Glutathion

Glutathion spielt für den menschlichen Körper eine wichtige Rolle und ist vor allem an zellulären Prozessen beteiligt. So gehört es zu den wirksamsten Antioxidantien und ist auch ein wichtiger Helfer bei der Entgiftung. In diesem Artikel gehen wir auf Basis wissenschaftlicher Studien genauer auf die Wirkung und die Vorteile von Glutathion ein.

Artikel durch 65 anerkannte Studien verifiziert

Glutathion - Wirkung, Dosierung und Studien

Glutathion ist eine organische Verbindung, die im Bereich der Nahrungsergänzungsmittel und sogenannten Superfoods bereits seit einiger Zeit eine Rolle spielt. Für die breite Masse rückt das Glutathion allerdings erst seit wenigen Jahren in den Fokus. Dabei ist der Wissenschaft die Wirkung der Verbindung bereits seit den frühen 1920er Jahren bekannt. Die Besonderheit von Glutathion ist das hohe antioxidative Potenzial.

In Zellen wirkt Glutathion auf reaktionsfreudige (oxidative) Verbindungen ein, zu denen:

  • Reaktive Sauerstoffspezies (ROS, freie Radikale (1))
  • Lipidperoxide
  • Schwermetalle usw.

gehören. Glutathion reduziert diese Verbindungen, weshalb die Biologie und Medizin hierin eine dominante Funktion für den Zellschutz sehen. Fehlen Glutathione in den Zellen, erhöht sich der oxidative Stress – mit allen negativen Auswirkungen auf die Zellgesundheit und den Organismus.

Inzwischen werden Glutathion-Präparate als Nahrungsergänzungsmittel angeboten. Geworben wird nicht nur mit der Wirkung als Antioxidanz. In der Recherche populärwissenschaftlicher Quellen tauchen Anwendungen in den Bereichen:

  • Anti-Aging
  • Erhöhung der Fertilität
  • Entgiftung (Detox)
  • Nervengesundheit

auf. An diesem Punkt stellt sich zwangsläufig die Frage, inwiefern entsprechende Aussagen mit Studien zu belegen sind – auch vor dem Hintergrund der Bioverfügbarkeit zusätzlich zugeführter Glutathione. Dieser Artikel nimmt die Substanz aus der Reihe der Antioxidantien etwas genauer unter die Lupe.

Was ist Glutathion?

Die als Glutathion bekannte organische Verbindung ist ein sogenanntes Tripeptid. Es handelt sich hierbei um ein Oligopeptid, welches aus den drei Aminosäuren:

  • Glutaminsäure
  • Cystein
  • Glycin

besteht. Aufgrund der Bindung zwischen den einzelnen Aminosäuren wird Glutathion auch als atypisches Tripeptid bezeichnet. Hintergrund: Eine echte Peptidbindung entwickelt sich in der organischen Chemie zwischen der COOH-Gruppe (α- Carboxygruppe) einer Aminosäure und der NH2-Gruppe (Aminogruppe) einer zweiten Aminosäure. Beim Glutathion entsteht die Bindung zwischen Glutaminsäure und Cystein über die γ-Carboxygruppe.

Diese Bindung wird durch Glutamatcysteinligase hergestellt – als erster Schritt der Glutathion-Biosynthese (2). Unter Spaltung von ATP (Adenosintriphosphat) zu ADP (Adenosindiphosphat) entsteht γ-Glutamylcystein, das wiederum durch einen weiteren enzymatischen Prozess zu Glutathion synthetisiert wird.

Glutathion – das Tripeptid im Überblick:

Bezeichnung:Glutathion, γ-L-Glutamyl-L-cysteinyl-glycin, GSH, Oxiglutation
Formel:C10H17N3O6S
CAS-Nummer:27025-41-8
PubChem CID:65359 (GSH) (3); 11215652 (GSSG) (4)
Aggregatzustand:Feststoff
Farbe:weiß
Schmelztemperatur:185–195 °C

Die Wirkung der Glutathione im Überblick

Hinsichtlich der Wirkung und Mechanismen hinter den Funktionen von Glutathion haben Biochemie und Medizin in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Seit der Erstbeschreibung im Jahr 1921 hat sich der Kenntnisstand wesentlich erweitert. Verantwortlich für die verschiedenen Wirkungsweisen der Glutathione ist die chemische Struktur.

Beispielsweise ist die Thiolgruppe des Glutathions für reduzierende Eigenschaften verantwortlich. Glutathion fungiert in diesem Zusammenhang als Elektronendonor – sprich stellt Elektronen zur Verfügung – und geht dabei in die oxidierte Form über. Durch die Reaktion entsteht GSSG (Glutathiondisulfid). Die dabei entstehende Disulfidbrücke verbindet 2 Glutathione zu einem Dimer. Enzymatisch – über Glutathiondisulfid-Reduktase – kann die Bindung wieder aufgebrochen und Glutathiondisulfid in Glutathion reduziert werden (5). Dieser Kreislauf ist von essenzieller Bedeutung, um die reduzierende Umgebung innerhalb der Zellen zu erhalten.

Die Wirkung der Glutathione unterscheidet sich zwischen Pflanzen und Tieren. In Pflanzen übernimmt die Verbindung beispielsweise die Aufgabe, oxidativen Stress – unter anderem ausgelöst durch Wasserstoffperoxid – zu reduzieren (6). Die anti-oxidative Wirkung einfach auf den Menschen zu übertragen muss sicher kritisch betrachtet werden. Zwar spielt H2O2 im Zusammenhang mit der Freie-Radikale-Theorie und der Zellalterung eine Rolle. Autoren gehen aufgrund von Studienergebnissen davon aus, dass Wasserstoffperoxid in der Modulation von Immunreaktion eine Rolle spielt (7).

Ein weiterer wichtiger Zweck der Glutathione in Pflanzen ist die Bildung von Phytochelatin. Das hierfür verantwortliche Enzym bildet die Chelatine aus Glutathion mit deaktivierter Thiol-Gruppe. Zweck der Phytochelatine ist die Bindung von Schwermetallen – und die Entgiftung der Pflanzenzellen (8). Glutathione spielen aber nicht nur indirekt über die Phytochelatine eine Rolle in der Entgiftung von Pflanzenzellen. Forschergruppen konnten zeigen, dass GSH mit der Reduktion von 5-wertigem Arsen (AsV) zu 3-wertigem Arsen (AsIII) den ersten Schritt in der Entgiftung einleitet (9).

In tierischen Organismen spielt Glutathion unter anderem eine Rolle als Puffer für stark reaktive Komponenten – die freien Radikale. Durch die Oxidation von Glutathion zu GSSG fungiert die Verbindung als Radikalfänger und es entsteht das über eine Disulfidbrücke verbundene Dimer. Diese antioxidative Eigenschaft macht sich der Organismus auch in Zusammenhang mit reaktiven Sauerstoffspezies zunutze. Letztere entstehen unter anderem in Stresssituationen oder bei Entzündungen. GSH neutralisiert diese Sauerstoffspezies und trägt so zum Schutz der Zelle bei. Die Bindung von Glutathion lässt sich unter anderem durch die Abnahme der GSH-Konzentration bei erhöhtem oxidativem Stress beobachten (10).

Parallel nutzt der Körper Glutathione als Reserve für die Aminosäure Cystein. Aufgrund der Reaktionsfreude wird ungebundenes Cystein sehr schnell umgesetzt. Durch die Bindung an GSH steht ein Puffer zur Verfügung. Durch die Beteiligung an der Synthese von Eicosanoiden fällt GSH eine Funktion in der Signalübertragung zu, da Eicosanoide (Leukotrine) regulatorisch auf den Blutdruck, Entzündungen und die Schmerzleitung eingreifen (11). Nicht unerhebliche Bedeutung haben die Glutathione für die Entgiftung. Durch eine Konjugation an GSH können verschiedene Verbindungen leichter ausgeschieden werden.

Vorkommen von Glutathion

Anders als viele Vitamine, welche durch den Körper nicht selbst hergestellt werden können, gehört Glutathion zu den nicht-essenziellen Nahrungsmittelbestandteilen. Dieser Begriff bedeutet, dass der Organismus zur Biosynthese der Verbindung fähig ist.

Aus den Komponenten:

  • Glutaminsäure (α-Aminoglutarsäure)
  • Cystein (L-Cystein) und
  • Glycin

wird unter Mitwirkung von Enzymen das Tripeptid synthetisiert. Eine Erhöhung des Glutathion-Spiegels ist aufgrund dieser Tatsache auf zwei Wegen möglich. Auf der einen Seite kann dem Körper die organische Verbindung direkt zugeführt werden. Andererseits ist davon auszugehen, dass eine Zufuhr der Bausteine zu einer erhöhten Synthese führt – und damit der Glutathionspiegel angehoben wird.

Die Konzentrationen der einzelnen Aminosäuren in verschiedenen Lebensmitteln variieren. So enthalten beispielsweise Sonnenblumenkerne, Hühnerei oder Vollkornmehle höhere Konzentrationen Cystein. Glutaminsäure ist in größeren Mengen in Kuhmilch oder Weizenvollkornmehl und Tomatenpüree enthalten.

Glutathion ist in verschiedenen Nahrungsmitteln enthalten. In Frage kommen als Lieferanten unter anderem Tomaten, Avocado oder Zucchini und Spinat. Aufgrund der Biosynthese ist der Körper in der Lage, Glutathion selbst zu regulieren. Im Rahmen einer ausgewogenen Ernährung sollte es allgemein nicht nötig sein, zusätzliches Glutathion von außen zuzuführen. Verschiedene Faktoren sind jedoch in der Lage, den Glutathion-Spiegel so zu beeinflussen, dass ein Glutathionmangel entsteht (12).

Diese Situation kann durch verschiedene Ursachen entstehen. Ein Ansatzpunkt ist die Synthese der Verbindung im Organismus/in den Zellen. Fallen die zur Biosynthese nötigen Enzyme aus, wird auf lange Sicht Glutathion in nur noch unzureichender Menge zur Verfügung gestellt. Mittlerweile haben verschiedene Forschergruppen diverse Faktoren identifiziert, welche auf die Enzymaktivität einwirken. Mangelerscheinungen sind auch in Situationen denkbar, in denen das System GSH zu GSSG gestört ist. Findet keine Reduktion der oxidierten Form des Glutathions mehr statt, fehlt den Zellen die Verbindung. Diese Reaktion wird ebenfalls enzymatisch gesteuert – durch Glutathiondisulfid-Reduktase. Letztere kann – wie Studien zeigen – unter anderem durch anorganisches Arsen und einige Vertreter der sekundären Pflanzenstoffe (Flavonoide) gehemmt werden (13)  (14). Die Art und Weise, wie die Pflanzenstoffe diesen Effekt erreichen, ist Gegenstand aktueller Forschungen. Quercetin und Galangin sind zwei Beispiele dafür, dass Flavonoide in beide Richtungen auf GSH einwirken (15).

Forschungsarbeiten deuten in ihren Ergebnissen auf eine dosisabhängige Wirkung von Quercetin und Galangin hin. Niedrig dosiert haben die Pflanzenstoffe zu einem Ansteigen der Gesamt-GSH-Konzentration geführt. In höheren Dosen hemmten die Pflanzenstoffe die Reduktase in den untersuchten Leukämie-Zelllinien (16).

Glutathion: Aufnahme und Dosierung des Tripeptids

Glutathion wird als Nahrungsergänzungsmittel und Superfood gehandelt. Hintergrund sind die antioxidativen Eigenschaften der Verbindung. Im Hinblick auf die Synthese sehen Wissenschaftler und Mediziner den Trend zur Supplementation nicht unkritisch – da Glutathion im Körper bzw. den Zellen gebildet werden kann. Die Zufuhr zusätzlichen Glutathions von außen ist eigentlich nur notwendig, wenn ein vorliegender Mangel diagnostiziert wird.

Entscheidend für die Frage, ob Glutathion direkt oder die einzelnen Bausteine zugeführt werden, ist die Resorptionsfähigkeit und Bioverfügbarkeit der Verbindung. Studien zeigen, dass aufgenommenes GSH schnell zu GSSG umgesetzt und in roten Blutkörperchen bzw. der Leber angereichert wird (17). Von erheblicher Bedeutung für die Verfügbarkeit von Glutathion sind die Transportsysteme, mit denen Glutathion die Darmwand überwindet und in den körpereigenen Stoffkreislauf gelangt (18)  (19).

Autoren, die sich mit dem Einfluss der Einzelbausteine des Glutathions beschäftigen, haben in verschiedenen Arbeiten auf der anderen Seite gezeigt, dass eine Erhöhung von deren Konzentration auch den Glutathion-Spiegel beeinflusst. So zeigt eine L-Cystein-Supplementation positive Effekte auf die GSH-Konzentration (20)  (21). Diese Form einer indirekten Supplementation ist für verschiedene Krankheitsbilder relevant. Beispiel: Diabetes vom Typ II führt zu einer nachweisbaren Absenkung der GSH-Konzentration. Die Folge ist eine Zunahme der oxidativen Stressfaktoren, was letztlich zu einer verstärkten Schädigung von Gewebe führt. Die Ursache des sinkenden GSH-Spiegels bei Patienten sehen Autoren in einer verringerten Syntheserate – da die Vorläufer des Glutathions fehlen (22). Die Zufuhr der Vorläufer (Aminosäuren) von außen hat sich als Maßnahme erwiesen, um die Synthese des Tripeptids wieder in Gang zu bringen.

Entsprechende Hinweise ergeben sich aus Studien nicht nur für Erkrankungen wie Diabetes. Auch im Zusammenhang mit erhöhtem oxidativen Stress im Alter (23) sehen einige Forschergruppen in der Supplementation mit Aminosäuren wie L-Cystein eine Verbesserung der Situation für den einzelnen Patienten (24).

Um eine Verbesserung bei Patienten mit niedrigem GSH-Spiegel zu erreichen, hat die Medizin in den letzten Jahren eine weitere Stellgröße identifiziert. Die schwefelhaltige Aminosäure Cystein kann der Körper zwar herstellen. Für die Synthese sind allerdings zwei Grundbausteine erforderlich – Serin und Methionin. Die α-Aminosäure Serin liefert im Syntheseprozess das Grundgerüst für den Aufbau von Cystein, während Methionin die SH-Gruppe beiträgt (25). Die Bildung der Aminosäure für GSH erfolgt in der Leber. Da Methionin (eine der beiden schwefelhaltigen Aminosäuren) – anders als Cystein nicht vom Menschen synthetisiert werden kann, ist die Zufuhr von außen erforderlich. Das Ergebnis: Eine zum Beispiel durch Mangel- und Fehlernährung bedingt zu niedrige Methionin-Konzentration beeinflusst über die Cystein-Synthese auch die Bildung von Glutathion. Damit kommen als Verursacher für einen GSH-Mangel mehrere Auslöser in Frage, bei denen im Rahmen einer Supplementation angesetzt werden kann (26)  (27).

Bezüglich der Synthese von Glutathion bzw. einer Aufnahme der Bausteine von außen sind einige besondere Aspekte zu beachten. In der Vergangenheit haben Autoren sich in Studien mit der Frage auseinandergesetzt, inwiefern die Glutathion-Synthese durch die Anwesenheit verschiedener Verbindungen beeinflusst wird.

Glutathion: Verbesserte Wirksamkeit durch Vitamine

US-Forscher konnten anhand eines Monozyten-Modells zeigen, dass die Zufuhr von Vitamin D zu einer erhöhten Aktivität von Glutamatcysteinligase und Glutathion-Reduktase führt. Hieraus ergibt sich letztlich eine erhöhte Synthese von Glutathion. Parallel hat die Vitamin-D-Zufuhr positiv auf die ROS-Konzentration sowie die Sekretion von Interleukinen eingewirkt (28). Der Effekt einer gesteigerten Enzymaktivität lässt sich nicht nur im Zusammenhang mit einer Vitamin-D-Zufuhr beobachten. Wissenschaftlern ist eine Hochregulation der Glutamatcysteinligase (catalytic subunit und modifier subunit) und der GSH-Synthese mithilfe H2S-reicher Verbindungen gelungen (29).

Eine positive Wirkung verschiedener Vitamine auf den GSH-Spiegel bzw. die Synthese der Verbindung ist auch in anderen Studien erkennbar. Indische Wissenschaftler haben im Tierversuch die Wirkung von Vitamin A, C und Vitamin E untersucht. Für alle Vitamine konnte ein positiver Effekt nachgewiesen werden. Die beste unterstützende Wirkung ließ sich mit Vitamin E erzielen (30)  (31).

Glutathionmangel: Mögliche Folgen und Symptome

Glutathion ist eine organische Verbindung, welche der Körper selbst herstellt und die im Rahmen der Zellabwehr – aufgrund der antioxidativen Eigenschaften – zum Einsatz kommt. Fehlt es, macht sich dieser Zustand früher oder später bemerkbar, zumal Glutathion für den Organismus ein Cystein-Reservoir darstellt. Ein Glutathionmangel kann durch fehlende Proteinbausteine – etwa durch Fehlernährung (32)  (33) – eine verminderte Synthese oder einen zu hohen Umsatz von GSH entstehen. Letzteres haben Autoren zum Beispiel im Zusammenhang mit Diabetes Typ I beobachtet (34). Anders als im Fall einer Diabetes Typ II ist die bloße Supplementierung als therapeutisches Hilfsmittel hier eher schwierig (35).

Welche Folgen kann der Glutathionmangel haben? Eine US-amerikanische Studie konnte zeigen, dass die Aktivität einiger Enzyme, welche an der GSH-Synthese beteiligt sind, bei autistischen Erkrankungen reduziert ist. So lag die Aktivität der Glutamatcysteinligase bei untersuchten Autisten im knapp zwei Fünftel unter der Aktivität in der Kontrollgruppe. Eine verringerte Enzymaktivität ließ sich auch für Glutathion-Reduktase nachweisen (36). Auf Ungleichgewichte in der GSH-Verfügbarkeit zwischen Autisten und der Kontrollgruppe verweisen ebenfalls andere Publikationen und ziehen für die Auswertung ein stark eingeschränktes Redoxverhältnis zwischen GSH und der oxidierten Variante (GSSG) von bis zu 60 Prozent heran (37).

Das Fehlen von Glutathion führt nicht nur zu neurologischen Auswirkungen. Durch die Zufuhr von synthesehemmendem Buthioninsulfoximin konnte ein Wissenschaftsteam des The Ohio State University Medical Center Columbus/USA zeigen, dass Glutathion die glatte Muskulatur der Blutgefäße vor Zellschäden durch reaktive Sauerstoffspezies (RSO) schützt. Die Zellschädigung stieg nach der Behandlung mit Buthioninsulfoximin signifikant an, was die Forscher auf die verminderte Verfügbarkeit von Glutathion im Zellgefüge zurückführen (38).

Insbesondere aufgrund der Tatsache, dass Glutathion das vorrangig im Organismus vorkommende Thiol mit einem niedrigen Molekulargewicht ist, ist dessen Bedeutung nachvollziehbar. Veränderungen in der Verfügbarkeit von Glutathion werden im Zusammenhang mit vielen Erkrankungen beobachtet (39) – wie:

  • AIDS
  • Tumorerkrankungen
  • Diabetes
  • Lebererkrankungen (40).

Sinkt die Synthesefähigkeit für Glutathion, kommt es zu einer Verschiebung im Verhältnis zwischen GSH und GSSG. Der intrazelluläre Redoxzustand verschiebt sich zunehmend in Richtung der oxidierten Seite – was Ausdruck einer zunehmenden Konzentration von GSSG ist (41). GSH-Mangel bzw. Veränderungen bezüglich der Enzymaktivität werden in der Literatur an unterschiedlicher Stelle und für verschiedene Erkrankungen – wie Fettleber und Leberzirrhose – beschrieben (42). Die Prozesse, welche in der klinischen Praxis zum Absinken der Glutathion-Konzentration führen, sind teilweise noch nicht geklärt und Gegenstand der aktuellen Forschung. Bisherige Arbeiten lassen allerdings vermuten, dass für einige Krankheitsbilder ein direkter Zusammenhang zum GSH-Spiegel besteht (43).

Glutathion: Studien im Überblick

Glutathion wurde erstmals 1921 beschrieben. Seit der Entdeckung durch Frederick Gowland Hopkins hat sich nicht nur das Wissen rund um die Synthese von GSH erweitert. Inzwischen haben Medizin und Biowissenschaften erkannt, welche Bedeutung die Verbindung der drei Aminosäuren Glutaminsäure, Cystein und Glycin hat. Speziell die reaktive Thiol-Gruppe sorgt dafür, dass GSH als Zellschutzfaktor prominent in Erscheinung tritt. Die antioxidative Wirkung von Glutathion wird besonders dann deutlich, wenn es zu einer Verringerung der GSH-Konzentration kommt – etwa durch eine Verschiebung im GSH:GSSG Verhältnis – und sich in der Folge chronische Entzündungen entwickeln (44) oder ROS bilden.

Glutathion und die Zellalterung

Dem Tripeptid Glutathion wird im Zusammenhang mit der antioxidativen Wirkung ein besonders umfangreiches Potenzial zugeschrieben. Vor dem Hintergrund dieser Eigenschaft beschäftigen sich Medizin und Biologie mit der Frage, inwiefern die Verbindung eine Rolle in der Alterung von Zellen und Organismen einnimmt. Freie Radikale/Reaktive Sauerstoff-Spezies (ROS) werden als ein Auslöser für Gewebeschädigungen bzw. typische Alterungserscheinungen verantwortlich gemacht (45). Als hauptursächlich wird der durch ROS ausgelöste oxidative Stress angesehen. Nach Ansicht verschiedener Autoren kann die Zufuhr von Glutathion oder den Vorläufersubstanzen den Alterungsprozessen entgegenwirken (46).

GSH-Mangel begünstigt rheumatoide Arthritis

Im höheren Lebensalter werden Infektionserkrankungen und Autoimmunerkrankungen häufiger. Von einigen Forschern wird in Studien die Theorie vertreten, dass diese Entwicklung mit einem Absinken des GSH-Spiegels in den Erythrozyten und dem Serum in Verbindung steht. Als mögliche Folge machen Autoren das vermehrte Auftreten von rheumatoider Arthritis und Formen von Lupus erythematodes aus (47).

Tierversuche machen deutlich, dass die Abnahme von GSH mit zunehmendem Alter von einer Absenkung der Syntheseenzymaktivität begleitet wird. Bei weiblichen Swiss-Webster Mäusen wurde dieser Effekt ab dem 9. Lebensmonat beobachtet. Bis zum 18. Lebensmonat verringerte sich die Enzymaktivität um bis zu 56 Prozent (48). Ähnliche Ergebnisse – speziell im Hinblick auf Veränderungen der Enzymaktivität – tauchen auch in anderen Studien (sowohl im Tierversuch als auch beim Menschen) auf (49)  (50).

Glutathion schützt Betazellen der Bauchspeicheldrüse

Diabetes Typ II ist eine Erkrankung, welche moderne Gesundheitssysteme vor Herausforderungen stellt. Beeinflusst wird die Entstehung der Erkrankung durch die Fähigkeit der Beta-Zellen (β-Zellen), Insulin in ausreichender Menge zur Verfügung zu stellen (51). Die Medizin macht für eine verminderte Insulinproduktion oxidativen Stress verantwortlich, welcher durch ROS entsteht (deren Bildung in Verbindung mit erhöhten Glucosewerten steht) (52).

Eine Verbesserung der GSH-Verfügbarkeit führt – so die Ergebnisse verschiedener Studien – zu einer positiven Wirkung auf den Schutz der Beta-Zellen vor oxidativen Schäden (53) und verbessert die Insulinsensitivität (54). Vor dem Hintergrund dieser Ergebnisse vertreten Autoren die Ansicht, dass die Unterstützung der Glutathion-Synthese in der Prävention und Behandlung von Diabetes durchaus eine gewisse Aufmerksamkeit verdient.

Die zellschützende Wirkung von Glutathion auf die Bauchspeicheldrüse lässt sich auch an den Folgen beobachten, die sich durch einen Glutathion-Mangel entwickeln. Ein Forscherteam aus Polen konnte an Patienten mit unterschiedlich stark ausgeprägten Pankreatiden zeigen, dass das Ausmaß der oxidativen Lipiddegeneration zunimmt, sich auf der anderen Seite der GSH-Spiegel erniedrigt und die Aktivität der Glutathionsynthese-Enzyme verändert (55).

Glutathion und entzündliche Erkrankungen der Lunge

Asthma, Fibrosen oder akute Atemnotsyndrome stehen häufig mit entzündlichen Prozessen im Lungengewebe in Verbindung. Besonders chronische Verlaufsformen der Erkrankungen stehen nicht selten mit einem Ungleichgewicht aus pro- und antientzündlichen Faktoren in Verbindung. Glutathion spielt als primärer antioxidativer Schutz der Zellen hier eine große Rolle. Glutamatcysteinligase wird von einigen Autoren als limitierender Synthesefaktor angesehen – der durch entzündungsmodulierende Faktoren beeinflusst werden kann (56)  (57).

Es hat sich gezeigt, dass TNF-alpha GSH verbraucht und den Spiegel der oxidierten Variante erhöht. Gleichzeitig werden Faktoren aktiviert, welche auf Subeinheiten der Glutamatcysteinligase einwirken (58). Gegenwärtiger Forschungsgegenstand ist die Frage, inwiefern Glutathion als therapeutisches Mittel in der Behandlung chronischer Entzündungen des Lungengewebes aktiviert und gezielt eingesetzt werden kann (59).

GSH-Mangel bei Tumoren des Gastrointestinaltraktes

Biologie und Medizin haben Glutathion sowie die zur Glutathionsynthese dienenden Enzyme als wichtigen zellinternen Abwehrmechanismus gegen reaktive Sauerstoffspezies identifiziert. Inzwischen wird davon ausgegangen, dass ROS in der Entstehung verschiedener Krebserkrankungen eine nicht unwesentliche Rolle spielen.

Eine Studiengruppe aus Polen konnte anhand von Untersuchungen an Patienten mit gastrointestinalen Tumorerkrankungen signifikante Unterschiede zwischen dem GSH-Spiegel vor der operativen Behandlung und nach dem Eingriff aufzeigen. Parallel zu den Veränderungen der Glutathionkonzentration wurde ein Anstieg der Lipidperoxidation (oxidative Lipiddegeneration) beobachtet (60).

Stress verändert die GSH-Konzentration

Seit längerer Zeit vermuten Biologie und Medizin, dass Stress ein Kofaktor für das Entstehen verschiedener Krankheitsbilder ist. Es wird von einer vermehrten Bildung reaktiver Sauerstoffspezies ausgegangen. Dieser Zusammenhang würde zu einer Verringerung des GSH-Spiegels führen. Im Tierversuch haben indische Forscher einen entsprechenden Effekt tatsächlich nachweisen können.

Stress wurde auf die Versuchstiere durch Immobilisation ausgelöst. Nach sechs Stunden ließ sich eine Verringerung von Glutathion und Glutathion-S-Transferasen nachweisen. Gleichzeitig stieg die Konzentration degenerierter Fettsäuren an (61).

Schutz durch Glutathion für Nervenzellen

Nervenzellen haben in erster Linie die Funktion, Reize weiterzuleiten. Auf der einen Seite erfolgt die Reizleitung von außen nach innen – zum Beispiel im Zusammenhang mit Schmerzen (etwa bei Verbrennungen). Reizleitung funktioniert aber auch in die andere Richtung. Werden Zellen des Nervengewebes geschädigt, hat dies Folgen. Bekannt ist, dass oxidativer Stress eine Rolle in der Entstehung degenerativer Erkrankungen darstellt.

  1. GSH-Derivate bauen Zellschutz gegen ALS (Amyotrophe Lateralsklerose) auf
    In der Vergangenheit haben sich Wissenschaftler in ihrer Forschung häufig auf Glutathion konzentriert. Dessen antioxidative Wirkung baut einen Zellschutz gegen oxidative Stressfaktoren auf. Allerdings zeigt die Forschung, dass die Synthese und Reduktion von GSSG durch verschiedene Faktoren gestört werden kann.Neuere Arbeiten deuten auf eine Wirkung von GSH-Derivaten hin, welche diese limitierenden Faktoren umgehen und den Zellschutz – etwa im Zusammenhang mit TDP-43 (Transactive response DNA Binding Protein 43 kDa, wird mit der Entstehung von ALS-Varianten in Verbindung gebracht) – wieder aufbauen können (62).

  2. Glutathionmangel und Amyloidose
    Neurologische Schäden – die im weiteren Verlauf zu Erkrankungen wie Alzheimer bzw. Demenz führen können – werden bereits seit einigen Jahren mit oxidativem Stress in Verbindung gebracht. Dieser entsteht durch einen GSH-Mangel bzw. Störungen im Verhältnis GSH:GSSG. Studien an Patienten deuten auf einen Zusammenhang zwischen niedrigen GSH-Konzentrationen und erhöhtem Auftreten degenerierter Proteinverbindungen (Amyloidose) hin (63).Ein vermindertes Verhältnis zwischen reduziertem und oxidiertem Glutathion machen Studienautoren dafür verantwortlich, dass DNA für oxidativen Stress und dessen Auswirkungen deutlich anfälliger wird (64).

 

Glutathion schützt vor Schwermetallen wie Chrom

Die Aufnahme von Schwermetallen wird immer wieder mit der Entstehung verschiedener Erkrankungen – wie Krebs – in Verbindung gebracht. Zudem gelten diese Metalle häufig als giftig. Zellschäden können dann entstehen, wenn reaktive Spezies der Schwermetalle eindringen. Ein Vertreter ist das 6-wertige Chrom, dem karzinogene Eigenschaften zugeschrieben werden.

Im Tierversuch haben Wissenschaftler untersucht, wie sich das Chrom auf den oxidativen Stress, DNA-Schäden usw. auswirkt. Teil der Studie waren Untersuchungen, inwiefern Glutathion modulierend wirkt. Es ist in der Lage, gegenüber Chrom wirksam zu schützen (65).

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