“HÀNH TRÌNH GIAN NAN” CỦA GLUTATHIONE VÀO TẾ BÀO: TẠI SAO UỐNG THÔI CHƯA ĐỦ?
21 Th4
Lượt xem:57
Glutathione là một phân tử quan trọng trong cơ thể, được tìm thấy với nồng độ rất cao bên trong tế bào (khoảng 1-10 mM, cao nhất ở tế bào gan), nhưng lại rất thấp bên ngoài tế bào (chỉ khoảng vài μM). Sự chênh lệch nồng độ này cho thấy cơ thể cần giữ glutathione bên trong tế bào để thực hiện các vai trò quan trọng, như chống oxy hóa và bảo vệ tế bào. Nhưng điều này cũng đặt ra câu hỏi: Làm sao glutathione di chuyển qua màng tế bào? Liệu nó có tự đi qua được không? Hãy cùng tìm hiểu một cách đơn giản và dễ hiểu.
Glutathione là gì và tại sao nó khó qua màng tế bào?
Glutathione là một phân tử nhỏ gồm 3 axit amin: glutamic, cysteine và glycine. Điều thú vị là nó có một liên kết đặc biệt gọi là γ-glutamyl, giúp phân tử bền vững, khó bị phá hủy bởi các enzyme trong tế bào. Nhờ đó, glutathione có thể tồn tại lâu hơn để thực hiện nhiệm vụ chống oxy hóa. Nhưng liên kết này lại dễ bị enzyme γ-glutamyl transpeptidase (GGT) – thường có ở mặt ngoài màng tế bào, như ở ruột hay gan – cắt đứt, khiến glutathione dễ bị phân hủy trước khi vào tế bào.
Về kích thước, glutathione nặng khoảng 307,3 g/mol. Dù không quá lớn như protein, nó vẫn to hơn nhiều so với các phân tử nhỏ như nước, oxy hay ethanol – những thứ dễ dàng len lỏi qua màng tế bào. Kích thước này làm hạn chế khả năng glutathione tự do di chuyển qua lớp màng lipid.
Hơn nữa, glutathione rất “ưa nước” vì chứa nhiều nhóm hóa học như -NH₂, -COOH và -SH. Những nhóm này khiến nó mang điện tích âm, khó hòa hợp với lớp màng tế bào “ưa dầu” (kỵ nước). Sự kết hợp của kích thước, tính “ưa nước” và điện tích âm tạo thành một “bức tường” lớn, khiến glutathione hầu như không thể tự đi qua màng tế bào bằng cách khuếch tán thụ động. Điều này lý giải tại sao uống glutathione trực tiếp thường không hiệu quả, vì nó khó vào được tế bào.
Thêm vào đó, nồng độ bên trong tế bào cao gấp hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần so với bên ngoài. Điều này tạo ra một “gradient” khiến glutathione có xu hướng di chuyển ra ngoài thay vì vào trong. Vì vậy, để duy trì nồng độ cao trong tế bào, cơ thể cần tự tổng hợp glutathione hoặc dùng cơ chế vận chuyển đặc biệt cần năng lượng. Tuy nhiên, cơ chế vận chuyển qua protein rất phức tạp, nên chúng ta sẽ không đi sâu ở đây.
Quan trọng là nồng độ glutathione trong tế bào không chỉ nhờ vận chuyển mà chủ yếu do tổng hợp mới từ 3 axit amin: glutamate, cysteine và glycine. Các axit amin này được đưa vào tế bào qua các hệ thống vận chuyển riêng. Nếu thiếu bất kỳ axit amin nào, đặc biệt là cysteine, việc tổng hợp glutathione sẽ bị chậm lại.
Do khó tự đi qua màng và thiếu cơ chế vận chuyển hiệu quả cho glutathione nguyên vẹn, việc bổ sung glutathione từ bên ngoài (như uống viên) gặp nhiều khó khăn. Glutathione dễ bị phá hủy bởi axit dạ dày hoặc enzyme GGT, khiến lượng vào tế bào rất ít. Để khắc phục, các nhà khoa học đã phát triển nhiều cách giúp glutathione dễ hấp thu hơn.
Tại sao bổ sung glutathione trực tiếp từ bên ngoài lại khó khăn?
Khi bạn uống glutathione (dạng viên hoặc thực phẩm bổ sung), nó khó đi vào tế bào vì:
Dễ bị phân hủy: Glutathione dễ bị phá hủy bởi axit dạ dày hoặc enzyme trong ruột, đặc biệt là enzyme GGT ở bề mặt tế bào.
Hấp thu kém: Vì không thể dễ dàng qua màng tế bào, lượng glutathione vào được tế bào rất ít, làm giảm hiệu quả.
Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã nghĩ ra nhiều cách để cải thiện khả năng hấp thu và đưa glutathione vào tế bào. Dưới đây là những cách phổ biến:
PP1: Sử dụng công nghệ Liposomal Glutathione
Lớp vỏ lipid của liposome được cho là có tác dụng bảo vệ GSH khỏi sự phân hủy bởi axit dạ dày và enzyme GGT trong đường tiêu hóa. Sau đó, liposome có thể được hấp thu qua niêm mạc ruột (có thể thông qua sự dung hợp màng hoặc nhập bào) và vận chuyển GSH vào hệ tuần hoàn hoặc trực tiếp đến các tế bào đích. Mục tiêu là đưa GSH nguyên vẹn vào cơ thể hiệu quả hơn.
Một số thử nghiệm lâm sàng sơ bộ cho thấy việc bổ sung liposomal GSH có thể làm tăng một số chỉ số GSH trong máu hoặc tế bào, tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu quy mô lớn và đối chứng chặt chẽ hơn để xác nhận hiệu quả trên tổng lượng dự trữ GSH của cơ thể. Các đánh giá từ người dùng thường tích cực nhưng mang tính chủ quan.
Hạn chế: Một thách thức là chất lượng công nghệ liposome có thể khác nhau giữa các sản phẩm; không phải tất cả các sản phẩm được quảng cáo là “liposomal” đều đảm bảo sự bao gói ổn định và hiệu quả. Cơ chế chính xác về cách liposome giải phóng GSH bên trong tế bào cũng cần được làm rõ hơn.
PP2: S-Acetyl-Glutathione (SAG)
Đây là một tiền chất (prodrug) của GSH, trong đó một nhóm acetyl (-COCH3) được gắn vào nguyên tử lưu huỳnh của gốc cysteine.
Nhóm acetyl giúp bảo vệ nhóm thiol khỏi bị oxy hóa và ngăn chặn sự thủy phân bởi GGT trong ruột. Sự acetyl hóa cũng làm tăng tính ưa lipid của phân tử, được cho là giúp tăng cường khả năng hấp thu qua thành ruột và đi vào tế bào. Khi đã vào bên trong tế bào, các enzyme nội bào gọi là thioesterase sẽ cắt bỏ nhóm acetyl, giải phóng GSH dạng hoạt động.
Các nghiên cứu in vitro cho thấy SAG có hiệu quả trong việc phục hồi mức GSH nội bào, đặc biệt trong các mô hình tế bào bị thiếu hụt GSH hoặc nhiễm virus. Các nghiên cứu trên động vật (mô hình tổn thương gan do CCl4) cho thấy SAG có tác dụng bảo vệ gan thông qua việc phục hồi mức GSH, giảm stress oxy hóa và viêm.
Hạn chế: Còn cần thêm nghiên cứu trên người để xác nhận hiệu quả lâu dài.
Việc ester hóa nhóm carboxyl của gốc glycine (tạo monoester) hoặc cả hai nhóm carboxyl của glycine và glutamate (tạo diester) bằng các nhóm alkyl (ví dụ: ethyl) làm tăng tính ưa lipid của phân tử.
Điều này giúp các ester này dễ dàng thấm qua màng tế bào hơn so với GSH. Bên trong tế bào, các enzyme esterase nội bào sẽ thủy phân liên kết ester, giải phóng GSH dạng hoạt động.
Hạn chế: Ít phổ biến hơn và cần nghiên cứu thêm.
PP4: Bổ sung tiền chất (như N-Acetylcysteine – NAC)
Cách hoạt động: Thay vì bổ sung glutathione trực tiếp, bạn cung cấp NAC – một tiền chất cung cấp cysteine, nguyên liệu chính để tế bào tự tổng hợp glutathione.
Ưu điểm: Hấp thu tốt, hiệu quả cao, được sử dụng rộng rãi trong y học (như điều trị ngộ độc paracetamol).
Hạn chế: Hiệu quả phụ thuộc vào khả năng tổng hợp glutathione của cơ thể.
PP5:Hấp thu qua miệng (Orobuccal Delivery)
Cách hoạt động: Glutathione được dùng dưới dạng viên ngậm hoặc dung dịch, hấp thu trực tiếp qua niêm mạc miệng, tránh bị phá hủy ở dạ dày và gan.
Ưu điểm: Tiện lợi và có thể hiệu quả hơn uống thông thường.
Hạn chế: Cần sản phẩm chất lượng cao và nghiên cứu thêm để xác minh.
Kết luận
Do sinh khả dụng đường uống của glutathione thông thường rất thấp, các chiến lược nhằm tăng cường nồng độ glutathione nội bào từ nguồn ngoại sinh tập trung vào việc khắc phục các hạn chế về hấp thu và vận chuyển.
Các phương pháp chính bao gồm: sử dụng công nghệ liposome để bao gói và bảo vệ GSH (Liposomal GSH); sử dụng các tiền chất như S-acetyl-glutathione (SAG) hoặc các ester của glutathione (GSH-MEE, GSH-DEE) có tính ổn định và khả năng thấm qua màng tốt hơn, sau đó được chuyển hóa thành GSH bên trong tế bào; và bổ sung các tiền chất trực tiếp, đặc biệt là N-acetylcysteine (NAC), để thúc đẩy quá trình tổng hợp GSH nội sinh.
Trả lời câu hỏi ban đầu?
Glutathion có qua màng tế bào được không?
Trả lời: Không, glutathione nguyên vẹn không thể tự mình đi qua màng tế bào một cách hiệu quả bằng con đường khuếch tán thụ động do các đặc tính lý hóa của nó (kích thước, độ phân cực, điện tích).
Làm thế nào để nó qua được?
Glutathione thường không đi qua màng tế bào để vào bào tương từ môi trường ngoại bào một cách hiệu quả. Thay vào đó, tế bào chủ yếu tổng hợp glutathione bên trong từ các axit amin tiền chất được vận chuyển vào.
Để tăng nồng độ glutathione nội bào từ nguồn bên ngoài, các phương pháp được sử dụng bao gồm dùng các dạng biến đổi (liposomal, S-acetyl-GSH, ester) được thiết kế để cải thiện sự hấp thu và vận chuyển vào tế bào, hoặc cung cấp các tiền chất như NAC để tăng cường tổng hợp nội sinh. Các protein vận chuyển chuyên biệt chủ yếu đảm nhận việc vận chuyển GSH ra khỏi tế bào hoặc vào các bào quan như ty thể.
Nhìn chung, để đảm bảo an toàn, nếu bạn muốn bổ sung glutathione, hãy chọn sản phẩm chất lượng từ các nguồn uy tín và tham khảo ý kiến bác sĩ để phù hợp với nhu cầu của mình.
Xem thêm Sản phẩm tham khảo: https://ha-lee.com/san-pham/codeage-liposomal-glutathione-setria-l-glutathione-500mg
