La genisteina

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Gli alimenti che esercitano un effetto protettivo contro l’insorgenza di patologie comprendono molti vegetali (fitonutrienti). Le ricerche rivolte allo studio della composizione chimica degli alimenti e dei meccanismi molecolari con cui essi esercitano il loro ruolo protettivo,ha individuato molti fitonutrienti che appaiono esercitare un effetto protettivo sulla salute umana.Molti fitonutrienti sono antiossidanti presenti negli alimenti a basse concentrazioni.
Lo studio dell’attività antiossidante di molecole contenute negli alimenti, rappresenta una linea di ricerca del nostro laboratorio e ci siamo occupati dei fitoestrogeni come la genisteina e la daizeina, molecole che devono il loro nome alle caratteristiche strutturali simili agli estrogeni umani. Se vi interessa conoscere le caratteristiche strutturali e funzionali di queste molecole e i risultati ottenuti nel nostro laboratorio seguitemi.

GENISTEINA

La genisteina (4′,5,7-triidrossiisoflavone) appartiene alla classe dei fitoestrogeni ossia composti di origine vegetale dotati di azione estrogenica, anche se molto meno potente di quella dell’estradiolo, il principale estrogeno femminile.
Si possono distinguere quattro classi di fitoestrogeni: isoflavoni, lignani, cumestani e lattoni, le cui caratteristiche sono mostrate nella figura. La genisteina, insieme alla daizeina, è un membro della famiglia degli isoflavoni. L’azione ormone-simile di tali composti è dovuta alla presenza di un anello fenolico, che viene riconosciuto dal recettore estrogenico. Come mostra la figura gli estrogeni endogeni e le quattro classi principali di fitoestrogeni presentano caratteristiche strutturali simili.
I fitoestrogeni possono agire sia da agonisti che da antagonisti degli estrogeni. Studi recenti hanno dimostrato anche che i fitoestrogeni possiedono molte altre azioni “non steroidee”.

Fonti alimentari e forme chimiche più comuni negli alimenti
I fitoestrogeni sono ubiquitari nel regno delle piante, e vengono sintetizzati a partire da fenilpropanoli e fenoli semplici. Fino ad oggi sono stati isolati da circa 300 specie diverse di piante.
L’alimento più ricco di isoflavoni è la soia , anche se non tutti i cibi derivanti dalla soia ne contengono in buone quantità, a causa dei processi di lavorazione cui la soia è sottoposta (Tabella).
Esiste una grande variabilità di concentrazione e composizione tra diversi derivati della soia in funzione della specie , delle condizioni geografiche e ambientali e della durata del processo di lavorazione industriale della soia .
I fitoestrogeni sono presenti in buone quantità in tutte le leguminose, nonché nei cereali integrali.
Tutte le proteine della soia contengono quote significative dei due isoflavoni principali: daizeina e genisteina, sia come agliconi (forma non coniugata), che come differenti coniugati glicosidici, tra i quali i 6’’-O-malonil-β-glucosidi, i 6’’-O-acetil-β-glucosidi, e i β-glucosidi di daizeina e genisteina (Figura). I malonil- e acetil-β-glucosidi sono sensibili al calore e vengono presto convertiti nel β-glicoside più stabile ; quindi, a seconda della durata della lavorazione industriale della soia, le proporzioni relative di questi coniugati possono variare considerevolmente. Inoltre, la forma agliconica è più reperibile, perché resiste maggiormente alle alte temperature cui sono sottoposte molte materie prime.
La biodisponibilità e il metabolismo degli isoflavoni sono notevolmente influenzati dalla loro struttura e dalla fonte alimentare.

Metabolismo dei fitoestrogeni
Abbiamo detto che la maggior parte degli isoflavoni è presente negli alimenti come esteri, glucosidi o polimeri che non possono essere assorbiti nella loro forma originaria, ma devono essere idrolizzati dagli enzimi intestinali e/o dalla microflora del colon. La microflora possiede una grande capacità di deglicosilazione che avviene molto rapidamente. Dall’azione della flora batterica si formano quindi composti agliconi e altri composti come l’equolo e il 4-etilfenolo che derivano rispettivamente dalla daizeina e dalla genisteina. Queste molecole quindi entrano in circolo, e alcune di esse vengono escrete (Figura).
Anche il fegato sembra svolgere un ruolo chiave nel metabolismo degli isoflavoni con la coniugazione dell’aglicone con acido glucuronico e, a livello minore, con acido solforico: è per questo che gli isoflavoni contenuti nel plasma e nelle urine si ritrovano per lo più in forma coniugata.
L’escrezione di genisteina e daizeina aumenta con l’aumento del consumo di isoflavoni della soia, tuttavia ad alte dosi si è osservato un effetto saturante sull’assorbimento.
Concentrazioni di isoflavoni molto alte nelle urine, paragonabili a quelle rilevate dopo somministrazioni saturanti (50-100 mg di isoflavoni derivanti dalla soia), sono state osservate in uomini giapponesi nonostante le variazioni tra gli individui siano notevoli.
Negli ultimi anni sono state messe a punto delle tecnologie (spettrometria di massa associata a gas cromatografia) per quantificare i livelli di fitoestrogeni nel plasma. Tali studi hanno dimostrato che in soggetti che normalmente non consumano soia le concentrazioni nel plasma di daizeina, genisteina ed equolo sono relativamente basse (minori di 40nmol/L-10 ng/mL), mentre in individui vegetariani sono notevolmente più alte. Il confronto tra i livelli di fitoestrogeni in diverse popolazioni ha dimostrato che nei giapponesi le concentrazioni sono dalle 7 alle 110 volte più alte di quelle ad esempio di uomini finlandesi della stessa età e in alcuni casi raggiungono valori pari a 2.4 μmol/L (600 ng/mL).
Fino ad oggi non sono stati condotti studi riguardo la distribuzione tissutale degli isoflavoni, tuttavia è stato proposto che tali composti possano passare la barriera emato-encefalica.

Meccanismi d’azione
La ricerca sugli effetti fisiopatologici dei fitoestrogeni va avanti già da una cinquantina di anni. Inizialmente si riteneva che gli effetti di queste molecole fossero per lo più ormonali, ma negli ultimi dieci anni il campo di ricerca si è allargato notevolmente e sono risultati chiari i molteplici benefici apportati da un’adeguata somministrazione.
L’azione estrogenica di questi composti è dimostrata dalla loro competizione con l’estradiolo per il legame al recettore , ed è stata infine dimostrata anche con la successiva scoperta del recettore estrogenico Erβ (Kuiper et al., 1996). Sebbene l’interesse delle ricerche è stato principalmente rivolto agli effetti ormonali dei fitoestrogeni, queste molecole presentano anche effetti non-ormonali.

CELLULA.

Lo studio delle capacità antitumorali delle soia e dei suoi composti deriva in gran parte dall’osservazione che nei Paesi asiatici dove il consumo di questi prodotti è molto elevato, l’insorgenza di tumori è molto minore rispetto ai paesi occidentali. In Giappone il rischio di tumori al seno è circa 1/4 rispetto a quello negli Stati Uniti. Questo ha supportato le ipotesi dell’utilità del trattamento del cancro al seno tramite fitoestrogeni. Mediante l’uso di modelli animali si è riscontrata una riduzione della formazione del tumore in seguito all’uso di una dieta contenente isoflavoni della soia.Studi in vitro hanno dimostrato che la genisteina è un inibitore specifico delle proteine tirosina kinasi , delle DNA topoisomerasi I e II , e arresta la crescita cellulare dal momento che interferisce direttamente con i meccanismi di traduzione del segnale. È stato dimostrato inoltre che i fitoestrogeni mostrano attività antiproliferative e modulano le attività di alcune citochine e dei fattori di crescita.Studi in vitro dimostrano che la genisteina inibisce l’attività dell’enzima 5-α-reduttasi nel tessuto prostatico. Questo enzima rientra nel metabolismo degli androgeni, e la sua attività è inferiore negli uomini giapponesi, che hanno una minore incidenza di cancro alla prostata. Molti studi successivi condotti in vitro dimostrano queste ipotesi, e altri meccanismi d’azione sono stati ipotizzati. Tuttavia gli studi epidemiologici condotti sull’uomo non hanno dato risultati conclusivi e ulteriori studi clinici successivi sono necessari per confermare l’efficacia in vivo dei fitoestrogeni contro l’insorgenza di molte neoplasie.

TESSUTO OSSEO
I fitoestrogeni hanno anche un potenziale effetto protettivo contro la demineralizzazione delle ossa.

Numerose evidenze scientifiche hanno suggerito che la soia e i suoi composti possano esercitare un effetto protettivo nei confronti dello sviluppo di patologie cardiovascolari.
Un recente lavoro pubblicato su Journal of Nutrition (2008) ha dimostrato in modelli animali che la genisteina è in grado di stimolare l’espressione dell’ enzima l’ossido nitrico sintetasi endoteliale (eNOS) e la sintesi di ossido nitrico che svolgono un ruolo chiave nella modulazione della pressione sanguigna. Questi risultati suggeriscono che la genisteina possa essre utilizzata nel trattamento dell’ipertensione.

Altri autori hanno ipotizzato un effetto ipocolesterolemizzante in soggetti alimentati con una dieta ricca in fitoestrogeni. Tuttavia recenti studi hanno suggerito che l’azione ipocolesterolemizzate non sia legata agli isoflavoni ma alle proteine presenti nella soia grazie alla loro capacità di indurre la sintesi del recettore per le LDL , che rappresentano il principale carrier di colesterolo nel sangue.

Molti studi hanno investigato negli ultimi anni il ruolo antiossidante. Utilizzando modelli sperimentali diversi, è stato dimostrato che gli isoflavoni svolgono un ruolo antiossidante e inibiscono la perossidazione lipidica. Un danno ossidativo dovuto ad un accumulo di perossidi lipidici è stato osservato nel processo di invecchiamento e in alcune patologie come cancro e patologie cardiovascolari. La maggior parte degli studi sull’effetto protettivo contro la perossidazione lipidica è stato svolto utilizzando sistemi in vitro, innescando la perossidazione con agenti ossidanti ( ioni metallici, glucosio) . Molti altri studi sono stati condotti in vivo mediante modelli animali, somministrando diete contenenti isoflavoni agli animali. L’ossidazione delle lipoproteine (LDL e HDL) rappresenta uno dei principali step che porta allo sviluppo dell’aterosclerosi; pertanto, molti studi sono stati condotti per investigare il ruolo protettivo esercitato da queste molecole contro la perossidazione lipidica delle lipoproteine . Studi in vitro hanno dimostrato che la genisteina e daizeina, così come che i loro derivati glicosidici, esercitano un ruolo protettivo contro l’ossidazione delle LDL.
Studi condotti nel nostro laboratorio hanno dimostrato che la genisteina è in grado di proteggere anche le lipoproteine ad altà densità (HDL) dalla perossidazione lipidica.

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3 thoughts on “La genisteina

  1. Leggo con interesse queste notizie sugli effetti positivi della genisteina, e, più in generale, dei fitoestrogeni. Complimenti per l’esposizione, chiara e “dati alla mano”.

    Volevo porVi una domanda in merito.

    Sono un grande consumatore di prodotti a base di soia, e leggendo siti come questo:

    http://www.medicinenon.it/soia.htm

    Sono rimasto piuttosto allarmato, in sostanza i benefici della soia sarebbero solamente supposti e non confermati, anzi,la soia risulterebbe dannosissima.

    Su quest’altro sito:

    http://www.soyonlineservice.co.nz/

    la genisteina viene addirittura definita come “potentially devastating”. Adesso sono un po’ confuso, da alcuni anni consumo soia senza effetti collaterali particolari, ma volevo un parere più “tecnico”.

    Grazie,
    Vittorio Mori

  2. Buonasera mi servirebbe una info;sono da poco entrata in menopausa con diagnosticata osteopenia.Sto cercando sul web capsule od altro contenente la quantità giornaliera prevista di 54 mg. di genisteina +daidzen ma non riesco a trovare nessuna azienda che usi questa concentrazione:sapreste indicarmi dove trovarla?
    Grazie,saluti
    Daniela Poltronieri

  3. Sono mamma di un bambino affetto da sindrome di hunter, e’ una malattia rara.
    Sono a conoscenza di alcuni bambini affetti dalla stessa patologia di mio figlio che usano la genesteina come integratore xche’ sembra che sorpassi la barriera ematocenfalica. Questo e’ vero? Il centro di riferimento alla nostra malattia dice che non ci sono dati medici riportati sull’uso della genesteina.
    Ho molti dubbi, ascoltare i genitori che ne fanno uso o ascoltare i medici?
    Mi potete dire quali possono essere le controindicazioni di questo integratore e se usarlo su mio figlio di 4 anni.
    porgo i miei cordiali saluti

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