[Molecular mechanisms of genistein action in the light of therapies for genetic and immunological diseases]

Postepy Biochem. 2018 Dec 29;64(4):262-276. doi: 10.18388/pb.2018_140.
[Article in Polish]

Abstract

Genetic and immunological diseases, despite many attempts to develop effective treatments, still remain a great challenge for medicine. Current therapies of these diseases consist of pharmacological alleviation of symptoms, rehabilitation and psychological help which, although very important, are not sufficient. Therefore, searching for new therapeutics which could remove the major causes of these diseases is of particular importance for the society. Natural compounds reveal many biological activities which makes them candidates for drugs in such diseases. One of them is genistein, a compound from the group of flavonoids. As it affects multiple processes, genistein has become in the center of interest of many scientists working on diseases of various etiology, course and inheritance. It was used in experimental therapies of some genetic diseases (Huntington's disease, amyotrophic lateral sclerosis Parkinson disease, cystic fibrosis), as well as autoimmunological diseases and allergies. Clinical trials with the use of genistein in treatment of patients suffering from Alzheimer's diseases and mucopolysaccharidosis type III are ongoing. The employment of differential properties of genistein in attempts to treat each of these diseases is of special interest. In this review, detailed molecular mechanisms of genistein action are summarized in the light of therapies of the above mentioned genetic and immunological diseases, including description of therapeutic potentials of each activity of this isoflavone, efficiency of its action, and its potential use as a drug in the future.

Choroby genetyczne i immunologiczne mimo wielu podejmowanych prób leczenia ciągle stanowią duże wyzwanie dla współczesnej medycyny. Obecne formy terapii tych chorób obejmują farmakologiczne łagodzenie ich objawów, rehabilitację czy pomoc psychologiczną, które choć bardzo ważne, nie są niestety wystarczające. Dlatego poszukiwanie nowych terapeutyków, które mogłyby z powodzeniem usuwać główne przyczyny tych chorób, ma ogromne znaczenie dla społeczeństwa. Związki pochodzenia naturalnego wykazują bardzo wiele aktywności biologicznych, dzięki którym są one kandydatami na leki w takich chorobach. Jednym z nich jest genisteina należąca do grupy flawonoidów. Dzięki szeregowi procesów na które wpływa, genisteina znalazła się w centrum zainteresowania naukowców pracujących nad chorobami o różnej etiologii, przebiegu i sposobie dziedziczenia. Wykorzystana została już w eksperymentalnej terapii chorób genetycznych (choroby Huntingtona, stwardnienia zanikowego bocznego, choroby Parkinsona, mukowiscydozy) lub autoimmunizacyjnych i alergicznych. W trakcie przebiegu są próby kliniczne z zastosowaniem genisteiny w chorobie Alzheimera oraz mukopolisacharydozy typu III (w tym drugim przypadku odbywa się próba kliniczna trzeciej fazy). Niezwykle interesującym faktem jest wykorzystanie bardzo zróżnicowanych właściwości genisteiny w próbach leczenia każdej z tych chorób. W niniejszej pracy zebrane zostały informacje o dokładnych molekularnych mechanizmach działania genisteiny w aspekcie terapii wymienionych wyżej chorób genetycznych oraz immunologicznych wraz z określeniem terapeutycznego potencjału każdej z aktywności opisywanego flawonoidu, efektywności jego działania oraz potencjalnego wdrożenia leczenia w przyszłości.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Alzheimer Disease / drug therapy
  • Alzheimer Disease / genetics
  • Amyotrophic Lateral Sclerosis / drug therapy
  • Amyotrophic Lateral Sclerosis / genetics
  • Genistein / pharmacology*
  • Genistein / therapeutic use*
  • Humans
  • Huntington Disease / drug therapy
  • Huntington Disease / genetics
  • Immune System Diseases / drug therapy*
  • Mucopolysaccharidosis III / drug therapy
  • Parkinson Disease / drug therapy
  • Parkinson Disease / genetics

Substances

  • Genistein