El Glutation

Glutatión (GSH)

El antioxidante principal de nuestro cuerpo y el secreto mejor guardado!

Glutation es el propio antioxidante natural de nuestro cuerpo. Los antioxidantes son sumamente importantes para la función de un sistema inmunológico sano; neutralizan la actividad de los radicales libres en el cuerpo.

El Glutatión GSH se agota por el estrés oxidativo, lo que ocurre generalmente por enfermedad, infección, trauma, medicamentos o cirugía.

“Los Antioxidantes están muy bien documentados por desempeñar funciones vitales en la prevención de la enfermedad y mantenimiento de la salud. GSH es el antioxidante principal propio de nuestras células. ¿Por qué no utilizar lo que es natural?”

Glutatión (GSH) es una tripéptido compuesto por los aminoácidos cysteina, glutanina y glicina. Estas moléculas se encuentran en una mayor proporción en proteína de suero desnaturalizado en comparación con cualquier otras proteínas ingeridas por los seres humanos. La cysteína tanto como la glutanina juegan un papel importante en la respuesta coordinada de células T de los macrófagos y linfocitos.

Glutatión GSH es encontrada naturalmente en todas las células de mamíferos. Es la principal defensa intracelular contra el estrés oxidativo. Los niveles de GSH disminuyen con un insuficiente ingesta de nutrientes, específicamente proteína desnaturalizada. La cisteína en la molécula combinada de glutanina y cisteína (glutamylcysteine dipeptidesU) es la tasa que limita el paso para la producción de GSH. La conformación natural de las proteínas es esencial para producir Glutatión. De esa manera, el consumo intracelular de proteínas que son bajas en cystina, limitan la producción y disponibilidade GSH.

Cierta concentrado de proteína de suero desnaturalizada es el precursor óptimo prescritoto (necesario para la producción) de Glutatión (GSH). Contiene excepcionalmente altas cantidades de cysteína y glutanina desnaturalizada, los aminoácidos necesarios para la producción de GSH intracelular. Contiene naturalmente, toda la gama de proteínas que mejoran la función inmunológica y las grasas enlazadas con proteínas que no está disponibles en aislamientos de proteína de suero.

Definición

El glutatión (GSH) es un tripéptido que contiene un inusual péptido vinculación entre el grupo amino de la cisteína y el carboxilo grupo de glutamato de la cadena lateral . Es un antioxidante , previniendo el daño a importantes celulares componentes causados ​​por las especies reactivas del oxígeno tales como radicales libres y peróxidos.

Tiol grupos son agentes reductores , existentes en una concentración de aproximadamente 5 milímetros en los animales las células. Glutatión reduce los puentes disulfuro formado dentro citoplasmática proteínas de cisteínas sirviendo como un electrón donante. En el proceso, el glutatión se convierte en su forma oxidada del glutatión disulfuro (GSSG). El glutatión se encuentra casi exclusivamente en su forma reducida, ya que la enzima que revierte en su forma oxidada, glutatión reductasa , es constitutivamente activa e inducible al estrés oxidativo . De hecho, la relación glutatión reducido / glutatión oxidado dentro de las células a menudo se utiliza como una medida de toxicidad celular.

Biosíntesis

El glutatión no es un nutriente esencial (lo que significa que no tiene que ser obtenida a través de los alimentos), ya que puede ser sintetizada en el cuerpo de los aminoácidos L-cisteína , ácido L-glutámico y glicina . El sulfhidrilo (tiol) grupo (SH) de la cisteína actúa como un donante de protones y es responsable de la actividad biológica de glutatión. El suministro de este aminoácido es el factor limitante de la velocidad en la síntesis de glutatión en las células, ya que la cisteína es relativamente raro en los productos alimenticios. Por otra parte, si se liberan en el aminoácido libre, cisteína es tóxico y espontáneamente catabolizan en el tracto gastrointestinal y el plasma sanguíneo.

El glutatión se sintetiza en dos adenosina trifosfato dependientes pasos:

En primer lugar, la gamma-glutamilcisteína se sintetiza a partir de L-glutamato y cisteína a través de la enzima gamma-glutamilcisteína sintetasa (también conocido como glutamato cisteína ligasa, GCL). Esta reacción es la etapa limitante de velocidad en la síntesis de glutatión. [ cita requerida ]

En segundo lugar, la glicina es añadido a la C-terminal de la gamma-glutamilcisteína a través de la enzima glutatión sintetasa.

Animales glutamato cisteína ligasa (GCL) es una enzima heterodimérica compuesto por un catalizador (GCLC) y moduladores (GCLM) subunidad. GCLC constituye toda la actividad enzimática, mientras que GCLM aumenta la eficiencia catalítica de GCLC. Los ratones que carecen GCLC (es decir, todas las síntesis de novo de GSH) mueren antes de nacer. Los ratones que carecen GCLM no muestran fenotipo hacia afuera, pero presentan marcados disminución de GSH y aumento de la sensibilidad a los insultos tóxicos.

Aunque todas las células del cuerpo humano son capaces de sintetizar glutatión, la síntesis hepática de glutatión se ha demostrado que es esencial. Los ratones con pérdida inducida genéticamente de GCLC (es decir, la síntesis de GSH) sólo en el hígado mueren dentro de un mes de nacimiento.

La planta de cisteína ligasa glutamato (GCL) es una redox-sensibles enzima homodimérica , conservado en el reino vegetal. En un ambiente oxidante, puentes disulfuro intermoleculares se forman y los interruptores de la enzima al estado activo dimérica. El potencial a medio punto del par de cisteína crítico es -318 mV. Además de los que dependen de control de redox es la GCL enzima inhibida por la planta de regeneración de GSH. GCL es exclusivamente localizado en plastidios , y glutatión sintetasa es doble objetivo de plastidios y el citosol, por lo tanto son GSH y gamma-glutamilcisteína exportados de la plastids. Both glutathione biosynthesis enzymes are essential in plants; knock-outs of GCL and GS are lethal to embryo and seedling.

La ruta de biosíntesis de glutatión se encuentra en algunas bacterias, como las cianobacterias y las proteobacterias , pero está ausente en muchas otras bacterias. La mayoría de los eucariotas sintetizar glutatión, incluyendo a los humanos, pero algunos no lo hacen, como las leguminosas , Entamoeba y Giardia . Las arqueas único que hacen glutatión son halobacterias .

Función

Glutatión existe en reducido (GSH) y oxidado (GSSG) estados. En el estado reducido, el grupo tiol de la cisteína es capaz de donar un equivalente a la reducción de (H + + e -) a otras moléculas inestables, como las especies reactivas de oxígeno. En la donación de un electrón, el glutatión se convierte reactivo, pero reacciona rápidamente con otro reactivo para formar glutatión disulfuro de glutatión (GSSG). Esta reacción es posible debido a la relativamente alta concentración de glutatión en las células (hasta 5 milímetros en el hígado). GSH puede regenerarse a partir de GSSG por la enzima glutation reductasa.

En las células y tejidos saludables, más del 90% del conjunto total de glutatión se encuentra en la forma reducida (GSH) y menos del 10% existe en la forma disulfuro (GSSG). Una proporción mayor GSSG a GSH se considera indicativo de estrés oxidativo.

El glutatión tiene múltiples funciones:

Es el principal antioxidante endógena producida por las células, que participan directamente en la neutralización de radicales libres de oxígeno y compuestos reactivos, así como el mantenimiento de los antioxidantes exógenos como las vitaminas C y E en su reducido (activo) formas.
Reglamento de la óxido nítrico ciclo, que es fundamental para la vida, pero puede ser problemático si no se regula.

A través de la conjugación directa, desintoxica muchos xenobióticos (compuestos de extranjeros) y cancerígenos, tanto orgánicos como inorgánicos. Esto incluye metales pesados ​​como el mercurio, plomo y arsénico.

Es esencial para el sistema inmune para ejercer todo su potencial, por ejemplo, modulación de la presentación de antígenos a los linfocitos, lo que influye en la producción de citoquinas y el tipo de respuesta (celular o humoral) que desarrolla, la mejora de la proliferación de los linfocitos, lo que aumenta magnitud de la respuesta, matar a la mejora de la actividad de los linfocitos T citotóxicos y células NK, y regulación de la apoptosis, lo cual se mantienen el control de la respuesta inmune.

Desempeña un papel fundamental en numerosas reacciones metabólicas y bioquímicas como la síntesis y reparación del ADN, la síntesis de proteínas, la síntesis de prostaglandinas, el transporte de aminoácidos, y la activación de la enzima. Por lo tanto, todos los sistemas del cuerpo pueden ser afectados por el estado del sistema glutatión, especialmente el sistema inmunológico, el sistema nervioso, el sistema gastrointestinal y los pulmones.

Función en los animales

GSH es conocido como un sustrato en ambos conjugación de las reacciones y la reducción de las reacciones, catalizada por la glutatión S-transferasa, enzimas en el citosol , microsomas y mitocondrias . Sin embargo, también es capaz de participar en la conjugación no enzimática con algunos productos químicos.
En el caso de -acetil-p-benzoquinona imina N (NAPQI), la reacción del citocromo P450 -reactiva metabolito formado por el paracetamol (o acetaminofeno como se le conoce en los EE.UU.), que se convierte en tóxico cuando GSH se agota por una sobredosis de paracetamol , El glutatión es un antídoto esencial para la sobredosis. El glutatión se conjuga para NAPQI y ayuda a desintoxicar. En esta capacidad, que protege los grupos tiol de proteínas celulares, que de otro modo se convertiría en covalentemente modificadas, cuando todos los GSH se ha gastado, NAPQI comienza a reaccionar con el celular de proteínas , causando la muerte de las células en el proceso. El tratamiento preferido para una sobredosis de este analgésico es la administración (por lo general en forma atomizada) de N-acetil-L-cisteína (a menudo como una preparación de marca comercial llamada Mucomyst ®), que es procesado por las células de L-cisteína y utilizados en la síntesis de novo de GSH.

El glutatión (GSH) participa en los leucotrienos síntesis y es un cofactor de la enzima glutation peroxidasa . También es importante como hidrofílico molécula que se agrega a lipofílicas toxinas y residuos en el hígado durante la biotransformación antes de que puedan formar parte de la bilis . El glutatión es también necesario para la desintoxicación de metilglioxal , una toxina producida como subproducto del metabolismo.
Esta reacción de desintoxicación se lleva a cabo por el sistema de glyoxalase . Glyoxalase I (EC 4.4.1.5) cataliza la conversión y el glutatión reducido metilglioxal a S – D-lactoil-glutatión. Glyoxalase II (EC 3.1.2.6) cataliza la hidrólisis de S – D-lactoil-glutatión y glutatión , ácido láctico D.

El glutatión se ha utilizado recientemente como un inhibidor de melanina en la industria cosmética. En países como Japón y Filipinas, este producto se vende como un jabón blanqueador. Glutatión competitivo inhibe la síntesis de melanina en la reacción de la tirosinasa y la L-DOPA por la interrupción-DOPA la capacidad de L para unirse a la tirosinasa durante la síntesis de melanina. La inhibición de la síntesis de melanina fue revertido por el aumento de la concentración de L-DOPA, pero no mediante el aumento de la tirosinasa. A pesar de la melanina sintetizada se agruparán en una hora, la agregación fue inhibida por la adición de glutatión. Estos resultados indican que inhibe la síntesis de glutatión y la aglutinación de la melanina mediante la interrupción de la función de la L-DOPA. ”

Función en las plantas

En las plantas, el glutatión es crucial para el manejo del estrés bióticos y abióticos. Es un componente fundamental del ciclo ascorbato-glutatión , un sistema que reduce venenosas peróxido de hidrógeno. Es el precursor de las fitoquelatinas , oligomeres glutatión que quelato de metales pesados ​​como el cadmio. El glutatión es necesaria para la defensa eficaz contra patógenos de las plantas, tales como Pseudomonas syringae y Phytophthora brassicae. APS reductasa, una enzima de la asimilación de azufre vía glutatión utiliza como donador de electrones. Otras enzimas glutatión utilizando como sustrato son glutaredoxina , estos pequeños oxidorreductasas están involucrados en el desarrollo floral, ácido salicílico y señalización defensa de las plantas.

Suplementación

Elevar los niveles de GSH a través de la suplementación directa de glutatión es difícil. La investigación sugiere que el glutatión por vía oral no se absorbe bien a través del tracto gastrointestinal. En un estudio de administración oral aguda de una dosis muy grande (3 gramos) de glutatión oral, Witschi y compañeros de trabajo que se encuentran “no es posible aumentar glutatión circulando en un grado clínicamente beneficioso de la administración oral de una dosis única de 3 g de glutatión.

De acuerdo con un grupo de investigadores en Francia, la vitamina D aumenta los niveles de glutatión en el cerebro y que parece ser un catalizador para la producción de glutatión. La cantidad de vitamina D activa en el cerebro está vinculada a la cantidad de la vitamina D3 que uno tiene, ya sea ingeridas a través de suplementos o creado en la piel a través de la exposición solar. Esto sugiere que tomar suplementos de vitamina D3 y / o conseguir la exposición solar adecuada aumenta la producción de glutatión.
Además, y en el hígado GSH concentraciones plasmáticas pueden ser planteadas por la administración de ciertos suplementos que sirven como precursores de GSH. N-acetilcisteína , comúnmente conocida como NAC, es el precursor más biodisponible de glutatión. [26] Otros suplementos, incluyendo S-adenosilmetionina (SAM) y proteína de suero También se ha demostrado que aumenta el contenido de glutatión dentro de la célula.

NAC está disponible como una droga y como un suplemento genérico. El ácido alfa lipoico también ha demostrado para restaurar glutatión intracelular. La melatonina ha demostrado para estimular una enzima relacionada, glutatión peroxidasa, y la silimarina , un extracto de las semillas del cardo de leche vegetal (Silybum marianum) también ha demostrado su capacidad para reponer los niveles de glutatión.

El glutatión es un componente estrictamente regulados intracelular, y está limitada en su producción por la inhibición por retroalimentación negativa de su propia síntesis a través de la sintetasa enzima gamma-glutamilcisteína, así grandemente reduciendo al mínimo cualquier posibilidad de sobredosis. aumento de glutatión con presursors de la síntesis de glutatión y glutatión intravenoso es una estrategia desarrollada para hacer frente a los estados de deficiencia de glutatión, el estrés oxidativo de alta, la deficiencia inmune, y la sobrecarga de xenobióticos en el que el glutatión juega un papel importante en la detoxificación de los xenobióticos en cuestión (especialmente a través del hígado ruta). deficiencia de los Estados glutatión incluyen, pero no limitado a, el VIH / SIDA, la química y la hepatitis infecciosa, Encefalomielitis Miálgica síndrome de fatiga crónica EM / SFC, de próstata y otros tipos de cáncer, las cataratas, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson , enfermedad pulmonar obstructiva crónica, asma, envenenamiento por radiación, los estados malnutritive, el estrés físico arduo, y el envejecimiento, y se ha asociado con la respuesta inmune subóptima. Muchas patologías clínicas están asociadas con el estrés oxidativo y se detallan en numerosas referencias médicas.

glutatión baja también está fuertemente implicada en el desgaste y el balance negativo de nitrógeno, [46] como se ve en el cáncer, el SIDA, sepsis, trauma por quemaduras, e incluso sobreentrenamiento deportivo. suplementos de glutatión puede oponerse a este proceso, y en el SIDA, por ejemplo, dan como resultado tasas de supervivencia. Sin embargo, los estudios en muchas de estas condiciones no han sido capaces de diferenciar entre glutatión baja como resultado de la aguda (como en los pacientes sépticos ) o crónica (como en el VIH), el aumento del estrés oxidativo y el aumento de la patología como consecuencia de las deficiencias preexistentes.

La esquizofrenia y el trastorno bipolar se asocia con el glutatión reducido. datos obtenidos sugieren que el estrés oxidativo puede ser un factor subyacente en la fisiopatología del trastorno bipolar (BD), trastorno depresivo mayor (TDM), y la esquizofrenia (SCZ). El glutatión (GSH) es el mayor tesoro radicales libres en el cerebro. La disminución de los niveles de GSH elevar la vulnerabilidad hacia el estrés oxidativo celular, caracterizada por la acumulación de especies reactivas del oxígeno. Reposición de glutatión con N-acetil cisteína ha demostrado reducir los síntomas de ambos trastornos.

Cáncer

Los resultados preliminares indican cambios en el nivel de glutatión de especies reactivas del oxígeno en células aisladas cultivadas en un laboratorio, lo que puede reducir el desarrollo del cáncer.Ninguna de estas pruebas se realizaron en los seres humanos.
Sin embargo, una vez que el cáncer se ha desarrollado ya, por la que confiere resistencia a un número de fármacos quimioterapéuticos, elevación de los niveles de glutatión en las células tumorales son capaces de proteger a las células cancerosas en la médula ósea, mama, colon, laringe y pulmón.

Patología

El exceso de glutamato en la sinapsis , que puede ser puesto en libertad en condiciones tales como lesión traumática del cerebro , puede impedir la absorción de cisteína , un edificio es necesario-bloque de glutatión. Sin la protección del daño oxidativo que ofrece el glutatión, las células pueden ser dañados o asesinados.

Métodos para determinar el glutatión

El glutatión reducido se pueden visualizar utilizando los reactivo de Ellman o bímano-derivados tales como monobromobimane . El método monobromobimane es más sensible. En este procedimiento, las células se lisan y tioles extraído por medio de un HCl búfer . Los tioles se reducen con ditiotreitol (DTT) y etiquetado por monobromobimane. Monobromobimane vuelve fluorescente después de unirse a GSH. Los tioles se separan por HPLC y la fluorescencia se cuantificó con un detector de fluorescencia. Bímano también se puede utilizar para cuantificar glutatión in vivo . La cuantificación se realiza mediante microscopía láser confocal después de la aplicación del tinte a las células vivas. [55] Otro enfoque, que permite medir el potencial redox del glutatión en un temporal y espacial de alta resolución en las células vivas se basa en la proyección de imagen redox mediante el redox -proteína fluorescente verde sensibles (roGFP)