Reduktaza glutationowa (GSR) to enzym, który pomaga chronić komórki przed niszczącym wpływem stresu oksydacyjnego. Produkty utlenione, takie jak wolne rodniki i nadtlenki, mogą uszkadzać składniki komórkowe, powodować mutacje i prawdopodobnie przyspieszać starzenie. Szczególnie uszkadzają błony czerwonych krwinek i mogą powodować ich pękanie, powodując niedokrwistość hemolityczną. Zredukowany glutation może odwrócić to utlenianie, ale w tym procesie ulega utlenieniu. GSR wykorzystuje inne składniki komórkowe, aby przywrócić glutation z powrotem do jego zredukowanego stanu, aby mógł nadal działać jako komórkowy przeciwutleniacz.
Enzymy GSR są wszechobecne i obecne we wszystkich komórkach ssaków. Ten typ enzymu ma w swoim miejscu aktywnym cząsteczkę siarki. Zredukowany glutation ma grupę wodorową związaną z tą siarką i jest określany jako GSH. Jeśli glutation ulegnie utlenieniu, każda z grup siarkowych traci elektron i zostaje związana razem jako GSSG.
Aby reduktaza glutationowa zredukowała utleniony glutation do GSH, którego potrzebują komórki, wymagany jest związek zwany NADPH. Przekazuje grupę wodorową. Powoduje to wygenerowanie dwóch cząsteczek GSH dla każdej cząsteczki GSSG.
W większości komórek w mitochondriach, czyli w piecu komórkowym, zachodzi wiele reakcji oksydacyjnych i redukcyjnych. W czerwonych krwinkach brakuje jednak mitochondriów. Są więc szczególnie podatne na utlenianie. Jeśli komórkom brakuje odpowiedniej ilości reduktazy glutationowej, błony mogą ulec utlenieniu i pęknięciu. Ta utrata czerwonych krwinek może prowadzić do choroby krwi znanej jako niedokrwistość hemolityczna.
Może być kilka przyczyn niewystarczających ilości funkcjonującej reduktazy glutationowej. Komórki mogą mieć dość GSR, ale może im brakować odpowiednich ilości NADPH. Pierwotnym źródłem tego kofaktora jest rozkład glukozy na szlaku pentozofosforanowym. Niektórym ludziom brakuje enzymu na tym szlaku, znanego jako dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa. Ten błąd w metabolizmie może pośrednio prowadzić do niewystarczającej ilości NADPH, a tym samym w czerwonych krwinkach nie ma wystarczającej ilości aktywnej reduktazy glutationowej.
Niedostateczna ilość ryboflawiny może być kolejną przyczyną obniżonych ilości reduktazy glutationowej. Może to być spowodowane niewystarczającą ilością ryboflawiny w diecie. Inną możliwością jest to, że dana osoba może spożywać wystarczającą ilość ryboflawiny, ale może mieć problem metaboliczny z wchłanianiem witamin. Kilka osób ma genetyczne predyspozycje do wytwarzania niewystarczających ilości reduktazy glutationowej, ale stan ten występuje bardzo rzadko.