Glutathion

Strukturformel ⓘ
Allgemeines
Name	Glutathion
Andere Namen	2-Amino-5-{[1-((carboxymethyl)amino)-1-oxo-3-sulfanylprop-2-yl]amino}-5-oxovaleriansäure; γ-L-Glutamyl-L-cysteinyl-glycin; GSH; ECG; GLUTATHIONE (INCI);
Summenformel	C10H17N3O6S
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	200-725-4
ECHA-InfoCard	100.000.660
PubChem	124886
DrugBank	DB00143
Eigenschaften
Molare Masse	307,33 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	185–195 °C
Löslichkeit	löslich in Wasser (100 g·l−1 bei 20 °C) und Dimethylformamid
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze
Toxikologische Daten	5000 mg·kg−1 (LD50, Maus, oral)
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Glutathion ⓘ
Bezeichnungen
	Bevorzugter IUPAC-Name (2S)-2-Amino-5-({(2R)-1-[(Carboxymethyl)amino]-1-oxo-3-sulfanylpropan-2-yl}amino)-5-oxopentansäure
	Andere Bezeichnungen γ-L-Glutamyl-L-cysteinylglycin; (2S)-2-Amino-4-({(1R)-1-[(Carboxymethyl)carbamoyl]-2-sulfanylethyl}carbamoyl)butansäure
Bezeichner
CAS-Nummer	70-18-8 ;
3D-Modell (JSmol)	Interaktives Bild;
Abkürzungen	GSH
ChEBI	CHEBI:16856 ;
ChEMBL	ChEMBL1543 ;
ChemSpider	111188 ;
Arzneimittelbank	DB00143 ;
IUPHAR/BPS	6737;
KEGG	C00051 ;
MeSH	Glutathion
PubChem CID	124886;
UNII	GAN16C9B8O ;
	InChI InChI=1S/C10H17N3O6S/c11-5(10(18)19)1-2-7(14)13-6(4-20)9(17)12-3-8(15)16/h5-6,20H,1-4,11H2,(H,12,17)(H,13,14)(H,15,16)(H,18,19)/t5-,6-/m0/s1 Schlüssel: RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N ;
	SMILES C(CC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(=O)O)[C@@H](C(=O)O)N;
Eigenschaften
Chemische Formel	C10H17N3O6S
Molekulare Masse	307,32 g-mol-1
Schmelzpunkt	195 °C (383 °F; 468 K)
Löslichkeit in Wasser	Leicht löslich
Löslichkeit in Methanol, Diethylether	Unlöslich
Pharmakologie
ATC-Code	V03AB32 (WHO)
	Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa). verifizieren (was ist ?) Infobox Referenzen

Glutathion (GSH) ist ein Antioxidans in Pflanzen, Tieren, Pilzen und einigen Bakterien und Archaeen. Glutathion ist in der Lage, Schäden an wichtigen Zellbestandteilen zu verhindern, die durch reaktive Sauerstoffspezies wie freie Radikale, Peroxide, Lipidperoxide und Schwermetalle verursacht werden. Es ist ein Tripeptid mit einer Gamma-Peptid-Bindung zwischen der Carboxylgruppe der Glutamat-Seitenkette und Cystein. Die Carboxylgruppe des Cysteinrestes ist über eine normale Peptidbindung an Glycin gebunden. ⓘ

Glutathion (GSH), auch γ-L-Glutamyl-L-cysteinylglycin, ist ein Tripeptid, das aus den drei Aminosäuren Glutaminsäure, Cystein und Glycin gebildet wird. Es ist in fast allen Zellen in hoher Konzentration enthalten und gehört zu den wichtigsten als Antioxidans wirkenden Stoffen im Körper. Gleichzeitig ist es eine Reserve für Cystein. Es handelt sich bei Glutathion nicht um ein echtes Tripeptid, da die Amidbindung zwischen Glutaminsäure und Cystein über die γ-Carboxygruppe der Glutaminsäure ausgebildet wird und nicht über die α-Carboxygruppe wie bei einer echten Peptidbindung. ⓘ

Actinobakterien produzieren Mycothiol anstelle von Glutathion. ⓘ

Biosynthese und Vorkommen

Die Biosynthese von Glutathion erfolgt in zwei Adenosintriphosphat-abhängigen Schritten:

Zunächst wird Gamma-Glutamylcystein aus L-Glutamat und Cystein synthetisiert. Diese Umwandlung erfordert das Enzym Glutamat-Cystein-Ligase (GCL, Glutamat-Cystein-Synthase). Diese Reaktion ist der geschwindigkeitsbeschränkende Schritt der Glutathionsynthese.
Anschließend wird Glycin an das C-terminale Ende von Gamma-Glutamylcystein angefügt. Diese Kondensation wird von der Glutathionsynthetase katalysiert. ⓘ

Während alle tierischen Zellen in der Lage sind, Glutathion zu synthetisieren, hat sich die Glutathion-Synthese in der Leber als wesentlich erwiesen. GCLC-Knockout-Mäuse sterben innerhalb eines Monats nach der Geburt, weil die hepatische GSH-Synthese fehlt. ⓘ

Die ungewöhnliche Gamma-Amid-Bindung in Glutathion schützt es vor der Hydrolyse durch Peptidasen. ⓘ

Vorkommen

Glutathion ist das am häufigsten vorkommende Thiol in tierischen Zellen und liegt zwischen 0,5 und 10 mM. Es ist im Zytosol und in den Organellen vorhanden. ⓘ

Der Mensch synthetisiert Glutathion, aber einige Eukaryonten tun dies nicht, darunter einige Vertreter der Fabaceae, Entamoeba und Giardia. Die einzigen bekannten Archaeen, die Glutathion herstellen, sind Halobakterien. Einige Bakterien, wie die Cyanobakterien und Pseudomonadota, können Glutathion biosynthetisieren. ⓘ

Biochemische Funktion

Glutathion liegt in reduzierter (GSH) und oxidierter (GSSG) Form vor. Das Verhältnis von reduziertem Glutathion zu oxidiertem Glutathion in den Zellen ist ein Maß für den zellulären oxidativen Stress, wobei ein erhöhtes GSSG-zu-GSH-Verhältnis auf einen größeren oxidativen Stress hindeutet. In gesunden Zellen und Geweben liegen mehr als 90 % des gesamten Glutathionpools in der reduzierten Form (GSH) vor, der Rest in der Disulfidform (GSSG). ⓘ

Im reduzierten Zustand ist die Thiolgruppe des Cysteinylrestes eine Quelle für ein reduzierendes Äquivalent. Dabei wird Glutathiondisulfid (GSSG) gebildet. Der oxidierte Zustand wird durch NADPH in den reduzierten Zustand umgewandelt. Diese Umwandlung wird durch die Glutathion-Reduktase katalysiert:

NADPH + GSSG + H₂O → 2 GSH + NADP⁺ + OH- ⓘ

Aufgaben

Antioxidans

GSH schützt die Zellen, indem es reaktive Sauerstoffspezies neutralisiert (d. h. reduziert). Diese Umwandlung wird durch die Reduktion von Peroxiden veranschaulicht:

2 GSH + R₂O₂ → GSSG + 2 ROH (R = H, Alkyl)

und mit freien Radikalen:

GSH + R^. → 0,5 GSSG + RH ⓘ

Regelung

Neben der Deaktivierung von Radikalen und reaktiven Oxidantien ist Glutathion am Thiolschutz und an der Redoxregulierung von zellulären Thiolproteinen unter oxidativem Stress beteiligt, und zwar durch die S-Glutathionylierung von Proteinen, eine redoxregulierte posttranslationale Thiolmodifikation. Die allgemeine Reaktion beinhaltet die Bildung eines unsymmetrischen Disulfids aus dem zu schützenden Protein (RSH) und GSH:

RSH + GSH + [O] → GSSR + H₂O ⓘ

Glutathion wird auch zur Entgiftung von Methylglyoxal und Formaldehyd eingesetzt, toxischen Stoffwechselprodukten, die bei oxidativem Stress entstehen. Diese Entgiftungsreaktion wird durch das Glyoxalase-System durchgeführt. Glyoxalase I (EC 4.4.1.5) katalysiert die Umwandlung von Methylglyoxal und reduziertem Glutathion in S-D-Lactoyl-Glutathion. Glyoxalase II (EC 3.1.2.6) katalysiert die Hydrolyse von S-D-Lactoyl-Glutathion zu Glutathion und D-Milchsäure. ⓘ

Es hält exogene Antioxidantien wie die Vitamine C und E in ihrem reduzierten (aktiven) Zustand. ⓘ

Stoffwechsel

Unter den zahlreichen Stoffwechselprozessen, an denen es beteiligt ist, ist Glutathion für die Biosynthese von Leukotrienen und Prostaglandinen erforderlich. Es spielt eine Rolle bei der Speicherung von Cystein. Glutathion verstärkt die Funktion von Citrullin im Rahmen des Stickoxidzyklus. Es ist ein Cofaktor und wirkt auf die Glutathionperoxidase. ⓘ

Konjugation

Glutathion erleichtert den Metabolismus von Xenobiotika. Die Enzyme der Glutathion-S-Transferase katalysieren die Konjugation von Glutathion an lipophile Xenobiotika und erleichtern deren Ausscheidung oder weiteren Stoffwechsel. Der Konjugationsprozess wird am Beispiel des Stoffwechsels von N-Acetyl-p-Benzochinonimin (NAPQI) veranschaulicht. NAPQI ist ein reaktiver Metabolit, der durch die Wirkung von Cytochrom P450 auf Paracetamol (Acetaminophen) entsteht. Glutathion konjugiert mit NAPQI, und das resultierende Ensemble wird ausgeschieden. ⓘ

Potenzielle Neurotransmitter

Glutathion bindet zusammen mit oxidiertem Glutathion (GSSG) und S-Nitrosoglutathion (GSNO) an die Glutamat-Erkennungsstelle der NMDA- und AMPA-Rezeptoren (über deren γ-Glutamyl-Anteile). GSH und GSSG können Neuromodulatoren sein. In millimolaren Konzentrationen können GSH und GSSG auch den Redoxzustand des NMDA-Rezeptorkomplexes modulieren. Glutathion bindet und aktiviert ionotrope Rezeptoren, wodurch es zu einem Neurotransmitter werden könnte. ⓘ

GSH aktiviert den purinergen P2X7-Rezeptor der Müller-Glia, was zu akuten Kalziumtransienten und zur Freisetzung von GABA sowohl aus retinalen Neuronen als auch aus Gliazellen führt. ⓘ

In Pflanzen

In Pflanzen ist Glutathion an der Stressbewältigung beteiligt. Es ist ein Bestandteil des Glutathion-Ascorbat-Zyklus, eines Systems, das giftiges Wasserstoffperoxid reduziert. Es ist die Vorstufe von Phytochelatinen, Glutathion-Oligomeren, die Schwermetalle wie Cadmium chelatisieren. Glutathion ist für eine wirksame Abwehr von Pflanzenpathogenen wie Pseudomonas syringae und Phytophthora brassicae erforderlich. Die Adenylylsulfatreduktase, ein Enzym des Schwefelassimilationsweges, verwendet Glutathion als Elektronendonator. Andere Enzyme, die Glutathion als Substrat verwenden, sind Glutaredoxine. Diese kleinen Oxidoreduktasen sind an der Blütenentwicklung, an der Salicylsäure und an der Signalisierung der Pflanzenabwehr beteiligt. ⓘ

Bioverfügbarkeit und Supplementierung

Die systemische Bioverfügbarkeit von oral aufgenommenem Glutathion ist gering, da das Tripeptid das Substrat von Proteasen (Peptidasen) des Verdauungskanals ist und es keinen spezifischen Träger für Glutathion auf der Ebene der Zellmembran gibt. In einer anderen Studie berichteten Forscher, dass eine langfristige Glutathion-Supplementierung Schutz vor oxidativen Schäden bietet. In dieser Studie erhöhte eine orale GSH-Supplementierung von 500 mg nicht nur das erythrozytäre GSH, sondern verringerte auch das 8-OHdG innerhalb von drei Monaten bei älteren (über 55 Jahre alten) Diabetikern erheblich. ⓘ

Da eine direkte Supplementierung von Glutathion nicht immer erfolgreich ist, kann die Zufuhr von Rohstoffen, die zur Bildung von GSH verwendet werden, wie Acetylcystein und Glycin, zur Erhöhung des Glutathionspiegels wirksamer sein. Andere Antioxidantien wie Ascorbinsäure (Vitamin C) können ebenfalls synergistisch mit Glutathion wirken und eine Erschöpfung beider verhindern. Der Glutathion-Ascorbat-Zyklus, der Wasserstoffperoxid (H₂O₂) entgiftet, ist ein sehr spezifisches Beispiel für dieses Phänomen. ⓘ

Die orale Einnahme von Gamma-Glutamylcystein erhöht nachweislich den Glutathionspiegel in den Zellen. ⓘ

Verbindungen wie N-Acetylcystein (NAC) und Alpha-Liponsäure (ALA, nicht zu verwechseln mit der nicht verwandten Alpha-Linolensäure) sind beide in der Lage, den Glutathionspiegel zu regenerieren. Insbesondere NAC wird häufig zur Behandlung einer Überdosis Paracetamol verwendet, einer Art von potenziell tödlicher Vergiftung, die zum Teil auf eine starke Verarmung des Glutathionspiegels zurückzuführen ist. Es ist ein Vorläufer von Cystein. ⓘ

Calcitriol (1,25-Dihydroxyvitamin D₃), der aktive Metabolit von Vitamin D₃, der in der Niere aus Calcifediol synthetisiert wird, erhöht den Glutathionspiegel im Gehirn und scheint ein Katalysator für die Glutathionproduktion zu sein. Es dauert etwa zehn Tage, bis der Körper Vitamin D₃ in Calcitriol umgewandelt hat. ⓘ

S-Adenosylmethionin (SAMe), ein Co-Substrat, das an der Übertragung von Methylgruppen beteiligt ist, erhöht nachweislich auch den zellulären Glutathion-Gehalt bei Personen, die an einem krankheitsbedingten Glutathion-Mangel leiden. ⓘ

Ein niedriger Glutathiongehalt wird häufig bei Auszehrung und negativer Stickstoffbilanz beobachtet, wie sie bei Krebs, HIV/AIDS, Sepsis, Traumata, Verbrennungen und sportlichem Übertraining auftreten. Niedrige Werte werden auch bei Hungerperioden beobachtet. Es wird angenommen, dass diese Effekte durch die höhere glykolytische Aktivität beeinflusst werden, die mit Kachexie einhergeht und die aus einem reduzierten Niveau der oxidativen Phosphorylierung resultiert. ⓘ

Bestimmung von Glutathion

Ellman-Reagenz und Monobromobiman

Reduziertes Glutathion kann mit Ellman-Reagenz oder Bimanderivaten wie Monobromobiman sichtbar gemacht werden. Die Monobromobiman-Methode ist empfindlicher. Bei diesem Verfahren werden die Zellen lysiert und die Thiole mit einem HCl-Puffer extrahiert. Die Thiole werden dann mit Dithiothreitol reduziert und mit Monobromobiman markiert. Monobromobiman wird nach der Bindung an GSH fluoreszierend. Die Thiole werden dann mittels HPLC getrennt und die Fluoreszenz mit einem Fluoreszenzdetektor quantifiziert. ⓘ

Monochlorbiman

Bei Monochlorbiman erfolgt die Quantifizierung durch konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie, nachdem der Farbstoff auf lebende Zellen aufgebracht wurde. Dieses Quantifizierungsverfahren beruht auf der Messung der Fluoreszenzänderungsraten und ist auf Pflanzenzellen beschränkt. ⓘ

CMFDA wurde auch fälschlicherweise als Glutathionsonde verwendet. Im Gegensatz zu Monochlorbiman, dessen Fluoreszenz bei der Reaktion mit Glutathion zunimmt, ist die Fluoreszenzzunahme von CMFDA auf die Hydrolyse der Acetatgruppen in den Zellen zurückzuführen. Obwohl CMFDA mit Glutathion in Zellen reagieren kann, spiegelt der Fluoreszenzanstieg diese Reaktion nicht wider. Daher sollten Studien, in denen CMFDA als Glutathion-Sonde verwendet wird, überdacht und neu interpretiert werden. ⓘ

ThiolQuant Grün

Die größte Einschränkung dieser auf Bimane basierenden Sonden und vieler anderer berichteter Sonden besteht darin, dass diese Sonden auf irreversiblen chemischen Reaktionen mit Glutathion beruhen, wodurch diese Sonden nicht in der Lage sind, die Glutathion-Dynamik in Echtzeit zu überwachen. Kürzlich wurde die erste auf reversiblen Reaktionen basierende Fluoreszenzsonde - ThiolQuant Green (TQG) - für Glutathion vorgestellt. ThiolQuant Green kann nicht nur hochauflösende Messungen des Glutathionspiegels in einzelnen Zellen unter einem konfokalen Mikroskop durchführen, sondern auch in der Durchflusszytometrie zur Durchführung von Massenmessungen eingesetzt werden. ⓘ

RealThiol

Die RealThiol (RT)-Sonde ist eine auf einer reversiblen Reaktion basierende GSH-Sonde der zweiten Generation. Einige Hauptmerkmale von RealThiol: 1) Sie hat eine viel schnellere Vorwärts- und Rückwärtsreaktionskinetik als ThiolQuant Green, was eine Echtzeitüberwachung der GSH-Dynamik in lebenden Zellen ermöglicht; 2) für die Färbung in zellbasierten Experimenten wird nur mikromolares bis submikromolares RealThiol benötigt, was eine minimale Beeinträchtigung des GSH-Spiegels in den Zellen bewirkt; 3) es wurde ein Cumarin-Fluorophor mit hoher Ausbeute eingesetzt, so dass das Hintergrundrauschen minimiert werden kann; und 4) die Gleichgewichtskonstante der Reaktion zwischen RealThiol und GSH wurde so fein abgestimmt, dass sie auf physiologisch relevante GSH-Konzentrationen reagiert. RealThiol kann zur Messung des Glutathionspiegels in einzelnen Zellen unter Verwendung eines hochauflösenden konfokalen Mikroskops verwendet werden, aber auch in der Durchflusszytometrie zur Durchführung von Massenmessungen im Hochdurchsatzverfahren eingesetzt werden. ⓘ

Es wurde auch eine auf Organellen ausgerichtete RT-Sonde entwickelt. Eine auf Mitochondrien ausgerichtete Version, MitoRT, wurde berichtet und bei der Überwachung der Dynamik des mitochondrialen Glutathions sowohl unter dem konfokalen Mikroskop als auch bei der FACS-basierten Analyse demonstriert. ⓘ

Glutathion-Sonden auf Proteinbasis

Ein weiterer Ansatz, der die Messung des Glutathion-Redoxpotentials mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung in lebenden Zellen ermöglicht, basiert auf der Redox-Bildgebung unter Verwendung des redoxsensitiven grün fluoreszierenden Proteins (roGFP) oder des redoxsensitiven gelb fluoreszierenden Proteins (rxYFP). Da die physiologische Konzentration von GSSG sehr niedrig ist, ist es schwierig, sie genau zu messen. Die GSSG-Konzentration reicht von 10 bis 50 μM in allen festen Geweben und von 2 bis 5 μM im Blut (13-33 nmol pro Gramm Hb). Das Verhältnis von GSH zu GSSG in Ganzzellextrakten wird auf 100 bis 700 geschätzt. Diese Verhältnisse stellen jedoch eine Mischung aus den Glutathion-Pools unterschiedlicher Redoxzustände aus verschiedenen subzellulären Kompartimenten dar (z. B. mehr oxidiert im ER, mehr reduziert in der mitochondrialen Matrix). In vivo kann das Verhältnis von GSH zu GSSG mit subzellulärer Genauigkeit mit Hilfe von Redox-Sensoren auf der Basis von fluoreszierenden Proteinen gemessen werden, die im Zytosol Verhältnisse von 50.000 bis 500.000 ergeben haben, was bedeutet, dass die GSSG-Konzentration im pM-Bereich gehalten wird. ⓘ

Glutathion und menschliche Krankheiten

Umfassende Berichte über die Bedeutung von Glutathion bei menschlichen Krankheiten sind regelmäßig in medizinischen Fachzeitschriften mit Peer-Review erschienen. Es wurden kausale Zusammenhänge zwischen dem GSH-Stoffwechsel und Krankheiten wie Diabetes, Mukoviszidose, Krebs, neurodegenerativen Erkrankungen, HIV und Alterung nachgewiesen. Es gibt eine Reihe von Erklärungen dafür, warum die GSH-Verarmung bei diesen Krankheiten mit oxidativem Stress verbunden ist. ⓘ

Krebs

Ist ein Tumor erst einmal entstanden, kann ein erhöhter Glutathionspiegel die Krebszellen schützen, indem er ihnen eine Resistenz gegen Chemotherapeutika verleiht. Das antineoplastische Senfmedikament Canfosfamid wurde der Struktur von Glutathion nachempfunden. ⓘ

Mukoviszidose

Mehrere Studien über die Wirksamkeit von inhaliertem Glutathion bei Mukoviszidose wurden mit gemischten Ergebnissen abgeschlossen. ⓘ

Alzheimer-Krankheit

Obwohl extrazelluläre Amyloid-beta-Plaques (Aβ), neurofibrilläre Tangles (NFT), Entzündungen in Form von reaktiven Astrozyten und Mikroglia und der Verlust von Neuronen übereinstimmende pathologische Merkmale der Alzheimer-Krankheit (AD) sind, ist ein mechanistischer Zusammenhang zwischen diesen Faktoren nicht klar. Obwohl sich die meisten Forschungsarbeiten in der Vergangenheit auf fibrilläres Aβ konzentriert haben, wird jetzt davon ausgegangen, dass lösliche oligomere Aβ-Spezies bei Alzheimer von großer pathologischer Bedeutung sind. Eine Hochregulierung von GSH könnte schützend gegen die oxidativen und neurotoxischen Wirkungen von oligomerem Aβ wirken. ⓘ

Eine Verarmung der geschlossenen Form von GSH im Hippocampus könnte ein potenzieller Biomarker für die Frühdiagnose von Alzheimer sein. ⓘ

Verwendungen

Weinherstellung

Der Glutathiongehalt im Most, der ersten Rohform des Weins, bestimmt die Bräunung bzw. den Karamellisierungseffekt bei der Herstellung von Weißwein, indem er die durch enzymatische Oxidation als Reaktionsprodukt der Trauben entstehenden Kaffeoylweinsäurechinone abfängt. Seine Konzentration im Wein kann durch UPLC-MRM-Massenspektrometrie bestimmt werden. ⓘ

Kosmetika

Glutathion ist der häufigste Wirkstoff, der durch den Mund eingenommen wird, um die Haut aufzuhellen. Es kann auch in Form einer Creme verwendet werden. Ob es tatsächlich funktioniert, ist seit 2019 unklar. Wegen möglicher Nebenwirkungen bei intravenöser Anwendung rät die philippinische Regierung von einer solchen Anwendung ab. ⓘ

Funktion

Cystein-Reserve

Am bekanntesten ist GSH als Hauptstoff des reduktiven Pools. Eine konstante Versorgung mit Cystein ist unentbehrlich für die Proteinsynthese, aber Cystein ist reaktionsfreudig und geht in aerober Umgebung durch Oxidation zu Cysteinsulfin- und -sulfonsäure ständig irreversibel verloren. GSH stellt somit auch eine Notreserve für die Aminosäure Cystein dar. Außerdem wird es zur Taurinsynthese verwendet. ⓘ

Im menschlichen Blutplasma sind etwa drei Gramm Cystein in Form von GSH enthalten, was einer Reserve für drei Tage entspricht. ⓘ

Biotransformation

GSH spielt eine wichtige Rolle in Phase II der Biotransformation schädlicher Stoffe. Mit GSH konjugierte Stoffe sind gewöhnlich besser wasserlöslich und können über die Niere ausgeschieden werden. Dabei katalysiert die meist im Zytosol lokalisierte Glutathion-S-Transferase die Reaktion von GSH mit elektrophilem Kohlenstoff. Dabei können Halogen-, Sulfat-, Sulfonat-, Phosphat- und Nitro-Gruppen durch Glutathion substituiert werden. Des Weiteren kann GSH an aktivierte Doppelbindungen addiert werden und reaktive Epoxidringe öffnen. Die toxifizierende (giftende) Wirkung umfasst die Aktivierung von vicinalen Dihaloalkanen unter Bildung eines hochreaktiven Episulfoniumringes sowie eine β-Lyase vermittelte Überführung der GSH-Konjugate in der Niere zu reaktiven Verbindungen. ⓘ

Weitere Funktionen

In Pflanzen, Nematoden, Algen und Pilzen dient das Glutathion auch als Substrat für die Synthese von Phytochelatinen, die wie Metallothioneine eine wichtige Rolle bei der Bindung von Schwermetallen spielen. ⓘ

Eine weitere Aufgabe erfüllt Glutathion bei der Synthese bestimmter Leukotriene, wie zum Beispiel bei der Synthese von Leukotrien C4. Aus Leukotrien A4 entsteht mithilfe der Glutathion-S-Transferase Leukotrien C4. ⓘ

Geschichte

Als Frederick Gowland Hopkins 1921 ein cysteinhaltiges Peptid in Hefe und Tierzellen beschrieb und Glutathion nannte, war man zunächst der Ansicht, es handele sich um γ-Glutamylcystein. Erst Harington und Mead konnten 1935 durch Totalsynthese die später vermutete tatsächliche Struktur bestätigen. ⓘ

Nahrungsergänzungsmittel

Aufgrund seiner antioxidativen Wirkung wird Glutathion als Nahrungsergänzungsmittel verkauft. Die Bioverfügbarkeit von über die Nahrung zugeführtem Glutathion wird im Allgemeinen als sehr gering eingeschätzt, wurde aber im April 2013 durch eine Studie des Penn State College an 54 Studenten mit positivem Ergebnis untersucht. Parenterale Zufuhr erhöht den GSH-Spiegel in den Zellen. Ein potentieller gesundheitlicher Nutzen Glutathions, beispielsweise als Anti-Krebsmittel oder als Mittel in der Altershemmung, muss noch wissenschaftlich in klinischen Studien nachgewiesen werden. Eine Stimulierung der Glutathionproduktion in der Leber durch Gabe von Acetylcystein (als Cysteindonor) wird in einer Stellungnahme der EFSA aus dem Jahr 2004 mit möglichen gesundheitlichen Risiken bei gesunden Kontrollpersonen in Verbindung gebracht. ⓘ

Als umstrittenes „Krebsmittel“ wurde Glutathion in einem als Mischung mit Anthocyanen unter dem Namen Recancostat comp. verkauften Präparat Mitte der 1990er Jahre bekannt. ⓘ