Venin de albine Prezentare generală a principalilor compuși și bioactivități pentru interese terapeutice
Roma Wehbe
1 Laborator de biotehnologie aplicată (LBA3B), Centrul Azm pentru cercetare în biotehnologie și aplicațiile sale, EDST, Universitatea libaneză, Tripoli 1300, Liban
Jacinthe Frangieh
1 Laborator de biotehnologie aplicată (LBA3B), Centrul Azm pentru cercetare în biotehnologie și aplicațiile sale, EDST, Universitatea libaneză, Tripoli 1300, Liban
2 Fiziopatologie mitocondrială și cardiovasculară - MITOVASC, Echipa 2, Mecanotransducție cardiovasculară, UMR CNRS 6015, INSERM U1083, Universitatea Angers, 49045 Angers, Franța
Mohamad Rima
3 Departamentul de Neuroștiințe, Institutul de Biologie Paris Seine (IBPS), INSERM, CNRS, Universitatea Sorbona, F-75005 Paris, Franța
4 Institut de Génétique et de Biologie Moleculaire et Cellulaire (IGBMC), INSERM U964, CNRS U7104, Université de Strasbourg, 67400 Illkirch, Franța
Dany El Obeid
5 Facultatea de Agricultură și Științe Veterinare, Universitatea Libaneză, Dekwaneh, Beirut 2832, Liban
Jean-Marc Sabatier
6 Institutul de Neuro-Fiziopatologie, UMR 7051, Facultatea de Medicină Secteur Nord, 51, Boulevard Pierre Dramard-CS80011, 13344-Marseille Cedex 15, Franța
Ziad Fajloun
1 Laborator de biotehnologie aplicată (LBA3B), Centrul Azm pentru cercetare în biotehnologie și aplicațiile sale, EDST, Universitatea libaneză, Tripoli 1300, Liban
7 Facultatea de Științe 3, Michel Slayman Campus Tripoli, Universitatea Libaneză, Ras Maska 1352, Liban
Abstract
Apiterapia este o terapie alternativă care se bazează pe utilizarea produselor din albine, cel mai important venin de albine pentru tratamentul multor boli umane. Veninul poate fi introdus în corpul uman prin injecție manuală sau prin înțepături directe de albine. Veninul de albine conține mai multe molecule active, cum ar fi peptide și enzime, care au un potențial avantajos în tratarea inflamației și a bolilor sistemului nervos central, cum ar fi boala Parkinson, boala Alzheimer și scleroza laterală amiotrofică. Mai mult, veninul de albine a arătat beneficii promițătoare împotriva diferitelor tipuri de cancer, precum și a activității antivirale, chiar și împotriva provocatorului virus al imunodeficienței umane (HIV). Multe studii au descris activitățile biologice ale componentelor veninului de albine și au lansat studii preclinice pentru a îmbunătăți utilizarea potențială a apitoxinei și a constituenților săi ca generație următoare de medicamente. Scopul acestei revizuiri este de a rezuma principalii compuși ai veninului de albine, proprietățile lor biologice primare, mecanismele de acțiune și valorile lor terapeutice în strategiile alternative de terapie.
1. Generalități despre albinele
Dintre albinele de miere, Apis mellifera (Figura 1) este principala specie utilizată pentru polenizarea culturilor în lume [1]. Utilizarea tuturor produselor apicole, inclusiv a veninului de albine și a mierii, datează de mii de ani, deoarece proprietățile lor medicinale au fost citate în cărțile religioase precum Biblia și Coranul [2,3,4]. Apiterapia este o ramură a medicinei alternative care se bazează pe utilizarea produselor apicole care constă din miere, polen, propolis, lăptișor de matcă și în principal venin de albine (BV), care este, de asemenea, cunoscut sub numele de apitoxină [5,6].
Apis mellifera (drept de autor Dany El Obeid).
Terapia cu venin de albine (BVT) este aplicația medicamentoasă a BV de la albinele de miere în corpul uman pentru tratamentul unor boli, cum ar fi artrita reumatică [7]. Această strategie a fost utilizată în medicina alternativă de mai bine de 5000 de ani. Acesta constă fie în aplicarea indirectă, prin extragerea BV cu un stimul electric urmat de injectarea acestuia în corp sau direct prin înțepături de albine [8] (Figura 2). Ideea utilizării BV în domeniul medicinal a fost ridicată din credința că apicultorii suferă cu greu de reumatism sau probleme articulare.
Aplicarea veninului de albine prin intepaturi directe de albine in corp.
BV este produs de albine lucrătoare și se știe că conține multe componente active, inclusiv: (i) peptide cum ar fi melittina, apamina, peptida degranulantă a mastocitelor (MCD) și adolapina, (ii) enzime, cum ar fi fosfolipaza A2 (PLA2) și hialuronidază și (iii) aminoacizi și compuși volatili. Mai multe studii au evaluat potențialul terapeutic al acestor componente în tratarea bolilor inflamatorii umane, precum și a bolilor sistemului nervos central, cum ar fi boala Parkinson (PD), boala Alzheimer (AD) și scleroza laterală amiotrofică (SLA), precum și multe alte condiții. [9,10]. Interesant este faptul că veninul de albine, în asemănare cu alte veninuri de animale, a demonstrat, de asemenea, un potențial benefic anti-cancer și anti-viral împotriva cancerului ovarian și de prostată, precum și a HIV [11,12,13,14].
Veninul de albine se caracterizează prin inducerea unor reacții alergice în urma înțepăturii. Aceste reacții pot avea loc în piele, calea respiratorie, sistemul cardiovascular și sistemul gastro-intestinal. Ulterior, șocul anafilactic sever ar putea duce la ischemie cerebrală sau miocardică [15,16]. Aceste răspunsuri alergice se datorează prezenței, în venin, a mai multor alergeni proteici, dintre care majoritatea posedă o activitate enzimatică [9]. Alergenii BV majori și inductorii specifici ai imunoglobulinei E (IgE) sunt PLA2, melittină și hialuronidază. În afară de mecanismele mediate de IgE, studiile sugerează că alergenii pot implica și reacții independente de IgE, cum ar fi un mediator de bradikinină (BK), ducând la diferite simptome anafilactice [17,18]. Producția acestui mediator neimun poate fi indusă de melittină, cunoscută sub numele de activator PLA2 care poate imita efectele BK asupra tonusului traheal [17,19]. În plus, peptida MCD sau peptida 401 este capabilă să inducă o reacție anafilactoidă prin degradarea celulelor adipoase [9,20].
Pe lângă studiile moleculare care investighează posibilele mecanisme din spatele răspunsurilor inflamatorii la înțepăturile de albine, multe studii clinice analizează profund utilizarea potențială a BV pentru tratarea bolilor cronice. Prin urmare, următoarele părți ale revizuirii urmăresc să evidențieze proprietățile biologice primare ale BV și ale moleculelor sale bioactive care au potențial în dezvoltarea strategiilor terapeutice.
2. Compușii principali ai veninului de albine
BV este un lichid inodor și transparent care conține un amestec hidrolitic de proteine cu pH acid (4,5-5,5) pe care albinele îl folosesc adesea ca instrument de apărare împotriva prădătorilor. O picătură de BV constă în 88% din apă și doar 0,1 µg de venin uscat [10]. Acesta din urmă este un amestec extrem de complex de peptide, inclusiv melittină, adolapină, apamină și peptidă MCD. De asemenea, conține enzime, cel mai important PLA2 și compuși cu greutate moleculară mică, cum ar fi aminele bioactive (de exemplu, histamina și epinefrina) și minerale [9].
2.1. Melittin
2.2. Apamin
Apamina este o peptidă de 18 aminoacizi care conține două punți disulfură. Este cea mai mică neurotoxină din BV [28]. Această polipeptidă este capabilă să traverseze bariera hematoencefalică și, prin urmare, afectează funcționarea sistemului nervos central prin diferite moduri de acțiune. De exemplu, provoacă efecte neurotoxice la măduva spinării la mamifere, ducând la hiperactivitate și convulsii, așa cum s-a demonstrat la șobolani. Prin blocarea canalelor K + activate de calciu, apamina poate afecta și permeabilitatea membranei celulare față de ionii de potasiu (K +). În mușchiul neted vascular, toxina este capabilă să inhibe proliferarea și migrația celulelor mușchiului neted vascular prin căile de semnalizare Akt și Erk [29]. Această constatare evidențiază potențialul apaminei în strategiile de terapie cu ateroscleroză. Un alt studiu a evaluat consecințele sensibilității canalelor K + la apamină și a arătat că neurotoxina poate inhiba relaxarea indusă de NO a activității contractile spontane a miometrului la femeile care nu sunt însărcinate [30].