Dlaczego warto suplementować l-glutaminę. Nie tylko w kontekście sportowym. 

L-glutamina jest jednym z trzech najliczniej występujących aminokwasów we krwi i mózgu. Występuje w formie dwóch enancjomerów (para nienakładalnych na siebie cząsteczek chemicznych, które są wzajemnymi odbiciami lustrzanymi). Naturalnie występującym jest L-glutamina, która należy do grupy 20 podstawowych aminokwasów, wchodzących w skład wielu białek roślinnych i zwierzęcych.  Określa się ją jako aminokwas względnie egzogenny - co oznacza, że może być produkowana wewnątrz organizmu, ale w wyniku niektórych stanów fizjologicznych (gdy organizm wykorzystuje ją w dużych ilościach) zapotrzebowanie na nią znacznie wzrasta i konieczna jest jej podaż z zewnątrz. L-glutamina stanowi priorytetowe paliwo dla szybko dzielących się komórek, m.in.: enterocytów, kolonocytów, limfocytów i fibroblastów, jest pod tym względem bardziej efektywna niż glukoza. Dostarcza ona też substratów do syntezy puryn i pirymidyn, potrzebnych do syntezy DNA i RNA.  Glutamina spełnia istotną rolę w metabolizmie azotu – pomaga usuwać z organizmu zbędny amoniak, powstały na drodze przemian białkowych. Dzięki temu wpływa korzystnie na sportowców, uprawiających sporty wysiłkowe, ponieważ oczyszcza organizm ze szkodliwych produktów przemian metabolicznych.  Aminokwas ten pełni także nieocenioną funkcję przy niedoborach energii, ponieważ pobierany z tkanki mięśniowej  wraz z alaniną uczestniczy w procesie glukoneogenezy  - wytwarzania glukozy z "niecukrowych" substratów.

L-glutamina postrzegana jest głównie jako jeden z najpopularniejszych suplementów stosowanych przez sportowców. Rzeczywiście, jej rola w aktywności fizycznej jest kluczowa - posiada potencjał antykataboliczny i znacznie wspiera procesy powstawania i regeneracji mięśni. Występuje w postaci naturalnej w pokarmach zwierzęcych i roślinnych oraz odżywkach wysokobiałkowych. Stosowana w postaci monopreparatu lub wieloskładnikowych preparatów aminokwasowych i suplementów poprawiających odbudowę biologiczną po wysiłku, często w połączeniu z BCAA.

Wspomniane działanie l-glutaminy znane jest już od lat. Na szczególną uwagę zasługują jednak jej nie do końca poznane właściwości, które odpowiadają za korzystne działanie  tego aminokwasu między innymi w aspekcie terapii onkologicznej.

Glutamina a  układ odpornościowy
Wyniki licznych badań naukowych wykazały, że glutamina wykazuje silne działanie immunomodulujące. Sugeruje się, że osoby z chorobami układu immunologicznego (np. AIDS), mają zwiększone zapotrzebowanie na glutaminę i dlatego spadek stężenia tego aminokwasu w organizmie może być pierwszym symptomem tego rodzaju chorób. Zaobserwowano także, że suplementacja glutaminy istotnie zmniejsza wzrost guza, m.in. również przez pobudzanie układu odpornościowego. Wiadomo bowiem, że limfocyty są rodzajem szybko dzielących się komórek, które użytkują glutaminę jako priorytetowe paliwo. Badania udokumentowały wzrost aktywności limfocytów NK (ang. Natural Killer, grupa komórek odpowiedzialna za zjawisko cytotoksyczności) u pacjentów wspomaganych glutaminą [1,2]. Glutamina jest także niezbędnym składnikiem dla syntezy głównego wewnątrzkomórkowego antyoksydanta i detoksykanta – glutationu. Bez glutaminy stężenie glutationu szybko spada i komórka łatwo podlega degeneracji, szczególnie w warunkach stosowania chemio- i radioterapii. Zaobserwowano zależność pomiędzy wzrostem guza, aktywnością limfocytów NK, syntezą prostaglandyny PGE2 i stężeniem glutationu w modelu raka piersi. Grupa suplementowana glutaminą miała zwiększoną aktywność limfocytów NK, zwiększony poziom glutationu, obniżony poziom PGE2 i mniejszą objętość guza, w porównaniu do grupy suplementowanej wolnymi aminami. Naukowcy wnioskują, że doustne podawanie glutaminy przyczyniło się do wolniejszego wzrostu guza, poprzez większą aktywność limfocytów NK, co było wsparte przez zahamowanie PGE2 oraz przez glutation.

Rola glutaminy w radioterapii
Radioterapia uznawana jest za leczenie bezbolesne,  niepozostawiające radioaktywności chorego. Wiadomo jednak, że może wywoływać szereg istotnych skutków ubocznych.  Poradiacyjne zapalenie jelit jest istotnym problemem klinicznym u pacjentów leczonych promieniowaniem jonizującym w obszarze brzucha i miednicy. Pacjenci ci cierpią na bóle brzucha, krwawe biegunki, zaburzenia wchłaniania i – w niektórych przypadkach – dysbiozy (zaburzenia rownowagi mikroflory jelitowej) bakteryjne [3]. W niektórych przypadkach, konsekwencją radioterapii są  zaparcia, zwężenia oraz perforacje i przetoki jelit. Badania dotyczące glutaminy są skierowane, zarówno na ochronę organizmu przed, jak również po przebytej radioterapii [4-6]. Aminokwas ten wykorzystywany jest tutaj jako pierwotne paliwo dla enterocytów (komórek jelita cienkiego, budujących nabłonek błony śluzowej jelita), prekursor dla syntezy nukleotydów, niezbędnych do regeneracji komórki oraz – jak wcześniej wspomniano – źródło glutationu [7]. Liczne badania wykazały także zmniejszoną częstość dysbioz bakteryjnych u zwierząt suplementowanych glutaminą i naświetlaniem obszarów brzucha. Wykazano także, że doustna suplementacja glutaminą zmniejszała nieszczelność nabłonka jelitowego u pacjentów z zaawansowanym rakiem przełyku, otrzymujących radiochemioterapię [8]. Dodatkowo doustna podaż glutaminy, podawana przed napromieniowywaniem, istotnie zwiększała liczbę komórek nabłonka jelitowego oraz wzrost ich wysokości, jak również ogólną poprawę proliferacji komórek. Wiadomo także, że glutamina zażywana w trakcie lub po radioterapii zmniejsza stopień uszkodzeń i przyspiesza zdrowienie naświetlanego jelita, zarówno przez poprawę struktury komórki, jak i poprawę metabolizmu glutaminy w jelicie [9]. Co więcej, wykazano, że podawanie glutaminy może zwiększać wrażliwość komórek na promieniowanie jonizujące.

L - glutamina istotnie wpływa także na zahamowanie rozwoju zwierzęcych komórek nowotworowych. Badania przeprowadzone na modelach mysich wykazały o 65% większą redukcję komórek nowotworowych u zwierząt naświetlanych, którym podawano ten aminokwas, w porównaniu do grupy kontrolnej, w której glutaminy nie podawano.

Glutamina i chemioterapia
Cytotoksyczna (uszkadzająca komórki) i inwazyjna dla organizmu chemioterapia często powoduje uszkodzenia jelitowe, objawiające się zapaleniem śluzówki jelita i jamy ustnej. Pojawienie się objawów niepożądanych  bardzo często uniemożliwia zwiększanie dawki leku, a niekiedy wymusza jej redukcję lub – w skrajnych przypadkach – zaprzestanie terapii. Dane naukowe wskazują na liczne, dobroczynne efekty podawania glutaminy w zapaleniach jelit wywołanych chemioterapią. Suplementacja tego aminokwasu korzystnie wpływała na poprawę stanu odżywienia, zmniejszenie uszkodzenie jelita, zmniejszony stopień dysbioz bakteryjnych, zmniejszone zatrucie organizmu oraz dłuższe przeżycie chorego [10,11]. Podobne obserwacje dotyczyły pacjentów cierpiących na ostrą białaczkę szpikową. Wykazano, że doustne podawanie glutaminy wraz z chemioterapią wpływało znacznie na zmniejszony czas trwania i ciężkość biegunki, jak również istotną redukcję zapotrzebowania na odżywianie pozajelitowe [12]. Ponadto wykazano, że grupa osób chorych przyjmujących jednocześnie chemioterapię i glutaminę, cechowała się mniejszym wskaźnikiem infekcji i kolonizacji bakteryjnej, lepszym bilansem azotowym i znacznie krótszym pobytem w szpitalu [13,14].

L-glutamina stanowi nieocenione źródło glutationu, w związku z tym pełni istotną rolę w niwelowaniu szkodliwych efektów chemioterapii, poprzez zmniejszenie zatrucia organizmu. Poadto, badania przeprowadzane na modelach zwierzęcych wykazały, że szczury, którym podawano chemioterapeutyk (leczenie przeciwnowotworowe) i glutaminę, miały 45% redukcję guza, w porównaniu do grupy, której podawano ten sam chemioterapeutyk i glicynę. Dodatkowe doświadczenia wykazały zwiększone stężenie leku w guzie po 24 i 48 h, w grupie szczurów suplementowanych glutaminą, w porównaniu do grupy otrzymującej dietę bez glutaminy. Naukowcy wnioskują, że zwiększone stężenie glutaminy przyczyniało się istotnie do zwiększonej retencji (zatrzymiania) leku wewnątrz guza [15,16,17].

Liczne doniesienia naukowe wyraźnie sugerują, że w warunkach silnego stresu metabolicznego glutamina wykorzystywana jest przez organizm jako paliwo wewnątrzkomórkowe – wspierające równowagę azotową i syntezę białek. Aminokwas ten wykazuje działanie immunomodulujące oraz ochronne wobec układu pokarmowego. Działanie glutaminy w kontekście wspierania terapii nowotworów jest bardzo obiecujące, a włączenie suplementacji tego aminokwasu do standardowych działań terapeutyczych może istotnie zmniejszyć jej działanie niepożądane. Ponadto glutamina, w połączeniu z niektórymi antyoksydantami, może uwrażliwiać komórki nowotworowe, czyniąc terapię konwencjonalną, bardziej efektywną oraz lepiej tolerowaną, nawet w przypadku zwiększenia dawki leku.

Liczne badania wykazały, że oprócz wspomnianego działania, L-glutamina jest korzystna dla organizmu ponieważ:

1. Poprawia zdrowie układu pokarmowego, ponieważ jest istotnym składnikiem odżywczym dla odbudowy i naprawy jelita (18).

2. Pomaga w leczeniu wrzodów żołądka i nieszczelnego jelita, zapobiegając powstawaniu nowych uszkodzeń (19).

3. Jest ważnym neuroprzekaźnikiem, który wspiera pracę mózgu, zwiększa koncentracje i polepsza pamięć (20).

4. Poprawia ogólny stan osób z zespołem jelita drażliwego i biegunką, równoważąc ruch jelit i ilość wytwarzanego śluzu (21).

5. Wspomaga wzrost i zmniejsza zanik mięśni (22).

6. Poprawia wydolność przy ćwiczeniach wytrzymałościowych (23).

7. Poprawia przemianę materii i oczyszczanie organizmu (24).

8. Zmniejsza apetyt na cukier i alkohol (25).

10. Poprawia stan osób z cukrzycą i normalizuje poziom cukru we krwi (26).

Pozwolę sobie zatem zasugerować - suplementujcie l-glutaminę, nie tylko okołotreningowo i w kontekście sportowym 🙂

Źródła:

1. Juretic A. et al., Glutamine requirements in the generation of LAK cells, Clin Nutr 13:42, 1994.
2. Liang C. et al., Glutathione regulates IL-2 activity on cytotoxic T-cells, J Biol Chem. 264(23):13579, 1989.
3. Guzman G. et al., Abdominal radiation causes bacterial translocation, J Surg Res 46:104-107, 1989.
4. Souba W. et al., Glutamine metabolism in the intestinal tract: invited review, JPEN 9:608-617,1985.
5. Windmueller H.G., Glutamine utilization by the small intestine, Adv. Enzymol 53:201-237, 1982.
6. Klimberg V.S., Glutamine: A key factor in establishing andmaintaining intestinal health, Symposium Proceedings, October 1990.
7. Klimberg V.S., How glutamine protects the gut during irradiation, ICCN, 3:21, 1996.
8. Yoshida S. et al., Effects of glutamine supplements and radiochemotherapy on systemic immune and gut barrier function in patients with advanced esophageal cancer, Ann Surg 227:485- 491,1998.
9. Klimberg V.S. et al., Glutamine, cancer, and its therapy, Am J Surg, 172:418-424,1996.
10. Rombeau J.L., A review of the effects of glutamine-enriched diets on experimentally induced enterocolitis, JPEN 14 supplement 100S-105S.
11. Fox A.D. et al., Effect of glutamine supplemented enteral diet on methotrexate induced enterocolitis, JPEN 12:325-331, 1988.
12. Muscariotol M. et al., Oral glutamine in the prevention of chemotherapy-induced gastrointestinal toxicity, E Journal Cancer 33:319-320,1997.
13. Ziegler T. et al., Clinical and metabolic efficacy of glutamine- -supplemented parenteral nutrition after bone marrow transplantation, Ann Intern Med 116:821-828,1992.
14. Schloerb P.R. et al., TPN with glutamine in bone marrow transplantation and other clinical applications: a randomized, double blind study, JPEN 17:407-413,1993.
15. Klimberg V.S. et al., Effect of glutamine on tumor concentrations of methotrexate, Arch Surg 27:1317, 1992.
16. Rouse K. et al., Glutamine enhances selectivity of chemotherapy through changes in glutathione metabolism, Ann Surg 221:430-431, 1996.
17. Rubio I.T. et al., Effect of glutamine on methotrexate efficacy and toxicity, Ann Surg 227:772-780,1998

18. Kim MH, Kim H. The Roles of Glutamine in the Intestine and Its Implication in Intestinal Diseases. Int J Mol Sci. 2017;18(5):1051. Published 2017 May 12.

19. Rao R, Samak G. Role of Glutamine in Protection of Intestinal Epithelial Tight Junctions. J Epithel Biol Pharmacol. 2011;5(Suppl 1-M7):47-54.

20. Albrecht J, Sidoryk-Węgrzynowicz M, Zielińska M, Aschner M. Roles of glutamine in neurotransmission. Neuron Glia Biol. 2010 Nov;6(4):263-76.

21. Huffman FG, Walgren ME. L-glutamine supplementation improves nelfinavir-associated diarrhea in HIV-infected individuals. HIV Clin Trials. 2003 Sep-Oct;4(5):324-9

22. Boelens PG, Nijveldt RJ, Houdijk AP, Meijer S, van Leeuwen PA. Glutamine alimentation in catabolic state. J Nutr. 2001 Sep;131(9 Suppl):2569S-77S; discussion 2590S. doi: 10.1093/jn/131.9.2569S. Review.

23. Hoffman JR, Ratamess NA, Kang J, et al. Examination of the efficacy of acute L-alanyl-L-glutamine ingestion during hydration stress in endurance exercise. J Int Soc Sports Nutr. 2010;7:8. Published 2010 Feb 3. doi:10.1186/1550-2783-7-8.

24. Nissim I, Cattano C, Lin Z, Nissim I. Acid-base regulation of hepatic glutamine metabolism and ureagenesis: study with 15N. J Am Soc Nephrol. 1993 Jan;3(7):1416-27.

25. Simpson CW, Resch GE, Millington WR, Myers RD. Glycyl-L-glutamine injected centrally suppresses alcohol drinking in P rats. Alcohol. 1998 Aug;16(2):101-7.

26. Mansour A, Mohajeri-Tehrani MR, Qorbani M, Heshmat R, Larijani B, Hosseini S. Effect of glutamine supplementation on cardiovascular risk factors in patients with type 2 diabetes. Nutrition. 2015 Jan;31(1):119-26. doi: 10.1016/j.nut.2014.05.014. Epub 2014 Jun 23.