2) окисленный глутатион
3) глюкуроновая кислота
4) аскорбиновая кислота
Восстановленный глутатион (GSH) — трипептид γ-глутамил-цистеинил-глицин, содержащий реакционноспособную тиоловую группу цистеина. Он является главным внутриклеточным редокс-буфером: поддерживает восстановленное состояние белковых тиоловых групп, обезвреживает активные формы кислорода и органические перекиси, ограничивая перекисное окисление липидов и повреждение клеточных мембран.
GSH участвует также в биотрансформации ксенобиотиков как субстрат реакций II фазы. При участии глутатион-S-трансфераз он конъюгирует электрофильные метаболиты лекарственных веществ, токсикантов и продуктов их окисления; образующиеся конъюгаты становятся более водорастворимыми и выводятся с желчью или мочой. В антиоксидантной системе глутатионпероксидаза расходует GSH для восстановления перекиси водорода и липидных гидроперекисей, превращая его в окисленную форму — GSSG.
Соотношение GSH/GSSG отражает редокс-состояние клетки. Окисленный глутатион не является основным восстанавливающим субстратом, поскольку образуется в процессе обезвреживания окислителей и регенерируется до GSH глутатионредуктазой с использованием NADPH. Глюкуроновая кислота и аскорбиновая кислота также участвуют в детоксикации и антиоксидантной защите, но не объединяют столь непосредственно реакции нейтрализации окислителей, поддержания тиолового гомеостаза и конъюгации ксенобиотиков.
| Компонент или реакция | Основная функция | Механизм и диагностико-биологическое значение |
|---|---|---|
| Восстановленный глутатион (GSH) | Антиоксидантная защита и конъюгация ксенобиотиков | Донор электронов в реакциях с перекисями; связывает электрофильные метаболиты через глутатион-S-трансферазы; поддерживает внутриклеточный тиоловый редокс-гомеостаз |
| Глутатионпероксидаза | Удаление перекисей | Восстанавливает H2O2 и липидные гидроперекиси до воды и соответствующих спиртов с расходованием GSH |
| Окисленный глутатион (GSSG) | Продукт окисления GSH | Накопление GSSG и снижение соотношения GSH/GSSG указывают на усиление окислительного стресса; GSSG регенерируется глутатионредуктазой |
| Глутатионредуктаза и NADPH | Восстановление пула GSH | Катализирует превращение GSSG в две молекулы GSH, обеспечивая постоянное восполнение восстановительного ресурса клетки |
| Глюкуроновая кислота | Конъюгация в реакциях II фазы биотрансформации | В составе UDP-глюкуроновой кислоты присоединяется к гидроксильным, карбоксильным и аминогруппам веществ; повышает их гидрофильность, но не выполняет функцию основного внутриклеточного тиолового антиоксиданта |
| Аскорбиновая кислота | Низкомолекулярный антиоксидант | Восстанавливает свободные радикалы и участвует в регенерации других антиоксидантов, однако не является универсальным субстратом глутатион-зависимой конъюгации ксенобиотиков |
Снижение запасов GSH повышает чувствительность клеток к лекарственным токсикантам, окислителям и ишемически-реперфузионному повреждению. Особенно уязвимы печень, эритроциты и ткани с высокой интенсивностью микросомального окисления. Состояние глутатионовой системы оценивают по концентрации GSH, GSSG и их соотношению, а также по активности ферментов его метаболизма. Поэтому именно восстановленный глутатион рассматривается как ключевой клеточный субстрат, связывающий антиоксидантную защиту с биотрансформацией ксенобиотиков.