FLAVONOÏDEN
- Plantaardige polyfenolen behoren tot fytochemicaliën aanwezig in menselijk voeding.
- Gezondheidsbevorderende effecten van bepaalde polyfenolen: flavonoïden en stilbenen.
- Van planten afgeleide verbindingen interactie met cellen celsignaliseren beïnvloeden.
Voedingsmiddel een voertuig om lichaam van essentiële voedingstoffen te voorzien en
verbindingen die bijdragen tot normaal functioneren (voorkomen/verlichten ziekten).
Flavanoïden = plantaardige stof, flavanolen = subgroep voor de voordelen.
Flavanolen en procyanidines: chemische structuur
- Polyfenolen in planten waarin ze 2° metabolieten zijn met verschillende functies.
- Plantaardige fenolen: eenvoudig (fenolzuren C4) en sterk gepolymeriseerd.
- Basisstructuur: 2 aromaten ringen (A/B) verbonden dmv 3C geoxygeneerd heterocyclus (C).
- Chemische eigenschappen C-ring definiëren verschillende onderfamilies flavonoïden door
verschillende rangschikking OH, OCH3 en glycosidegroepen en binding met andere
monomeren.
- Flavanolen: C-ring verzadige heterocylcus met OH op C4.
- Flavanolen in planten: aglyconen, oligomeren of veresterd met galluszuur. In natuur stereo-
isomeren in cis of trans mbt C2 en C3 ((-)-epicatechine (cis) en (+)-catechine (trans)). Meest
voorkomen oligomeren (procyanidines) in eetbare platen afgeleiden van (-)-epicatchine.
Flavanolen en procyanidines: biobeschikbaarheid en metabolisme
- Moleculaire werking afhankelijk van biologische beschikbaarheid in doelweefsel.
- Biologische beschikbaarheid afhankelijk van absorptie, metabolisme in maagdarmkanal,
weefsel-en cellulaire distributie en weefsel metabolisme na absorptie.
- Stabiel tijdens maagdoorvoer, dus in grote concentraties mogelijk.
- Concentraties procyanidinen enkele uren aanhouden na inname flavanolrijk voedsel.
- Procyanidines gedepolymeriseerd tot monomere flavanolen in maag en darm (ex vivo model)
Biologische activiteiten met hoge concentraties alleen mogelijk in maagdarmkanaal.
In bloed en vaatstel: bioligsche acties haalbaar, compatibel met nM concentraties van niet-
gemetaboliseerde flavanolen of laag-microM concentraties van metabolieten.
Andere weefsels: lage nM concentraties alleen deelnemen aan specifieke processen.
Antioxidant en redox acties van flavanolen en procyanidines
- Oxidatie voorkomen, ook oxidatieve stress verminderen.
- ROS: essentiële deelnemer aan de fysiologie van aërobe organismen.
o Actief deelnemen aan normale regulatie van celsignalisering ook triggeren van
signalen betrokken bij adaptieve reacties.
- Hogere ongecontroleerde-ROS productie uitgebreide oxidatie van celcomponenten en
onomkeerbare cel en weefselschade = grondslag van vele ziekten.
- ROS-gemedieerde onbalans van cellulaire redoxtoestand de vitale celfuncties niet in gevaar
mogen brengen maar op lange termijn: begin van ziekte bv chronische ontsteking.
- Direct: wegvangen van vrije radicalen en redoxactieve metaalsekwestratie.
- Indriect: regulering EW-synthese en activeren, signaleringsstrategieën.
, - Hoge concentraties vereist voor directe antioxidant werking, lage voor indirecte antioxidant.
- In vivo antioxidaten
o Chemische structuur die directe antioxidantreacties ondersteunen zowel door SS
concentratie van celoxidanten als optreden van door oxidatie veroorzaakte
gebeurtenissen beïnvloeden.
o Aanvullen van voeding van proefdieren/mensen met flavonoïden oxidatieniveaus
in verschillende organen vermindert.
o Voordelen in pathologische situatie die verband houden met hoge productie van
oxidatiemiddelen (hypertensie, hart- en vaatizketen, markers van oxidatie stress).
- Direct antioxiderend in vivo significant in weefsels blootgesteld aan hoge concentraties
polyfenolen bv in spijsverteringskanaal met bovenste microM concentraties. In bloed
(-)-epicatechine en metabolieten concentraties in lage microM.
Epicatechine door concentratie en affiniteit: radicalen wegvangen snelheid 25x ascorbaat.
Moleculair en fysiologisch voor gezondheidseffecten: niet alleen gebaseerd op wegvangen
van vrije radicalen en chelaatvormende redoxactieve metalen maar ook op meer complexe
en specifieke chemische interacties die verenigbaar zijn met de gevonden lage concentraties
in de meeste weefsels.
NF-κB
- Transcriptiefactor: centrale gebeurtenissen in normale celfunctie en lot reguleert.
- Redoxgevoelig: oxidaten bevorderen, antioxidaten remmen activering.
- Flavanolen en procyanidinen activering verstoren door verandering in celredoxtoestand
tegen te gaan maar ook door specifieke binding aan EW betrokken bij NF-KB route.
- Reguleert expressie van grote familie van genen: EW aangeboren immuniteit, ontsteking en
regulatie van celoverleving.
- Chronische activering geassocieerd met ontstekingsziekten en kanker.
- Canonieke route
o Remmende IkB-EW bindt dimeren RelA, c-Rel en p50 inactief complex in cytosol.
o Superoxide-anionen en afgeleide soorten (H2O2): thiolgroepen oxideren in LC8, EW
dat lKB verweking verhindert.
LC8-oxidatie dissociatie lkB fosforylatie op 2 Ser door lKB-kinasen (IKK).
IKB-fosforylering gericht op EW voor ubiquitinatie en afbraak.
Vrije NFkB dimeer naar kern en binden aan specifiek KB plaatsen in geselecteerde
genpromotors. In kern redoxregulatie, voor gereduceerde thiolgroepen in NFkB voor
een optimale binding aan DNA.
(-)-epicatechine en procyanidinen op verschillen niveaus NFkB remmen.
Afname celoxidaten.
B2-dimeer interactie met componenten van NFkB, paradigma van het
vermogen van procyanidines om te interageren met sepciefieke signaaleiwitten.
B2-dimeer: binding van NFkB-EW (RelA, p50) aan zijn kB-DNA-
consensussequentie remt in hele cellen, nucleaire fracties en gezuiverde
chemische systemen.
OH groepen voor chemische eigenschappen:
o Ring B’ stapelt op ring A, OH naar zelfde rand van molecule =
guanineparen in kB-DNA-seq na specifiek interactie met p50 en
RelA.
- Plantaardige polyfenolen behoren tot fytochemicaliën aanwezig in menselijk voeding.
- Gezondheidsbevorderende effecten van bepaalde polyfenolen: flavonoïden en stilbenen.
- Van planten afgeleide verbindingen interactie met cellen celsignaliseren beïnvloeden.
Voedingsmiddel een voertuig om lichaam van essentiële voedingstoffen te voorzien en
verbindingen die bijdragen tot normaal functioneren (voorkomen/verlichten ziekten).
Flavanoïden = plantaardige stof, flavanolen = subgroep voor de voordelen.
Flavanolen en procyanidines: chemische structuur
- Polyfenolen in planten waarin ze 2° metabolieten zijn met verschillende functies.
- Plantaardige fenolen: eenvoudig (fenolzuren C4) en sterk gepolymeriseerd.
- Basisstructuur: 2 aromaten ringen (A/B) verbonden dmv 3C geoxygeneerd heterocyclus (C).
- Chemische eigenschappen C-ring definiëren verschillende onderfamilies flavonoïden door
verschillende rangschikking OH, OCH3 en glycosidegroepen en binding met andere
monomeren.
- Flavanolen: C-ring verzadige heterocylcus met OH op C4.
- Flavanolen in planten: aglyconen, oligomeren of veresterd met galluszuur. In natuur stereo-
isomeren in cis of trans mbt C2 en C3 ((-)-epicatechine (cis) en (+)-catechine (trans)). Meest
voorkomen oligomeren (procyanidines) in eetbare platen afgeleiden van (-)-epicatchine.
Flavanolen en procyanidines: biobeschikbaarheid en metabolisme
- Moleculaire werking afhankelijk van biologische beschikbaarheid in doelweefsel.
- Biologische beschikbaarheid afhankelijk van absorptie, metabolisme in maagdarmkanal,
weefsel-en cellulaire distributie en weefsel metabolisme na absorptie.
- Stabiel tijdens maagdoorvoer, dus in grote concentraties mogelijk.
- Concentraties procyanidinen enkele uren aanhouden na inname flavanolrijk voedsel.
- Procyanidines gedepolymeriseerd tot monomere flavanolen in maag en darm (ex vivo model)
Biologische activiteiten met hoge concentraties alleen mogelijk in maagdarmkanaal.
In bloed en vaatstel: bioligsche acties haalbaar, compatibel met nM concentraties van niet-
gemetaboliseerde flavanolen of laag-microM concentraties van metabolieten.
Andere weefsels: lage nM concentraties alleen deelnemen aan specifieke processen.
Antioxidant en redox acties van flavanolen en procyanidines
- Oxidatie voorkomen, ook oxidatieve stress verminderen.
- ROS: essentiële deelnemer aan de fysiologie van aërobe organismen.
o Actief deelnemen aan normale regulatie van celsignalisering ook triggeren van
signalen betrokken bij adaptieve reacties.
- Hogere ongecontroleerde-ROS productie uitgebreide oxidatie van celcomponenten en
onomkeerbare cel en weefselschade = grondslag van vele ziekten.
- ROS-gemedieerde onbalans van cellulaire redoxtoestand de vitale celfuncties niet in gevaar
mogen brengen maar op lange termijn: begin van ziekte bv chronische ontsteking.
- Direct: wegvangen van vrije radicalen en redoxactieve metaalsekwestratie.
- Indriect: regulering EW-synthese en activeren, signaleringsstrategieën.
, - Hoge concentraties vereist voor directe antioxidant werking, lage voor indirecte antioxidant.
- In vivo antioxidaten
o Chemische structuur die directe antioxidantreacties ondersteunen zowel door SS
concentratie van celoxidanten als optreden van door oxidatie veroorzaakte
gebeurtenissen beïnvloeden.
o Aanvullen van voeding van proefdieren/mensen met flavonoïden oxidatieniveaus
in verschillende organen vermindert.
o Voordelen in pathologische situatie die verband houden met hoge productie van
oxidatiemiddelen (hypertensie, hart- en vaatizketen, markers van oxidatie stress).
- Direct antioxiderend in vivo significant in weefsels blootgesteld aan hoge concentraties
polyfenolen bv in spijsverteringskanaal met bovenste microM concentraties. In bloed
(-)-epicatechine en metabolieten concentraties in lage microM.
Epicatechine door concentratie en affiniteit: radicalen wegvangen snelheid 25x ascorbaat.
Moleculair en fysiologisch voor gezondheidseffecten: niet alleen gebaseerd op wegvangen
van vrije radicalen en chelaatvormende redoxactieve metalen maar ook op meer complexe
en specifieke chemische interacties die verenigbaar zijn met de gevonden lage concentraties
in de meeste weefsels.
NF-κB
- Transcriptiefactor: centrale gebeurtenissen in normale celfunctie en lot reguleert.
- Redoxgevoelig: oxidaten bevorderen, antioxidaten remmen activering.
- Flavanolen en procyanidinen activering verstoren door verandering in celredoxtoestand
tegen te gaan maar ook door specifieke binding aan EW betrokken bij NF-KB route.
- Reguleert expressie van grote familie van genen: EW aangeboren immuniteit, ontsteking en
regulatie van celoverleving.
- Chronische activering geassocieerd met ontstekingsziekten en kanker.
- Canonieke route
o Remmende IkB-EW bindt dimeren RelA, c-Rel en p50 inactief complex in cytosol.
o Superoxide-anionen en afgeleide soorten (H2O2): thiolgroepen oxideren in LC8, EW
dat lKB verweking verhindert.
LC8-oxidatie dissociatie lkB fosforylatie op 2 Ser door lKB-kinasen (IKK).
IKB-fosforylering gericht op EW voor ubiquitinatie en afbraak.
Vrije NFkB dimeer naar kern en binden aan specifiek KB plaatsen in geselecteerde
genpromotors. In kern redoxregulatie, voor gereduceerde thiolgroepen in NFkB voor
een optimale binding aan DNA.
(-)-epicatechine en procyanidinen op verschillen niveaus NFkB remmen.
Afname celoxidaten.
B2-dimeer interactie met componenten van NFkB, paradigma van het
vermogen van procyanidines om te interageren met sepciefieke signaaleiwitten.
B2-dimeer: binding van NFkB-EW (RelA, p50) aan zijn kB-DNA-
consensussequentie remt in hele cellen, nucleaire fracties en gezuiverde
chemische systemen.
OH groepen voor chemische eigenschappen:
o Ring B’ stapelt op ring A, OH naar zelfde rand van molecule =
guanineparen in kB-DNA-seq na specifiek interactie met p50 en
RelA.
