Kversetiini

Kemiallinen rakenne

Kversetiini muodostuu kasveissa fenyylialaniinista. Se on 2-fenyyli-1,4-bentsopyronin (flavoni) polyhydroksiloitu johdannainen (3,3',4',5,7-pentahydroksi-flavoni), jonka IUPAC nimi on 3,3',4',5,7-pentahydroksi-2-fenyylikromen-4-oni.
Kversetiini on monien flavonoidiglykosideihin luokiteltavien glykosidien aglykoni eli runko, johon kyseiseen luokkaan kuuluvien aineiden, esimerkiksi sitrushedelmistä löytyvien rutiinin ja kversitriinin, sokeriosat eli glykonit kiinnittyvät.

Lääketieteelliset ominaisuudet

Kversetiini on myrkyllinen. Normaalin ruokavalion sisältämissä määrissä sen ei kuitenkaan tiedetä olevan myrkyllinen. Kversetiinin LD50 on hiirellä ja rotalla suun kautta noin 160 mg/kg, mutta sen vaikutuksia ihmiseen ei ole vielä täysin tutkittu. Kversetiini on eläinkokeissa aiheuttanut syöpää, lisääntymishäiriöitä ja sillä on ollut mutageeninen vaikutus . Kversetiinillä on havaittu mutageeninen vaikutus bakteereihin.
Kversetiini on mitokondriaalisen ATPaasin estäjä, eli se pysäyttää soluhengityksen, sekä vahva fosfodiesteraasin estäjä, eli se estää soluviestintään liittyvää solun signaalitien uudelleenärsyyntymistä.
Kversetiini on MAO-estäjä, eli se on myrkyllinen tiettyjen lääke- ja ruoka-aineiden kanssa. Kversetiinin ei tiedetä olevan karsinogeeninen hoidossa käytettävinä annoksina, vaikka kversetiini on mutageeninen in vitro.
Muiden flavonoidien tavoin, kversetiinin antioksidanttisen vaikutuksen ansiosta se tuhoaa vapaita radikaaleja, ja se salpaa monia tulehdusreaktioihin liittyviä proteiineja sekä estää monien bakteerilajien, virusten ja alkueliöiden kasvua tai tappaa ne.
Kvertsiini-flavonoidit estävät histamiinin eritystä (luonnollinen "antihistamiini").

Kelaattori

Kversetiini voi solun sisäistä rautaa kelatoimalla nostaa verisuonten kasvua edistävän HIF1:n (hypoksian indusoima faktori 1) pitoisuutta, mikä olisi kasvainten yhteydessä haitallista. Toisaalta kyseinen raudan sitominen myös estää solujen jakautumista. Lisäksi kversetiini estää HIF1:n kerääntymistä ja sen vaikutuksia solujen tumaan mekanismilla, joka liittyy sen vaikutuksiin MAPK-reitillä.

MAO-estäjä

Kversetiini on lisäksi monoamiini-oksidaasi-A-entsyymin ja heikko MAO-B-entsyymin estäjä.
Vaikuttamalla COMT:n ja MAO:n toimintaan, kversetiini lisää L-Dopan aiheuttamaa hyötyvaikutusta Parkinsonin taudin hoidossa nostamalla aivojen dopamiinin pitoisuutta.

Toimintamekanismi

Ehdotettu toimintamekanismi on seuraava: Syövissä tavataan yleensä monien geenien (onkogeenien, perimänkorjausproteiinien ja reseptoreiden) hypermetylaatiota/vaimennusta, kversetiinin vaikutus voi olla sitä estävä, tai jopa hypometylaatiota aiheuttava. COMT käyttää s-adenosyylimetioniinia (SAM) metyyliryhmän lähteenään, SAMia käyttää myös muita metyylitransferaaseja, esimerkiksi DNA-metyylitransferaaseja (DNMT), joiden tarkoitus on "hiljentää" geenien säätelyalueitten promoottorialueita (katso epigenetiikka). Kversetiini voi inhiboida DNMT-proteiineja estäen hypermetylaatiota joko suoralla tai epäsuoralla mekanismilla. Epäsuorassa mekanismissa kversetiinin kaltaiset molekyylit toimisivat COMT:n substraattina, jolloin SAM ehtyy ja siitä syntyvän s-adenosyylihomokysteiinin (SAH) pitoisuus kasvaa. SAH on voimakas DNMT:n nonkompetitiivinen inhibiittori jo alhaisissa pitoisuuksissa (IC50 0,34 µM), jonka vaikutus kasvaa magnesiumin läsnä ollessa. Kversetiini voi olla myös suora kompetitiivinen DNMT:n inhibiittori korkeammissa pitoisuuksissa [IC50 1,6 µM COMT:n läsnä ollessa, IC50 >20 µM COMT:n poissa ollessa) magnesiumin voimistaessa vaikutusta.

Mikrobiologisten koe-eläimien ravinne

Kversetiini pidensi tutkijoiden lempimatojen C. elegansien elinikää 15 prosenttia ja kohensi niiden stressinkestävyyttä vapaita radikaaleja vastaan tavalla, joka ei johtunut pelkästään antioksidanttivaikutuksesta. Samanlaisia tuloksia on saatu aiemmin leivinhiivalla (Saccharomyces cerevisiae), jonka "kronologinen elinikä" pidentyi 60 prosenttia, samoin lisääntyi stressikestävyys.

Farmakokinetiikka

Kversetiini imeytyy suun kautta nautittuna kapseleista ja ainakin marjoista nopeasti suoliston yläosan kautta elimistöön, jossa sen puoliintumisaika on noin 15–18 tuntia. Kversetiinin hyötysuhde vaihtelee tutkimuksesta riippuen 17% ± 15 ja 52% ± 15 välillä. Kversetiiniä on havaittavissa 15 minuuttia nauttimisen jälkeen, ja sen pitoisuus saavuttaa huippunsa plasmassa noin 1,9–4,9 tuntia nauttimisen jälkeen. Sitä voi esiintyä veressä 3-O-glukuronideina, sulfaatteina tai molempina.
Kversetiini voi hapettua flavonoli-2,4-oksigenaasin katalysoimana 2-protokatekoyylifloroglukinolikarboksilaatiksi menettäen aktiivisuutensa.