Сульфорафан

Воздействие на продолжительность жизни

Механизм воздействия

Омолаживающий механизм воздействия сульфорафана заключается во влиянии на активность протиасомы и уменьшение скопления модифицированных протеинов; уменьшение активности этой системы влияет на старение клеток. 22) Было выявлено, что сульфорафан способен активировать ответ на тепловой шок посредством выборочной гиперэкспрессии HSP27 в концентрации 7,5-10мкм через транслокацию Hsf1, что повышает HSP27. 23) Следует отметить, что нагревание не влияет на активность Nrf2. Активация подгруппы PSMB5 протеасомы 26S сульфорафаном является следствием активации Nrf2, в результате элемента геномного антиоксидантного отклика; является основополагающим механизмом действия сульфорафана. 24) Активность протеасомы, вызванная сульфорафаном, является химотрипсиновой и каспазной, но не трипсиновой, во множественных клеточных линиях без видимого апостоза.25) Поскольку заглушение HSP27 блокирует рост и активность в связи с индукцией HSP27 в лабораторных условиях, 26) именно HSP27 модулирует вызванную сульфорафаном активность протеасомы. Сульфорафан также способен увеличивать стимуляцию митоген-активируемой протеинкиназы (включая внешне-регулируемую киназу и р38),27) что фосфорилирует HSP27, однако данная фосфориляция не способствует активности протеосомы.

Ожирение и излишний вес

Механизмы воздействия

Сульфорафан способен увеличивать выработку глицерина в среде (при расщеплении жиров) в количествах, зависимых от концентрации сульфорафана до 10мкм, одновременно с увеличением гормон-чувствительной липазы, иРНК и CPT1A иРНК, не оказывает эффекта на пирилипин или ATGL иРНК. 28) Сульфорафан обычно ассоциируют с гормон-чувствительной липазой или Ser563, о чем говорит дезактивация АМФ-зависимой киназы посредством фосфорируемого Thr172 и косвенная активация гормон-чувствительной липазы; 29) Выброс глицерина под воздействием сульфорафана сокращается при взаимодействии с активаторами АМФ-зависимой киназы, и фосфорированная АМФ-зависимая киназа сократилась на 20% при 5-10мкм сульфорафана. АМФ-зависимая киназа способна напрямую влиять на выброс глицерина, что приводит к сжиганию жира, однако и ее уменьшение способно воздействовать так же, после увеличения CPT1A, как результат составляющей С (ингибитор АМФ-зависимой киназы). Практическая значимость вышеописанных исследований не подтверждена. Другие исследования выделяют Nrf2, цель сульфорафана, который по природе является антиоксидантным (поскольку активирует элемента геномного антиоксидантного отклика 30)), вовлеченный в процесс регуляции жировых клеток (не исключено, что данные не верны, поскольку они довольно противоречивы). 31) Как их «выключение» так и «включение» уменьшает рост адипоцитов (что может сопровождаться негативными для здоровья последствиями, такими как сопротивляемость организма инсулину). Снижение Nrf2, протеина NAD(P)H: хинон оксидоредуктазы (не путать с NADPH оксидазой, цель спирулина) при увеличении в 10,5 раз и при наличии сульфорафана в дозе 5-20мкм способно уменьшить накопление триглицерида в жировых клетках. 32)Теоретически может использоваться против ожирения, однако эти заявления также не имеют практической подоплеки.

Воздействие на скелетные мышцы

Миостатин

Выступая в роли ингибитора гистондеацетилаза, сульфорафан может подавлять транскрипцию миостатина и подавлять негативный эффект от супрессии миостатина в свиных клетках-сателлитах.33)Однако подобные эффекты на клетках-сателлитах могут не возыметь воздействия, поскольку сульфорафан регулирует TGF-β/Smad, дифференциально сигнализируя, основываясь на состоянии клеток. 34)Вышеизложенные результаты исследований на свиньях говорят о том, что сульфорафан и референтный препарат 5-аза-2′-деоксицитидин подавляют миостатин, а не трихостатин А (еще один ингибитор гистондеацетилазы). Сульфорафан при концентрации в 5, 10 и 15мкм (путем перорального приема) не способствовал увеличению концентрации фоллистатина (натуральный антагонист миостатина), однако было отмечено увеличение Smad7 и Smurf1 иРНК, с предельным содержанием в 5мкм. МикроРНК, увеличившая содержание миостатина, была уменьшена только в miR-29a и miR-29b. В одном из исследований клеток-сателлитов скелетных мышц наблюдалась потеря сигнала о наличии миростатина, причиной чему явилось взаимодействие с гистондеацеталазой сульфарофана или ингибитором Nrf2; практическая актуальность для использования сульфорафана при мышечной гипертонии неизвестна. Интересным является тот факт, что данное исследование показало значительное уменьшение уровней MyoD иРНК при концентрации в 10мкм (концентрации в 5мкм не были оценены) в клетках-сателлитах свиньи, а также уменьшение привязанности к миостатину посредством гипоацетиляции связывающего участка.

22) Stadtman ER. Protein oxidation and aging. Science. (1992)

23) Wu C. Heat shock transcription factors: structure and regulation. Annu Rev Cell Dev Biol. (1995)

24) Dinkova-Kostova AT, et al. Direct evidence that sulfhydryl groups of Keap1 are the sensors regulating induction of phase 2 enzymes that protect against carcinogens and oxidants. Proc Natl Acad Sci U S A. (2002)

25) Kwak MK, et al. Role of increased expression of the proteasome in the protective effects of sulforaphane against hydrogen peroxide-mediated cytotoxicity in murine neuroblastoma cells. Free Radic Biol Med. (2007)

26) Gan N, et al. Sulforaphane activates heat shock response and enhances proteasome activity through up-regulation of Hsp27. J Biol Chem. (2010)

27) Yeh CT, Yen GC. Effect of sulforaphane on metallothionein expression and induction of apoptosis in human hepatoma HepG2 cells. Carcinogenesis. (2005)

28) Lee JH, et al. Sulforaphane induced adipolysis via hormone sensitive lipase activation, regulated by AMPK signaling pathway. Biochem Biophys Res Commun. (2012)

29) Garton AJ, Yeaman SJ. Identification and role of the basal phosphorylation site on hormone-sensitive lipase. Eur J Biochem. (1990)

30) Identification of a novel Nrf2-regulated antioxidant response element (ARE) in the mouse NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 gene: reassessment of the ARE consensus sequence

31) Vomhof-Dekrey EE, Picklo MJ Sr. The Nrf2-antioxidant response element pathway: a target for regulating energy metabolism. J Nutr Biochem. (2012)

32) Vomhof-DeKrey EE, Picklo MJ. NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 activity reduces hypertrophy in 3T3-L1 adipocytes. Free Radic Biol Med. (2012)

33) Fan H, et al. Sulforaphane causes a major epigenetic repression of myostatin in porcine satellite cells. Epigenetics. (2012)

34) Kaminski BM, et al. Isothiocyanate sulforaphane inhibits protooncogenic ornithine decarboxylase activity in colorectal cancer cells via induction of the TGF-β/Smad signaling pathway. Mol Nutr Food Res. (2010)