Glutatión

{{chembox
| Watchedfields = changed
| verifiedrevid = 443838068
|Reference=
|ImageFile=Glutathion.svg
|ImageSize= 200px
|ImageFile2=Glutathione-from-xtal-3D-balls.png
|ImageSize2= 200px
|IUPACName=ácido (2*S*)-2-amino-4-{[(1*R*)-1-[(carboximetil)carbamoil]-2-sulfaniletil]carbamoil}butanoico
|OtherNames=γ-L-Glutamil-L-cisteinilglicinaÁcido (2*S*)-2-amino-5-[(2*R*)-1-(carboximetilamino)-1-oxo- 3-sulfanilpropan-2-il]amino]-5-oxopentanoico
|Section1= 
|Section2= 
|Section3= 
}}

O **glutatión**, abreviado como **GSH** (forma reducida) ou **GSSG** (forma oxidada disulfuro), e ás veces escrito glutation é un tripéptido formado por glicina, cisteína e ácido glutámico (γ-L-glutamil-L-cisteinilglicina), que funciona nas células como antioxidante. Contén un enlace peptídico infrecuente entre o grupo α-amino da cisteína e o grupo carboxilo da cadea lateral do ácido glutámico (e non co seu grupo α-amino, que queda libre). Polo contrario, a unión da glicina coa cisteína é un enlace peptídico totalmente normal entre os grupos α-amino e α-carboxilo. É un antioxidante, que prevén danos en compoñentes importantes da célula causados polas especies reactivas do osíxeno, como radicais libres e peróxidos.

A cisteína do glutatión contén un grupo tiol (-SH) moi reactivo. Os grupos tiol son axentes redutores. Nas células animais hepáticas o glutatión está presente en concentracións de aproximadamente 5 milimolar. O glutatión reduce as pontes disulfuro formadas nas proteínas citoplásmicas a cisteínas servindo como doante de electróns. No proceso o glutatión convértese na súa forma oxidada **glutatión disulfuro** (**GSSG**).

O glutatión atópase na célula case exclusivamente na súa forma reducida, xa que o encima que reduce a súa forma oxidada, a glutatión redutase, é constitutivamente activa e inducible en situación de estrés oxidativo. De feito, a proporción do glutatión reducido con respecto ao oxidado nas células úsase a miúdo como unha medida da toxicidade na célula.

## Biosíntese 
miniatura|dereita|O glutatión intervén no ciclo do gamma-glutamil, que participa no transporte de aminoácidos na célula .
O glutatión non é un nutriente esencial que só se poida obter dos alimentos, xa que pode sintetizarse no noso corpo a partir dos tres aminoácidos que o compoñen. O grupo sulfhidrilo ou tiol (-SH) da súa cisteína serve como doante de protóns e é o responsable da súa actividade biolóxica. A dispoñibilidade deste aminoácido é o factor limitante na síntese do glutatión nas células, porque a cisteína é relativamente rara nos alimentos. Ademais, cando se libera como un aminoácido libre, a cisteína é tóxica e catabolízase espontaneamente no tracto gastrointestinal e no plasma sanguíneo.

O glutatión sintetízase en dous pasos dependentes do ATP:
* En primeiro lugar, sintetízase a *gamma*-glutamilcisteína a partir de L-glutamato e cisteína por acción do encima gamma-glutamilcisteína sintetase (tamén coñecida como glutamato cisteína ligase, GCL). Esta reacción é o paso limitante na síntese do glutatión.
* En segundo lugar, engádese a glicina ao extremo C-terminal do dipéptido *gamma*-glutamilcisteína polo encima glutatión sintetase.

A glutamato cisteína ligase (GCL) animal é un encima heterodímero composto por unha subunidade catalítica (GCLC) e outra moduladora (GCLM). A GCLC é responsable de toda a actividade encimática, mentres que a GCLM acrecenta a eficiencia catalítica do GCLC. Os ratos que carecen de GCLC (é dicir, carecen de síntese *de novo* de GSH) morren pouco despois do nacemento. Os ratos que carecen de GCLM non mostran un fenotipo especial externamente apreciable, pero presentan un descenso acusado de GSH e un incremento da sensibilidade a tóxicos.

Aínda que o glutatión pode sintetizarse en todas as células do corpo, a súa síntese no fígado é esencial. Os ratos con perda de GCLC xeneticamente inducida (é dicir, sen síntese de GSH) só no fígado morren no seu primeiro mes de vida.

A glutamato cisteína ligase (GCL) das plantas é un encima heterodímero sensible aos cambios redox, moi conservado no reino das plantas. Nun ambiente oxidante, fórmanse pontes disulfuro intermoleculares e o encima cambia ao seu estado dimérico activo. Ademais deste control dependente do estado redox nas plantas hai unha inhibición por retroalimentación por GSH do encima GCL. A GCL está localizada exclusivamente nos plastos, e a glutatión sintetase aparece tanto en plastos coma no citosol, polo que o GSH e a gamma-glutamilcisteína son exportados desde os plastos ao citosol. Ambos os encimas necesarios para a síntese do glutatión son esenciais nas plantas; a eliminación total da expresión xenética (*knockout*) da GCL e da glutatión sintetase son letais para o embrión e as plántulas que agroman.

A ruta da biosíntese do glutatión atópase nalgunhas bacterias, como cianobacterias e proteobacterias, pero perdeuse en moitas outras bacterias. A maioría dos eucariotas sintetizan glutatión, incluíndo os humanos, pero non todos (non hai síntese en leguminosas, *Entamoeba*, e *Giardia*). As únicas arqueas que producen glutatión son as halobacterias.

## Funcións 
O glutatión pode atoparse en estado reducido (GSH) ou oxidado (GSSG). En estado reducido, o grupo tiol da cisteína pode doar un equivalente de redución (H++ e-) a outras moléculas inestables, como as especies reactivas do osíxeno. Ao doar un electrón, o propio glutation se fai reactivo, pero reacciona case inmediatamente con outro glutation reactivo formando glutatión disulfuro (GSSG). Esta reacción é posible debido á concentración relativamente alta de glutation nas células (ata 5 mM no fígado). O GSH pode rexenerarse a partir do GSSG por acción da glutatión redutase.

Nas células e tecidos sans, máis do 90% do total do glutatión está na forma reducida GSH e menos do 10% está en forma de disulfuro (GSSG). Un incremento da proporción de GSSG con respecto ao GSH considérase indicativa dun estrés oxidativo.

O glutatión ten múltiples funcións:
* É o principal antioxidante endóxeno producido polas células, e participa directmente na neutralización de radicais libres e compostos reactivos do osíxeno, e mantén os antioxidantes exóxenos como as vitaminas C e E no seu estado reducido activo.
* Regulación do ciclo do óxido nítrico, que é esencial para a vida pero que pode ser problemático se non está regulado.
* Utilízase en reaccións metabólicas e biomédicas como a síntese de ADN e a súa reparación, a síntese de proteínas, síntese de prostaglandinas, transporte de aminoácidos, e a activación de encimas. Deste modo, todos os sistemas do corpo poden ser afectados polo estado do sistema do glutatión, especialmente o sistema inmunitario, o sistema nervioso, o gastrointestinal e os pulmóns.

### Funcións nas plantas 
Nas plantas, o glutatión é crucial para controlar o estrés biótico e abiótico. É un compoñente esencial do ciclo do glutatión-ascorbato, un sistema que reduce o velenoso peróxido de hidróxeno. É o precursor das fitoquelatinas, que son oligómeros de glutatión que quelan metais pesados como o cadmio. O glutatión requírese para unha defensa eficiente contra patóxenos das plantas como a bacteria *Pseudomonas syringae* ou o oomiceto *Phytophthora brassicae*. O encima APS redutase, que intervén na asimilación do xofre, usa o glutatión como doante de electróns. Outros encimas que utilizan o glutatión como substrato son as glutarredoxinas; estas pequenas oxidorredutases están implicadas no desenvolvemento das flores, e a sinalización por ácido salicílico (fitohormona) para a defensa da planta.

## Suplementación 
Non é doado conseguir elevar os niveis de GSH nas células cunha suplementación de glutatión. As investigacións realizadas suxiren que o glutatión inxerido non se absorbe ben no tracto gastrointestinal. Nun estudo sobre a administración oral intensa a grandes doses (3 gramos) de glutatión oral, Witschi e colaboradores concluíron que "non é posible incrementar o glutatión circulante ata un grao clinicamente beneficioso por medio da administración oral dunha soa dose de 3 g de glutatión."

O metabolito activo da vitamina D sintetizado nos riles calcitriol incrementa os niveis de glutatión no cerebro e parece ser un catalizador da produción de glutatión.

Ademais, as concentracións plasmáticas e hepáticas de GSH poden elevarse pola administración de certos suplementos que serven como precursores do GSH. A *N*-acetilcisteína (NAC) é o precursor máis biodispoñible do glutatión. Outros suplementos, como *S*-adenosilmetionina (SAMe) e a proteína do soro lácteo tamén incrementan o contido de glutatión na célula.

A *N*-acetilcisteína está dispoñible como fármaco ou coma un suplemento xenérico. Outra substancia que tamén restaura ou niveis intracelulares de glutatión é o ácido alfa lipoico. A melatonina pode estimular un encima relacionado, a glutatión peroxidase, e o *silymarin*, un extracto de sementes do cardo *Silybum marianum*, tamén mostrou unha capacidade de repoñer os niveis de glutatión.

O glutatión é un compoñente intracelular estritamente regulado, e a súa produción está limitada por unha inhibición por retroalimentación da súa síntese no encima gamma-glutamilcisteína sintetase, o que minimiza enormemente a posibilidade de sobredoses. O aumento do glutatión utilizando presursores da síntese do glutatión ou glutatión intravenoso é unha estratexia empregada para facer fronte ás deficiencias de gluttión, alto estrés oxidativo, deficiencias inmunitarias, e sobrecargas de substancias xenobióticas (alleas ao corpo) nas que o glutatión xoga un papel na súa detoxificación (especialmente por vía hepática). Os estados de deficiencia de glutatión inclúen entre outros o VIH/SIDA, hepatites infecciosas e químicas, síndrome de fatiga crónica e encefalomielite miálxica (ME/CFS), cáncer de próstata e outros, cataratas, enfermidade de Alzheimer, enfermidade de Parkinson, enfermidade pulmonar obstrutiva crónica, asma, envelenamento radioactivo, estados de malnutrición, estrés físico intenso, e o envellecemento, e foi asociado con respostas inmunitarias por debaixo do nivel normal. Moitas patoloxías clínicas están asociadas co estrés oxidativo e detállanse en moitas referencias médicas.

Os niveis baixos de glutatión están tamén moi implicados na perda e balance negativo do nitróxeno, que se observa no cáncer, SIDA, sepse, trauma, queimaduras graves e mesmo no excesivo treinamento atlético. A suplementación con glutatión pode opoñerse a estes procesos, e na SIDA, por exemplo, mellora as taxas de supervivencia. Porén, os estudos de moitas desas situacións e cadros non puideron diferenciar entre os niveis baixos de glutatión resultado de niveis de estrés oxidativo incrementados de forma aguda (como nos pacientes con sepse) ou crónica (como na SIDA), e o aumento da patoloxía como resultado de deficiencias *preexistentes*.

A esquizofrenia e os trastornos bipolares están tamén asociados con niveis baixos de glutatión. Os datos obtidos suxiren que o estrés oxidativo pode ser un factor que subxace na fisiopatoloxía do trastorno bipolar, depresións graves, e esquizofrenia. O glutatión é o principal eliminador dos radicais libres no cerebro.

### Cáncer 
Os resultados preliminares de certos estudos indican que o glutatión cambia o nivel de especies reactivas do osíxeno en células illadas cultivadas en laboratorio, o que pode reducir o desenvolvemento dos cánceres.
 Pero ningún destes estudos se realizou en humanos.

Porén, non está claro que sexa beneficioso cando o cáncer está xa desenvolvido, xa que podería protexer as células cancerosas das drogas da quimioterapia en diversos tipos de cáncer, como mostran diversos estudos.

## Patoloxía 
O exceso de glutamato nas sinapses, que pode ser liberado en condicións como os traumatismos cranioencefálicos, pode impedir a absorción de cisteína, un dos compoñentes do glutatión. Sen a protección contra os danos oxidativos que fornece o glutatión, as células poden quedar danadas ou morreren.

## Métodos para determinar o glutatión 
O glutatión reducido presente nunha mostra pode visualizarse utilizando o reactivo de Ellman ou derivados do bimano como monobromobimano. O método do monobromobimano é o máis sensible. Neste procedemento, as células son lisadas e extráense os tioles con HCl tampón. Os tioles son despois reducidos con ditiotreitol (DTT) e marcados con monobromobimano. O monobromobimano faise fluorescente ao unirse ao GSH. Os tioles sepáranse despois por cromatografía líquida de alta resolución e a fluorescencia cuantifícase cun detector de fluorescencia. O bimano pode tamén utilizarse para cuantificar o glutatión *in vivo*. A cuantificación faise por microscopía de varrido láser confocal despois da aplicación de colorantes ás células vivas. Outra aproximación, que permite medir o potencial redox do glutatión a unha resulción moi alta espacial e temporal nas células vivas está baseado en imaxes redox obtidas usando a proteína fluorescente verde sensible ao estado redox (roGFP) ou a proteína fluorescente amarela sensible ao estado redox (rxYFP) 

## Notas 
## Véxase tamén 
### Bibliografía 
* 
* 

### Outros artigos 
* Antioxidantes
* Glutatión disulfuro
* Ciclo do glutatión-ascorbato
* Tiorredoxina

### Ligazóns externas
* The Role of Glutathione in Cell Defense.