Glutationa

A glutationa é um pequeno péptido e é uma das principais moléculas antioxidantes encontrada nas células de vários tipos de organismos, desde plantas a animais, passando por fungos e inclusive em algumas bactérias.  A glutationa é um tripétido constituído pelos resíduos de três aminoácidos, nomeadamente, L-γ-glutamil-L-cisteinil-glicina. A glutationa está envolvida numa grande variedade de funções celulares, designadamente, a eliminação e a desintoxicação de xenobióticos e dos seus metabolitos, a manutenção do equilíbrio redox, o combate às agressões dos radicais livres, o armazenamento de cisteína e a participação na transdução de sinal de alguns processos celulares.

Biossíntese

O primeiro passo da biossíntese da glutationa envolve a formação de glutamil-cisteína a partir dos aminoácidos de glutamato e de cisteína numa reação dependente de ATP que é catalisada pela glutamil-cisteína ligase (EC 6.3.2.2), enzima que requer como cofatores os catiões Mg²⁺ ou Mn²⁺.

γ-L-Glutamato + L-cisteína + ATP → γ-L-glutamil-L-cisteína + ADP + Pi

Este passo é considerado limitante, pois depende da biodisponibilidade da cisteína e pelo fato desta enzima estar sujeita à inibição competitiva da glutationa reduzida. A ligação  γ-peptídica é pouco frequente e a presença deste tipo de ligação na glutationa evita a sua hidrólise pelas peptidades celulares que degradam outros pequenos péptidos.

No segundo passo da biossíntese da glutationa, a enzima glutationa sintetase (EC 6.3.2.3) acrescenta a glicina à glutamil-cisteína, formando a glutationa.

γ-L-glutamil-L-cisteína + glicina + ATP → Glutationa + ADP + Pi

Ciclo catalítico da glutationa

A glutationa apresenta dois estado de oxidação diferentes:

a) a forma reduzida da glutationa (GSH);

b) a forma oxidada da glutationa – glutationa dissulfeto (GSSG).

A actividade protectora da glutationa decorre  pela redução de espécies oxidantes e concomitante oxidação da GSH  a GSSG.  A forma GSSG  precisa de ser regenerada a GSH através do ciclo catalítico.

Neste ciclo catalítico da glutationa são identificadas a actividade de três grupos de enzimas:

a) a glutationa oxidase (GO, EC 1.8.3.3);

b) a glutationa peroxidase (GSH-Px, EC 1.11.1.9);

c) a glutationa redutase (GR, EC 1.6.4.2).

As duas primeiras enzimas, a GO e a GSH-Px, catalisam a oxidação de GSH à GSSG e a última, GR, é responsável pela regeneração de GSH, a partir de GSSG, na presença de NADPH.

References:

• Huber, P.C., Almeida, W.P. (2008). Glutationa e Enzimas Relacionadas: Papel Biológico e Importância em Processos Patológicos. Nova, 31(5): 1170-1179.
• Johnson, W.M., Wilson-Delfosse, A.L., Mieyal, J.J. (2012). Dysregulation of Glutathione Homeostasis in Neurodegenerative Diseases. Nutrients, 2012(4): 1399-1440.
• Lushchak, V.I. (2012). Glutathione Homeostasis and Funct ions: Potential Targets for Medical Interventions. Journal of Amino Acids, 2012: 26.