Glutathion

Rozbalit box

Obsah boxu

Glutathion (často zkracováno jako GSH) je tripeptid, který se přirozeně vyskytuje v téměř všech buňkách lidského těla i v dalších živých organismech, včetně rostlin a bakterií. Skládá se ze tří aminokyselin: kyseliny glutamové, cysteinu a glycinu. Je považován za nejdůležitější a nejhojnější intracelulární antioxidant a často je označován jako "mistr antioxidantů". Hraje klíčovou roli v ochraně buněk před poškozením způsobeným oxidačním stresem, v detoxikaci cizorodých látek a v regulaci mnoha buněčných procesů.

Glutathion existuje ve dvou formách:

• Redukovaný glutathion (GSH) – aktivní forma, která je schopna darovat elektron a neutralizovat tak reaktivní formy kyslíku (volné radikály).
• Oxidovaný glutathion (GSSG) – neaktivní forma, která vzniká spojením dvou molekul GSH po jejich reakci s volným radikálem. Poměr GSH/GSSG v buňce je klíčovým ukazatelem jejího oxidačního stavu a celkového zdraví.

🧪 Chemická struktura a vlastnosti

Glutathion je unikátní peptid díky neobvyklé peptidové vazbě mezi aminoskupinou cysteinu a karboxylovou skupinou na postranním řetězci kyseliny glutamové (tzv. gama-peptidová vazba). Tato vazba jej chrání před rozkladem enzymy zvanými peptidázy, což přispívá k jeho stabilitě a vysoké koncentraci v buňkách.

Klíčovou funkční skupinou glutathionu je thiolová skupina (-SH) na cysteinovém zbytku. Právě tato skupina je zodpovědná za jeho silné antioxidační a redukční vlastnosti, protože snadno odevzdává atom vodíku (a s ním i elektron), čímž neutralizuje reaktivní molekuly. Po odevzdání elektronu se dvě molekuly redukovaného glutathionu (GSH) spojí přes disulfidický můstek a vytvoří molekulu oxidovaného glutathionu (GSSG). Tento proces je reverzibilní; GSSG může být zpětně přeměněn na dvě molekuly aktivního GSH pomocí enzymu glutathionreduktáza, který využívá NADPH jako kofaktor.

🧬 Biosyntéza a metabolismus

Lidské tělo si glutathion syntetizuje samo ve dvoustupňovém procesu, který probíhá v cytosolu buněk a vyžaduje energii ve formě ATP.

1. První krok: Enzym glutamát-cystein ligáza (GCL) spojí kyselinu glutamovou a cystein za vzniku dipeptidu gama-glutamylcysteinu. Tento krok je rychlostně omezující, což znamená, že dostupnost cysteinu je hlavním faktorem ovlivňujícím rychlost celé syntézy.
2. Druhý krok: Enzym glutathion syntetáza (GS) připojí k gama-glutamylcysteinu glycin, čímž vznikne finální molekula glutathionu (GSH).

Nejvyšší koncentrace glutathionu a nejaktivnější syntéza probíhá v játrech, která jsou centrálním orgánem pro detoxikaci. Z jater je glutathion transportován krevním oběhem do dalších tkání a orgánů.

⚙️ Biologické funkce

Glutathion je multifunkční molekula s nezastupitelnou rolí v mnoha fyziologických procesech.

🛡️ Antioxidační obrana

Toto je nejznámější funkce glutathionu. Působí jako hlavní "lapač" volných radikálů a jiných reaktivních forem kyslíku (ROS) a dusíku (RNS), které vznikají jako vedlejší produkty buněčného metabolismu nebo působením vnějších faktorů (např. znečištění, UV záření).

• Přímá neutralizace: GSH může přímo reagovat s radikály, jako je hydroxylový radikál, a zneškodnit je.
• Kofaktor enzymů: Je klíčovým kofaktorem pro enzym glutathionperoxidáza, který přeměňuje peroxid vodíku na vodu a chrání tak buněčné membrány před poškozením.
• Regenerace jiných antioxidantů: GSH pomáhá regenerovat další důležité antioxidanty, jako je vitamín C a vitamín E, a navrací je do jejich aktivní, funkční formy.

☣️ Detoxikace

Glutathion je ústřední součástí detoxikačního systému těla, zejména v játrech.

• Fáze II detoxikace: Enzymy zvané glutathion-S-transferázy (GST) vážou (konjugují) molekulu GSH na širokou škálu toxinů, karcinogenů, těžkých kovů (např. rtuť, olovo, arsen) a léků.
• Zvýšení rozpustnosti: Tato konjugace činí původně nerozpustné a nebezpečné látky rozpustnými ve vodě. To umožňuje jejich bezpečné vyloučení z těla prostřednictvím žluči nebo moči. Tento mechanismus je zásadní například při odbourávání paracetamolu.

🔬 Regulace buněčných procesů

Kromě ochranných funkcí se glutathion podílí i na řízení základních buněčných dějů:

• Syntéza a oprava DNA: Je nezbytný pro správnou funkci enzymů podílejících se na tvorbě a opravách genetického materiálu.
• Syntéza proteinů: Ovlivňuje správné skládání proteinů a udržování funkčních thiolových skupin v jejich struktuře.
• Buněčná signalizace: Ovlivňuje přenos signálů uvnitř buněk.
• Regulace apoptózy: Pomáhá řídit proces programované buněčné smrti.

💪 Podpora imunitního systému

Glutathion je klíčový pro správnou funkci imunitního systému. Vysoké hladiny GSH jsou nezbytné pro proliferaci a aktivaci lymfocytů (zejména T-lymfocytů), které jsou v první linii obrany proti infekcím a nádorovým buňkám.

⚕️ Klinický význam a využití

Udržování optimální hladiny glutathionu je zásadní pro zdraví a prevenci nemocí.

📉 Snížená hladina glutathionu

Nedostatek glutathionu je spojován s řadou chronických onemocnění a stavů, protože buňky ztrácejí svou hlavní ochranu proti oxidačnímu stresu. Mezi tyto stavy patří:

• Neurodegenerativní onemocnění: Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba.
• Kardiovaskulární onemocnění: Ateroskleróza, infarkt myokardu.
• Onemocnění plic: Cystická fibróza, chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN).
• Onemocnění jater: Steatóza jater, cirhóza.
• Autoimunitní onemocnění: Revmatoidní artritida, lupus.
• Stárnutí: Hladina glutathionu přirozeně klesá s věkem, což přispívá k procesům stárnutí.
• Diabetes mellitus 2. typu.

Faktory, které mohou snižovat hladinu GSH, zahrnují špatnou výživu, chronický stres, nadměrnou konzumaci alkoholu, kouření, toxiny z prostředí a některé léky.

💊 Suplementace a prekurzory

Přímá orální suplementace glutathionem má spornou účinnost, protože molekula je v trávicím traktu z velké části rozložena dříve, než se stihne vstřebat do krevního oběhu. Z tohoto důvodu se výzkum a praxe zaměřují spíše na podporu vlastní produkce glutathionu v těle prostřednictvím dodávání jeho prekurzorů a kofaktorů.

• N-acetylcystein (NAC): Je nejznámějším a nejúčinnějším prekurzorem. NAC je stabilní forma aminokyseliny cystein, která je limitujícím faktorem syntézy GSH. V medicíně se běžně používá jako antidotum při předávkování paracetamolem.
• Syrovátkový protein: Je bohatým zdrojem cysteinu a dalších aminokyselin potřebných pro syntézu GSH.
• Kyselina alfa-lipoová: Tento antioxidant může pomoci regenerovat glutathion a další antioxidanty v těle.
• Selen: Tento stopový prvek je nezbytným kofaktorem pro enzym glutathionperoxidáza.
• Ostropestřec mariánský (Silymarin): Extrakt z této byliny prokazatelně zvyšuje hladiny glutathionu v játrech a chrání je před poškozením.

💡 Zajímavosti

• Poměr redukovaného (GSH) k oxidovanému (GSSG) glutathionu je ve zdravé buňce obvykle vyšší než 100:1. Pokles tohoto poměru je citlivým indikátorem oxidačního stresu.
• Některé chemoterapeutické léky fungují tak, že snižují hladinu glutathionu v nádorových buňkách, čímž je činí zranitelnějšími vůči léčbě.
• Rostliny využívají glutathion nejen k ochraně před oxidačním stresem, ale také k detoxikaci těžkých kovů z půdy.

🧑‍🔬 Pro laiky

Představte si glutathion jako hlavního úklidového a opravářského manažera uvnitř každé vaší buňky. Jeho hlavními úkoly jsou:

1. Neutralizace "odpadu": Při výrobě energie v buňkách vzniká nebezpečný "odpad" v podobě volných radikálů. Glutathion tento odpad okamžitě zneškodní, dříve než stihne poškodit důležité části buňky, jako je DNA nebo buněčná stěna.
2. Odstraňování toxinů: Když se do těla dostanou škodlivé látky (z jídla, vzduchu, léků), glutathion se na ně naváže a označí je "k vyhození". Tím je přemění na neškodnou, ve vodě rozpustnou formu, kterou tělo může snadno vyloučit.
3. Recyklace kolegů: Glutathion také pomáhá "oživit" další antioxidační bojovníky, jako je vitamín C a vitamín E, když se v boji s volnými radikály "unaví".

Pokud má tělo dostatek glutathionu, buňky jsou čisté, chráněné a fungují efektivně. Když jeho hladina klesne (např. kvůli věku, nemoci nebo špatnému životnímu stylu), buňky se stávají zranitelnějšími, což může vést k rychlejšímu stárnutí a rozvoji různých onemocnění.

Šablona:Aktualizováno