Glutationas – (GSH; γ-glutamilcisteinilglicinas; L-γ-glutamil-L-cisteinil-L-glicinas) biologiškai aktyvus tripeptidas.
Glutationas randamas visų rūšių gyvuosiuose organizmuose. Žmogaus organizme jis sintetinamas iš aminorūgščių L-cisteino, L-glutamo rūgšties ir glicino. Tai yra biologiškai aktyvus junginys, kuriame N-galo glutamo rūgštis ir cisteinas tarpusavyje sujungti ne α-, o γ-peptidiniu ryšiu.
Glutationas dalyvauja įvairiose oksidacijos-redukcijos reakcijose, apsaugo baltymus ir peptidus, turinčius laisvąsias merkaptogrupes (-SH), nuo oksidacijos, padeda susidaryti disulfidiniams ryšiams (-S-S-) daugelyje baltymų ir peptidinių hormonų molekulių, dalyvauja skaidant kenksmingą vandenilio peroksidą, ksenobiotikų metabolitų konjugacijos reakcijose, kai kuriose izomerizacijos reakcijose.
Taigi, glutationas svarbus užtikrinant oksidacinę redukcinę ląstelės pusiausvyrą, mažina aktyviųjų deguonies formų kiekį, todėl jo reikšmė ląstelės antioksidantinėse savybėse yra pakankamai svarbi. Glutationas nėra nepakeičiama medžiaga ir yra sudarytas iš γ-glutamato, cisteino ir glicino. (paveiksl. gliutationas) Glutationą geba sintetinti visos organizmo ląstelės, bet daugiausiai jo sintetina kepenų hepatocitai. Glutationo sintezę valdo fermentas γ-glutamilcisteino sintetazė, kurią grįžtamojo slopinimo būdu valdo glutationas, taip ląstelėje garantuojama reikiama glutationo koncentracija. Glutationo koncentracija hepatocituose yra apie 5 mM.
Sintetinant GSH, ATP aktyvina glutamato y-karboksigrupę. Acilfosfato tarpininkas yra atakuojamas cisteino α-aminogrupės. Per kitą kondensacijos reakciją glicinas reaguoja su aktyvintu γ-glutamilcisteinu ir susidaro glutationas (žr. pav.).
Glutationas yra labai svarbus palaikant ląstelės redukcijos potencialą. redukuotas glutationas GSH lengvai ir grįžtamai oksiduojasi, susidaro oksiduotas glutationas GSSG. Ši jo savybė lemia biologinę GSH funkciją.
Taigi, organizme glutationo aptinkama redukuota (GSH) ir oksiduota (GSSG) formomis. Redukcinės glutationo savybės priklauso nuo merkaptogrupės (SH), kuri yra redukuotų ekvivalentų (H+ ir e–) donoras. Redukuotus ekvivalentus GSHs perduoda oksiduotiems junginiams, pvz., reaktyviems deguoniniams junginiams, tarpininkaujant fermentui glutationo peroksidazei:
2GSH+H2O2 → GS-SG + 2H2O.
Netekęs redukuotų ekvivalentų, glutationas tampa oksiduotos formos (GSSG).
Oksiduotą glutationą redukuoja ląstelių fermentas glutationo reduktazė:
GS-SG + NADPH + H+ → 2 GSH + NADP+.
Sveikų žmonių audiniuose daugiau negu 90 % glutationo yra redukuotos formos ir vos 10 % – oksiduotos formos.
Pagrindinės glutationo biologinės savybės organizme.
Taigi glutationas yra vienas iš organizmo antioksidacinės apsaugos veiksnių. Oksiduota glutationo forma rodo, kad organizmas patiria oksidacinę įtampą (stresą). Glutationas yra substratas ksenobiotikų ir autobiotikų konjugacijos reakcijų metu (ksenobiotikų metabolizmo II fazės reakcijos), kurias atlieka fermentas glutationo S-transferazė. Tam tikros tokios konjugacijos reakcijos gali būti ir nefermentinės.
Redukuotas glutationas yra svarbus leukotrienų sintezei, nukleorūgščių sintezei ir pataisai (reparacijai), baltymų sintezei, aminorūgščių pernašai pro ląstelių membranas, fermentų aktyvinimui, imuninės sistemos funkcijai.
Glutationas išlaiko baltymų merkaptogrupes redukuotas, hemoglobino molekulėje geležį redukuotos (Fe2+) būsenos, redukuoja glutaredoksiną, vykstant deoksiribonukleotidų sintezei. Kaip jau minėta, glutationas yra fermento glutationo peroksidazės kofaktorius. Katalizuojant glutationo peroksidazei glutationas neutralizuoja toksiškus peroksidus.
Jis taipogi svarbus kaip hidrofilinė molekulė, kuri kepenų fermentais yra prijungiama prie hidrofobinių toksinių medžiagų jų biotransformacijos procese, kurios tokiu būdu yra iš organizmo pašalinamos (tulžies sudėtyje).
Glutationas slopina odos pigmento melanino sintezę, todėl yra kosmetinių odos balinimo priemonių dalis.
Redukuoto glutationo kiekis mažėja, sergant ligomis, kurių patogenezė yra susijusi su oksidacine įtampa (stresu): ŽIV, cheminiu ir infekciniu hepatitu, encefalomielitiniu lėtinio nuovargio sindromu, priešinės liaukos vėžiu, katarakta, Alzheimerio liga, Parkinsono liga, lėtinėmis obstrukcinėmis plaučių ligomis, astma ir kt.
Glutationo preparatai blogai pasisavinami virškinimo trakte ir nėra labai veiksmingi, todėl esant patologijoms ir siekiant padidinti normalų jo lygį audiniuose padeda N-acetilcisteinas, išrūgų baltymų papildai.