stringtranslate.com

Куместрол

Куместрол – это натуральное органическое соединение из класса фитохимических веществ , известных как куместаны . Куместрол был впервые идентифицирован как соединение с эстрогенными свойствами Э. М. Бикоффом в клевере ладино и люцерне в 1957 году. [2] Он вызвал исследовательский интерес из-за своей эстрогенной активности и распространенности в некоторых продуктах, включая соевые бобы , брюссельскую капусту , шпинат и различные сорта. из бобовых . Самые высокие концентрации куместрола обнаружены в клевере , кала-чане (разновидность нута ) и ростках люцерны . [3]

Куместрол – это фитоэстроген , имитирующий биологическую активность эстрогенов . Фитоэстрогены способны проходить через клеточные мембраны благодаря своей низкой молекулярной массе и стабильной структуре, а также способны взаимодействовать с ферментами и рецепторами клеток. [4] Куместрол связывается с ERα и ERβ со сродством , аналогичным сродству эстрадиола (94% и 185% относительного сродства связывания эстрадиола с ERα и ERβ соответственно), [5] хотя эстрогенная активность куместрола на обоих рецепторов значительно меньше, чем у эстрадиола. [6] В любом случае куместрол обладает эстрогенной активностью, которая в 30–100 раз выше, чем у изофлавонов. [7]

Химическая форма куместрола ориентирует его две гидроксигруппы в том же положении, что и две гидроксигруппы в эстрадиоле, что позволяет ему ингибировать активность ароматазы и 3α-гидроксистероиддегидрогеназы . [8] Эти ферменты участвуют в биосинтезе стероидных гормонов, и ингибирование этих ферментов приводит к нарушению метаболизма гормонов . [9]

Природные источники и диетическое потребление

Уровни куместрола в отдельных растениях одного и того же вида варьируются. Исследования уровней куместрола в люцерне позволяют предположить, что может существовать положительная корреляция между выработкой куместрола и заражением растения вирусами , бактериями и грибками . Более высокие уровни куместрола также обнаружены в растениях, поврежденных тлей . Необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью объяснить причину корреляции между повреждением, инфекцией и уровнями куместрола. [10]

Согласно базе данных Министерства сельского хозяйства США и Университета штата Айова по изофлаванам и куместролу, куместрол содержится в следующих продуктах питания:

[3] [11]

На основании экстраполяции исследований, проведенных на животных, максимально переносимая суточная доза куместрола для человека оценивается в 22 мкг на кг массы тела. Это было рассчитано путем экстраполяции наименьшего уровня, при котором наблюдались побочные эффекты у животных. Хотя из-за разнообразия рациона человека точное количество куместрола, которое потребляет средний человек, не было рассчитано, исследования потребления фитоэстрогенов показывают, что большинство рационов человека приводят к незначительному потреблению куместрола по сравнению с максимально переносимым суточным потреблением. [12]

Биологическое воздействие на млекопитающих

Поскольку куместрол является имитатором эстрогена, он является разрушителем эндокринной системы и может влиять на все системы органов, которые гормонально регулируются с помощью эстрогенов.

Нервная система

Было показано, что куместрол и другие фитоэстрогены влияют на сексуальное поведение крыс, противодействуя действию эстрогена в мозге; крысы-самцы, которых кормили самки с куместролом в своем рационе, с меньшей вероятностью оседлали самку крысы и с меньшей вероятностью эякулировали, несмотря на то, что вырабатывали нормальный уровень тестостерона . Воздействие привело к аналогичному снижению сексуального поведения у самок крыс в результате нарушения экспрессии эстроген-зависимых генов в мозге. Эффекты наблюдались в трех областях гипоталамуса : вентромедиальном ядре , паравентрикулярном ядре и медиальной преоптической области , каждая из которых играет роль в сексуальном поведении и сексуальной активности. [13] [14] Самки крыс, подвергшиеся воздействию куместрола в неонатальном периоде , не принимали положение лордоза в такой степени, как те, которые не подвергались воздействию куместрола. [15]

Репродуктивная система

Было показано, что куместрол ускоряет наступление половой зрелости у мышей. [12] Воздействие куместрола сразу после рождения привело к первоначальному увеличению веса матки. Однако длительное воздействие подавляло рост матки и снижало уровень рецепторов эстрогена в ткани матки. У крыс также наблюдались изменения в развитии влагалища, включая ороговение и метаплазию вагинальной ткани, а также задержку открытия влагалища. [14] Когда новорожденных самок мышей лечили куместролом, возникали аналогичные репродуктивные нарушения, а в возрасте 22 месяцев наблюдалось атипичное распределение коллагена в стенке матки. [15] Когда двухдневным крысам-самцам линии Вистар ежедневно вводят куместрол, у них наблюдается уменьшение размера просвета семенных канальцев , а зародышевые клетки подвергаются повышенной скорости апоптоза . При выпасе быков на пастбищах, содержащих куместрол, происходит метаплазия в предстательной и бульбоуретральных железах, подавляется созревание сперматозоидов. У коров-самок, потреблявших люцерну, наблюдались более низкие показатели стельности и самопроизвольных абортов, а также аномальный уровень эстрогена во время беременности. [16] Также было показано, что диета с высоким содержанием куместрола вызывает раннее развитие вульвы и вымени самок ягнят. В дополнение к этим анатомическим аномалиям было также показано, что воздействие куместрола изменяет цикл течки у ряда животных, включая коров и овец, что приводит к снижению показателей фертильности. [10]

Система скелета

Было показано, что куместрол уменьшает резорбцию костей и способствует минерализации костей in vitro и in vivo ; Было показано, что ежедневные инъекции куместрола уменьшают потерю костной массы у крыс, перенесших овариэктомию . [14]

Генотоксичность

Было показано, что куместрол обладает кластогенными свойствами в определенной концентрации. [ указать ] . Исследования показали, что куместрол является мутагеном и дозозависимо индуцирует образование микроядер в клетках хомяка клеточной линии V79, а также лимфобластоидных клетках человека. Воздействие куместрола также вызывает одноцепочечные разрывы ДНК хомяков, что ставит под угрозу стабильность генома. [17]

Метаболизм

Исследования показали, что куместрол оказывает благоприятное воздействие на углеводный обмен у крыс с удаленными яичниками, снижая уровень гликогена в скелетных мышцах. Имеются также данные, указывающие на то, что куместрол снижает уровень холестерина в плазме у цыплят. Эти результаты указывают на возможность того, что куместрол будет играть положительную роль в борьбе с ожирением и диабетом у людей в будущем. [18]

Менопауза

Куместрол и другие фитоэстрогены иногда используются в качестве замены гормональной терапии при лечении симптомов менопаузы, таких как приливы жара и ночная потливость. Однако исследования показали, что продукты и добавки, обогащенные фитоэстрогенами, не обязательно эффективны против этих симптомов. [19] Кроме того, исследования показывают, что куместрол и другие фитоэстрогены оказывают антиэстрогенное действие на мозг и, как следствие, не приносят пользы для психического здоровья, которая наблюдается при заместительной терапии эстрогенами. [13]

Рак молочной железы

Куместрол и другие фитоэстрогены также исследовались в качестве возможной замены гормональной терапии и химиотерапии у больных раком молочной железы . Результаты различных исследований, касающихся использования фитоэстрогенов при лечении рака молочной железы, были несколько противоречивыми и неоднозначными, и в результате исследователи не могут четко определить фитоэстрогены, такие как куместрол, как химиопротекторные агенты или потенциально имеющие негативные эффекты, такие как стимуляция дальнейшего роста существующих клеток. опухоли молочной железы путем активации рецепторов ERα . [20] Исследователи из Медицинского центра Джорджтаунского университета исследовали этот вопрос и пришли к выводу, что фитоэстрогены могут использоваться в качестве эффективного лечения рака молочной железы из-за их апоптотических свойств, но безопасно делать это только после менопаузы, когда у женщин наблюдается сильный более низкий уровень эстрогена в организме или при совместном использовании с антиэстрогенной терапией. [21]

Текущие и будущие исследования

Большинство исследований биологического действия куместрола проводилось на животных по этическим соображениям. Существует необходимость в дополнительных исследованиях на людях, чтобы лучше понять потенциальное воздействие на здоровье человека в результате воздействия. [18] Кроме того, необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять путь биосинтеза куместрола, хотя считается, что он аналогичен пути биосинтеза флавонов и изофлавонов. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять точную природу взаимосвязи между уровнями куместрола в растении и реакцией растения на патогены. [10]

Рекомендации

  1. ^ Бикофф, EM; Ливингстон, Алабама; Витт, Южная Каролина; Наклз, Британская Колумбия; Гуггольц, Джек; Спенсер, Р.Р. (1964). «Выделение куместрола и других фенольных соединений из люцерны методом противоточного распределения». Журнал фармацевтических наук . 53 (12): 1496–9. дои : 10.1002/jps.2600531213. ПМИД  14255129.
  2. ^ Э.М. Бикофф; АН Бут; Р.Л. Лайман; А. Л. Ливингстон; Ч.Р. Томпсон; Ф. Дидс (1957). «Куместрол, новый эстроген, выделенный из кормовых культур». Наука . 126 (3280): 969–970. Бибкод : 1957Sci...126..969B. doi :10.1126/science.126.3280.969-а. ПМИД  13486041.
  3. ^ аб Бхагват, Сима; Хейтовиц, Дэвид; Холден, Джоан (сентябрь 2008 г.). База данных Министерства сельского хозяйства США по содержанию изофлавонов в отдельных продуктах питания (PDF) (выпуск 2.0 под ред.). Белтсвилл, Мэриленд: Министерство сельского хозяйства США . Проверено 10 марта 2015 г.
  4. ^ Ососки, Андреана Л.; Кеннелли, Эдвард Дж. (2003). «Фитоэстрогены: обзор современного состояния исследований». Фитотерапевтические исследования . 17 (8): 845–869. дои : 10.1002/ptr.1364. PMID  13680814. S2CID  32550431.
  5. ^ Койпер Г.Г., Карлссон Б., Грандьен К., Энмарк Э., Хэггблад Дж., Нильссон С., Густафссон Дж.А. (1997). «Сравнение специфичности связывания лигандов и распределения транскриптов в тканях рецепторов эстрогена альфа и бета». Эндокринология . 138 (3): 863–70. дои : 10.1210/endo.138.3.4979 . ПМИД  9048584.
  6. ^ Койпер Г.Г., Леммен Дж.Г., Карлссон Б., Кортон Дж.К., Сейф Ш., ван дер Сааг П.Т., ван дер Бург Б., Густафссон Дж.А. (1998). «Взаимодействие эстрогенных химических веществ и фитоэстрогенов с бета-рецептором эстрогена». Эндокринология . 139 (10): 4252–4263. дои : 10.1210/endo.139.10.6216. ПМИД  9751507.
  7. ^ Конар, Невзат (2013). «Содержание неизофлавоновых фитоэстрогенных соединений в различных бобовых». Европейские исследования и технологии в области пищевых продуктов . 236 (3): 523–530. дои : 10.1007/s00217-013-1914-0. ISSN  1438-2377. S2CID  85373016.
  8. ^ Бломквист CH, Лима PH, Хочкисс-младший (2005). «Ингибирование активности 3а-гидроксистеоиддегидрогеназы (3a-HSD) микросом легких человека генистеином, даидзеином, куместролом, а также гидроксистероидами C18-, C19- и C21 и кетостероидами». Стероиды . 70 (8): 507–514. doi : 10.1016/j.steroids.2005.01.004. PMID  15894034. S2CID  54388469.
  9. ^ Амр Амин; Михаил Буратович (2007). «Противораковое очарование флавоноидов: подойдет чашка чая!». Недавние патенты на открытие противораковых препаратов . 2 (2): 109–117. дои : 10.2174/157489207780832414. ПМИД  18221056.
  10. ^ abc Министерство сельского хозяйства США (2003). Исследования химических и биологических свойств куместрола и родственных соединений. Типография правительства США. стр. 47–67. Архивировано из оригинала 02 апреля 2015 г. Проверено 17 марта 2015 г.
  11. ^ «База данных Министерства сельского хозяйства США и Университета штата Айова по содержанию изофлавонов в пищевых продуктах» (PDF) . Проверено 10 марта 2022 г.
  12. ^ Аб Шоу, Ян (март 2009 г.). Химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы в продуктах питания . Кембридж: Woodhead Publishing Limited. ISBN 9781845695743.
  13. ^ аб Уиттен, Патрисия; Патисаул, Хизер; Янг, Ларри (2002). «Нейроповеденческое действие куместрола и родственных изофлавоноидов на грызунов». Нейротоксикология и тератология . 24 (1): 47–54. дои : 10.1016/s0892-0362(01)00192-1. ПМИД  11836071.
  14. ^ abc Наз, Раджеш К. (2005). Эндокринные разрушители: влияние на мужскую и женскую репродуктивную систему (2-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press. ISBN 9780849322815.
  15. ^ Аб Джефферсон, Западная Нью-Йорк; Патисаул, HB; Уильямс, CJ (март 2012 г.). «Репродуктивные последствия воздействия фитоэстрогенов на развитие». Размножение . 143 (3): 247–60. дои : 10.1530/реп-11-0369. ПМЦ 3443604 . ПМИД  22223686. 
  16. ^ Перес-Риверо, Хуан; Агилар-Сетьен, Альваро; Мартинес-Майя, Хос; Перес-Мартино, Марио; Серрано, Гектор. «Фитоэстрогены и влияние потребления и их влияние на различные органы и системы домашних животных». Техника сельского хозяйства . 67 (3).
  17. ^ Пробка, H; Шмитт, Э; Кобрас, К. (1 июля 2005 г.). «Генотоксичность фитоэстрогенов». Мутационные исследования . 574 (1–2): 139–55. doi :10.1016/j.mrfmmm.2005.01.029. ПМИД  15914213.
  18. ^ ab Preedy, Виктор Р., изд. (2013). Химия изофлавонов, анализ, функции и эффекты . Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество. стр. 518–526. ISBN 978-1-84973-509-4.
  19. ^ Летаби, А; Марджорибанкс, Дж; Кроненберг, Ф; Робертс, Х; Иден, Дж; Браун, Дж. (10 декабря 2013 г.). «Фитоэстрогены при вазомоторных симптомах менопаузы». Кокрановская база данных систематических обзоров . 2013 (12): CD001395. дои : 10.1002/14651858.CD001395.pub4. ПМЦ 10247921 . ПМИД  24323914. 
  20. ^ Менсе, СМ; Привет, ТК; Ганджу, РК; Бхат, Гонконг (апрель 2008 г.). «Фитоэстрогены и профилактика рака молочной железы: возможные механизмы действия». Перспективы гигиены окружающей среды . 116 (4): 426–33. дои : 10.1289/ehp.10538. ПМК 2291001 . ПМИД  18414622. 
  21. ^ Обиора, IE; Фан, П; Джордан, ВК (сентябрь 2014 г.). «Апоптоз клеток рака молочной железы с помощью фитоэстрогенов зависит от состояния, лишенного эстрогенов». Исследования по профилактике рака (Филадельфия, Пенсильвания) . 7 (9): 939–49. дои : 10.1158/1940-6207.capr-14-0061 . ПМИД  24894196.

дальнейшее чтение