فیستین

فعالیت ضد آلرژی: از یافته‏ها اینگونه برمی‏آید که فیستین تولید سیتوکین توسط سلولهای T helper(Th) نوع 2 فعال شده توسط بازوفیل‏های انسانی را مهار می‏کند. همچنین نشان داده شده که این فلاونوئید، در ماست سل‏های فعال شده انسانی، فعالیت ضد التهابی دارد. فعال شدن بازوفیل‏ها از طریق تحریک آلرژن، سیتوکین‏هایی شامل اینترلوکین IL-4 و IL-13 و IL-5 را آزاد می‌کند. این سیتوکین‏های سلولهای Th نوع 2 جز اصلی در پاسخ به آلرژنها و ترکیبات کلیدی مربوط به تولید IgE (ایمونو گلوبولین E) می‌باشد.
ماست سل‏ها نقش اصلی را در پاتوژنز اختلالات آلرژیک ایفا می‏کنند. فعالیت شدن ماست سل‌ها موجب رها سازی تعدادی واسطه التهابی، شامل هیستامین، لکوترین‏های سیستئینیل، سیتوکین‏ها و کموکین‏ها می‌شود. فیستین واکنشهای التهابی در ماست سل‏های انسانی فعال شده را تعدیل می‌سازد. مکانیسم ضد آلرژی احتمالی فیستین نامشخص است.
فعالیت ضد سرطان: نتایج مطالعات نشان می‌دهد، فیستین قدرت بقا را در سه دوره سلولی سرطان پروستات انسانی، شامل LNCap،PC-3 وCWR22RVL1 کاهش داده و اثر کمی روی سلول‏های اپی تلیال پروستات دارد. فیستین سبب توقف چرخه سلولی و همچنین آپوپتوز در سلول‏های LNCap سرطان پروستات می‌شود.
چرخه سلولی توسط سیکلین‏ها در شراکت با کیناز‏های وابسته به سیکلین‌ها (CDK) تنظیم می‌شود. مطالعات نشان می‌دهد که فیستین باعث توقف فاز G1 سیکل سلولی شده که همچنین با کاهش سطح سیکلین‏ها و CDKها و القا همزمان مهار کننده‏های CDK (p21 و p27) همراه می‌باشد. فیستین آپوپتوز را در سلول‏های LNCap القا کرده که با آزاد سازی سیتوکرم C میتو کندری به درون سیتوزول این سلول‏ها همراه است.
کاسپازها، به عنوان پروتئین‏های "اجرایی" شناخته می‌شوند که نقش‏ عمده‌ای را در آپویتوز ایفا می‏کنند. یازده کاسپاز انسانی تا کنون شناخته شده‏است.
تیمار سلول‏های LNCap با فیستین، سبب فعال شدن کاسپازهای 3، 8 و 9 می‌شود. پیش تیمار این سلول‏ها با مهار کننده کاسپاز، فعال شدن آنها با فیستین را مهار می‏کند.
فیستین همچنین تکثیر رده‏ سلولی سرطان انسانی HT-29 را مهار می‏کند. مهار تکثیر این سلول‏ها با کاهش فعالیت کینازهای وابسته به سیکلین (CDKها) CDK2 و CDK4 و همچنین کاهش سطوح سیکلین E و D1 و افزایش مهار کننده CDk P21 همراه می‌باشد.
فعالیت آنتی‏اکسیدانی: فیستین یک پلی فنول است که مانند سایر پلی فنول‏ها، می‌تواند گونه‏های فعال اکسیژن و نیتروژن مانند رادیکال‏های هیدروکسیل، آنیون‏های سوپر اکسید و رادیکال‏های پروکسی نیتریت را نابود کرده و همچنین پراکسیداسیون لیپیدها را مهار کند.

این ترکیب همچنین دارای فعالیت‏ها آنتی‏اکسیدانی اختصاصی تری نسبت به سایر پلی فنول‌ها می‌باشد که از آن جمله می‌توان به حفظ سطح گلوتاتیون احیا (GSH) در سلول‏های عصبی و توانایی فعالسازی فاکتور رونویسی Nrf2 که به نوبه خود، عنصر پاسخ آنتی‏اکسیدانی (ARE) را فعال می‌سازد، اشاره کرد. GSH مهم‌ترین آنتی‏اکسیدان داخل سلولی می‌باشد.
پروکسی نیتریت یکی از قوی‌ترین گونه‏های فعال نیتروژن است که سلول‏ها را مورد تهاجم قرار می‌دهد. تیمار نورونهای رت با دهنده پروکسی نیتریت SIN-1 (3- مورفولینو – سیکو نیمین)، سطوح GSH داخل سلولی و توانایی حیات سلولی را کاهش می‏دهد.

کینازهای مربوط به سیگنال خارج سلولی 2/1 (ERK1/2)، کینازهای سطوح پایین تر Ras، Raf و MEK هستند که در نهایت مسئول فسفورپلاسیون پروتئین‏های فعال کننده کلیدی درون سلول می‌باشد. تیمار نورونها با پراکسی نیتریت منجر به هیپر فسفریلاسیون ERK1/2 و کاهش در فسفریلاسیون c-Myc، کاهش بیان سطوح گلوتامات سیستئین لیگاز (GCL)- آنزیم محدود کننده سرعت بیوسنتز GSH - و کاهش سطح GSH داخل سلولی، کاهش در بیان هسته‌ای رونویسی فاکتور Nrf-2- که اجزا پاسخ به آنتی‏اکسیدان ARE)) را فعال می‏کند- می‌شود.

از یافته‏ها اینگونه برمی‏آید که فیستین تمام این تغییرات وابسته به پراکسی نیتریت را از بین می‌برد. بررسی‌های بیشتر برای شناخت کامل مکانیزم آنتی اکسیدانی منحصر به فرد فیستین لازم است.
فعالیت ضد التهابی: نتایج مطالعات نشان می‌دهد که فیستین اثرات التهابی فعالیت میکرو گلیالهای القا شده توسط لیپوپلی ساکارید (LPS) و سمیت عصبی در سلول‏های میکروگلیال را در آزمایشگاه سرکوب می‏کند.
سلول‏های میکرو گلیا، سلول‏ها ایمنی ذاتی در سیستم عصبی مرکزی (CNS) و اولین و اصلی‌ترین شکل دفاع ایمنی فعال CNS می‌باشد. با این حال، فعال شدن سلول‏های گلیال همچنین می‏تواند اثرات منفی مانند ایجاد التهاب عصبی CNS، که نقش مهم در بیماری‏هایی تخریب کننده عصبی شامل بیماری آلزایمر و پارکینسون ایفا می‏کند، داشته باشد. فعال شدن سلول‏های میکرو گلیال می‏تواند سیتوکین‏های پیش التهابی متنوع و اکسید نیتریک (NO) تولید کند.

از یافته‏ها اینگونه برمی‏آید که فیستین تولید فاکتور نکروز توموری (TNF)-آلفا، NO و پروستاگلاندین (PGE2) را سرکوب کرده و بیان ژن TNF-آلفا، اینترکولین (IL)- 1بتا، سیکلواکسیژنار (COX)-2 و نیتریک اکسید سنتاز قابل القا (iNOS) هم در سطح mRNA (رونویسی) و هم در سطح پروتئین (ترجمه) در سلول‏های میکروگلیال فعال شده با LPS را مهار می‏کند.
بهبود فعالیتهای شناختی: نتایج مطالعات نشان می‌دهد که فیستین اثرات قابل توجهی بر افزایش فعالیتهای شناختی در موش‌ها دارد.
فیستین دارای فعالیت نوروتروفیک(رشد دهنده عصبی) است و تمایز سلول‏های عصبی را تحریک می‏کند. القا تمایز عصبی توسط فیستین وابستگی زیادی به فعالیت آبشار Ras-ERK (کیناز تنظیم کننده سیگنال خارج سلولی) دارد. فعال شدن ERK در نهایت منجر به فسفریلاسیون و فعال شدن فاکتور نویسی CREB (پروتئین پروتئین متصل به عنصر پاسخ به AMP حلقوی) شود و به نظر می‏رسد فعال شدن CREB مرحله ضروری در آبشار سیگنال دهی است که منجر به تغییرات ساختاری تکامل پتانسیل دهی بلند مدت زمینه‌ای می‌شود.
پتانسیل دهی بلند مدت (LTP) افزایش طولانی مدت در ارتباط بین دو عصب است که منجر به تحریک خود به خودی آنها می‌شود. LTP منجر به تقویت ارتباطات سیناپسی می‌شود. LTP یک مدل مهم برای بررسی چگونگی تشکیل حافظه در سطح سلولی می‌باشد. بنابراین، فعال شدن آبشار Ras – ERK در سلول‏های نورانی توسط فیستین می‏تواند منجر به تغییراتی در مغز شود که اساس سلولی حافظه را تشکیل می‏دهد.

از آنجا که نورون‏ها توسط سیناپس‏های شیمیایی ارتباط دارند، LTP و روند متضاد آن، افت و رکود بلند مدت، به طور قابل بحث، مکانیزم‏های سلولی اصلی هستند که حافظه و یادگیری را سبب می‌شوند. به طور واضح، بررسی‏های بیشتری در این زمینه لازم می‌باشد.
فعالیت نوروتروفیک: فاکتورهای نورتروفیک خانواده‌ای از پروتئین‏هایی هستند که نقش‏های اساسی در تکامل، رشد، برقراری و بقا سلول عصبی ایفا می‏کنند. تغییرات در سطوح این فاکتورها و یا گیرنده‏های آنها در پاتوفیزیولوژی بیماری‏های نورودژنراتیو شامل بیماری آلزایمر، پارکینسون، مولتیپل اسکلروز، اسکلروز آمیوتروفیک جانبی و بیماری‏هانتینگوتون نقش دارند. با این حال، استفاده از این فاکتورها در درمان بیماری نورودژنراتیو کمتر از موفقیت می‌باشد.

پروتئین‏ها به راحتی به مغیز نمی‌رسند و دسترسی زیستی آن‏ها در مغز ضعیف می‌باشد. در یک مطالعه روی مولکول‏های کوچک گوناگون که ویژگی‏های نوروتروفیک احتمالی داشتند، فیستین به عنوان یک کاندید قوی پدیدار شده. با استفاده از ارزیابی برای قطع فاکتور نورتروفیک برای نرون‏های قشری اولیه مشتق از جنین رت، شان داد که این سلول‏ها که به طور تیپیک در عدم حضور فاکتورهای نوروترونیک طی 24 ساعت می‌میرند، وقتی که با فیستین درمان شده ند بقا یافته و نورویت‏های (نورون‏های در حال تکامل یا نابالغ) بلندی را تولید می‏کنند.
PC12 یک رده سلولی Phoechromocytoma می‌باشد که به عنوان مدلی برای تمایز نورونی استفاده می‌شود. در یک بررسی با سلول‏های PC12، نشان داده شد که فیستین تمایز نورونی را تحریک کرده و یافته شد که بقا نورونی هنگام برخورد با استرس اکسیداتیو را تحریک می‏کند.
در این مطالعات، فعالیت نوروتروفیک فیستین (3، 7، 3، 4، تتراهیدروکسی فلاون ] THF [) با چند مشتق آن مانند 3 و 3 دی هیدروکسی فلاون؛ 3 و 4 دی هیدروکسی فلاون؛ 3، 3 و 4 تری هیدروکسی فلاون؛ 3، 7، 3 تری هیدروکسی فلاون و 3، 4و 7 تری هیدروکسی فلاون در محافظت از مرگ ناشی از استرس اکسیداتیو و همچنین در القا تمایز سلولPC12 مقایسه شد. استفاده از3، 3 و 4 تری هیدروکسی فلاون در هر دو فعالیت، اثر بخشی بهتری را نشان داد.

با این حال، در بررسی قطع فاکتور نروتروفیک، اثر بخشی فیستین از3، 3 و 4 تری هیدروکسی فلاون بهتر بود. اگرچه مکانیزم اثر نوروتروفیک فیستین به طور کامل شناخته نشده است، اما مطالب کمی برای گفتن وجود دارد. این اثر ممکن است ناشی از فعالیت آنتی‏اکسیدانی، فعال شدن مسیرهای پیام دهی، برای مثال آبشار Ras-ERK، افزایش سطح گلوتاتیون و یا افزایش فعالیت پروتئازی در نورون‏ها باشد.
فیستین و مشتقاتش پلی فنول‏ها هستند و با رادیکالهای هیدروکسیل و آنیون سوپر اکسید و همچنین پراکسیداسیون لیپیدی مقابله می‌کنند. اما آیا این فعالیت توجیهی برای عمل کرد نوروتروفیک آنها می‌باشد؟ متدهای مختلفی برای سنجش پتانسیل آنتی اکسیدانی شامل تست TEAC و یا فعالیت معادل ترولوکس (Trolox) وجود دارد.
هیچ رابطه‌ای بین فعالیت آنتی‏اکسیدانی فیستین و مشتقاتش، تعیین شده توسط TEAC و محافظت از مرگ ناشی از استرس اکسیداتیو وجود ندارد. گلوتاتیون احیا شده (GSH)، آنتی‏اکسیدان اصلی سلولی می‌باشد. فیستین می‌تواند سطح داخل سلولی GSH را افزایش دهد، حال آنکه استرس ثانویه به قطع نوروتروفیک می‏تواند سطوح را کاهش دهد. با این حال، افزایش سطوح GSH به نظر نمی‏رسد نقش قابل توجهی در فعالیت تحریک کننده بقا فیستین ویا مشتقات آن ایفا کند.
سلول‏ها دارای مکانیزم‏های آنتی اکسیدانی اندوژن گوناگونی هستند. القا آنزیم‏های سم زدایی، فاز II، شامل هم اکسیژناز (HO-1)، می‏تواند محافظت آنتی‏اکسیدانی قابل توجهی را برای سلول فراهم آورد. فعالیت رونویسی ژن‏های مربوط به آنزیم‏های سم زدایی فاز II از طریق Cis acting enhancer، عنصر پاسخ آنتی‏اکسیدانی (ARE) انجام می‌شود. فعال شدن ARE از طریق فاکتور رونویسی زیپر لوسین NFr2 می‌باشد.

یک راه خوب برای تعیین اینکه آیا القای هم اکسیژناز -1 توسط فیستین و مشتقاتش، نقشی در فعالیت نوروتروفیک آنها ایفا می‏کنند، بررسی فعالیت هم اکسیژناز -1 است. فعال شدن ARE و متعاقباً هم اکسیژناز-1، به نظر نمی‏رسد نقشی قابل توجه در فعالیت نوروتروفیک این فلاونوئیدها داشته باشد.
فیستین و مشتقاتش چندین مسیر پیام دهی را فعال کرده که برخی از آنها ممکن است در محافظت از نورون‏های قشری در مقابل قطع فاکتور تروفیک، دخالت داشته‏باشند. فیستین، وهمچنین برخی از مشتقاتش، می‏توانند مسیر پیام دهی Ras – ERK را فعال سازند و به نظر می‏رسد که این مکانیزم، ممکن است نقشی در فعالیت نوروتروفیک فیستین ایفا می‏کند.
پروتئازوم یک کمپلکس پروتئینی بزرگ است که نقش اصلی آن، تخریب پروتئین‏های غیرلازم یا آسیب دیده، توسط پروتئولیز می‌باشد. پروتئین‏ها توسط پروتئین کوچکی به نام یوبی کوییتین و به واسطه آنزیم یوبی کوییتین لیگاز، برای تخریب علامت گذاری می‌شوند. این یک عملکرد بیولوژیکی محافظتی عمده است. تحقیقات اخیرنشان می‌دهد که پروتئازوم‏‌ها عملکرد‏های دیگر نیز دارند.

به نظر می‏رسد فعالیت پروتئازوم برای آغاز، طویل شدن و حفظ نورون‏های اولیه پس میتوزی لازم می‌باشد. همچنین اخیراً دیده شده که فعالیت پروتئازومی در تعدادی از اختلالات نورودژنراتیو شامل بیماری آلزایمر و پارکینسون کاهش می‌یابد. بنابراین، فعالیت پروتئازومی ممکن است نقش اساسی در حذف پروتئین‏های غیر طبیعی و اکسید شده ایفا کند.به نظر می‏رسد فیستین و مشتقاتش، فعالیت پروتئازومی را در رده سلولی عصبی افزایش داده که ممکن است تا قسمتی مسئول فعالیت نورتروفیک فیستین باشد. مطالعات بیشتری به منظور شناخت مکانیزم عمل فعالیت نوروتروفیک فیستین لازم می‌باشد.

اطلاعات کمی در مورد فارماکوکینتیک فیستین وجود دارد. شکل غذایی اصلی فیستین به نظر می‏رسد گلیکان، فیستین -8- گلوکوزید باشد. بعد از دریافت ازراه دهان، احتمالاً بخشی از فیستین -8- گلوکوزید، در روده کوچک جذب شده و باقی مانده آن ممکن است در روده بزرگ توسط آنزیم‏های باکتریایی تحت متابولیسم قرار گرفته و سپس جذب شوند. فیستین از متابولیسم فیستین -8- گلوکون تولید می‌شود.

فیستین -8- گلوکوزید جذب شده از روده کوچک به سرعت به گلوکورونیدها و سولفات‏ها متابولیزه می‌شود. متابولیت‏های گوناگون تشکیا شده احتمالا در بافت‏های مختلف بدن توزیع می‌شوند. طبق مطالعات مورین روی اثر بهبود فعالیتهای شناختی فیستین، بسیار محتمل است که فیستین از سد خونی مغزی رد شده و به درون سلول‏های عصبی منتقل شود. مطالعات بیشتری روی فارماکوکینتیک فیستین لازم می‌باشد.