Куместрол - Coumestrol

Куместрол

Имена
Предпочтительное название IUPAC 3,9-дигидрокси-6 H - [1] бензофуро [3,2- c ] [1] бензопиран-6-он
Идентификаторы
Количество CAS
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard	100,006,842
КЕГГ
PubChem CID
UNII
Панель управления CompTox ( EPA )
ИнЧИ InChI = 1S / C15H8O5 / c16-7-1-3-9-11 (5-7) 19-14-10-4-2-8 (17) 6-12 (10) 20-15 (18) 13 ( 9) 14 / ч1-6,16-17ч Y Ключ: ZZIALNLLNHEQPJ-UHFFFAOYSA-N Y InChI = 1 / C15H8O5 / c16-7-1-3-9-11 (5-7) 19-14-10-4-2-8 (17) 6-12 (10) 20-15 (18) 13 ( 9) 14 / ч1-6,16-17ч Ключ: ZZIALNLLNHEQPJ-UHFFFAOYAN
Улыбки C1 = CC2 = C (C = C1O) OC3 = C2C (= O) OC4 = C3C = CC (= C4) O О = C3Oc4cc (O) ccc4c2oc1c (ccc (O) c1) c23
Характеристики
Химическая формула	С 15 Н 8 О 5
Молярная масса	268,224  г · моль -1
Температура плавления	385 ° С (725 ° F, 658 К) (разлагается)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить  ( что есть   ?) YN
Ссылки на инфобоксы

Куместрол - это натуральное органическое соединение из класса фитохимических веществ, известных как куместаны . Куместрол был впервые идентифицирован как соединение с эстрогенными свойствами в клевере ладино и люцерне в 1957 г. Е.М. Бикоффом . Он вызвал интерес исследователей из-за его эстрогенной активности и преобладания в некоторых продуктах питания, включая соевые бобы , брюссельскую капусту , шпинат и различные бобовые . Самые высокие концентрации куместрола обнаружены в клевере , кала-хане, разновидности нута , и ростках люцерны .

Куместрол является фитоэстрогены , имитируя биологическую активность в эстрогены . Фитоэстрогены способны проходить через клеточные мембраны благодаря своей низкой молекулярной массе и стабильной структуре, а также они способны взаимодействовать с ферментами и рецепторами клеток. Куместрол связывается с ERα и ERβ с аналогичной аффинностью к тому из эстрадиола (94% и 185% от относительной аффинности связывания эстрадиола в ERα и ERβ, соответственно), хотя и эстрогенная активность куместрола на оба рецепторах намного меньше , чем эстрадиола. В любом случае куместрол обладает эстрогенной активностью в 30-100 раз больше, чем изофлавоны.

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

Природные источники и диетическое питание

Уровни куместрола в отдельных растениях одного вида различны. Исследования уровней куместрола в люцерне предполагают, что может существовать положительная корреляция между производством куместрола и заражением растения вирусами , бактериями и грибами . Более высокие уровни куместрола также обнаруживаются в растениях, поврежденных тлей . Требуются дальнейшие исследования, чтобы полностью объяснить причину корреляции между повреждением, инфекцией и уровнями куместрола.

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

Основываясь на экстраполяции исследований, проведенных на животных, максимально допустимая суточная доза куместрола для человека составила 22 мкг на кг массы тела. Это было рассчитано путем экстраполяции от самого низкого уровня, на котором наблюдались побочные эффекты у животных. Хотя из-за изменчивости рациона человека точное количество куместрола, которое потребляет средний человек, не было рассчитано, исследования потребления фитоэстрогена показывают, что большинство диет человека приводит к незначительному потреблению куместрола по сравнению с максимально допустимой дневной дозой.

Биологическое воздействие на млекопитающих

Поскольку куместрол является имитатором эстрогена, он является эндокринным разрушителем , способным повлиять на все системы органов, которые регулируются гормонально с помощью эстрогенов.

Нервная система

Куместрол и другие фитоэстрогены, как было показано, влияют на половое поведение крыс, противодействуя действию эстрогена в головном мозге; Крысы-самцы, которые кормили самок куместролом в своем рационе, с меньшей вероятностью взяли самку крысы и с меньшей вероятностью эякулировали, несмотря на выработку нормального уровня тестостерона . Воздействие привело к аналогичному снижению сексуального поведения у самок крыс в результате нарушения экспрессии эстроген-зависимых генов в головном мозге. Эффекты наблюдались в трех областях гипоталамуса , вентромедиального ядра , паравентрикулярного ядра и медиальной преоптической области , каждая из которых играет роль в сексуальном поведении и сексуальной активности. Самки крыс, которые неонатально подвергались воздействию куместрола , не принимали позу лордоза в такой степени, как те, которые не подвергались воздействию куместрола.

Репродуктивная система

Куместрол ускоряет наступление половой зрелости у мышей. Воздействие куместрола сразу после рождения привело к первоначальному увеличению веса матки. Однако продолжающееся воздействие ингибировало рост матки и снижало уровни рецепторов эстрогена в тканях матки. У крыс также наблюдались изменения в развитии влагалища, включая ороговение и метаплазию влагалищной ткани, а также задержку открытия влагалища. Когда новорожденных самок мышей лечили куместролом, наблюдались аналогичные репродуктивные нарушения, а в возрасте 22 месяцев наблюдалось атипичное распределение коллагена в стенке матки. Когда двухдневным крысам- самцам Wistar ежедневно вводят куместрол, у них наблюдается уменьшение размеров просветов их семенных канальцев, а половые клетки подвергаются повышенному апоптозу . Когда быки пасутся на пастбищах, содержащих куместрол, происходит метаплазия предстательной железы и бульбоуретральных желез, а созревание сперматозоидов подавляется. У коров, потреблявших люцерну, наблюдались более низкие показатели стельности и самопроизвольных абортов, а также аномальный уровень эстрогена во время беременности. Также было показано, что диета с высоким содержанием куместрола способствует раннему развитию вульвы и вымени самок ягнят. Помимо этих анатомических аномалий, воздействие куместрола также изменяет цикл течки у ряда животных, включая коров и овец, что приводит к снижению фертильности.

Система скелета

Куместрол снижает 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 .

Генотоксичность

Было показано, что куместрол обладает кластогенными свойствами при определенной концентрации. Исследования показали, что куместрол является мутагеном и индуцирует образование микроядер в клетках хомячка линии клеток V79, а также в лимфобластоидных клетках человека в зависимости от дозы. Воздействие куместрола также вызывает одноцепочечные разрывы в ДНК хомяка, что ставит под угрозу стабильность генома.

Метаболизм

Исследования показали, что куместрол оказывает положительное влияние на метаболизм углеводов у крыс с удаленными яичниками, снижая уровень гликогена в скелетных мышцах. Также есть данные, свидетельствующие о том, что куместрол снижает уровень холестерина в плазме у цыплят. Эти результаты указывают на возможность того, что куместрол может сыграть положительную роль в борьбе с ожирением и диабетом у людей в будущем.

Менопауза

Куместрол и другие фитоэстрогены иногда используются вместо гормональной терапии при лечении симптомов менопаузы, таких как приливы и ночная потливость. Однако исследования показали, что продукты и добавки, обогащенные фитоэстрогенами, не обязательно эффективны против этих симптомов. Кроме того, исследования показывают, что куместрол и другие фитоэстогены оказывают антиэстрогенное действие на мозг и, как следствие, не оказывают положительного воздействия на психическое здоровье, которое наблюдается при заместительной терапии эстрогенами.

Рак молочной железы

Куместрол и другие фитоэстрогены также исследовались в качестве возможной замены гормональной терапии и химиотерапии у пациентов с раком груди . Результаты различных исследований, касающихся использования фитоэстрогенов для лечения рака груди, были несколько противоречивыми и неоднозначными, и в результате исследователи не могут четко определить фитоэстрогены, такие как куместрол, как химиопротекторные агенты или потенциально имеющие отрицательные эффекты, такие как стимулирование дальнейшего роста существующих опухоли рака молочной железы путем активации рецепторов ERα . Исследователи из Медицинского центра Джорджтаунского университета исследовали этот вопрос и пришли к выводу, что фитоэстрогены могут использоваться в качестве эффективного лечения рака груди из-за их апоптотических свойств, но это безопасно только после менопаузы, когда у женщин уровень эстроген в их организме или при одновременном применении с антиэстрогеновой терапией.

Текущие и будущие исследования

Большинство исследований биологических эффектов куместрола проводилось на животных из соображений этики. Существует потребность в большем количестве исследований на людях, чтобы лучше понять потенциальное воздействие на здоровье человека в результате воздействия. Кроме того, необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять путь биосинтеза куместрола, хотя считается, что он аналогичен пути флавонов и изофлавонов. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять точную природу взаимосвязи между уровнями куместрола в растении и реакцией растения на патогены.

использованная литература

дальнейшее чтение

• Кширсагар, UA; Parnes, R .; Гольдштейн, Х .; Ofir, R .; Заривач, Р .; Паппо, Д. (2013). «Аэробное кросс-дегидрогенизирующее связывание на основе железа обеспечивает эффективный, ориентированный на разнообразие синтез селективных модуляторов рецепторов эстрогена на основе куместрола». Chem. Евро. Дж . 19 (40): 13575–13583. DOI : 10.1002 / chem.201300389 . PMID  23946113 .