Glutamina występuje w postaci dwóch enancjomerów. Naturalny enancjomer L jest najobficiej występującym aminokwasem w krwiobiegu i zapewnia produkcję 30-35% tlenku azotu we krwi. Należy do aminokwasów względnie egzogennych. Oznacza to, że może być produkowany wewnątrz organizmu, ale w wyniku niektórych stanów fizjologicznych zapotrzebowanie na niego znacznie wzrasta i konieczna jest jego podaż z zewnątrz.

Ponieważ glutamina zawiera 2 grupy aminowe, może być także aminokwasem najbardziej uniwersalnym. Jako 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. W nerkach L-glutamina jest włączona do równowagi kwasowo-zasadowej, poprzez produkcję amoniaku.

Glutamina jako immunomodulator
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 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 jest bezbolesna i nie pozostawia radioaktywności chorego, ale może wywołać istotne skutki uboczne. 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 bakteryjne [3]. Poważne przypadki dotyczą zwężeń, zaparć oraz perforacji i przetok jelit.

Badania dotyczące glutaminy są skierowane, zarówno na ochronę przed, jak również leczenie po radioterapii [4-6]. Aminokwas ten wykorzystywany jest tutaj jako pierwotne paliwo dla enterocytów, 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, powoduje zwiększenie liczby komórek nabłonka jelitowego oraz wzrost ich wysokości, jak również ogólną poprawę proliferacji komórek. 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.

Badania przeprowadzone na modelach zwierzęcych wykazały o 65% większą redukcję komórek nowotworowych u naświetlanych zwierząt, którym podawano ten aminokwas, w porównaniu do grupy kontrolnej, w której glutaminy nie podawano.

Glutamina i chemioterapia
Cytotoksyczna i inwazyjna dla organizmu chemioterapia często powoduje uszkodzenia jelitowe, objawiające się zapaleniem śluzówki jelita i jamy ustnej. Pojawienie się objawów niepożądanych uniemożliwia zwiększanie dawki leku, a niekiedy wymusza jej redukcję lub – w skrajnych przypadkach – zaprzestanie podawania danego cytostatyku.

Dane literaturowe 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].

Badania prowadzone z udziałem pacjentów cierpiących na ostrą białaczkę szpikową wykazały, 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 krótszą hospitalizacją [13,14].

Innym aspektem wykorzystania L-glutaminy w terapii onkologicznej jest jej rola we wzmacnianiu efektów chemioterapii, poprzez zmniejszenie zatrucia organizmu. Badania wykazały, że szczury, którym podawano chemioterapeutyk i glutaminę, miały 45% redukcję guza, w porównaniu do grupy, której podawano ten sam chemioterapeutyk i glicynę. Dodatkowe badania 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 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.

Rola glutaminy jako czynnika wspierającego terapię nowotworów jest bardzo obiecująca, a włączenie suplementacji tego aminokwasu do terapii 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.

Naturalne źródła L-glutaminy to: wołowina, kurczak, ryby, jaja, mleko, produkty mleczne, pszenica, kapusta, buraki, fasola, szpinak i pietruszka.