Effect of endocrine disruptor phytoestrogens on the immune system: Present and future

Abstract

Endocrine disruptors (EDs) are bound by steroid receptors, have steroid-like effects, and by this, negatively influence hormone-regulated processes. Phytoestrogens, which are consumed in enormously high amount by man, are also EDs; however, in contrast to industrial or communal EDs, in some cases have beneficial effects. As immune cells have steroid (first of all, estrogen) nuclear and plasma membrane receptors, which bind phytostrogens (genistein, daidzein, etc.), the development, lifespan, and function of them are deeply influenced by phytoestrogens. They can provoke perinatal faulty hormonal imprinting with lifelong consequences. However, faulty imprinting can be developed not only perinatally but also in other critical periods of life, as weaning, adolescence, and even in continuously dividing cells (e.g., hemopoietic cells) during the whole life. This means that the phytoestrogens could cause direct - instant or long-lasting - steroid effects and durable imprinting effects. As the effect of hormonal imprinting is epigenetically inherited, the phytoestrogen's effects appear in the progeny generations, and the generationally repeated disruptor effects will be different from the present ones. This could also be manifested in the amount, type, and appearance of autoimmune diseases. The consumption of soy is enormously growing, and its immune effect is extended. As the immune system influences basic physiological processes, it seems likely that evolutionary alterations will be observed. In this case, some phytoestrogens will be needed for the normal life of man, as it happened in the case of vitamins A and D, which are already life-important exohormones. However, quantitatively or qualitatively enormous amount of phytoestrogens will cause pathological and epigenetically inherited alterations.

Immunity and longevity

“…If the effect of endocrine disruptor is taking place perinatally, faulty hormonal imprinting develops with lifelong receptorial consequences [75]. This means that the function of immune system is seriously affected [76]. In addition, the faulty hormonal imprinting is inherited to the progenies [77,78], its symptoms are manifested there too, and the repeated exposition by the same or similar faulty imprinters happens on the injured receptors.…”

DOHaD (Barker-hipotézis): egy betegségorientált, korszakalkotó, brit eredetű teória, magyar gyökerekkel

“…Míg a szomatikus teratogének a legintenzívebben a korai (embrionális) periódusban fejtik ki hatásukat, addig a hibás imprinterek elsősorban a fetalis időszakban, tehát praenatalisan, de hatástartományuk kiterjed a korai postnatalis (perinatalis) időszakra is, ami azt jelenti, hogy a funkcionális teratogenitas nem fejeződik be a születéssel, hanem azután is tart. Mivel nem időszakfüggő, hanem egy adott időszakban éppen differenciálódó sejtekre hat, jellemző a csecsemő elválasztási időszakára, de a pubertásra is, illetve egyes szervrendszerekben az egész élet folyamán tart [14][15][16]. Ez utóbbi jellemző például az immunrendszerre, melynek sejtjei állandóan differenciálódnak, így az idős immunrendszer is imprintálható [14][15][16].…”

“…Mivel nem időszakfüggő, hanem egy adott időszakban éppen differenciálódó sejtekre hat, jellemző a csecsemő elválasztási időszakára, de a pubertásra is, illetve egyes szervrendszerekben az egész élet folyamán tart [14][15][16]. Ez utóbbi jellemző például az immunrendszerre, melynek sejtjei állandóan differenciálódnak, így az idős immunrendszer is imprintálható [14][15][16]. A betegségek szempontjából mégis a perinatalis és a serdülőkori hibás imprinting látszik a legfontosabbnak, jelentős és hosszan tartó következményei miatt.…”

Molekularne mechanizmy działania genisteiny w świetle terapii chorób genetycznych i immunologicznych

“…Dokładny mechanizm działania genisteiny na komórki układu immunologicznego nie jest poznany, jednak uważa się, że pełni ona funkcję częściowego agonisty dla receptora estrogenu (ER, ang. estrogen receptor), którego aktywacja w komórkach układu immunologicznego może prowadzić do uruchomienia mechanizmów immunoregulatorowych [94,95]. Pośrednim potwierdzeniem powyższej hipotezy jest fakt, że zaburzenia związane z produkcją estrogenów u kobiet w okresie menopauzalnym są przyczyną zwiększonej predyspozycji do rozwoju chorób autoimmunizacyjnych w tej grupie [96], a terapia z wykorzystaniem genisteiny hamuje rozwój autoimmunologicznej choroby jajników prowadząc do poprawy ich morfologii i wzrostu produkcji hormonów żeńskich w modelu mysim [97].…”

“…Podsumowując, fitoestrogeny zawarte w pożywieniu bogatym w soję wykazują endokrynne działanie na układ immunologiczny. Nie jest wykluczone zatem, że związki te mogą w nieodpowiednio wysokim stężeniu być również odpowiedzialne za patologiczne i epigenetycznie zmiany w funkcjonowaniu naszego organizmu [95]. Przykładem takiego zjawiska może być predyspozycja do rozwoju choroby Kawasaki (zespołu skórno-śluzówkowo-węzłowego objawiającego się uogólnionym zapaleniem tętnic) u dzieci będących na diecie bogatej w produkty sojowe zawierające flawonoidy [120].…”