Síra

Sira

Síra je nevyhnutnou súčasťou všetkých živých buniek. Je to siedmy alebo ôsmy najpočetnejší prvok v ľudskom tele podľa hmotnosti, približne rovnako vysoko ako draslík a o niečo vyššie ako sodík a chlór. Ľudské telo s hmotnosťou 70 kg obsahuje asi 140 gramov síry.

V rastlinách a živočíchoch obsahujú aminokyseliny cysteín a metionín väčšinu síry a prvok je prítomný vo všetkých polypeptidoch, proteínoch a enzýmoch, ktoré obsahujú tieto aminokyseliny. U ľudí je metionín nevyhnutnou aminokyselinou, ktorú je potrebné prijímať. Avšak až na vitamíny biotín a tiamín, cysteín a všetky zlúčeniny obsahujúce síru v ľudskom tele je možné syntetizovať z metionínu. Enzým siričitan oxidáza je potrebný pre metabolizmus metionínu a cysteínu u ľudí a zvierat.

Disulfidové väzby (väzby S-S) medzi cysteínovými zvyškami v peptidových reťazcoch sú veľmi dôležité pri zostavovaní a štruktúre proteínov. Tieto kovalentné väzby medzi peptidovými reťazcami poskytujú mimoriadnu húževnatosť a tuhosť. Napríklad vysoká pevnosť peria a vlasov je čiastočne spôsobená vysokým obsahom väzieb S-S s cysteínom a sírou. Vajcia majú vysoký obsah síry, aby vyživovali kuracie mláďatá a charakteristický zápach hnilobných vajec je spôsobený sírovodíkom. Vysoký obsah disulfidových väzieb vo vlasoch a perí prispieva k ich nestráviteľnosti a k ​​charakteristickému nepríjemnému zápachu pri horení.

Homocysteín a taurín sú ďalšie kyseliny obsahujúce síru, ktoré majú podobnú štruktúru, ale nie sú kódované DNA, a nie sú súčasťou primárnej štruktúry bielkovín. Mnoho dôležitých bunkových enzýmov používa protetické skupiny končiace skupinami -SH na zvládnutie reakcií zahŕňajúcich biochemické látky obsahujúce acyl: dva bežné príklady základného metabolizmu sú koenzým A a kyselina alfa-lipoová. Dva z 13 klasických vitamínov, biotín a tiamín, obsahujú síru, ktorá je pomenovaná pre svoj obsah síry.

V intracelulárnej chémii funguje síra ako nosič redukcie vodíka a jeho elektrónov na bunkovú opravu oxidácie. Redukovaný glutatión, tripeptid obsahujúci síru, je redukčným činidlom prostredníctvom svojej sulfhydrylovej (-SH) skupiny odvodenej od cysteínu. Tioredoxíny, trieda malých proteínov nevyhnutných pre všetok známy život, používajú susedné páry redukovaných cysteínov na fungovanie ako všeobecné činidlá redukujúce bielkoviny s podobným účinkom.

Metanogenéza, cesta k väčšine metánu na svete, je viacstupňová biochemická transformácia oxidu uhličitého. Táto premena vyžaduje niekoľko kofaktorov organosírnej zložky. Patrí medzi ne koenzým M, CH3SCH2CH2SO3−, bezprostredný predchodca metánu.

Odporúčaná denná dávka síry

Pre síru sa neodporúča žiadna denná dávka. Väčšina ľudí konzumuje vo svojej strave toľko síry, aby vyhovovali potrebám tela. Jedna štúdia však naznačuje, že príjem síry môže byť nedostatočný u ľudí starších ako 75 rokov.

Zdroje síry

Vstrebávanie síry z potravy znižuje príjem medi a naopak podporuje ho napríklad vitamín E. Ak má váš organizmus málo síry, môže sa to prejaviť suchými a lámavými vlasmi, bolesťami šliach, tráviacimi ťažkosťami či kožnými problémami.

Potraviny ako zdroj síry

Pre väčšinu ľudí sú hlavným zdrojom potravinovej síry potraviny s vysokým obsahom bielkovín, ako sú mäso, hydina, ryby, strukoviny, vajcia a orechy. Medzi ďalšie potraviny bohaté na síru patrí cesnak, cibuľa, kapustová zelenina, avokádo, paradajky, horčica, banány, melón a ananás. Niektoré nápoje ako čaj a kakao tiež obsahujú síru.

Sírne kúpele

Sírne kúpele ľudstvo s obľubou využívalo už v staroveku. Obzvlášť pacienti s kožnými problémami, napr. s psoriázou či bolesťami pohybového aparátu.Síra je súčasťou každej bunky, telo dospelého človeka jej obsahuje asi 150 gramov. Využívajú ju koža, svaly, spojivového tkaniva či kosti. Pokiaľ sú poškodené kĺby či koža, pomôžu kúpele v liečivých minerálnych vodách s obsahom imunologicky účinnej síry vytvorenej prírodou. Počas kúpeľa sa organizmus prehrieva, síra sa cez pokožku vstrebáva do tela a pôsobí na imunitu na bunkovej úrovni. Vďaka jej účinkom sa zvyšuje priepustnosť bunkových stien - uľahčuje sa tak prienik živín do buniek a rovnako odvod splodín a toxínov.Síra podporuje tvorbu kolagénu a keratínu, je ideálnym pomocníkom pri liečbe akné, ekzémov aj ochorenia pohybového aparátu.Okrem kúpeľov je možné dopriať si sírne domáci vaňové kúpele s obsahom síry a sušeného sulfitového výluhu, ktoré dostať kúpiť v papierových vrecúškach. Zdrojom síry vo forme oxidu siričitého sú tiež soľ a čierne bahno z Mŕtveho mora.

Nedostatok síry

Podľa súčasných poznatkov sa nedostatok síry javí ako zriedkavý. Niektorí odborníci sa však domnievajú, že jej nedostatok je čoraz viac znepokojujúci. Je to z dôvodu dramatických zmien vo výžive väčšiny ľudí za posledné desaťročia, ktoré vedú k konzumácii spracovaných potravín, v ktorých chýba dostatočné množstvo síry. Aj keď je nedostatok síry nedostatočne preštudovaný, predpokladá sa, že patrí medzi faktory zodpovedné za rast obezity, chronickej únavy, srdcových chorôb, kožných problémov, alergií a dokonca aj Alzheimerovej choroby.

Nadbytok síry

Väčšina ľudí sa nemôže predávkovať sírou, pretože jej nadbytočné množstvo sa ľahko vylučuje močom. Jediným príznakom predávkovania je silný zápach moču a niekedy menšie gastrointestinálne ťažkosti vrátane hnačky a plynatosti. Avšak tí, ktorí nemôžu správne metabolizovať aminokyselinu cysteín, môžu utrpieť poškodenie obličiek a očí v dôsledku hromadenia cysteínu v tkanivách.

U pacientov s Crohnovou chorobou a Lou Gehrigovou chorobou sa môže pri konzumácii stravy s vysokým obsahom síry vyskytnúť zhoršenie stavu. Síra môže navyše brániť skladovaniu medi. To však nie je vážny problém, pretože väčšina ľudí prijíma dostatok medi zo svojej stravy. Síra je antagonista vápnika a draslíka, a preto vysoký príjem síry môže tiež zhoršiť podmienky spojené s nízkou hladinou vápnika a draslíka.

Síra a jej vplyv na zdravie

Síra v tele sa nachádza väčšinou v dvoch aminokyselinách - cysteíne (vrátane jeho oxidovanej formy cystínu) a metioníne. (Zvyšná síra je v bunkách prítomná vo forme síranov.) Ľudské telo môže vytvárať cysteín (za predpokladu stabilného prísunu síry), zatiaľ čo metionín je možné získavať iba z potravy. Tieto dve aminokyseliny sa v tele spájajú s rôznymi inými aminokyselinami, aby vytvorili proteíny. Bielkoviny s vysokým obsahom aminokyselín obsahujúce síru, známe ako kolagén, sa používajú hlavne na tvorbu spojivového tkaniva, ako sú chrupavky, väzy a šľachy, ktoré sú potrebné na podporu kĺbov. Ďalším proteínom s vysokým obsahom síry nazývaným keratín je kľúčová štrukturálna zložka pokožky, vlasov, nechtov a zubnej skloviny.

Síra tiež pomáha pri produkcii glutatiónu, kľúčového antioxidantu v tele. Medzi ďalšie dôležité úlohy síry v tele patrí podpora metabolizmu uhľohydrátov, zníženie bolesti spomalením nervových impulzov prenášajúcich signály bolesti, zabezpečenie správneho fungovania enzýmov a produkcia rastových hormónov a inzulínu, čo pomáha predchádzať cukrovke.

Metabolizmus aminokyselín obsahujúcich síru

Metionín aj cysteín sú potrebné pre syntézu proteínov u cicavcov s jednoduchým žalúdkom a vtáčích druhov. Pre optimálny rast musí strava obsahovať tieto dve aminokyseliny alebo samotný metionín. Fyziologické požiadavky na cysteín je možné splniť stravovacím cysteínom alebo nadbytkom metionínu v potrave. Molárna účinnosť transsírovania, to znamená metionínovej síry konvertovanej na cysteínovú síru, je 100%. Cysteín môže znížiť potrebu metionínu v potrave, aj keď sa žiadny cysteín vo vyšších organizmoch nemení na metionín znížením jeho využitia pre základné procesy. Z hľadiska stravy je samotný metionín schopný dodávať všetku potrebnú telesnú síru, s výnimkou dvoch vitamínov obsahujúcich síru, tiamínu a biotínu.

V roku 1989 vydal podvýbor Spojených štátov pre potraviny a výživu, Rada pre národný výskum, svoju poslednú aktualizáciu odporúčaných diétnych dávok (ODD) pre bielkoviny a aminokyseliny (tieto odporúčania sa opierajú o N bilančné štúdie uskutočnené pred mnohými rokmi. ODD pre metionín (v kombinácii s cysteínom) pre dospelých bola stanovená na 14 mg / kg telesnej hmotnosti za deň. Preto osoba s hmotnosťou 70 kg bez ohľadu na vek alebo pohlavie vyžaduje spotrebu okolo 1,1 g (0,9 mólov). Keď Rose navrhoval tieto množstvá, navrhol, že „bezpečný príjem“ by mal byť dvojnásobok tohto množstva alebo 2,0 g / deň, čo pravdepodobne potvrdzuje, že jeho štúdie sa uskutočňovali na obmedzenom počte jednotlivcov, zvyčajne 3–6 pre každú aminokyselinu.

Tieto požiadavky človeka na metionín a šetriace účinky cysteínu, ktoré stanovili u mladých zdravých dobrovoľníkov v roku 1955 Rose a spol., sú dodnes akceptovaní, napriek náznakom, že nemusia predstavovať univerzálne hodnoty. Tuttle a kol., ktorí dávali konzumovať vyčistené aminokyselinové potraviny obsahujúce premenlivé množstvá metionínu starším jedincom v nemocnici VA v Los Angeles / UCLA, stanovili hodnoty významne vyššie ako tie, ktoré predtým stanovila Rose u mladých študentov univerzity. Všetci potrebovali viac ako 2,1 g / deň, pričom niektoré subjekty vyžadovali až 3,0 g / deň, aby zostali v pozitívnej dusíkovej bilancii. Aj keď Fukagawa a spol. neboli schopní potvrdiť také rozdiely pomocou oxidácie aminokyselín, skôr ako N-rovnováhu ako kritéria; dohodli sa, že sú potrebné ďalšie štúdie. Ani ich prístupy, ktoré sa spoliehajú na produkciu CO2 obohateného o izotop, ani štúdie dusíkovej bilancie neberú do úvahy jedinečnú úlohu SA (sírne aminokyseliny), ktoré poskytujú S pre sulfatáciu. Fuller a Garlick, ktorí sa téme podrobne venovali, dospeli k záveru, že požiadavky na aminokyseliny u mužov i žien sa javia ako nedocenené.

Na základe týchto obáv, najmä pokiaľ ide o jedinečnú úlohu SA pri poskytovaní síranov pre syntézu GAG (glykozaminoglykánov), sa javí nevyhnutné určiť, či sú splnené potreby síry, najmä pokiaľ ide o GAG a GSH (glutatión) v chrupke. Dalo by sa predpovedať, že syntéza GAG nemusí dobre dopadnúť pri marginálnych príjmoch a že bude uprednostňovaná syntéza proteínov a základných metabolických medziproduktov ako CoA, SAM (S-adenosyl-L-metionín), GSH atď. mozog a ďalšie základné orgány. Bohužiaľ neboli vykonané žiadne štúdie zaoberajúce sa touto veľmi dôležitou otázkou.

Štúdie na ľuďoch sa neuskutočňujú ľahko, sú nákladné a podliehajú mnohým premenným. U iných druhov sa zdá, že existuje viac informácií, najmä u hydiny alebo hovädzieho dobytka, kde stimulácia rastu predstavuje významnú ekonomickú výhodu. Je potrebné poznamenať, že hydinová strava je vždy doplnená metionínom / cysteínom na zvýšenie rastu.

Metaloproteíny a anorganické kofaktory 

Metaloproteíny, v ktorých je aktívnym miestom komplex prechodných kovov viazaný na atómy síry, sú základnými zložkami enzýmov zapojených do procesov prenosu elektrónov. Príklady zahŕňajú proteíny modrej medi a reduktázu oxidu dusného. Funkcia týchto enzýmov závisí od skutočnosti, že ión prechodného kovu môže podliehať redoxným reakciám. Medzi ďalšie príklady patria klastre železo-síra, ako aj veľa medi, niklu a železa. Najrozšírenejšie sú ferrodoxíny, ktoré slúžia ako elektrónová preprava v bunkách. V baktériách dôležité dusíkaté enzýmy obsahujú klaster Fe-Mo-S a sú katalyzátorom, ktorý vykonáva dôležitú funkciu fixácie dusíka a prevádza atmosférický dusík na amoniak, ktorý môžu mikroorganizmy a rastliny využiť na výrobu proteínov, DNA, RNA, alkaloidov a ďalšie organické zlúčeniny dusíka potrebné pre život. 

Metabolizmus síry a cyklus síry

Sírny cyklus bol prvým z biogeochemických cyklov, ktorý bol objavený. V 80. rokoch 19. storočia pri štúdiu Beggiatoa (baktérie žijúce v prostredí bohatom na síru) Sergej Winogradský zistil, že oxiduje sírovodík (H2S) ako zdroj energie a vytvára intracelulárne kvapky síry. Winogradsky označoval túto formu metabolizmu ako inorgoxidáciu (oxidáciu anorganických zlúčenín). V štúdiu pokračoval spolu so Selmanom Waksmanom až do 50. rokov 20. storočia.

Oxidanty síry sa môžu používať ako zdroje energie so zníženým obsahom zlúčenín síry, vrátane sírovodíka, elementárnej síry, siričitanu, tiosíranu a rôznych polytionátov (napr. tetrationát). Pri oxidácii síry na síran závisia od enzýmov, ako je sírna oxygenáza a siričitan oxidáza. Niektoré litotrofy môžu dokonca využívať energiu obsiahnutú v zlúčeninách síry na výrobu cukrov, čo je proces známy ako chemosyntéza. Niektoré baktérie a archea používajú sírovodík namiesto vody ako donora elektrónov v chemosyntéze, čo je proces podobný fotosyntéze, pri ktorej sa vytvárajú cukry a ako akceptor elektrónov sa využíva kyslík. Fotosyntetické zelené sírne baktérie a fialové sírne baktérie a niektoré litotrofy používajú elementárny kyslík na uskutočnenie takej oxidácie sírovodíka na výrobu elementárnej síry (S0), oxidačný stav = 0. Primitívne baktérie, ktoré žijú okolo sopečných prieduchov v hlbokom oceáne, v tomto oxidujú sírovodík. cesta s kyslíkom; obrovský červ trubice je príkladom veľkého organizmu, ktorý používa sírovodík (prostredníctvom baktérií) ako potravu na oxidáciu.

Takzvané baktérie redukujúce sulfát naopak „dýchajú síran“ namiesto kyslíka. Ako zdroj energie používajú organické zlúčeniny alebo molekulárny vodík. Používajú síru ako akceptor elektrónov a redukujú rôzne oxidované zlúčeniny síry späť na sulfid, často na sírovodík. Môžu rásť na iných čiastočne oxidovaných zlúčeninách síry (napr. tiosírany, tionáty, polysulfidy, siričitany). Sírovodík produkovaný týmito baktériami je zodpovedný za časť pachu črevných plynov (flatus) a produktov rozkladu.

Síra je absorbovaná koreňmi rastlín z pôdy ako síran a transportovaná ako fosfátový ester. Sulfát sa redukuje na sulfid cez siričitan predtým, ako sa inkorporuje do cysteínu a ďalších organosírnych zlúčenín.

SO42− → SO32− → H2S → cysteín → metionín

Faktory, ktoré môžu znížiť dostupnosť metionínu / cysteínu

Sulfatácia je hlavnou cestou detoxikácie farmakologických látok pečeňou. Ako už bolo spomenuté, niektoré lieky, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri liečbe anomálií chrupavky, ako je napríklad acetaminofén, vyžadujú na svoje vylučovanie síran. Acetaminofén sa podáva vo veľkých dávkach na tlmenie bolesti a na štítku sa odporúčajú dávky až 4 g / deň, často sa však konzumuje viac. 35% sa vylučuje konjugovaných so síranom a 3% konjugovaných s cysteínom. Zvyšok sa vylučuje konjugovaný s kyselinou glukurónovou, mimochodom tiež jednou z hlavných zložiek GAG.

Metionín alebo cysteín (0,5%) pridané do potravy môžu prekonať závažný nedostatok metionínu vyvolaný u potkanov pridaním 1% acetaminofénu (ekvivalent 4 g / deň k ľudskej dávke). Je zaujímavé poznamenať, že D- ako aj L-metionín môžu obnoviť rast, čo znamená, že primárnym nedostatkom bol nedostatok síry, ktorý nesúvisel so syntézou proteínov.

Najdôležitejšie je, že pečeňové koncentrácie aktívneho síranu vo forme PAPS (adenozín-3'-fosfát-5'-fosfosulfát) boli tiež znížené a metabolické prekurzory GAG boli obnovené do normálu suplementáciou metionínom. Vylučovanie síranu moču sa znížilo až na 95% kŕmením potkanov stravou s nízkym obsahom metionínu a pozoroval sa 60% pokles metionínu v pečeni. V závislosti od stupňa vyčerpania je možné počas suplementácie dosiahnuť obnovenie normálneho vylučovania síranov a hladiny pečeňového glutatiónu. Anorganický síran nebol pri obnovovaní hladín PAPS taký účinný ako metionín.

U potkanov, ktorí boli vystavení nedostatočnému príjmu síry, boli pozorované sulfatácie acetaminofénu za účelom biodegradácie, boli pozorované zmeny v homeostáze PAPS. Tieto zvieratá súčasne vylučovali acetaminofén z krvi pomalšie a konvertovali ho na toxický tioéterový medziprodukt. Zdá sa, že znížená sulfatácia je spôsobená zníženou dostupnosťou anorganického síranu pre syntézu PAPS.

Glutatión (GSH) je kľúčový metabolit a forma ukladania síry

Aminokyseliny sírové významne prispievajú k udržiavaniu a integrite bunkových systémov ovplyvňovaním redoxného stavu buniek a schopnosti detoxikovať toxické zlúčeniny, voľné radikály a reaktívne formy kyslíka. Cysteín a metionín sa v tele neukladajú. Akýkoľvek prebytok v potrave sa ľahko oxiduje na síran, vylučuje sa močom (alebo sa reabsorbuje v závislosti od hladín v strave) alebo sa uchováva vo forme glutatiónu (GSH). Aj v extrémnych situáciách, napríklad keď nedostatok tryptofánu vedie k všeobecnému katabolickému účinku, sa organizmus snaží stratu síry ušetriť pokračovaním v ukladaní dostupnej síry ako GSH do pečene. Zdá sa, že dostupnosť cysteínu je faktorom limitujúcim rýchlosť syntézy GSH. Hodnoty GSH sú subnormálne pri veľkom počte chorôb, ktoré chradnú, a následkom určitých liekov vedie často k zlému prežitiu. Poskytnutím sírnych aminokyselín SA možno mnohé z týchto zmien zvrátiť. V mozgu, ktorý je zvyčajne najviac ušetreným orgánom počas nedostatku živín, klesá koncentrácia GSH, aby sa udržala primeraná hladina cysteínu. Táto strata GSH zhoršuje antioxidačnú obranu. Aktívnou formou glutatiónu je redukovaná forma GSH, zatiaľ čo neaktívna forma GSSG sa musí previesť na GSH. Zvyčajný pomer GSH: GSSG v tkanivách je okolo 100: 1. Chrupavka, ktorá nie je nevyhnutná na prežitie, nemusí dobre dopadnúť v podmienkach deprivácie síry, čo vysvetľuje, prečo môžu byť doplnky výživy obsahujúce síru (chondroitín sulfát, glukozamín sulfát, MSM (metylsulfonylmetán) atď.) prospešné pri liečbe kĺbových chorôb). V tejto súvislosti sa neskúmala syntéza GSH ani GAG.

Ukázalo sa, že aj vodoliečba sírenou vodou, ktorá je mnohokrát sprevádzaná požitím týchto vôd a ktorá sa považuje za empirickú liečbu rôznych chorôb, zahŕňa antioxidačnú kaskádu súvisiacu s GSH. Vzťah stravovania, veku a ďalších fyziologických parametrov k koncentráciám GSH v krvi a tkanivách je dobre zdokumentovaný. Pretože všetky skúmané doplnky výživy obsahujúce síran, vrátane MSM, sa ľahko metabolizujú pred alebo krátko po absorpcii na síran alebo medziprodukty s nízkou molekulovou hmotnosťou, mali by byť schopné ušetriť straty GSH spojené s nedostatkom stravy, zvýšeným využitím v dôsledku choroby alebo zmenenou imunitnou funkciou.

Reaktívne formy kyslíka (RFK) sa vytvárajú počas normálnej bunkovej aktivity a môžu existovať v nadmernom množstve za niektorých patofyziologických podmienok, ako je zápal alebo preperfúzne poškodenie. Tieto molekuly oxidujú rôzne bunkové zložky, obzvlášť citlivé sú však aminokyselinové zvyšky obsahujúce síru. Preto môže preskúmanie základných aspektov metabolizmu síry, ako je regulácia bunkových funkcií oxidáciou a redukciou metionínu a antioxidačné účinky aminokyselín obsahujúcich síru, pomôcť objasniť mechanizmus, ktorým príslušné potravinové doplnky fungujú.

Glutatión: jeho ochranná úloha pred oxidačným poškodením a poškodením voľnými radikálmi a jeho potenciál posilniť imunitnú funkciu

Spôsob, akým bunky a tkanivá reagujú na zmeny príjmu SA, je obmedzený charakteristikami kľúčových enzýmov v zapojených metabolických cestách. Pri nízkych intracelulárnych koncentráciách metionínu je uprednostnená remetylácia metabolického produktu pred transsírovaním a metionín je konzervovaný. So zvyšujúcim sa príjmom metionínu sa zvyšuje transsírová dráha, ktorá poskytuje substrát pre syntézu GSH.

Teda za podmienok nízkeho príjmu SA bude zachovaná syntéza proteínov a bude znížená syntéza síranu a GSH. Je pravdepodobné, že zmeny v dostupnosti GSH negatívnym spôsobom ovplyvnia funkciu imunitného systému a antioxidačných obranných mechanizmov.

Na druhej strane sa ukázalo, že vysoký príjem metionínu v strave (5–6 g / deň) zvyšuje plazmatické hladiny homocysteínu, a to aj napriek dostatočnému príjmu vitamínov skupiny B. To vyvoláva určité obavy, pretože človek nechce aktivovať imunitný systém za cenu zvýšenia adhézie monocytov k endotelovým bunkám.

Ako už bolo spomenuté, GSH je ovplyvnený príjmom SA zo stravy. V izotopovej štúdii na potkanoch, keď boli diéty s rôznym obsahom SA kŕmené na adekvátnej úrovni, bolo do GSH inkorporovaných 7 molekúl S na každých 10 inkorporovaných do proteínu. Pri nedostatočnej úrovni príjmu klesol pomer na <3:10. Táto reakcia na nízky príjem SA spôsobuje narušenie antioxidačnej obrany.

Zníženie hladín GSH a následne antioxidačných obranných látok môže zvýšiť riziko poškodenia hostiteľa aktiváciou transkripčného faktora, ktorá vedie k zvýšenej regulácii prozápalových cytokínov, ako sú nukleárne transkripčné faktory a aktivátorové proteíny, indukované látkami ako je peroxid vodíka, mitogény, baktérie, vírusy a UV a ionizujúce žiarenie.

Poškodenie buniek oxidáciou spôsobí produkciu lipidových peroxidov kaskádou prozápalových účinkov. Aj keď sú niektoré z týchto účinkov dvojfázovej povahy, pretože sa týkajú úrovní SA, všeobecne sa uznáva, že GSH a súvisiaca antioxidačná aktivita majú imunitný zosilňovací účinok aktiváciou transkripčných faktorov, ktoré sú úzko spojené s bunkovou proliferáciou, ako aj s paralelným protizápalovým účinkom, ako je opísané vyššie.

Aby sme boli schopní modulovať tieto udalosti s väčšou presnosťou v prospech celého organizmu, budú potrebné ďalšie znalosti týchto metabolických procesov na iných úrovniach presahujúcich dostupnosť substrátu.

Regulácia biosyntézy prostaglandínov glutatiónom

Je veľmi dobre známe, že prostaglandíny (PG) hrajú dôležitú úlohu pri rôznych normálnych telesných funkciách, ako aj pri kľúčových metabolických krokoch spojených s mnohými udalosťami spojenými so zápalom.

PG sa syntetizujú z voľnej kyseliny arachidónovej prostredníctvom dvoch izoforiem cyklooxygenázy (COX, tiež označovanej ako PGH2 syntetáza). Aj keď sa dostupnosť kyseliny arachidónovej aktívne skúmala ako hlavný metabolický faktor riadiaci produkciu PG, je zrejmé, že biosyntézu PG môžu regulovať aj ďalšie bunkové kofaktory.

PGH syntetáza má dve aktivity: aktivitu cyklooxygenázy, ktorá zavádza 5-členný kruh do PUFA (polynenasýtenej mastnej kyseliny), a ďalšiu, ktorá zavádza endoperoxid a hydroperoxid do PUFA. Aktivita peroxidázy redukuje hydroperoxid na hydroxylovú skupinu s použitím GSH ako zdroja redukčných ekvivalentov.

Pozorovanie, že konštitutívne aj mitogénom indukované izoformy prostaglandín H2 syntetázy sú výrazne ovplyvnené GSH a GSH peroxidázou, katalyzovalo v súvislosti s týmto procesom značný záujem. 

Štúdie Margalit a spol. priniesli jasný dôkaz u myší, že zvýšené hladiny GSH inhibujú produkciu PG a s najväčšou pravdepodobnosťou vykazujú jeho protizápalové účinky v modeli indukovanom urátovými kryštálmi prostredníctvom tohto mechanizmu. Toto zoslabenie syntézy PG in vivo osvetľuje ďalší potenciálny prínos spojený so zvýšeným príjmom SA a adekvátnymi hladinami GSH v tkanive. Z praktického hľadiska zvyšuje možnosť, že uspokojivý príjem SA v kombinácii s PUFA sa môže preukázať ako významný prínos pre jedincov trpiacich rôznymi kĺbovými anomáliami spojenými so zápalom.

Otázka, ako za prítomnosti adekvátnych prekurzorov PUFA, môžu byť indukované konštitutívne a indukovateľné formy prostaglandín H syntetázy, ktoré generujú vhodné formy prostaglandínu potrebné na udržanie homeostázy tkaniva, bude závisieť od ďalšieho porozumenia príslušných kofaktorov a mechanizmov spätnej väzby.

Kým nebudú zodpovedané tieto základné otázky, najlepšie čo môžeme urobiť, je pokračovať v znižovaní pomeru omega 6 / omega 3 v našej potrave dodávajúcej PUFA (ktorá je v súčasnosti okolo 10,0 v porovnaní s 12,0 pred niekoľkými rokmi) zvýšením spotreby rýb a určitých rastlinných olejov, za čo sa považuje za ideálny pomer 2,3 / 1,0.