Глутатион: ключевая молекула редокс-гомеостаза и возможности ее нутриентной и метаболической регуляции (обзор литературы)

Обложка
  • Авторы: Шрайнер Е.В.1,2,3,4, Быстрова В.И.1,2, Покушалов Е.А.3,4, Романова А.Д.5, Маркин Д.С.1, Кудлай Д.А.1,6,7
  • Учреждения:
    1. ФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»
    2. Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН
    3. ГК «Центр новых медицинских технологий»
    4. «Soloways» лаборатория
    5. ФГАОУ ВО «Мурманский арктический университет»
    6. ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
    7. ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»
  • Выпуск: Том 23, № 5 (2025)
  • Страницы: 79-88
  • Раздел: Обзоры
  • URL: https://journals.eco-vector.com/1728-2918/article/view/696275
  • DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2025-05-09
  • ID: 696275

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Глутатион (GSH) – ключевой внутриклеточный антиоксидант, участвующий в регуляции редокс-гомеостаза, детоксикации ксенобиотиков, метаболизме белков и регуляции иммунной и нейротрансмиттерной активности. Снижение уровня GSH ассоциировано с широким спектром хронических заболеваний, включая нейродегенеративные и метаболические расстройства, онкологические заболевания, ВИЧ, болезни печени и сердечно-сосудистой системы.

Цель исследования. Обобщить и систематизировать современные научные данные о роли GSH как ключевой молекулы в поддержании редокс-гомеостаза организма, а также изучить существующие возможности нутриентной и метаболической регуляции его синтеза и метаболизма.

Результаты. В обзоре рассмотрены молекулярные механизмы синтеза и регенерации GSH, а также роль ферментов, генетических полиморфизмов (GST, GGT, GCL и др.), нутриентных факторов и аминокислот (цистеин, глютамин, глицин, серин, таурин) в поддержании его баланса. Особое внимание уделено возможностям нутриентной коррекции с применением N-ацетилцистеина (NAC), S-аденозил-L-метионина (SAMe), L-2-оксотиазолидин-4-карбоксилата (OTC) и других предшественников GSH. Обсуждаются формы введения GSH (оральная, липосомальная, сублингвальная, внутривенная), их биодоступность и эффективность. Подчеркивается значение комплексной оценки редокс-статуса, индивидуальных генетических особенностей и нутритивного фона при планировании терапевтических вмешательств, направленных на модуляцию глутатионовой системы.

Заключение. Глутатион – ключевая молекула антиоксидантной, метаболической и иммунной защиты. Нарушения его метаболизма, вызванные внешними и внутренними факторами, связаны с развитием хронических заболеваний. Использование GSH и его предшественников (NAC, глицин и др.) перспективно для нутриентной поддержки при дефиците GSH, но требует дальнейшего клинического изучения. Нутригенетика и оценка редокс-статуса позволяют персонализировать коррекцию глутатионового обмена и повысить эффективность антиоксидантной терапии.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Евгения Владимировна Шрайнер

ФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»; Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН; ГК «Центр новых медицинских технологий»; «Soloways» лаборатория

Автор, ответственный за переписку.
Email: sch704@icloud.com
ORCID iD: 0000-0003-3606-4068

доцент, научный сотрудник, врач-гастроэнтеролог, врач-гастроэнтеролог, педиатр, кандидат медицинских наук

Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 630090, Новосибирск, ул. Академика Лаврентьева, 8; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, д. 25/4; 630099, Новосибирск, ул. Трудовая 3

Валерия Игоревна Быстрова

ФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»; Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Email: Valeria.bystrova.00@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3522-5384

врач-ординатор, научный сотрудник

Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 630090, Новосибирск, ул. Академика Лаврентьева, 8

Евгений Анатольевич Покушалов

ГК «Центр новых медицинских технологий»; «Soloways» лаборатория

Email: E.pokushalov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-9494-4234

член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по науке, заместитель директора по науке, «Soloways» лаборатория

Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, д. 25/4; 630099, Новосибирск, ул. Трудовая, 3

Анастасия Дмитриевна Романова

ФГАОУ ВО «Мурманский арктический университет»

Email: nova-roma@mail.ru

аспирант

Россия, 183010, Мурманск, ул. Спортивная, 13

Денис Сергеевич Маркин

ФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»

Email: deeesik@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-6845-1686

врач-ординатор

Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Дмитрий Анатольевич Кудлай

ФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»; ФГАОУ ВО Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Email: D624254@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1878-4467

член-корреспондент РАН, профессор кафедры фармакологии Института фармации, профессор кафедры фармакогнозии и промышленной фармации факультета фундаментальной медицины, директор по программам инновационного развития

Россия, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1; 119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, корп. 2; 119991, Москва, Ленинские горы, 1

Список литературы

  1. Pérez L.M., Hooshmand B., Mangialasche F., Mecocci P., Smith A.D., Refsum H., Inzitari M., Fratiglioni L., Rizzuto D., Calderón-Larrañaga A. Glutathione Serum Levels and Rate of Multimorbidity Development in Older Adults. J. Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2020; 75 (6): 1089–94. doi: 10.1093/gerona/glz101.
  2. Park S.A., Byeon G., Jhoo J.H., Kim H.C. et al. A Preliminary Study on the Potential Protective Role of the Antioxidative Stress Markers of Cognitive Impairment: Glutathione and Glutathione Reductase. Clin Psychopharmacol Neurosci. 2023; 21 (4): 758–68. doi: 10.9758/cpn.23.1053.
  3. Marengo B., Pulliero A., Izzotti A., Domenicotti C. miRNA Regulation of Glutathione Homeostasis in Cancer Initiation, Progression and Therapy Resistance. Microrna. 2020; 9 (3): 187–97. doi: 10.2174/2211536609666191218103220.
  4. Tan H.K., Yates E., Lilly K., Dhanda A.D. Oxidative stress in alcohol-related liver disease. World J. Hepatol. 2020; 12 (7): 332–49. doi: 10.4254/wjh.v12.i7.332.
  5. Aoyama K. Glutathione in the Brain. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22 (9): 5010. doi: 10.3390/ijms22095010.
  6. Dickerhof N., Pearson J.F., Hoskin T.S., Berry L.J. et al. Oxidative stress in early cystic fibrosis lung disease is exacerbated by airway glutathione deficiency. Free Radic Biol Med. 2017; 113: 236–43. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2017.09.028.
  7. Achari A.E., Jain S.K. l-Cysteine supplementation increases insulin sensitivity mediated by upregulation of GSH and adiponectin in high glucose treated 3T3-L1 adipocytes. Arch Biochem Biophys. 2017; 630: 54–65. doi: 10.1016/j.abb.2017.07.016.
  8. Nguyen D., Hsu J.W., Jahoor F., Sekhar R.V. Effect of increasing glutathione with cysteine and glycine supplementation on mitochondrial fuel oxidation, insulin sensitivity, and body composition in older HIV-infected patients. J. Clin. Endocrinol Metab. 2014; 99 (1): 169–77. doi: 10.1210/jc.2013-2376.
  9. Robaczewska J., Kedziora-Kornatowska K., Kozakiewicz M. et al. Role of glutathione metabolism and glutathione-related antioxidant defense systems in hypertension. J. Physiol Pharmacol. 2016; 67 (3): 331–7.
  10. Gould R.L., Pazdro R. Impact of Supplementary Amino Acids, Micronutrients, and Overall Diet on Glutathione Homeostasis. Nutrients. 2019; 11 (5): 1056. doi: 10.3390/nu11051056.
  11. Marcus S.R., Chandrakala M.V., Nadiger H.A. Interaction between vitamin E and glutathione in rat brain: Effect of chronic ethanol administration. Asia Pac J. Clin. Nutr. 1998; 7 (3/4): 201–5.
  12. Sharma A., Kharb S., Chugh S.N., Kakkar R., Singh G.P. Effect of glycemic control and vitamin E supplementation on total glutathione content in non-insulin-dependent diabetes mellitus. Ann Nutr Metab. 2000; 44 (1): 11–3. doi: 10.1159/000012815.
  13. Kayan M., Naziroğlu M., Celik O., Yalman K., Köylü H. Vitamin C and E combination modulates oxidative stress induced by X-ray in blood of smoker and nonsmoker radiology technicians. Cell Biochem Funct. 2009; 27 (7): 424–9. doi: 10.1002/cbf.1589.
  14. Anand S.S. Protective effect of vitamin B6 in chromium-induced oxidative stress in liver. J. Appl Toxicol. 2005; 25 (5): 440–3. doi: 10.1002/jat.1077.
  15. Otero-Losada M., Vila S., Azzato F., Milei J. Antioxidants supplementation in elderly cardiovascular patients. Oxid Med Cell Longev. 2013; 2013: 408260. doi: 10.1155/2013/408260.
  16. Hsu C.C., Cheng C.H., Hsu C.L., Lee W.J. et al. Role of vitamin B6 status on antioxidant defenses, glutathione, and related enzyme activities in mice with homocysteine-induced oxidative stress. Food Nutr Res. 2015; 59: 25702. doi: 10.3402/fnr.v59.25702.
  17. Mahfouz M.M., Kummerow F.A. Vitamin C or Vitamin B6 supplementation prevent the oxidative stress and decrease of prostacyclin generation in homocysteinemic rats. Int J. Biochem Cell Biol. 2004; 36 (10): 1919–32. doi: 10.1016/j.biocel.2004.01.028.
  18. Chatzakis C., Sotiriadis A., Tsakmaki E., Papagianni M., Paltoglou G., Dinas K., Mastorakos G. The Effect of Dietary Supplements on Oxidative Stress in Pregnant Women with Gestational Diabetes Mellitus: A Network Meta-Analysis. Nutrients. 2021; 13 (7): 2284. doi: 10.3390/nu13072284.
  19. Bradbury J., Wilkinson S., Schloss J. Nutritional Support During Long COVID: A Systematic Scoping Review. J. Integr Complement Med. 2023; 29 (11): 695–704. doi: 10.1089/jicm.2022.0821.
  20. Duffy S.L., Lagopoulos J., Cockayne N., Lewis S.J. et al. The effect of 12-wk ω-3 fatty acid supplementation on in vivo thalamus glutathione concentration in patients «at risk» for major depression. Nutrition. 2015; 31 (10): 1247–54. doi: 10.1016/j.nut.2015.04.019.
  21. Taş S., Sarandöl E., Dirican M. Vitamin B6 supplementation improves oxidative stress and enhances serum paraoxonase/arylesterase activities in streptozotocin-induced diabetic rats. Scientific World J. 2014; 2014: 351598. doi: 10.1155/2014/351598.
  22. Cheng S.B., Lin P.T., Liu H.T., Peng Y.S. et al. Vitamin B-6 Supplementation Could Mediate Antioxidant Capacity by Reducing Plasma Homocysteine Concentration in Patients with Hepatocellular Carcinoma after Tumor Resection. Biomed Res Int. 2016; 2016: 7658981. doi: 10.1155/2016/7658981.
  23. DiFrancisco-Donoghue J., Lamberg E.M., Rabin E., Elokda A. et al. Effects of exercise and B vitamins on homocysteine and glutathione in Parkinson’s disease: a randomized trial. Neurodegener Dis. 2012; 10 (1–4): 127–34. doi: 10.1159/000333790.
  24. Conklin P.L., Foyer C.H., Hancock R.D., Ishikawa T., Smirnoff N. Ascorbic acid metabolism and functions. J. Exp. Bot. 2024; 75 (9): 2599–603. doi: 10.1093/jxb/erae143.
  25. Morelli M.B., Gambardella J., Castellanos V., Trimarco V., Santulli G. Vitamin C and Cardiovascular Disease: An Update. Antioxidants (Basel). 2020; 9 (12): 1227. doi: 10.3390/antiox9121227.
  26. Lal H., Chugh K., Saini V. et al. Effect of methionine and vitamin C supplementation on pulmonary glutathione-s-transferase and glutathione levels in ageing rats. Indian J. Clin. Biochem. 1993; 8: 33–5. doi: 10.1007/BF02867720.
  27. Lee E., Park H.Y., Kim S.W., Kim J., Lim K. Vitamin C and glutathione supplementation: a review of their additive effects on exercise performance. Phys Act Nutr. 2023; 27 (3): 36–43. doi: 10.20463/pan.2023.0027.
  28. Lenton K.J., Sané A.T., Therriault H., Cantin A.M., Payette H., Wagner J.R. Vitamin C augments lymphocyte glutathione in subjects with ascorbate deficiency. Am. J. Clin. Nutr. 2003; 77 (1): 189–95. doi: 10.1093/ajcn/77.1.189.
  29. Malik A., Bagchi A.K., Vinayak K., Akolkar G. et al. Vitamin C: historical perspectives and heart failure. Heart Fail Rev. 2021; 26 (3): 699–709. doi: 10.1007/s10741-020-10036-y. Epub 2020 Oct 8. Erratum in: Heart Fail Rev. 2021; 26 (2): 451. doi: 10.1007/s10741-020-10043-z.
  30. Zal F., Mostafavi-Pour Z., Amini F., Heidari A. Effect of vitamin E and C supplements on lipid peroxidation and GSH-dependent antioxidant enzyme status in the blood of women consuming oral contraceptives. Contraception. 2012; 86 (1): 62–6. doi: 10.1016/j.contraception.2011.11.006.
  31. Lubos E., Loscalzo J., Handy D.E. Glutathione peroxidase-1 in health and disease: from molecular mechanisms to therapeutic opportunities. Antioxid Redox Signal. 2011; 15 (7): 1957–97. doi: 10.1089/ars.2010.3586.
  32. Ghasemzadeh Rahbardar M., Cheraghi Farmad H., Hosseinzadeh H., Mehri S. Protective effects of selenium on acrylamide-induced neurotoxicity and hepatotoxicity in rats. Iran J. Basic Med Sci. 2021; 24 (8): 1041–9. doi: 10.22038/ijbms.2021.55009.12331.
  33. Alexander J., Olsen A.K. Selenium – a scoping review for Nordic Nutrition Recommendations 2023. Food Nutr Res. 2023; 67. doi: 10.29219/fnr.v67.10320.
  34. Thomson C.D., Steven S.M., van Rij A.M., Wade C.R., Robinson M.F. Selenium and vitamin E supplementation: activities of glutathione peroxidase in human tissues. Am. J. Clin. Nutr. 1988; 48 (2): 316–23. doi: 10.1093/ajcn/48.2.316.
  35. Badri S., Vahdat S., Pourfarzam M., Assarzadeh S., Seirafian S., Ataei S. Potential Benefits of Selenium Supplementation in Patients with Kidney Disease. J. Res Pharm Pract. 2022; 10 (4): 149–58. doi: 10.4103/jrpp.jrpp_3_22.
  36. Zachara B.A., Adamowicz A., Trafikowska U., Trafikowska A. et al. Selenium and glutathione levels, and glutathione peroxidase activities in blood components of uremic patients on hemodialysis supplemented with selenium and treated with erythropoietin. J. Trace Elem Med Biol. 2001; 15 (4): 201–8. doi: 10.1016/S0946-672X(01)80034-1.
  37. Nève J. Human selenium supplementation as assessed by changes in blood selenium concentration and glutathione peroxidase activity. J. Trace Elem Med Biol. 1995; 9 (2): 65–73. doi: 10.1016/S0946-672X(11)80013-1.
  38. Oliveira-Silva J.A., Yamamoto J.U.P., Oliveira R.B., Monteiro V.C.L. et al. Oxidative stress assessment by glutathione peroxidase activity and glutathione levels in response to selenium supplementation in patients with Mucopolysaccharidosis I, II and VI. Genet Mol Biol. 2019; 42 (1): 1–8. doi: 10.1590/1678-4685-GMB-2017-0334.
  39. Hasani M., Djalalinia S., Khazdooz M., Asayesh H. et al. Effect of selenium supplementation on antioxidant markers: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Hormones (Athens). 2019; 18 (4): 451–62. doi: 10.1007/s42000-019-00143-3. Epub 2019 Dec 10. Erratum in: Hormones (Athens). 2020; 19 (3): 451. doi: 10.1007/s42000-020-00224-8.
  40. Chen W., Hu F., Gao Q. et al. Tumor acidification and GSH depletion by bimetallic composite nanoparticles for enhanced chemodynamic therapy of TNBC. J. Nanobiotechnol. 2024; 22: 98. https://doi.org/10.1186/s12951-024-02308-8.
  41. Minich D.M., Brown B.I. A Review of Dietary (Phyto)Nutrients for Glutathione Support. Nutrients. 2019; 11 (9): 2073. doi: 10.3390/nu11092073. PMID: 31484368; PMCID: PMC6770193.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Уровень глутатиона и сопутствующие заболевания

Скачать (165KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Процесс печеночного синтеза GSH и взаимодействие с питательными субстратами, кофакторами и другими питательными веществами, влияющими на метаболизм (адаптировано из [41])

Скачать (181KB)
Метаданные

© ИД "Русский врач", 2025