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▎ sul glutatione Ricerca
Qual è il background della ricerca sul glutatione?
La scoperta e la determinazione strutturale del glutatione: nel 1888, il glutatione fu scoperto per la prima volta nel lievito. Nel 1921, gli scienziati ne determinarono ulteriormente la struttura chimica. È un tripeptide formato dalla condensazione di acido glutammico, cisteina e glicina attraverso legami peptidici.
Riconoscimento del suo ruolo importante negli organismi viventi: a partire dagli anni '30, le persone hanno gradualmente riconosciuto che il glutatione ha una varietà di funzioni importanti negli organismi viventi. Partecipa alle reazioni redox all'interno delle cellule, svolgendo un ruolo chiave nel mantenimento della stabilità dell'ambiente intracellulare e nella protezione delle cellule dal danno ossidativo. Allo stesso tempo, svolge anche un ruolo importante nei processi fisiologici come il trasporto degli aminoacidi e la regolazione dell'attività enzimatica. Queste scoperte hanno gettato le basi teoriche per l’applicazione del glutatione in campo medico.
Ricerca sulle fonti guidata da esigenze di applicazione medica: con l’approfondimento della ricerca sulle funzioni fisiologiche del glutatione, il suo potenziale valore applicativo in campo medico è diventato sempre più importante. È usato per trattare una varietà di malattie, come malattie del fegato e malattie degli occhi, e può anche essere usato come antiossidante. Per soddisfare la grande domanda di glutatione nelle applicazioni cliniche, i ricercatori hanno iniziato a dedicarsi all'esplorazione di fonti efficienti e stabili di glutatione, cosa che ha promosso una ricerca approfondita sulle sue fonti.
Qual è il meccanismo d'azione del glutatione?
1. Effetto antiossidante
Il glutatione (GSH) è un antiossidante efficace che partecipa al sistema di difesa antiossidante all'interno delle cellule. Può reagire direttamente con le specie reattive dell'ossigeno (ROS) come il perossido di idrogeno (H₂O₂) e ridurle in sostanze innocue (Reddy V N. 1990; Sinha R, 2018). Ad esempio, attraverso il ciclo redox del glutatione, il glutatione reagisce con H₂O₂ e lo converte in acqua, proteggendo così le cellule dal danno ossidativo. In questo processo, il glutatione viene ossidato in glutatione ossidato (GSSG), ma la glutatione reduttasi nella cellula può ridurre il GSSG nuovamente in GSH, mantenendo la capacità antiossidante della cellula.
Il glutatione può anche proteggere i gruppi -SH sulla membrana cellulare, che svolgono un ruolo importante nel trasporto dei cationi e nella permeabilità della membrana. Mantenendo lo stato ridotto dei gruppi -SH della membrana, il glutatione aiuta a mantenere la stabilità e la normale funzione della membrana cellulare [1].
2. Effetto disintossicante
Il glutatione svolge un ruolo importante nel processo di disintossicazione. Può legarsi alle tossine per formare composti non tossici o poco tossici e favorirne l'escrezione dal corpo. Ad esempio, nel fegato, il glutatione si lega a varie sostanze nocive e viene espulso dal corpo attraverso la bile o l'urina, proteggendo le cellule del fegato dai danni delle tossine. Il fegato è il principale organo di disintossicazione del corpo umano e il ruolo del glutatione in esso è cruciale.
3. Influenza sul sistema immunitario
Il glutatione ha importanti funzioni nelle cellule immunitarie. Nei macrofagi, nelle cellule killer naturali e nelle cellule T, ad esempio, può regolare l'attivazione cellulare, il metabolismo, il rilascio appropriato di citochine, l'attività redox e i livelli di radicali liberi [2] . Le cellule immunitarie svolgono un ruolo chiave nella lotta contro gli agenti patogeni e nel mantenimento della salute del corpo. Il glutatione migliora la capacità immunitaria del corpo regolando le funzioni di queste cellule.
Il glutatione può stabilizzare l'attività redox, spostare il profilo delle citochine verso una risposta di tipo Th1 e migliorare la funzione dei linfociti T, svolgendo così un importante ruolo immunomodulatore e antiossidante [2] . Le citochine di tipo Th1 sono principalmente coinvolte nelle risposte immunitarie cellulari contro agenti patogeni come virus, batteri e cellule tumorali. Il glutatione migliora la capacità di difesa immunitaria del corpo regolando l'equilibrio delle citochine.
4. Ruolo nel sistema riproduttivo
Il glutatione svolge un ruolo importante nelle cellule germinali maschili e femminili dei mammiferi, nonché nelle prime fasi dello sviluppo embrionale. Nei gameti maschili e femminili, il GSH è coinvolto nella protezione di queste cellule dal danno ossidativo [3] . Ad esempio, durante la spermatogenesi, la concentrazione di glutatione diminuisce gradualmente e durante la maturazione dell'ovocita la sintesi del glutatione è regolata dalle gonadotropine e anche la sua concentrazione cambia. Il glutatione è anche correlato al mantenimento della morfologia del fuso meiotico dell'ovocita. Dopo la fecondazione, svolge un ruolo positivo nella formazione del pronucleo maschile e nello sviluppo dell'embrione precoce fino allo stadio di blastocisti. Inoltre, le cellule del cumulo svolgono un ruolo importante anche nella sintesi del glutatione.
Quali sono le applicazioni del glutatione?
1. Applicazione nell'epatopatia alcolica
L’epatopatia alcolica (ALD) è una malattia grave caratterizzata da grave stress ossidativo. L’uso cronico di alcol può innescare stress ossidativo e infiammazione, danneggiando le cellule del fegato. Il glutatione (GSH), un tripeptide composto da γ-glutamilcisteinilglicina contenente un gruppo tiolico, partecipa alle reazioni redox ed è il principale scavenger di radicali liberi all'interno delle cellule. Nel fegato, la concentrazione di GSH è relativamente elevata, ma nei pazienti affetti da ALD il suo livello endogeno diminuisce, esacerbando la condizione.
L’integrazione endovenosa di GSH ha mostrato buoni effetti nei pazienti affetti da ALD, essendo in grado di migliorare la funzionalità epatica e ridurre i marcatori di fibrosi [4].
2. Ruolo nel ritardare l'invecchiamento
In uno studio randomizzato, in doppio cieco, controllato con placebo, parallelo, a tre bracci su soggetti femminili sani, l'indice di melanina e le macchie ultraviolette sul viso e sulle braccia dei soggetti che assumevano GSH o GSSG erano spesso inferiori a quelli del gruppo placebo. In alcune aree, le rughe dei soggetti che assumevano GSH sono state significativamente ridotte e, rispetto al gruppo placebo, l'elasticità della pelle dei gruppi GSH e GSSG ha mostrato una tendenza ad aumentare. Questo studio indica che il glutatione ha un effetto positivo nel ritardare l’invecchiamento cutaneo [5].
2. Applicazione nella malattia di Parkinson
La malattia di Parkinson (MdP) è una malattia neurologica. La ricerca mostra che il glutatione (GSH) può avere un certo effetto terapeutico sulla malattia di Parkinson. Attraverso una ricerca sistematica di più database e meta-analisi, è stato riscontrato che c'era una differenza statisticamente significativa nella Unified Parkinson's Disease Rating Scale (UPDRS) III tra GSH e il gruppo di controllo, e c'era anche una differenza significativa nella glutatione perossidasi. Tuttavia, non sono state riscontrate differenze statisticamente significative tra i due gruppi nei punteggi UPDRS I e UPDRS II e negli effetti collaterali. Inoltre, l’analisi dei sottogruppi ha dimostrato che la dose (300 mg vs 600 mg) era un fattore che influenzava l’UPDRS III. Ciò indica che il GSH può migliorare leggermente i punteggi motori del PD senza aumentare il verificarsi di eventi avversi [6].
3. Applicazione nelle malattie cardiovascolari
Prevenzione delle malattie cardiovascolari: nelle malattie cardiovascolari come l'ostruzione delle arterie coronarie, la cardiopatia ipertensiva e l'ictus, molte patologie cardiovascolari generano uno stato di stress ossidativo durante il loro sviluppo, portando al deterioramento delle condizioni dei pazienti, che è correlato alla generazione di specie reattive dell'ossigeno (ROS) e specie reattive dell'azoto (RNS). Il glutatione ridotto (GSH), in quanto importante antiossidante, può partecipare alla lotta contro l'ossidazione delle sostanze attive. Il GSH è sintetizzato nel cuore e nel fegato ed è di grande importanza per prevenire o ridurre gli effetti dannosi dei ROS nelle malattie cardiovascolari [7].
Nelle malattie cardiovascolari: livelli più bassi di glicina circolante sono associati a malattie cardiovascolari (CVD). Gli studi hanno scoperto che la carenza di glicina favorisce lo sviluppo dell’aterosclerosi, mentre l’integrazione di glicina la indebolisce. DT-109 è un composto a base di glicina con duplice proprietà ipolipemizzante/ipolipemizzante e possiede un significativo effetto protettivo contro l'aterosclerosi. Studi su pazienti con malattia coronarica, topi aterosclerotici e macrofagi hanno dimostrato che la glicina ha un ruolo patogeno nell'aterosclerosi e il trattamento a base di glicina può alleviare l'aterosclerosi attraverso l'effetto antiossidante dell'induzione della biosintesi del glutatione [8].
Fonte: PubMed [8]
4. Applicazione nella prevenzione e nel trattamento delle malattie degli occhi
Prevenzione e trattamento della cataratta: In oftalmologia, il glutatione può essere utilizzato per la prevenzione e il trattamento della cataratta. La ricerca mostra che la comparsa della cataratta è strettamente correlata al danno ossidativo nel cristallino. Come antiossidante, il glutatione può ridurre l’impatto del danno ossidativo sulle cellule del cristallino e mantenere la normale funzione del cristallino. Ad esempio, in uno studio sono stati utilizzati colliri contenenti glutatione per trattare pazienti affetti da cataratta e si è osservato che il grado di opacità del cristallino dei pazienti era ridotto e la loro vista era in una certa misura migliorata [9].
Prevenzione e trattamento della retinopatia: la retinopatia è una malattia oculare comune e la sua insorgenza è correlata a fattori quali lo stress ossidativo e la risposta infiammatoria. Il glutatione può, attraverso il suo effetto antiossidante, ridurre il danno ossidativo del tessuto retinico, inibire la risposta infiammatoria e quindi proteggere le cellule retiniche. Inoltre, il glutatione può anche promuovere la funzione metabolica delle cellule retiniche e migliorare la capacità di autoriparazione della retina [9].
5. Applicazione nella sclerosi multipla
Nella sclerosi multipla, la degenerazione neuronale è correlata allo stress ossidativo. Il dimetilfumarato (DMF) è un'efficace opzione di trattamento orale che ha dimostrato di ridurre l'attività e la progressione della malattia nei pazienti con sclerosi multipla recidivante-remittente. Il DMF può attivare il fattore di trascrizione nucleare fattore eritroide 2 correlato al fattore 2 (NRF2), portando ad un aumento della sintesi del principale antiossidante cellulare glutatione (GSH) e ha un significativo effetto neuroprotettivo in vitro. Gli studi hanno scoperto che il DMF induce la glutatione reduttasi (GSR), aumentando il riciclo del glutatione inducendo GSR [10].
6. Applicazione nella malattia di Alzheimer
Nella malattia di Alzheimer, il peptide β amiloide (Aβ) è considerato una delle cause importanti della malattia di Alzheimer (AD). La ferroptosi è un meccanismo recentemente riconosciuto di morte ossidativa delle cellule che è altamente correlato all’AD. Il tetraidrossistilbene glucoside (TSG) è utile per alleviare l'apprendimento e la memoria nei modelli murini di AD e anziani. Gli studi hanno scoperto che il TSG resiste alla morte neurotossica delle cellule nervose causata dall'Aβ regolando le proteine e gli enzimi correlati alla ferroptosi nei topi APP/PS1, allevia lo stress ossidativo cellulare e il danno infiammatorio e promuove l'attivazione delle vie di segnalazione GSH/GPX4/ROS e Keap1/Nrf2/ARE. Inoltre, la STG riduce anche l’espressione dei marcatori legati alla ferroptosi e migliora la capacità di resistere allo stress ossidativo [11].
7. Trattamento coadiuvante delle malattie respiratorie
Trattamento adiuvante della broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO): per i pazienti affetti da broncopneumopatia cronica ostruttiva, l'infiammazione delle vie aeree e lo stress ossidativo sono fattori importanti che portano alla progressione della malattia. Il glutatione può alleviare l’infiammazione delle vie aeree e migliorare la funzione respiratoria attraverso il suo effetto antiossidante. Può eliminare i radicali liberi nelle vie aeree, ridurre il danno dello stress ossidativo alle cellule epiteliali delle vie aeree e quindi alleviare l’infiammazione delle vie aeree. Inoltre, il glutatione può anche regolare la funzione immunitaria e migliorare la resistenza del corpo agli agenti patogeni [12].
8. Applicazione nelle malattie delle isole
La glutatione reduttasi e la glutatione perossidasi sono state valutate nel siero di pazienti con malattie delle isole e di pazienti diabetici. La ricerca mostra che in questa malattia, lo squilibrio del rapporto tra ossidanti e antiossidanti può essere correlato alla condizione e il meccanismo specifico deve essere ulteriormente studiato [13].
Conclusioni
Essendo un composto tripeptide composto da acido glutammico, cisteina e glicina, il glutatione svolge una serie di ruoli chiave negli organismi viventi, come l'antiossidazione, la disintossicazione, la regolazione immunitaria e l'influenza sul sistema riproduttivo. Dalla sua scoperta, con l'approfondimento della ricerca, il suo valore applicativo in campo medico è stato continuamente evidenziato, mostrando effetti positivi nel trattamento o nella prevenzione di una varietà di malattie come l'epatopatia alcolica, il morbo di Parkinson, le malattie cardiovascolari e le malattie degli occhi. Anche se i meccanismi di applicazione in alcuni aspetti e i dettagli del suo ruolo in alcune malattie restano da esplorare ulteriormente, il glutatione è di grande importanza nel mantenimento della salute del corpo e nella prevenzione e cura delle malattie.
Informazioni sull'autore
I materiali sopra menzionati sono tutti ricercati, modificati e compilati da Cocer Peptides.
Autore di riviste scientifiche
Rom O è un ricercatore esperto affiliato a diverse istituzioni prestigiose, tra cui il Louisiana State University Health Sciences Center a Shreveport, il Louisiana State University System, l'Università di Pittsburgh e l'Università del Michigan. Il suo lavoro è stato associato a entità importanti come Lsuhs Shreveport e Michigan Med, riflettendo il suo coinvolgimento attivo in importanti ambienti accademici e medici.
Gli interessi di ricerca di Rom O abbracciano una vasta gamma di categorie di argomenti. La sua esperienza risiede nei campi del sistema cardiovascolare e della cardiologia, dell'ematologia, dell'endocrinologia e del metabolismo, della biochimica e della biologia molecolare e della gastroenterologia e dell'epatologia. Con una carriera focalizzata su queste intricate aree di studio, ha contribuito al progresso della conoscenza e della comprensione in questi rami critici della scienza medica. È elencato nel riferimento della citazione [9].
