Genistein

Genistein

Genistein je přírodní látka ze skupiny isoflavonů. Poprvé byla izolována v roce 1899 z kručinky barvířské (Genista tintoria), jejíž latinský název dal sloučenině jméno. Chemická struktura genisteinu byla poprvé popsána v roce 1926 a o dva roky později byl syntetizován i uměle. (1)

 

Výskyt

Nejvýznamnějším zdrojem genisteinu je sója, v níž se vyskytuje spolu s dadzainem a dalšími prospěšnými isoflavony. Najdeme jej ale i v dalších potravinách, například v bobu obecném (ten je známý také pod názvem fava), kudzu, lupině (vlčí bob), a dokonce i v kávě. Vyskytuje se také v řadě léčivých rostlin. (1)

 

Léčivé účinky

Genistein je poměrně silný antioxidant. Ještě významnější je ale jeho epigenetické působení. Dokáže totiž ovlivňovat všechny nejdůležitější biochemické reakce, které řídí aktivitu genů v naší DNA – některé z genů tak může dokonce zcela vypnout, či naopak zapnout. V neposlední řadě je důležité i to, že je svou strukturou velmi podobný ženskému pohlavnímu hormonu estrogenu, váže se na stejné receptory, a může tedy vyrovnávat pokles jeho přirozené tvorby například v období klimakteria. (2,3)

Nádorová onemocnění

Řada epidemiologických studií provedená v posledních deseti letech jednoznačně prokázala, že strava bohatá na isoflavony ze sójových bobů pozitivně ovlivňuje všechny epigenetické procesy, které zasahují do vzniku rakovinného bujení – tj. metylaci genů, modifikaci histonů, regulaci pomocí microRNA a buněčnou signalizaci. Díky tomu působí preventivně proti vzniku širokého spektra zhoubných nádorů. (3-5)

U některých typů nádorů slouží i jako efektivní podpora léčby – prokázáno to bylo zejména u nádorů prostaty, tlustého střeva a mozku. Má totiž výrazný antiangiogenní efekt, tj. omezuje tvorbu nových cév nutných pro krevní zásobení rostoucího nádoru, dále epigenetickou cestou omezuje množení nádorových buněk, a některé nádory dokonce činí citlivějšími na léčbu radioterapií. (6,7)

Neplatí to ovšem pro nádory s hormonálním pozadím, zejména pro rakovinu prsu. U nich může dokonce i podpořit jejich růst, protože potlačuje imunitní odpověď na nádorové buňky a podporuje proliferaci (tj. rychlé, nekontrolované množení) nádorových buněk. Platí to sice jen pro nižší dávky genisteinu, kdy převládne jeho estrogenový efekt, zatímco při vyšších dávkách naopak dochází k potlačení růstu nádorových buněk (pravděpodobně vlivem epigenetického působení), přesto je ale vhodné v rámci podpory léčby nádorů prsu dát raději přednost jiným přírodním substancím s epigenetickými účinky. (8-11)

 

Nemoci srdce a cév

Genistein má výrazný protizánětlivý efekt. Mj. jiné omezuje zánětlivé procesy v oblasti výstelky cévních stěn, které jsou důležitým krokem při vzniku aterosklerózy. (12) Kromě toho podporuje uvolňování oxidu dusnatého, což je signální molekula podporující vasodilataci (rozšíření cév). Tím se zlepšuje prokrvení všech tkání těla a snižuje se krevní tlak. (39)

Obzvláště efektivně podporuje genistein kardiovaskulární funkce u žen po menopauze. (39)

 

Potíže související s klimakteriem

Menopauza neboli klimakterium je obdobím, kdy vaječníky ztrácejí svoji funkci, což se projeví nejen ukončením tvorby vajíček, ale i snižováním produkce ženského pohlavního hormonu estrogenu. To se následně projeví nejen řadou nepříjemných pocitů (např. návaly horka), ale i náchylností k řadě onemocnění a potíží, jako je atrofie kůže a s ní související rozvoj vnějších příznaků stárnutí, ale i osteoporóza, nemoci srdce a cév, zhoršení paměti nebo psychické potíže, zejména v podobě deprese a úzkosti. (15-20).

Důležitý je zde přitom fakt, že estrogen má výrazné epigenetické účinky (ostatně jako drtivá většina hormonů v těle) a jeho úbytek se tak projeví zvýšenou intenzitou negativních epigenetických reakcí, které ovlivňují aktivitu důležitých genů v naší DNA, což má za následek i skokové zrychlení stárnutí buněk. S věkem totiž obecně negativních epigenetických změn v našich buňkách přibývá, a právě v době menopauzy jsou tyto procesy urychleny v průměru o 6 %. (20)

Genistein má strukturu podobnou právě estrogenu, váže se na stejné receptory, a proto je schopen přirozený úbytek estrogenu nahradit a snížit tak riziko vzniku nemocí srdce a cév, osteoporózy, poruch paměti úzkosti a dalších potíží. (19)

 

Kloubní onemocnění

Je známo, že asijská populace (zejména to platí pro Japonce) trpí méně často atrózou, tedy degenerativním onemocněním kloubů projevujícím se zejména úbytkem chrupavky. (21) Jedním z důvodů přitom může být právě konzumace sóji a v ní obsaženého genisteinu.

Genistein totiž pomáhá omezit produkci tzv. cytokinů (zejména TNF-α a IL-1 α a β). Tyto látky přitom nejen podporují zánětlivé procesy, ale mají i přímý vliv na procesy degradace kloubní chrupavky, a dokonce potlačují produkci kolagenu II, což je nejhojněji zastoupená kolagenová molekula v kloubní chrupavce. Důležitá je i schopnost genisteinu epigeneticky potlačovat tvorbu enzymu COX-2, který hraje stěžejní roli při vzniku zánětlivých procesů. Ty přitom způsobují nejen bolestivé stavy (zejména ve vyšších stádiích artrózy), ale podílejí se i na degradaci kloubní chrupavky. (22-24)

V oblasti prevence a léčby artrózy může být genistein obzvláště prospěšný pro ženy v období menopauzy i před ní (pokles tvorby estrogenu totiž začíná již po čtyřicítce). Ukazuje se, že i v chrupavce velkých kloubů se nacházejí estrogenové receptory, které ovlivňují její tvorbu a funkci, a právě v období klimakteria proto u žen dochází ke zhoršení stavu kloubů. (25-27)

Pozitivní výsledky genistein (a také dadzain) prokázal i v případě revmatoidní artritidy, kde snížil jak výskyt symptomů, tak i omezil produkci látek, které souvisejí se vznikem zánětu (IL-6, TNF-α). (13)

 

Působení proti parazitům

Zajímavou vlastností genisteinu je jeho antihelmintické, tedy protiparazitické působení. U parazitů dokáže narušit glykolýzu (metabolismus sacharidů) a metabolismus vápníku, čímž způsobuje jejich smrt. Velmi efektivní je zejména proti střevním parazitům včetně tasemnic.

 

Hubnutí

Genistein může být velice prospěšný také pro všechny, kdo se snaží zhubnout. Díky svému epigenetickému působení dokáže měnit aktivitu genů, podle nichž jsou v těle vytvářeny proteiny regulující buněčný cyklus a také proliferaci a apoptózu tukových buněk. Proliferace znamená rychlé množení – pokud ji potlačíme, omezíme možnost těla vytvářet tukové zásoby. Apoptóza neboli programovaná buněčná smrt zralých tukových buněk  pak vede k snazšímu hubnutí – tukové buňky totiž začnou samy sebe ničit. (33, 34)

Donedávna se totiž vědci domnívali, že tukové buňky mohou v těle pouze vznikat, nikoliv zanikat , a proto při redukčních kúrách pouze ubývá tuk uvnitř jednotlivých tukových buněk, nikoliv buňky samotné. Nicméně poslední studie prokazují, že tomu tak není, protože i tukové buňky mají schopnost apoptózy. A právě její podpora se tak jeví velmi nadějnou cestou léčby obezity, přičemž genistein patří mezi substance, které v tomto směru působí velmi efektivně. (35, 36)

Některé studie rovněž naznačují, že užívání genisteinu může být velice účinné jako prevence přibírání na váze či podpora hubnutí u žen v období menopauzy. Omezená tvorba estrogenu má totiž za následek i množení tukové tkáně a přibírání na váze. V pokusech na myších, jimž byly chirurgicky odstraněny vaječníky, například vedlo podávání genisteinu ke zvýšení apoptózy o neuvěřitelných 290 %, a zároveň došlo u zkoumaných jedinců k poklesu chuti k jídlu – v průměru zkonzumovali o 14 % méně potravy než kontrolní skupina. (32)

 

Diabetes

Abychom dokázali využít sacharidy přijaté stravou, potřebujeme hormon inzulin, který přeměňuje glukózu z krve na zásobní polysacharid glykogen. Pokud tento proces selže, ať už z důvodu nedostatečné produkce inzulinu, nebo tzv. inzulinové rezistence, hladina glukózy v krvi stoupá, což ohrožuje zdraví řady životně důležiých orgánů. Mluvíme o diabetu neboli cukrovce.

Genistein přitom může pozitivně ovlivnit především první z jmenovaných faktorů, totiž produkci inzulinu. Zároveň chrání β-buňky slinivky, v nichž se inzulin tvoří, snižuje jejich apoptózu (buněčnou smrt) a podporuje proliferaci, tj. množení. To je velice důležité jak v prevenci, tak i v léčbě diabetu 2. typu, pro nějž je úbytek β-buněk charakteristický. Při podávání genisteinu byl zaznamenán i pokles glykémie, tedy hladiny cukru v krvi. I tady přitom platí, že na užívání genisteinu velmi dobře reagují zejména diabetičky po klimakteriu. (37)

 

Mozkové funkce

Genistein efektivně podporuje mozkové funkce, zejména pak paměť, a brání jejich úbytku ve vyšším věku. (41, 42). Prokázána je i řada jeho účinků, které mohou hrát velice pozitivní roli v prevenci a léčbě Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby. Omezuje totiž apoptózu mozkových buněk, chrání je před působením toxinů a zánětlivých procesů a zlepšuje funkci mitochondrií v nervových buňkách (jde o buněčné organely přeměňující živiny na energii). Podle preklinických studií genistein dokonce snižuje výskyt beta-amyloidních plaků, které jsou typickým projevem Alzheimerovy choroby. (43-48)

I v oblasti mozkových funkcí je genistein velice přínosný zvláště pro ženy po menopauze, protože se váže na estrogenové receptory v oblastech mozku zodpovědných za paměť a další kognitivní funkce. (49)

 

Dávkování a kontraindikace

Pozitivní efekt užívání genisteinu byl zaznamenán již při poměrně nízkém dávkování. Ve studiích zaměřených a snížení glykemie, kardiovaskulární funkce či mozkové funkce bylo dosahováno pozitivních výsledků při dávkách od 60 do 160 mg -ať sójových izoflavonů. Ve studii zaměřené na snížení glykémie postmenopauzálních žen bylo dosaženo pozitivních účinků dokonce i při denní dávce 54 mg směsi sójových izoflavonů (38, 51).

V rámci studií se přitom obvykle využívá nikoliv samotného genisteinu, ale sójového extraktu obsahujícího směs isoflavonů (byť genistein zde procentuálně převažuje). To samé platí i pro většinu dostupných doplňků stravy. Izolovat samotný genistein je jednak poměrně náročné a jednak to není ani žádoucí. Některé výzkumy totiž naznačují, že genistein dokáže naše tělo lépe využít ve směsi s dadzainem či dalšími izoflavony. (37)

Genistein je obecně považován za bezpečný. V rámci tři roky trvajících studií byl zaznamenán jediný nežádoucí účinek – asi 19 % uživatelů hlásilo trávicí obtíže. (50) Není ale vhodný pro děti a nedoporučuje se ani ženám při rakovině prsu.

 

 

Zdroje informací
1.       https://en.wikipedia.org/wiki/Genistein
2.       Han, Rui-Min; Tian, Yu-Xi; Liu, Yin; Chen, Chang-Hui; Ai, Xi-Cheng; Zhang, Jian-Ping; Skibsted, Leif H. (2009). „Comparison of Flavonoids and Isoflavonoids as Antioxidants“. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57 (9): 3780–5.
3.       Yukun Zhang & Hong Chen (2011) Genistein, an epigenome modifier during cancer prevention, Epigenetics, 6:7, 888-891
4.       Zhang Y, Chen H. Genistein, an epigenome modifier during cancer prevention. Epigenetics. 2011 Jul;6(7):888-91. Epub 2011 Jul 1.
5.       Pudenz M, Roth K, Gerhauser C. Impact of soy isoflavones on the epigenome in cancer prevention. Nutrients. 2014 Oct 15;6(10):4218-72.
6.       Das, Arabinda; Banik, Naren L.; Ray, Swapan K. (2009). „Flavonoids activated caspases for apoptosis in human glioblastoma T98G and U87MG cells but not in human normal astrocytes“. Cancer. 116 (1): 164–76.
7.       Nakamura, Yoshitaka; Yogosawa, Shingo; Izutani, Yasuyuki; Watanabe, Hirotsuna; Otsuji, Eigo; Sakai, Tosiyuki (2009). „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“. Molecular Cancer. 8: 100. doi:10.1186/1476-4598-8-100
8.       Ju, Young H.; Allred, Kimberly F.; Allred, Clinton D.; Helferich, William G. (2006). „Genistein stimulates growth of human breast cancer cells in a novel, postmenopausal animal model, with low plasma estradiol concentrations“. Carcinogenesis. 27 (6): 1292–9
9.       Yang, Xiaohe; Yang, Shihe; McKimmey, Christine; Liu, Bolin; Edgerton, Susan M.; Bales, Wesley; Archer, Linda T.; Thor, Ann D. (2010). „Genistein induces enhanced growth promotion in ER-positive/erbB-2-overexpressing breast cancers by ER-erbB-2 cross talk and p27/kip1 downregulation“. Carcinogenesis. 31 (4): 695–702.
10.   Jiang, Xinguo; Patterson, Nicole M.; Ling, Yan; Xie, Jianwei; Helferich, William G.; Shapiro, David J. (2008). „Low Concentrations of the Soy Phytoestrogen Genistein Induce Proteinase Inhibitor 9 and Block Killing of Breast Cancer Cells by Immune Cells“. Endocrinology. 149 (11): 5366–73.
11.   Wang TT, Sathyamoorthy N, Phang JM. Molecular effects of genistein on estrogen receptor mediated pathways. Carcinogenesis. 1996 Feb;17(2):271-5.
12.   Si, Hongwei; Liu, Dongmin; Si, Hongwei; Liu, Dongmin (2007). „Phytochemical Genistein in the Regulation of Vascular Function: New Insights“. Current Medicinal Chemistry. 14 (24): 2581–9.
13.   Majid Mohammad-Shahi,  Fatemeh Haidari,  Bahman Rashidi, Amir Ata Saei, Soltanali Mahboob, andMohammad-Reza Rashidi  Comparison of the Effects of Genistein and Daidzein with Dexamethasone and Soy Protein on Rheumatoid Arthritis in Rats. Bioimpacts. 2011; 1(3): 161–170.
M. J. Thornton, “Estrogens and aging skin,” Dermato-Endocrinology, vol. 5, no. 2, pp. 264–270, 2013.
R. Bove, E. Secor, L. B. Chibnik et al., “Age at surgical menopause influences cognitive decline and Alzheimer pathology in older women,” Neurology, vol. 82, no. 3, pp. 222–229, 2014.
K.-J. Ryu, H.-T. Park, Y. J. Kim et al., “Vasomotor symptoms and osteoporosis in Korean postmenopausal women,” Maturitas, vol. 87, pp. 27–32, 2016.
M. Terauchi, S. Hiramitsu, M. Akiyoshi et al., “Associations between anxiety, depression and insomnia in peri- and post-menopausal women,” Maturitas, vol. 72, no. 1, pp. 61–65, 2012.
J. F. Rodríguez-Landa, A. Puga-Olguín, L. J. Germán-Ponciano, R. I. García-Ríos, and C. Soria-Fregozo, “Anxiety in natural and surgical menopause: physiologic and therapeutic bases,” in A Fresh Look Anxiety Disorders, F. Durbano, Ed., pp. 173–198, InTech, Rijeka, Croatia, 2015.
19.   Juan Francisco Rodríguez-Landa, Jonathan Cueto-Escobedo, Abraham Puga-Olguín, Eduardo Rivadeneyra-Domínguez, Blandina Bernal-Morales2 Emma Virginia Herrera-Huerta, and Andrea Santos-Torres. The Phytoestrogen Genistein Produces Similar Effects as 17β-Estradiol on Anxiety-Like Behavior in Rats at 12 Weeks after Ovariectomy. BioMed Research International
Volume 2017, Article ID 9073816, 10 pages
20.   Levine, M. et al. (2016). Menopause accelerates biological aging. PNAS, 113(33):9327-9332.
21.   Inoue K. a kol. Prevalence of Large-joint osteoarthritis in Asian and Caucasian skeletal population. Rheumatology 2001, 40:70-73.
22.   Nathan C, Sporn M. Cytokines in context. J Cell Biol 1991;113:981-6.
23.   Millward-Sadler SJ, Wright MO, Lee H et al. Integrin-regulated secretion of interleukin 4: A novel pathway of mechanotransduction in human articular chondrocytes. J Cell Biol 1999;145:183-9.
24.   Laughton MJ, Evans PJ, Moroney MA, Hoult JR, Halliwell B. Inhibition of mammalian 5-lipoxygenase and cyclo-oxygenase by flavonoids and phenolic dietary additives. Relationship to antioxidant activity and to iron ion-reducing ability. Biochem.Pharmacol. 1991;42:1673-81.
25.   Felson DT, Nevitt MC. The effects of estrogen on osteoarthritis. Curr.Opin.Rheumatol. 1998;10:269-72.
26.   Herndon JH. Osteoarthritis in women after menopause. Menopause 2004;11:499- 501
27.   Pelletier JP, DiBattista JA, Roughley P, McCollum R, Martel-Pelletier J. Cytokines and inflammation in cartilage degradation. Rheum.Dis.Clin.North Am 1993;19:545-68.
28.   Morito, Keiko; Hirose, Toshiharu; Kinjo, Junei; Hirakawa, Tomoki; Okawa, Masafumi; Nohara, Toshihiro; Ogawa, Sumito; Inoue, Satoshi; Muramatsu, Masami; Masamune, Yukito (2001). „Interaction of Phytoestrogens with Estrogen Receptors α and β“. Biological & Pharmaceutical Bulletin. 24(4): 351–6.
29.   Tandon, Veena; Das, Bidyadhar; Saha, Nirmalendu (2003). „Anthelmintic efficacy of Flemingia vestita (Fabaceae): Effect of genistein on glycogen metabolism in the cestode, Raillietina echinobothrida“. Parasitology International. 52 (2): 179–86.
30.   Das, Bidyadhar; Tandon, Veena; Saha, Nirmalendu (2006). „Effect of isoflavone from Flemingia vestita (Fabaceae) on the Ca2+ homeostasis in Raillietina echinobothrida, the cestode of domestic fowl“. Parasitology International. 55 (1): 17–21.
31.   Naguleswaran, Arunasalam; Spicher, Martin; Vonlaufen, Nathalie; Ortega-Mora, Luis M.; Torgerson, Paul; Gottstein, Bruno; Hemphill, Andrew (2006). „In Vitro Metacestodicidal Activities of Genistein and Other Isoflavones againstEchinococcus multilocularis and Echinococcus granulosus“. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 50 (11): 3770–8.
32.   Hye-Kyeong Kim Cassandra Nelson-Dooley Mary Anne Della-Fera Jeong-Yeh YangWei Zhang Jiuhua Duan Diane L. Hartzell Mark W. Hamrick Clifton A. Baile. Genistein Decreases Food Intake, Body Weight, and Fat Pad Weight and Causes Adipose Tissue Apoptosis in Ovariectomized Female Mice. The Journal of Nutrition, Volume 136, Issue 2, 1 February 2006, Pages 409–414
33.   AkiyamaT a kol. Genistein, a specific inhibitor of tyrosine-specific protein kinases. J Biol Chem. 1987; 262:5592–5.
34.   Okura A. a kol. Effect of genistein on topoisomerase activity and on the growth of [Val 12]Ha-ras-transformed NIH 3T3 cells. Biochem Biophys Res Commun. 1988; 157:183–9.
35.   Prins JB, O’Rahilly S.Regulation of adipose cell number in man. Clin Sci (Lond).1997;92: 3–11.
36.   Niesler CU, Siddle K, Prins JB. Human preadipocytes display a depot-specific susceptibility to apoptosis.  Diabetes. 1998;47:1365–8.
37.   Elizabeth. R. Gilbert and Dongmin Liu. Anti-diabetic functions of soy isoflavone genistein: mechanisms underlying effects on pancreatic β-cell function. Food Funct. 2013 Feb; 4(2): 200–212.
38.    Villa P, Costantini B, Suriano R, Perri C, Macri F, Ricciardi L, Panunzi S, Lanzone A. The Journal of clinical endocrinology and metabolism. 2009;94:552–558
39.   Altavilla D, Crisafulli A, Marini H, Esposito M, D’Anna R, Corrado F, Bitto A, Squadrito F. rdiovascular effects of the phytoestrogen genistein. Curr Med Chem Cardiovasc Hematol Agents. 2004 Apr;2(2):179-86.
40.   Duffy R, Wiseman H, File SE (2003) Improved cognitive function in postmenopausal women after 12 weeks of consumption of a soya extract containing isoflavones. Pharmacol Biochem Behave 75, 721-729.
File SE, Jarrett N, Fluck E et al. (2001) Eating soya improves human memory. Psychopharmacology (Berl) 157, 430-436.
Gleason CE, Carlsson CM, Barnet JH et al. (2009) A preliminary study of the safety, feasibility and cognitive efficacy of soy isoflavone supplements in older men and women. Age Aging 38, 86-93.
Jiang T, Wang XQ, Ding C et al. (2017) Genistein attenuates isoflurane-induced neurotoxicity and improves impaired spatial learning and memory by regulating cAMP/CREB and BDNF-TrkB-PI3K/Akt signaling. Korean J Physiol Pharmacy 21, 579-589.
Lee HJ, Lim SM, Ko DB et al. (2017) Soyasapogenol B and Genistein Attenuate Lipopolysaccharide-Induced Memory Impairment in Mice by the Modulation of NF-kappaB-Mediated BDNF Expression. J Agric Food Chem 65, 6877-6885.
Mirahmadi SM, Shahmohammadi A, Rousta AM et al. (2017) Soy isoflavone genistein attenuates lipopolysaccharide-induced cognitive impairments in the rat via exerting anti-oxidative and anti-inflammatory effects. Cytokine.
Arbabi E, Hamidi G, Talaei SA et al. (2016) Estrogen agonist genistein differentially influences the cognitive and motor disorders in an ovariectomized animal model of Parkinsonism. Iran J Basic Med Sci 19, 1285-1290.
Bonet-Costa V, Herranz-Perez V, Blanco-Gandia M et al. (2016) Clearing Amyloid-beta through PPARgamma/ApoE Activation by Genistein is a Treatment of Experimental Alzheimer’s Disease. J Alzheimers Dis 51, 701-711.
Wang Y, Cai B, Shao J et al. (2016) Genistein suppresses the mitochondrial apoptotic pathway in hippocampal neurons in rats with Alzheimer’s disease. Neural Regen Res 11, 1153-1158.
Turner JV, Agatonovic-Kustrin S, Glass BD (2007) Molecular aspects of phytoestrogen selective binding at estrogen receptors. J Pharm Sci 96, 1879-1885.
Liu Y, Li J, Wang T et al. (2017) The effect of genistein on glucose control and insulin sensitivity in postmenopausal women: A meta-analysis. Maturitas 97, 44-52.
https://www.alzdiscovery.org/cognitive-vitality/ratings/genistein#ref-2

Zanechat odpověď
Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..