กลูตาไธโอนเป็นสารต้านอนุมูลอิสระจากธรรมชาติที่มีมากที่สุดในเซลล์ของมนุษย์ กลูตาไธโอนสามารถทำลายเปอร์ออกไซด์และอนุมูลอิสระออกซิเจนในเซลล์ ปกป้องลิพิดเยื่อหุ้มเซลล์ DNA และเอนไซม์ซัลฟ์ไฮดริลจากการเกิดออกซิเดชัน และทำให้การทำงานของระบบสรีรวิทยาของโมเลกุลเป็นปกติ
1. กลูตาไธโอนคืออะไร?
เปปไทด์และการตั้งชื่อ
เปปไทด์เป็นสารประกอบที่เกิดจากกรดอะมิโนที่เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเปปไทด์ และยังเป็นผลิตภัณฑ์ตัวกลางของการไฮโดรไลซิสโปรตีนอีกด้วย ความแตกต่างจากโปรตีนคือเปปไทด์มีองค์ประกอบที่ง่ายกว่าและมีน้ำหนักโมเลกุลน้อยกว่า จึงดูดซึมเข้าสู่ร่างกายได้ง่ายกว่า
เปปไทด์สามารถเรียกได้ตามจำนวนของกรดอะมิโนที่ประกอบขึ้นด้วย: สารประกอบที่เกิดจากการควบแน่นของโมเลกุลกรดอะมิโน 2 โมเลกุลที่เกิดจากการขาดน้ำเรียกว่าไดเปปไทด์ ในทำนองเดียวกันยังมีไตรเปปไทด์ เตตระเปปไทด์ เพนตาเปปไทด์ และอื่นๆ เปปไทด์ที่ประกอบด้วยโมเลกุลกรดอะมิโน 3 โมเลกุลขึ้นไปเรียกว่าโพลีเปปไทด์
นอกจากนี้ยังมีการตั้งชื่อว่าเปปไทด์ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 2 ถึง 10 กรดเรียกว่าโอลิโกเปปไทด์ (เปปไทด์โมเลกุลขนาดเล็ก) กรดอะมิโน 10 ถึง 50 กรดเรียกว่าโพลีเปปไทด์ และกรดอะมิโนมากกว่า 50 กรดเรียกว่าโปรตีน
เปปไทด์โมเลกุลเล็กเรียกอีกอย่างว่าเปปไทด์โมเลกุลเล็กที่มีฤทธิ์เนื่องจากมีกิจกรรมที่แข็งแกร่งและดูดซึมได้ง่าย,และได้รับความสนใจศึกษาวิจัยเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ
กลูตาไธโอน
กลูตาไธโอนที่ลดลง (GSH) เป็นไตรเปปไทด์โมเลกุลเล็กที่ประกอบด้วยกรดกลูตามิก ซิสเตอีน และไกลซีน มนุษย์สามารถสังเคราะห์กลูตาไธโอนในเซลล์ได้
ในทำนองเดียวกัน กลูตาไธโอนที่ถูกออกซิไดซ์ (GSSG) เป็นไดซัลไฟด์ที่เกิดจากโมเลกุล GSH สองโมเลกุล
กลูตาไธโอนมากกว่า 90% ในร่างกายมนุษย์มีอยู่ในรูปแบบที่ลดลง และส่วนที่เหลืออยู่ในรูปแบบที่ถูกออกซิไดซ์ การเกิดออกซิเดชันของกลูตาไธโอนและรีดักเตสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนสภาพซึ่งกันและกันของทั้งสอง อัตราส่วนของกลูตาไธโอนทั้งสองสถานะสะท้อนถึงระดับความเครียดออกซิเดชันของเซลล์ ค่า GSSG:GSH ที่สูงเกินไปบ่งชี้ว่าเซลล์อยู่ภายใต้ความเครียดออกซิเดชันที่สูงเกินไป
S-Glutathionylation: จากกลไกโมเลกุลสู่ผลลัพธ์ด้านสุขภาพ
2.การกระจายตัวของกลูตาไธโอน
เซลล์เกือบทุกเซลล์ในร่างกายมนุษย์มี GSH การกระจายตัวในร่างกายเป็นรองเพียงโมเลกุลของน้ำเท่านั้น GSH เป็นสารไทออลที่มีปริมาณมากที่สุดในเซลล์สัตว์ โดยทั่วไปความเข้มข้นในเซลล์จะอยู่ระหว่าง 0.5 ถึง 2 มิลลิโมลาร์ ตับซึ่งเป็นอวัยวะกำจัดสารพิษที่ใหญ่ที่สุดในร่างกายมนุษย์มีปริมาณ GSH สูงถึง 10 มิลลิโมลาร์ ความเข้มข้นของ GSH นอกเซลล์แตกต่างกันไปในแต่ละที่ และ GSH ในพลาสมาจะอยู่ในช่วงไมโครโมลาร์
กลูตาไธโอนยังมีบทบาทสำคัญในสัตว์และพืชอื่นๆ อีกด้วย โดยยีสต์ขนมปัง จมูกข้าวสาลี และตับสัตว์มีปริมาณ 100 ~ 1000 มก./100 กรัม ในเลือดไก่มี 58 ~ 73 มก./100 กรัม และในเลือดหมูมี 10 ~ 15 มก./100 กรัม
3. หน้าที่สำคัญของกลูตาไธโอน
กลูตาไธโอนมีหน้าที่หลัก 3 ประการ ได้แก่ การต่อต้านอนุมูลอิสระ การล้างพิษ และการเสริมสร้างภูมิคุ้มกัน
สารต้านอนุมูลอิสระ
อนุมูลอิสระและเปอร์ออกไซด์ที่มากเกินไปที่สะสมอยู่ในร่างกายมนุษย์จะนำไปสู่การออกซิเดชันของโปรตีน ไขมัน และดีเอ็นเอ ความเครียดออกซิเดชันมักเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ เช่น โรคข้ออักเสบ โรคพังผืดในปอด โรคพาร์กินสัน โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง มะเร็ง และวัยชรา ดังนั้น จึงจำเป็นต้องรับประทานสารต้านอนุมูลอิสระในปริมาณที่เพียงพอเพื่อต่อสู้กับความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากอนุมูลอิสระ
กลูตาไธโอนเป็นสารต้านอนุมูลอิสระจากธรรมชาติที่มีปริมาณมากที่สุดในเซลล์ของมนุษย์ กลูตาไธโอนสามารถทำให้เปอร์ออกไซด์และอนุมูลอิสระออกซิเจนในเซลล์เป็นกลาง ปกป้องลิพิดเยื่อหุ้มเซลล์ DNA และเอนไซม์ซัลฟ์ไฮดริลจากการออกซิเดชัน และทำให้การทำงานของระบบสรีรวิทยาของโมเลกุลเป็นปกติ หน้าที่นี้เกิดขึ้นได้จากกิจกรรมของซัลฟ์ไฮดริลในซิสเตอีนเป็นหลัก
2 GSH + R2O2 → GSSG + 2 ROH (R=H, อัลคิล)
GSH + R. → 0.5 GSSG + RH
นอกจากนี้ GSH ยังมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างกว้างขวางในปฏิกิริยารีดอกซ์ต่างๆ ในเซลล์ โดยขจัดความเสียหายของสารออกซิแดนท์ต่อโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์เม็ดเลือดแดง และรักษาเสถียรภาพของโครงสร้างเยื่อหุ้มเซลล์เม็ดเลือดแดง
การล้างพิษ
กลุ่มไทออลของ GSH สามารถจับกับสารพิษ เช่น โลหะหนัก ฟลูออไรด์ และก๊าซมัสตาร์ด และมักใช้รวมกับสารพิษหรือยาเพื่อขจัดผลข้างเคียงที่เป็นพิษ [5] ดังนั้น ปริมาณ GSH ในเซลล์ตับจึงสูงกว่าในเซลล์อื่นมาก
การขาด GSH จะเร่งให้เกิดอะพอพโทซิสของเซลล์ตับและนำไปสู่ภาวะไขมันพอกตับ การเสริม GSH สามารถเพิ่มระดับโปรตีน เอนไซม์ และบิลิรูบินในเลือดของผู้ป่วยที่มีภาวะไขมันพอกตับเรื้อรัง และการฉีด GSH เข้าเส้นเลือดสามารถลดระดับมาโลนไดอัลดีไฮด์ ซึ่งเป็นเครื่องหมายของความเสียหายของตับได้
เสริมสร้างภูมิคุ้มกัน
GSH ไม่เพียงแต่ปกป้องเซลล์ภูมิคุ้มกันจากความเสียหายเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการควบคุมสมดุลของระบบภูมิคุ้มกันอีกด้วย ผลสะท้อนโดยตรงของ GSH คือการปกป้องเทโลเมียร์ของเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลทางคลินิก (ดูภาพด้านล่าง)
ผลของ GSH ต่อระบบภูมิคุ้มกันยังแสดงให้เห็นในการส่งเสริมการกระตุ้น การแพร่กระจาย และการแบ่งตัวของเซลล์ T และมีบทบาทสำคัญในการรักษาภูมิคุ้มกันของเซลล์ T
นอกจากนี้ GSH ยังมีผลต้านไวรัสโดยตรงอีกด้วย การบำบัดเสริมด้วย GSH สำหรับผู้ป่วย COVID-19 สามารถปรับปรุงการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยและลดโอกาสในการเกิดอาการป่วยรุนแรงได้
นอกจากสามประเด็นข้างต้นแล้ว GSH ยังเกี่ยวข้องกับการควบคุมการเผาผลาญ การถ่ายทอดสัญญาณประสาท การแพร่กระจายของเซลล์ และการตายของเซลล์ และอาจกล่าวได้ว่ามีประสิทธิภาพรอบด้าน GSH สามารถบรรเทาอาการข้ออักเสบและอาการปวด และความสามารถในการต่อต้านอนุมูลอิสระและการล้างพิษได้รับการเผยแพร่ไปอย่างกว้างขวางมานานถึงผลในการทำให้ผิวขาว
4. วิธีการรักษาระดับ GSH
การแก่ก่อนวัย มะเร็ง โรคซีสต์ไฟบรซีส หลอดเลือดหัวใจ การอักเสบ ภูมิคุ้มกันไม่สมดุล โรคระบบประสาทเสื่อม ฯลฯ จะทำให้ร่างกายได้รับ GSH มากเกินไป พฤติกรรมการกินที่ไม่ดี โรคเรื้อรัง การติดเชื้อไวรัส และความเครียดต่อเนื่องจะเร่งให้กลูตาไธโอนสูญเสียไป การขาด GSH จะนำไปสู่การสะสมของอนุมูลอิสระ สารพิษ ฯลฯ ทำให้เสี่ยงต่อการติดเชื้อแบคทีเรียและไวรัส ปฏิกิริยาอักเสบ และการแก่ก่อนวัย ฯลฯ และเข้าสู่วงจรอุบาทว์
หาก GSH ของร่างกายมนุษย์ลดลงต่ำกว่า 70% ของระดับปกติ การรักษาการทำงานทางสรีรวิทยาให้เป็นปกติก็คงทำได้ยาก
การจะรักษาระดับ GSH ให้อยู่ในระดับคงที่ในร่างกายนั้น ทำได้เพียง “เพิ่มรายได้” และ “ลดรายจ่าย” เท่านั้น
“การลดรายจ่าย” หมายถึง การรักษาพฤติกรรมการใช้ชีวิตให้มีสุขภาพดี ลดการเกิดอนุมูลอิสระ และลดการสัมผัสกับสารพิษในสิ่งแวดล้อม เช่น แอลกอฮอล์ สารให้ความหวานเทียม ไนไตรต์ รังสีอิเล็กทรอนิกส์ มลพิษทางอากาศ เป็นต้น โดยลดการบริโภค GSH ที่มากเกินไป
“การเพิ่มรายได้” คือการจัดหาสารต้านอนุมูลอิสระและล้างพิษให้กับร่างกายมนุษย์อย่างเพียงพอโดยการเสริม GSH อย่างเหมาะสมเพื่อปรับปรุงภูมิคุ้มกันของร่างกาย นอกจากการรับประทานอาหารที่มี GSH สูงแล้ว คุณยังสามารถรับประทานอาหารที่มีกำมะถัน วิตามินซี ดี อี และซีลีเนียมมากขึ้นได้อีกด้วย
อย่างไรก็ตาม ปัญหาใหญ่ที่สุดของกลูตาไธโอนในปัจจุบันคือการดูดซึมทางปากที่ต่ำมาก โดยมักถูกไฮโดรไลซ์ในระบบย่อยอาหาร และไม่สามารถเข้าสู่เซลล์เพื่อทำหน้าที่ได้ ดังนั้น GSH ที่รับจากอาหารจึงดูดซึมและนำไปใช้ได้ยาก เมื่อขาดกลูตาไธโอน จำเป็นต้องเสริมเพิ่มเติมเพื่อให้เกิดผลดีในการปรับปรุง เมื่อเลือกอาหารเสริม คุณควรใส่ใจกับรูปแบบยาด้วย โดยทั่วไป เทคโนโลยีการส่งยา เช่น ไลโปโซมและบรรจุภัณฑ์แบบไบเลเยอร์ไมโครฟอสโฟลิปิด สามารถส่งยาไปยังบริเวณเป้าหมายได้ดีกว่า จึงทำให้ยามีประสิทธิภาพ