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OXYDATIVER STRESS
NADH und die
Regeneration von
Glutathion
Coenzym 1
NADH und Glutathion
Die Rolle von Glutathion: Reduziertes Glutathion (GSH) vs. Oxidiertes Glutathion (GSSG)
Glutathion fungiert als wahrer „zellulärer Schutzschild“.
- GSH (Reduzierte Form): Neutralisiert freie Radikale und Wasserstoffperoxid (H2O2), indem es Elektronen abgibt und sich dabei in Wasser (H2O) umwandelt.
- GSSG (Oxidierte Form): Wenn zwei GSH-Moleküle ihre Elektronen abgeben, verbinden sie sich zu einem Dimer ohne antioxidative Kraft (GSSG). Um die Zelle weiterhin zu schützen, muss GSSG wieder in GSH zurückverwandelt werden.
Wie NADH (und NADPH) Glutathion regeneriert
Der Regenerationsprozess erfordert Energie in Form von hochenenergetischen Elektronen, die von den reduzierten Coenzymen bereitgestellt werden.
- Die Rolle der Glutathion-Reduktase (GR): Das Enzym Glutathion-Reduktase katalysiert die Recycling-Reaktion, indem es die Disulfidbrücke von GSSG spaltet, um zwei aktive GSH-Moleküle wiederherzustellen.
- Der Energieübertrag: Der direkte Elektronendonor für dieses Enzym ist NADPH (die phosphorylierte Form von NADH).
- Die Bindung an NADH: Über das Enzym Nicotinamid-Nucleotid-Transhydrogenase (NNT) an der inneren Mitochondrienmembran überträgt NADH seine Elektronen auf NADP+, um NADPH zu bilden:
NADH + NADP+ ⇌ NAD+ + NADPH
Das neu gebildete NADPH reduziert GSSG direkt:
GSSG + NADPH + H+ Glutathion-Reduktase > 2GSH + NADP+
Physiologische Bedeutung
- Mitochondrialer Schutz: Aufrechterhaltung eines hohen GSH/GSSG-Verhältnisses verhindert oxidative Schäden an Membranen, mitochondrialer DNA und Komplexen der Elektronentransportkette.
- NADH-Integrität: Eine adäquate Verfügbarkeit von NADH gewährleistet nicht nur die ATP-Produktion, sondern stellt auch die primäre Reserve zur Speisung der zellulären Antioxidationsabwehr dar.