Мы в соцсетях:
Список сокращений
GSH – Глутатион
GST – Глутатион-S-трансфераза
GPX – глутатионпероксидаза
GR – глутатионредуктазы
РФК – реактивные формы кислорода
неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП)
Введение
Глутатион (GSH) — трипептид, состоящий из аминокислот глутамата, цистеина и глицина. Его роль в поддержании антиоксидантного статуса, детоксикации и иммуномодуляции подчеркивает его важность для предотвращения хронических заболеваний и поддержания здоровья в целом.
Биологическая роль глутатиона
1. Антиоксидантная активность: Глутатион нейтрализует свободные радикалы, снижая окислительный стресс и предотвращая повреждение клеток.
Является основным антиоксидантом в клетках, защищающим их от повреждений, вызванных реактивными формами кислорода (РФК), такими как перекись водорода (H₂O₂) и супероксидный анион (O₂•⁻). Более подробно мы разберем этот механизм ниже.
2. Детоксикация: Глутатион играет ключевую роль в детоксикации, особенно в печени, где он связывает и нейтрализует токсические вещества и тяжелые металлы.
Глутатион-S-трансфераза (GST) является одним из ферментов, участвующих в этом процессе: он катализирует присоединение глутатиона к ксенобиотикам (чужеродным веществам) или токсинам, образуя более водорастворимые конъюгаты, которые затем легче выводятся из организма через желчь или мочу. Глутатион также связывается с тяжелыми металлами, такими как кадмий и ртуть, что позволяет организму выводить их с минимальными повреждениями клеток и тканей.
3. Иммуномодулирующая функция: Глутатион регулирует функции иммунных клеток, таких как лимфоциты и макрофаги.
Он регулирует окислительно-восстановительный баланс в клетках для их активации, что важно для нормального функционирования иммунных клеток, таких как Т-лимфоциты и макрофаги. Глутатион поддерживает активность T-клеток, необходимых для распознавания и уничтожения инфицированных клеток и патогенов.
Исследования показывают, что низкий уровень глутатиона связан со снижением иммунного ответа, что может повышать восприимчивость к инфекциям и заболеваниям, особенно у пожилых людей или пациентов с хроническими заболеваниями⁹.
4. Регенерация других антиоксидантов: Глутатион играет роль в восстановлении других антиоксидантов, таких как витамин С и витамин Е, усиливая их антиоксидантное действие.
Например, окисленный витамин С восстанавливается обратно в активную форму (аскорбиновую кислоту) с помощью глутатиона, что позволяет витамину С продолжать защищать клетки от окислительного повреждения.
Поддерживает антиоксидантный потенциал витамина Е, помогая ему нейтрализовать свободные радикалы и предотвращая окисление липидов в клеточных мембранах.
Механизмы действия
Он действует через несколько основных механизмов: нейтрализацию реактивных форм кислорода (РФК), регуляцию окислительно-восстановительных реакций, детоксикацию и участие в регенерации других антиоксидантов.
1. Антиоксидантный буфер: Глутатион, взаимодействуя с ферментами глутатионпероксидазой и глутатионредуктазой, инактивирует РФК.
РФК, такие как перекись водорода (H₂O₂), супероксидный анион (O₂•⁻), могут вызывать повреждение белков, липидов и ДНК, приводя к клеточному старению и заболеваниям. Глутатион взаимодействует и нейтрализует их, предотвращая окислительный стресс.
Роль глутатионпероксидазы (GPx):
В реакции с перекисью водорода глутатион действует через фермент глутатионпероксидазу (GPx), который катализирует окисление GSH до глутатион дисульфида (GSSG). В процессе этого взаимодействия перекись водорода восстанавливается до воды.
Цикл восстановления глутатиона:
Этот цикл восстановления позволяет поддерживать постоянный уровень GSH в клетках для защиты от постоянного воздействия окислительных факторов. Окисленный глутатион (GSSG) быстро восстанавливается обратно в свою активную форму (GSH) с помощью фермента глутатионредуктазы (GR), который использует NADPH как источник электронов.
2. Участие в метаболизме ксенобиотиков: Глутатион связывает тяжелые металлы и другие токсины, облегчая их выведение из организма, что особенно важно для функции печени.
Роль глутатион-S-трансферазы (GST): GST катализирует присоединение глутатиона к токсическим молекулам, превращая их в более растворимые в воде соединения, которые легче выводятся из организма. Это позволяет снижать токсическую нагрузку на клетки.
Связывание тяжелых металлов: Глутатион связывается с такими тяжелыми металлами, как ртуть и кадмий, что позволяет выводить их из организма, минимизировать их токсическое воздействие на белки и другие клеточные компоненты.
3. Регуляция окислительно-восстановительных реакций: Глутатион регулирует клеточный окислительно-восстановительный баланс (редокс-гомеостаз), который важен для поддержания структурной целостности клеток и активации важных биохимических путей.
Редокс-сигнализация: Глутатион участвует в передаче сигналов между клетками, что играет роль в клеточном ответе на стресс и активации защитных путей.
S-глутатионилирование белков: Глутатион способен связываться с определенными белками, защищая их от повреждения реактивными формами кислорода. Это взаимодействие регулирует активность ряда клеточных белков, влияя на их функции и предотвращая их окислительное повреждение.
4. Восстановление других антиоксидантов: Глутатион способен регенерировать витамины C и E, усиливая их защитное действие и общий антиоксидантный потенциал клетки.
Восстановление витамина C: Восстанавливает окисленную форму витамина C (дегидроаскорбиновую кислоту) обратно в активную форму.
Поддержка витамина E: Участвует в восстановлении витамина E, защищающего липиды клеточных мембран от перекисного окисления.
Дефицит глутатиона и его последствия
Дефицит глутатиона может быть вызван возрастом, плохим питанием, хроническими заболеваниями, стрессом и воздействием токсичных веществ; повышает риск развития хронических заболеваний и может приводить к преждевременному старению.
Повышение окислительного стресса и повреждение клеток
Низкий уровень глутатиона ассоциирован с высоким темпом оксидативного стресса, который ускоряет повреждение белков, липидов и ДНК в клетках. Установлено, что дефицит глутатиона увеличивает риск развития болезней, связанных с окислительным стрессом, таких как атеросклероз, сахарный диабет и нейродегенеративные заболевания (болезни Альцгеймера и Паркинсона)².
Подавление иммунной системы
Низкий уровень глутатиона ослабляет активность иммунных клеток, что снижает способность организма бороться с инфекциями и вирусами³.
Исследования показывают, что дефицит глутатиона может ослаблять иммунный ответ у пожилых людей и пациентов с хроническими заболеваниями, делая их более уязвимыми к инфекциям и осложнениям⁴.
Увеличение токсической нагрузки
При недостатке глутатиона организм не может эффективно выводить токсические вещества, что приводит к их накоплению в тканях и органах⁵. Это накопление может быть особенно опасным для печени, которая испытывает повышенную токсическую нагрузку. Длительный дефицит глутатиона связан с риском повреждения печени, вплоть до развития фиброза или цирроза⁶.
Развитие хронических заболеваний
Низкий уровень глутатиона связан с повышенным риском развития хронических заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет и рак. Например, при сердечно-сосудистых заболеваниях дефицит глутатиона связан с более высоким уровнем воспалительных маркеров и повреждением сосудов⁷.
В случаях диабета низкий уровень глутатиона может способствовать усилению окислительного стресса и воспаления, что ухудшает метаболический контроль и усугубляет течение заболевания⁸.
Ускорение процессов старения
Глутатион является важным компонентом защиты от возрастных изменений. Низкий уровень ассоциируется с ускоренным старением клеток и тканей, что проявляется в виде снижения функции различных органов и систем. Кроме того, окислительный стресс и накопление токсинов играют роль в прогрессировании возрастных заболеваний⁹.
Исследования показывают, что поддержание высокого уровня глутатиона может замедлить старение и улучшить общее состояние здоровья пожилых людей¹⁰.
Клинические исследования роли глутатиона при различных заболеваниях
1. Применение глутатиона при заболеваниях печени.
Исследования показывают, что глутатион играет ключевую роль в защите клеток печени от токсинов и поддержании их регенерации. В клинических испытаниях было показано, что прием глутатиона или его предшественника, N-ацетилцистеина (NAC), улучшает функции печени у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени (НАЖБП) и циррозом.
Исследование на пациентах с НАЖБП: В исследовании на пациентах с НАЖБП, прием глутатиона внутривенно приводил к снижению уровней маркеров воспаления и окислительного стресса, таких как аланинаминотрансфераза (АЛТ) и малоновый диальдегид (MDA)¹. Эти улучшения свидетельствуют о снижении повреждений клеток печени, вызванных окислительным стрессом.
Глутатион при хронических заболеваниях печени: В другом исследовании на пациентах с хроническими заболеваниями печени было показано, что прием глутатиона помогает уменьшить общие симптомы, такие как усталость, и улучшить биохимические показатели функции печени².
2. Глутатион и детоксикация тяжелых металлов
Глутатион способствует выведению тяжелых металлов из организма за счет связывания с ними и преобразования в водорастворимые формы для последующего выведения.
Детоксикация ртути: В экспериментальном исследовании с пациентами, подверженными хроническому воздействию ртути, внутривенное введение глутатиона способствовало снижению уровня ртути в крови и снизить общую токсическую нагрузку³.
Детоксикация кадмия: В другом клиническом испытании изучалось влияние глутатиона у работников, подвергающихся воздействию кадмия. Глутатион снижал повреждения клеток, вызванные этим металлом, и улучшал антиоксидантный статус пациентов. Снижение показателей окислительного стресса.
3. Глутатион при онкологических заболеваниях
При ряде онкологических заболеваний наблюдаются низкие уровни глутатиона, что повышает восприимчивость клеток к окислительному повреждению.
Глутатион и химиотерапия: В клинических испытаниях глутатион использовался для снижения побочных эффектов химиотерапии. Например, у пациентов с раком яичников было показано, что внутривенное введение глутатиона уменьшает токсичность платиносодержащих препаратов, таких как цисплатин, не снижая их терапевтическую эффективность ⁴. Пациенты сообщали о меньшей выраженности побочных эффектов, таких как нефротоксичность и нейропатия.
4. Уровень глутатиона при неврологических заболеваниях.
Исследования показывают, что при таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона, уровень глутатиона в головном мозге снижается, что связано с окислительным стрессом и дегенерацией нейронов⁵.
Глутатион при болезни Паркинсона: В клиническом исследовании с пациентами с болезнью Паркинсона показано, что введение глутатиона снижает выраженность симптомов, таких как дрожь и скованность⁶. Это предполагает, что глутатион может замедлить прогрессирование нейродегенерации⁷.
5. Исследования уровней глутатиона при диабете
У пациентов с диабетом часто наблюдаются пониженные уровни глутатиона, что усиливает окислительный стресс и воспаление.
Влияние глутатиона на инсулинорезистентность: В исследовании с пациентами с диабетом II типа прием глутатиона способствовал улучшению чувствительности к инсулину и снижению маркеров окислительного стресса. Это предположительно связано с антиоксидантной защитой клеток от повреждений, вызванных высоким уровнем глюкозы⁸.
Снижение окислительного стресса: Также внутривенное введение глутатиона у пациентов с диабетом приводило к снижению уровня малонового диальдегида (показателя окислительного стресса) и улучшению эндотелиальной функции.
Источники и способы поддержания уровня глутатиона
Питание: Продукты, богатые серой, такие как чеснок, лук, брокколи, помогают в синтезе глутатиона.
Добавки: Прямое употребление глутатиона как добавки или прием его предшественников, таких как N-ацетилцистеин.
Образ жизни: Здоровый сон, регулярные физические упражнения и избегание токсинов также способствуют поддержанию уровня глутатиона.
Заключение
Глутатион является важнейшим компонентом антиоксидантной защиты, детоксикации и иммуномодуляции организма, его важность для предотвращения хронических заболеваний и поддержания здоровья в целом огромна, просто не очевидна с первого взгляда. Клинические исследования подтверждают, что он может оказывать положительное влияние на течение многих хронических заболеваний, таких как заболевания печени, диабет, онкология и неврологические патологии. Его антиоксидантные и детоксицирующие свойства делают его перспективным для использования в лечении и профилактике этих состояний. Благодаря нашей лаборатории Вы можете узнать и поддерживать уровень глутатиона через питание, здоровый образ жизни и, при необходимости, добавки, чтобы снизить риск хронических заболеваний и замедлить процесс старения.
Список используемой литературы
¹ - Loguercio, C., & Federico, A. (2009). Oxidative stress in viral and alcoholic hepatitis. Free Radical Biology and Medicine, 49(3), 413-418.
² - Rahman, T., Hosen, I., Islam, M. T., & Shekhar, H. U. (2012). Oxidative stress and human health. Advances in Bioscience and Biotechnology, 3(7), 997-1019. (PDF-file)
³ - Patrick, L. (2002). Mercury toxicity and antioxidants: Part 1: Role of glutathione and alpha-lipoic acid in the treatment of mercury toxicity. Alternative Medicine Review, 7(6), 456-471. (PDF-file)
⁴ - Traverso, N., Ricciarelli, R., Nitti, M., et al. (2013). Role of glutathione in cancer progression and chemoresistance. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2013, 972913.
⁵ - Sian J, Dexter DT, Lees AJ, Daniel S, Agid Y, Javoy-Agid F, Jenner P, Marsden CD. Alterations in glutathione levels in Parkinson's disease and other neurodegenerative disorders affecting basal ganglia. Ann Neurol. 1994 Sep;36(3):348-55. doi: 10.1002/ana.410360305. PMID: 8080242.
⁶ - Hauser, R. A., Lyons, K. E., McClain, T., et al. (2009). Intravenous glutathione in the treatment of early Parkinson's disease. Medical Science Monitor, 15(12), CR469-475.
⁷ - Smyth, L. M., & Villemagne, V. L. (2008). In vivo imaging of glutathione in neurodegenerative diseases. Methods in Enzymology, 453, 495-514.
⁸ - Samiec, P. S., Drews-Botsch, C., Flagg, E. W., et al. (1998). Glutathione in human plasma: decline in association with aging, age-related macular degeneration, and diabetes. Free Radical Biology and Medicine, 24(5), 699-704.
⁹ - Sastre, J., Pallardó, F.V. & Viña, J. Glutathione, oxidative stress and aging. AGE 19, 129–139 (1996).
