El coumestrol es un compuesto orgánico natural de la clase de fitoquímicos conocidos como cumestanos . El coumestrol fue identificado por primera vez como un compuesto con propiedades estrogénicas por EM Bickoff en el trébol ladino y la alfalfa en 1957. [2] Ha despertado interés en la investigación debido a su actividad estrogénica y su prevalencia en algunos alimentos, como la soja , las coles de Bruselas , las espinacas y una variedad de legumbres . Las concentraciones más altas de coumestrol se encuentran en el trébol , Kala Chana, un tipo de garbanzo y brotes de alfalfa.. [3]
Nombres | |
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Nombre IUPAC preferido 3,9-Dihidroxi-6 H - [1] benzofuro [3,2- c ] [1] benzopiran-6-ona | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.006.842 |
KEGG | |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 15 H 8 O 5 | |
Masa molar | 268,224 g · mol −1 |
Punto de fusion | 385 ° C (725 ° F; 658 K) (se descompone) [1] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
El coumestrol es un fitoestrógeno que imita la actividad biológica de los estrógenos . Los fitoestrógenos pueden atravesar las membranas celulares debido a su bajo peso molecular y estructura estable, y pueden interactuar con las enzimas y receptores de las células. [4] El cumestrol se une al ERα y al ERβ con una afinidad similar a la del estradiol (94% y 185% de la afinidad de unión relativa del estradiol en el ERα y ERβ, respectivamente), [5] aunque la actividad estrogénica del coumestrol en ambos receptores es mucho menor que el del estradiol. [6] En cualquier caso, el coumestrol tiene una actividad estrogénica que es de 30 a 100 veces mayor que la de las isoflavonas. [7]
La forma química del cumestrol orienta sus dos grupos hidroxi en la misma posición que los dos grupos hidroxi en el estradiol, lo que le permite inhibir la actividad de la aromatasa y la 3α-hidroxiesteroide deshidrogenasa . [8] Estas enzimas están involucradas en la biosíntesis de hormonas esteroides y la inhibición de estas enzimas da como resultado la interferencia con el metabolismo hormonal . [9]
Fuentes naturales e ingesta dietética.
Los niveles de cumestrol en plantas individuales de la misma especie son variables. Los estudios de los niveles de cumestrol en la alfalfa sugieren que puede haber una correlación positiva entre la producción de cumestrol y la infección de la planta por virus , bacterias y hongos . También se encuentran niveles más altos de coumestrol en plantas que han sido dañadas por pulgones . Se requieren más estudios para explicar completamente la causa de la correlación entre el daño, la infección y los niveles de cumestrol. [10]
Según la base de datos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos y la Universidad Estatal de Iowa sobre isoflavanos y cumestrol, el cumestrol se encuentra en los siguientes alimentos.
Alimento | Nivel de Coumestrol (mg / 100g) |
---|---|
Frijoles Lima grandes y secos | 0,14 |
Frijoles Pintos Crudos | 1,80 |
Seco Kala Chana | 6.13 |
Brotes de alfalfa | 1,60 |
Brotes de trébol crudo | 14.08 |
Trébol rojo | 1322,00 |
Brotes de soja | 0,34 |
Frijoles de soja maduros | 0,02 |
Fortificada original y vainilla leche de soya | 0,81 |
Tofu firme preparado con sulfato de calcio y cloruro de magnesio | 0,12 |
Donuts con Harina de Soja de Proteína | 0,24 |
[3]
Sobre la base de la extrapolación de estudios realizados en animales, la ingesta diaria máxima tolerable de cumestrol para los seres humanos se ha estimado en 22 μg por kg de masa corporal. Esto se calculó extrapolando desde el nivel más bajo en el que se observaron efectos adversos en los animales. Aunque, debido a la variabilidad de la dieta humana, no se ha calculado la cantidad exacta de coumestrol que consume una persona promedio, los estudios de la ingesta de fitoestrógenos sugieren que la mayoría de las dietas humanas dan como resultado una ingesta insignificante de coumestrol en relación con la ingesta diaria máxima tolerable. [11]
Efectos biológicos en mamíferos
Debido a que el cumestrol es un imitador del estrógeno, es un disruptor endocrino con el potencial de afectar todos los sistemas de órganos que están regulados hormonalmente a través de los estrógenos.
Sistema nervioso
Se ha demostrado que el coumestrol y otros fitoestrógenos tienen un efecto sobre el comportamiento sexual en ratas al antagonizar la acción de los estrógenos en el cerebro; Las ratas macho que se alimentaron de hembras con coumestrol en sus dietas tenían menos probabilidades de montar una rata hembra y menos probabilidades de eyacular, a pesar de producir niveles normales de testosterona . La exposición produjo disminuciones similares del comportamiento sexual en ratas hembras, como resultado de la interrupción de la expresión de genes dependientes de estrógenos en el cerebro. Se observaron efectos en tres áreas del hipotálamo , el núcleo ventromedial , el núcleo paraventricular y el área preóptica medial , todos los cuales juegan un papel en el comportamiento sexual y la actividad sexual. [12] [13] Las ratas hembras que estuvieron expuestas al coumestrol neonatalmente no adoptaron la posición de lordosis tanto como las que no estuvieron expuestas al coumestrol. [14]
Sistema reproductivo
Se ha demostrado que el Coumestrol acelera el inicio de la pubertad en ratones. [11] La exposición al coumestrol inmediatamente después del nacimiento resultó en un aumento inicial del peso uterino. Sin embargo, la exposición continua inhibió el crecimiento del útero y disminuyó los niveles de receptores de estrógeno dentro del tejido uterino. Las ratas también mostraron un desarrollo vaginal alterado que incluía cornificación y metaplasia del tejido vaginal y apertura retardada de la vagina. [13] Cuando se trataron ratones hembra recién nacidos con coumestrol, se produjeron irregularidades reproductivas similares y, a los 22 meses de edad, se observó una distribución atípica de colágeno en la pared uterina. [14] Cuando a ratas Wistar macho de 2 días de edad se les inyecta coumestrol diariamente, muestran una disminución en el tamaño de los lúmenes de sus túbulos seminíferos y las células germinales experimentan mayores tasas de apoptosis . Cuando los toros pastan en pastos que contienen cumestrol, se produce metaplasia en la próstata y las glándulas bulbouretrales y se suprime la maduración de los espermatozoides. Las vacas hembras que consumieron alfalfa experimentaron tasas de preñez más bajas y abortos espontáneos, así como niveles anormales de estrógenos durante el embarazo. [15] También se ha demostrado que una dieta rica en cumestrol induce el desarrollo temprano de la vulva y la ubre de las hembras. Además de estas anomalías anatómicas, también se ha demostrado que la exposición al cumestrol altera el ciclo de celo de varios animales, incluidas las vacas y las ovejas, lo que resulta en tasas más bajas de fertilidad. [10]
Sistema esquelético
Se ha demostrado que el cumestrol reduce la resorción ósea y promueve la mineralización del hueso in vitro e in vivo ; Se demostró que las inyecciones diarias de coumestrol reducen la pérdida ósea en ratas que se habían sometido a una ovariectomía . [13]
Genotoxicidad
Se ha demostrado que el coumestrol tiene propiedades clastogénicas a una determinada concentración. [ especificar ] . Los estudios han demostrado que el cumestrol es un mutágeno e induce la formación de micronúcleos en células de hámster de la línea celular V79, así como en células linfoblastoides humanas de una manera dependiente de la dosis. La exposición al cumestrol también causa roturas de una sola hebra en el ADN del hámster, comprometiendo la estabilidad del genoma. [dieciséis]
Metabolismo
Los estudios han demostrado que el cumestrol tiene propiedades beneficiosas sobre el metabolismo de los carbohidratos en ratas ovariectomizadas , disminuyendo los niveles de glucógeno en el músculo esquelético. También hay datos que indican que el cumestrol reduce los niveles de colesterol plasmático en los pollitos. Estos resultados apuntan a la posibilidad de que el coumestrol tenga un papel positivo que desempeñar contra la obesidad humana y la diabetes en el futuro. [17]
Menopausia
El coumestrol y otros fitoestrógenos a veces se utilizan como sustituto de la terapia hormonal en el tratamiento de los síntomas de la menopausia , como los sofocos y los sudores nocturnos. Sin embargo, los estudios han indicado que los alimentos y suplementos enriquecidos con fitoestrógenos no son necesariamente efectivos contra estos síntomas. [18] Además, los estudios indican que el cumestrol y otros fitoestrógenos tienen un efecto antiestrogénico en el cerebro y, como resultado, no producen los beneficios para la salud mental que se observan en la terapia de reemplazo de estrógenos. [12]
Cáncer de mama
El cumestrol y otros fitoestrógenos también se han investigado como un posible sustituto de la terapia hormonal y la quimioterapia en pacientes con cáncer de mama . Los resultados de varios estudios sobre el uso de fitoestrógenos en el tratamiento del cáncer de mama han sido algo contradictorios y ambiguos y, como resultado, los investigadores no pueden definir claramente a los fitoestrógenos como el cumestrol como agentes quimioprotectores o con efectos potencialmente negativos, como inducir un mayor crecimiento de tumores de cáncer de mama mediante la activación de los receptores ERα . [19] Investigadores del Centro Médico de la Universidad de Georgetown han investigado este asunto y han llegado a la conclusión de que los fitoestrógenos se pueden utilizar como un tratamiento eficaz para el cáncer de mama debido a sus propiedades apoptóticas , pero que solo es seguro hacerlo después de la menopausia, cuando las mujeres tienen mucho nivel más bajo de estrógeno en sus cuerpos, o cuando se usa conjuntamente con terapias anti-estrógeno. [20]
Investigaciones actuales y futuras
La mayoría de las investigaciones sobre los efectos biológicos del coumestrol se han realizado en animales debido a preocupaciones éticas. Es necesario realizar más estudios en humanos para comprender mejor los posibles impactos en la salud humana debido a la exposición. [17] Además, se requiere más investigación para comprender completamente la vía de biosíntesis del cumestrol, aunque se cree que es similar a la de las flavonas y las isoflavonas. Se requiere más investigación para comprender la naturaleza exacta de la relación entre los niveles de cumestrol en una planta y la respuesta de la planta a los patógenos. [10]
Referencias
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Otras lecturas
- Kshirsagar, UA; Parnes, R .; Goldshtein, H .; Ofir, R .; Zarivach, R .; Pappo, D. (2013). "El acoplamiento deshidrogenativo cruzado aeróbico basado en hierro permite una síntesis eficiente orientada a la diversidad de moduladores selectivos del receptor de estrógeno basados en cumestrol". Chem. EUR. J . 19 (40): 13575-13583. doi : 10.1002 / chem.201300389 . PMID 23946113 .