Az étrendi glicin sebességkorlátozó a glutation-szintézishez, és széles körű lehet az egészségvédelem lehetősége

Mark F. McCarty

1 Katalitikus élettartam, Carlsbad, Kalifornia

James H. O'Keefe

2 Kardiológiai Osztály, Közép-Amerikai Szívintézet, Saint Luke's Health System, Kansas City, MO

James J. DiNicolantonio

2 Kardiológiai Osztály, Közép-Amerikai Szívintézet, Saint Luke's Health System, Kansas City, MO

Absztrakt

Háttér:

A glutation egy kulcsfontosságú antioxidáns, amely ellenzi a hidrogén-peroxid gyulladásgátló jelzését. A sejtszintű glutationszint növelése széles körben hasznos lehet az oxidatív stressz által vezérelt rendellenességek megelőzésében és kezelésében. Ehhez kiegészítő N-acetil-ciszteint alkalmaztak. A kiegészítő glicin szintén elősegítheti a glutation szintézisét?

Mód:

A vonatkozó szakirodalom áttekintését a PubMed segítségével végeztük el.

Eredmények:

A szöveti glicinszint alacsonyabb, mint a glutation-szintetáz Michaelis-állandója (Km). Ha a glicin rendelkezésre állása túl alacsony ahhoz, hogy a glutation szintézis normális sebessége fennmaradjon, a gamma-glutamilcisztein szöveti szintjének következményes emelkedése az alternatív metabolitja, az 5-L-oxoprolin vizeletürítésének növekedéséhez vezet. Az a tény, hogy ennek a metabolitnak a vizelettel történő kiválasztása megnövekszik a vegetáriánusoknál és másoknál, akik viszonylag alacsony fehérjetartalmú étrendet fogyasztanak, határozottan arra utal, hogy az étrendi glicin sebességkorlátozó lehet a glutation szintézisében normálisan táplált emberekben. Ezenkívül számos állatkísérletben beszámoltak arról, hogy a kiegészítő glicin növeli a szöveti glutation szintjét. A glicin a porfirinek, purinok, kreatin, szarkozin és epesók bioszintetikus prekurzora; agonista a glicinnel zárt kloridcsatornákhoz és koagonista az N-metil-D-aszpartát receptorokhoz; gátolja a fehérje glikációt; és növeli a piruvát, a hidrogén-peroxid hatékony eltávolítójának májtermelését. A kiegészítő glicin potenciálisan javíthatja az endotheliális funkciókat, megakadályozhatja a szív hipertrófiáját, elősegítheti a metabolikus szindróma ellenőrzését, megelőzheti a cukorbetegség szövődményeit, csillapíthatja a gyulladást, megvédheti a májat és elősegítheti a hatékony alvást.

Következtetés:

Klinikai kutatások indokolják a kiegészítő glicin glutationszintre és különféle egészségügyi rendellenességekre gyakorolt hatásának értékelését.

BEVEZETÉS

A redukált glutation az aszkorbát mellett a sejtek két legkiemelkedőbb antioxidánsának egyike; koncentrációja az alacsony millimoláris tartományban van. A redukált glutation azon túl, hogy védelmet nyújt a nem specifikus oxidáns károsodásokkal szemben, és elektrondonorként működik a glutation-peroxidáz és a glutaredoxin számára, megfordítja a hidrogén-peroxid által közvetített prooxidatív jelátvitelt, amely számos egészségügyi rendellenességben kiemelkedő kórokozó szerepet játszik. a xenobiotikumok konjugációja és kiválasztása. Ennek a kulcsfontosságú antioxidánsnak a szintje csökken az öregedési folyamat során.4 Ezért gyakorlati stratégiákra van szükség a szöveti glutationszint optimalizálására.

MÓD

Áttekintettük a szakirodalmat a PubMed kulcsszó-keresésekkel és a vonatkozó cikkekben szereplő idézetekkel. Kulcsszavak: glutation, glutation-szintáz, N-acetil-cisztein, glicin, kloridcsatornák, 5-L-oxoprolin és liponsav.

A GLUTATION-SZINTÉZIS ÉTLETES GLICIN-SZABÁLYOZÁSA

A cisztein aminosav hozzáférhetősége a limutation szintézisének sebességkorlátozója, és mind klinikailag, mind állatkísérletekben jól dokumentált, hogy a cisztein-kiegészítés - a legpraktikusabban N-acetil-cisztein (NAC) beadásával érhető el - fokozza a glutation szintézisét és szintjét.5,6 Az étrendi glicinszintek szintén módosíthatják a glutation szintézist.

Ezek a megfontolások arra utalnak, hogy a cisztein és a glicin bevitele együttesen határozza meg a glutation szintézis sebességét. Így bármely adott cisztein bevitel esetén a glicin bevitel növekedése várhatóan tovább fokozza a glutation szintézisét és fordítva. Ezért várható, hogy a NAC és a glicin együttes kiegészítése együttműködik a glutation termelésének serkentésében. A korábban idézett klinikai vizsgálatban 9 idős alany 14 napig 100 mg/kg NAC-ot és glicint kapott, és vörösvértestük összes glutationszintje (csökkent glutation és diglutation) a kiindulási érték 1,26 mmol/l-ról 2,23 mmol-ra emelkedett/L, kissé magasabb koncentráció, mint azoknál a fiatal betegeknél mérteknél, akik nem szedtek étrend-kiegészítőket. 9 Ráadásul a redukált glutation és a diglutation aránya 7,4: 1-ről 16,1: 1-re emelkedett, ami a redox állapot jelentős javulását jelzi az oxidatív stressz plazma markereinek egyidejű csökkenése. Nem világos, hogy a glicin mennyiben járult hozzá a celluláris glutation emelkedéséhez, mert az idős egyének nem csak glicint vagy ciszteint kaptak.

A szöveti glutation szintje az életkor előrehaladtával csökken, ez a jelenség tükrözheti a 2. fázisú enzimek (beleértve a glutamát-cisztein-ligázt) Nrf2-közvetített indukciójának csökkenő funkcióját, valamint a cisztein és a glicin alacsonyabb szöveti szintjét. indukáló táplálékokat, például liponsavat lehet használni az Nrf2 aktivitás ezen csökkenésének kompenzálására.18 Egy epidemiológiai elemzés azt mutatta, hogy míg a viszonylag alacsony fehérjebevitel alacsonyabb későbbi halálozást jósolt a 65 éves alanyokban; nagyobb halandóságot tapasztaltak azoknál, akiknél a fehérje az összes kalória alacsonyabb százalékát tette ki.21 A szuboptimális cisztein bevitel, ami súlyosbítja a glutation szintjének életkorral összefüggő csökkenését, közvetítő szerepet játszhat ebben a jelenségben.4,22 A glicin bevitelének növekedése potenciálisan jótékony hatással lehet az időskorúak halálozási rátájára, különösen azokra, akiknek alacsony az összes fehérje-bevitele.

EGÉSZSÉGVÉDELMI POTENCIÁL A KIEGÉSZÍTŐ GLITIN

Glicin és metabolikus szindróma

E sokféle tevékenységnek köszönhetően a kiegészítő glicin érdekes és gyakran jótékony hatásokat mutatott a preklinikai és klinikai vizsgálatok során. A glicin védelmet nyújt a patkányok magas fruktóz-tartalmú étrendjének káros anyagcsere-hatásaival szemben, kedvező hatást gyakorolva az inzulinérzékenységre, a vérnyomásra, a szérum szabad zsírsavakra és az intraabdominális zsírraktárakra. 40 Elképzelhető, hogy ez a jelenség részben az enterális termelés szabályozását tükrözi. glükagon-szerű peptid-1 (GLP-1) .41 A GLP-1-t szekretáló L-sejtek glicinnel elzárt kloridcsatornákat expresszálnak; Mivel az L-sejtek kloridot halmoznak fel, ezen csatornák aktiválása depolarizáló hatást fejt ki, amely elősegíti a kalcium beáramlását és a GLP-1 szekrécióját.28 Bár a kiegészítő glicin GLP-1 termelésre gyakorolt hatását in vivo még nem értékelték, az orális zselatin, különösen gazdag glicinről kimutatták, hogy növeli a GLP-1 szintet. 42,43 A reggeli éhgyomri anyagcserében alkalmazott glicin kimutatták, hogy fokozott glükagon szekréciót vált ki, ami valószínűleg közvetlen vagy közvetett stimuláló hatást tükröz a hasnyálmirigy alfa sejtjeire.44 Mivel mindkét GLP-1 és a glükagon fokozza a máj zsírsav-oxidációját, ezek a hormonok együttműködhetnek a kiegészítő glicin fruktózzal táplált patkányok védőhatásainak közvetítésében.

Dózis-válasz összefüggések a (log-transzformált) plazma glicin és az akut miokardiális infarktus kockázata között. Általános additív regressziókat alkalmazunk az életkor és a nem szerinti kiigazítással az egyszerű modellben (A), valamint a dohányzás, az elhízás, a magas vérnyomás, a diabetes mellitus, a koszorúér-betegség angiográfiai kiterjedése (ordinális), a becsült glomeruláris szűrési sebesség, az apolipoprotein A alkalmazásával. -1, apolipoprotein B és statin kezelés a többváltozós modellben (B). A folytonos vonalak és az árnyékolt területek a plazma glicin veszélyességi arányát, illetve 95% -os megbízhatósági intervallumukat képviselik. A görbe alatti területek az x tengelyek mentén képviselik a glicin plazmakoncentrációk (μmol/L) eloszlását a teljes populációban. A függőleges fehér vonalak a plazma glicin 25., 50. és 75. percentilisét jelölik. (Engedéllyel újraközölve a Creative Commons Nevezd meg - Nem Kereskedelmi Licenc szerint; Ding et al. 70)

asztal

Az akut szívinfarktus veszélyaránya a plazma glicinszint kvintilei szerint

HATÁSOK A RÁKRA, A CSATLAKOZÓ SZÖVETRE ÉS A KÖZPONTI IDEGRENDSZERRE

A glicinnek bizonyulhat némi haszna a rák kezelésében. A glicin-kiegészítésről beszámoltak arról, hogy lassítja a különböző beültetett daganatok növekedését a rágcsálókban, valószínűleg az endothel sejtekre kifejtett antiangiogén hatás miatt. az a tény, hogy az endoteliális NADPH-oxidáz aktiválása, amellyel a glicin hiperpolarizáló hatása szembeszállhat, kulcsfontosságú közvetítője annak a jelátviteli útnak, amelyben az érrendszeri endotheliális növekedési faktor és annak Flk-1-receptorai elősegítik az endoteliális sejtek szaporodását és vándorlását. 75,76 közvetlenül hat az emberi hepatocita vonalon, glicinreceptorokon keresztül, hogy gátolja a vaszkuláris endoteliális növekedési faktor expresszióját; Ezeknek a sejteknek a szaporodását a glicin nem befolyásolta.77 A glicin gyulladáscsökkentő hatása kiterjedhet a rákos cachexiára is, mivel a glicin beadása megállapította, hogy tompítja az izom- és zsírtömeg csökkenését, és csökkenti a gyulladásos markerek hatékonyságát a C26 rákos sejtekkel beültetett egerekben.

Felmérik annak lehetőségét, hogy a megnövekedett glicinbevitel kedvezően befolyásolhatja a csontokat és az inakat. In vitro a glicinről kiderült, hogy stimulálja az oszteoblaszt sejtvonal szaporodását; petefészek-eltávolított patkányoknak adva a glicin kedvezően befolyásolta a csont ásványianyag-sűrűségét és az ultrastruktúrát.79 Egy monozigóta ikreket értékelő klinikai vizsgálatban a nagyobb glicin- vagy alanin-táplálékkal bevitt ikreknél nagyobb volt a gerincvelői csont ásványianyag-sűrűsége. Achilles-íngyulladás, kiegészítő glicinnal segített gyógyulás.81-83 Az a tény, hogy a kollagén és az elasztin rendkívül gazdag glicinben van, arra utal, hogy az optimális glicin-táplálkozás előnyös lehet a kötőszövetek (beleértve a szív- és érrendszert is) egészségére23.

Végül a glicin a glicinnel és az NMDA receptorokkal való kölcsönhatása révén képes befolyásolni a központi idegrendszert.

Egy kontrollált klinikai vizsgálat megállapította, hogy a lefekvés előtti glicinpótlás javítja az álmatlanságban szenvedő betegek alvásminőségét.84 A glicin nappali adagolása azonban nem okozott álmosságot.85 Patkányokban a glicin adása fokozza a nem gyors szemmozgás alvását és felerősíti a testhőmérséklet (amely tükrözi a bőr értágulatát), amely jellemzően kíséri az alvást. Úgy találták, hogy ezeket a hatásokat az NMDA receptorok közvetítik a suprachiasmatikus sejtmagban.86 A glicint a skizofrénia neuroleptikus kezelésének adjuvánsként is értékelték; mind a nagy dózisú glicin, mind a D-szerin, az NMDA receptorok glicinkötő helyének teljes agonistája, beszámoltak arról, hogy elősegítik a negatív tünetek kezelését. 87,88

A glicin mint kiegészítő táplálék

Az érdekes eredményeket elért kiegészítő glicin klinikai tanulmányai napi 3 g-tól 0,8 g/kg-ig terjedő glicin-dózisokat alkalmaztak, 2-4 adagra osztva. 45,46,85,89 Ezek a vizsgálatok nem figyeltek meg jelentős mellékhatások, amelyek feltételezhetően tükrözik azt a tényt, hogy a glicin hatékonyan felszívódik és ezért nem okoz hasmenést. 45,46,85,89 A glicin nagy adagjai nem célszerűek, mert a glicin olcsó, enyhén édes ízű, jól és gyorsan oldódik, és italok széles választékához adható.

KÖVETKEZTETÉS

Jó okunk van azt gyanítani, hogy az orális glicin klinikailag megvalósítható dózisai növelhetik a glutation szöveti szintjét, ezt a hatást felerősítheti NAC és/vagy egy 2-es fázisú induktor, például liponsav egyidejű beadása. Mivel a glutation szintje csökken az öregedési folyamat során, valószínűleg a kiegészítő glicinnek lenne a legjelentősebb hatása a viszonylag alacsony fehérjetartalmú étrendű embereknél. Ezenkívül számos biomolekula prekurzoraként, a glicinnel zárt kloridcsatornák agonistájaként és az NMDA receptorok koagonistájaként, valamint a fehérje glikációjának elnyomásaként a megnövekedett glicinbevitel képes széles spektrumú védőhatások: az érelmeszesedés és a szív hipertrófiájának gátlása, a metabolikus szindróma szabályozása, a cukorbetegség és szövődményei kezelésének elősegítése, az alkohol vagy zsírsavfeleslegnek kitett máj védelme, tompa gyulladás és az alvás minőségének javítása. Klinikai kutatások indokolják a kiegészítő glicin glutationszintre és különféle egészségügyi rendellenességekre gyakorolt hatásának értékelését.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Mark F. McCarty egy glicint tartalmazó terméket forgalmazó táplálkozási vállalat társtulajdonosa és tudományos igazgatója. James H. O'Keefe a CardioTabs táplálkozási vállalat főorvosa és alapítója. James J. DiNicolantonio-nak nincs összeférhetetlensége.

Ez a cikk találkozik az Akadémiai Tanáccsal a Posztgraduális Orvostudományi Oktatásért és az Amerikai Orvostudományi Testülettel.