunt luate pe termen lung, se pare că acționează pentru scăderea excesivă a nivelului de zinc și, în plus, dacă este inhalat, poate produce atacuri severe de astm la pacienții astmatici.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.