Роль глутатиона в процессах детоксикации

Биосинтез глутатиона происходит во всех клетках, а катаболизм преимущественно в клетках почек. Внутриклеточный пул включает его восстановленную и окисленную формы, смешанные дисульфиды, тиоэфиры.

Глутатион поддерживает функциональную активность биологических мембран; участвует в механизмах передачи нервного импульса, синтезе белка и ДНК, в синтезе простагландинов, в модулировании конформационного состояния белковых молекул, за счет этого участвует в регуляции активности ферментов и в механизмах транспорта аминокислот. Однако наиболее существенной функцией глутатиона является участие его в процессах детоксикации ксенобиотиков. Этот трипептид прямо или косвенно участвует в функционировании всех звеньев системы детоксикации.

В первой фазе детоксикации уровень глутатиона имеет существенное значение для действия цитохрома Р-450. Взаимосвязь их реализуется на уровне восстановленных эквивалентов НАДФН, необходимых как для глутатионредуктазы, так и для цитохрома Р-450.

Важную роль во взаимодействии цитохрома Р-450 и глутатиона играют процессы перекисного окисления. Глутатион устраняет избыток перекисных соединений при действии Se-зависимой или Se-независимой Глутатион-пероксидаз. Таким образом, осуществляется защита цитохрома Р-450 от пов-реждающего действия активных форм кислорода и перекисных соединений.

Между глутатионом и цитохромом существуют двойные взаимосвязи: конкурентные – через общий фонд НАДФН, который расходуется редуктазами глутатиона и цитохрома, и пополняется в глюкозо-6-фосфатдегидрогеназной реакции пентозофосфатного цикла, и реципроктные – через продукты восстановления молекулярного кислорода, побочно продуцирующиеся при функционировании цитохрома Р-450.

Помимо прямого взаимодействия глутатиона и цитохрома существует и опосредованное влияние глутатиона на действие микросомальных монооксигеназ. Метаболизм ксенобиотиков при определенных уровнях их воздействия на организм сопровождается активацией микросомальных монооксигеназ за счет индукции. В процессах интенсификации синтеза белка принимает участие глутатион, поддерживая оптимальный уровень внутри-клеточного пула аминокислот, обеспечивая их транспорт через клеточную мембрану, восстанавливая дисульфидные связи в белковых молекулах и участвуя в синтезе предшественников ДНК.

Во второй фазе детоксикации ксенобиотиков глутатион участвует в образовании конъюгатов. Эти реакции катализируется глутатион-S-трансферазами. Глутатион участвует в реакциях дегалогенизации, замещения лабильных нитрогрупп или сульфатов. Он взаимодействует с эпоксидами, веществами с ненасыщенными связями, с органическими фосфатами, тиоцианатами, поли- и гетероциклическими соединениями и т. д. Принципиально важно присутствие глутатион-S-трансферазы в эритроцитах. Это открывает возможности детоксикации экзогенных гидрофильных соединений уже на первых этапах их проникновения в организм. Конъюгаты глутатиона активно транспортируются через мембрану эритроцитов.

Глутатион занимает центральное место и в третьем звене системы детоксикации – в антирадикальной и антиперекисной защите.

Следует отметить участие глутатиона и во внемикросомальной биотрансформации ксенобиотиков (например, метилртути, формальдегида).