Genistein

Genistein je přírodní látka ze skupiny isoflavonů. Poprvé byla izolována v roce 1899 z kručinky barvířské (Genista tintoria), jejíž latinský název dal sloučenině jméno. Chemická struktura genisteinu byla poprvé popsána v roce 1926 a o dva roky později byl syntetizován i uměle. (1)

Výskyt

Nejvýznamnějším zdrojem genisteinu je sója, v níž se vyskytuje spolu s dadzainem a dalšími prospěšnými isoflavony. Najdeme jej ale i v dalších potravinách, například v bobu obecném (ten je známý také pod názvem fava), kudzu, lupině (vlčí bob), a dokonce i v kávě. Vyskytuje se také v řadě léčivých rostlin. (1)

Léčivé účinky

Genistein je poměrně silný antioxidant. Ještě významnější je ale jeho epigenetické působení. Dokáže totiž ovlivňovat všechny nejdůležitější biochemické reakce, které řídí aktivitu genů v naší DNA – metylaci DNA, modifikaci histonů, regulaci pomocí microRNA i buněčnou signalizaci. Některé z našich genů tak může dokonce zcela vypnout, či naopak zapnout.

Důležité je přitom i to, že je svou strukturou velmi podobný ženskému pohlavnímu hormonu estrogenu, váže se na stejné receptory, a může tedy vyrovnávat pokles jeho přirozené tvorby například v období klimakteria. (2,3)

Estrogen má totiž, podobně jako i další hormony, silné epigenetické účinky. Když se naváže na specializované estrogenové receptory v buňkách, vznikne molekulový komplex, který putuje do buněčného jádra a tam ovlivňuje aktivitu některých genů. Genistein se přitom lépe váže na typ estrogenových receptorů ER-ß – jeho afinita, tedy schopnost se vázat, zde činí 87 % afinity estrogenu, což je velmi vysoké číslo Tyto receptory se hojně nacházejí například v prsu, kardiovaskulárním systému či mozku. Afinita genisteinu vůči receptorům ER-α, které se nacházejí například v kostech či tukové tkáni, je nižší – cca 4 %. (55, 56)

Nádorová onemocnění

Řada epidemiologických studií provedená v posledních deseti letech jednoznačně ukázala, že v zemích, kde lidé konzumují hodně sójových výrobků (tj. např. v Japonsku a Číně), je výskyt nádorových onemocnění nižší než v Evropě a USA. Největší rozdíly byly zaznamenány v případě rakoviny prsu u žen a prostaty u mužů. Příznivý efekt v rámci prevence i léčby byl prokázán i u nádorů jater, plic, kůže, tlustého střeva a žaludku. Jedním z nejdůležitějších důvodů je, ž strava bohatá na isoflavony ze sójových bobů pozitivně ovlivňuje všechny epigenetické procesy, které zasahují do vzniku rakovinného bujení – tj. metylaci genů, modifikaci histonů, regulaci pomocí microRNA a buněčnou signalizaci. Díky tomu působí preventivně proti vzniku širokého spektra zhoubných nádorů. (3-5, 52, 58)

U některých typů nádorů slouží i jako efektivní podpora léčby – prokázáno to bylo zejména u nádorů prostaty, tlustého střeva a mozku. Má totiž výrazný antiangiogenní efekt, tj. omezuje tvorbu nových cév nutných pro krevní zásobení rostoucího nádoru, dále epigenetickou cestou omezuje množení nádorových buněk, a některé nádory dokonce činí citlivějšími na léčbu radioterapií. (6,7)

Navzdory nižšímu výskytu rakoviny prsu u asijských že ale platí, že právě pro nádory s hormonálním pozadím, kam patří zejména nádory prsu a pohlavních orgánu, je třeba zachovávat velkou opatrnost. Právě u nich totiž genistein může v některých případech naopak podpořit jejich růst, protože potlačuje imunitní odpověď na nádorové buňky a podporuje proliferaci (tj. rychlé, nekontrolované množení) nádorových buněk. Platí to sice jen pro nižší dávky genisteinu, kdy převládne jeho estrogenový efekt, zejména pak schopnost aktivovat primárně estrogenové receptory typu beta. Naopak při vyšších dávkách aktivuje oba typy receptorů (alfa i beta), a navíc se přidává jeho epigenetické působení, a proto dochází k potlačení růstu nádorových buněk (pravděpodobně vlivem epigenetického působení), přesto je ale namístě opatrnost a zvážení, jestli v rámci podpory léčby nádorů prsu raději nedat přednost jiným přírodním substancím s epigenetickými účinky. Důležitý je rovněž fakt, že genistein působí synergicky s některými léky užívanými při rakovině. (8-11, 52, 54)

Nemoci srdce a cév

Genistein má výrazný protizánětlivý efekt. Mj. jiné omezuje zánětlivé procesy v oblasti výstelky cévních stěn, které jsou důležitým krokem při vzniku aterosklerózy. (12) Kromě toho podporuje uvolňování oxidu dusnatého, což je signální molekula podporující vasodilataci (rozšíření cév). Tím se zlepšuje prokrvení všech tkání těla a snižuje se krevní tlak. Právě pro snížení krevního tlaku je velice důležitá jeho vysoká schopnost vázat se na estrogenové receptory ER-ß, protože právě jejich nízká aktivita se výrazně podílí na vzniku systolické i diastolické hypertenze. (39, 56)

Obzvláště efektivně podporuje genistein kardiovaskulární funkce u žen po menopauze. (39)

Potíže související s klimakteriem

Menopauza neboli klimakterium je obdobím, kdy vaječníky ztrácejí svoji funkci, což se projeví nejen ukončením tvorby vajíček, ale i snižováním produkce ženského pohlavního hormonu estrogenu. To se následně projeví nejen řadou nepříjemných pocitů (např. návaly horka), ale i náchylností k řadě onemocnění a potíží, jako je atrofie kůže a s ní související rozvoj vnějších příznaků stárnutí, ale i osteoporóza, nemoci srdce a cév, zhoršení paměti nebo psychické potíže, zejména v podobě deprese a úzkosti. (15-20).

Důležitý je zde přitom fakt, že estrogen má výrazné epigenetické účinky (ostatně jako drtivá většina hormonů v těle) a jeho úbytek se tak projeví zvýšenou intenzitou negativních epigenetických reakcí, které ovlivňují aktivitu důležitých genů v naší DNA, což má za následek i skokové zrychlení stárnutí buněk. S věkem totiž obecně negativních epigenetických změn v našich buňkách přibývá, a právě v době menopauzy jsou tyto procesy urychleny v průměru o 6 %. (20)

Genistein má strukturu podobnou právě estrogenu, váže se na stejné receptory, a proto je schopen přirozený úbytek estrogenu nahradit a snížit tak nejen výskyt typických potíží provázejících menopauzu, jako jsou návaly horka a noční pocení, ale také snížit riziko vzniku nemocí srdce a cév, osteoporózy, poruch paměti úzkosti a dalších potíží. (19)

Kloubní onemocnění

Je známo, že asijská populace (zejména to platí pro Japonce) trpí méně často artrózou, tedy degenerativním onemocněním kloubů projevujícím se zejména úbytkem chrupavky. (21) Jedním z důvodů přitom může být právě konzumace sóji a v ní obsaženého genisteinu.

Genistein totiž pomáhá omezit produkci tzv. cytokinů (zejména TNF-α a IL-1 α a β). Tyto látky přitom nejen podporují zánětlivé procesy, ale mají i přímý vliv na procesy degradace kloubní chrupavky, a dokonce potlačují produkci kolagenu II, což je nejhojněji zastoupená kolagenová molekula v kloubní chrupavce. Důležitá je i schopnost genisteinu epigeneticky potlačovat tvorbu enzymu COX-2, který hraje stěžejní roli při vzniku zánětlivých procesů. Ty přitom způsobují nejen bolestivé stavy (zejména ve vyšších stádiích artrózy), ale podílejí se i na degradaci kloubní chrupavky. (22-24)

V oblasti prevence a léčby artrózy může být genistein obzvláště prospěšný pro ženy v období menopauzy i před ní (pokles tvorby estrogenu totiž začíná již po čtyřicítce). Ukazuje se, že i v chrupavce velkých kloubů se nacházejí estrogenové receptory, které ovlivňují její tvorbu a funkci, a právě v období klimakteria proto u žen dochází ke zhoršení stavu kloubů. (25-27)

Pozitivní výsledky genistein (a také dadzain) prokázal i v případě revmatoidní artritidy, kde snížil jak výskyt symptomů, tak i omezil produkci látek, které souvisejí se vznikem zánětu (IL-6, TNF-α). (13)

Působení proti parazitům

Zajímavou vlastností genisteinu je jeho antihelmintické, tedy protiparazitické působení. U parazitů dokáže narušit glykolýzu (metabolismus sacharidů) a metabolismus vápníku, čímž způsobuje jejich smrt. Velmi efektivní je zejména proti střevním parazitům včetně tasemnic.

Hubnutí

Genistein může být velice prospěšný také pro všechny, kdo se snaží zhubnout. Díky svému epigenetickému působení dokáže měnit aktivitu genů, podle nichž jsou v těle vytvářeny proteiny regulující buněčný cyklus a také proliferaci a apoptózu tukových buněk. Proliferace znamená rychlé množení – pokud ji potlačíme, omezíme možnost těla vytvářet tukové zásoby. Apoptóza neboli programovaná buněčná smrt zralých tukových buněk pak vede k snazšímu hubnutí – tukové buňky totiž začnou samy sebe ničit. (33, 34)

Donedávna se totiž vědci domnívali, že tukové buňky mohou v těle pouze vznikat, nikoliv zanikat, a proto při redukčních kúrách pouze ubývá tuk uvnitř jednotlivých tukových buněk, nikoliv buňky samotné. Nicméně poslední studie prokazují, že tomu tak není, protože i tukové buňky mají schopnost apoptózy. A právě její podpora se tak jeví velmi nadějnou cestou léčby obezity, přičemž genistein patří mezi substance, které v tomto směru působí velmi efektivně. (35, 36)

Některé studie rovněž naznačují, že užívání genisteinu může být velice účinné jako prevence přibírání na váze či podpora hubnutí u žen v období menopauzy. Omezená tvorba estrogenu má totiž za následek i množení tukové tkáně a přibírání na váze. V pokusech na myších, jimž byly chirurgicky odstraněny vaječníky, například vedlo podávání genisteinu ke zvýšení apoptózy o neuvěřitelných 290 %, a zároveň došlo u zkoumaných jedinců k poklesu chuti k jídlu – v průměru zkonzumovali o 14 % méně potravy než kontrolní skupina. (32)

Zajímavé přitom je, že ačkoliv ve většině tkání se genistein přednostně váže na receptory ER-ß, v tukové tkáni upřednostňuje typ ER-α, který se právě zde vyskytuje. Právě to je příčinou jeho vysoké efektivity v podpoře hubnutí žen po menopauze. (55)

Diabetes

Abychom dokázali využít sacharidy přijaté stravou, potřebujeme hormon inzulin, který přeměňuje glukózu z krve na zásobní polysacharid glykogen. Pokud tento proces selže, ať už z důvodu nedostatečné produkce inzulinu, nebo tzv. inzulinové rezistence, hladina glukózy v krvi stoupá, což ohrožuje zdraví řady životně důležitých orgánů. Mluvíme o diabetu neboli cukrovce.

Genistein přitom může pozitivně ovlivnit především první z jmenovaných faktorů, totiž produkci inzulinu. Zároveň chrání β-buňky slinivky, v nichž se inzulin tvoří, snižuje jejich apoptózu (buněčnou smrt) a podporuje proliferaci, tj. množení. To je velice důležité jak v prevenci, tak i v léčbě diabetu 2. typu, pro nějž je úbytek β-buněk charakteristický. Při podávání genisteinu byl zaznamenán i pokles glykémie, tedy hladiny cukru v krvi. I tady přitom platí, že na užívání genisteinu velmi dobře reagují zejména diabetičky po klimakteriu. (37)

Mozkové funkce

Genistein efektivně podporuje mozkové funkce, zejména pak paměť, a brání jejich úbytku ve vyšším věku. (41, 42). Prokázána je i řada jeho účinků, které mohou hrát velice pozitivní roli v prevenci a léčbě Alzheimerovy a Parkinsonovy choroby. Omezuje totiž apoptózu mozkových buněk, chrání je před působením toxinů a zánětlivých procesů a zlepšuje funkci mitochondrií v nervových buňkách (jde o buněčné organely přeměňující živiny na energii). Podle preklinických studií genistein dokonce snižuje výskyt beta-amyloidních plaků, které jsou typickým projevem Alzheimerovy choroby. (43-48)

I v oblasti mozkových funkcí je genistein velice přínosný zvláště pro ženy po menopauze, protože se váže na estrogenové receptory v oblastech mozku zodpovědných za paměť a další kognitivní funkce. (49)

Syndrom polycystických ovarií

Jde o gynekologické onemocnění postihující 5-10 % žen v plodném věku, jehož příčinou je hormonální nerovnováha. Hypofýza při něm vylučuje nadměrné množství luteinizačního hormonu, který je sice nezbytný například pro regulaci menstruačního cyklu. Pokud je ho ale tvořen nadbytek, folikuly vaječníků začnou produkovat mužské pohlavní hormony. To má za následek vznik mužských znaků, jako je hromadění tuku v oblasti břicha, nadměrný růst ochlupení či padání vlasů. Důsledkem může být i neplodnost.

Když bylo v rámci jedné studie podáváno ženám 2x denně 18 mg genisteinu, došlo u nich ke snížení hladiny luteinizačního hormonu, ale také ke snížení hladiny LDL cholesterolu a triglyceridů v krvi, což jsou další nepříjemné projevy tohoto onemocnění. (55)

Děložní leiomyom

Leiomyom je druh myomu (tj. nezhoubného nádoru), který postihuje až 40 % žen v plodném věku. Projevuje se bolestmi břicha, nepravidelnou menstruací a může být i příčinou neplodnosti. Genistein přitom účinně potlačuje jeho růst především potlačením proliferace (rychlého dělení buněk) a podporou apoptózy neboli buněčné smrti. (55)

Pokožka a stárnutí

Pro ženy v menopauze a po ní může genistein díky své schopnosti vázat se na estrogenové receptory představovat i vhodnou cestu ke zmírnění vnějších známek stárnutí, jako jsou vrásky a povolené rysy tváře. V pokusy na myších ukázaly, že když se jim odstraní vaječníky, dojde v jejich pokožce k rychlému nárůstu enzymu elastázy, který následně vyvolá rozklad elastinu – bílkoviny, jejíž vlákna jsou propletena s kolagenem a společně zajišťují elasticitu pleti. Zároveň dochází i k degradaci kolagenu. U pokusných zvířat tak po odstranění vaječníků velice rychle došlo právě k poklesu elasticity kůže – v některých případech již za pouhé tři týdny! Také u mladých žen, u kterých došlo k předčasnému nástupu menopauzy, vědci v rámci studií odhalili zrychlenou degeneraci elastických vláken v pleti. (58)

To ovšem není jediná negativní změna – zároveň dochází i ke zkrácení života kožních buněk a zpomalení jejich obnovy, a to až o 50 %. Pokožka kvůli tomu atrofuje, ztenčuje se, ztrácí schopnost vázat vlhkost, takže je mnohem více suchá. Snižuje se také tvorba cév zásobujících pokožku kyslíkem a živinami, dále produkce melanocytů, takže klesá i ochrana vůči slunečnímu záření, a snižuje se také produkce provitaminu D v pokožce, a to až o 75 %. Genistein přitom dokáže všechny uvedené negativní změny nejen zpomalit, ale do jisté míry i zvrátit. Výhodou je přitom právě jeho schopnost vázat se na receptory ER-ß, které se podílejí například na vzniku a migraci kožních buněk. (58, 59)

Genistein navíc pomáhá chránit kůži před negativními účinky UV záření – snižuje riziko spálení, předčasného stárnutí (zvláště záření UVB totiž uchyluje tvorbu vrásek) a vzniku kožních nádorů v důsledku nadměrné expozice slunečnímu záření. Zajímavé je, že genistein pokožku pozitivně ovlivňuje nejen při vnitřním užívání, ale také při zevní aplikaci. Je totiž rozpustný v tucích, a proto se snadno vstřebává. (60)

Užívání a kontraindikace

Pozitivní efekt užívání genisteinu byl zaznamenán již při poměrně nízkém dávkování. Ve studiích zaměřených a snížení glykemie, kardiovaskulární funkce či mozkové funkce bylo dosahováno pozitivních výsledků při dávkách od 60 do 160 mg sójových izoflavonů. Ve studii zaměřené na snížení glykémie postmenopauzálních žen bylo dosaženo pozitivních účinků dokonce i při denní dávce 54 mg směsi sójových izoflavonů (38, 51).

V rámci studií se přitom obvykle využívá nikoliv samotného genisteinu, ale sójového extraktu obsahujícího směs isoflavonů (byť genistein zde procentuálně převažuje). To samé platí i pro většinu dostupných doplňků stravy. Izolovat samotný genistein je jednak poměrně náročné a jednak to není ani žádoucí. Některé výzkumy totiž naznačují, že genistein dokáže naše tělo lépe využít ve směsi s dadzainem či dalšími izoflavony. Právě kombinace genisteinu a dadzainu je přitom velmi výhodná pro ženy v menopauze. Z dadzainu totiž v těle při jeho metabolismu vzniká látka jménem equol, který je ještě silnějším fytoestrogenem než genistein. Podobná látka, 5-hydroxyequol, může sice vznikat i z genisteinu, k tomu je ale nezbytné, aby ve střevním mikrobiomu byla přítomna bakterie Slackia isoflavonconveres, kterou má ovšem ve svých střevech méně než polovina populace. (37, 54, 55))

Genistein je obecně považován za bezpečný. V rámci tři roky trvajících studií byl zaznamenán jediný nežádoucí účinek – asi 19 % uživatelů hlásilo trávicí obtíže. (50) Není ale vhodný pro děti a nedoporučuje se ani těhotným ženám. Může totiž překonávat placentární bariéru a ovlivňovat tak vývoj plodu. Pokusy na myších například ukázaly, že pokud matka v době těhotenství užívá genistein nebo konzumuje vysoké množství sóji, může to u jejích dětí zvýšit náchylnost k obezitě. (53, 55)

Vhodné kombinace

Z kombinací s jinými doplňky stravy je výhodná například kombinace genistein + EGCG (epigalokatechin galát ze zeleného čaje), protože genistein zvyšuje jeho biologickou dostupnost. (61) Vhodná je také kombinace genisteinu s kurkuminem, protože obě živiny mají synergický efekt, tj. navzájem zvyšují svoji účinnost. (70) Možné jsou ale i další kombinace.

Hubnutí: genistein + EGCG, genistein + resveratrol (62), genistein + resveratrol + quercetin (67)

Nádorová onemocnění: genistein + EGCG (64), genistein + omega-3 (65), genistein + quercetin (68), genistein + curcumin (71), genistein + indol-3-karbinol (72), genistein + granátové jablko (73)

Fibróza jater: genistein + EGCG (+ taurin) (63)

Mozek: genistein + šišák bajkalský (66)

Osteoporóza, menopauza: genistein + omega-3 (69), genistein + D3 + K2 (74), genistein + resveratrol (75)

Cystická fibróza: genistein + kurkumin (70)