|
1 ערכות (10 בקבוקונים)
| כַּמוּת: | |
|---|---|
▎ גלוטתיון מחקר
מהו הרקע המחקרי של גלוטתיון?
הגילוי והקביעה המבנית של גלוטתיון: בשנת 1888, גלוטתיון התגלה לראשונה בשמרים. בשנת 1921, מדענים קבעו עוד יותר את המבנה הכימי שלו. זהו טריפפטיד שנוצר על ידי עיבוי של חומצה גלוטמית, ציסטאין וגליצין דרך קשרי פפטיד.
הכרה בתפקידיו החשובים באורגניזמים חיים: מאז שנות ה-30, אנשים הכירו בהדרגה שלגלוטתיון יש מגוון תפקידים חשובים באורגניזמים חיים. הוא משתתף בתגובות החיזור בתוך התאים, ממלא תפקיד מפתח בשמירה על יציבות הסביבה התוך תאית והגנה על התאים מפני נזק חמצוני. במקביל, הוא גם ממלא תפקיד חשוב בתהליכים פיזיולוגיים כמו הובלה של חומצות אמינו וויסות פעילות האנזים. תגליות אלו הניחו בסיס תיאורטי ליישום גלוטתיון בתחום הרפואי.
מחקר על מקורות המונעים על ידי דרישות יישום רפואי: עם העמקת המחקר על הפונקציות הפיזיולוגיות של גלוטתיון, ערך היישום הפוטנציאלי שלו בתחום הרפואי נעשה בולט יותר ויותר. הוא משמש לטיפול במגוון מחלות, כמו מחלות כבד ומחלות עיניים, ויכול לשמש גם כנוגד חמצון. על מנת לענות על הביקוש הגדול לגלוטתיון ביישומים קליניים, החלו החוקרים להתמסר לחקר מקורות יעילים ויציבים לגלוטתיון, אשר קידם מחקר מעמיק על מקורותיו.
מהו מנגנון הפעולה של גלוטתיון?
1. השפעה נוגדת חמצון
גלוטתיון (GSH) הוא נוגד חמצון יעיל המשתתף במערכת ההגנה נוגדת החמצון בתוך התאים. הוא יכול להגיב ישירות עם מיני חמצן תגובתיים (ROS) כגון מי חמצן (H₂O₂) ולהפחית אותם לחומרים בלתי מזיקים (Reddy V N. 1990; Sinha R, 2018). לדוגמה, דרך מחזור הגלוטתיון החיזור, גלוטתיון מגיב עם H₂O₂ וממיר אותו למים, ובכך מגן על התאים מפני נזק חמצוני. בתהליך זה, גלוטתיון מחומצן לגלוטתיון מחומצן (GSSG), אך הגלוטתיון רדוקטאז בתא יכול להפחית את ה-GSSG בחזרה ל-GSH, תוך שמירה על יכולת נוגדת החמצון של התא.
גלוטתיון יכול גם להגן על קבוצות -SH על קרום התא, אשר ממלאות תפקיד חשוב בהובלת קטונים ובחדירות הממברנה. על ידי שמירה על המצב המופחת של קבוצות הממברנה -SH, גלוטתיון עוזר לשמור על היציבות והתפקוד התקין של קרום התא [1].
2. אפקט ניקוי רעלים
לגלוטתיון תפקיד חשוב בתהליך ניקוי הרעלים. זה יכול להיקשר לרעלים כדי ליצור תרכובות לא רעילות או רעילות נמוכות ולקדם את הפרשתם מהגוף. לדוגמה, בכבד, גלוטתיון נקשר לחומרים מזיקים שונים ומופרש מהגוף דרך מרה או שתן, ומגן על תאי הכבד מפני נזקי הרעלים. הכבד הוא איבר ניקוי הרעלים העיקרי של גוף האדם, ותפקידו של הגלוטתיון בו הוא מכריע.
3. השפעה על מערכת החיסון
לגלוטתיון יש תפקידים חשובים בתאי החיסון. במקרופאגים, תאי הורגים טבעיים ותאי T, למשל, הוא יכול לווסת את הפעלת התא, חילוף החומרים, שחרור ציטוקינים מתאים, פעילות חיזור ורמות רדיקלים חופשיים [2] . לתאי החיסון תפקיד מפתח במאבק בפתוגנים ובשמירה על בריאות הגוף. גלוטתיון משפר את היכולת החיסונית של הגוף על ידי ויסות הפונקציות של תאים אלה.
גלוטתיון יכול לייצב את פעילות החיזור, לשנות את פרופיל הציטוקינים לכיוון תגובה מסוג Th1, ולשפר את תפקודם של לימפוציטים מסוג T, ובכך למלא תפקיד אימונומודולטורי ונוגדי חמצון חשוב [2] . ציטוקינים מסוג Th1 מעורבים בעיקר בתגובות חיסוניות תאית נגד פתוגנים כמו וירוסים, חיידקים ותאי גידול. גלוטתיון משפר את יכולת ההגנה החיסונית של הגוף על ידי ויסות מאזן הציטוקינים.
4. תפקיד במערכת הרבייה
לגלוטתיון תפקיד חשוב בתאי הנבט הזכריים והנקביים של יונקים וכן בשלבים המוקדמים של התפתחות העובר. בגמטות זכריות ונקבות, GSH מעורב בהגנה על תאים אלו מפני נזק חמצוני [3] . לדוגמה, במהלך spermatogenesis ריכוז הגלוטתיון יורד בהדרגה, ובמהלך הבשלת הביציות, סינתזה של גלוטתיון מווסתת על ידי גונדוטרופינים, וגם ריכוזו משתנה. גלוטתיון קשור גם לשמירה על המורפולוגיה של הציר המיוטי של הביצית. לאחר ההפריה, הוא ממלא תפקיד חיובי ביצירת הפרונקולוס הזכרי והתפתחות העובר המוקדם לשלב הבלסטוציסט. בנוסף, לתאי הקומולוס תפקיד חשוב בסינתזה של גלוטתיון.
מהם היישומים של גלוטתיון?
1. יישום במחלת כבד אלכוהולית
מחלת כבד אלכוהולית (ALD) היא מחלה קשה המאופיינת בלחץ חמצוני חמור. שימוש כרוני באלכוהול יכול לעורר מתח חמצוני ודלקת, ולגרום נזק לתאי כבד. גלוטתיון (GSH), טריפפטיד המורכב מ-γ-glutamylcysteineylglycine המכיל קבוצת תיול, משתתף בתגובות חיזור והוא המוציא רדיקלים חופשיים העיקריים בתוך התאים. בכבד ריכוז ה-GSH גבוה יחסית, אך בחולים עם ALD הרמה האנדוגנית שלו יורדת, מה שמחמיר את המצב.
תוסף תוך ורידי של GSH הראה השפעות טובות בחולים עם ALD, יכולת לשפר את תפקודי הכבד ולהפחית סמני פיברוזיס [4].
2. תפקיד בעיכוב ההזדקנות
במחקר אקראי, כפול סמיות, מבוקר פלצבו, מקביל, בן שלוש זרועות של נבדקות בריאות, מדד המלנין וכתמי האולטרה סגול על הפנים והזרועות של נבדקים שנטלו GSH או GSSG היו לרוב נמוכים מאלו של קבוצת הפלצבו. באזורים מסוימים, הקמטים של נבדקים הנוטלים GSH הופחתו משמעותית, ובהשוואה לקבוצת הפלצבו, גמישות העור של קבוצות GSH ו-GSSG הראתה נטייה לעלות. מחקר זה מצביע על כך שלגלוטתיון יש השפעה חיובית על עיכוב הזדקנות העור [5].
2. יישום במחלת פרקינסון
מחלת פרקינסון (PD) היא הפרעה נוירולוגית. מחקרים מראים שלגלוטתיון (GSH) עשויה להיות השפעה טיפולית מסוימת על PD. באמצעות חיפוש שיטתי של מסדי נתונים מרובים ומטה-אנליזה, נמצא שקיים הבדל מובהק סטטיסטית בסולם Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) III בין GSH לקבוצת הביקורת, וכן היה הבדל משמעותי בגלוטתיון פרוקסידאז. עם זאת, לא היו הבדלים מובהקים סטטיסטית בין שתי הקבוצות בציוני UPDRS I ו-UPDRS II ובתופעות הלוואי. בנוסף, ניתוח תת-קבוצות הראה שהמינון (300 מ'ג לעומת 600 מ'ג) היה גורם המשפיע על UPDRS III. זה מצביע על כך ש-GSH עשוי לשפר מעט את הציונים המוטוריים של PD מבלי להגביר את התרחשותם של תופעות לוואי [6].
3. יישום במחלות לב וכלי דם
מניעת מחלות לב וכלי דם: במחלות לב וכלי דם כגון חסימת עורקים כליליים, מחלת לב יתר לחץ דם ושבץ, פתולוגיות קרדיווסקולריות רבות יוצרות מצב של עקה חמצונית במהלך התפתחותן, המובילה להידרדרות במצבי החולים, הקשורה ליצירת מיני חמצן תגובתיים (ROS) ומיני חנקן תגובתיים (RNS). גלוטתיון מופחת (GSH), כנוגד חמצון חשוב, יכול להשתתף במאבק בחמצון של חומרים פעילים. GSH מסונתז בלב ובכבד ויש לו משמעות רבה למניעה או הפחתת השפעות ROS המזיקות במחלות לב וכלי דם [7].
במחלות לב וכלי דם: רמות נמוכות יותר של גליצין במחזור קשורות למחלות לב וכלי דם (CVD). מחקרים מצאו כי מחסור בגליצין מגביר את התפתחות טרשת העורקים, בעוד שתוסף גליצין מחליש אותה. DT-109 היא תרכובת על בסיס גליצין בעלת תכונות כפולות להורדת שומנים בדם/הורדת גלוקוז ובעלת אפקט מגן משמעותי מפני טרשת עורקים. מחקרים על חולים עם מחלת לב כלילית, עכברים טרשת עורקים ומקרופאגים הראו שלגליצין תפקיד פתוגני בטרשת עורקים, וטיפול מבוסס גליצין יכול להקל על טרשת עורקים באמצעות ההשפעה נוגדת החמצון של גרימת ביו-סינתזה של גלוטתיון [8].
מקור:PubMed [8]
4. יישום במניעה וטיפול במחלות עיניים
מניעה וטיפול בקטרקט: ברפואת עיניים ניתן להשתמש בגלוטתיון למניעה וטיפול בקטרקט. מחקרים מראים כי הופעת קטרקט קשורה קשר הדוק לנזק חמצוני בעדשה. כנוגד חמצון, גלוטתיון יכול להפחית את ההשפעה של נזק חמצוני על תאי העדשה ולשמור על תפקוד תקין של העדשה. לדוגמה, במחקר, טיפות עיניים המכילות גלוטתיון שימשו לטיפול בחולי קטרקט, ונצפה כי מידת האטימות העדשה של החולים ירדה, וראייתם השתפרה במידה מסוימת [9].
מניעה וטיפול ברטינופתיה: רטינופתיה היא מחלת עיניים שכיחה, והתרחשותה קשורה לגורמים כמו עקה חמצונית ותגובה דלקתית. גלוטתיון יכול, באמצעות השפעתו נוגדת החמצון, להפחית את הנזק החמצוני של רקמת הרשתית, לעכב את התגובה הדלקתית, ובכך להגן על תאי הרשתית. בנוסף, גלוטתיון יכול גם לקדם את התפקוד המטבולי של תאי הרשתית ולשפר את יכולת התיקון העצמי של הרשתית [9].
5. יישום בטרשת נפוצה
בטרשת נפוצה, ניוון נוירוני קשור ללחץ חמצוני. Dimethyl fumarate (DMF) היא אפשרות טיפול דרך הפה יעילה שהוכחה כמפחיתה את פעילות המחלה והתקדמות בחולים עם טרשת נפוצה התקפית-הפוגה. DMF יכול להפעיל את גורם השעתוק הגרעיני גורם 2 הקשור ל- erythroid 2 (NRF2), מה שמוביל לעלייה בסינתזה של נוגד החמצון העיקרי בתא גלוטתיון (GSH), ויש לו השפעה נוירו-פרוקטיבית משמעותית במבחנה. מחקרים מצאו ש-DMF אכן משרה גלוטתיון רדוקטאז (GSR), ומגביר את המיחזור של גלוטתיון על ידי גרימת GSR [10].
6. יישום במחלת אלצהיימר
במחלת אלצהיימר, פפטיד עמילואיד β (Aβ) נחשב לאחד הגורמים החשובים למחלת אלצהיימר (AD). פרופטוזיס הוא מנגנון שהוכר לאחרונה של מוות תאים חמצוני שקשור מאוד ל-AD. Tetrahydroxystilbene glucoside (TSG) מועיל בהקלה על למידה וזיכרון בדגמי AD ועכברים מבוגרים. מחקרים מצאו ש-TSG מתנגד למוות נוירוטוקסי של תאי עצב הנגרם על ידי Aβ על ידי ויסות חלבונים ואנזימים הקשורים לפררופטוזיס בעכברי APP/PS1, מקל על מתח חמצוני תאי ונזק דלקתי, ומקדם את ההפעלה של מסלולי האיתות GSH/GPX4/ROS ו-Keap1/Nrf2/ARE. בנוסף, TSG גם מפחית את הביטוי של סמנים הקשורים לפרופטוזה ומשפר את היכולת להתנגד ללחץ חמצוני [11].
7. טיפול משלים במחלות דרכי הנשימה
טיפול משלים במחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD): עבור חולים עם מחלת ריאות חסימתית כרונית, דלקת בדרכי הנשימה ולחץ חמצוני הם גורמים חשובים המובילים להתקדמות המחלה. גלוטתיון יכול להקל על דלקת בדרכי הנשימה ולשפר את תפקוד הנשימה באמצעות השפעתו נוגדת החמצון. זה יכול לנקות רדיקלים חופשיים בדרכי הנשימה, להפחית את הנזק של עקה חמצונית לתאי אפיתל בדרכי הנשימה, ובכך להקל על דלקת בדרכי הנשימה. בנוסף, גלוטתיון יכול גם לווסת את תפקוד מערכת החיסון ולשפר את עמידות הגוף לפתוגנים [12].
8. יישום במחלות איונים
הגלוטתיון רדוקטאז וגלוטתיון פרוקסידאז הוערכו בסרום של חולים עם מחלות איים וחולי סוכרת. מחקרים מראים כי במחלה זו, חוסר האיזון בין היחס בין חמצון לנוגדי חמצון עשוי להיות קשור למצב, ונותרו לחקור עוד את המנגנון הספציפי [13].
מסקנות
כתרכובת טריפפטיד המורכבת מחומצה גלוטמית, ציסטאין וגליצין, לגלוטתיון יש מגוון תפקידים מרכזיים באורגניזמים חיים, כגון נוגד חמצון, ניקוי רעלים, ויסות חיסוני והשפעה על מערכת הרבייה. מאז גילויו, עם העמקת המחקר, ערך היישום שלו בתחום הרפואי הודגש ללא הרף, המראה השפעות חיוביות בטיפול או מניעה של מגוון מחלות כגון מחלת כבד אלכוהולית, מחלת פרקינסון, מחלות לב וכלי דם ומחלות עיניים. למרות שמנגנוני היישום בהיבטים מסוימים ופרטי תפקידיו במחלות מסוימות נותרו לחקור עוד יותר, לגלוטתיון יש משמעות רבה בשמירה על בריאות הגוף ומניעה וטיפול במחלות.
אודות המחבר
החומרים הנ'ל נחקרים, נערכים ומקובצים על ידי Cocer Peptides.
מחבר כתב עת מדעי
רום O הוא חוקר מוכשר המזוהה עם מספר מוסדות יוקרתיים, כולל מרכז מדעי הבריאות של אוניברסיטת לואיזיאנה ב-Sreveport, Louisiana State University System, אוניברסיטת פיטסבורג ואוניברסיטת מישיגן. עבודתו נקשרה עם גופים בולטים כמו Lsuhs Shreveport ו-Michigan Med, המשקפת את מעורבותו הפעילה בסביבות אקדמיות ורפואיות משמעותיות.
תחומי המחקר של רום או משתרעים על פני מגוון רחב של קטגוריות נושא. המומחיות שלו טמונה בתחומי מערכת הלב וכלי הדם והקרדיולוגיה, המטולוגיה, אנדוקרינולוגיה ומטבוליזם, ביוכימיה וביולוגיה מולקולרית, וגסטרואנטרולוגיה והפטולוגיה. עם קריירה המתמקדת בתחומי מחקר מורכבים אלה, הוא תרם לקידום הידע וההבנה בענפים קריטיים אלה של מדעי הרפואה. הוא רשום בהפניה לציטוט [9].
