Glutathion – Das Masterantioxidans der Zellen

Inhaltsverzeichnis

• Antioxidative Effekte von Glutathion
• Glutathion spielt eine entscheidende Rolle bei Entgiftungsprozessen
• Andere Funktionen von Glutathion im menschlichen Körper
• Bestimmte Krankheiten und Stresssituationen können die Körpereigenen Glutathion-Reserven erschöpfen
• Glutathion in der Nahrung und als Nahrungsergänzung
• Fazit

Antioxidative Effekte von Glutathion

Den Titel Master-Antioxidans wird nicht einfach so vergeben. Es gibt harte Konkurrenz. In den Zellen des menschlichen Körpers finden sich zahlreiche effektive Antioxidantien. Dazu gehören sowohl körpereigene (endogene) Antioxidantien als auch solche die über die Nahrung zugeführt wurden (exogene).

Zu den körpereigenen Antioxidantien gehören Enzyme wie die Superoxid-Dismutasen (SOD) und Katalasen sowie andere endogene Antioxidantien wie das Carnosin, Taurin, Spermidin oder Coenzym-Q10.

Wichtige Antioxidantien, die unser Körper nicht selbst bilden kann und über die Nahrung aufnehmen muss sind die Vitamine C, E, B2, A und K. Darüber hinaus finden sich in der Nahrung andere interessante Antioxidantien wie PQQ und zahlreiche sekundäre Pflanzenstoffe wie Carotinoide und Polyphenole.

Was macht Glutathion also so besonders?

Im Gegensatz zu anderen Antioxidantien weist Glutathion gleich mehrere Mechanismen auf und ist so auf mehreren Ebenen gleichzeitig gegen oxidativen Stress aktiv. Darüber hinaus steht dem Körper ein sehr effektives System zur Verfügung, um verbrauchtes Glutathion effizient zu regenerieren. Glutathion bietet daher einen sehr verlässlichen Schutz. Im Folgenden wird kurz auf die unterschiedlichen Mechanismen eingegangen:

Glutathion ist ein starkes direktes Antioxidans

Glutathion ist ein sogenannter Radikalfänger. Es ist in der Lage, reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und freie Radikale unschädlich zu machen und so die Zelle vor den negativen Folgen dieser aggressiven Moleküle zu bewahren¹.

Glutathion ist Substrat für antioxidative Enzyme

Neben den direkten antioxidativen Effekten nutzen bestimmte antioxidative Enzyme, die sogenannten Glutathion-Peroxidasen, das Glutathion als Substrat, um ihre schützenden Effekte zu vermitteln. Glutathion-Peroxidasen können das schädliche Wasserstoffperoxid und andere ROS-Spezies neutralisieren¹.

Glutathion regeneriert andere Antioxidantien

Beim Neutralisieren von freien Radialen durch Vitamin C und E werden diese Vitamine „verbraucht“ – das heißt in einen für den Körper nicht mehr nutzbaren Zustand versetzt. Glutathion ist in der Lage andere Antioxidantien wie Vitamin C und E zu regenerieren und so ihre antioxidative Funktion wieder herzustellen².

Glutathion bindet Schadstoffe

Glutathion hat die Fähigkeit viele Schadstoffe zu binden (dazu später mehr), die in freier Form zur Entstehung von oxidativem Stress beitragen können.

Dadurch verhindert Glutathion teilweise oxidativen Stress, bevor dieser entstehen kann.

Glutathion spielt eine entscheidende Rolle bei Entgiftungsprozessen

Die körpereigene Entgiftung wird in mehrere Stadien unterteilt.

Phase I ist die Umwandlung von körperfremden Stoffen durch eine ganze Reihe an Enzymen in der Leber.

Phase II ist die sog. Konjugation der dabei entstehenden Abbauprodukte oder anderer schwer wasserlöslicher Stoffe. Dabei werden diverse Stoffe wie Glucuronsäure oder Glutathion an die Abbauprodukte angeheftet, um diese wasserlöslicher zu machen und ihre toxische Eigenschaften abzuschwächen.

In Phase III erfolgt dann die Ausscheidung. Die Ausleitung verläuft klassisch über die Niere oder andere Transportwege wie zum Beispiel über die Galle.

Glutathion spielt eine wichtige Rolle bei der Biotransformation von (Schad)stoffen

In der Konjugation (Biotransformation Phase II) ist Glutathion einer der wichtigsten Stoffe, die an die Abbauprodukte diverser endogener und exogener Stoffe angehängt werden. Durch diese sogenannte Glutathionisierung können die modifizierten Stoffe in der Folge weiter abgebaut oder über die Niere bzw. Galle ausgeschieden werden.

Über diesen Weg werden sowohl giftige Fremdstoffe wie Schimmelpilzgifte (Aflatoxine) abgebaut, aber auch endogene Stoffwechselprodukte wie Prostaglandine oder Östrogene¹.

Glutathion entgiftet Formaldehyd

Besonders wichtig ist Glutathion beispielsweise für den Abbau des krebserregenden Formaldehyds. Formaldehyd ist ein Umweltgift, welches sich in Zigarettenrauch und zahlreichen Lebensmitteln findet, aber auch als Stoffwechselprodukt im Menschen entsteht.
Glutathion bindet das toxische Formaldehyd und bildet einen ungefährlichen Stoff, der effizient abgebaut werden kann³.

Glutathion und Alkoholkonsum

Beim Abbau von Alkohol entsteht das giftige Acetaldehyd. Acetaldehyd hat zahlreiche negative Auswirkungen auf den Körper. Es verursacht oxidativen Stress, stört biologische Prozesse und verbraucht große Mengen an Glutathion. Vor dem Trinken von Alkohol sind volle Glutathion-Speicher daher besonders sinnvoll⁴.

Glutathion bindet Schwermetalle

Darüber hinaus kann Glutathion über seine Schwefelgrupp e auch diverse Schwermetalle binden. Solange Schwermetalle an Glutathion gebunden sind, können sie nicht mit anderen zellulären Strukturen wie Enzymen interagieren und der Zelle daher vorrübergehend keinen Schaden zufügen.

Neben Glutathion haben auch weitere Substanzen, die Fähigkeit Schwermetalle zu binden, diskutiert werden hierbei z.B. Vitamin C, Taurin, Carnosin, Selen und alpha-Liponsäure.

Andere Funktionen von Glutathion im menschlichen Körper

Glutathion nicht nur als Antioxidans wichtig für unseren Körper, sondern hat deutlich vielfältigere Funktionen.

Glutathion ist ein zellulärer Speicher von L-Cystein

Die Verfügbarkeit der schwefelhaltigen Aminosäure L-Cystein ist häufig ein limitierender Faktor von biochemischen Prozessen (Taurin Produktion, Bildung von Proteinen (Proteinbiosynthese), …).

L-Cystein wird primär in der Leber aus L-Methionin gebildet und anschließend im Körper verteilt. Es kann nicht von den Körperzellen gespeichert werden und ist darüber hinaus ist ein oxidationsanfälliges, instabiles Molekül.

Da Glutathion in den meisten Zellen deutlich konzentrierter vorliegt als L-Cystein und der Körper L-Cystein bei Bedarf wieder aus Glutathion gewinnen kann, stellt Glutathion somit einen wichtigen zellulären L-Cystein-Speicher dar, um viele L-Cystein-abhängige Prozesse am Laufen zu halten⁷.

Glutathion ist wichtig für unser Immunsystem

Glutathion ist wichtig für eine effiziente Immunfunktion. Viele verschiedene Immunzellen sind funktionell von ausreichenden Glutathion-Werten abhängig und zeigen bei Glutathion-Mangel eine eingeschränkte oder Fehlerhafte Funktion. Darüber hinaus weist Glutathion modulatorische Effekte auf die Immunantwort auf, und kann die Immunantwort zugunsten der Abwehr viraler Erreger optimieren. Dadurch ist Glutathion besonders bei der Immunantwort gegen virale Infekte von Relevanz^1,8,9,10.

Glutathion hat weitere Aufgaben

Neben diesen bekannten Rollen hat Glutathion viele regulatorische Funktionen und stabilisierenden Einfluss auf zahlreiche biochemische Prozesse. So ist es wichtig für die Proteinsynthese und Proteinstabilität, Die Vermehrung von DNA, die Zellteilung und die Regulation des programmierten Zelltods. Kurz gesagt ist Glutathion wichtig für das Gleichgewicht zwischen vielen zellulären Prozessen (Homöostase)¹.

Bestimmte Krankheiten und Stresssituationen können die Körpereigenen Glutathion-Reserven erschöpfen

Situationen mit lang anhaltender starker oxidativer Belastung wie Infektionen, oder die chronische Belastung mit Umweltgiften können die Glutathion-Konzentration in den Zellen erschöpfen und immer weiter absenken. Ein ausreichender Glutathion-Pool ist jedoch für viele zelluläre Funktionen wichtig. Eine Erschöpfung des Glutathion-Pools stellt somit einen Risikofaktor für die Entstehung zahlreicher Krankheiten dar. Der Erhalt bzw. das wieder Auffüllen der körpereigenen Glutathion-Speicher wird daher bei vielen Indikationen als mögliche unterstützende Therapie diskutiert … (Krebs, Alzheimer, Infektionskrankheiten, etc. …)¹.

Glutathion in der Nahrung und als Nahrungsergänzung

Da Glutathion in allen tierischen und Pflanzlichen Zellen vorkommt, sind viele Lebensmittel gute Quellen für Glutathion. Die Aufnahmerate von Glutathion aus dem Darm ist jedoch sehr beschränkt, obwohl Transporter für Glutathion im menschlichen Verdauungstrakt identifiziert wurden¹¹. Zurückzuführen ist die geringe Bioverfügbarkeit auf die geringe Stabilität von Glutathion.

Glutathion wird während der Verdauung abgebaut

Über die Nahrung zugeführtes Glutathion ist sehr instabil gegenüber den sauren Bedingungen des Magens und wird im Dünndarm zudem enzymatisch abgebaut^12,13. Die orale Bioverfügbarkeit von Glutathion ist daher sehr niedrig. Eine Erhöhung der Glutathion-Konzentration durch Glutathion-Gabe funktioniert, bedarf aber dadurch durchaus hoher Mengen¹⁴.
Aufgrund der niedrigen Bioverfügbarkeit von Glutathion aus der Nahrung und klassischer Nahrungsergänzung stellt dieses Glutathion hauptsächliche eine Quelle für L-Cystein, Glycin und L-Glutaminsäure dar. Es gibt jedoch Möglichkeiten die Bioverfügbarkeit zu erhöhen.

Liposomales Glutathion als Nahrungsergänzung

Bewährte Möglichkeit die Bioverfügbarkeit zahlreicher Substanzen zu verbessern ist die „Verpackung“ in sogenannte Liposomen. Diese aus natürlichen Phospholipiden bestehenden „Schutzhüllen“ bewahren das verpackte Glutathion vor saurer Hydrolyse im Magen und dem enzymatischen Abbau im Darm. Liposomen bestehen aus dem gleichen Material wie die Zellmembranen unserer Darmzellen und können mit diesen verschmelzen. Dabei geben die Liposomen ihre wertvolle Fracht in das Zellinnere ab, ohne das der Inhalt jemals in Kontakt mit dem Milieu des Verdauungstrakts kommt.

Im Gegensatz zu klassischem Glutathion oder Glutathion aus der Nahrung hat liposomales Glutathion daher eine hervorragende Bioverfügbarkeit¹³.

Eine weiter Möglichkeit stellt die Supplementierung mit Vorstufen von Glutathion dar.

Fazit

Glutathion ist eine der wichtigsten Tools unseres Körpers, um sich gegen oxidativen Stress und giftige Substanzen zu schützen. Da bestimmte Situationen die körpereigenen Speicher rasant aufbrauchen, stellt bioverfügbares Glutathion ein nützliches Tool dar, um den Körper in solchen Situationen zu unterstützen.

Quellen

1. G. Wu, Y. Z. Fang, S. Yang, J. R. Lupton, and N. D. Turner, “Glutathione Metabolism and Its Implications for Health,” The Journal of Nutrition, vol. 134, no. 3, pp. 489–492, Mar. 2004, doi: 10.1093/JN/134.3.489.
2. H. J. Forman, H. Zhang, and A. Rinna, “Glutathione: Overview of its protective roles, measurement, and biosynthesis,” Molecular aspects of medicine, vol. 30, no. 1–2, p. 1, Feb. 2009, doi: 10.1016/J.MAM.2008.08.006.
3. R. H. KU, “ROLE OF GLUTATHIONE IN FORMALDEHYDE METABOLISM AND TOXICITY,” Texas Medical Center Dissertations (via ProQuest), Jan. 1985, Accessed: Dec. 17, 2021.
4. A. Simoni-Nieves, D. Clavijo-Cornejo, M. C. Gutiérrez-Ruiz, and L. E. Gomez-Quiroz, “Acetaldehyde Effects on Cellular Redox State,” The Liver, pp. 63–70, Jan. 2018, doi: 10.1016/B978-0-12-803951-9.00006-9.
5. N. Ballatori and T. W. Clarkson, “Dependence of biliary secretion of inorganic mercury on the biliary transport of glutathione,” Biochemical pharmacology, vol. 33, no. 7, pp. 1093–1098, Apr. 1984, doi: 10.1016/0006-2952(84)90519-7.
6. L. Kromidas, L. D. Trombetta, and I. S. Jamall, “The protective effects of glutathione against methylmercury cytotoxicity,” Toxicology letters, vol. 51, no. 1, pp. 67–80, 1990, doi: 10.1016/0378-4274(90)90226-C.
7. X. Yu and Y. C. Long, “Crosstalk between cystine and glutathione is critical for the regulation of amino acid signaling pathways and ferroptosis,” Scientific Reports 2016 6:1, vol. 6, no. 1, pp. 1–11, Jul. 2016, doi: 10.1038/srep30033.
8. D. Morris et al., “Glutathione and infection,” Biochimica et biophysica acta, vol. 1830, no. 5, pp. 3329–3349, May 2013, doi: 10.1016/J.BBAGEN.2012.10.012.
9. M. Diotallevi et al., “Glutathione Fine-Tunes the innate immune response toward antiviral pathways in a macrophage cell line independently of its antioxidant properties,” Frontiers in Immunology, vol. 8, no. SEP, p. 1239, Sep. 2017, doi: 10.3389/FIMMU.2017.01239/BIBTEX.
10. W. Droge and R. Breitkreutz, “Glutathione and immune function,” Proceedings of the Nutrition Society, vol. 59, no. 4, pp. 595–600, 2000, doi: 10.1017/S0029665100000847.
11. T. Iantomasi, F. Favilli, P. Marraccini, T. Magaldi, P. Bruni, and M. T. Vincenzini, “Glutathione transport system in human small intestine epithelial cells,” Biochimica et biophysica acta, vol. 1330, no. 2, pp. 274–283, Dec. 1997, doi: 10.1016/S0005-2736(97)00097-7.
12. T. M. Hagen, G. T. Wierzbicka, B. B. Bowman, T. Y. Aw, and D. P. Jones, “Fate of dietary glutathione: disposition in the gastrointestinal tract,” The American journal of physiology, vol. 259, no. 4 Pt 1, 1990, doi: 10.1152/AJPGI.1990.259.4.G530.
13. R. Sinha et al., “Oral supplementation with liposomal glutathione elevates body stores of glutathione and markers of immune function,” European journal of clinical nutrition, vol. 72, no. 1, pp. 105–111, Jan. 2018, doi: 10.1038/EJCN.2017.132.
14. J. P. Richie et al., “Randomized controlled trial of oral glutathione supplementation on body stores of glutathione,” European journal of nutrition, vol. 54, no. 2, pp. 251–263, Mar. 2015, doi: 10.1007/S00394-014-0706-Z.