Znížený intracelulárny glutatión (GSH) - Synevo
Táto analýza sa vykonáva v určitých centrách Synevo podľa nasledujúcich špecifikácií/podmienok:
Všeobecné informácie
Glutatión je tripeptid vyrobený z kyseliny glutámovej, glycínu a cysteínu. Je to najhojnejší intracelulárny tiol s nízkou molekulovou hmotnosťou, 85-90% je prítomný v cytosóle a zvyšok v rôznych orgánoch: mitochondrie, endoplazmatické retikulum, peroxizómy, nukleárna matrica.
V bunke glutatión existuje hlavne (> 98%) v redukovanej tiolovej forme (GSH), ale kvôli cysteínovým zvyškom, ktoré môžu byť ľahko neenzymaticky oxidované rôznymi elektrofilnými látkami (voľné radikály, reaktívne formy kyslíka a dusíka), je tiež prítomný v oxidovanej forme ako glutatión disiričitan (GSSG). Po syntéze je distribuovaný v intracelulárnych kompartmentoch a v extracelulárnom priestore na použitie inými bunkami a tkanivami. Pomer GSH/GSSG sa používa ako indikátor bunkového redoxného stavu a má hodnotu fyziologického stavu> 9. S výnimkou žlčových kyselín, ktoré môžu obsahovať až 10 mmol/l GSH, sú extracelulárne koncentrácie GSH relatívne nízke (2 - 20 mol/l v plazme) 1; 2 .
GSH sa syntetizuje vo všetkých eukaryotických bunkách, ale intracelulárna syntéza a premena GSH sa líšia medzi rôznymi bunkovými typmi a tkanivami (najvyššie koncentrácie sa nachádzajú v pečeni, erytrocytoch a leukocytoch). Syntéza je postupne katalyzovaná dvoma cytozolovými enzýmami: y-glutamyl-cysteínsyntázou (GCS) a glutatión-syntetázou, pričom hlavným producentom a exportérom GSH je pečeň. V prvej reakcii y-karboxylová skupina glutamátu reaguje s aminoskupinou cysteínu za vzniku peptidovej väzby, ktorá chráni GSH pred hydrolýzou iných intracelulárnych peptidáz. Aj keď y-glutamyl-cysteín môže byť tiež substrátom pre y-glutamylcyklotransferázu, syntéza GSH je v živočíšnych bunkách uprednostňovaná oveľa vyššou afinitou GSH syntetázy 1; 2 .
Za normálnych podmienok je bunková hladina GSH regulovaná dvoma hlavnými mechanizmami: jedným, ktorý riadi syntézu a druhým, ktorý riadi import z buniek. Koncentrácie GSH sú však ovplyvnené aj látkami alebo stavmi, ktoré menia redoxný stav a vedú k tvorbe konjugátov alebo komplexov S-glutatiónu alebo ktoré narúšajú distribúciu GSH v rôznych intracelulárnych orgánoch. Okrem toho sú hladiny bunkového glutatiónu významne znížené v reakcii na podvýživu bielkovín, oxidačný stres, hormonálne koncentrácie a rôzne patologické alebo fyziologické podmienky (tehotenstvo a cvičenie).
Rýchlosť syntézy GSH je do značnej miery riadená stupňom expresie a katalytickou aktivitou enzýmu y-glutamyl-cysteín syntetázy a bunkovou dostupnosťou cysteínu. Oxidačný stres, zápalové cytokíny, rakovina, chemoterapia, ionizujúce žiarenie, tepelný šok, inhibícia aktivity GCS, vyčerpanie GSH, konjugácia GSH, prostaglandíny A2, ťažké kovy, antioxidanty a inzulín zvyšujú transkripciu alebo aktivitu y-glutamyl-cysteín-syntázy (GC). -široká škála buniek. Naopak nedostatok bielkovín, dexametazón, erytropoetín, TNF-p, hyperglykémia a fosforylácia GCS znižujú transkripciu alebo aktivitu GCS 1; 2 .
Na rozdiel od syntézy, ktorá prebieha intracelulárne, degradácia glutatiónu prebieha výlučne v extracelulárnom priestore na povrchu buniek exprimujúcich ektoenzým y-glutamyltranspeptidázu (y-glutamyltransferáza alebo GGT). Je hojne zastúpený na apikálnom povrchu epitelu žlčových ciest a je jediným enzýmom, ktorý za fyziologických podmienok môže iniciovať katabolizmus molekúl obsahujúcich GSH a GSH (GSSG, S-glutatiónové konjugáty a glutatiónové komplexy). U dospelých je vysoká hladina γ-glutamyltransferázy konštitutívne exprimovaná aj v obličkách, črevách a nadsemenníku 1 .
Glutatión je zapojený do mnohých metabolických procesov a účinne eliminuje voľné radikály a ďalšie reaktívne formy kyslíka (hydroxylové radikály, lipidové peroxidy, dusitany peroxidy a H2O2) priamo a nepriamo prostredníctvom enzymatických reakcií. Ako substrát glutatiónperoxidázy detoxikuje telo prebytočných peroxidov v prípade oxidačného náboja. Glutatiónový systém je „zachytávacím systémom“ pre peroxidy vo vodnom metabolizme a peroxidy lipidov, ktoré sa natrvalo tvoria v bunke, a metabolizujú ich za tvorby vody a kyslíka. Poskytuje dôležitú ochranu mitochondriálnej a bunkovej membrány pred škodlivými účinkami reaktívnych foriem kyslíka (oxidačný stres), chráni terciárnu štruktúru bielkovín a aktivuje transport aminokyselín cez bunkovú membránu.
Glutatión sa podieľa na premene oxidovanej a neaktívnej formy vitamínov C a E na redukovanú formu 3 .
Reaguje s rôznymi elektrofilnými látkami, fyziologickými metabolitmi (estrogén, melanín, prostaglandíny a leukotriény) a xenobiotikami (brómbenzén a acetaminofén) za vzniku netoxických zlúčenín.
GSH tvorí s NO konjugát, S-nitrózo-glutatión, ktorý je potom rozpustený tioredoxínovým systémom. NO aj GSH sú potrebné pre hepatálny účinok činidiel snímajúcich inzulín, čo naznačuje ich zásadnú úlohu pri regulácii použitia lipidov, glukózy a aminokyselín na bunkovej úrovni. .
Zvýšenie produkcie NO zvýšením aktivity NO syntázy vedie k inhibícii GCS a deplécii GSH v cytokínových a neurónom aktivovaných makrofágoch. V tomto ohľade môžu glukozamín, taurín, polynenasýtené mastné kyseliny, fytoestrogény, polyfenoly, karotenoidy a zinok, ktoré inhibujú NO syntázu, zabrániť alebo zmierniť vyčerpanie GSH v bunkách. Naopak strava s vysokým obsahom nasýtených tukov, mastných kyselín s dlhým reťazcom, LDL, kyseliny linolovej a železa, ktorá zvyšuje aktivitu NO syntázy, môže zvýšiť stratu GSH z buniek.
GSH je navyše nevyhnutný na aktiváciu T lymfocytov a polymorfonukleárnych leukocytov, ako aj na produkciu cytokínov, a preto riadi funkciu leukocytov s cieľom vyvinúť rýchlu a účinnú imunitnú odpoveď. Štúdie in vitro a in vivo navyše ukazujú, že GSH inhibuje infekciu chrípkovým vírusom.
Glutatión hrá dôležitú úlohu aj pri spermatogenéze a dozrievaní spermií 2 .
Dôležitosť GSH pri výskyte niektorých chorôb je pravdepodobne najlepšie ilustrovaná množstvom stavov pozorovaných u pacientov s vrodenými chybami v metabolizme GSH. Tieto genetické chyby sú pomerne zriedkavé, ale keď sa vyskytnú, môže byť výsledok dramatický a môže dôjsť k úmrtiu in utero 1 .
Úloha glutatiónu na bunkovej úrovni je zhrnutá v susednej tabuľke 2 .
Odporúčania pre stanovenie intracelulárneho glutatiónu - zmeny v homeostáze GSH pri vírusových infekciách, syndróm získanej imunodeficiencie, novotvary, obsah xenobiotík/ťažkých kovov, arterioskleróza (lipidové peroxidy), niektoré autoimunitné ochorenia (SLE, reumatoidná artritída) a neurodegeneratívne choroby. Normalizácia hladiny glutatiónu 3 sa ukázala ako prospešná pri týchto ochoreniach .
Výcvik pacientov - najlepšie na prázdny žalúdok (na prázdny žalúdok) 3 .
Odobratý exemplár - krv príde 3 .
Zberová nádoba - vacutainer obsahujúci heparín ako antikoagulant 3 .
Skúšobný objem - 10 ml ser 3 .
Príčiny odmietnutia dôkazov - hemolyzovaný exemplár 3 .
Vyskúšajte stabilitu - krv musí doraziť do 24 hodín do laboratória, kde sa test vykonáva, a počas tejto doby sa musí uchovávať pri izbovej teplote. Chladenie vzorky je kontraindikované 3
Príčiny odmietnutia dôkazov - vzorky, ktoré prekročili rozsah stability, chladené alebo zmrazené vzorky 3 .
Metóda - prietoková cytometria - stanovenie glutatiónu v monocytoch, T lymfocytoch a NK bunkách; použije sa nefluorescenčná zlúčenina GSH GreenTM, ktorá sa stáva intenzívne fluoreskujúcou reakciou s intracelulárnym tiolom 3 .
Referenčné hodnoty
Bunky NK CD16/56:> 722 mfi;
mfi = priemerná intenzita fluorescencie 3 .
Interpretácia výsledkov
Je dôležité si uvedomiť, že zmena pomeru GSH/GSSG na oxidovaný stav aktivuje niekoľko signálnych dráh, čím sa zníži bunková proliferácia a zvýši sa apoptóza. Oxidačný stres teda hrá kľúčovú úlohu v patogenéze mnohých chorôb, vrátane rakoviny, zápalu, pálenia záhy, záchvatov, Alzheimerovej choroby, Parkinsonovej choroby, kosáčikovitých chorôb, chorôb pečene, cystickej fibrózy, HIV/AIDS, AMI, mŕtvice a cukrovky. cukor 2 .
Ako je uvedené vyššie, udržiavanie adekvátnych hladín GSH, obratu a oxidačného stavu sú dôležité pre normálny vývoj bunkových funkcií a zmeny v týchto procesoch spôsobujú rôzne patológie. Nedostatok GSH sa prejavuje zvýšenou náchylnosťou na oxidačný stres a výsledné poškodenie sa považuje za kľúčový krok pri vzniku a progresii viacerých chorôb. Naopak, vysoké hladiny GSH, zvýšená antioxidačná kapacita a odolnosť voči oxidačnému stresu sú pozorované u mnohých typov nádorových buniek 1 .
1. Nazzareno Ballatori, Suzanne M. Krance, Sylvia Notenboom, Shujie Shi, Kim Tieu a Christine L. Hammond. Glutatiónová dysregulácia a etiológia a progresia ľudských chorôb. In Biol Chem. 390 (3): 191–214, 2009.
2. Guoyao Wu, Yun-Zhong Fang, Sheng Yang, Joanne R. Lupton a Nancy D. Turner. Glutatiónový metabolizmus a jeho dôsledky pre zdravie. V J. Nutr. 134: 489–492, 2004.
3. Laboratórium Synevo. Konkrétne odkazy na použitú technológiu spracovania 2011. Typ odkazu: Katalóg.