Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Glutathion
Glutathion is een lichaamseigen antioxidant.
Biochemisch
Opbouw
Glutathion heeft als langere chemische naam γ-L-glutamyl-L-cysteïnylglycine. Het wordt afgekort als GSH. De SH staat voor de vrije thiolgroep (zwavel-waterstofverbinding). (Zie ook antioxidant.)
Het is een tripeptide dat wordt gevormd uit de drie aminozuren glutamaat, cysteïne en glycine.
Biosynthese
Glutathion kan door het lichaam worden geproduceerd uit de aminozuren L-glutaminezuur, L-cysteïne en glycine in een proces van twee stappen.
Uit L-glutaminezuur, L-cysteïne en glycine wordt γ-glutamylcysteïne samengesteld, waarbij magnesium en adenosinetrifosfaat (ATP) verbruikt wordt. Bij deze reactie wordt een isopeptidebinding gevormd tussen enerzijds de γ-carboxylgroep van de glutaminezuurrest en anderzijds de aminogroep van de cysteïnerest. Het enzyme dat hieraan meewerkt is het glutamaatcysteïneligase (GCL, ook γ-glutamylcysteïnesynthetase). Deze reactie is de snelheidsbeperkende stap in de glutathionsynthese.
Vervolgens wordt de glycine met behulp van glutathionsynthase gekoppeld aan het terminale koolstofatoom. Ook in deze stap wordt ATP verbruikt.
Functies
Antioxidant
In gereduceerde vorm (GSH) is glutathion één van de krachtigste lichaamseigen antioxidanten. GSH helpt om cellulaire macromoleculen zoals proteïnen en membraanlipiden te beschermen tegen vrije radicalen (reactieve zuurstofdeeltjes). In het lichaam worden voortdurend zuurstofdeeltjes (zoals zuurstofradicalen of waterstofperoxide) gevormd als bijproducten van de chemische reacties, verbonden aan de oxidatieve ademhaling, uv-straling, als een gevolg van stress, en andere meer. Deze zuurstofdeeltjes gaan gemakkelijk een nieuwe chemische verbinding aan (ze zijn ’reactief’) en zijn zo een gevaar voor talrijke celbestanddelen.
Gereduceerd glutathion (GSH) heeft een vrije thiolgroep en kan zo via reductie elektronen op de reactieve zuurstofdeeltjes overdragen, waardoor deze onschadelijk gemaakt worden. Bij dit proces wordt glutathion geoxideerd; dit gaat dan van zijn monomere vorm GSH over in het dimeer GSSG. Door het enzym glutathionreductase kunnen weer twee gereduceerde GSH moleculen gevormd worden, waarbij NADPH wordt verbruikt.
Het redoxpotentiaal van GSH is −240 mV [1] In gezonde cellen en weefsels komt meer dan 90% van de totale hoeveelheid glutathion voor in de gereduceerde vorm (GSH) en minder dan 10% in de disulfide vorm (GSSG). Een verhoging van de GSSG-naar-GSH verhouding is een aanwijzing voor oxidatieve stress.
Detoxicatie
GSH speelt een belangrijke rol in fase II bij de ontgifting: de uitscheiding (biotransformatie) van schadelijke stoffen zoals zware metalen[2] of pesticiden, alcohol evenals reactieve afbraakproducten die tijdens de fase I van het detoxificatieproces kunnen ontstaan. GSH maakt deze stoffen via (enzymatische of niet-enzymatische) conjugatie beter in water oplosbaar, waardoor ze gemakkelijker uitgescheiden kunnen worden via urine of gal. Daarbij katalyseert de meestal in het cytosol voorkomende glutathion-S-transferase de reactie van GSH met elektrofiele koolstof. Daarbij kunnen halogeen-, sulfaat-, sulfonaat-, fosfaat- en nitrogroepen door glutathion gesubstitueerd worden. Vervolgens kan GSH aan geactiveerde dubbelbindingen geaddeerd worden en reactieve epoxide ringen openen. De toxificerende (giftige) werking omvat de activering van vicinale dihaloalkanen onder vorming van een sterk reactieve episulfoniumring, alsook een door β-Lyase mogelijk gemaakte verandering van het GSH-conjugaat in de nieren tot reactieve verbindingen.
Cysteïne-reserve
GSH is een reservevoorraad voor cysteïne. Een constante aanwezigheid van cysteïne is onontbeerlijk voor de eiwitsynthese. Cysteïne wordt echter in een aerobe omgeving door oxidatie voortdurend, irreversibel (onomkeerbaar) omgezet in cysteïnesulfinzuur en -sulfonzuur. Ook wordt het voor de synthese van taurine gebruikt. In het menselijke bloedplasma zit ongeveer 3 gram cysteïne in de vorm van GSH, hetgeen voldoende is voor drie dagen.[3]
Overige functies
- In planten, nematoden, algen en schimmels dient glutathion ook als substraat voor de synthese van fytochelatinen, die evenals metallothioneïne een belangrijke rol spelen bij de chelatie van zware metalen.
- Glutathion is eveneens betrokken bij het transport van aminozuren in het lichaam.
- Ook is glutathion nodig bij de synthese van bepaalde leukotriënen (peptidoleukotriënen).
Voedingssupplement
Wegens zijn werking als antioxidant wordt glutathion als voedingssupplement verkocht.[4] Het therapeutische nut van via de voeding opgenomen glutathion is echter niet bewezen. In de vorm van parenterale voeding verhoogt het de GSH-spiegel in de cellen.[5] Glutathion heeft potentieel nut voor de gezondheid, bijvoorbeeld bij het bestrijden van kanker of het remmen van het verouderingsproces, dat nog wetenschappelijk met klinische studies moet worden aangetoond.
De glutathionproductie in de lever kan worden gestimuleerd door het innemen van acetylcysteïne[6] (als een bron van cysteïne).
Gemengd met anthocyane werd gluthation in het midden van de jaren 1990 in een preparaat met de naam Recancostat comp. beroemd als een omstreden antikankermiddel.[7]
Ontdekking
Toen Frederick G. Hopkins in 1921 een cysteïnehoudend peptide in gist en dierlijke cellen beschreef en het de naam glutathion gaf, was hij aanvankelijk van mening dat het hierbij om γ-glutamylecysteïne handelde. In 1935 konden C. R. Harington en T. H. Mead door een volledige synthese de structuur bevestigen.[8][9]
Verwijzingen
- º (en) Aslund F., Berndt K. D., Holmgren A., Redox potentials of glutaredoxins and other thiol-disulfide oxidoreductases of the thioredoxin superfamily determined by direct protein-protein redox equilibria. J Biol Chem. 1997;272(49):30780–6, PMID 9388218
- º (en) Patrick L. Mercury, toxicity and antioxidants: Part 1: role of glutathione and alpha-lipoic acid in the treatment of mercury toxicity, (2002) Alternative Medecine Review 7:456-471. PMID 12495372 het volledige artikel.
- º David Heber, George L. Blackburn, Vay Liang W. Go, John Milner, (uitg.): Nutritional Oncology. Academic Press, 2006. S. 310. ISBN 0120883937
- º Markus Minoggio, Was der Körper wirklich braucht...: Über Nahrungsergänzungsmittel, Vitamine und Pseudoprodukte, Goldegg Verlag 2008. ISBN 978-3-901880-16-2; p. 194
- º Robinson M. K., Ahn M. S., Rounds J. D., Cook J. A., Jacobs D. O., Wilmore D. W., Parenteral glutathione monoester enhances tissue antioxidant stores. JPEN J Parenter Enteral Nutrition, 1992 Sep-Oct;16(5):p. 413–418.
- º Glutathion-News: Reduziertes Glutathion (GSH) oder GSH-Vorstufen wie N-Acetylcystein (NAC)?
- º (de) arzneimittel-und-recht.de: Erstattung von Arzneimitteln, Begriff des Fertigarzneimittels – LSG Niedersachsen-Bremen, Urteil vom 15. Februar 2005, Az.: L 4 KR 44/01.
- º Hopkins, F. G., On an autoxidisable constituent of the cell, Biochemical Journal, 1921, vol. 15, p. 286-305. Online bij uitgever
- º Harington C. R., Mead T. H. (July 1935). Synthesis of glutathione. Biochemical Journal 29 (7): 1602–1611.
(de) Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Glutathion-Stoffwechsel
Intertaalkoppelingen via Wikidata (via reasonator)