Génistéine

Génistéine
Général
Nom IUPAC	5,7-dihydroxy-3-(4-hydroxyphényl)-4H-chromén-4-one
Synonymes	4',5,7-trihydroxyisoflavone, 5,7-dihydroxy-3-(4-hydroxyphényl)-4H-1-benzopyran-4-one
No CAS	446-72-0
No EINECS	207-174-9
No RTECS	NR2392000
DrugBank	EXPT01582
PubChem	5280961
SMILES	Oc1ccc(cc1)C3=COc2cc(O)cc(O)c2C3=O PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1/C15H10O5/c16-9-3-1-8(2-4-9)11-7-20-13-6-10(17)5-12(18)14(13)15(11)19/h1-7,16-18H
Propriétés chimiques
Formule brute	C15H10O5  [Isomères]
Masse molaire[1]	270,2369 ± 0,0142 g·mol-1 C 66,67 %, H 3,73 %, O 29,6 %,
Propriétés physiques
T° fusion	297-298 °C[2]
Précautions
Directive 67/548/EEC[2],[3]
Xn
Symboles : Xn : Nocif Phrases R : R22 : Nocif en cas d’ingestion. Phrases S : S22 : Ne pas respirer les poussières. S24/25 : Éviter le contact avec la peau et les yeux.
Phrases R : 22,
Phrases S : 22, 24/25,
Écotoxicologie
DL50	500 mg·kg-1 (souris, oral)[2]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La génistéine est l'une des nombreuses isoflavones connues. Cet alcaloïde, présent dans le genêt à balais, a été isolé en 1918 par Amand Valeur.

Des isoflavones telles que la génistéine et la daidzéine sont présentes dans un certain nombre de plantes, dont Lupins, fèves, soja, kudzu et Psoralea (pour ne citer que celles qui sont le plus utilisées en alimentation humaine et animale) ^[4].

Les isoflavones sont des antioxydants utiles pour l'organisme, mais on a montré qu'elles interagissent avec des récepteurs œstrogéniques animaux et humains, entraînant des effets dans le corps mimant pour tout ou partie ceux causés par les hormones œstrogènes naturellement produit par le corps humain. A ce titre, à certaines doses, elles peuvent jouer un rôle de modulateur endocrinien. Bien que 100 fois moins actifs que l'hormone elle-même, chez l'embryon ou le fœtus, ou en période de lactation, ils pourraient avoir des effets de perturbateur endocrinien.
Les isoflavones produisent aussi des effets non-hormonaux.

Effets biologiques

Antioxydant

La génistéine est antioxydante, semblable en cela à beaucoup d'autres isoflavones qui neutralisent les effets néfastes des radicaux libres dans les tissus^[5],[6]

Protection contre l'athérosclérose

La génistéine protège contre certains pro-facteur inflammatoires vasculaires induits par une dysfonction endothéliale. Elle inhibe certaines interaction entre leucocytes et endothélium, modulant ainsi l'inflammation vasculaire qui joue un rôle majeur dans la pathogenèse de l'athérosclérose ^[7].

Protection contre certains cancers

Des isoflavones (génistéine et d'autres) ont des effets anti-angiogéniques (bloquant la formation de nouveaux vaisseaux sanguins, processus essentiel à la formation de nombreuses formes de tumeurs malignes).
Elles peuvent ainsi bloquer la croissance incontrôlée des cellules associées au cancer, probablement en inhibant l'activité de facteurs de croissance, des substances qui dans le corps régulent ou favorisent la division cellulaire et la survie cellulaire.

Diverses études ont trouvé des doses modérées de génistéine ont des effets inhibiteurs du cancer de la prostate chez l'Homme adulte ^[8],[9], ou de cancer du col de l'utérus ^[10], certains cancers du cerveau^[11], et cancer du sein^{[12],[13],[14]}.

Certaines études ont montré que la génistéine augmentait le taux de cancer du sein hormonaux-dépendants (et plus précisément « estrogeno-dépendant » ) quand il n'étaient pas co-traités avec un antagoniste des œstrogènes^[15],[16].

Des études ont également montré que la génistéine pouvait être utile dans la lutte contre la leucémie et qu'elle pouvait être utilisée en synergie avec d'autres médicaments, en améliorant leur efficacité^[17].

Le mode principal d'activité de la génistéine semble être une action d'inhibiteur de la tyrosine kinase. Les tyrosine kinases sont moins répandues que leurs homologues SER/THR mais impliquées dans la quasi-totalité des phénomènes de croissance cellulaire et de cascades de signaux de prolifération.
L'Inhibition de l'ADN topoisomérase II joue aussi un rôle important dans l'activité cytotoxique de génistéine^[18],[19]

La génistéine a été utilisée pour sélectivement cibler les cellules pré-Beta via la conjugaison avec un anticorps. Une efficacité importante chez la souris laisse envisager des avantages futurs pour la chimiothérapie

De plus, il a été démontré que la génistéine rendait certaines cellules plus sensibles à la radiothérapie^[20]. Cependant le moment de la vie où le phytoestrogène est absorbé est également important ; Ainsi, pour le cancer du sein, les expositions alimentaires de la femme durant la grossesse ou à la puberté pourraient jouer un rôle important dans la détermination du risque - plus tard - de cancer, en induisant des modifications épigénétiques qui modifient la vulnérabilité au cancer du sein^[20]

Effets chez les mâles

Les isoflavones en mimant l'action des œstrogènes, peuvent à certaines doses stimuler le développement et la persistance de caractères féminins.
In vitro uniquement et au delà d'un certain taux, on a constaté que la génistéine pouvait favoriser l'apoptose de cellules testiculaires, ce qui a soulevé des préoccupations quant aux effets qu'elle pourrait avoir sur la fertilité masculine ou pour lutter contre le cancer ou certaines des autres pathologies du testicule^[21] ; Mais une étude récente a montré que les isoflavones n'avait « aucun effet observable sur des mesures du système endocrinien, le volume des testicules ou des paramètres du sperme au cours de la période d'étude. » (chez les mâles sains ayant reçu des suppléments quotidiens d'isoflavones sur une période de 2 mois) ^[22]

Fonctions moléculaires

La génistéine impacte plusieurs cibles dans les cellules vivantes.

• Un rôle important est l'inhibition de plusieurs tyrosine kinases.
• Elle inhibe également le transporteur d'hexose (GLUT1) présente chez les mammifères
• Elle inhibe la contraction de plusieurs types de muscles lisses.
• Elle peut se lier au canal CFTR, augmentant son ouverture à faible concentration et l'inhibant à une dose plus élevée.

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Genistein » (voir la liste des auteurs)

1. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. ↑ ^{a, b et c} fiche sur carl-roth.de
3. ↑ fiche sur Sigma-Aldrich
4. ↑ Kaufman PB, Duke JA, Brielmann H, Boik J, Hoyt JE ; A comparative survey of leguminous plants as sources of the isoflavones, genistein and daidzein: implications for human nutrition and health. ; journal=J Altern Complement Med ; volume=3 ; issue=1 ; pages=7-12 ; 1997 ; pmid:9395689
5. ↑ Han RM, Tian YX, Liu Y, Chen CH, Ai XC, Zhang JP, Skibsted LH ; Comparison of flavonoids and isoflavonoids as antioxidants ; journal=J Agric Food Chem ; volume=57 ; issue=9 ; pages=3780-5 ; 2009 ; pmid:19296660
6. ↑ Borrás C, Gambini J, López-Grueso R, Pallardó FV, Viña J ; Direct antioxidant and protective effect of estradiol on isolated mitochondria ; journal : Biochim Biophys Acta ; 2009 ; pmid:19751829
7. ↑ Si H, Liu D ; Phytochemical genistein in the regulation of vascular function: new insights ; journal=Curr. Med. Chem. ; volume=14 ; issue=24 ; pages=2581–9 ; 2007 ; pmid:17979711 Consuler ; do:=10.2174/092986707782023325
8. ↑ Keiko MORITO, Toshiharu HIROSE, Junei KINJO, Tomoki HIRAKAWA, Masafumi OKAWA, Toshihiro NOHARA, Sumito OGAWA, Satoshi INOUE, Masami MURAMATSU et Yukito MASAMUNE ; Interaction of Phytoestrogens with Estrogen Receptors a and b  ; publisher=Biol. Pharm. Bull. 24(4) 351—356 ; Avril 2001
9. ↑ Hwang YW, Kim SY, Jee SH, Kim YN, Nam CM ; Soy food consumption and risk of prostate cancer: a meta-analysis of observational studies ; journal=Nutr Cancer ; volume=61 ; issue=5 ; pages=598-606 ; 2009 ; pmid:19838933
10. ↑ Kim SH, Kim SH, Kim YB, Jeon YT, Lee SC, Song YS ; Genistein inhibits cell growth by modulating various mitogen-activated protein kinases and AKT in cervical cancer cells ; journal=Ann N Y Acad Sci. ; volume=1171 ; pages=495-500 ; 2009 ; pmid=19723095
11. ↑ Arabina DAS, Naren L. BANIK, and Swapan K. RAY ; Flavoniods Activated Caspases for Apoptosis in Human Glioblastoma T98G and U87MG Cells But Not in Human Normal Astrocytes ; journal : Cancer ; 2009 ; pmid:19894226
12. ↑ Keiko MORITO, Toshiharu HIROSE, Junei KINJO, Tomoki HIRAKAWA, Masafumi OKAWA, Toshihiro NOHARA, Sumito OGAWA, Satoshi INOUE, Masami MURAMATSU et Yukito MASAMUNE ; Interaction of Phytoestrogens with Estrogen Receptors a and b Editeur : Biol. Pharm. Bull. 24(4) 351—356 ; Avril 2001
13. ↑ Sakamoto T, Horiguchi H, Oguma E, Kayama F ; Effects of diverse dietary phytoestrogens on cell growth, cell cycle and apoptosis in estrogen-receptor-positive breast cancer cells. ; journal: J Nutr Biochem  ; 2009 ; pmid:19800779
14. ↑ de Lemos ML ; Effects of soy phytoestrogens genistein and daidzein on breast cancer growth ; journal : Ann Pharmacother ; volume 35 ; issue 9 ; pages 1118à 21 ; 2001 ; pmid:11573864
15. ↑ « Results from this study suggest that consumption of products containing GEN may not be safe for postmenopausal women with estrogen-dependent breast cancer. »; « These effects could be completely abolished by cotreatment of MCF-7 cells with estrogen antagonist ICI 182780 (1 microM) and tamoxifen (0.1 microM) » in : source : Ju YH, Allred KF, Allred CD, Helferich WG ; Genistein stimulates growth of human breast cancer cells in a novel, postmenopausal animal model, with low plasma estradiol concentrations ; Journal : Carcinogenesis, volume 27 ; issue 6 ; pages = 1292–9 ; Juin 2006 ; pmid : 16537557; doi:10.1093/carcin/bgi370
16. ↑ Chen WF, Wong MS ; Genistein enhances insulin-like growth factor signaling pathway in human breast cancer (MCF-7) cells ; Journal = J. Clin. Endocrinol. Metab. ; volume = 89 ; issue = 5 ; pages = 2351–9 ; year = mai 2004 ; pmid:15126563 ; doi = 10.1210/jc.2003-032065
17. ↑ Raynal NJ, Charbonneau M, Momparler LF, Momparler RL ; Synergistic effect of 5-Aza-2'-deoxycytidine and genistein in combination against leukemia ; journal=Oncol Res ; volume 17 ; issue 5 ; pages 223-30 ; 2008 ; pmid:18980019
18. ↑ Markovits J, Linassier C, Fossé P, Couprie J, Pierre J, Jacquemin-Sablon A, Saucier JM, Le Pecq JB, Larsen AK ; Inhibitory effects of the tyrosine kinase inhibitor genistein on mammalian DNA topoisomerase II ; journal : Cancer Res. ; volume 49 ; issue 18 ; pages=5111–7 ; 1989; pmid:2548712
19. ↑ López-Lazaro M, Willmore E, Austin CA. ; Cells lacking DNA topoisomerase II beta are resistant to genistein ; journal= J Nat Prod; olume=70 ; issue=5 ; pages=763–7 ; 2007 ; pmid:17411092
20. ↑ ^{a et b} De Assis S, Hilakivi-Clarke L ; Timing of dietary estrogenic exposures and breast cancer risk The viability was decreased by co-treatment with genistein and irradiation compared with irradiation treatment alone ; Journal : Ann. N. Y. Acad. Sci. ; volume = 1089 ; pages = 14–35 ; Nov. 2006 ; pmid = 17261753 ; doi:0.1196/annals.1386.039
21. ↑ « Genistein-induced apoptosis identifies genistein as a potential diagnostic and therapeutic tool in testicular pathophysiological research » ( Des apoptoses induites par la génistéine identifient comme la génistéine comme un outil potentiel diagnostique et thérapeutique dans la recherche en matière de physiopathologie des testicules  ; in Kumi-Diaka J, Rodriguez R, Goudaze G ; Influence de la génistéine (4 ',5,7-trihydroxyisoflavone) sur la croissance et la prolifération de lignées de cellules testiculaires ; journal = Biol. Cell ; volume 90 ; issue 4 ; pages : 349-54 ; 1998 ; PMID:9800352 ; doi:10.1016/S0248-4900 (98) 80015-4)
22. ↑ Mitchell JH, Cawood E, D Kinniburgh, Provan A, Collins AR, Irvine DS ; Effet d'un complément alimentaire sur les phytoestrogènes Santé de la reproduction chez les mâles normaux. ; journal = Clin Sci (Lond) ; volume 100 ; issue 6 ; pages = 613-8 ; 2001 ; PMID = 11352776)

Articles connexes

• Flavonoïdes
• antioxydant
• daidzéine
• rutine
• endocrinologie
• Système hormonal
• modulateur endocrinien