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Glutathion: Masterantioxidans der Zellen – Ein Überblick

Inhaltsverzeichnis

Was ist Glutathion?

Glutathion ist ein lebensnotwendiges Tripeptid (die kleinere Einheit eines Proteins), das aus drei Aminosäuren aufgebaut ist: L Glutaminsäure, L-Cystein und Glycin.

Da L-Cystein eine schwefelhaltige Aminosäure ist, wird Glutathion chemisch auch zu den sog. Schwefelalkoholen (Thiolen) gezählt.

Der Unterschied von reduziertem Glutathion (GSH) und oxidiertem Glutathion (GSSG)

Im Körper liegt Glutathion in einer gesunden Zelle zu ca. 90 % in seiner reduzierten Form (GSH) und zu ca. 10 % in seiner oxidierten Form (GSSG) vor.

Nur in der reduzierten Form kann Glutathion seiner Funktion als Antioxidans nachgehen. Die oxidierte Form entspricht dagegen der verbrauchten Form von Glutathion, nachdem es freie Radikale neutralisiert hat. Eine Verschiebung dieses Mengenverhältnisses in den Zellen kann labormedizinisch erfasst werden und deutet auf eine hohe Belastung durch freie Radikale hin.

Glutathion kann entweder vom Körper selbst gebildet oder über die Nahrung bzw. spezifische Ergänzungspräparate im Falle von erhöhten Bedarfen aufgenommen werden.

Körpereigene Glutathion-Bildung in Leber und Schutz der Zellen vor freien Radikalen

Die körpereigene Glutathion-Produktion findet dabei vorzugsweise in der Leber statt, wo es für die Entgiftungsfunktion benötigt wird. In allen anderen Zellen des Körpers schützt es diese vor allem durch seine antioxidativen Eigenschaften vor den schädigenden Auswirkungen freier Radikale.

Glutathion als zentraler Ausgangspunkt für viele antioxidative Effekte

Glutathion ist an nahezu allen antioxidativen Prozessen des Körpers beteiligt. Es arbeitet sowohl allein als auch mit anderen antioxidativ wirkenden Enzymen, den sog. Glutathion-Peroxidasen, zusammen, um freie Radikale im Körper zu neutralisieren.

Als weitere Besonderheit ist Glutathion in der Lage, die antioxidativ wirkenden Vitamine C und E zu recyclen und damit den körpereigenen Schutz durch Antioxidantien um ein Vielfaches zu erhöhen.

Starkes, direktes Antioxidans

Dabei schützt Glutathion durch die Neutralisation freier Radikale unmittelbar die Zellen in ihrem Zellinnenraum vor den negativen Folgen dieser aggressiven Moleküle 1.

Andernfalls drohen Schädigung von Proteinen, Enzymen, Erbgut (DNA) sowie strukturelle Schäden an den Zellmembranen, die weitreichende Folgen für die Gesundheit haben können.

Gut zu wissen: Was sind Antioxidantien?

Antioxidantien sind chemische Verbindungen, die als Elektronen-Donatoren (Ladungsüberträger) für freie Radikale fungieren und diese dadurch unschädlich für den Körper machen.

Diese freien Radikale entstehen zum einen natürlicherweise im Zuge unterschiedlicher Stoffwechselprozesse des Körpers, zum anderen aber auch vermehrt durch äußere Faktoren wie Stress sowie eine allgemein ungesunde Ernährungs- und Lebensweise.

Freie Radikale befinden sich von Natur aus in einem Elektronen-Ungleichgewicht; ähnlich einer Waage, welche auf einer Seite mehr Gewicht trägt und deshalb in Schieflage steht. Um dies auszugleichen, bedienen sie sich an Elektronen von Körperzellen. Je nach Vorkommen der freien Radikale können das beispielsweise Elektronen aus Herz-, Leber- oder Nervenzellen sein. Aber auch DNA, Enzyme oder Blutbestandteile werden von freien Radikalen als Elektronenquelle genutzt. Im Zuge des Elektronenraubs können diese Strukturen unterschiedlich stark geschädigt werden oder sogar absterben. Passiert dies in großem Maße, können allerlei (schwere) Erkrankungen durch den oxidativen Stress entstehen.

Antioxidantien stoppen diesen Prozess, indem sie freien Radikalen bereitwillig eines ihrer Elektronen abgeben und somit die Körperzellen schützen.

Kooperation mit anderen antioxidativen Enzymen

Glutathion ist nicht nur eines der stärksten, direkten Antioxidantien. Es ist auch Co-Substrat der sog. Glutathion-Peroxidasen, einer Gruppe von Enzymen, die gefährliche Wasserstoffperoxide unschädlich machen, die im Rahmen von Stoffwechselvorgängen in jeder Zelle anfallen.

Glutathion-Peroxidasen vermitteln die Elektronenübertragung von Glutathion auf freie Radikale

Die Enzyme fungieren dabei wie eine automatische Werkbank, auf der Bestandteile von einem Bauteil auf das andere übertragen werden.

Die Glutathion-Peroxidasen entnehmen dabei Glutathion (GSH) ein geladenes Teilchen in Form von Wasserstoff (H) und übertragen es auf die aggressiven Wasserstoffperoxid-Moleküle, die sonst versuchen würden, anderweitig ein geladenes Teilchen aus bestehenden Körperzellen, dem Erbgut (DNA) oder Enzymen zu entziehen. Durch den Ladungsausgleich werden die Wasserstoffperodix-Moleküle in harmloses Wasser umgewandelt und Glutathion selbst wird oxidiert (GS-) bzw. „verbraucht“ 1.

Glutathion-Peroxidasen schützen die Organe und Blutzellen vor oxidativem Stress

Glutathion-Peroxidasen und Glutathion sind im ganzen Körper verteilt und kommen besonders in den Bereichen vor, in denen viele körpereigene Radikale gebildet werden und daher ihr ausgleichender Schutz besonders benötigt wird.

Höchste Glutathion-Peroxidasen-Konzentration im Blut und in der Leber

So sind die höchsten Konzentrationen im Blut und in der Leber zu finden. Denn gerade das wertvolle Eisen, das als wesentlicher Bestandteil von Hämoglobin in den roten Blutkörperchen für den Sauerstofftransport benötigt wird, kann durch freie Radikale leicht oxidiert werden.

Zudem fördert das in der Leber gespeicherte Eisen ebenfalls die Radikalbildung. Daher ist hier die neutralisierende Aufgabe der Antioxidantien zum Schutz der Leberzellen besonders wichtig.

Lunge, Herz, Niere und Schilddrüse benötigen Glutathion

Dazu enthalten auch die Lunge, die Nieren, das Herz und die Schilddrüse hohe Mengen an Glutathion-Peroxidasen und Glutathion.

Besonders das Herz hat einen hohen Energie- und damit auch Sauerstoffverbrauch. Dabei entstehen immer wieder radikalische Sauerstoffverbindungen; so wie auch in der Schilddrüse. Hier werden vermehrt Sauerstoffradikale bei der Zusammensetzung der Schilddrüsenhormone freigesetzt.

Glutathion-Peroxidasen sind selenabhängig
Glutathion-Peroxidasen funktionieren nur, wenn außer Glutathion auch die Versorgung mit dem Spurenelement Selen ausreicht.

Regeneration anderer Antioxidantien

Neben seinen eigenen vielfältigen antioxidativen Funktionen im Körper bereichert Glutathion den Organismus noch mit einer weiteren Fähigkeit: Es ist in Zusammenarbeit mit der Glutathion-Peroxidase in der Lage, die Vitamine C und E zu regenerieren und so ihre antioxidative Funktion wieder herzustellen 2.

Beim Neutralisieren von freien Radikalen durch die Vitamine C und E werden diese Vitamine „verbraucht“, d.h. in einen für den Körper nicht mehr nutzbaren Zustand versetzt. Glutathion hilft durch seine Recycling-Funktion, den Verbrauch von Vitamin C und E einzusparen, und unterstützt damit die Vielfalt und ausreichende Verfügbarkeit an Antioxidantien im Körper.

Der Körper regeneriert verbrauchtes Glutathion selbst

Glutathion spielt dabei sowohl als Antioxidans als auch bei der Regeneration anderer Antioxidantien eine so zentrale Rolle für den menschlichen Organismus, dass der Körper ein eigenes System entwickelt hat, um Glutathion selbst regenerieren zu können und damit wiederverwendbar zu machen.

Das Glutathion (GSH), das bei seiner Neutralisierungsarbeit als Antioxidans im Körper verbraucht wird, bleibt als oxidiertes Glutathion (GS-) zurück. Damit dieses oxidierte Glutathion (GS-) wieder in einen neutralen Zustand kommt, verbindet es sich mit einem weiteren oxidierten Glutathion (GS-) über eine Disulfidbrücke zum sog. Glutathiondisulfid (kurz: GS-SG).

Um aus dieser Verbindung wieder zwei aktive Glutathion-Moleküle zu erhalten, greift der Körper auf ein Enzym zurück, die sog. Glutathionreduktase. Diese heftet zwei Wasserstoff-Atome (H) an die GS-SG Verbindung. Dadurch trennt sich die Verbindung wieder und es entstehen zwei vollständig regenerierte und einsatzbereite GSH (Glutathion).

Glutathion kann auch durch andere Antioxidantien regeneriert werden

Darüber hinaus kann Glutathion auch durch andere Antioxidantien regeneriert werden, wie beispielsweise die schwefelhaltige Fettsäure R-Alpha-Liponsäure (kurz: R-ALA), die verbrauchtem Glutathion ein Elektron abgeben kann.

Glutathion unterstützt die Leber bei der Schadstoffausleitung

Wie bereits erwähnt, erfüllt Glutathion auch eine wichtige Funktion bei der Ausleitung von Schadstoffen.

Es besitzt die Fähigkeit, viele verschiedene Stoffe, Gifte und auch überschüssige Hormone zu binden, die zum Teil einen direkten negativen Einfluss auf den Körper haben. Teilweise sind Giftstoffe aber auch Auslöser für die Freisetzung von freien Radikalen und erhöhtem oxidativem Stress.

Schadstoffentgiftung in der Leber

Um die Konzentration gefährlicher Schadstoffe im Körper zu verringern, übernimmt die Leber die wichtige Entgiftungsarbeit. Dabei ist sie auf Hilfsstoffe wie Glutathion angewiesen.

Denn im Rahmen der Entgiftung werden in der Leber nicht-ausscheidbare Stoffe durch chemische Umwandlungsprozesse ausscheidbar gemacht (sog. Biotransformation). Hier ist Glutathion ein wichtiger Bindungspartner, mit dessen Hilfe die Stoffe umgewandelt werden können.

Durch die sog. Glutathionisierung (Anbindung von Glutathion) können die modifizierten Stoffe in der Folge weiter abgebaut oder über die Niere bzw. den Galle-Darm-Weg ausgeschieden werden.

Neutralisierung von Schimmelpilz-, Bakteriengiften und überschüssigen Hormonen

Über diesen Prozess werden auch Fremdstoffe wie gefährliche Schimmelpilzgifte (Aflatoxine) oder auch von Bakterien (z.B. von Borrelien) ausgeschiedene Stoffwechselgifte abgebaut.

Schimmelpilzgifte können vor allem über die Luft oder Nahrungsmittel in den Körper gelangen. Besonders in Getreide oder Nüssen können teilweise hohe Konzentrationen davon auftreten. Sie begünstigen die Entstehung von Krebszellen im Körper und greifen die Leber an.

Aber auch überschüssige, nicht mehr benötigte Hormone wie Prostaglandine oder Östrogene stellen im Körper ein Problem dar. Sie werden erst durch die Anheftung von Glutathion neutralisiert und können danach ausgeschieden werden 1.

Gut zu wissen: Die Entgiftungsphasen im menschlichen Körper
Die körpereigene Entgiftung wird in mehrere Phasen unterteilt:

  • Phase I: Umwandlung von körperfremden Stoffen durch Einführung bestimmter „funktioneller Gruppen“ mittels einer ganzen Reihe von Enzymen in der Leber. Diese funktionellen Gruppen im Rahmen einer chemischen Verbindung verändern die Eigenschaften der körperfremden Stoffe derart, dass sie im Falle der Leberentgiftung besser ausscheidbar für den Körper werden.
  • Phase II: Sog. Konjugation der dabei entstandenen Abbauprodukte aus Phase I oder anderer schwer wasserlöslicher Stoffe. Dabei werden an die „funktionellen Gruppen“ aus Phase I diverse körpereigene Stoffe wie Glucuronsäure oder Glutathion an die Abbauprodukte angeheftet. Dadurch werden sie wasserlöslicher und können über das Blut ausgeleitet werden. Zudem wird über die Bindung ihre toxische Wirkung abgeschwächt.
  • Phase III: Ausscheidung bzw. Ausleitung über die Niere oder andere Transportwege wie zum Beispiel über die Galle und den Darm.

Entgiftung von Formaldehyd

Auch das schädliche Formaldehyd wird mit Hilfe von Glutathion abgebaut. Formaldehyd ist ein Umweltgift, welches sich in Zigarettenrauch oder auch in Wohnräumen durch die Verwendung bestimmter Bodenbeläge oder sogar Textilien findet. Es entsteht aber auch als Stoffwechselprodukt im Menschen.

Glutathion ist in der Lage, Formaldehyd zu binden und in einen ungefährlichen Stoff umzuwandeln, der effizient weiter abgebaut und aus dem Körper ausgeschleust werden kann 3.

Bindung von Schwermetallen

Weiterhin kann Glutathion über seine Schwefelgruppe auch diverse Schwermetalle binden. Solange diese an Glutathion gebunden sind, können sie nicht mit anderen zellulären Strukturen interagieren und die Zelle schädigen.

Gut zu wissen: Gebunden heißt im Falle von Schwermetallen noch nicht ausgeleitet
Schwermetalle, die durch Glutathion oder andere Chelatoren (Stoffe, die Metalle in ihrem Inneren einhüllen) gebunden werden, sind noch nicht ausgeleitet. Eine Ausleitung von Schwermetallen ist kompliziert und sollte fachlich betreut werden.
Untersuchungen konnten jedoch mehrfach belegen, dass die toxischen Effekte der Schwermetalle, wie z.B. oxidativer Stress, nach der Anheftung an Schwermetallbinder abgemildert werden konnten 4.


Neben Glutathion haben auch weitere Substanzen die Fähigkeit, Schwermetalle zu binden. In der aktuellen Forschung sind besonders Vitamin C, Taurin, Carnosin, Selen und R-Alpha-Liponsäure (ALA) vielversprechende Kandidaten. Die aktuellen Ergebnisse dazu sind jedoch noch nicht sehr aussagekräftig.

Glutathion und Alkoholkonsum

Darüber hinaus unterstützt Glutathion auch die Entgiftungsarbeit des Körpers nach Alkoholkonsum.
Denn beim Abbau von Alkohol entsteht Acetaldehyd. Dieses verursacht oxidativen Stress und stört biologische Prozesse. Bei seinem Abbau werden große Mengen Glutathion verbraucht, weshalb ein Auffüllen der Glutathionspeicher vor Alkoholkonsum sinnvoll sein kann 5.

Glutathion sorgt für ein ausbalanciertes Immunsystem

Neben seiner Entgiftungsfunktion ist Glutathion auch wichtig für eine angemessene Immunreaktion. Verschiedene Immunzellen sind von Glutathion abhängig und zeigen bei Glutathionmangel eine eingeschränkte oder fehlerhafte Wirkung.

So hat Glutathion einen Einfluss auf die Anzahl an ausgeschütteten T-Helferzellen, welche Fremdstoffe (Viren, Bakterien) erkennen und Informationen darüber an die anderen Immunzellen weitergeben. Ebenso beeinflusst Glutathion die Funktion der Makrophagen (Fresszellen, welche Viren und Bakterien einhüllen und vernichten) und hält die Menge an ausgeschütteten Immunzellen in Balance.

Beruhigung eines hyperreaktiven Immunsystems

Eine ausreichende Glutathionversorgung stellt sicher, dass der Körper die angemessene Menge an Immunzellen produzieren kann und gleichzeitig weniger Überreaktionen entstehen.

So können z.B. auch chronische Entzündungsreaktionen und dauerhaft erhöhte Zytokin- (Entzündungsmarker) Ausschüttungen über Glutathion gedrosselt werden 1, 6–8.

Glutathion dient als L-Cystein-Vorratsspeicher

Da Glutathion aus den drei Aminosäuren L Glutaminsäure, Glycin und L-Cystein aufgebaut wird, kann es dem Körper auch als Vorratsspeicher für diese Bausteine dienen.

In einer Mangel- oder erhöhten Bedarfssituation wird Glutathion wieder auseinander gebaut und die Aminosäuren können anderweitig verwendet werden.

L-Cystein verleiht Proteinen ihre Struktur und Funktionalität

Hierbei wird oftmals das schwefelhaltige L-Cystein gebraucht. Es sorgt durch seine Schwefelgruppe für besonders feste Verbindungen und gewährleistet damit exakt aufgebaute und funktionsfähige Strukturen.

So erhalten Proteine (wie z.B. Enzyme, Immunzellen, Faserproteine in Sehnen und Muskeln) ihre spezielle Form und Funktionalität vor allem durch L-Cystein.

Freies L-Cystein wird schnell abgebaut

Primär wird L-Cystein in der Leber aus L-Methionin gebildet und anschließend im Körper verteilt. Allerdings kann es von den Körperzellen als reines L-Cystein nicht gespeichert werden und wird auch bei seinem Transport über die Blutbahn schnell z.B. durch freie Radikale beschädigt.

Eingebunden in Glutathion liegt L-Cystein bereits breitflächig und in größeren Mengen im Körper verteilt vor und kann durch den Abbau von Glutathion direkt am Bedarfsort rückgewonnen und eingesetzt werden 9.

Krankheiten und Stress können die Glutathionreserven abschöpfen

Außergewöhnliche Situationen mit langanhaltender starker oxidativer Belastung wie Infektionen oder chronische Belastung mit Umweltgiften können jedoch die Glutathion-Konzentration innerhalb der Zellen leicht auszehren.

Ein Mangel dieses herausragenden Antioxidans wirkt sich dabei negativ auf das ganze antioxidative Schutzsystem des Körpers aus, mit weitreichenden Folgen für die Gesundheit. Aus diesem Grund wird auch der Erhalt bzw. das Wiederauffüllen der körpereigenen Glutathionspeicher bereits bei vielen Krankheitsindikationen sowie bei Krebs und Alzheimer angewendet 1.

Glutathion in der Nahrung und als Nahrungsergänzung

Da Glutathion in allen tierischen und pflanzlichen Zellen vorkommt, sind viele Lebensmittel gute Quellen für Glutathion. Dazu zählen beispielsweise Kohlsorten, Broccoli, Zucchini, Spinat, Spargel, Kartoffeln, Tomaten sowie Avocados, Wassermelonen, Nüsse, Fleisch und Fisch.

Nahrungsergänzungsmittel zum gezielten Auffüllen der Glutathionspeicher

Lange Zeit war man der Auffassung, dass Glutathion bei oraler Verabreichung durch die sauren Bedingungen im Magen und den enzymatischen Abbau im Dünndarm weitestgehend zerstört wird und deshalb nur intravenös verabreicht werden könne 10, 11.

Mittlerweile wurde jedoch erfolgreich in klinischen Studien gezeigt, dass auch die orale Zufuhr dieses wichtigen Nährstoffs wirksam die körpereigenen Glutathionspeicher erhöhen und die Funktion des Immunsystems verbessern kann 12, 13.
Zudem wurden spezielle Transporter für Glutathion im menschlichen Körper entdeckt, die auf die Glutathionaufnahme spezialisiert sind 14.

Liposomales Glutathion als Nahrungsergänzung

Darüber hinaus gibt es auch verfahrenstechnische Möglichkeiten, die Bioverfügbarkeit von Glutathion zu erhöhen.

Bewährt hat sich dabei die „Umhüllung“ mit sogenannten Liposomen. Diese aus natürlichen Fetten bestehenden „Schutzhüllen“ bewahren das Glutathion vor der Magensäure und dem enzymatischen Abbau im Darm.

Gut zu wissen: Die Funktion von Liposomen
Liposomen bestehen aus dem gleichen Material wie die Zellmembranen der Darmzellen (Phospholipide) und können mit diesen verschmelzen. Dabei geben sie ihre wertvolle Fracht in das Zellinnere ab, ohne dass der Inhalt in Kontakt mit dem Milieu des Verdauungstrakts kommt.

Im Gegensatz zu klassischem Glutathion oder Glutathion aus der Nahrung hat liposomales Glutathion daher eine hervorragende Bioverfügbarkeit 11.

Nahrungsergänzung über die Glutathion-Vorstufe N-Acetyl-L-Cystein (NAC)

Eine weitere Möglichkeit stellt die Supplementierung mit Vorstufen von Glutathion wie N-Acetyl-L-Cystein (NAC) dar. NAC stellt dem Körper L-Cystein als Baustein für Glutathion zur Verfügung.

Fazit

Glutathion ist eines der wertvollsten Werkzeuge des Körpers, mit denen er sich gegen oxidative Schädigungen und giftige Substanzen schützen kann. Eine ausreichende Glutathionversorgung ist für viele zelluläre Funktionen wichtig und eine Erschöpfung des Glutathionspeichers ist ein Risikofaktor für die Entstehung zahlreicher Krankheiten. Glutathion und seine Bestandteile sind daher zur Aufrechterhaltung der vielen ineinandergreifenden Prozesse im Körper unerlässlich 1.

Quellen

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  2. H. J. Forman, H. Zhang, and A. Rinna, “Glutathione: Overview of its protective roles, measurement, and biosynthesis”, Mol Aspects Med, vol. 30, no. 1–2, p. 1, Feb. 2009, doi: 10.1016/J.MAM.2008.08.006. [Accessed: Dec. 14, 2021]
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  4. L. Kromidas, L. D. Trombetta, and I. S. Jamall, “The protective effects of glutathione against methylmercury cytotoxicity”, Toxicol Lett, vol. 51, no. 1, pp. 67–80, 1990, doi: 10.1016/0378-4274(90)90226-C. [Accessed: Dec. 17, 2021]
  5. 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.
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  8. 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. [Accessed: Dec. 17, 2021]
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  13. J. P. Richie et al., “Randomized controlled trial of oral glutathione supplementation on body stores of glutathione”, European Journal of Nutrition 2014 54:2, vol. 54, no. 2, pp. 251–263, May 2014, doi: 10.1007/S00394-014-0706-Z. [Accessed: Jul. 20, 2022]
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Klaudius Breitkopf

Sportökonom

„Als erfahrener Sportökonom weiß ich, dass Ernährung und Sport einfach zusammengehören. Dabei spielt die Qualität der Lebensmittel eine große Rolle. Aus diesem Grund bieten wir unseren Mitgliedern die Nahrungsergänzungen von Lebenskraftpur an.“