Glutathione reductase (GSR) adalah enzim yang membantu melindungi sel dari kerusakan akibat stres oksidatif. Produk teroksidasi, seperti radikal bebas dan peroksida, dapat merusak komponen seluler, menyebabkan mutasi, dan mungkin mempercepat penuaan. Mereka sangat merusak membran sel darah merah dan dapat menyebabkannya pecah, menyebabkan anemia hemolitik. Glutathione tereduksi dapat membalikkan oksidasi ini, tetapi menjadi teroksidasi dalam prosesnya. GSR menggunakan komponen seluler lain untuk mengembalikan glutathione ke keadaan tereduksi sehingga dapat terus berfungsi sebagai antioksidan seluler.
Enzim GSR ada di mana-mana dan ada di semua sel mamalia. Jenis enzim ini memiliki molekul belerang di situs aktifnya. Glutathione tereduksi memiliki gugus hidrogen yang terikat pada belerang ini, dan disebut sebagai GSH. Jika glutathione teroksidasi, gugus belerang masing-masing kehilangan elektron dan menjadi terikat bersama sebagai GSSG.
Agar glutathione reduktase dapat mereduksi glutathione teroksidasi menjadi GSH yang dibutuhkan sel, diperlukan suatu senyawa yang disebut NADPH. Ini menyumbangkan gugus hidrogen. Ini menghasilkan dua molekul GSH yang dihasilkan untuk setiap molekul GSSG.
Di sebagian besar sel, banyak reaksi oksidatif dan reduktif terjadi di mitokondria, tungku sel. Sel darah merah, bagaimanapun, tidak memiliki mitokondria. Dengan demikian mereka sangat rentan untuk teroksidasi. Jika sel kekurangan glutathione reduktase dalam jumlah yang cukup, membran dapat teroksidasi dan pecah. Hilangnya sel darah merah ini dapat menyebabkan penyakit darah yang dikenal sebagai anemia hemolitik.
Mungkin ada beberapa alasan untuk memiliki jumlah glutathione reduktase yang berfungsi tidak memadai. Sel mungkin memiliki cukup GSR, tetapi mereka mungkin kekurangan jumlah NADPH yang memadai. Sumber asli kofaktor ini adalah dari pemecahan glukosa di jalur pentosa fosfat. Beberapa orang kekurangan enzim dalam jalur ini yang dikenal sebagai glukosa-6-fosfat dehidrogenase. Kesalahan dalam metabolisme ini secara tidak langsung dapat menyebabkan jumlah NADPH yang tidak mencukupi, dan dengan demikian tidak ada cukup glutathione reduktase aktif dalam sel darah merah.
Jumlah riboflavin yang tidak mencukupi dapat menjadi alasan lain untuk menurunkan jumlah glutathione reduktase. Ini dapat disebabkan oleh jumlah riboflavin yang tidak mencukupi dalam makanan. Kemungkinan lain adalah bahwa orang tersebut mungkin mengonsumsi cukup riboflavin, tetapi mungkin memiliki masalah metabolisme dalam menyerap vitamin. Beberapa orang memiliki kecenderungan genetik untuk membuat glutathione reduktase dalam jumlah yang tidak memadai, tetapi kondisi ini sangat jarang.