Đặc tính của khả năng ức chế enzym CYP3A4 của các flavonoid được chọn lọc Phần 1

Xin vui lòng liên hệoscar.xiao@wecistanche.comđể biết thêm thông tin

Trừu tượng:Acacetin, apigenin, chrysin và pinocembrin là các aglycone flavonoid được tìm thấy trong các loại thực phẩm như mùi tây, mật ong, cần tây và trà hoa cúc. Flavonoid có thể hoạt động như chất nền và chất ức chế enzym CYP3A4, một enzym chứa heme chịu trách nhiệm chuyển hóa một phần ba số thuốc trên thị trường. Mục đích của nghiên cứu này là để khảo sát tác động ức chế của các flavonoid được chọn trên enzym CYP3A4, động học của sự ức chế, liên kết cộng hóa trị có thể có của chất ức chế với enzym và liệu flavonoid có thể hoạt động như chất ức chế giả không thể đảo ngược. Để xác định động học ức chế, quá trình oxy hóa nifedipine được sử dụng như một phản ứng đánh dấu. Thử nghiệm hemochromopyridine được sử dụng để đánh giá khả năng liên kết cộng hóa trị với heme, và ủ với thẩm tách được sử dụng để đánh giá khả năng phục hồi của sự ức chế. Tất cả các flavonoid được thử nghiệm đều ức chế hoạt động của enzym CYP3A4. Chrysin là chất ức chế mạnh nhất∶ IC 50=2. 5 ± 0. 6 μM, K;=2. 4 ± 1. 0 μM, đan =0 . 0 7 ± 0. 01 phút -1, kimacl / K;=0. 03 phút -1 μM -1. Chrysin gây ra sự giảm heme cao nhất (94,5 ± 0,5% nồng độ còn lại). Không có flavonoid nào được thử nghiệm cho thấy sự ức chế giả không thể đảo ngược. Mặc dù sự bất hoạt của enzym CYP3A4 là do tương tác với heme, các sản phẩm bổ sung chất ức chế-heme không thể bị giữ lại. Những kết quả này chỉ ra rằng flavonoid có khả năng ức chế enzym CYP3A4 và tương tác với các loại thuốc và dược phẩm khác. Tuy nhiên, các tương tác thuốc-thực phẩm có thể xảy ra phải được đánh giá trên lâm sàng.

Từ khóa:acacetin;apigenin; chrysin;pinocembrin; ức chế; CYP3A4; tương tác thuốc-flavonoid

1. Giới thiệu

Thực phẩm liên quan trực tiếp đến sức khỏe tổng thể và hạnh phúc của con người. Flavonoid là các chất chuyển hóa thực vật thứ cấp được tiêu thụ thông qua rau, trái cây, trà, rượu vang, keo ong, cây thuốc, v.v. Các hợp chất này hỗ trợ các đặc tính cảm quan của thực phẩm (ví dụ, màu sắc và mùi vị của trà và rượu) và được quan tâm do các đặc tính sinh học của chúng ảnh hưởng đến sức khỏe con người [1,2]. Là chất dinh dưỡng không thiết yếu, chúng đã được chú ý nhiều trong những thập kỷ qua. Tất cả cácflavonoidcó cấu trúc phân tử tương tự — một phenylbenzo-r-pyrone (vòng A, B và C) — mà các nhóm hydroxyl được liên kết, và các nhóm hydroxyl này có thể bị metyl hóa và glycosyl hóa [3]. Dựa trên các tác giả và ước tính khác nhau, có từ 4000 đến 8000 flavonoid được biết đến hiện nay có thể được phân thành các nhóm phụ khác nhau dựa trên cấu trúc của vòng C (như flavan, flavanones, flavon và flavonoid) [4]. Mức tiêu thụ flavonoid từ thực phẩm khác nhau giữa các xã hội và quốc gia, ví dụ, Pháp có tỷ lệ tiêu thụ cao (1193 mg / ngày) so với Vương quốc Anh (182 mg / ngày) [5,6].

Vui lòng bấm vào đây để biết thêm

Acacetin là một flavone O-methyl hóa được cho là có liên quan đến việc ngăn ngừa các bệnh tim [7],chống viêm [8], chống plasmodial[9], và tác dụng chống tăng sinh [10,11] đối với tế bào khối u trong ống nghiệm. Apigenin có một hydroxy thay vì một nhóm metoxy trong cấu trúc phân tử của nó (Hình 1). Apigenin có nhiều nhất trong mùi tây - lên đến 45,035 ug / g trong cây khô [12]. Các nguồn thực phẩm khác có chứa apigenin là hoa cúc, cần tây, rau chân vịt, atisô và rau oregano [13]. Apigenin cho thấy các tác dụng sinh học khác nhau, bao gồm chống oxy hóa [14], chống tăng đường huyết [14] và chống viêm [15] đến chống apoptotic [16]. Hrysin là 5, 7- dihydroxy-flavone ( Hình 1), một chất phytochemical trong chế độ ăn uống có nhiều trong mật ong và nhiều chất chiết xuất từ ​​thực vật (keo ong, hoa chanh dây xanh) [17]. Chrysin là một chất ức chế mạnh men aromatase (enzym cytochrom P45019A1) 18], cho thấy tác dụng chống viêm [19] và chống oxy hóa [20], cũng như khả năng gây ra quá trình chết rụng của tế bào ung thư trong ống nghiệm [17]. Pinocembrin là 5, 7- dihydroxy-flavanone (Hình 1), hầu hết có thể được tìm thấy trong trái cây, rau, quả hạch, hạt, mật ong, thảo mộc, gia vị, hoa, trà và rượu vang đỏ [{{34} }].

Nhìn chung, việc tiêu thụ flavonoid và thực phẩm giàu flavonoid có liên quan đến những tác động có lợi đối với sức khỏe con người [21]. Tuy nhiên, có một nguy cơ tiềm ẩn là flavonoid có thể gây ra tương tác với các loại thuốc khác nhau. Tương tác giữa thực phẩm và thuốc là một vấn đề an toàn nghiêm trọng xảy ra khi tác dụng dược lý của thuốc bị thay đổi do tác dụng của thực phẩm và / hoặc thực phẩm chức năng gây ra các tác dụng lâm sàng không mong muốn [22]. Tương tác thuốc là nguyên nhân gây ra hơn 3 0 phần trăm tất cả các tác dụng ngoại ý của thuốc [23] và khoảng 0,57 phần trăm số ca nhập viện ở Hoa Kỳ [24]. Flavonoid có thể gây ra tương tác với một số loại thuốc. Một trong những cách mà flavonoid gây ra tương tác là bằng cách ức chế các enzym chịu trách nhiệm chuyển hóa thuốc nhưcytochromeCác enzym P450 (enzym CYP), trong đó đáng kể nhất là enzym CYP3A4.

Cistanche có thể cải thiện khả năng miễn dịch

Enzyme CYP3A4 chịu trách nhiệm chuyển hóa 33 phần trăm thuốc [25]. Bên cạnh đó, CYP3A4 tham gia vào quá trình chuyển hóa của nhiều xenobiotics, một số trong số đó có thể hoạt động như chất ức chế hoặc cảm ứng hoạt động của nó. Tương tác với các loại thuốc khác được sử dụng trong liệu pháp và thậm chí có thể xảy ra các tương tác có ý nghĩa lâm sàng [26]. Ví dụ, một trong những tương tác đáng kể có thể xảy ra là việc sử dụng thuốc tránh thai St.John's wort và thuốc tránh thai, khi thuốc tránh thai bị giảm hiệu quả và dẫn đến mang thai [27]. Do đó, điều rất quan trọng là phải biết những hợp chất nào có thể ức chế hoặc gây ra hoạt động của enzym CYP3A4. Như đã được chứng minh trước đây, acacetin, apigenin, chrysin và pinocembrin có thể gây ra sự ức chế có ý nghĩa thống kê đối với CYP3A4 ở nồng độ 1 μM, sử dụng testosterone làm chất đánh dấu hoạt động của enzym còn lại [28]. Những dữ liệu này cho thấy flavonoid có khả năng gây ra tương tác thuốc - thực phẩm khi sử dụng thực phẩm giàu flavonoid (mật ong, keo ong) [29]. Vì CYP3A4 có một vị trí hoạt động lớn, nên tất cả các thử nghiệm ức chế được tiến hành bằng cách sử dụng ít nhất hai chất đánh dấu [30].

Mục đích của nghiên cứu này là để khảo sát động học ức chế của acacetin, apigenin, chrysin và pinocembrin bằng cách sử dụng nifedipine làm cơ chất đánh dấu hoạt động của enzym CYP3A4. Hơn nữa, mục đích của nghiên cứu này là để khảo sát khả năng liên kết cộng hóa trị của flavonoid với phần heme của CYP3A4, cũng như kiểm tra vai trò có thể có của chúng trong việc ức chế giả không thể đảo ngược.

2. Kết quả

2.1. Động học enzyme

Trong số tất cả các flavonoid được thử nghiệm, chrysin là chất ức chế CYP3A4 mạnh nhất với giá trị IC5 0 là 2,5 ± 0,6 uM (Hình 2). Pinocembrin, acacetin và apigenin có giá trị IC5 lần lượt là 4,3 ± 1,1,7,5 ± 2,7 và 8,4 ± 1,1 μM （Bảng 1）.

Bảng 1. Các thông số động học cơ bản của sự ức chế CYP3A4 bởi các flavonoid riêng lẻ (nifedipine (NIF), được sử dụng làm chất đánh dấu, và kết quả được biểu thị bằng giá trị trung bình của các chất ba lần). Kết quả được so sánh với các thử nghiệm trong đó testosterone (TSN) được sử dụng làm chất nền đánh dấu (lấy từ tài liệu tham khảo [29]).

Giá trị IC phụ thuộc vào thiết lập thử nghiệm; do đó, một động học ức chế hoàn toàn đã được xác định đối với các flavonoid riêng lẻ bằng cách sử dụng các nồng độ flavonoid khác nhau được ủ trong các khoảng thời gian khác nhau (tia hồng ngoại). Chrysin cũng cho thấy hằng số ức chế thấp nhất — K; giá trị. Các hằng số ức chế của các flavonoid riêng lẻ đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng nifedipine làm chất đánh dấu, và đối với acacetin, apigenin, chrysin, và pinocembrin, như sau; các giá trị được xác định∶12,1 ± 5,6,2 0. 2 ± 12,7,2,4 ± 1. 0 và 5,1 ± 1,6μM, tương ứng. Hằng số tốc độ ngừng hoạt động tương ứng là: 0. 1 0 ± 0. 0 2 min-I, 0. 11 ± 0. 0 4 phút -1, 0. 07 ± 0,01 phút -1 và 0,04 ± 0,01 phút -1, tương ứng. Hiệu suất bất hoạt được xác định đối với mỗi flavonoid bằng tỷ số giữa hằng số tốc độ bất hoạt và hằng số ức chế. Trong số tất cả các flavonoid được thử nghiệm, chrysin có hiệu quả ức chế cao nhất, là 0,029 phút -1 μM -1 （Bảng 1）.

2.2. Xét nghiệm Hemochrome-Pyridine

Xét nghiệm hemochrome pyridine được sử dụng để xác định liên kết cộng hóa trị của chất trung gian phản ứng với phần protoporphyrin của heme. Trong điều kiện cơ bản bị khử, sắt tạo phức với pyridin. Cực đại hấp thụ của phức chất được quan sát ở bước sóng 531 nm và 570 nm. Ủ chứa flavonoid làm chất ức chế (acacetin, apigenin, chrysin và pinocembrin) cho thấy sự giảm nồng độ heme (Hình 3). Các xét nghiệm sau đó được xác nhận bằng cách ủ thêm với catalase (CAT) và superoxide dismutase (SOD) để ngăn chặn sự phá hủy heme có thể xảy ra bởi các loại oxy phản ứng được hình thành trong các chu kỳ cytochrome P450 không sinh sản. Sự giảm nồng độ heme cũng được xác nhận (Hình 3). Ủ với acacetin làm giảm heme 51,12%, apigenin 54,95%, chrysin 94,5% và pinocembrin 74,73%.

Tất cả các flavonoid đều làm giảm nồng độ heme trong thử nghiệm khi có và không bổ sung SOD và CAT. Nồng độ heme còn lại sau khi ủ với acacetin là 48,88 phần trăm, và khi thử lại với việc bổ sung SOD và CAT, là 63,33 phần trăm. Nồng độ heme còn lại sau khi ủ với apigenin là 45,05%, và khi thử nghiệm lặp lại với việc bổ sung SOD và CAT, là 55,11%. Nồng độ heme còn lại sau khi ủ với chrysin là 2,9%, trong khi sau khi ủ với việc bổ sung SOD và CAT là 5,5%. Sự giảm nồng độ heme lớn thứ hai được quan sát thấy trong các tủ ấm với pinocembrin, lần lượt là 25,3% và 35,5%, không có và bổ sung SOD và CAT (Bảng 2).

Những kết quả này chỉ ra rằng sự bất hoạt của enzyme cytochrome P 450 3 A4 đạt được thông qua sự hình thành chất bổ sung của chất trung gian flavonoid phản ứng với phần heme của enzyme. Như kết quả đã được xác nhận với việc sử dụng CAT và SOD, có thể kết luận rằng sự phá hủy heme không phải do các loại oxy phản ứng được tạo ra trong các chu kỳ không sản sinh của cytochrome P450.

Bài này được trích từ Molecules 2021, 26, 3018