Глюкозинолаты как потенциальные факторы защиты репродуктивной системы женщины (обзор)

Актуальность. В структуре патологии женской репродуктивной системы гиперпластические заболевания находятся на втором месте после инфекционных, а по тяжести последствий занимают первое место. Известно, что отдельные фитонутриенты обладают хемопротекторным действием в отношении органов репродуктивной системы.

Цель обзора. Оценить потенциальный защитный эффект глюкозинолатов и их производных, выделенных из крестоцветных растений, на репродуктивные органы женщины.

Материалы и методы. Проведен системный обзор литературных данных из PubMED, MEDLINE, КиберЛенинка и т. д.

Результаты и обсуждение. Заключение. Обзор показал высокий хемопротекторный потенциал глюкозинолатов в коррекции гиперпластических и пролиферативных заболеваний репродуктивной системы женщин. Производные глюкозинолатов индол-3-карбинол (И3К), дииндолилметан (ДИМ) и сульфорафан являются перспективными природными соединениями в отношении профилактики различных опухолевых заболеваний. Требуются дальнейшие исследования по выбору эффективной дозы активных соединений, комбинаций и рекомендаций по практическому применению.

1. Трубникова Л. И., Баратюк Н. Ю., Вознесенская Н. В., Албутова М. Л. Использование индол-3-карбинола в комплексной прегравидарной подготовке женщин с гиперпластическими процессами репродуктивных органов и молочных желез // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Медицина, 2009;6:76–84. https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-indol-3-karbinola-v-kompleksnoypregravidarnoy-podgotovke-zhenschin-s-giperplasticheskimi-protsessami-reproduktivnyy

2. Farvid MS, Chen WY, Rosner BA, Tamimi RM, Willett WC, Eliassen AH. Fruit and vegetable consumption and breast cancer incidence: Repeated measures over 30 years of follow-up. Int J. Cancer. 2019 Apr 1;144(7):1496–1510. doi: 10.1002/ijc.31653

3. Mokbel K, Mokbel K. Chemoprevention of Breast Cancer With Vitamins and Micronutrients: A Concise Review. In Vivo. 2019 Jul-Aug;33(4):983–997. doi: 10.21873/invivo.11568

4. Steinbrecher A, Linseisen J. Dietary intake of individual glucosinolates in participants of the EPIC-Heidelberg cohort study. Ann Nutr. Metab. 2009;54(2):87–96. doi 10.1159/000209266

5. Методические рекомендации МР 2.3.1.0253–21 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека – Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 22.07.2021. https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=18979

6. Agudo A, Ibáñez R, Amiano P, Ardanaz E, Barricarte A, Berenguer A, Dolores Chirlaque M, Dorronsoro M, Jakszyn P, Larrañaga N, Martinez C, Navarro C, Pera G, Quirós JR, Sanchéz MJ, Tormo MJ, González CA. Consumption of cruciferous vegetables and glucosinolates in a Spanish adult population. Eur. J. Clin. Nutr. 2008 Mar;62(3):324–31. doi: 10.1038/sj.ejcn.1602750

7. Денисова Е. Л., Королев А. А., Никитенко Е. И., Кирпиченкова Е. В., Фетисов Р. Н., Козлов В. В., Онищенко Г. Г. Гигиеническая оценка содержания индолов в рационе студентов медицинского университета // Вопр. питания. 2018. Т. 87, № 6. С. 22–27. doi: 10.24411/0042–8833–2018–10063 https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30763487/

8. Reed GA, Arneson DW, Putnam WC, Smith HJ, Gray JC, Sullivan DK, Mayo MS, Crowell JA, Hurwitz A. Single-dose and multiple-dose administration of indole-3-carbinol to women: pharmacokinetics based on 3,3’-diindolylmethane. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2006 Dec;15(12):2477–81. doi: 10.1158/1055–9965.EPI-06–0396

9. Zhang Y, Talalay P. Mechanism of differential potencies of isothiocyanates as inducers of anticarcinogenic Phase 2 enzymes. Cancer Res. 1998 Oct 15;58(20):4632–9.

10. Zhang Y, Callaway EC. High cellular accumulation of sulphoraphane, a dietary anticarcinogen, is followed by rapid transporter-mediated export as a glutathione conjugate. Biochem. J. 2002 May 15;364(Pt 1):301–7. doi: 10.1042/bj3640301

11. Опыт применения индинола при папилломавирусной инфекции: сб. статей. – М., 2011. – 50 с. https://indinol.ru/assets/files/Sbornik_VPH_A4_out.pdf

12. Szaefer H, Licznerska B, Krajka-Kuźniak V, Bartoszek A, Baer-Dubowska W. Modulation of CYP1A1, CYP1A2 and CYP1B 1 expression by cabbage juices and indoles in human breast cell lines. Nutr. Cancer. 2012 Aug;64(6):879–88. doi: 10.1080/01635581.2012.690928

13. Zhang F, Chen Y, Pisha E, Shen L, Xiong Y, van Breemen RB, Bolton JL. The major metabolite of equilin, 4-hydroxyequilin, autoxidizes to an o-quinone which isomerizes to the potent cytotoxin 4-hydroxyequilenin-o-quinone. Chem. Res. Toxicol. 1999 Feb;12(2):204–13. doi: 10.1021/tx980217v

14. Katz E, Nisani S, Chamovitz DA. Indole-3-carbinol: a plant hormone combatting cancer. F1000Res. 2018 Jun 1;7: F1000 Faculty Rev-689. doi: 10.12688/f1000research.14127.1

15. Бердникова Н. Г., Фартух Д. А., Иванова В. Н., Сорокин В. Г. Новые клинико-фармакологические подходы к лечению эпидермальных проявлений папилломавирусной инфекции. Биомедицина. 2010;1:56–68. https://cyberleninka.ru/article/n/novye-kliniko-farmakologicheskie-podhody-k-lecheniyu-epidermalnyh-proyavleniypapillomavirusnoy-infektsii/viewer

16. Wang TT, Milner MJ, Milner JA, Kim YS. Estrogen receptor alpha as a target for indole-3-carbinol. J. Nutr. Biochem. 2006 Oct;17(10):659–64. doi: 10.1016/j.jnutbio.2005.10.012

17. Ashok BT, Chen YG, Liu X, Garikapaty VP, Seplowitz R, Tschorn J, Roy K, Mittelman A, Tiwari RK. Multiple molecular targets of indole-3-carbinol, a chemopreventive anti-estrogen in breast cancer. Eur. J. Cancer. Prev. 2002 Aug;11 Suppl 2: S 86–93.

18. Meng Q, Yuan F, Goldberg ID, Rosen EM, Auborn K, Fan S. Indole-3-carbinol is a negative regulator of estrogen receptor-alpha signaling in human tumor cells. J. Nutr. 2000 Dec;130(12):2927–31. doi: 10.1093/jn/130.12.2927

19. Meng Q, Qi M, Chen DZ, Yuan R, Goldberg ID, Rosen EM, Auborn K, Fan S. Suppression of breast cancer invasion and migration by indole-3-carbinol: associated with up-regulation of BRCA1 and E-cadherin/catenin complexes. J. Mol. Med. (Berl). 2000;78(3):155–65. doi: 10.1007/s001090000088

20. Riby JE, Feng C, Chang YC, Schaldach CM, Firestone GL, Bjeldanes LF. The major cyclic trimeric product of indole-3-carbinol is a strong agonist of the estrogen receptor signaling pathway. Biochemistry. 2000 Feb 8;39(5):910–8. doi: 10.1021/bi9919706

21. Zhang X, Malejka-Giganti D. Effects of treatment of rats with indole-3-carbinol on apoptosis in the mammary gland and mammary adenocarcinomas. Anticancer Res. 2003 May-Jun;23(3B):2473–9.

22. Rogan EG. The natural chemopreventive compound indole-3-carbinol: state of the science. In vivo. 2006 Mar-Apr;20(2):221–8.

23. Przystupski D, Niemczura MJ, Górska A, Supplitt S, Kotowski K, Wawryka P, Rozborska P, Woźniak K, Michel O, Kiełbik A, Bartosik W, Saczko J, Kulbacka J. In Search of Panacea-Review of Recent Studies Concerning Nature-Derived Anticancer Agents. Nutrients. 2019 Jun 25;11(6):1426. doi: 10.3390/nu11061426

24. Maruthanila VL, Poornima J, Mirunalini S. Attenuation of Carcinogenesis and the Mechanism Underlying by the Influence of Indole-3-carbinol and Its Metabolite 3,3’-Diindolylmethane: A Therapeutic Marvel. Adv Pharmacol. Sci. 2014;2014:832161. doi: 10.1155/2014/832161

25. Li Y, Vandenboom TG 2nd, Wang Z, Kong D, Ali S, Philip PA, Sarkar FH. miR-146a suppresses invasion of pancreatic cancer cells. Cancer Res. 2010 Feb 15;70(4):1486–95. doi: 10.1158/0008–5472.CAN-09–2792

26. Melkamu T, Zhang X, Tan J, Zeng Y, Kassie F. Alteration of microRNA expression in vinyl carbamate-induced mouse lung tumors and modulation by the chemopreventive agent indole-3-carbinol. Carcinogenesis. 2010 Feb;31(2):252–8. doi: 10.1093/carcin/bgp208

27. Kolm RH, Danielson UH, Zhang Y, Talalay P, Mannervik B. Isothiocyanates as substrates for human glutathione transferases: structure-activity studies. Biochem J. 1995 Oct 15;311 (Pt 2)(Pt 2):453–9. doi: 10.1042/bj3110453.

28. Heiss E, Herhaus C, Klimo K, Bartsch H, Gerhäuser C. Nuclear factor kappa B is a molecular target for sulforaphane-mediated anti-inflammatory mechanisms. J. Biol. Chem. 2001 Aug 24;276(34):32008–15. doi: 10.1074/jbc.M104794200

29. Williams DE. Indoles Derived From Glucobrassicin: Cancer Chemoprevention by Indole-3-Carbinol and 3,3’-Diindolylmethane. Front. Nutr. 2021 Oct 1;8:734334. doi: 10.3389/fnut.2021.734334

30. Sarkar FH, Li Y. Indole-3-carbinol and prostate cancer. J Nutr. 2004 Dec;134(12 Suppl): 3493S-3498S. doi: 10.1093/jn/134.12.3493S

31. Fuentes F, Paredes-Gonzalez X, Kong AN. Dietary Glucosinolates Sulforaphane, Phenethyl Isothiocyanate, Indole-3-Carbinol/3,3’-Diindolylmethane: Anti-Oxidative Stress/Inflammation, Nrf2, Epigenetics/Epigenomics and In Vivo Cancer Chemopreventive Efficacy. Curr Pharmacol Rep. 2015 May;1(3):179–196. doi: 10.1007/s40495–015–0017-y

32. Terry P, Wolk A, Persson I, Magnusson C. Brassica vegetables and breast cancer risk. JAMA. 2001 Jun 20;285(23):2975–7. doi: 10.1001/jama.285.23.2975

33. Lam TK, Gallicchio L, Lindsley K, Shiels M, Hammond E, Tao XG, Chen L, Robinson KA, Caulfield LE, Herman JG, Guallar E, Alberg AJ. Cruciferous vegetable consumption and lung cancer risk: a systematic review. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2009 Jan;18(1):184–95. doi: 10.1158/1055–9965.EPI-08–0710

34. Liu B, Mao Q, Cao M, Xie L. Cruciferous vegetables intake and risk of prostate cancer: a meta-analysis. Int J. Urol. 2012 Feb;19(2):134–41. doi: 10.1111/j.1442–2042.2011.02906.x

35. Liu B, Mao Q, Lin Y, Zhou F, Xie L. The association of cruciferous vegetables intake and risk of bladder cancer: a meta-analysis. World J. Urol. 2013 Feb;31(1):127–33. Doi: 10.1007/s00345–012–0850–0

36. Wu QJ, Yang Y, Vogtmann E, Wang J, Han LH, Li HL, Xiang YB. Cruciferous vegetables intake and the risk of colorectal cancer: a meta-analysis of observational studies. Ann Oncol. 2013 Apr;24(4):1079–87. doi: 10.1093/annonc/mds601

37. Wu QJ, Yang Y, Wang J, Han LH, Xiang YB. Cruciferous vegetable consumption and gastric cancer risk: a meta-analysis of epidemiological studies. Cancer. Sci. 2013 Aug;104(8):1067–73. doi: 10.1111/cas.12195

38. Wu QJ, Xie L, Zheng W, Vogtmann E, Li HL, Yang G, Ji BT, Gao YT, Shu XO, Xiang YB. Cruciferous vegetables consumption and the risk of female lung cancer: a prospective study and a meta-analysis. Ann Oncol. 2013 Jul;24(7):1918–1924. doi: 10.1093/annonc/mdt119

39. Zhao J, Zhao L. Cruciferous vegetables intake is associated with lower risk of renal cell carcinoma: evidence from a meta-analysis of observational studies. PLoS One. 2013 Oct 28;8(10): e75732. doi: 10.1371/journal.pone.0075732

40. Li LY, Luo Y, Lu MD, Xu XW, Lin HD, Zheng ZQ. Cruciferous vegetable consumption and the risk of pancreatic cancer: a meta-analysis. World J. Surg. Oncol. 2015 Feb 12;13:44. doi: 10.1186/s12957–015–0454–4

41. Xu C, Zeng XT, Liu TZ, Zhang C, Yang ZH, Li S, Chen XY. Fruits and vegetables intake and risk of bladder cancer: a PRISMA-compliant systematic review and dose-response meta-analysis of prospective cohort studies. Medicine (Baltimore). 2015 May;94(17): e759. doi: 10.1097/MD.0000000000000759

42. Liu X, Lv K. Cruciferous vegetables intake is inversely associated with risk of breast cancer: a meta-analysis. Breast. 2013 Jun;22(3):309–13. doi: 10.1016/j.breast.2012.07.013

43. Hu J, Hu Y, Hu Y, Zheng S. Intake of cruciferous vegetables is associated with reduced risk of ovarian cancer: a meta-analysis. Asia Pac. J. Clin. Nutr. 2015;24(1):101–9. doi: 10.6133/apjcn.2015.24.1.22

44. Bandera EV, Kushi LH, Moore DF, Gifkins DM, McCullough ML. Fruits and vegetables and endometrial cancer risk: a systematic literature review and meta-analysis. Nutr. Cancer. 2007;58(1):6–21. doi: 10.1080/01635580701307929

45. Kojima T, Tanaka T, Mori H. Chemoprevention of spontaneous endometrial cancer in female Donryu rats by dietary indole-3-carbinol. Cancer Res. 1994 Mar 15;54(6):1446–9.

46. Michnovicz JJ, Adlercreutz H, Bradlow HL. Changes in levels of urinary estrogen metabolites after oral indole-3-carbinol treatment in humans. J. Natl. Cancer. Inst. 1997 May 21;89(10):718–23. doi: 10.1093/jnci/89.10.718

47. Wong GY, Bradlow L, Sepkovic D, Mehl S, Mailman J, Osborne MP. Dose-ranging study of indole-3-carbinol for breast cancer prevention. J. Cell. Biochem. Suppl. 1997;28–29:111–6. doi: 10.1002/(sici)1097–4644(1997)28/29+<111::aid-jcb12>3.0.co;2-k

48. Reed GA, Peterson KS, Smith HJ, Gray JC, Sullivan DK, Mayo MS, Crowell JA, Hurwitz A. A phase I study of indole-3-carbinol in women: tolerability and effects. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2005 Aug;14(8):1953–60. doi: 10.1158/1055–9965.EPI-05–0121

49. Thomson CA, Chow HHS, Wertheim BC, Roe DJ, Stopeck A, Maskarinec G, Altbach M, Chalasani P, Huang C, Strom MB, Galons JP, Thompson PA. A randomized, placebo-controlled trial of diindolylmethane for breast cancer biomarker modulation in patients taking tamoxifen. Breast. Cancer. Res. Treat. 2017 Aug;165(1):97–107. Doi: 10.1007/s10549–017–4292–7

50. Hwang C, Sethi S, Heilbrun LK, Gupta NS, Chitale DA, Sakr WA, Menon M, Peabody JO, Smith DW, Sarkar FH, Heath EI. Anti-androgenic activity of absorption-enhanced 3, 3’-diindolylmethane in prostatectomy patients. Am. J. Transl. Res. 2016 Jan 15;8(1):166–76.

51. Bell MC, Crowley-Nowick P, Bradlow HL, Sepkovic DW, Schmidt-Grimminger D, Howell P, Mayeaux EJ, Tucker A, Turbat-Herrera EA, Mathis JM. Placebo-controlled trial of indole‑3-carbinol in the treatment of CIN. Gynecol. Oncol. 2000 Aug;78(2):123–9. Doi: 10.1006/gyno.2000.5847

52. Ashrafian L, Sukhikh G, Kiselev V, Paltsev M, Drukh V, Kuznetsov I, Muyzhnek E, Apolikhina I, Andrianova E. Double-blind randomized placebo-controlled multicenter clinical trial (phase IIa) on diindolylmethane’s efficacy and safety in the treatment of CIN: implications for cervical cancer prevention. EPMA J. 2015 Dec 21;6:25. doi: 10.1186/s13167–015–0048–9

53. Naik R, Nixon S, Lopes A, Godfrey K, Hatem MH, Monaghan JM. A randomized phase II trial of indole-3-carbinol in the treatment of vulvar intraepithelial neoplasia. Int J. Gynecol. Cancer. 2006 Mar-Apr;16(2):786–90. doi: 10.1111/j.1525–1438.2006.00386.x

54. Филатов А. С., Усманова Т. Э. Профилактика послеоперационных рецидивов фиброаденом молочной железы // Research’n Practical Medicine Journal. 2016; Спецвыпуск: 174. https://cyberleninka.ru/article/n/profilaktika-posleoperatsionnyhretsidivov-fibroadenom-molochnoy-zhelezy/viewer

55. Кадесникова Ю. А., Петров И. А., Окороков А. О., Тихоновская О. А., Петрова М. С. Роль препарата, содержащего индол-3-карбинол, в комплексном лечении кист яичников // СМЖ. 2008; 4–1:80–81. https://cyberleninka.ru/article/n/rol-preparatasoderzhaschego-indol-3-karbinol-v-kompleksnom-lechenii-kist-yaichnikov/viewer

56. Зулькарнаева Э. Т., Хакимова Р. Х., Лапан Е. И., Благодетелев И. Л. Индол-3-кар-бинол в лечении доброкачественных заболеваний молочной железы // Опухоли женской репродуктивной системы. 2008;3:50–54. https://cyberleninka.ru/article/n/indol-3-karbinol-v-lechenii-dobrokachestvennyh-zabolevaniy-molochnoyzhelezy/viewer

57. Переверзева Э.Р, Трещалин М. И., Трещалин И. Д. Аскорбиген – модификатор токсичности рифабутина. Антибиотики и химиотерапия. 2020; 65 (9–10): 13–20.

58. McDanell R., McLean A.E.M., Hanley A. B. et al. Differential induction of mixed-function oxidase (MFO) activity in rat liver and intestine by diets containing processed cabbage: Correlation with cabbage levels of glucosinolates and glucosinolate hydrolysis products. Food and Chemical Toxicology. 1987; 25 (5): 363–368. https://doi.org/10.1016/0278-6915(87)90170-0