Эруцин

Эруцин, изотиоцианат, является продуктом  ферментативным гидролиза глюкоэруцина, обнаруженного в рукколе.Эруцин был впервые выделен в 1970-х годах из семян Eruca sativa Mill.Глюкоэруцин содержится на высоких уровнях у всех видов рукколы, но также благодаря снижению in vivo изотиоцианата сульфорафана (SF), который структурно представляет его окисленный аналог, характерный для брокколи.Эруцин (хим. имя 4-метилтиобутилизотиоцианат)  формула: C6H11NS2

эруцин в сравнение с сульфарафаном . Химическая формула формула

Фармакокинетика и биодоступность эруцина

Биодоступность эруцина(ER) до сих пор не изучена. Тем не менее, эруцин и сульфорафан(SF) структурно связаны: оба имеют алифатическую боковую цепь, которая может поддерживать сходную фармакокинетическую судьбу. SF, как и другие ITC, первоначально подвергается ферментативному конъюгированию in vivo с трипептидом γ-глутамилцистеинглицином (GSH), который катализируется глутатионтрансферазой (GST) [17396224].  В этом исследовании онаружили что ER и SF меркаптуровые кислоты выводятся с мочой с высоким уровнем экскреции через четыре часа после употребления салатов из рукколы (средняя биодоступность ≈ 94%)(16848516).Эти данные подчеркивают одинаковую кинетику in vivo этих структурно связанных ITC, демонстрируя сходную скорость поглощения (ER ka = 2,5 ч -1, SF ka = 2,0 ч -1) и скорость экскреции (эруцин ka = 0,24 ч -1, SF ka = 0,19 ч -1) константы после потребления салата из рукколы. Интересно, что экскреция с мочой ER меркаптуровой кислоты также отмечалась после употребления в пищу овощей семейства крестоцветных, таких как брокколи и красная и белокочанная капуста, которые не содержат глюкоеруцин (<0,01 ммоль / кг).(16848516)После употребления сырой брокколи, не содержащей глюкоэруцина, в образцах мочи были обнаружены как эруцин, так и SF меркаптуровые кислоты через четыре часа с уровнями экскреции 29% и 50% соответственно, где уровень экскреции ER меркаптуровой кислоты выражался в % от дозы глюкорафанина (родительский ITC SF ). Эти открытия впервые показали метаболическое взаимопревращение SF в эруцин у людей. Ранее эта метаболическая реакция была продемонстрирована на крысах, где эруцин является основным метаболическим продуктом SF.(940317417367161)Приблизительно 12% однократной дозы SF после внутрибрюшинного (внутрибрюшинного) введения крысам выводили с мочой (через 24 ч) в виде конъюгатов N-ацетилцистеина (NAC) ER, и 67% однократной дозы ER устранены в виде конъюгатов SF. Эти экспериментальные данные оценили обратимость окислительно-восстановительной биотрансформации атома серы в эруцин и SF, показав, что окисление сульфида в эруцин было более благоприятной метаболической реакцией по сравнению с восстановлением сульфоксида в SF [9403174]. Более того, снижение in vivo SF до ER было продемонстрировано после введение  SF через желудок, подтверждая ранее обнаруженное внутрибрюшинное введение у крыс [17367161].

Несмотря на недостаточное прямое знание метаболизма ER у людей, взаимопревращение ER in vivo в SF и их структурное сходство подтверждают гипотезу о сходной метаболической судьбе. Тиоловые конъюгаты SF (тиол-SF) являются основными продуктами метаболизма, образующимися в организме человека путем меркаптуровой кислоты [8000299]. Конъюгирование SF с тиолами является обратимой реакцией, и высвобождение SF посредством реакций деконъюгации происходит в плазме и тканях в физиологических условиях [11559030] и измеряется после потребления брокколи и был измерен после потребления брокколи [16931178, 16332662]. По этой причине химиопрофилактическая активность как свободного SF, так и тиол-SF ранее была изучена in vitro с использованием различных линий раковых клеток, чтобы подтвердить наблюдение in vivo о том, что SF и его метаболические продукты ингибируют прогрессирование рака человека [16166336]. В настоящее время биологическая активность эруцина была исследована на различных линиях клеток человека, но нет исследований, показывающих подобную биологическую активность in vitro его продуктов метаболизма.

чем полезна руккола для организма женщины,Эруцин.

Биоактивность видов рукколы.

Руккола хорошо известна в народной медицине своими терапевтическими свойствами: вяжущее, мочегонное, пищеварительное, смягчающее, тонизирующее, депуративное, слабительное, рубцовое и стимулирующее средство [Google Scholar,Google Scholar,Google Scholar,Google Scholar]. Предполагается, что семена Eruca sativa оказывают положительный антидиабетический эффект в случаях химически индуцированного сахарного диабета у крыс за счет снижения окислительного стресса [11053894]. Eruca s. Было также показано, что экстракты оказывают значительное защитное действие против индуцированной HgCl2 нефротоксичности у крыс [17207565]. В обоих упомянутых исследованиях деятельность семейства Капустные (Brassicaceae).по укреплению здоровья была частично связана с их сильными антиоксидантными свойствами [15796582, 17279769, 15618613]. Недавно были продемонстрированы противоязвенные свойства салатов из рукколы при экспериментально индуцированной желудочной секреции и образование язвы у белых крыс [19399927]. В исследовании, проведенном Лами и его коллегами, есть доказательства сильного антигенотоксического действия Eruca s. в бензо [а] пирене подвергаются клеткам гепатомы человека (HepG2) [19177499]. Недавно были изучены химиопротекторные свойства листьев рукколы на раковых клетках толстой кишки человека [19489541].

Экспериментальные данные в поддержку оздоровительной деятельности  рукколы.

видов рукколы действие на здоровье Экспериментальная модель Ссылка
семена  рукколы антидиабетическая активность крысы [11053894]
семена  рукколы защитный эффект против HgCl2-индуцированной нефротоксичности крысы [17207565]
пророщенные семена  рукколы [15796582]
листья  рукколы антиоксидантная активность анализы in vitro [17279769]
листья  рукколы [15618613]
листья  рукколы противоязвенная активность крысы-альбиносы [19399927]
  Руккола, листья  рукколы антигенотоксическая активность  линии клеток HepG2 рака печени [18479797]
Руккола химиопрофилактическая активность линия клеток HT-29 рака толстой кишки человека [19177499]

Результаты исследования показывают, что E. sativa является антигипертензивным средством, которое в основном связано с его сосудорасширяющим и частично сердечным эффектом. Высвобождение NO, связанное с мускариновыми рецепторами, и двойное ингибирующее влияние на приток и высвобождение Ca + 2 лежат в основе вазодилатации. Это открытие обеспечивает фармакологическую основу для традиционного использования E. sativa при гипертонии. Присутствие кверцетина и эруцина дополнительно подтверждает это открытие.[29913298]

 

Химиопрофилактика рака и лечение с помощью эруцина: данные исследований клеток и животных

Эруцин продемонстрировал многообещающие противораковые эффекты в различных исследованиях in vitro и in vivo. Чжан и его коллеги впервые продемонстрировали защитные эффекты эруцина против рака путем индукции ферментов детоксикации в нескольких тканях мыши [  ]. Эти данные были впоследствии подтверждены в других тканях крысы и человека и в раковых клетках человека [  ,  ,  ,  ,  ,  ]. Также сообщалось о влиянии ER на ингибирование роста, регуляцию клеточного цикла и индукцию апоптоза в системах рака простаты, легких, печени и толстой кишки [  ,  ,  ,  ]. Остановка клеточного цикла, апоптоз и деполяризация митохондриального потенциала с помощью ER была показана в клетках лейкоза человека и их вариантах с множественной лекарственной устойчивостью [  ]. Кроме того, эруцин можно считать встречающимся в природе ITC, способным избирательно влиять на рост раковых клеток, как показано на клетках лейкемии человека. Fimognari и его коллеги предоставили доказательства того, что эруцин способен оказывать сильное антипролиферативное действие на клетки лейкемии человека, но не на нетрансформированные периферические Т-лимфоциты человека [  ]. В ряде исследований было показано, что эруцин обладает сходной биологической активностью с SF [  ,  ,  ,  , ], однако SF, по-видимому, ингибирует рост как трансформированных, так и нетрансформированных периферических Т-лимфоцитов человека [  ]. Хотя фенилэтилизотиоцианат (PEITC) проявляет селективность в отношении онкогенно трансформированных эпителиальных клеток яичника [  ], селективность изотиоцианатов(ITC) представляет собой область большого интереса, которая требует дальнейшего изучения.

В естественных условиях взаимопревращения эруцина к его структурно родственных аналогу SF и их структурному сходству предложило подобную биологической активность. С начала 1960-х годов, когда была обнаружена SF, его биологическая активность и молекулярные мишени широко исследовались in vitro и in vivo [ ]. Растущие массы исследований на клетках и животных внесли свой вклад в комплексный биологический профиль SF, лежащий в основе нескольких способов действия его антиканцерогенной активности, таких как усиление детоксикации канцерогенов человека посредством индукции ферментов, метаболизирующих лекарственные средства фазы II, снижение активации канцерогена посредством подавление цитохром P450-зависимых монооксигеназ, активация апоптоза в раковых клетках, нарушение в прогрессии клеточного цикла и ингибирование ангиогенеза и метастазирования [  ]. В настоящее время литературные данные позволяют предположить, что эруцин может также оказывать свои потенциальные защитные эффекты против рака человека через аналогичные множественные механизмы, которые будут обобщены в следующей таблице.

Химиопрофилактическое действие эруцина и его молекулярных мишеней в анализах in vitro и in vivo.

Биологическая активность Молекулярные мишени Экспериментальная модель ссылка на исследование
Модуляция ферментов I фазы CYP540 изоформы раковые клетки HepG2 рака печени [18479797]
ex vivo ткани крысы и человека [18773935],[18823965]
ткани мыши [1549603]
Индукция ферментов фазы II хинонредуктаза (QR) глутатион-трансфераза (GST) ткани человека [15053522]
клетки CACO-2 рака толстой кишки человека [15896333]
клетки SH-SY5Y нейробластомы человека [23109827]
ткани крысы и человека [ 19536870 ]
Активизация системы детоксикации фазы III белки с множественной лекарственной устойчивостью (MRP-1 и 2) клетки CACO-2 рака толстой кишки человека [15053522]
линии раковых клеток человека (HepG2, CACO-2, A549) [17618109 ]
белки-супрессоры опухолей (р53, р21) клетки аденокарциномы легкого человека A549 [ 19328833 ]
клетки гепатоклеточной карциномы человека HepG2 [ 19177499 ]
Контрольные точки клеточного цикла клетки CACO-2 рака толстой кишки человека [ 15053522]
клетки лейкемии человека [ 16101152 ]
Модуляция пролиферации клеток [ 14739660 ]
проапоптотические сигналы клетки лейкемии человека [ 16101152 ]
нормальную, неинвазивную (RT4) и инвазивную (J82, UMUC3) рака мочевого пузыря [23038615],

[28132875]
мышиной модели ксенотрансплантата клеток рака молочной железы связано с митохондриальной транслокацией cofilin и Drp1 [25595902]
рецептор андрогена (AR) раковые клетки HepG2 рака  печени [ 19177499 ]
активные формы кислорода (АФК) линия клеток LNCaP и PC3 рака простаты человека [19584240] [23368923]
клетки острого миелоидного лейкоза человека HL60 и эритробластический хронический миелогенный лейкоз клеток K562 [ 19540589 ]
терапии псориаза и кожных заболеваний [22453842]
противовоспалительное действие [19459144]

Нейропротекторные эффекты эруцина в отношении окислительного повреждения, вызванного 6-гидроксидопамином, в клеточной линии дофаминергически подобной нейробластомы.(23109827)

 

Эруцин потенциальный агент для иммунотерапии рака

Нетоксичные низкие концентрации растительного экстракта и чистого эруцина изменяли экспрессию рецептора интерлейкина (IL) -2, но не влияли на дальнейшую активацию Т-клеток, пролиферацию и высвобождение эффекторных молекул интерферона (IFN) -гамма и IL- 2 Т-лимфоцита. Однако активность NK-клеток значительно снижалась благодаря нетоксичным концентрациям растительного экстракта и чистого эруцина. Эти результаты показывают, что растительный экстракт и чистый эруцин влияют на функцию Т-лимфоцитов человека и снижают активность NK-клеток в сопоставимых концентрациях. [25837274]

Влияние эруцина на физиологический контроль пролиферации клеток

Несколько исследований показали антипролиферативную активность эруцин в различных культивируемых раковых клетках, предоставляя механистические объяснения, которые являются общими для других алифатических ITC, таких, как SF, подчеркивая связь между структурой и биологической активностью аналогов ITC. Индукция остановки клеточного цикла и апоптоза, по-видимому, является важным молекулярным механизмом, объясняющим химиопрофилактику ITC [16101152,18524779,17851821,18639976,17273780,15354323,17571973]. Лучшее понимание того, как эти фитохимические вещества влияют на фундаментальные клеточные процессы, включая клеточный цикл, будет дано в первую очередь благодаря пониманию биологии рака. Нормальный рост и репликация клеток тщательно регулируются несколькими типами генов и факторов, которые контролируют их экспрессию. Белок-супрессор опухолей p53, также известный как «хранитель генома», играет важную роль в контроле пролиферации клеток. В клетках млекопитающих p53 обычно поддерживается на низком уровне, но в ответ на клеточный стресс его накопление в ядре клеток способствует его активации и стабилизации путем молекулярных модификаций. Активный р53 действует как регулятор экспрессии широкого спектра генов, участвующих в апоптозе и задержке роста [10341712] . Следовательно, p53 может ингибировать клеточный цикл путем трансактивации ингибитора циклин-зависимой киназы (CDK) p21WAF1 / CIP1 (p21).

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector