Глютамин и глютаминовая кислота

Биологические функции глютамина

В контексте

Глютамин может образовываться из глютаминовой кислоты в результате прямого аминирования под воздействием глютаминсинтетазы. Глютаминсинтетаза - это фермент катализирующий присоединение аммиака к глютаминовой кислоте с образованием глютамина. Выработку фермента глютаминсинтетазы ускоряют гормоны глюкокортикоиды, которые вырабатываются в ответ на неблагоприятные воздействия на организм.

Многие аминокислоты могут превращаться в глютамин (с помощью глутаматдегидрогеназы) и затем в аланин (с помощью глутаматпируватаминотрансферазы).

Чистый глютамин весьма нестабилен. В растворе глютамин медленно гидролизуется до глютаминовой кислоты. Скорость гидролиза зависит от температуры и кислотности среды.

Мышцы, спорт и глютамин.

Глютамин является важнейшей из "заменимых" (синтезируемых в организме человека) аминокислот.

Во время стресса и при повышенных нагрузках, надпочечники вырабатывают глюкортикоиды, которые вызывают усиление синтеза глютамина с последующим выделением его из мышечных клеток. Любой стресс или травма вызывают отток глютамина из мышц и это приводит к резкому усилению синтеза данной аминокислоты.

Высокоинтенсивное сокращение мышц при силовой тренировке повышает склонность мышечных клеток к повреждениям (микротравмы), которые стимулируют рост мышечной ткани, в том числе компенсаторную гипертрофию. Получаемые мышечные микротравмы не так серьезны и болезненны как, например, ожоги, но клетки все же начинают восстанавливать свою разрушенную структуру, создавая заново необходимое для жизнедеятельности окружение. Начинается удаление кусков клеточных органелл, выполняемый клетками иммунной системы - макрофагами, нейтрофилами и другими. Повышается уровень глюкокортикоидов и соответственно скорость синтеза глютамина. И в результате - падение содержания последнего в мышечной ткани и отрицательный азотный баланс вследствие оттока других аминокислот. Снижение запасов глютамина в организме спортсмена наблюдается даже через 2 недели после напряженной тренировки.

Глюкокортикоиды ускоряют производство фермента глютаминсинтетазы. Этот фермент катализирует присоединение аммиака к глютаминовой кислоте с образованием глютамина. Известно, что скорость считывания последовательности синтеза этого белка, записанной в ДНК, регулируется кортикоидами.

Многие аминокислоты могут превращаться в глютамин (с помощью глутаматдегидрогеназы) и затем в аланин (с помощью глутаматпируватаминотрансферазы). Аланин далее в печени превращается в глюкозу и возвращается в мышцы. Этот механизм называется глюкозно-аланиновым циклом и служит примером получения глюкозы из других компонентов питания. Отметим, что при физической нагрузке в первую очередь происходит расходование гликогена - особого углевода, хранящегося в мышцах и печени человека. Запасы гликогена восстанавливаются из глюкозы.

Введение антагонистов кортикоидных рецепторов снижает скорость его высвобождения глютамина и концентрацию в плазме. Наоборот, глюкокортикоиды повышают скорость высвобождения глютамина. Известно, что тестостерон препятствует работе кортикоидных рецепторов, чем частично обусловлен его антикатаболический эффект. Тестостерон может связываться с глютаминсинтетазным участком ДНК и эффективно закрывать его от кортизола.

Дополнительный прием глютамин дает возможность преодолеть тенденцию мышц к катаболизму. В зависимости от уровня гликогена, поступления энергии и интенсивности тренировки он может обеспечивать до 10 процентов общей энергии, затрачиваемой на сокращение.

Нервная система.

В мозге человека глютамин превращается в глютаминовую кислоту, которая относится к нейромедиаторным кислотам и является весьма активным биологическим веществом. Глютаминовая кислота оказывает умеренное психостимулирующее, энергизирующее, возбуждающее и отчасти ноотропное действие.

Глютамин (glutamine) повышает уровень гамма-аминомасляной кислоты, которая необходима для нормальной мозговой деятельности.

При синтезе глютамина в организме происходит связывание аммиака, который особенно токсичен для тканей мозга.

Глютамин и имунная система.

Аминокислота глютамин активно расходуется имунной системой и потребность в глютамине высока в спокойные периоды жизни, а при заболеваниях и травмах потребность существенно возрастает.

При многих формах рака запасы глютамина значительно истощаются - в этом одна из причин снижения безжировой и мышечной массы у людей страдающих онкологическими заболеваниями.Ткани кишечных полипов (предраковые измененния слизистой оболочки кишечника) содержат намного меньше глютамина, чем здоровые ткани. Исследования, проведенные на животных, показали, что дополнительный прием глютамина защищает печень от токсического действия препаратов химотерапии и усиливает действие некоторых препаратов на злокачественные опухоли.

При низком уровне глютамина в организме снижается число Т-клеток, а макрофаги теряют свою силу. Макрофаги - белые кровяные тельца, нетрализующие токсические вещества. По уровню Т-клеток врачи судят по активности имунной системе. Следовательно, вирусные инфекции приводят к повышенной потребностью в глютамина.

Ежедневный прием глютамина от 20 до 40 граммов приводит к активизации имунной системы, что было установленно на больных перенесших пересадку костного мозга.

Глютамин (glutamine) может быть использован при лечении различных вирусных инфекций, в т.ч. СПИДа и синдрома хронической усталости, которые имеют вирусную природу.

Восстановление организма.

Глютамин очень важен для поддержания структурной целостности кишечника. Почти весь глютамин, поступающий с пищей, используется клетками тонкой кишки, однако паралельно с этим происходит быстрое заживление и восстановление функций слизистой оболочки толстого кишечника. [Shabert,J., The ultimate nutrient: Glutamine, 1994]

Терапевтическое значение глютамина признано более 40 лет назад. В те годы глютамин применяли для лечения пептических язв, используя дозировки всего 1,6 г/сутки. Позже было доказано, что прием глютамина уменьшает воспаление желудка, вызваное примением препаратов химотерапиию Глютамин (glutamine) может быть эффективен при поносах.

Глютамин замедляет оседание жира в тканях печени, помогает удалять продукты метаболизма жиров и способствует лечению цирроза. Однако, при некоторых формах печеночной недостаточности, глютамин теряет свою эффективность, так как печень теряет способность к усвоению глютамина.