Cystein: aminokyselina určující rychlost syntézy glutathionu a její význam pro dlouhověkost

Buňky lidského organismu využívají obranný systém, jehož účinnost s věkem nenápadně klesá — a jeho fungování do značné míry závisí na jediné aminokyselině, o které většina lidí nikdy neslyšela.

Co je glutathion a proč je tak důležitý?

Glutathion je nejvíce zastoupený endogenní antioxidant v organismu. Nachází se téměř ve všech buňkách, kde pomáhá neutralizovat volné radikály, podporuje detoxikační procesy a přispívá ke správné funkci mitochondrií. Vzniká ze tří aminokyselin: glutamátu, glycinu a cysteinu. Právě cystein je v tomto procesu hlavním limitujícím faktorem. Glutamát-cystein ligáza, enzym katalyzující první krok syntézy glutathionu, může pracovat jen tak rychle, jak jí dovoluje dostupnost cysteinu. Glutamát a glycin jsou obvykle v dostatečném množství přijímány potravou a organismus si je navíc dokáže poměrně snadno vytvářet. Cystein je naproti tomu méně dostupný a jeho vlastní syntéza je pro organismus metabolicky náročnější. Proto je v biochemii považován za substrát omezující rychlost syntézy glutathionu, a tím i za důležitý limitující článek antioxidační obrany organismu. Tento proces lze přirovnat k výrobní lince, která může postupovat jen tak rychle, jak jí dovolí její nejpomalejší dodavatel, bez ohledu na kapacitu ostatních částí linky.

Stárnutí a nedostatek cysteinu — co ukazují výzkumy?

Tento mechanismus nabývá na významu s přibývajícím věkem. Výzkum provedený na Baylor College of Medicine ukázal, že starší lidé měli v červených krvinkách výrazně nižší koncentrace cysteinu, glycinu a glutathionu než mladší dospělí. Také rychlost jejich syntézy glutathionu byla podstatně nižší — nikoli proto, že by byl samotný mechanismus syntézy poškozen, ale proto, že potřebné výchozí látky, zejména cystein, nebyly dostatečně rychle dostupné. Výsledkem je chronický oxidační stres nízké intenzity, jeden z nejčastěji pozorovaných biologických znaků stárnutí. Tento proces je mimo jiné spojován s úbytkem svalové síly a pomalejším zpracováním kognitivních informací.

Lze tento proces zvrátit? Co ukazují nejnovější studie

Povzbudivé je, že tento pokles související s věkem nemusí být nevratný. Ve stejném výzkumném programu vedlo obnovení dostatečného příjmu cysteinu a glycinu ve stravě k normalizaci syntézy glutathionu a během několika týdnů snížilo ukazatele oxidačního stresu na hodnoty podobné těm, které byly pozorovány u mladších dospělých. Následné studie zkoumaly kombinaci glycinu a N-acetylcysteinu, označovanou jako GlyNAC, a přinesly ještě širší výsledky. V klinických studiích u starších osob zlepšila suplementace GlyNAC funkci mitochondrií, snížila zánětlivé ukazatele, zvýšila citlivost na inzulin, zlepšila sílu stisku a svalovou výkonnost a vedla k měřitelnému zlepšení v kognitivních testech. Na jedinou nutriční intervenci zaměřenou na konkrétní metabolické úzké hrdlo jde o pozoruhodně široké spektrum účinků.

Studie na zvířatech přinášejí další poznatky. U myší prodloužila stejná kombinace GlyNAC délku života o 24 % oproti kontrolní skupině a současně ovlivnila několik důležitých změn spojených se stárnutím: narušenou mitofagii — tedy proces odstraňování poškozených mitochondrií —, poruchy signálních drah reagujících na dostupnost živin a nahromaděné poškození genomu. Nejde o povrchní ukazatele, ale o biologické procesy, které odborníci zabývající se stárnutím a dlouhověkostí považují za zásadní pro samotný proces stárnutí.

Závěr: nový pohled na stárnutí

Tyto výsledky z cysteinu nedělají prostředek proti stárnutí a žádný doplněk stravy nemůže změnit biologické procesy ze dne na den. Výzkum však naznačuje, že cystein bychom neměli vnímat jen jako jednu z mnoha aminokyselin přijímaných potravou, ale jako rychlostně limitující substrát jednoho z hlavních obranných systémů organismu. Jeho význam může s věkem spíše narůstat než klesat a jeho dostupnost lze ovlivnit stravou a cílenou suplementací.

Zdroje

1. Sekhar, R. V., et al. (2011). Deficient synthesis of glutathione underlies oxidative stress in aging.
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3155927/
2. Kumar, P., et al. (2021). GlyNAC supplementation in older adults: pilot clinical trial.
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8002905/
3. Kumar, P., et al. (2023). GlyNAC supplementation improves aging hallmarks: randomized clinical trial.
   https://academic.oup.com/biomedgerontology/article/78/1/75/6668639
4. GlyNAC supplementation increases length of life in mice.
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8912885/
5. Dietary cysteine and mortality risk in the elderly.
   https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5005830/

Tento článek slouží výhradně k informačním a vzdělávacím účelům. Nenahrazuje odbornou lékařskou konzultaci, diagnózu ani léčbu. V případě zdravotních otázek nebo potíží se vždy poraďte s lékařem či jiným kvalifikovaným zdravotnickým pracovníkem.