Glutatión

El glutatión (GSH) es un tripéptido que contiene un enlace peptídico inusual entre el grupo amino de la cisteína y el grupo carboxilo de la cadena lateral de glutamato. Es un antioxidante, y protege a las células de toxinas tales como los radicales libres.

Los grupos tiol se mantienen en un estado de reducción a una concentración de aproximadamente 5 mM en las células animales. El glutatión reduce a cisteínas cualquier enlace disulfuro formado dentro de las proteínas citoplasmáticas, actuando como un donante de electrones.

El glutatión se encuentra casi exclusivamente en su forma reducida, ya que la enzima que lo revierte a partir de su forma oxidada (GSSG), la glutatión reductasa, es constitutivamente activa e inducible bajo estrés oxidativo. De hecho, la proporción de glutatión reducido respecto a la de glutatión oxidado dentro de las células se utiliza a menudo científicamente como una medida de toxicidad celular.

Su fórmula química es C₁₀H₁₇N₃O₆S, su masa molar es de 307,3 g/mol, su temperatura de fusión es 185-195ºC y su potencial redox 0,24 V.

Síntesis del glutatión

El tripéptido glutatión (GSH, γ-L-glutamil-Lcisteinilglicina) (Fig. 1) es sintetizado en el citoplasma de las células por la acción consecutiva de dos enzimas: γ-glutamil-cisteina (γ-GluCys) sintetasa (también conocida como glutamato cisteína ligasa, GCL por sus siglas en inglés) que utiliza glutamato y cisteína como sustrato para formar el dipéptido γ-glutamilcisteína, el cual es combinado con la glicina en una reacción catalizada por la glutatión sintetasa para formar GSH. El trifosfato de adenosina (ATP) es donador de energía para ambas enzimas. Las concentraciones intracelulares de glutatión son reguladas por la inhibición de la γ-GluCys sintetasa por el producto final, GSH. Así, existe un equilibrio celular entre la síntesis y el consumo de este metabolito.

Funciones del glutatión

El glutatión se encuentra en concentraciones promedio de 12 mM en células de mamíferos. Tiene importantes funciones como antioxidante, es parte importante de la detoxificación de xenobióticos, es cofactor para las reacciones de isomerización y también sirve como almacenamiento y transporte de cisteína (5). Además, es esencial para la proliferación celular y tiene un papel importante en la apoptosis, ya que la disminución de la cantidad de glutatión es permisiva para la activación de caspasas y la progresión de los mecanismos de apoptosis (6). Una función muy importante del glutatión es mantener el potencial de óxido-reducción de la célula, ya que mantiene en estado reducido los grupos tiol de las proteínas y así permite la generación de diversas cascadas de señalización intracelular; un ejemplo es la proteína cinasa C, que contiene varios residuos de tirosina en su centro catalítico, que le confieren sensibilidad al estado redox de la célula, lo que puede afectar la señalización mediada por esta enzima.

Foto 1

Metabolismo de glutatión en una célula de mamífero representativa. El glutamato y la cisteína se unen para formar el dipéptido γ-glutamilcisteína a través de la γ-glutamilcisteína sintetasa, posteriormente se adiciona glicina para formar GSH en una reacción catalizada por la GSH sintetasa. Se forma una poza de GSH de la cual la célula puede disponer de él, ya sea en reacciones redox o en otros procesos de detoxificación al conjugarse con ellos mediante la glutatión-S-transferasa (GST) y así ser transportados hacia el exterior de la célula. El glutatión reducido también puede salir de la célula mediante los transportadores MRP 1 y 2 (Multidrug-resistance protein), proceso que requiere de energía en forma de ATP, y así llegar al espacio extracelular en donde se metaboliza por la γ-glutamil transpeptidasa (γ-GT) para generar cisteinilglicina, la cual puede ser fragmentada por dipeptidasas y así generar cisteína y glicina, que junto con la glutamato, pueden entrar de nuevo a la célula mediante cotransportadores y comenzar de nuevo el ciclo. El glutatión reducido, utilizado en los diversos organelos, es transportado en forma de GSSG hacia el citosol donde puede iniciar de nuevo el ciclo de reducción y así regenerar el glutatión reducido. La relación normal entre la concentración de GSSG y GSH es de 1/10, variando la [GSH] entre 1 y 10 mM.

Foto 2

Relación del glutatión con las enfermedades neurodegenerativas, la esquizofrenia, el envejecimiento y la isquemia cerebral. Se muestra que a medida que ocurren los eventos fisiopatológicos que desencadenan la disfunción neuronal, disminuye gradualmente la concentración de glutatión, y en consecuencia sus funciones biológicas (antioxidante, neuromodulador, detoxificante, etc.). La interacción de factores ambientales, genéticos y tóxicos, lleva a la generación de proteínas con conformaciones anómalas, lo que conduce a la generación de estrés oxidativo y nitrosativo. La generación de especies reactivas de oxígeno y de nitrógeno tiene como consecuencias: la propagación de la lipoperoxidación, la disfunción mitocondrial, la disfunción de los proteasomas y, la disfunción neuronal y glial, lo que culmina en la muerte neural, por necrosis o apoptosis.

El aumento de los niveles de glutatión

Algunos investigadores creen que otros suplementos pueden efectivamente aumentar los niveles sanguíneos de glutatión. Por ejemplo, en un juicio, los niveles de glutatión habían sido aumentados cerca de 50% entre los individuos saludables al tomar 500 mg de vitamina C a diario durante dos semanas. La vitamina C aumenta el glutatión, ayudando al cuerpo la fabricarlo.

Otros nutrientes, incluyendo el ácido alfa-lipoico, glutamina, metionina, SAMe, Whey protein, cisteína o melatonina también contribuyen al aumento de los niveles de glutatión. La vitamina B6, riboflavina y selenio son esenciales para que el cuerpo fabrique glutatión. Los mecanismos por los cuales estos nutrientes efectivamente aumentan los niveles de glutatión en los seres humanos están siendo estudiados en la actualidad.

La cistina, precursor del glutatión es sintetizado a partir de l-glutamato, l-cisteína y l-glicina. La disponibilidad de l-cisteína puede ser considerada como un factor limitativo de la producción nacional de glutatión.

Alimentos que favorecen la producción de glutatión:

1 . Consuma alimentos ricos en azufre. Las más importantes en la dieta son el ajo, la cebolla y las verduras crucíferas (brócoli, col rizada, coles, repollo, coliflor, berros, etc.)

2 . El ejercicio aumenta los niveles de glutatión y por lo tanto ayuda a estimular su sistema inmunológico, mejorar la desintoxicación y mejorar las defensas antioxidantes del organismo. Comience despacio y aumentar hasta 30 minutos al día de ejercicio aeróbico vigoroso, como caminar o correr, o jugar varios deportes. El entrenamiento de fuerza durante 20 minutos, 3 veces a la semana también es útil.

Los efectos que se pueden esperar de un suplemento de glutatión son:

Prevención de las cataratas

Prevención del decaimiento de la retina 

Prevención del cáncer, según las investigaciones citadas anteriormente

Posible disminución del crecimiento de tumores 

Desintoxicación del hígado, las células y el sistema linfático 

Ayuda en la eliminación de las flemas de los pulmones 

Prevención de las enfermedades cardíacas 

Prevención de la artritis 

Prevención de la diabetes 

Estabilización del nivel de azúcar en la sangre 

Protección del sistema digestivo 

Estimulación del sistema inmunológico 

Ralentización del proceso de envejecimiento 

Optimización de los resultados atléticos 

Reducción de los daños al cerebro causados por una embolia 

Reducción de los daños al corazón causados por una crisis cardíaca 

Disminución de los niveles de colesterol 

Referencias:

1. Jesús Martínez-Sámano, Patricia Victoria Torres-Durán, Marco Antonio Juárez-Oropeza. Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, UNAM. Circuito Escolar sin número, Ciudad Universitaria. México D.F. C.P. 04510. Correo E: rsamano13@gmail.com, pavitodu@yahoo.com.mx, majo_ya@yahoo.com.mx.
2. Sistema Nacional de Información en Salud. Estadísticas 2000-2008. www.sinais.salud. gob.mx, accesado el día 11 abril 2011.
3. Castrejón Sosa M (2007) Radicales libres y sistemas antioxidantes. En: Bioquímica: un enfoque básico aplicado a las ciencias de la vida. Editores: Diaz-Zagoya JC, JuárezOropeza MA. McGraw-Hill Interamericana, México. pp 611-628.
4. Halliwell B (2006) Oxidative stress and neurodegeneration: where are we now? J Neurochem 97:1634-1658.
5. Halliwell B, Gutteridge JMC (2007) Free radicals in biology and medicine. Fourth Edition. Oxford University Press, New York, USA, p. 851.
6. Ballatori N, Krance SM, Notenboom S, Shi S, Tieu K, Hammond CL (2009) Glutathione dysregulation and the etiology and progression of human diseases. Biol Chem 390:191-214.
7. Franco R, Cidlowski JA (2009) Apoptosis and glutathione: beyond an antioxidant. Cell Death Differ 16:1303-1314.
8. McEligot AJ, Yang S, Meyskens FL (2005) Redox regulation by intrinsic species and extrinsic nutrients in normal and cancer cells. Annu Rev Nutr 25: 261-295.
9. Dringen R, Gutterer JM, Hirrlinger J (2000) Glutathione metabolism in brain, metabolic interaction between astrocytes and neurons in the defense against reactive oxygen species. Eur J Biochem 267: 4912-4916.
10. http://www.coenzima.com/glutatin.
11. http://www.nutriwhitedietas.com/2013/10/14/glutation-la-madre-de-todos-los-antioxidantes/