Glutamin az alábecsült aminosav

Az L-glutamin a szervezetben leggyakrabban előforduló szabad aminosav. Több metabolikus folyamatban vesz részt, mint bármely más aminosav. A koncentráció a sejtekben kb. négyszer magasabb, mint a plazmában.

A legtöbb szövettípus képes maga előállítani a glutamint, hogy aztán felszabadítsa a vérbe. Különösen nagy mennyiségű aminosavat képes előállítani a vázizomzat, a tüdő, az agy és a zsírszövet. A vázizmok nagy tömege miatt messze a legnagyobb részt veszik ki a glutamin-ellátásból. A keringő glutamin mintegy 50%-a energiahordozóként kerül felhasználásra, és oxidálódik, 10-20%-ot a glükogenezishez használunk fel, a maradékot pedig a fehérjeszintézishez.

Étrend kiegészítése L-glutaminnal

Mivel a test szinte minden sejtje maga termeli a glutamint (különösen az izomsejtek), így ezt az anyagot hosszú ideig nem tekintették relevánsnak a kiegészítés összefüggésében. Ezért eddig csak néhány tanulmányt végeztek ebben a témában. Mivel azonban a saját előállítás bizonyos körülmények között hiányos lehet, úgy tűnik az L-glutamin szemi-esszenciális: pl. stressz ér a böjt alatt, intenzív sporttevékenységek, vagy májcirrózis és más súlyos betegségek során, például súlyos fertőzések esetén könnyen felmerülhet a hiánya. A glutaminnal dúsított parenterális étel nagy előnynek bizonyult az intenzív osztályokon. Tanulmányok azt mutatják, hogy az L-glutaminnal történő étrend-kiegészítés számos betegség során életet menthet.

Az L-glutamin hatása

Az L-glutamin számos anyagcsere folyamatban vesz részt, beleértve a sav-bázis egyensúlyt, a fehérje, zsír és szénhidrátok metabolizmusát, a sejttérfogat szabályozását, a glutation termelését, valamint a katabolizmus és az anabolizmus közötti egyensúly szabályozását. Ezen kívül fontos szubsztrátja a gyorsan osztódó sejteknek, például a bélnyálkahártyának és az immunsejteknek is. Ezért fontos tápanyagnak kell tekinteni a sebgyógyulásban és az izomépítésben.

Szinte minden aminosavnak van egy aminocsoportja. A glutamin ritka kivétel, mivel két aminocsoportja van. Emiatt a glutamin központi szerepet játszik az aminosav anyagcserében: az összes többi aminosav a glutaminsavon (glutamát) keresztül képződik. A glutaminsav és a glutamin könnyen átalakítható egymásba. Az L-glutamin az L-glutaminsavból az ún. glutamin-szintetáz által termelődik. Ennél adenozintrifoszfátot (ATP) használ fel. Glutaminból purinok, pirimidin (nukleinsavak, DNS építőanyagok), amino-glükóz vegyületek, hormonok és koenzimek is szintetizálhatók.

A glutamin legfontosabb funkciói

Energiaellátás

A májban a glutamin szénszerkezete a glükózmolekulák fontos alkotóeleme. Az alfa-ketoglutársavvá történő átalakulás lehetővé teszi a glutamin elégetését a citromsavciklusban. A glutamin a vékonybél, valamint az immunsejtek legfontosabb energiaforrása.

Immunrendszer

Az immunsejteknek (főleg a limfocitáknak és a makrofágoknak) nagy mennyiségű glutaminra van szüksége, még akkor is, ha az immunrendszernek különösebben nincs is szüksége rá. Immunválasz idején, amikor az immunsejtek szaporodnak, és különféle antitesteket képeznek, a glutamin fogyasztása ismét drámai módon megnő. Ha az immunstressz csak rövid ideig tart, akkor a saját termelés, a részben elágazó láncú aminosavak (BCAA) az izomszövetben elegendők ahhoz, hogy fedezzék az igényt. Ha azonban a stresszhelyzet továbbra is fennáll, és hiányzik a termelés, akkor a következmény, hogy az izmok lebomlanak, és az immunrendszer gyengül.

Az L-glutamin különösen fontos az ún. közös nyálkahártya immunrendszernek (CMIS), a nyálkahártya immunfunkciójának, illetve a légutaknak, a nemi szerveknek és a gyomor-bélrendszer csatornának.

Ennek a szövetnek a nyálkahártyájában az IgA (s-IgA) szekréciós anyag a glutamin segítségével termelődik. Az antitesteknek ez a fajtája specifikusan az immunvédelemért van a test nyálkahártya rétegeiben. A glutamin hiánya csökkent védekezést eredményezhet a bélben és a légutakban található kórokozókkal szemben. A kutatók a nyálban található alacsony s-IgA-szintet összefüggésbe hozták a candida és más fertőzések fokozott előfordulásával.

Diabétesz és elhízás

A glutamin étrend-kiegészítése elősegíti a glucagon-like peptid 1 (GLP-1) felszabadulását, jobban, mint a glükóz vagy más aminosavak. Ez gátolja a glukagont és növeli a hasnyálmirigy béta-sejtjeinek glükózérzékenységét, ami viszont serkenti az inzulin felszabadulását és csökkenti a vércukorszintet. A GLP-1 gátolja a bétasejtek apoptózisát és elősegíti ezen inzulintermelő sejtek szaporodását és differenciálódását. A GLP-1 ezenkívül gyengíti az étvágyat is. A glutamin ezért egy érdekes anyag a cukorbetegség és az elhízás kezelésére, és jelenleg különböző klinikai vizsgálatok tárgyát képezi.

Sav-bázis-egyensúly

Acidózis esetén a glutamin vese által történő fogyasztása jelentősen megnő. A felesleges hidrogén atomok ezután az NH3-csoporthoz (ammónia) kapcsolódnak, majd ammóniumionokként (NH4+) ürülnek ki. A glutamin elégetése során hidrogén-karbonát-ionok (HCO3-), is keletkeznek, amelyek hozzájárulnak a túl alacsony pH-érték semlegesítéséhez.

A fehérje építőanyaga

Mint aminosav, a glutamin természetesen a különböző fehérjék építőköveként is működhet.

A neurotranszmitter szintézise

A glutamin a leggyakoribb aminosav a cerebrospinalis folyadékban. Ez azt jelzi, hogy fontos szerepet játszik az agy anyagcseréjében. A glutaminhoz kapcsolódó glutaminsav (glutamát) maga is fontos izgató, stimuláló neurotranszmitter. Ez a glutaminsav (B6-, B12-vitamin, és mangán segítségével) GABA-vá (gamma-amino-vajsav) is átalakítható, ami viszont gátló (nyugtató) neurotranszmitter.

Az olyan nyugtatók, mint például a válium, az agy GABA-receptorain keresztül fejtik ki nyugtató hatásukat. A GABA és a glutamát (GABA/glutamát-index) kapcsolata az ingerlés és az idegrendszer gátlása közötti egyensúly mértéke.

A glutation termelése

A glutation termeléséhez, ami egy fontos méregtelenítő és antioxidáns, fontos a glutamin. A glutation egy tripeptid, amely glicinből, glutaminból és ciszteinből áll. Általában az aminosav cisztein a glutationszintézis korlátozó tényezője. Glutamin-hiány esetén (pl. stressz, böjt, intenzív sport és súlyos betegség) azonban a glutamin korlátozhatja a glutation termelését is. Mind a cisztein (legjobb forrás: N-Acetil-Cisztein), mind az L-glutamin kiegészítése erősen stimulálhatja a glutation szintézisét.

A purinok és a pirimidinek előállítása

A purinok és a pirimidinek a DNS és az RNS építőkövei. A glutamin termelésük különösen fontos a gyorsan osztódó sejtek, mint például az immunrendszer és a bélhám esetében.

A nitrogén szállítása és az ammónia eltávolítása

A fehérje lebomlásából származó nitrogén (N) kb. egyharmadát glutamin formájában szállítják a szervek között. Amikor a test glutamint használ fel, nitrogén szabadul fel ammónia formájában. Ez a vérbe kerül. A májon keresztül a fennmaradó ammónia (NH3) ezután a karbamid cikluson keresztül elhagyja a testet, hogy egyensúlyba hozza a nitrogénfelesleget. Ez az ammónia felhasználható a glutaminsav glutaminná történő átalakítására. Ha a máj nem működik jól, az izomszövet segít az ammónia méregtelenítésében. Ha glutamin-hiány van, mérgező ammónia-koncentráció alakulhat ki.

Sport

Nagy tömegének köszönhetően az izomszövet a glutamin legnagyobb termelője a szervezetben. Ezen kívül az L-glutamin az izomépítés folyamatának hajtóereje is. Glutamin a leggyakoribb és legszükségesebb aminosav az izomszövetben: ha nincs elegendő glutamin, a fehérjeszintézis stagnál. Ha megerőltető fizikai munkát végzünk, a glutamin szintje csökkenhet, abban a pillanatban, amikor a szervezetnek a legnagyobb szüksége van rá. Erős (sport) terhelés után néhány óra szükséges a glutamin-szint újbóli javításához. Egészséges fizikai állapotban az intenzív nap után egy könnyebb edzés támogatja a test helyreállítását, mivel az izmok használata serkenti a glutamin szintézist, szemben a teljes fizikai inaktivitással. Ha a glutamin edzés után csak csökkentetten áll rendelkezésre, az már a túlfeszültség jele lehet. Intenzív edzés vagy versenyek idején nincs elég idő a test regenerációjára, így a hatás megsokszorozódhat: a túledzett sportolók hónapokig vagy akár évekig alacsony glutamin-szintet mutathatnak a plazmában. A glutamin-hiány korlátozza a bélhám működését, növeli a fertőzések és allergiák kockázatát, lassítja a sebgyógyulást. Ez különösen az állóképességi sportolókat érinti, mint például a maratoni futók.

Ezért a glutamin étrend-kiegészítése szükséges lehet állóképességi sportolóknál: ez támogathatja a bél hámszövetét és stimulálhatja az immunrendszert, ami viszont csökkenti a fertőzések kockázatát.

Orvosi relevancia

Sok esetben a glutamin alapvető tápanyagnak tűnik. Különösen rendkívüli stressz esetén, például fertőzések vagy sebek esetén a glutamin szükségessége a normál fogyasztás három-négyszeresére nőhet. Az izomzat erre úgy reagál, hogy felszabadítja a tárolt L-glutamint máshol történő felhasználásra. Ha a terhelés nem tart sokáig, akkor az izmok glutamin-szintje gyorsan helyreáll.

Hosszú távú anyagcsere-stressz, például krónikus fertőzés esetén az L-glutamin iránti igény nagyon magas, de az L-glutamin rendelkezésre állása akkor nem lehet elegendő. Ez viszont az izmok károsodásához, vagy immunhiányhoz vezethet. Ezen kívül stressz és az alultápláltság esetén a glutamin felvétele a vékonybélben drasztikusan csökken. Ha a bélflóra diszbiotikus vagy sérült, a glutaminhiány drasztikus formát ölthet. Kórházi kezelés vagy műtét során ez súlyos szövődményekhez vezethet.

A glutamin a következő indikációkhoz használható:

Sebgyógyulás

A glutamin nagyon fontos a sebgyógyuláshoz. A súlyos sérülések, pl. égési sérülések vagy műtét után meggyengült állapotban lévő betegeknek különösen sok glutaminra van szüksége, mivel sejtosztódás és DNS- és fehérjeszintézis következik be a seb helyreállítása során. A fibroblasztoknak, makrofágoknak és limfocitáknak nagy a glutaminszükséglete.

Immunhiány

Immunhiányos betegeknél a glutamin nagyon fontos az immunsejtek optimális működéséhez (monociták, limfociták és neutrofilek). Ezen felül a glutamin javítja a bélgát funkcióit, ami csökkenti a másodlagos fertőzések kockázatát. A különböző klinikai paraméterek tekintetében úgy tűnik, hogy a glutamin hozzáadása a parenterális étrendhez szinte mindig jótékony hatással van az intenzív osztályon lévő betegekre. A glutamin-kiegészítés szintén hasznos beavatkozásnak tűnik a szepszis és több szervi elégtelenség megelőzésére vagy kezelésére. A glutaminnal való kiegészítés ezért nem csak csökkentheti a kórházi kezelés időtartamát, hanem a posztoperatív fertőző szövődmények következtében bekövetkező halálozás kockázatát is.

Kemoterápia és sugárterápia

Úgy tűnik, hogy a glutamin csökkenti a kemoterápia és sugárterápia mellékhatásait rákos betegeknél. Ezeknél a betegeknél gyakori tünet a nyálkahártya gyulladása, fekélyesedése. A glutamin jelentős mennyiségben történő bevétele (5-10 gramm) nagymértékben megakadályozhatja ezeket a tüneteket.

Nem toxikus tumorterápia

A glutamint használják a nem toxikus tumorterápiáknál is. A tumorsejtek mint glutamincsapdák funkcionálnak. Ezek a sejtek mindig biztosítják a glutamin-szükséglet telítettségét. A rákos betegek ezért általában glutaminhiányban szenvednek. Ez gyengítheti az immunrendszert, és következésképpen megnő az áttétek kockázata. Úgy tűnik, hogy a glutamin pótlása stimulálja a celluláris immunfunkciót anélkül, hogy a további glutamin stimulálná a tumor növekedését.

A bél fokozott permeabilitása (áteresztó bél szindróma) és a gyulladásos bélbetegségek

A bélnek fel kell szívnia a tápanyagokat, de számos káros anyagnak és mikróbának is ellen kell állnia. A glutamin fontos szerepet játszik itt, mivel erősíti a bélgátat. A glutamin ugyanolyan fontos a gyorsan osztódó sejtek folyamatos rekonstrukciójában a bélhámban, különösen a vékonybélben. Ezek a sejtek három-négy naponta teljesen regenerálódnak. A glutamin fontosságát a bél epitéliumában szemlélteti az a tény, hogy a teljes glutamin-fogyasztás 40%- a bélben történik.

Glutaminhiány esetén a bélhám atrófiát okozhat, ami nem csak a tápanyagok csökkent felszívódásához vezethet, hanem a bélhám megnövekedett permeabilitásához is. A bélhám a glutamint egy nagyon különleges okból használja: energiaforrásként. A glutamin hasadása nitrogént és szenet szabadít fel. Ezeket az anyagokat ezután felhasználják a sejtosztódás során annak érdekében, hogy a DNS pontos másolatait képezzék. Különösen a gyorsan osztódó sejtek érzékenyek a DNS reprodukciójában fellépő hibákra, amelyek mutációkat, így olyan betegségeket okozhatnak, mint a rák. A további glutamin-bevitel ezért úgy tűnik, hogy fontos megelőző funkcióval is rendelkezik: megakadályozhatja a bélrák és olyan betegségek kialakulását, mint a Crohn-betegség vagy a fekélyes vastagbélgyulladás. Egy nemrégiben végzett, kolitiszes kísérleti állatokkal végzett tanulmány azt mutatja, hogy a glutaminnal való kiegészítés megakadályozza a hegszövet kialakulását. A hegszövet a bélgyulladás visszafordíthatatlan következménye, és a bél szűkületéhez és funkciójának elvesztéséhez vezethet.

A glutamin felgyorsítja a gyógyulást enterális vagy parenterális táplálkozásban részesülő betegeknél, ami szinte biztosan annak köszönhető, hogy pozitív hatással van a bél nyálkahártyájára, a bélhám permeabilitásának csökkentésére vagy az S-IgA zsugorodás megelőzésére.

Biztonságos

Általában az L-glutamin használata rendkívül biztonságosnak tekinthető. Egészséges felnőttek 20-30 grammos adagot mellékhatások nélkül elviselnek. A vizsgálatok nem mutattak negatív hatást azoknál a sportolóknál, akik 14 nap alatt naponta 28 gramm glutamint vettek be. A napi 0,65 gramm/testsúly kilogramm adagokat a betegek jól tolerálják, és nem eredményez eltérő ammóniaszintet. A glutamin-kiegészítés inzulinszekrécióra gyakorolt hatása miatt azonban óvatosan kell eljárni a cukorbetegségben szenvedő betegeknél. Néhány ember túl érzékeny a glutamátra (MSG, D261), ami a glutaminsav nátriumsója, és amelyet sok instant ételben ízfokozóként használnak. A tudományos vizsgálatok még nem tudták tisztázni ezt a feltételezett érzékenységet. A Ve-Tsin név alatt széles körben használják egyes éttermekben. Azok az emberek, akik túlérzékenyek erre az ízfokozóra, ún. „kínai étterem szindrómában” szenvednek: fejfájás, hányinger, szédülés, szívdobogás, verejtékezés, hasi fájdalom és bőrpír, illetve egyéb tünetek jelentkezhetnek ilyen ételek fogyasztásakor. Lehetséges, hogy ezek az emberek ugyanúgy reagálnak az L-glutamin kiegészítőkre is.

Indikációk

• krónikus fertőzések
• intenzív testmozgás
• glutation szintézis
• immungyengeség (többek között AIDS által)
• elvonási tünetek alkoholizmus és szenvedélybetegségek esetén általában
• gyomorbaj
• fekélyek a gyomorban és a nyombélben (colitis ulcerosa is)
• motorikus és érzékszervi túlterhelés
• kiegészítő terápia kemoterápiához és sugárterápiához
• áteresztő bél szindróma
• anyagcsere átprogramozása
• Kontraindikációk

A megadott dózisban nincs ismert ellenjavallat az L-glutamin tekintetében.

Mellékhatások

Amennyire ismert, az L-glutamin nem okoz semmilyen mellékhatást a megadott dózisban.

Interakció

A hagyományos vagy gyógyító gyógyszerekkel kölcsönhatás lehetséges. Erről szakemberrel kell konzultálni.

Alkalmazás

Az L-glutamin szokásos napi dózisa 5 és 10 gramm között van. Jobb, ha ezt több kis részre osztjuk a nap folyamán. A többi aminosavval való verseny elkerülése érdekében ajánlott a glutamint legalább fél órával az étkezés előtt bevenni.

A glutamin érzékeny a hőre, ezért ne keverjük forró italokba.

Forrás: klinik-st-georg.de

Dr. med. Friedrich R. Douwes

Irodalom

van der Hulst RR, von Meyenfeldt MF, Soeters PB: Glutamine: an essential amino acid for the gut. Nutrition. 1996; 12(11-12 Suppl): 578-81.

Ziegler TR, et al.: Glutamine: from basic science to clinical applications. Nutrition. 1996; 12 (11-12 Suppl): 568-70.

Kelly D, Wischmeyer PE: Role of L-glutamine in critical illness: new insights. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2003, 6(2): 217-22.

Miller AL: Therapeutic considerations of L-glutamine: a review of the litersture. Altern Med Rev. 1999; 4(4): 239-48.

L-glutamine. Altern Med Rev. 2001; 6(4): 406-10.

Turton MD, et al.: A role for glucagon-like peptide-1 in the central regulation of feeding. Nature 379, 1996: 69-72.

Doyle ME, Egan MJ: Glucagon-Like Peptide-1. Recent Progress in Hormone Research 2001; 56:377­400.

Reimann F, et al.: Glutamine potently stimulates glucagon-like peptide­1 secretion from GLUTag cells. 9. Diabetologia. 2004 Sep; 47(9): 1592-601.

Holst JJ: The Physiology of Glucagon-like Peptide 1. Physiol Rev 2007; 87(4) : 1409-39.

Greenfield JR, et al.: Oral glutamine increases circulating glucagon-like peptide 1, glu­cagon, and insulin concentrations in lean, obese, and type 2 diabetic subjects. Am J Clin Nutr, 2009; 89(1): 106-13.

Alpers DH: Glutamine: Do the data support the cause for glutamine supplementation in humans? Gastroenterology. 2006; 130 (2 Suppl 1): 106-16.

Ziegler TR, et al.: Trophic and cytoprotective nutrition for inte­stinal adaptation, mucosal repair, and barrier function. Annu Rev Nutr. 2003; 23: 229-61.

Santora R, Kozar RA: Molecular mechanisms of pharmaconutrients. JSurg Res. 2010 Jun 15; 161(2): 288-94. PMID: 20080249.

Nose K, et al.: Glutamine prevents total parenteral nutrition-associated changes to intraepithelial lymphocyte phenotype and function: a potential mechanism for the preservation of epithelial barrier function. J Interferon Cytokine Res. 2010 Feb;30(2): 67-80. PMID: 20028208.

Ban K, Kozar RA: Glutamine protects against apoptosis via downregulation of Sp3 in intestinal epi­thelial cells. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2010 Dec; 299(6): 1344-53.

San-Miguel B, et al.: Glutamine prevents fibrosis development in rats with colitis induced by 2,4,6- trinitrobenzene sulfonic acid. J Nutr. 2010 Jun; 140(6): 1065-71.

Newsholme P, et al.: Glutamine and glutamate as vital metabolites. Braz J Med Biol Res. 2003; 36(2): 153-63.

Andrews FJ, Griffiths RD: Glutamine: essential for immune nutrition in the critically ill. Br J Nutr. 2002; 87 Suppl 1: 53-8.

Calder PC, Newsholme P: Glutamine and the immune system. In: Calder PC, Field CJ, Gill HS, edi­tors. Nutrition and immune function CAB International; 2002. 109-32.

Wilmore DW, Shabert JK. Role of glutamine in immunologic responses. Nutrition. 1998; 14(7­8): 618-26.

Rogero MM, et al.: Effects of glutamine on the nuclear factor-kappaB signaling pathway of murine peritoneal macrophages. Amino Acids. 2010 Jul; 39(2): 435-41. PMID: 20094742.

Castell LM: Can glutamine modify the apparent immunodepression observed after prolonged, exhaustive exercise? Nutrition. 2002; 18(5): 371-5.

Gleeson M: Dosing and efficacy of glutamine supplementation in human exercise and Sport trai­ning. J Nutr. 2008 Oct; 138(10): 20455-20495. PMID: 18806122.

Agostini F, Biolo G: Effect of physical activity on glutamine metabolism. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2010 Jan; 13(1): 58-64. PMID: 19841583.

Shabert JK, Wilmore DW: Glutamine deficiency as a cause of human immunodeficiency virus wa­sting. Med Hypotheses. 1996; 46(3): 252-6.

Weitzel LR, Wischmeyer PE: Glutamine in critical illness: the time has come, the time is now. Crit Care Clin. 2010 Jul; 26(3): 515-28. PMID: 20643304.

Weitzel LR, Wischmeyer PE: Glutamine in critical illness: the time has come, the time is now. Crit Care Clin. 2010 Jul; 26(3): 515-28. PMID: 20643304.

Wang Y, et al.: The impact of glutamine dipeptide-supplemented parenteral nutrition on outcomes of surgical patients: a meta-analysis of randomized clinical trials. JPEN J Pa­renter Enteral Nutr. 2010 Sep-Oct; 34(5):521-9.

van den Berg A, et al.: Glutamine-enriched enteral nutrition in very-low-birth-weight infants and effects on feeding tolerance and infectious morbidity: a ran­domized controlled trial. Am J Clin Nutr. 2005Jun; 81(6): 1397-404. PMID: 15941893.

van Zwol A, Moll HA, Fetter WP, van Elburg RM: Glutamine-enriched enteral nutrition in very low birthweight infants and allergic and infectious diseases at 6 years of age. Paediatr Perinat Epide­miol. 2011 Jan; 25(1): 60-6. PMID: 21133970.

He Y, Hakvoort TB, Köhler SE, et al.: Glutamine synthetase in muscle is required for glutamine pro­duction during fasting and extrahepatic ammonia detoxification. J Biol Chem. 2010 Mar 26; 285(13): 9516-24.

De-Souza DA, Greene U: Intestinal permeability and systemic infections in critically ill patients: ef­fect of glutamine. Crit Care Med. 2005, 33(5): 1125-35.

Ziegler TR: Glutamine supplementation in cancer patients receiving bone marrow transplanta­tion and high dose chemotherapy. J Nutr. 2001; 131 (9 Suppl): 25785-845; discussion 25905.

Medina MA.:Glutamine and cancer. J Nutr. 2001; 131 (9 Suppl): 25395-425; discussion 25505-15.

Ockenga J, et al.: Glutamine-enriched total parenteral nutrition in patients with inflammatory bowel disease. Eur J Clin Nutr. 2005; 59(11):1302-9.

Garlick P: Assessment of the safety of glutamine and other amino acids. J Nutr. 2001; 131 (9 Suppl): 25565-61S.

VISSZA