|
1 sett (10 hettuglös)
| Magn: | |
|---|---|
▎ Glútaþíon rannsóknir
Hver er rannsóknarbakgrunnur glútaþíons?
Uppgötvun og skipulagsákvörðun glútaþíons: Árið 1888 fannst glútaþíon fyrst í geri. Árið 1921 ákváðu vísindamenn frekar efnafræðilega uppbyggingu þess. Það er þrípeptíð sem myndast við þéttingu glútamínsýru, cysteins og glýsíns í gegnum peptíðtengi.
Viðurkenning á mikilvægu hlutverki þess í lífverum: Síðan á þriðja áratugnum hefur fólk smám saman viðurkennt að glútaþíon gegnir margvíslegum mikilvægum hlutverkum í lífverum. Það tekur þátt í redoxviðbrögðum innan frumna, gegnir lykilhlutverki við að viðhalda stöðugleika innanfrumuumhverfisins og vernda frumur gegn oxunarskemmdum. Á sama tíma gegnir það einnig mikilvægu hlutverki í lífeðlisfræðilegum ferlum eins og amínósýruflutningi og stjórnun ensímvirkni. Þessar uppgötvanir hafa lagt fræðilegan grunn fyrir notkun glútaþíons í læknisfræði.
Rannsóknir á heimildum knúin áfram af kröfum um læknisfræðilega notkun: Með dýpkun rannsókna á lífeðlisfræðilegum virkni glútaþíons hefur hugsanlegt notkunargildi þess á læknisfræðilegu sviði orðið sífellt meira áberandi. Það er notað til að meðhöndla ýmsa sjúkdóma, svo sem lifrarsjúkdóma og augnsjúkdóma, og er einnig hægt að nota sem andoxunarefni. Til þess að mæta mikilli eftirspurn eftir glútaþíon í klínískum notkun, fóru vísindamenn að helga sig því að kanna skilvirkar og stöðugar uppsprettur glútaþíons, sem hefur stuðlað að ítarlegum rannsóknum á uppruna þess.
Hver er verkunarmáti glútaþíons?
1. Andoxunaráhrif
Glútaþíon (GSH) er áhrifaríkt andoxunarefni sem tekur þátt í varnarkerfi andoxunarefna innan frumna. Það getur hvarfast beint við hvarfgjarnar súrefnistegundir (ROS) eins og vetnisperoxíð (H₂O₂) og dregið úr þeim í skaðlaus efni (Reddy V N. 1990; Sinha R, 2018). Til dæmis, í gegnum glútaþíon redox hringrásina, hvarfast glútaþíon við H₂O₂ og breytir því í vatn og verndar þar með frumur gegn oxunarskemmdum. Í þessu ferli er glútaþíon oxað í oxað glútaþíon (GSSG), en glútaþíon redúktasi í frumunni getur dregið úr GSSG aftur í GSH og viðhaldið andoxunargetu frumunnar.
Glútaþíon getur einnig verndað -SH hópana á frumuhimnunni, sem gegna mikilvægu hlutverki í flutningi katjóna og gegndræpi himnunnar. Með því að viðhalda skertu ástandi himnunnar -SH hópanna hjálpar glútaþíon að viðhalda stöðugleika og eðlilegri starfsemi frumuhimnunnar [1].
2. Afeitrunaráhrif
Glútaþíon gegnir mikilvægu hlutverki í afeitrunarferlinu. Það getur bundist eiturefnum til að mynda óeitruð eða lítið eitruð efnasambönd og stuðlað að útskilnaði þeirra úr líkamanum. Til dæmis, í lifur binst glútaþíon ýmsum skaðlegum efnum og skilst út úr líkamanum með galli eða þvagi og verndar lifrarfrumur gegn skemmdum eiturefna. Lifrin er helsta afeitrunarlíffæri mannslíkamans og hlutverk glútaþíons í henni skiptir sköpum.
3. Áhrif á ónæmiskerfið
Glútaþíon hefur mikilvæga virkni í ónæmisfrumum. Í átfrumum, náttúrulegum drápsfrumum og T-frumum, til dæmis, getur það stjórnað frumuvirkjun, efnaskiptum, viðeigandi frumulosun, redoxvirkni og magni sindurefna [2] . Ónæmisfrumur gegna lykilhlutverki í baráttunni við sýkla og viðhalda heilsu líkamans. Glútaþíon eykur ónæmisgetu líkamans með því að stjórna starfsemi þessara frumna.
Glútaþíon getur stöðugt redoxvirkni, fært frumufrumusniðið í átt að Th1-gerð svörun og aukið virkni T eitilfrumna og gegnir þannig mikilvægu ónæmisbælandi og andoxunarhlutverki [2] . Th1-gerð cýtókín taka aðallega þátt í frumu ónæmissvörun gegn sýkla eins og vírusum, bakteríum og æxlisfrumum. Glútaþíon eykur ónæmisvarnargetu líkamans með því að stjórna jafnvægi cýtókína.
4. Hlutverk í æxlunarkerfinu
Glútaþíon gegnir mikilvægu hlutverki í karl- og kvenkynsfrumum spendýra sem og á fyrstu stigum fósturþroska. Í kynfrumum karla og kvenna tekur GSH þátt í að vernda þessar frumur fyrir oxunarskemmdum [3] . Til dæmis, meðan á sæðismyndun stendur, lækkar styrkur glútaþíons smám saman og við þroska eggfrumna er nýmyndun glútaþíons stjórnað af gónadótrópínum og styrkur þess breytist einnig. Glútaþíon er einnig tengt því að viðhalda formgerð meiótísks snælda eggfrumunnar. Eftir frjóvgun gegnir það jákvæðu hlutverki í myndun karlkyns frumkjarna og þróun snemma fósturvísis til blastocyst stigs. Að auki gegna cumulus frumur einnig mikilvægu hlutverki í myndun glútaþíons.
Hver eru notkun glútaþíons?
1. Notkun við áfengislifrarsjúkdóm
Áfengislifrarsjúkdómur (ALD) er alvarlegur sjúkdómur sem einkennist af alvarlegu oxunarálagi. Langvarandi áfengisneysla getur valdið oxunarálagi og bólgu og skaðað lifrarfrumur. Glútaþíon (GSH), þrípeptíð sem samanstendur af γ-glútamýlsýsteinýlglýsíni sem inniheldur þíólhóp, tekur þátt í afoxunarhvörfum og er helsti sindurefnahreinsandi í frumum. Í lifur er styrkur GSH tiltölulega hár, en hjá sjúklingum með ALD lækkar innrænt magn þess, sem versnar ástandið.
GSH viðbót í bláæð hefur sýnt góð áhrif hjá sjúklingum með ALD, geta bætt lifrarstarfsemi og dregið úr bandvefsmerkjum [4].
2. Hlutverk í að seinka öldrun
Í slembiraðaðri, tvíblindri, samanburðarstýrðri lyfleysu, samhliða þriggja arma rannsókn á heilbrigðum kvenkyns einstaklingum, var melanínstuðull og útfjólubláir blettir í andliti og handleggjum einstaklinga sem tóku GSH eða GSSG oft lægri en hjá þeim sem fengu lyfleysu. Á sumum svæðum minnkaði verulega hrukkum einstaklinga sem tóku GSH og miðað við lyfleysuhópinn sýndi húðteygjanleiki GSH og GSSG hópanna tilhneigingu til að aukast. Þessi rannsókn gefur til kynna að glútaþíon hafi jákvæð áhrif til að seinka öldrun húðar [5].
2. Notkun við Parkinsonsveiki
Parkinsonsveiki (PD) er taugasjúkdómur. Rannsóknir sýna að glútaþíon (GSH) getur haft ákveðin meðferðaráhrif á PD. Með kerfisbundinni leit í mörgum gagnagrunnum og meta-greiningu kom í ljós að það var tölfræðilega marktækur munur á Unified Parkinsons Disease Rating Scale (UPDRS) III á milli GSH og viðmiðunarhópsins og einnig var marktækur munur á glútaþíon peroxidasa. Hins vegar var enginn tölfræðilega marktækur munur á milli hópanna tveggja í UPDRS I og UPDRS II stigum og aukaverkunum. Að auki sýndi undirhópagreining að skammturinn (300 mg á móti 600 mg) var þáttur sem hafði áhrif á UPDRS III. Þetta gefur til kynna að GSH gæti bætt hreyfiskor PD lítillega án þess að auka tíðni aukaverkana [6].
3. Notkun í hjarta- og æðasjúkdómum
Forvarnir gegn hjarta- og æðasjúkdómum: Í hjarta- og æðasjúkdómum eins og kransæðastíflu, háþrýstingi hjartasjúkdóma og heilablóðfalli, mynda margir hjarta- og æðasjúkdómar ástand oxunarálags meðan á þróun þeirra stendur, sem leiðir til versnandi ástands sjúklinga, sem tengist myndun hvarfgjarnra súrefnistegunda (ROS) og hvarfgjarnra köfnunarefnistegunda (RNS). Skert glútaþíon (GSH), sem mikilvægt andoxunarefni, getur tekið þátt í að berjast gegn oxun virkra efna. GSH er myndað í hjarta og lifur og hefur mikla þýðingu til að koma í veg fyrir eða draga úr skaðlegum ROS áhrifum í hjarta- og æðasjúkdómum [7].
Í hjarta- og æðasjúkdómum: Lægra magn glýsíns í blóðrás tengist hjarta- og æðasjúkdómum (CVD). Rannsóknir hafa leitt í ljós að glýsínskortur eykur þróun æðakölkun á meðan glýsínuppbót veikir það. DT-109 er glýsín byggt efnasamband með tvöfalda lípíðlækkandi/glúkósalækkandi eiginleika og hefur verulega verndandi áhrif gegn æðakölkun. Rannsóknir á sjúklingum með kransæðasjúkdóma, æðakölkun músum og átfrumum hafa sýnt að glýsín hefur sjúkdómsvaldandi hlutverk í æðakölkun og glýsínmeðferð getur dregið úr æðakölkun með andoxunaráhrifum sem örva nýmyndun glútaþíon [8].
Heimild:PubMed [8]
4. Notkun í forvörnum og meðferð augnsjúkdóma
Forvarnir og meðferð við drer: Í augnlækningum er hægt að nota glútaþíon til að fyrirbyggja og meðhöndla drer. Rannsóknir sýna að tilkoma drer er nátengd oxunarskemmdum í linsunni. Sem andoxunarefni getur glútaþíon dregið úr áhrifum oxunarskemmda á linsufrumur og viðhaldið eðlilegri starfsemi linsunnar. Til dæmis, í rannsókn, voru augndropar sem innihéldu glútaþíon notaðir til að meðhöndla drer sjúklinga og sást að ógagnsæi linsu sjúklinganna minnkaði og sjón þeirra batnaði að vissu marki [9].
Forvarnir og meðhöndlun sjónukvilla: Sjónukvilli er algengur augnsjúkdómur og tilkoma hans tengist þáttum eins og oxunarálagi og bólgusvörun. Glútaþíon getur með andoxunaráhrifum sínum dregið úr oxunarskemmdum sjónhimnuvefsins, hamlað bólgusvörun og þannig verndað sjónhimnufrumur. Að auki getur glútaþíon einnig stuðlað að efnaskiptavirkni sjónhimnufrumna og aukið sjálfviðgerðargetu sjónhimnunnar [9].
5. Umsókn í MS
Í MS-sjúkdómnum tengist hrörnun taugafrumna oxunarálagi. Dímetýl fúmarat (DMF) er árangursríkur meðferðarúrræði til inntöku sem hefur verið sannað að dregur úr virkni og framgangi sjúkdóms hjá sjúklingum með mænusigg með köstum. DMF getur virkjað umritunarþáttinn kjarnaþátt erythroid 2-tengdur þáttur 2 (NRF2), sem leiðir til aukningar á myndun aðal frumu andoxunarefnisins glútaþíons (GSH), og hefur umtalsverð taugaverndandi áhrif in vitro. Rannsóknir hafa komist að því að DMF framkallar glútaþíon redúktasa (GSR), sem eykur endurvinnslu glútaþíons með því að örva GSR [10].
6. Notkun í Alzheimerssjúkdómi
Í Alzheimerssjúkdómi er amyloid β peptíð (Aβ) talið ein mikilvægasta orsök Alzheimerssjúkdóms (AD). Ferroptosis er nýlega viðurkenndur aðferð við oxandi frumudauða sem er mjög skyldur AD. Tetrahýdroxýstilben glúkósíð (TSG) er gagnlegt til að létta nám og minni í AD og öldruðum músum. Rannsóknir hafa komist að því að TSG standist taugaeitrunardauða taugafrumna af völdum Aβ með því að stjórna ferroptosis-tengdum próteinum og ensímum í APP/PS1 músum, dregur úr frumuoxunarálagi og bólguskemmdum og stuðlar að virkjun GSH/GPX4/ROS og Keap1/Nrf2/ARE merkjaleiðanna. Að auki dregur TSG einnig úr tjáningu merkja sem tengjast ferroptosis og eykur getu til að standast oxunarálag [11].
7. Aukameðferð við öndunarfærasjúkdómum
Viðbótarmeðferð við langvinnri lungnateppu (COPD): Fyrir sjúklinga með langvinna lungnateppu eru bólga í öndunarvegi og oxunarálag mikilvægir þættir sem leiða til framvindu sjúkdómsins. Glútaþíon getur dregið úr bólgu í öndunarvegi og bætt öndunarstarfsemi með andoxunaráhrifum. Það getur hreinsað sindurefna í öndunarvegi, dregið úr skemmdum af oxunarálagi á þekjufrumum í öndunarvegi og þannig létt á bólgu í öndunarvegi. Að auki getur glútaþíon einnig stjórnað ónæmisvirkni og aukið viðnám líkamans gegn sýkla [12].
8. Umsókn í hólmasjúkdómum
Glútaþíon redúktasi og glútaþíon peroxidasi voru metin í sermi sjúklinga með eyjasjúkdóma og sykursýkissjúklinga. Rannsóknir sýna að í þessum sjúkdómi getur ójafnvægi á hlutfalli oxunarefna og andoxunarefna tengst ástandinu og enn á eftir að rannsaka þann sérstaka aðferð [13].
Ályktanir
Sem þrípeptíð efnasamband sem samanstendur af glútamínsýru, cysteini og glýsíni gegnir glútaþíon margvíslegum lykilhlutverkum í lífverum, svo sem andoxun, afeitrun, ónæmisstjórnun og áhrif á æxlunarfæri. Frá uppgötvun þess, með dýpkun rannsókna, hefur notkunargildi þess á læknisfræðilegu sviði stöðugt verið lögð áhersla á, sem sýnir jákvæð áhrif í meðhöndlun eða forvarnir gegn ýmsum sjúkdómum eins og áfengislifrarsjúkdómum, Parkinsonsveiki, hjarta- og æðasjúkdómum og augnsjúkdómum. Þrátt fyrir að enn eigi eftir að kanna nánar notkunaraðferðirnar í sumum þáttum og upplýsingar um hlutverk þess í ákveðnum sjúkdómum, þá hefur glútaþíon mikla þýðingu til að viðhalda heilsu líkamans og koma í veg fyrir og meðhöndla sjúkdóma.
Um höfundinn
Ofangreint efni er allt rannsakað, ritstýrt og tekið saman af Cocer Peptides.
Höfundur vísindatímarits
Rom O er afkastamikill vísindamaður sem tengist nokkrum virtum stofnunum, þar á meðal Louisiana State University Health Sciences Center í Shreveport, Louisiana State University System, University of Pittsburgh og University of Michigan. Verk hans hafa verið tengd athyglisverðum aðilum eins og Lsuhs Shreveport og Michigan Med, sem endurspeglar virka þátttöku hans í mikilvægu fræðilegu og læknisfræðilegu umhverfi.
Rannsóknaráhugamál Rom O spanna breitt úrval af efnisflokkum. Sérfræðiþekking hans liggur á sviði hjarta- og æðakerfis og hjartalækninga, blóðmeinafræði, innkirtla- og efnaskiptafræði, lífefnafræði og sameindalíffræði og meltingar- og lifrarfræði. Með feril sem beinist að þessum flóknu fræðasviðum hefur hann stuðlað að því að efla þekkingu og skilning á þessum mikilvægu greinum læknavísinda.is sem skráð eru í tilvísun í tilvitnun [9].
