Valittujen flavonoidien CYP3A4-entsyymin estopotentiaalin karakterisointi, osa 1

Klikkaaoscar.xiao@wecistanche.comLisätietoja

Abstrakti:Asetiini, apigeniini, krysiini ja pinokembriini ovat flavonoidiaglykoneja, joita löytyy sellaisista elintarvikkeista kuin persilja, hunaja, selleri ja kamomillatee. Flavonoidit voivat toimia CYP3A4-entsyymin, hemeä sisältävän entsyymin, joka vastaa kolmanneksen markkinoilla olevista lääkkeistä, substraatteina ja estäjinä. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia valittujen flavonoidien estovaikutusta CYP3A4-entsyymiin, eston kinetiikkaa, inhibiittorin mahdollista kovalenttista sitoutumista entsyymiin sekä sitä, voivatko flavonoidit toimia pseudo-irreversiibelinä estäjinä. Inhibitiokinetiikan määrittämiseen käytettiin nifedipiinin hapetusta markkerireaktiona. Hemo-kromopyridiinitestillä arvioitiin mahdollista kovalenttista sitoutumista heemiin, ja inkubaatiota dialyysin kanssa käytettiin eston palautuvuuden arvioimiseksi. Kaikki testatut flavonoidit estivät CYP3A4-entsyymiaktiivisuutta. Chrysin oli tehokkain inhibiittori∶ IC{{10}},5±0,6 μM, K;=2.4± 1.{{20 }} uM,k; mact =0.07 ±0.01 min-1, kmad/K;=0.03 min-1 μM-1. Chrysin aiheutti suurimman hemin vähenemisen (94,5 ± 0,5 prosentin jäännöspitoisuus). Mikään testatuista flavonoideista ei osoittanut pseudo-reversiibeliä estoa. Vaikka CYP3A4-entsyymin inaktivoituminen johtuu vuorovaikutuksesta hemin kanssa, estäjä-hemi-addukteja ei voitu vangita. Nämä tulokset osoittavat, että flavonoidit voivat estää CYP3A4-entsyymiä ja olla vuorovaikutuksessa muiden lääkkeiden ja lääkkeiden kanssa. Mahdolliset elintarvikkeiden ja lääkkeiden yhteisvaikutukset on kuitenkin arvioitava kliinisesti.

Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja

Avainsanat: asetiini; apigeniini;chrysin; pinokembriini; esto; CYP3A4;flavonoidi-huumeiden vuorovaikutus

1. Esittely

Ruoalla on suora yhteys ihmisten yleiseen terveyteen ja hyvinvointiin. Flavonoidit ovat toissijaisia ​​kasvien aineenvaihduntatuotteita, joita kulutetaan vihannesten, hedelmien, teen, viinien, propolisin, lääkekasvien ja niin edelleen. Nämä yhdisteet edistävät elintarvikkeiden aistinvaraisia ​​ominaisuuksia (esim. teen ja viinin väriä ja makua) ja ovat kiinnostavia ihmisten terveyteen vaikuttavien biologisten ominaisuuksiensa vuoksi [1,2]. Ei-välttämättöminä ravintoaineina ne ovat saaneet paljon huomiota viime vuosikymmeninä. Kaikilla flavonoideilla on samanlainen molekyylirakenne - fenyylibentso-Y-pyroni (renkaat A, B ja C) - johon hydroksyyliryhmät ovat sitoutuneet, ja nämä hydroksyyliryhmät voidaan metyloida ja glykosyloida [3]. Eri kirjoittajien ja arvioiden perusteella tällä hetkellä tunnetaan 4000–8000 flavonoidia, jotka voidaan luokitella eri alaryhmiin C-renkaan rakenteen perusteella (kuten flavaanit, flavanonit, flavonit ja flavonolit)[4]. Flavonoidien kulutus elintarvikkeista vaihtelee yhteiskunnissa ja maissa, eli Ranskassa kulutusaste on korkea (1193 mg/vrk) verrattuna Yhdistyneeseen kuningaskuntaan (182 mg/vrk)[5,6].

Cistanche voi parantaa immuniteettia

Asetiini on O-metyloitu flavoni, jonka uskotaan liittyvän sydänsairauksien ehkäisyyn [7, ja sillä on tulehdusta [8], plasmodiaa [9] ja proliferaatiota estäviä [10,11] vaikutuksia kasvainsoluihin in vitro . Apigeniinin molekyylirakenteessa on hydroksyyli metoksiryhmän sijaan (kuva ).cistanche-uutejauheApigeniiniä on eniten persiljassa – jopa 45,035 ug/g kuivatuissa kasveissa [12]. Muita apigeniinin ravintolähteitä ovat kamomilla, selleri, viiniköynnöksen pinaatti, artisokat ja oregano [13]. Apigeniinillä on erilaisia ​​biologisia vaikutuksia, mukaan lukien antioksidantti [14], antihyperglykeeminen [14] ja anti-inflammatorinen [15] anti-apoptoottiseen [16]. Krysiini on 5,7-dihydroksiflavoni (kuva 1), ravinnon fytokemikaali, jota on runsaasti hunajassa ja monissa kasviuutteissa (propolis, sininen passionkukka)]17l Krysiini on voimakas aromataasin (sytokromi P{{) estäjä. 17}}Al-entsyymi)[18], jolla on anti-inflammatorisia [19] ja antioksidanttisia [20] vaikutuksia sekä kyky indusoida syöpäsolujen apoptoosia in vitro [17]. Pinokembriini on 5,{25}}dihydroksiflavanoni (kuva 1), jota löytyy enimmäkseen hedelmistä, vihanneksista, pähkinöistä, siemenistä, hunajasta, yrteistä, mausteista, kukista, teestä ja punaviinistä [{{28} }].

Kaiken kaikkiaan flavonoidien ja runsaasti flavonoideja sisältävien elintarvikkeiden kulutuksella on myönteisiä vaikutuksia ihmisten terveyteen [21]. On kuitenkin olemassa mahdollisuus, että flavonoidit voivat aiheuttaa yhteisvaikutuksia eri lääkkeiden kanssa. Elintarvikkeiden ja lääkkeiden yhteisvaikutus on vakava turvallisuusongelma, joka tapahtuu, kun lääkkeen farmakologinen vaikutus muuttuu ruoan ja/tai ravintolisien vaikutuksesta aiheuttaen odottamattomia kliinisiä vaikutuksia [22]. Lääkkeiden yhteisvaikutukset aiheuttavat yli 3 0 prosenttia kaikista lääkkeiden haittatapahtumista [23] ja noin 0,57 prosentista sairaalahoitoon Amerikan yhdysvalloissa [24]. Flavonoidit voivat aiheuttaa yhteisvaikutuksia tiettyjen lääkkeiden kanssa. Yksi tapa, jolla flavonoidit aiheuttavat yhteisvaikutuksia, on estää lääkeaineenvaihdunnasta vastaavia entsyymejä, kuten sytokromi P450 -entsyymejä (CYP-entsyymejä), joista merkittävin on CYP3A4-entsyymi.

CYP3A4-entsyymi on vastuussa 33 prosentin lääkkeiden metaboliosta [25]. Tämän lisäksi CYP3A4 osallistuu monien ksenobioottien metaboliaan, joista useat voivat toimia sen aktiivisuuden estäjinä tai indusoijina. Vuorovaikutuksia muiden hoidossa käytettyjen lääkkeiden kanssa ja jopa kliinisesti merkittäviä yhteisvaikutuksia voi esiintyä [26]. Esimerkiksi yksi merkittävistä mahdollisista yhteisvaikutuksista on mäkikuisman ja ehkäisytablettien käyttö, jossa on havaittu suun kautta otettavien ehkäisyvalmisteiden tehon heikkeneminen ja siitä johtuvat raskaudet [27]. Siksi on erittäin tärkeää tietää, mitkä yhdisteet voivat estää tai indusoida CYP3A4-entsyymin aktiivisuutta.cistanche Tšingis-khaaniKuten aiemmin on osoitettu, asetiini, apigeniini, krysiini ja pinokembiini voivat aiheuttaa tilastollisesti merkitsevän CYP3A4:n eston pitoisuudella 1 uM, kun testosteronia käytetään jäännösentsyymiaktiivisuuden merkkiainesubstraattina [28]. Nämä tiedot viittaavat siihen, että flavonoidit voivat aiheuttaa elintarvikkeiden ja lääkkeiden yhteisvaikutuksia, kun käytetään runsaasti flavonoideja (hunaja, kittivaha) sisältäviä elintarvikkeita [29]. Koska CYP3A4:llä on suuri aktiivinen kohta, on ehdotettu, että kaikki estomääritykset suoritetaan käyttäen vähintään kahta merkkiainesubstraattia [30]

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia asetiinin, apigeniinin, krysiinin ja pinokembriinin eston kinetiikkaa käyttämällä nifedipiiniä CYP3A4-entsyymiaktiivisuuden merkkiainesubstraattina. Lisäksi tämän tutkimuksen tavoitteena oli tutkia flavonoidien mahdollista kovalenttista sitoutumista CYP3A4:n hemiosaan sekä testata niiden mahdollista roolia pseudo-irreversiibelissä estämisessä.

2. Tulokset

2.1. Entsyymin kinetiikka

Kaikista testatuista flavonoideista krysiini oli tehokkain CYP3A4:n estäjä IC50-arvolla 2,5±0,6 uM (kuva 2). Pinokembriinin, asetiinin ja apigeniinin IC50-arvot olivat 4,3 ± 1,1, 7,5 ± 2,7 ja 8,4 ± 1,1 uM, vastaavasti (taulukko 1).

ICs{{0}}-arvot riippuvat kokeellisesta asetuksesta; täten täydellinen eston kinetiikka määritettiin yksittäisille flavonoideille käyttämällä erilaisia ​​flavonoidipitoisuuksia, joita oli inkuboitu eri aikajaksojen ajan (katso alla). Chrysin osoitti myös alhaisin estovakion K; arvo. Yksittäisten flavonoidien estovakiot testattiin käyttämällä nifedipiiniä merkkisubstraattina ja asetiinin, apigeniinin, krysiinin ja pinokembriinin osalta seuraavat K; arvot määritettiin∶12,1±5,6,20.2±12,7,2,4±1.0 ja 5,1±1,6 μM, vastaavasti. Vastaavat inaktivointinopeusvakiot olivat: 0.10 ± 0.02 min-1, 0.11± {{34 }}.04 min-1, 0,07 ±0,01 min-1 ja 0,04 ± 0,01 min-1. Inaktivaatiotehokkuus määritettiin kullekin flavonoidille inaktivaationopeusvakion ja estovakion suhteena. Kaikista testatuista flavonoideista krysiinillä oli suurin estotehokkuus, joka oli 0,029 min{39}} μM-1 (taulukko 1).

2.2. Hemokromi-pyridiinimääritys

Hemokromipyridiinimääritystä käytetään määrittämään reaktiivisten välituotteiden kovalenttinen sitoutuminen hemin protoporfyriiniosaan. Pelkistyneissä emäksisissä olosuhteissa rauta muodostaa kompleksin pyridiinin kanssa. Kompleksin absorptiomaksimit havaittiin aallonpituudella 531 nm ja 570 nm. Inkubaatiot, jotka sisälsivät flavonoideja estäjinä (asetiini, apigeniini, krysiini ja pinokembriini), osoittivat hemipitoisuuden laskua (kuva 3). Määritykset vahvistettiin sitten lisäinkubaatiolla katalaasin (CAT) ja superoksididismutaasin (SOD) kanssa hemin mahdollisen tuhoutumisen estämiseksi reaktiivisten happilajien vaikutuksesta, joita muodostui tuottamattomissa sytokromi P450 -sykleissä. Hemipitoisuuden lasku vahvistettiin myös (kuva 3). Inkubointi asetiinin kanssa vähensi hemiä 51,12 prosenttia, apigeniiniä 54,95 prosenttia, krysiiniä 94,5 prosenttia ja pinokembriiniä 74,73 prosenttia.

Kaikki flavonoidit vähensivät hemipitoisuutta määrityksessä SOD:n ja CAT:n lisäyksellä ja ilman. Jäännöshemipitoisuus asetiinin kanssa inkuboinnin jälkeen oli 48,88 prosenttia, ja uudelleentestattaessa SOD:ta ja CAT:tä lisäämällä se oli 63,33 prosenttia. Hemi-jäännöspitoisuus apigeniinin kanssa inkuboinnin jälkeen oli 45,05 prosenttia, ja toistuvissa testeissä, joissa oli lisätty SOD:ta ja CAT:tä, oli 55,11 prosenttia. Krysiinin kanssa inkuboinnin jälkeen jäännöshemipitoisuus oli 2,9 prosenttia, kun taas inkuboinnin jälkeen SOD:n ja CAT:n kanssa oli 5,5 prosenttia. Toiseksi suurin hemipitoisuuden aleneminen havaittiin inkuboinneissa pinokembriinin kanssa, jotka olivat 25,3 prosenttia ja 35,5 prosenttia ilman SOD:n ja CAT:n lisäystä (taulukko 2).

Nämä tulokset osoittavat, että sytokromi P450 3A4-entsyymin inaktivointi saavutetaan muodostamalla adduktioreaktiivinen flavonoidivälituote entsyymin hemiosan kanssa. Koska tulokset vahvistettiin käyttämällä CAT:tä ja SOD:ta, voidaan päätellä, että hemin tuhoaminen ei johtunut sytokromi P450:n tuottamattomissa sykleissä syntyneistä reaktiivisista happilajeista.

2.3. Pseudo-irreversiibelin eston määritys

Pseudo-irreversiibelin eston määrityksessä näytteitä inkuboitiin flavonoidien kanssa ja käsiteltiin hapettimella, minkä jälkeen niille tehtiin dialyysi. Jos kyseessä on pseudo-irreversiibeli esto, entsyymiaktiivisuus tulee palauttaa. Inkubaatioissa kaikkien testattujen flavonoidien kanssa entsyymiaktiivisuus estyi merkittävästi dialyysin jälkeen hapettimella käsittelyn kanssa ja ilman sitä (kuvio 4). Kaikissa tapauksissa ero jäännösentsyymiaktiivisuudessa flavonoidinäytteen ja kaliumheksasyanoferraattinäytteen välillä oli tilastollisesti merkityksetön (p pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05).

Tämä artikkeli on poimittu julkaisuista Molecules 2021, 26, 3018. https://doi.org/10.3390/molecules26103018 https://www.mdpi.com/journal/molecules