Хмель и эстрогены.

Эстрогенную активность хмеля исследовали методом Аллена-Дойзи на кастрированных мышах и инфантильных крысах. У крыс экстракт хмеля вызывает появление эструса или проэструса. Активность 1 кг сухого хмеля, экстрагированного водой, составила 1000 мышиных единиц (равно 100 мг эстрона), что в 10 раз меньше, чем у солодки. Наиболее активной оказалась фенольная фракция хмеля, обладающая эстрогенной активностью, равной 25000 мышиных единиц (на 1 кг сухого хмеля). Фенольная фракция в дозе 10 – 30 мг на мышь и 20 - 40 мг на крысу вызывала эстрогенный эффект у 80% животных. В гениталиях обнаруживались изменения, характерные для эстрогенного действия: влагалище было заполнено студенистой жидкостью, рога матки утолщены, масса гениталий подопытных животных была в 2,7 раза выше, чем у контрольных животных.

Liu J. и соавт. изучали эстрогенную активность 8 растений, наиболее часто используемых в лечении менопаузальной симптоматики. Метанольные экстракты красного клевера (Trifolium pratense L.), прутняка (Vitex agnus-castus L.) и хмеля (Humulus lupulus L.) показали выраженную способность конкурентно связываться с ERalpha и ERbeta. На культуре Ishikawa (эндометриальные клетки) красный клевер и хмель продемонстрировали эстрогенную активность, как показала индукция активности щелочной фосфатазы (AP) и апрегуляция мРНК рецептора к прогестерону (PR). Прутняк также стимулировал экспрессию PR, но индукции активности AP не наблюдалось. В клетках рака молочной железы S30, pS2 (презенелин-2), другой эстроген-индуцибельный ген, оказался простимулированным в присутствии красного клевера, хмеля и прутняка [5].

Overk CR, и соавт. По причине того, что заместительная гормонотерапия ассоциируется с риском развития рака молочной железы и эндометрия, весьма актуальным является поиск средств альтернативного лечения менопаузальных расстройств. Соплодия хмеля (Humulus lupulus L.) содержат пренилфлаванон, 8-пренилнарингенин (8-PN), основной эстрогеновый конституент, что было подтверждено с использованием масс-спектрометрического скрининга лигандов эстрогеновых рецепторов. Экстракты хмеля и красного клевера и их отдельных веществ, включая 8-PN, 6-пренилнарингенин (6-PN), изоксантохумол (IX) и ксантохумол (XN) из хмеля, а также дайдзеин, формононетин, биоханин A и генистеин из клевера сравнивались с использованием разных методик, ориентированных на эстрогены. Доза IC50 связывания с ЭР – альфа и бета была 15 и 27 мкг/мл, соответственно, для хмеля и 18.0 и 2.0 мкг/мл, соответственно, для экстракта красного клевера. Оба экстракта, генистеин и 8-PN активировали эстроген-отвественный элемент (ERE) в клетках Ishikawa, тогда как экстракты, биоханин A, генистеин и 8-PN отчетливо индуцировали ERE-люциферазную экспрессию в клетках MCF-7. Экстракты хмеля и красного клевера, так же как и 8-PN апрегулировали мРНК прогестероновых рецепторов (PR) в клетках Ishikawa. В клетках MCF-7 мРНК прогестероновых рецепторов была апрегулирована экстрактами, биоханином A, генистеином, 8-PN и IX. Два экстракта имели EC50 в дозе 1.1 и 1.9 мкг/мл, соответственно, по индукции щелочной фосфатазы. ERE-люциферазная индукция в клетках Ishikawa и MCF-7 экстрактами хмеля и красного клевера и их конституентами [8].

Izzo G, Soder O, Svechnikov K. 8-пренилнарингенин и изоксантохумол, пренилфлавоноиды, обнаруженные в хмеле (Humulus lupulus, Cannabaceae), который традиционно добавляется в пиво для придания ему вкуса и горечи. Как ранее докалдывалось, эти флавоноиды могут вызывать эндокринные нарушения. Исследовалось влияние 8-пренилнарингенина и изоксантохумола на стероидогенез, активированный человеческим хорионическим гонадотропином (hCG) в первичной культуре клеток Лейдига крысы на различных стадиях развития. В данном исследовании впервые продемонстрировано, что пренилфлавоноиды 8-пренилнарингенин и изоксантохумол вызывают комплексный эффект на стероидогенез в клетках Лейдига. Данные вещества подавляли hCG-стимулированную продукцию андрогенов клетками Лейдига на всех стадиях их развития, процесс, ассоциированный со снижением способности клеток продуцировать цАМФ. Однако, эти похожие вещества апрегулировали hCG-актвированную StAR экспрессию в клетках-предшественниках (PLC) и незрелых (ILC), но не во взрослых типах клеток Лейдига (ALC). 8-пренилнарингенин и изоксантохумол были неспособны подавлять продукцию андрогенов, активированную экзогенной цАМФ, (Bu)(2) цАМФ, в ALC и ILC, но синергично стимулированный андрогенез в PLC. Полученные данные означают, что 8-пренилнарингенин и изоксантохумол воздействуют на цАМФ-зависимый внутриклеточный транспорт холестерина в митохондрии [4].

Milligan SR, и соавт.Женские цветки хмеля длительное время используются в качестве консервирующего и вкусового ингредиента пива, но они также используются в разные средства для увеличения молочных желез Исследовалась относительная эстрогенная, андрогенная и прогестогенная активность известных фитоэстрогенов, 8-пренилнарингенина и структурно связанных флавоноидов хмеля. 6-пренилнарингенин, 6,8-дипренилнарингенин и 8-геранилнарингенин проявили некоторую эстрогенность, но их сила была ниже 1% от активности 8-пренилнарингенина. 8-пренилнарингенин жестко конкурирует с 17бета-эстрадиолом за связь с обоими типами эстрогеновых рецепторов. Никакие из веществ (ксантохумол, изоксантохумол, 8-пренил-нарингенин, 6-пренилнарингенин, 3'-геранилхалконарингенин, 6-геранилнарингенин, 8-геранилнарингенин, 4'-O:-метил-3'-пренилхалконарингенин и 6,8-дипренилнарингенин) ни полифенольный экстракт хмеля не проявили ни прогестагенной, ни андрогенной активности. Эти результаты показывают, что эндокринные свойства хмеля и его продуктов связаны с высокой эстрогенной активностью 8-пренилнарингенина [6].

Monteiro R, и соавт. Изучалось действие пренилфлавоноидов хмеля ксантохумола, изоксантохумола и 8-пренилнарингенина на активность и экспрессию фермента ароматазы (эстрогенсинтазы). Исследовался эффект различных типов пива, содержащего эти прениловые флавоноиды. Активность ароматазы определялась по высвобождению тритиевой воды в ходе превращения [(3)H]андростендиона в эстрон. Экспрессия ароматазы определялась на ПЦР. Данное исследование проводилось в линии клеток хорионкарциномы JAR. Исследуемые пренилфлавоноиды были способны подавлять синтез эстрогенов, была определена IC(50), не было обнаружено эффекта по отношению к экспрессии ароматазы. Лагер, безалкогольное пиво, крепкое пиво и крепкое пиво богатое ксантохумолом (200 мкл/мл) отчетливо снижали активность ароматазы. В заключение, пренилфлавоноиды были способны модулировать активность ароматазы, понижать синтез эстрогенов, что возможно имеет смысл использовать в профилактике эстроген-зависимых заболеваний [7].

Немногочисленные экспериментальные исследования не обнаружили у хмеля существенного влияния на уровни андрогенов у лабораторных животных, что невыгодно отличает хмель от солодки.

Хмель и рак предстательной железы.

Известно, что хмель применяется в народной медицине для лечения рака печени. Прочно укоренившееся представление о том, что эстрогены и их синтетические аналоги обладают выраженной гепатотоксичностью, имеет под собой веские и бесспорные основания. Что же это, противоречие или еще один парадокс применения лекарственных растений? Эстрогенопозитивное действие хмеля, как и гепатопротективное можно считать доказанными. Точно с таким же феноменом мы сталкиваемся на примере солодки, только в еще более гипертрофированном варианте. Мало того, что солодка в 10 раз более активна, чем хмель, как эстроген, так она еще и самое часто применяемое растение в составе печеночных сборов, применяемых в восточной медицине. Продолжая цепь аналогий между этими растениями, можно ожидать наличия у хмеля прямой противоопухолевой активности в отношении рака предстательной железы. Что говорит об этом эксперимент?

Известно, что промоция апоптоза в раковых клетках потенциально может привести к регрессу и улучшить прогноз гормонорефрактерного рака предстательной железы. Как показали Deeb D и соавт., ксантохумол (XN), прениловое производное халкона, полученного из хмеля, продемонстрировал сильную противоопухолевую активность в отношении различных типов раковых клеток. В данном исследовании изучались эффект подавления роста и апоптоз-индуцирующая активность XN в отношении гормоночувствительных и гормонорефрактерных линий клеток рака простаты человека. Исследование клеточной индекса роста/жизнеспособности (MTS) показало, что клетки рака предстательной железы высокочувствительны к XN в концентрации 20-40 ?M. Основным путем гибели злокачественных клеток был апоптоз, развивавшийся, как это было показано, за счет связывания аннексина V-FITC, расщепление PARP-1, активации прокапсаз -3, -8 и -9, митохондриальной деполяризации и высвобождения цитохрома С из митохондрий. Индукция апоптоза ксантохумолом была связана с подавлением сигнальных белков Akt, NF-?B и mTOR, а также NF-?B-регулируемого антиапоптотического Bcl-2 и сурвайвина. Эти данные подтверждают необходимость изучения ксантохумола в качестве средства лечения гормонрефрактерного метастатического рака предстательной железы [2].

Ксантохумол (X), изоксантохумол (IX), 8-пренилнарингенин (8PN) и 6-пренилнарингенин (6PN), прениловые флавоноиды хмеля (Humulus lupulus L.) были изучены Delmulle L и соавт. на цитотоксичность и механизм, благодаря которому они вызывают клеточную гибель в ходе инкубации с клеточными линиями рака предстательной железы PC-3 и DU145. Все вещества вызывали клеточную гибель в отсутствии активации капсазы-3 и типичных апоптотических морфологических функций. Основной панкапсазный ингибитор zVAD-fmk не мог предотвратить данный вид клеточной гибели. Кроме того наблюдалось формирование вакуолей в клетках PC-3, обработанных IX и 6PN, а также в клетках DU145, обработанных IX, 8PN и 6PN, что может означать индукцию аутофагии и последующую клеточную гибель. Результаты показывают, что прениловые флавоноиды хмеля (IX, 8PN, 6PN), но не пренилхалконы (X), индуцируют капсаза-независимые формы клеточной гибели, вероятно за счет аутофагии. Таким образом, IX, 8PN и 6PN являются возможными кандидатами для дальнейшей разработки средств лечения рака простаты [3].

Целью исследования Colgate EC и соавт. явилось изучение противоопухолевых эффектов ксантохумола (XN), основного пренилового флавоноида хмеля, в отношении рака предстательной железы и доброкачественной гиперплазии простаты. Линии клеток BPH-1 и PC3 использовались в эксперименте для воспроизведения ДГПЖ и рака простаты. В обоих случаях (BPH-1 и PC3 клетки) XN и продукт его окисления XAL снижали жизнеспособность клеток в зависимости от дозы (2,5-20 мкM), что было зафиксировано на MTT, и приводило к возрастанию уровня клеток, находящихся в раннем и позднем апоптозе, что в свою очередь оценивалось по аннексину V и определению мультикапсаз. Воздействие XN и его окисленным производным также приводило к изменениям в клеточном цикле в обеих клеточных линиях, в виде повышения пика G1 после 48 часов обработки. Вестерн-блоттинг подтвердил активацию проапоптотических белков Bax и p53. XN и его производное явились причиной снижения активности NFkappaB. Вывод: XN и его окисленное производное XAL могут послужить потенциальным средством для хемопрофилактики гиперплазии и канцерогенеза простаты. Эффект связан с активацией апоптоза и угнетением NFkappaB в клеточной линии BPH-1 [1].

Таким образом, мы обнаруживаем экспериментальное подтверждение противоопухолевого эффекта хмеля при раке предстательной железы. Для этого задействуются, как минимум, два механизма: индукция апоптоза опухолевых клеток и воздействие на эстрогеновые рецепторы.

Проказы хмеля и солода.

И еще немного, что называется, на закуску. Разумеется, нас не мог не заинтересовать вопрос: каким образом влияет (и влияет ли) употребление пива, напитка, содержащего изрядную долю хмеля, на риск развития рака простаты. Вопрос, что называется, отнюдь не праздный. С одной стороны, пиво относится к напиткам массового употребления, и если какое-либо влияние имеется, то оно касается огромного числа людей во всем мире, что не может не отражаться на экономической, социальной, демографической ситуации во многих странах. С другой стороны, известно, что регулярное употребление пива, содержащего хмель, оказывает на организм мужчины отчетливое негативное эстрогеноподобное действие. Логично было понадеяться, что худа без добра не бывает, и хмель окажет свое онкопрофилактирующее действие. Так, что же происходит на самом деле?
Zhihong Gong, Alan R. Kristal, и соавт. провели исследование, в котором случайно отобранным мужчинам 55 лет и старше с нормальным ректальным исследование простаты и ПСА ниже 3 нг/мл в течение 7 лет давали финастерид в дозе 5 мг/день (ингибитор 5-альфа-редуктазы) или плацебо. Изучалась зависимость частоты возникновения рака предстательной железы в зависимости от типа, частоты и количества употребляемых спиртных напитков. В исследовании участвовало 18880 мужчин. Спустя семь лет на заключительном обследовании мужчинам, у которых обнаруживалось изменение характера простаты при пальцевом ректальном исследовании и повышение ПСА выше 4 нг/мл делали пункционную биопсию железы. Если обнаруживалась аденокрацинома, то все случаи распределялись на две группы – высокоинвазивный рак (сумма Глиссона = 7-10) и низкоинвазивный рак (сумма Глиссона = 2-6)

Употребление пива в больших количествах (в пересчете на чистый алкоголь 50 и более г в день, что примерно равно 1-1,5 л, не менее 5 дней в неделю) приводит к отчетливому существенному повышению риска высокоинвазивного рака простаты в обеих группах (около 189%). В группе плацебо злоупотребление вином связывалось с 79% возрастанием риска низкодифференцированного рака простаты (P=0.03), тогда как в группе получавшей финастерид злоупотребление пивом приводило к возрастанию риска развития того же типа рака на 103% (P<0.0001) [9].

Таким образом, надежда любителей пива на то, что хотя бы в плане профилактики доброкачественной гиперплазии и аденокарциномы простаты пиво окажется полезным, с треском провалилась.

Литература

1. Colgate EC, Miranda CL, Stevens JF, Bray TM, Ho E. Xanthohumol, a prenylflavonoid derived from hops induces apoptosis and inhibits NF-kappaB activation in prostate epithelial cells. Cancer Lett. 2007 Feb 8;246(1-2):201-9.
2. Deeb D, Gao X, Jiang H, Arbab AS, Dulchavsky SA, Gautam SC. Growth inhibitory and apoptosis-inducing effects of xanthohumol, a prenylated chalone present in hops, in human prostate cancer cells. Anticancer Res. 2010 Sep;30(9):3333-9.
3. Delmulle L, Vanden Berghe T, Keukeleire DD, Vandenabeele P. Treatment of PC-3 and DU145 prostate cancer cells by prenylflavonoids from hop (Humulus lupulus L.) induces a caspase-independent form of cell death. Phytother Res. 2008 Feb;22(2):197-203.
4. Izzo G, Soder O, Svechnikov K. The prenylflavonoid phytoestrogens 8-prenylnaringenin and isoxanthohumol diferentially suppress steroidogenesis in rat Leydig cells in ontogenesis. J Appl Toxicol. 2010 Nov 9. doi: 10.1002/jat.1602.
5. Liu J, Burdette JE, Xu H, Gu C, van Breemen RB, Bhat KP, Booth N, Constantinou AI, Pezzuto JM, Fong HH, Farnsworth NR, Bolton JL. Evaluation of estrogenic activity of plant extracts for the potential treatment of menopausal symptoms. J Agric Food Chem. 2001 May;49(5):2472-9.
6. Milligan SR, Kalita JC, Pocock V, Van De Kauter V, Stevens JF, Deinzer ML, Rong H, De Keukeleire D. The endocrine activities of 8-prenylnaringenin and related hop (Humulus lupulus L.) flavonoids. J Clin Endocrinol Metab. 2000 Dec;85(12):4912-5.
7. Monteiro R, Becker H, Azevedo I, Calhau C. Effect of hop (Humulus lupulus L.) flavonoids on aromatase (estrogen synthase) activity. J Agric Food Chem. 2006 Apr 19;54(8):2938-43.
8. Overk CR, Yao P, Chadwick LR, Nikolic D, Sun Y, Cuendet MA, Deng Y, Hedayat AS, Pauli GF, Farnsworth NR, van Breemen RB, Bolton JL.Comparison of the in vitro estrogenic activities of compounds from hops (Humulus lupulus) and red clover (Trifolium pratense). J Agric Food Chem. 2005 Aug 10;53(16):6246-53.
9. Zhihong Gong, Alan R. Kristal, Jeannette M. Schenk M.S. Catherine M. Tangen, Phyllis J. Goodman, Ian M. Thompson Alcohol Consumption, Finasteride and Prostate Cancer Risk: Results from the Prostate Cancer Prevention Trial. - Cancer. 2009 August 15; 115(16): 3661–3669.