Weź do ręki jakiekolwiek czasopismo medyczne lub magazyn o zdrowiu, a jest wielka szansa, że natrafisz na kolejny artykuł opisujący dobroczynne działanie GSH (glutationu).
Przeszukanie internetowych medycznych baz danych przynosi listę ponad dwudziestu tysięcy dotyczących tego zagadnienia artykułów wydanych w ciągu ostatnich pięciu lat. To maleńkie białko jest znane medycynie od dziesiątek lat, skąd więc wzięło się to nagłe zainteresowanie?
Z nowych odkryć dotyczących roli GSH w ludzkim układzie odpornościowym.
Obserwujemy dziś zwrot ku dwóm kierunkom. Z jednej strony, rozwija się medycyna konwencjonalna. Z drugiej, wzrasta zainteresowanie medycyną alternatywną lub „uzupełniającą” („komplementarną”). Co szczególnie fascynujące, lekarze praktycy zaczynają stawać ponad podziałami. Po dziesiątkach lat odrzucania komplementarne metody leczenia wreszcie znalazły uznanie w świecie naukowym. To wspaniała wiadomość dla wszystkich pacjentów i lekarzy praktyków, ale nie tylko bo także dla osób co raz to bardziej świadomych..takich jak Ty czy ja
Skutkiem jest zwrot ku metodom terapeutycznym o rozleglejszym działaniu. Po raz pierwszy od dziesięcioleci lekarze podkreślają, że dieta, styl życia, ćwiczenia fizyczne i duchowy spokój są integralną częścią zdrowia i skutecznej terapii.
Obok zrównoważonej diety i świeżych produktów żywnościowych, zalecenia dietetyczne obejmują suplementację witaminami z innymi produktami naturalnymi.
Przed nami cykl artykułów lub innymi słowy …”moich wypocin” dotyczących glutationu i jego roli w naszym organizmie. Na tej substancji oczywiście nie skończymy.
Czy warto go podawać?
Czy przyjmowanie dożylne jest korzystniejsze?
Jeszcze dziś nie odpowiem na to pytanie, za to zajmę się trochę od strony chemicznej jego wpływem antyoksydacyjnym na nasz organizm, a więc na jego starzenie się mięśni, komórek, włókien…a może uda mi się na podstawie dostępnej literatury wykazać ,że jest to białko które może zapobiec się starzeniu naszego organizmu? 🙂
Glutation odgrywa podstawową rolę w utrzymaniu fizjologicznej równowagi między prooksydantami i antyoksydantami, co decyduje o życiu i śmierci komórek.
Glutation występuje w tkankach organizmu ludzkiego w kilku postaciach redoksowych, z których najistotniejsze są: glutation zredukowany
(GSH), glutation utleniony (GSSG), S-nitrozoglutation (GSNO) oraz mieszane disiarczki glutationu i białek. Obecność każdej z tych postaci w zależności od rodzaju komórki i jej stanu metabolicznego może być dla naszego organizmu korzystna lub wręcz przeciwnie.
Istnieje wyraźny związek między poziomem rożnych postaci redoksowych glutationu a szeroko pojętym problemem redoksowej regulacji metabolizmu komórki.
W tej sytuacji możliwość regulowania poziomu glutationu w komórkach może stanowić niezmiernie istotny czynnik wspomagający leczenie.
Wzrost poziomu glutationu jest korzystny we wszystkich stanach chorobowych, którym to towarzyszy spadek poziomu GSH (3), natomiast obniżenie poziomu GSH jest wskazane do wywołania chwilowej immunosupresji w powiązaniu z transplantacją narządów, a także w komórkach nowotworowych do selektywnego zwiększania ich wrażliwości na chemio- i radioterapię.
Sam GSH nie może być stosowany w celach terapeutycznych ponieważ nie ulega transportowi przez błonę komórkową. Cysteina także– aminokwas limitujący szybkość biosyntezy glutationu -nie może być stosowana w terapii z powodu dużej neurotoksyczności. Dlatego obecnie obserwuje się intensywne poszukiwania możliwości modulowania poziomu GSH i cysteiny w komórkach,
a problem ten może stanowić przedmiot interdyscyplinarnych badań łączących takie gałęzie nauki, jak: biologia, farmakologia, toksykologia i medycyna kliniczna.
Mechanizmem, któremu dziś chciałabym się przyjrzeć bliżej jest S-glutationylacja białek jako mechanizm regulacyjny i antyoksydacyjny.
Ostatnio duże zainteresowanie wzbudzają reakcje białek z glutationem, prowadzące do powstawania mieszanych disiarczkow
(białko-S-S-glutation). Proces ten, nazywany Sglutationylacją,
postrzegany jest jako jedna z metod odwracalnej, kowalencyjnej modyfikacji białek o znaczeniu regulacyjnym i antyoksydacyjnym [4].
Największym zagrożeniem dla komórek jest niebezpieczeństwo nieodwracalnego
utlenienia grup –SH białek do kwasów sulfinowych (B-SO2H) i sulfonowych (B-SO3H).
Antyoksydacyjne działanie tego procesu polega na ochronie grup –SH przed
nieodwracalnym utlenianiem, a tym samym przed nieodwracalną
utratą biologicznej aktywności.
Wykazano, że wobec białek ulegających modyfikacji poprzez
S-glutationylację są tak istotne w procesach regulacyjnych enzymy jak m.in.: fosfatazy i kinazy białkowe
[5,6,7], czynniki transkrypcyjne AP-1 i NF-kB [8]
oraz białka z rodziny chaperonów [9].
S-glutationylacji ulegają też białka pozakomórkowe np. hemoglobina.
Wzrost stężenia S-glutationylowanej hemoglobiny obserwuje
się m.in. u osób z cukrzycą typu 1 i 2, hiperlipidemią oraz u pacjentów dializowanych z powodu terminalnej niewydolności nerek [10].
Dla większości białek utworzenie mieszanego disiarczku z glutationem najczęściej prowadzi do zahamowania aktywności.
Przykładem białka, które poprzez S-glutationylację ulega aktywacji jest, związana z detoksykacyjnym działaniem glutationu, S-transferaza glutationowa [7].
Są również i takie białka, gdzie zmiana aktywności biologicznej
pod wpływem S-glutationylacji zależy od pozycji reszty cysteinowej ulegającej modyfikacji.
Na przykład proteaza ludzkiego wirusa upośledzenia odporności typu 1.
Enzym ten jest homodimerem zawierającym dwie, ulegające
S-glutationylacji reszty cysteinowe: Cys67 i -znajdująca
się na połączeniu podjednostek – Cys95. S-glutationylacja
Cys67 powoduje wzrost, natomiast S-glutationylacja Cys95
prowadzi do spadku aktywności enzymu [11].
I co wynika z powyższego?
Każda komórka organizmu jest biologiczną „maszynerią”, która systematycznie się zużywa w miarę pozostawania przy życiu. Układ nie jest idealny. Jak wszystkie maszyny, komórki czerpią energię ze zużywania (utleniania) paliwa(1,2), w tym przypadku składników odżywczych i tlenu. Ale płacą za to swoją cenę, bo proces ten prowadzi do powstawania toksycznych odpadów (wolnych rodników i rodników tlenowych). Jednym z rutynowych zadań komórki jest neutralizacja i usuwanie tych odpadów, a kluczową substancją uczestniczącą w tych procesach jest glutation.
Glutation jest głównym antyoksydantem organizmu. Kiedy się on wyczerpie, wzrasta poziom rodników tlenowych i dochodzi do spustoszenia.
Piśmiennictwo:
1. BRAVERMAN E„ PFEIFFER C, BLUM K. SMAYDA R. The Healing Nutrients Within:Facts, Findings, and New Research on Amino Acids. [ISBN 0-87983-706-31
Keats Publishing, New Canaan, Connecticut. 1987
2. BRAY T., TAYLOR C. Enhancement of lissue glutathione for antioxidant and immune functions in malnuirition. Biochemistry Pharmacology 47:2113-23,
1994
3. CARPER 1. Stop Aging Now! [ISBN 0-06-018355-1] HarperCollins Publishers, New York, NY, 1995
[4] Klatt.P, Lamas S.: Regulation of protein function by S-glutathiolation
in response to oxidative and nitrosative stress. Eur. J. Biochem., 2000;
267: 4928–4944
[5] Chu F., Ward N.E., O’Brian C.A.: PKC isozyme S-cysteinylation by
cystine stimulates the pro-apoptotic isozyme PKC d and inactivates
the oncogenic isozyme PKC epsilon. Carcinogenesis, 2003; 24:
317–325
6] Cotgreave I.A., Gerdes R.G: Recent trends in glutathione biochemistry
– glutatione-protein interactions: a molecular link between oxidative
stress and cell proliferation? Biochem. Biophys. Res. Commun.,
1998; 242: 1–9
[7] Włodek L., Iciek M.: S-tiolacja białek jako mechanizm antyoksydacyjny
i regulacyjny. Post. Biochem., 2003; 49: 77–84
8] Biswas S., Chida A.S., Rahman I.: Redox modifi cations of proteinthiols:
emerging roles in cell signaling. Biochem. Pharmacol., 2006;
71: 551–564
[9] Cherian M., Smith J.B., Jiang X.Y., Abraham E.C.: Infl uence of protein-
glutathione mixed disulfi de on the chaperone-like function of
a-crystallin. J Biol Chem., 1997; 272: 9099–90103
[10] Giustarini D., Rossi R., Milzani A., Colombo R., Dalle-Donne I.: Sglutathionylation:
from redox regulation of protein functions to human
diseases. J. Cell Mol. Med., 2004; 8: 201–212
[11] Davis D.A., Dorsey K., Wingfi eld P.T., Stahl S.J., Kaufman J., Fales
H.M., Levine R.L.: Regulation of HIV-1 protease activity through cysteine
modifi cation. Biochemistry, 1996; 35: 2482–2488