Genisteinas

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Jump to navigation Jump to search
 Broom icon.svg  Šį puslapį ar jo dalį reikia sutvarkyti pagal Vikipedijos standartus – PRastas vertimas, nesuvokiant verčiamo teksto
Jei galite, sutvarkykite.
Genisteinas
Genisteinas
Sisteminis (IUPAC) pavadinimas
5,7-dihidroksi-3-(4-hidroksifenil)chromen-4-onas
CAS numeris [446-72-0]
Cheminė formulė C15H10O5
Molinė masė 270,24 g/mol
SMILES C1=CC(=CC=C1C2=COC3=CC(=CC(=C3C2=O)O)O)O
Rūgštingumas (pKa)
Bazingumas (pKb)
Valentingumas
Fizinė informacija
Tankis
Išvaizda geltoni kristalai
Lydymosi t°
Virimo t°
Lūžio rodiklis (nD)
Klampumas
Tirpumas H2O
Šiluminis laidumas
log P
Garavimo slėgis
kH
Kritinis santykinis drėgnumas
Farmakokinetinė informacija
Biotinkamumas
Metabolizmas
Pusamžis
Pavojus
MSDS
ES klasifikacija
NFPA 704
Žybsnio t°
Užsiliepsnojimo t°
R-frazės
S-frazės
LD50
Struktūra
Kristalinė struktūra
Molekulinė forma
Dipolio momentas
Simetrijos grupė
Termochemija
ΔfHo298
Giminingi junginiai
Giminingi
Giminingi junginiai
Giminingos grupės

Genisteinas – flavonoidų klasės izoflavonas, pasižymintis antiskleroziniu, antihelmintiniu, antioksidaciniu bei priešvėžiniu (išimtis – estrogen-priklausomos neoplazmos) veikimu. Genisteino ir daidzeino yra lubinuose, pupose, sojose, kalninėse puerarijose ir raibstegliuose (Psoralea)[1][2] kaip ir vaistiniame augale flemingijoje Flemingia vestita[3] ir kavoje. [4]. Itin gausu genisteino petražolėse. Parodyta, kad be antioksidacinio ir antihelmintinio veikimo daugelis izoflavonų sąveikauja su gyvūnų ir žmonių estrogenų receptoriais, sukeldami efektus, panašius į sukeliamus estrogenų. Izoflavonai taip pat sukelia ir nehormoninius efektus.

Genisteinas pirmą kartą buvo išskirtas 1899 m.dažinio prožirnio (Genista tinctoria), pagal šio augalo lotyniška pavadinimą pavadintas ir aptiktas junginys. Struktūra išaiškinta 1926 m., kai buvo aptikta, kad jis yra identiškas prunetoliui. Chemiškai susintetintas 1928 m.[5]

Biologiniai efektai[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Antioksidantas[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Genisteinas veikia kaip ir daugelis izoflavonų – atlieka ląstelėje antioksidanto vaidmenį, slopina agresyvių laisvųjų radikalų pažeidžiamąjį veikimą įvairiuose audiniuose.[6][7]

Antihelmintikas[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Flemingia vestita šaknų žievės ekstraktas yra tradicinis antihelmintinis Khasi genties Indijoje preparatas. Tiriant jo anthelmintinį veikimą genisteinas buvo pripažintas pagrindiniu izoflavonu, atsakingu už kirmėlių išvarymo efektą.[3][8] Parodytas genisteino efektyvumas prieš žarnyno parazitus, tokius kaip paukščių kaspinuotis Raillietina echinobothrida[8], kiaulienos trematoda Fasciolopsis buski,[9] ir avims itin kenksmingą kepeninę siurbikę Fasciola hepatica.[10] Antihelmintinis aktyvumas pasireiškia per glikolizės ir glikogenolizės inhibiciją[11][12] ir kalcio jonų (Ca2+) homeostazės ir NO veikimo pažeidimą parazituose.[13][14] Tiriant genisteino poveikį žmogaus echinokokams lapiniam kaspinuočiui ir šuniniam kaspinuočiui buvo nustatyta, kad genisteinas bei jo dariniai Rm6423 and Rm6426 yra veiksmingi cestocidai.[15]

Aterosklerozė[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Genisteinas saugo nuo pro-uždegiminio faktoriaus bei kapiliarų endotelinio barjero disfunkcijos ir užtikrina leukocitų bei endotelio sąveikavimą, moduliuodamas kapiliarinį uždegimą – pagrindinį aterosklerozės vystymosi faktorių .[16]

Vėžys ir genisteinas[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Genisteinas, kaip ir daugelis izoflavonų, pasižymi antiangiogeniniu efektu (blokuoja naujų kapiliarų susidarymą), gali blokuoti nevaldomą ląstelių dalijimąsi (siejama su vėžiu) ir ląstelių išgyvenamumą (augimo faktorius). Daugelis studijų parodė, kad genisteinas stabdo prostatos[17][18], gimdos kaklelio[19], smegenų[20], krūties,[21][22][23] ir storųjų žarnų[24] vėžio vystymąsi. Keletas tyrimų parodė, kad genisteinas padidina proliferacijos (ląstelių dalijimosi) greitį estrogen-priklausomose krūties vėžio ląstelėse, jei vartojamas atskirai nuo estrogeno cheminio antagonisto.[25][26]. Parodyta, kad genisteinas ląsteles daro jautresnėmis radioterapijai[27]; nors fitoestrogenų vartojimo laikas irgi svarbus.[27]

Nustatyta, kad genisteinas gali būti naudingas gydant leukemiją ir kad vartojamas su cheminiais preparatais pagerina jų efektyvumą[28].

Genisteino pagrindinis vaidmuo yra tirozino kinazių inhibicija. Tirozino kinazės yra mažiau įvairios, nei jų analogai su ser/thr dalimis, bet užtat dalyvauja beveik visose ląstelės augimo ir proliferacijos signalų kaskadose. DNR topoizomerazių II inhibicija taip pat svarbi genisteino citotoksiškume.[29][30] Genisteinas buvo panaudotas kaip pre B-ląstelių susijungimo su antikūnais taikinys. Ši sėkminga studija su pelėmis suteikia vilčių ateities chemoterapijai.

Efektai patinuose[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Izoflavonai gali veikti kaip estrogenai, stimuliuojantys vystymąsi ir moteriškų požymių išsilaikymą, arba jie gali blokuoti junginių, giminingų estrogenams, veikimą. Tyrimai in vitro parodė, kad genisteinas indukuoja apoptozę sėklidėse, ir gali būti vyriškojo nevaisingumo priežastimi[31]; pastaroji studija parodė, kad izoflavonai neturi „jokio efekto endokrininiams matavimams, sėklidžių apimčiai bei spermos parametrams per stebėtą periodą“ sveikiems patinams, kasdien du mėnesius su maistu gavusiems izoflavono.[32]

Molekulinė funkcija[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Genisteinas atlieka ląstelėje daugelį funkcijų. Viena svarbiausių – įvairių tirozino kinazių inhibicija. Genisteinas taip pat yra žinduolių heksozės transporterio GLUT1 ir įvairių lygiųjų raumenų susitraukimų stimuliatorius. Genisteinas gali susirišti su CFTR kanalais, padėdamas jų atsidarymui mažomis koncentracijomis ir priešingai – didelėmis.

Susiję junginiai[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Glikozidai[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Genisteinas yra genisteino 7-O-beta-D-glikozidas.

Acetilinti junginiai[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

Vaiteonas yra 6-izopentenilgenisteinas (6-prenil-5,7,4'-trihidroksiizoflavonas).

Literatūra[redaguoti | redaguoti vikitekstą]

  1. Coward L, Barnes NC, Setchell KDR, Barnes S. „Genistein, daidzein, and their β-glycoside conjugates: antitumor isoflavones in soybean foods from American and Asian diets“. J Agric Food Chem, 41 (11), 1961–1967 (1993). DOI:10.1021/jf00035a027. 
  2. Kaufman PB, Duke JA, Brielmann H, Boik J, Hoyt JE. „A comparative survey of leguminous plants as sources of the isoflavones, genistein and daidzein: implications for human nutrition and health.“. J Altern Complement Med, 3 (1), 7–12 (1997). PMID 9395689. 
  3. 3,0 3,1 Rao HSP, Reddy KS (1991). Isofavones from Flemingia vestita. Fitoterapia 63: 458
  4. Alves RC, Almeida IM, Casal S, Oliveira MB.. „Isoflavones in coffee: influence of species, roast degree, and brewing method.“. J Agric Food Chem, 58 (5), 3002–3007 (2010). PMID 20131840. 
  5. Walter ED. „Genistin (an isoflavone glucoside) and its aglucone, genistein, from soybeans“. J Am Chem Soc, 62 (12), 3273–3276 (1941). DOI:10.1021/ja01857a013. 
  6. Han RM, Tian YX, Liu Y, Chen CH, Ai XC, Zhang JP, Skibsted LH. „Comparison of flavonoids and isoflavonoids as antioxidants“. J Agric Food Chem, 57 (9), 3780–5 (2009). PMID 19296660. 
  7. Borrás C, Gambini J, López-Grueso R, Pallardó FV, Viña J. „Direct antioxidant and protective effect of estradiol on isolated mitochondria.“. Biochim Biophys Acta (2009). PMID 19751829. 
  8. 8,0 8,1 Tandon V, Pal P, Roy B, Rao HS, Reddy KS.. „In vitro anthelmintic activity of root-tuber extract of Flemingia vestita, an indigenous plant in Shillong, India“. Parasitol Res, 83 (5), 492-298 (1997). PMID 9197399. 
  9. Kar PK, Tandon V, Saha N.. „Anthelmintic efficacy of Flemingia vestita: genistein-induced effect on the activity of nitric oxide synthase and nitric oxide in the trematode parasite, Fasciolopsis buski“. Parasitol Int, 51 (1), 249–257 (2002). PMID 12243779. 
  10. Toner E, Brennan GP, Wells K, McGeon JG, Fairweather I.. „Physiological and morphological effects of genistein against the liver fluke, Fasciola hepatica“. Parasitology, 135, 1189–1203 (2008). DOI:10.1017/S0031182008004630. 
  11. Tandon V, Das B, Saha N.. „Anthelmintic efficacy of Flemingia vestita (Fabaceae): Effect of genistein on glycogen metabolism in the cestode, Raillietina echinobothrida“. Parasitol Int, 52 (2), 179–183 (2003). PMID 12798931. 
  12. Das B, Tandon V, Saha N.. „Anthelmintic efficacy of Flemingia vestita (Fabaceae): alteration in the activities of some glycolytic enzymes in the cestode, Raillietina echinobothrida“. Parasitol Res, 93 (4), 253–261 (2004). PMID 15138892. 
  13. Das B, Tandon V, Saha N.. „Effect of isoflavone from Flemingia vestita (Fabaceae) on the Ca2+ homeostasis in Raillietina echinobothrida, the cestode of domestic fowl“. Parasitol Int, 55 (1), 17–21 (2006). PMID 16198617. 
  14. Das B, Tandon V, Lyndem LM, Gray AI, Ferro VA.. „Phytochemicals from Flemingia vestita (Fabaceae) and Stephania glabra (Menispermeaceae) alter cGMP concentration in the cestode Raillietina echinobothrida“. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol, 149 (3), 397–403 (2009). PMID 16198617. 
  15. Naguleswaran A, Spicher M, Vonlaufen N, Ortega-Mora LM, Torgerson P, Gottstein B, Hemphill A. „In vitro metacestodicidal activities of genistein and other isoflavones against Echinococcus multilocularis and Echinococcus granulosus“. Antimicrob Agents Chemother, 50 (1), 3770–3778 (2006). DOI:10.1128/AAC.00578-06. 
  16. Si H, Liu D. „Phytochemical genistein in the regulation of vascular function: new insights“. Curr. Med. Chem., 14 (24), 2581–9 (2007). DOI:10.2174/092986707782023325. PMID 17979711. 
  17. Keiko MORITO, Toshiharu HIROSE, Junei KINJO, Tomoki HIRAKAWA, Masafumi OKAWA, Toshihiro NOHARA, Sumito OGAWA, Satoshi INOUE, Masami MURAMATSU, and Yukito MASAMUNE (April 2001). „Interaction of Phytoestrogens with Estrogen Receptors a and b“. Biol. Pharm. Bull. 24(4) 351—356.  line feed character in |author= at position 78 (pagalba)
  18. Hwang YW, Kim SY, Jee SH, Kim YN, Nam CM. „Soy food consumption and risk of prostate cancer: a meta-analysis of observational studies.“. Nutr Cancer, 61 (5), 598–606 (2009). PMID 19838933. 
  19. Kim SH, Kim SH, Kim YB, Jeon YT, Lee SC, Song YS. „Genistein inhibits cell growth by modulating various mitogen-activated protein kinases and AKT in cervical cancer cells.“. Ann N Y Acad Sci., 1171, 495–500 (2009). PMID 19723095. 
  20. Arabina DAS, Naren L. BANIK, and Swapan K. RAY. „Flavoniods Activated Caspases for Apoptosis in Human Glioblastoma T98G and U87MG Cells But Not in Human Normal Astrocytes“. Cancer (2009). PMID 19894226. 
  21. Keiko MORITO, Toshiharu HIROSE, Junei KINJO, Tomoki HIRAKAWA, Masafumi OKAWA, Toshihiro NOHARA, Sumito OGAWA, Satoshi INOUE, Masami MURAMATSU, and Yukito MASAMUNE (April 2001). „Interaction of Phytoestrogens with Estrogen Receptors a and b“. Biol. Pharm. Bull. 24(4) 351—356.  line feed character in |author= at position 78 (pagalba)
  22. Sakamoto T, Horiguchi H, Oguma E, Kayama F. „Effects of diverse dietary phytoestrogens on cell growth, cell cycle and apoptosis in estrogen-receptor-positive breast cancer cells.“. J Nutr Biochem (2009). PMID 19800779. 
  23. de Lemos ML. „Effects of soy phytoestrogens genistein and daidzein on breast cancer growth“. Ann Pharmacother, 35 (9), 1118–21 (2001). PMID 11573864. 
  24. Nakamura Y, Yogosawa S, Izutani Y, Watanabe H, Otsuji E, Sakai T.. „A combination of indol-3-carbinol and genistein synergistically induces apoptosis in human colon cancer HT-29 cells by inhibiting Akt phosphorylation and progression of autophagy“. Mol Cancer., 8, 100 (2009). PMID 19909554. 
  25. Ju YH, Allred KF, Allred CD, Helferich WG. „Genistein stimulates growth of human breast cancer cells in a novel, postmenopausal animal model, with low plasma estradiol concentrations“. Carcinogenesis, 27 (6), 1292–9 (2006 m. June). DOI:10.1093/carcin/bgi370. PMID 16537557. “Results from this study suggest that consumption of products containing GEN may not be safe for postmenopausal women with estrogen-dependent breast cancer.” 
  26. Chen WF, Wong MS. „Genistein enhances insulin-like growth factor signaling pathway in human breast cancer (MCF-7) cells“. J. Clin. Endocrinol. Metab., 89 (5), 2351–9 (2004 m. May). DOI:10.1210/jc.2003-032065. PMID 15126563. “These effects could be completely abolished by cotreatment of MCF-7 cells with estrogen antagonist ICI 182780 (1 microM) and tamoxifen (0.1 microM).” 
  27. 27,0 27,1 De Assis S, Hilakivi-Clarke L. „Timing of dietary estrogenic exposures and breast cancer risk“. Ann. N. Y. Acad. Sci., 1089, 14–35 (2006 m. November). DOI:10.1196/annals.1386.039. PMID 17261753. “The viability was decreased by co-treatment with genistein and irradiation compared with irradiation treatment alone.”  Citavimo klaida: Netinkama <ref> žymė; vardas "pmid17261753" apibrėžtas keletą kartų su skirtingu turiniu
  28. Raynal NJ, Charbonneau M, Momparler LF, Momparler RL. „Synergistic effect of 5-Aza-2'-deoxycytidine and genistein in combination against leukemia“. Oncol Res, 17 (5), 223–30 (2008). PMID 18980019. 
  29. Markovits J, Linassier C, Fossé P, Couprie J, Pierre J, Jacquemin-Sablon A, Saucier JM, Le Pecq JB, Larsen AK. „Inhibitory effects of the tyrosine kinase inhibitor genistein on mammalian DNA topoisomerase II“. Cancer Res., 49 (18), 5111–7 (1989). PMID 2548712. 
  30. López-Lazaro M, Willmore E, Austin CA.. „Cells lacking DNA topoisomerase II beta are resistant to genistein“. J Nat Prod., 70 (5), 763–7 (2007). PMID 17411092. 
  31. Kumi-Diaka J, Rodriguez R, Goudaze G. „Influence of genistein (4',5,7-trihydroxyisoflavone) on the growth and proliferation of testicular cell lines“. Biol. Cell, 90 (4), 349–54 (1998). DOI:10.1016/S0248-4900(98)80015-4. PMID 9800352. “Genistein-induced apoptosis identifies genistein as a potential diagnostic and therapeutic tool in testicular pathophysiological research.” 
  32. Mitchell JH, Cawood E, Kinniburgh D, Provan A, Collins AR, Irvine DS. „Effect of a phytoestrogen food supplement on reproductive health in normal males.“. Clin Sci (Lond), 100 (6), 613–8 (2001). PMID 11352776.