Kversetiini

Kversetiini on flavonoidi, ja se kuuluu polyfenolisen rakenteensa vuoksi tarkemmin flavonoleihin. Kversetiini on luonnollinen antihistamiini ja voimakas antioksidantti. Lisäksi kversetiini kelatoi kationeja, siirtymämetalleista etenkin rautaa ja estää siten niiden kautta tapahtuvat vapaita radikaaleja synnyttävät Fenton-reaktiot. Yhdiste esiintyy semiokemikaalina eliöiden viestinnässä.
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 n 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").
Vaikutus syöpäsoluihin.
Kversetiinillä ei ole osoitettu olevan syöpiä ennalta ehkäisevää tai hoitavaa vaikutusta.
Koeputkikokeissa on kuitenkin havaittu lupaavia syövän syntyä ja kasvua estäviä vaikutuksia:
Koska COMT-genotyyppi on yhdistetty rintasyöpäriskiin ja kversetiiniä sisältävä vihreä tee alentaa riskiä, kversetiini voi vähentää riskiä sairastua rintasyöpään.
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 &gt;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.
Vaikutusmekanismi.
Kversetiinin antioksidanttiominaisuus ei todennäköisesti tapahdu (pelkästään) perinteisen vedyn luovutuksen muodossa kuten tapahtuu esim. c-vitamiinilla, vaan perustuu proteiinien toimintaan vaikuttamisen kautta. Koska kversetiini ja useat muut flavonoidit ovat rakenteeltaan adenosiinitrifosfaattia (ATP) muistuttavia, vaikutukset välittyvät todennäköisemmin tämän "ATP mimeettisen" vaikutuksen vuoksi proteiineissa, jotka käyttävät ATP:a toimintaansa. Vaikutuskohteisiin kuuluu proteiini- ja lipidikinaaseja, joista mainittavimmat ovat fosfoinositidi-3-kinaasi (PI3-kinaasi), AKT/proteiinikinaasi B, tyrosiinikinaasit, proteiinikinaasi C ja kasvutekijöiden aktivoimat proteiinikinaasit (MAPK). Kversetiinin vaikutukset alkavat nanomoolien pitoisuuksissa ja muuttuvat mahdollisesti haitallisiksi yli 10 mikromoolien pitoisuuksissa. ei kuitenkaan todennäköisesti ole kliinisesti merkittävä, koska seerumin pitoisuutta on hankalaa nostaa yli 10 mikromoolin pitoisuuksiin ruuansulatuskanavan kautta annosteltuna.