Population study of erythrocyte glutathione reductase activity

Summary The activity of erythrocyte glutathione reductase (GR) was determined in a group of 87 prisoners from northern Thailand (65 with normal, 22 with deficient erythrocyte G-6-PD) without and with added FAD. The amount of stimulation by FAD was inversely related to the original activity suggesting that FAD stimulation in vivo is one of the main determinants of GR activity. 4 subjects showed insufficient stimulation by FAD. The binding of FAD to GR seemed to be closer to saturation in G-6-PD deficient subjects but the maximal stimulated activity of these subjects was higher than in the group with normal G-6-PD. This suggests that the marked increase of GR activity in G-6-PD deficient erythrocytes is due to increased binding of FAD and to a larger amount of stimulable enzyme. Original GR activity was positively correlated with the socio-economic status, and subjects who had taken riboflavin in the period prior to examination had a higher mean GR activity than those without vitamin intake. GR activity was markedly raised by administration of riboflavin and in G-6-PD deficient subjects glutathione stability was improved. In comparison to central European subjects more than 50 percent of the examined population are GR deficient. This seems to be due to a low dietary supply of riboflavin in most cases. The findings in 4 subjects with insufficient stimulation by added FAD raise the question whether hereditary forms of GR deficiency exist in this population.

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Zusammenfassung In einer Gruppe von 87 Strafgefangenen in Nordthailand (65 mit normaler, 22 mit defizienter G-6-PD) wurde die Aktivität der Glutathion-Reductase (GR) mit und ohne Zusatz von FAD bestimmt. Das Ausmaß der Stimulierung des Enzyms durch FAD verhielt sich reziprok zur ausgangsaktivität. Bei 4 Versuchspersonen war die Stimulierung durch FAD insuffizient. Die Bindung von FAD an GR war bei Versuchspersonen mit G-6-PD-Mangel näher am Sättigungspunkt. Aber auch die gesamte stimulierbare Aktivität der GR war bei Versuchspersonen mit G-6-PD-Mangel größer als bei Gesunden. Die deutliche Erhöhung der GR-Aktivität bei G-6-PD-Mangel scheint zwei Ursachen zu haben: vermehrte Bindung von FAD an das Enzym und Vermehrung der Gesamtmenge an stimulierbarem Enzym. In einer weiteren Gruppe war die Ausgangsaktivität der GR vom sozio-ökonomischen Status der Versuchsperson abhängig. Personen, die vor der Untersuchung Riboflavin-haltige Medikamente eingenommen hatten, hatten höhere Aktivitäten. Die GR-Aktivität wurde durch Einnahme von Riboflavin unter Kontrolle stark erhöht, und bei Versuchspersonen mit G-6-PD-Mangel wurde die Glutathion-Stabilität der Erythrocyten verbessert. Im Vergleich zu Mitteleuropäern sind mehr als die Hälfte der thailändischen Versuchspersonen als GR defizient einzustufen. Dies ist wahrscheinlich auf eine geringere Zufuhr an Riboflavin in der Nahrung zurückzuführen. Die Befunde bei 4 Versuchspersonen mit insuffizienter Stimulierung der GR durch FAD könnte durch einen erblichen Mangel an GR verursacht sein.

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