Αλληλεπιδράσεις μεταξύ πολυφαινολικών αντιοξειδωτικών Κερσετίνη και Naringenin Υπαγορεύουν τη χαρακτηριστική χημική και βιολογική συμπεριφορά που σχετίζεται με οξειδοαναγωγή των μειγμάτων τους Μέρος 2

Παρακαλώ επικοινώνησεoscar.xiao@wecistanche.comΓια περισσότερες πληροφορίες

Το Q σε συγκέντρωση ύψους 1 μΜ έτεινε επίσης να μειώσει την έκφραση των ALOX12 και MT3 (0.05<><0.09) as="" well="" as="" sod2="" and=""><><0.09).the latter="" gene="" codes="" for="" a="" protein="" that="" belongs="" to="" the="" family="" of="" thioredoxins="" and="" acts="" as="" an="" endogenous="" antioxidant="" facilitating="" the="" reduction="" of="" other="" proteins8.in="" contrast,="" to="" n-,o="" at="" 1="" um="" up-regulated="" gtf2i=""><0.05).the other="" genes="" whose="" expression="" was="" significantly="" elevated="" by="" q="" at="" l="" μm="" were="" gsr,="" hspa1a,="" ptgsi,="" and="" txnrd1;="" all="" play="" key="" roles="" in="" building="" cellular="" defenses="" against="" oxidants.="" up-regulation="" of="" gsr="" is="" crucial="" for="" maintaining="" redox="">ομοιοστασηστα κύτταρα επειδή η κωδικοποιημένη πρωτεΐνη διατηρεί υψηλά επίπεδα μειωμένης γλουταθειόνης στο κυτοσόλιο39. Με τη σειρά του, ο συνοδός HSPAlA είναι απαραίτητος για τη διόρθωση τυχόν λανθασμένων αναδιπλώσεων, επίσης εκείνων που προκύπτουν από την έκθεση σεαντιοξειδωτικά. Το τελευταίο μπορεί να μετατοπίσει την ισορροπία οξειδοαναγωγής προς μια μειωμένη κατάσταση, οδηγώντας στην πιο πιθανή μείωση των δισουλφιδικών γεφυρών σεσουλφυδρυλ

ομάδες και ως εκ τούτου αλλάζει τη δομή της πρωτεΐνης και συνεπώς τη λειτουργία0. Το γονίδιο PTGS1 κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που είναι κτηνίατρος άλλο μέλος της οικογένειας των αντιοξειδωτικών ενζύμων, συγκεκριμένα η συνθάση της προσταγλανδίνης-241, το τέταρτο αναφερόμενο γονίδιο-TXNRD{{4 }}κωδικοποιεί για την αναγωγάση της θειορεδοξίνης που διατηρεί τη θειορεδοξίνη (TXN) σε ανηγμένη κατάσταση2.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα

Ομοίως με 1 μΜ, το Q σε υψηλότερη συγκέντρωση (10 μΜ) μείωσε επίσης την έκφραση του TXN (p<0.05） and="" sod2=""><><0.09). furthermore,="" a="" drop="" in="" expression="" was="" observed="" for="" sod1=""><><0.09). the="" investigated="" flavonol="" at="" 10μm="" influenced="" the="" expression="" of="" also="" 4="" genes="" up-regulated="" by="" its="" lower="" concentration∶="" gsr,="" hspa1a,="" ptgs1,="" and="" txnrd2=""><0.05). the="" additional="" up-regulated="" genes="" by="" the="" higher="" q="" concentration="" included="" gstz1="" and="" stk25=""><0.05) as="" well="" as="" gpx4="" and="" sirt2=""><><0.09). the="" protein="" encoded="" by="" gstz1="" is="" a="" member="" of="" the="" glutathione="" s-transferase="" family="" that="" are="" key="" enzymes="" implicated="" in="" the="" detoxification="" of="" electrophilic="" molecules="" by="" conjugation="" with="" gsh4,="" while="" stk25="" codes="" for="" serine/threonine="" kinase="" 25,="" a="" protein="" activated="" by="" oxidative="" stress="" that="" induces="" apoptotic="" cell="" death.="" in="" turn,="" gpx4="" codes="" for="" glutathione="" peroxidase="" 4,="" which="" supports="" the="" antioxidant="" barrier="" of="" the="" cell="" by="" catalyzing="" the="" reduction="" of="" peroxides="" by="" glutathione="" the="" up-regulation="" of="" sirt2,="" encoding="" nad-dependent="" protein="">αποακετυλάση, που αποακετυλιώνει τις εσωτερικές λυσίνες που υπάρχουν σε, π.χ. ιστόνες ή παράγοντες μεταγραφής, παίζει ρόλο στη διαμόρφωση βασικών βιολογικών διεργασιών, όπως ο έλεγχος του κυτταρικού κύκλου, η διαφοροποίηση των κυττάρων ή η γονιδιωματική ακεραιότητα,46.

Το Cistanche μπορεί να βελτιώσει την ανοσία

Το μείγμα αγλυκονών σε l μM μείωσε την έκφραση των APOE, CCL5, MT3 και MSRA στο βαθμό που έφθασε τη στατιστική σημασία (p<0.05). the="" apolipoprotein="" encoded="" by="" apoe="" is="" a="" core="" component="" of="" plasma="" lipoproteins="" and="" is="" involved="" in="" their="" production,="" conversion,="" and="" clearance47.="" the="" protein="" encoded="" by="" msra="" carries="" out="" the="">ενζυματικήαναγωγή του σουλφοξειδίου της μεθειονίνης σε μεθειονίνη, επομένως αυτή η πρωτεΐνη λειτουργεί στην επισκευή των οξειδωτικά κατεστραμμένων πρωτεϊνών για την αποκατάσταση της βιολογικής δραστηριότητας8. Το μείγμα QN στα 10 μM, παρόμοια με τη χαμηλότερη δόση, μείωσε την έκφραση των APOE, MT3 και MSRA (p<0.05). however="" at="" a="" higher="" concentration.="" the="" set="" of="" down-regulated="" genes="" was="" extended="" to="" incorporate="" cygb="" and=""><0.05). the="" latter="" gene="" sepp1="" encodes="" selenoprotein="" p="" the="" extracellular="">γλυκοπρωτεΐνηπου έχει αντιοξειδωτικό ρόλο και φαίνεται να σχετίζεται με τα ενδοθηλιακά κύτταρα49. Το μείγμα QN-μόνο ενίσχυσε ελαφρώς την έκφραση του γονιδίου PRDX5 που κωδικοποιεί ένα μέλος της οικογένειας των αντιοξειδωτικών ενζύμων υπεροξιρεδοξίνης, του οποίου ο ρόλος είναι να μειώνει το υπεροξείδιο του υδρογόνου και το αλκύλιουδροϋπεροξείδια50.

Συζήτηση

Η επιστημονική βάση των επιδημιολογικών παρατηρήσεων που υποδηλώνουν ότι τα ολόκληρα φρούτα και λαχανικά είναι πιο αποτελεσματικά στην πρόληψη χρόνιων μη μολυσματικών ασθενειών από τις βιοδραστικές ενώσεις που απομονώνονται από αυτά είναι ελάχιστα κατανοητή. Ως πιθανή εξήγηση έχει προταθεί η έννοια της συνέργειας τροφίμων, η οποία προϋποθέτει την πρόσθετη ή ακόμη και συνεργική επίδραση διαφορετικών συστατικών τροφίμων στην ανθρώπινη υγεία. Ωστόσο, αυτή η συλλογιστική υπονομεύτηκε σε κάποιο βαθμό από την προηγούμενη έρευνά μας στην οποία συγκρίναμε τη βιοδραστικότητα διαφορετικών χρωματισμένων λαχανικών (brassicas) καθώς και φρούτων μούρων, λευκών έναντι ανθοκυανινών, και δεν βρήκαμε κανένα σχέδιο δραστηριότητας που θα μπορούσε να αποδοθεί σε έγχρωμες ποικιλίες, με με εξαίρεση την υψηλότερη αντιοξειδωτική δράση σε χημικές δοκιμές51. Ούτε οι βιολογικές επιδράσεις ταιριάστηκαν με εκείνες της απομονωμένης κυανιδίνης-3-Ο-γλυκοσίδης στη συγκέντρωση που εμφανίζεται στο υπό μελέτη φυτικό υλικό12. Περαιτέρω μηχανιστικές έρευνες για την ανασύσταση του κακάο δεν έδειξαν επίσης πρόσθετες/συνεργικές βιολογικές επιδράσεις των μειγμάτων συστατικών όπως προβλέπεται από την έννοια της συνέργειας τροφίμων, αλλά μάλλον εντελώς αλλαγμένη βιοδραστηριότητα3. Τα επακόλουθα μείγματα πολυφαινολών κακάο φάνηκαν να συμπεριφέρονται ως νέες ουσίες. Υποθέσαμε ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ μεμονωμένων συστατικών στο μείγμα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια νέα οντότητα που εμφανίζει τροποποιημένες φυσικοχημικές ιδιότητες με αποτέλεσμα νέες βιολογικές δραστηριότητες. Πράγματι, η ποικιλία των πιθανών αλληλεπιδράσεων μεταξύ πολυφαινολών (υδρογόνο, n, υδρόφοβη, χηλική, ομοιοπολική και ηλεκτροστατική), που ανακαλύφθηκε κατά τη διάρκεια ερευνών σχετικά με την εφαρμογή τους ως σταθεροποιητές αυτοσυναρμολογούμενων νανοσωματιδίων, αποδείχθηκε ότι παράγει μια σειρά δομών που διαφέρουν στη λειτουργικότητα. Παρατηρήθηκε επίσης ότι αυτά τα φυτοχημικά συνήθως ασκούν περισσότερους από έναν τύπους σταθεροποιητικές ελκτικές δυνάμεις. Στην τρέχουσα έρευνα, διερευνήσαμε πώς η αλληλεπίδραση του συχνά ανταγωνισμού για αλληλεπιδράσεις σε ένα μείγμα μόλις δύο πολυφαινολικών αντιοξειδωτικών επηρέασε τις δραστηριότητές του που σχετίζονται με την οξειδοαναγωγή σε σύγκριση με μεμονωμένα συστατικά.

Η πρώτη σειρά πειραμάτων επικεντρώθηκε σε χημικούς και ηλεκτροχημικούς προσδιορισμούς παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την οξείδωση μεμονωμένων και μικτών φλαβονοειδών 1:1 (εκπρόσωποι της ομάδας φλαβονόλης και φλαβανόνης), χωριστά σε μορφή αγλυκόνης (Q N-) και γλυκοζίτη (R, N συν ) . Οι συσχετισμοί μεταξύ των αποτελεσμάτων αυτών των μετρήσεων δίνονται στο Σχήμα 8. Οι αρχικές αξιολογήσεις που πραγματοποιήθηκαν από το πιο δημοφιλές τεστ παρτίδας DPPH έδειξαν ότι παρόλο που και οι δύο φλαβανόνες (N-, N plus ) φαινόταν πολύ ασθενή αντιοξειδωτικά, αύξησαν την αντιοξειδωτική δράση των μιγμάτων, τόσο QN όσο και RN plus, με συνεργιστικό τρόπο (Εικ. 2Α). Το DPVanalysis παρείχε μια βαθύτερη εξήγηση αυτού του φαινομένου και έδειξε την αποφασιστική επίδραση της κινητικής της αντίδρασης. Αποδείχθηκε ότι οι φλαβανόνες που μελετήθηκαν απελευθερώνουν εύκολα ηλεκτρόνια σύμφωνα με την υψηλή τιμή της θερμοδυναμικής παραμέτρου Ε, (Εικ.2C). Ωστόσο, η κινητική αυτής της διαδικασίας ήταν πολύ αργή για να είναι παρατηρήσιμη από τις δοκιμές DPPH και PT. Οι φλαβανόλες, ισχυρά αντιοξειδωτικά στη δοκιμή DPPH και PT, εμφάνισαν στο DPV τις αντίθετες ιδιότητες - δυσμενή θερμοδυναμική απελευθέρωσης ηλεκτρονίων, αλλά υψηλό ρυθμό της διαδικασίας οξείδωσης. Η σύγκριση των δομών των ενδιάμεσων ριζών υποδηλώνει ότι η ρίζα φλαβονόλης ημικινόνης είναι πιο σταθερή από τη ρίζα φαινοξυλίου φλαβανόνης λόγω των αρκετών σταθεροποιητικών μηχανισμών (Εικ.1). Επομένως, η σταθεροποίηση του ριζικού ενδιάμεσου είναι καθοριστικής σημασίας για την κινητική της αντίδρασης οξείδωσης και, κατά συνέπεια, για την αναγωγική δράση των ενώσεων που ερευνήθηκαν.

Η τελική αντιοξειδωτική δράση των μιγμάτων που μελετήθηκαν μεγεθύνεται μέσω των θερμοδυναμικών παραγόντων, επηρεάζοντας ευνοϊκά τη διαδικασία οξείδωσης, η οποία στη συνέχεια βελτίωσε την κινητική της αντίδρασης (Εικ. 2Β-ΣΤ). Ένας πιο λεπτομερής μηχανισμός αυτής της ενίσχυσης παραμένει επί του παρόντος ανεξήγητος, πιθανότατα περιλαμβάνει συγκεκριμένες αλληλεπιδράσεις φλαβονόλης/φλαβανόνης. Αυτή η ενίσχυση παρατηρήθηκε όχι μόνο σε δοκιμαστικό σωλήνα αλλά και υπό κυτταρικές συνθήκες, όπως αποδεικνύεται από τη δοκιμασία CAA στην οποία η αντιοξειδωτική δράση και των δύο μιγμάτων, ON και RN plus, εκτόπισε την αντιοξειδωτική δράση υψηλότερη από εκείνη των μεμονωμένων συστατικών (Εικ. 4). Το χημικό μέρος των ερευνών μας αποκάλυψε την ασυμφωνία στην αντιοξειδωτική δράση μεταξύ των μεμονωμένων ενώσεων και των μειγμάτων τους. Ενας μπορεί

επισημαίνουν τη σημασία της κινητικής της αντίδρασης οξείδωσης για τη συνολική αντιοξειδωτική δράση και προτείνουν ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των επιμέρους συστατικών επηρεάζουν τις οξειδοαναγωγικές ιδιότητες του μείγματος. Πρέπει να είναι σωστό τουλάχιστον σε αυτή την περίπτωση όταν η παρουσία φλαβονολών (Q, R) στο μείγμα αύξησε την ικανότητα των φλαβανονών (N-, N συν) να δωρίζουν ηλεκτρόνια.

Το επόμενο μέρος της έρευνας επικεντρώθηκε στη σύγκριση των βιολογικών ιδιοτήτων που σχετίζονται με την οξειδοαναγωγή που παρουσιάζονται από μεμονωμένα φλαβονοειδή (O, R, N-, N plus) και τα μείγματά τους (ON- και RN plus). Τα ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του παχέος εντέρου HT29 χρησίμευαν ως συνιστώμενο μοντέλο για διατροφικές μελέτες του ανθρώπινου πεπτικού συστήματος3, ωστόσο σε αυτήν τη μελέτη, ορισμένες ερμηνείες δεδομένων αναφέρονται επίσης στη νεοπλασματική φύση αυτής της κυτταρικής σειράς. Είναι γενικά αποδεκτό στις μέρες μας ότι η ισορροπία οξειδοαναγωγής είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωση και τη λειτουργία των κυττάρων. Έτσι, η έκθεση σε εξωγενή αντιοξειδωτικά καθώς και σε ROS μπορεί να ρυθμίσει πολλές κυτταρικές διεργασίες. Κατά το αναγωγικό στρες, η ανεπαρκής αφθονία ROS μπορεί να αλλάξει τη σηματοδότηση των κυττάρων μέσω οδών που εξαρτώνται από την οξειδοαναγωγή6. Η περίσσεια ROS, από την άλλη πλευρά, οδηγεί σε οξειδωτικό στρες και αυξημένο κίνδυνο οξειδωτικής βλάβης στα κυτταρικά συστατικά. Το βιολογικό σημείο εκκίνησης αυτής της μελέτης ήταν η αξιολόγηση της επίδρασης των αντιοξειδωτικών, μεμονωμένων και στο μείγμα, στην κυτταρική ανάπτυξη. η δραστηριότητα που εξαρτάται από την κυτταρική οξειδοαναγωγική ομοιόσταση, καθώς η σωστή συγκέντρωση του ROS είναι το κλειδί για την ενεργοποίηση της σηματοδότησης που πυροδοτεί τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Τα αποτελέσματα της δοκιμής βιωσιμότητας κυττάρων ΜΤΤ αποκάλυψαν ουσιαστικές διαφορές μεταξύ των θεραπειών. Οι καθαρές ενώσεις δεν επηρέασαν σημαντικά τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό σε σύγκριση με τα μη επεξεργασμένα κύτταρα ελέγχου. Η κυτταρική ανάπτυξη έφτασε σε σταθερό επίπεδο στο ευρύ φάσμα συγκεντρώσεων. Αντίθετα, και τα δύο μείγματα (QN-, RN συν) διέγειραν σημαντικά τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό. Αυτό το τελευταίο αποτέλεσμα μπορεί να μην σχετίζεται απαραίτητα αποκλειστικά με τις αντιοξειδωτικές ιδιότητες των μειγμάτων, επειδή τα αποτελέσματα της ανάλυσης CAA για το Ο ήταν παρόμοια με αυτά για το μίγμα ON. Ωστόσο, τα μείγματα, αλλά όχι τα μεμονωμένα συστατικά, προφανώς υποστήριξαν καλύτερα τα κύτταρα HT29 για να αντιμετωπίσουν το υπολειπόμενο οξειδωτικό στρες, π.χ. αποκαθιστώντας τη βέλτιστη κατάσταση οξειδοαναγωγής. η επίδραση που παρατηρήθηκε προηγουμένως για τόσο ισχυρά αντιοξειδωτικά όπως οι κατεχίνες55. Αν και η συνεργική αύξηση της αντιοξειδωτικής δράσης που παρατηρείται για μείγματα μπορεί να εκληφθεί ως ευεργετική επίδραση, το γεγονός ότι τέτοιοι συνδυασμοί αντιοξειδωτικών διεγείρουν την ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων δεν είναι επιθυμητό. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των αντιοξειδωτικών και των ROS στον καρκίνο έχουν αποτελέσει αντικείμενο συζήτησης εδώ και αρκετό καιρό και οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι τα αντιοξειδωτικά μπορεί να προάγουν τον καρκίνο μέσω πολύπλοκων μηχανισμών56, κάτι που φαίνεται επίσης εδώ.

Ένα άλλο ενδιαφέρον εύρημα ήταν ότι οι ανεπιθύμητες ενέργειες των θεραπειών, όπως η προοξειδωτική δράση του Ν-αποκαλύφθηκε με την ανάλυση CAA καθώς και η γονοτοξικότητα του Q που παρατηρήθηκε στον προσδιορισμό κομήτη εξομαλύνθηκαν για τα μείγματα. Ο τελευταίος προσδιορισμός αποκάλυψε ότι η βλάβη του DNA που προκλήθηκε από την υψηλότερη μελετημένη συγκέντρωση (100 uM) καθαρού O μειώθηκε στο επίπεδο ελέγχου για την ισομοριακή συγκέντρωση του μείγματος QN-(Εικ. 5) που μπορεί να συνδέεται με τη βελτιωμένη αντιοξειδωτική δράση του ON -παρατηρήθηκε σε ηλεκτροχημικές δοκιμές. Στην περίπτωση της αξιολόγησης της κυτταρικής αντιοξειδωτικής δραστηριότητας, οι αγλυκόνες εμφάνισαν πιο ξεκάθαρες αντιοξειδωτικές (Ο) ή προοξειδωτικές (Ν-) ιδιότητες από τους αντίστοιχους γλυκοζίτες (Εικ.4). Το Ν- σε φυσιολογικές συγκεντρώσεις δεν υπερίσχυσε τη ρυθμιστική ικανότητα οξειδοαναγωγής των νορμοξικών κυττάρων HT29, ενώ σε υψηλότερες συγκεντρώσεις από αυτές που βρέθηκαν στο ανθρώπινο πλάσμα εμφάνισαν μια εξαρτώμενη από τη συγκέντρωση προοξειδωτική δράση που μειώθηκε με το χρόνο έκθεσης. Γενικά, οι αγλυκόνες μείωσαν την αρχική τους επίδραση στην κυτταρική οξειδοαναγωγική κατάσταση με την πάροδο του χρόνου (Εικ.4). Και τα δύο μείγματα εμφάνισαν ενισχυμένη αντιοξειδωτική δράση, προφανώς δεν επηρεάστηκε από την προοξειδωτική δράση που παρατηρείται για μεμονωμένες ενώσεις.

Ο διαφοροποιημένος αντίκτυπος των μιγμάτων σε σύγκριση με μεμονωμένα συστατικά φάνηκε επίσης στην επιγενετική έκδοση της δοκιμασίας κομήτη που χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση αλλαγών στη μεθυλίωση του DNA. Τα μεμονωμένα φλαβονοειδή έδειξαν την τάση να μειώνουν τη συνολική μεθυλίωση του DNA με τρόπο εξαρτώμενο από τη συγκέντρωση, με εξαίρεση το R, το οποίο δεν επηρέασε αυτήν την επιγενετική τροποποίηση (Εικ. 6). Και τα δύο μείγματα μείωσαν επίσης το παγκόσμιο επίπεδο μεθυλίωσης του DNA, αλλά δεν παρατηρήθηκε συσχέτιση με τη συγκέντρωση. Αξίζει να σημειωθεί ότι όχι μόνο η κατάσταση οξειδοαναγωγής μπορεί να παίζει ρόλο στον συνδυασμό πολυφαινολών, καθώς, στην περίπτωση της μεθυλίωσης του DNA, αλλά η επίδραση των μελετηθέντων φλαβονοειδών επίσης δεν φαίνεται να σχετίζεται με τις αναγωγικές τους ιδιότητες. Η ενεργή απομεθυλίωση είναι γνωστό ότι περιλαμβάνει επαναληπτική οξείδωση της μεθυλομάδας σε 5-μεθυλοκυτοσίνη σε καρβοξυ μορφή5758, επομένως τα αντιοξειδωτικά αναμένεται να εμποδίσουν αυτή τη διαδικασία. Στα πειράματά μας, παρατηρήσαμε το αντίθετο αντίκτυπο. Ως εκ τούτου, εδώ πιθανότατα εμπλεκόταν ένας άλλος μηχανισμός, ο οποίος είναι η αναστολή της μεθυλοτρανσφεράσης του DNA (DNMT1) - του ενζύμου που καταλύει τη μεταφορά μεθυλομάδων σε δομές δινουκλεοτιδίου CpG στο DNA. Ο αποκλεισμός της διατήρησης του προτύπου μεθυλίωσης οδηγεί σε παθητική απομεθυλίωση σε διαδοχικούς γύρους αντιγραφής του DNA. Τα αποτελέσματά μας συμφωνούν με άλλες μελέτες που έδειξαν την αναστολή του DNMT1 από την κερσετίνη9. Επίσης, ορισμένες φλαβανόνες, συμπεριλαμβανομένου του N- δείχθηκε ότι αναστέλλουν τη δραστηριότητα του DNMT1 σε πυρηνικά εκχυλίσματα κυττάρων KYSE-510 ανθρώπινου καρκινώματος πλακώδους οισοφάγου. Η μελέτη μας έδειξε επίσης ότι η ανάμειξη του Q με το N προκάλεσε μια αξιοσημείωτη πτώση στο επίπεδο μεθυλίωσης του DNA σε όλες τις ελεγμένες συγκεντρώσεις αυτού του μείγματος. Παρόμοιο αποτέλεσμα παρατηρήθηκε για το RN plus. Ωστόσο, η υπομεθυλίωση του DNA συνέβη σε μικρότερο βαθμό. Όλες αυτές οι παρατηρήσεις μπορεί να έχουν ενδιαφέρον από θεραπευτική άποψη, το πρότυπο μεθυλίωσης του DNA στον καρκίνο χαρακτηρίζεται αφενός από την παγκόσμια απώλεια μεθυλίωσης σε γονιδιακά σώματα και διαγονιδιακές περιοχές που οδηγεί σε εξασθένιση της σταθερότητας του γονιδιώματος! υπερμεθυλίωση περιοχών πλούσιων σε CpG σε προαγωγείς και μεταγραφική σίγαση της έκφρασης ογκοκατασταλτικών γονιδίων (TSG)! Έτσι, η υπομεθυλίωση του DNA που προκαλείται από πολυφαινόλες μπορεί να αποκαταστήσει την έκφραση των σιγασμένων γονιδίων TSG και επίσης να αυξήσει σταδιακά την αστάθεια του γονιδιώματος του καρκίνου σε σημείο που οδηγεί σε κυτταρικό θάνατο.

Οι περιγραφόμενες κυτταρικές επιδράσεις των πολυφαινολών που μελετήθηκαν έδειξαν ότι όχι μόνο το περιεχόμενο ή η σύνθεση ή η βιοδιαθεσιμότητα, αλλά και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συστατικών ρυθμίζουν τις ηλεκτροχημικές καθώς και τις βιολογικές ιδιότητες των μειγμάτων. Αυτό το συμπέρασμα υποστηρίχθηκε επίσης έντονα από την τελευταία δραστηριότητα που αναλύθηκε σε αυτή τη μελέτη, δηλαδή τη ρύθμιση της έκφρασης ενός ευρέος φάσματος γονιδίων που σχετίζονται με την αντιοξειδωτική άμυνα και την απόκριση του οξειδωτικού στρες. Το διάγραμμα Venn (Εικ. 7C) συνοψίζει την επίδραση των ερευνηθέντων φλαβονοειδών αγλυκονών στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης. Στην περίπτωση των καθαρών ενώσεων (Ο, Ν-) σε 1 μΜ, μόνο ένα γονίδιο (GTFZI) βρέθηκε να επηρεάζεται και από τα δύο φλαβονοειδή. Ωστόσο, το Ν προκάλεσε προς τα κάτω ρύθμιση αυτού του γονιδίου, ενώ το Q αύξησε την έκφρασή του. Αυτή η επίδραση δεν διατηρήθηκε σε υψηλότερες συγκεντρώσεις καθαρών ενώσεων ούτε παρατηρήθηκε για το μείγμα τους σε οποιαδήποτε δόση. Το N και το μείγμα QN-ρυθμίζουν επίσης δύο άλλα γονίδια, τα CCL5 και MT3, σε l μM και τρία γονίδια που περιλαμβάνουν CYGB, MT3 και MSRA στα 10uM. Το πιο εκπληκτικό είναι ότι δεν βρέθηκαν ομοιότητες στη ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων μεταξύ Q και QN-ούτε μεταξύ Q, N- και QN- σε καμία από τις συγκεντρώσεις που ερευνήθηκαν. Επιπλέον, το μείγμα QN άλλαξε σημαντικά την έκφραση τριών άλλων γονιδίων (κάτω ρύθμιση APOE και SEPPI, ανοδική ρύθμιση PRDX5) των οποίων η μεταγραφική δραστηριότητα δεν επηρεάστηκε από κανένα από τα μεμονωμένα συστατικά. Συμπερασματικά, η μελέτη μας καταδεικνύει ότι οι βιολογικές ιδιότητες των μιγμάτων πολυφαινολών δεν είναι απλώς ο συνδυασμός ενισχυμένων ή εξασθενημένων δραστηριοτήτων που παρουσιάζονται από μεμονωμένα συστατικά. Αυτές οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι η βιοδραστικότητα των φυτοχημικών σε μείγματα πρέπει να είναι αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεων μεταξύ συστατικών που οδηγούν στην εμφάνιση μιας νέας ουσίας με νέες χημικές και βιολογικές ιδιότητες που είναι δύσκολο να προβλεφθούν. Τα αποτελέσματα των προσδιορισμών που πραγματοποιήθηκαν στη μελέτη μας δεν υποστηρίζουν απλώς , αλλά στην πραγματικότητα, διευρύνετε την ιδέα της έννοιας της συνέργειας τροφίμων, δίνοντας έμφαση στο γεγονός ότι ακόμη και μικρές τροποποιήσεις στη σύνθεση ενός μείγματος φυτοχημικών ουσιών (πιθανώς και συστατικών τροφίμων άλλης προέλευσης) δημιουργούν μια νέα οντότητα της οποίας ο αντίκτυπος στην ανθρώπινη υγεία μπορεί να μην μοιάζει απαραίτητα με αυτόν επιμέρους εξαρτημάτων. Αυτή η αντίληψη υπονομεύει τον τρέχοντα τρόπο σχεδιασμού των συμπληρωμάτων διατροφής, τα οποία βασίζονται σε ισχυρισμούς υγείας που έχουν δημιουργηθεί από έρευνα σε μεμονωμένες ενώσεις. Από τη σκοπιά της διατροφικής χημειοπρόληψης, η παρουσιαζόμενη μελέτη εξηγεί γιατί η τρέχουσα προσέγγιση που δίνει έμφαση στη χρήση μεμονωμένων βιοδραστικών συστατικών τροφίμων δεν ήταν σε θέση να ταιριάζει με τις επιδημιολογικές παρατηρήσεις που έγιναν για τα ολόκληρα τρόφιμα που καταναλώνουν οι άνθρωποι. Εάν τα συμπληρώματα διατροφής πρόκειται να προσφέρουν αληθινά μακροπρόθεσμα οφέλη για την υγεία των ατόμων, είναι ζωτικής σημασίας οι συνδυασμοί υποτιθέμενων παραγόντων να μελετώνται μαζί και μέσα σε ένα βιολογικό πλαίσιο.

Υλικά και μέθοδοι

Χημικά, αντιδραστήρια. Οι ακόλουθες βιοδραστικές ενώσεις χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη: κερκετίνη (Q), ρουτίνη (R), ναριγγίνη (Ν συν) και ναριγγενίνη (Ν-) από τη Sigma-Aldrich (ΗΠΑ). Χρησιμοποιήθηκαν αναλυτικής ποιότητας μεθανόλη και μεθανόλη από POCH (Πολωνία) καθώς και DMSO από Sigma-Aldrich (ΗΠΑ). Το σύστημα QPLUS185 από την Millipore (ΗΠΑ) χρησιμοποιήθηκε για τον καθαρισμό του νερού. Για αξιολογήσεις αντιοξειδωτικής δραστηριότητας με φασματοφωτομετρικό τεστ, εφαρμόστηκε 1-διφαινυλ-2-πικρυυλυδραζυλ(DPPH) από τη Sigma-Aldrich (ΗΠΑ).0. Ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικού νατρίου 1 Μ παρασκευάστηκε με διάλυση Na, HPO12H , Ο και NaH, PO2H, O(Sigma-Aldrich, ΗΠΑ) σε απιονισμένο νερό χρησιμοποιήθηκαν σε ηλεκτροχημικές μελέτες. Το ηλεκτρόδιο εργασίας και το ηλεκτροχημικό στοιχείο καθαρίστηκαν με το διάλυμα 10 mM υπερμαγγανικού καλίου (Sigma-Aldrich, ΗΠΑ) σε 95 τοις εκατό H, SO, (y/y) (POCH, Poland). Το ηλεκτρόδιο αναφοράς αποθηκεύτηκε σε 3 Μ KCl (Sigma-Aldrich, ΗΠΑ) διαλυμένο σε απιονισμένο νερό. Όλα τα αντιδραστήρια που χρησιμοποιήθηκαν στην κυτταροκαλλιέργεια (PBS, μέσο McCoy's 5A, θρυψίνη, εμβρυϊκός βόειος ορός, αντιβιοτικά) αγοράστηκαν από τη Sigma-Aldrich (ΗΠΑ). Το διάλυμα PBS παρασκευάστηκε με διάλυση ενός δισκίου σε 200 mL καθαρού νερού, βρωμιούχου μπλε θειαζολυλίου τετραζολίου (MTT) από τη Sigma-Aldrich (ΗΠΑ) εφαρμόστηκε στη δοκιμή MTT. Η κυτταρική αντιοξειδωτική δοκιμασία OxiSelect

Το κιτ αγοράστηκε από την Cell Biolabs, Inc. (ΗΠΑ). Τα ακόλουθα αντιδραστήρια χρησιμοποιήθηκαν για τη δοκιμασία κομήτη: υδροχλωρικό οξύ (HCl), αγαρόζη χαμηλού σημείου τήξης (LMP αγαρόζη), χλωριούχο νάτριο (NaCl, υδροξείδιο νατρίου (NaOH), αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ (EDTA),{0}}αμινο{{1 }}(υδροξυμεθυλ)-1,3-προπανοδιόλη (Trizma-Base), χρώση γέλης νουκλεϊκού οξέος Sybr Green I και Triton X-100 από τη Sigma-Aldrich (ΗΠΑ) καθώς και κανονική τήξη σημειακή αγαρόζη (NMP agarose) από την Bioline (Ηνωμένο Βασίλειο). Επιπλέον, στον προσδιορισμό ευαίσθητου στη μεθυλίωση κομήτη εφαρμόστηκαν πρωτεϊνάση K (Merck, ΗΠΑ), περιοριστικά ένζυμα (HpalI/MspI) και ρυθμιστικό Tango (Promega, UK). OIAshredder , RNeasy Mini Kit, RNase-free set DNase, RT² First Strand Kit, RT²SybrGreen qPCR Mastermix, RT2Profiler PCR Arrays for Oxidative Stress (PAHS 0065) from Qiagen (Germany) χρησιμοποιήθηκαν σε γονιδιωματικές μελέτες.

Αυτό το άρθρο προέρχεται απόwww.nature.com/scientificreports