Melidava

Potentialul antioxidant al propolisului, polenului de albine si laptisorului de matca: posibila aplicare medicala

De ce sa citesc acest articol?  Poate va intereseaza…

„Rolul propolisului în atenuarea efectelor secundare ale chemoterapiei

Propolisul, ca antioxidant natural, poate atenua efectele secundare ale chemoterapiei. Mitomicina C, cisplatina și doxorubicina sunt medicamente anticanceroase folosite împreună cu radioterapia sau intervențiile chirurgicale. Administrarea lor produce însă diferite efecte secundare ce determină distrugeri de organe și înrăutățiri ale condiției de viață. Unele aspecte ale acestor efecte nocive au fost atribuite inducerii de distrugeri oxidative”

Printre multe alte subiecte referitoare la utilizarea produselor apicole in santate si suferinta.

Antioxidant potential of propolis, bee pollen and royal jelly: possible medical application

1. Kocot, M. Kielczykowska, D. Luchowa-Kocot, J, Kurzepa, I. Musik

Oxidative Medicine and Cellular Lomgevity 2018, Art. ID 7074209; https://doi.org/10.1155/2018/7074209

Introducere

Produsele apicole – propolis, lăptișor de matcă, miere – au fost cunoscute și folosite încă din antichitate și Evul Mediu. De ex. în China antică, polenul de albine (BP) era folosit în cosmetică pentru albirea pielii. Astăzi, aceste produse sunt folosite într-o ramură a medicinei complementare și alternative – apiterapia. Este în creștere interesul pentru folosirea lor ca agenți în vindecarea cancerelor, bolilor neurodegenerative, cardiovasculare și ale tractului gastrointestinal, precum și în tratamentul rănilor și arsurilor .

Produsele apicole sunt considerate o sursă potențială de antioxidanți naturali, capabili să micșoreze efectele stresului oxidativ implicat în patogeneza a numeroase boli.

În general, compușii cu caracter fenolic aparțin substanțelor ce dețin capacitatea de a capta radicalii liberi și determină capacitatea antioxidantă a produselor apicole. Ele cuprind două grupe importante de produse – flavonoizii și acizii fenolici.

Flavonoizii sunt substanțe de origine vegetală, cu structură de polifenoli și cuprind subgrupele flavone, flavonoli, flavanone, flavonoli (catechine), antocianine, chalcone, izoflavone și neoflavonoizi. Compușii cei mai bine cunoscuți conțin un schelet benzo-p-pironic. Flavonoizii se găsesc de obicei ca glicozide, în care sunt agliconi legați printr-o legătură glicozidică cu un rest de carbohidrați. Prezența grupărilor fenolice în moleculele de flavonoizi le imprimă activitatea anti-radicalică, întrucât radicalii care se formează în cursul captării sunt stabilizați prin rezonanță

Acizii fenolici sunt compuși care posedă grupări carboxilice și fenolice. Recent a fost observat un interes în creștere privind utilizările posibile în protejarea sănătății oamenilor, activitățile lor antioxidante, inclusiv nutriționale, fiind considerați printre cele mai utile alimente în prevenirea proceselor de oxidare și a generării de ROS precum și prin chelatizarea metalelor pro-oxidative

Exemple de flavonoizi și glicozidele lor decelate în produse apicole. Quercetină, polen de albine, lăptișor de matcă; galangină și pinocembrină; decelate în propolis și polen de albine; pinobanksină; decelată în propolis și lăptișor de matcă; luteolină, apigenină, rutin: decelate în propolis, polen de albine și lăptișor de matcă; catechină și delphinidină; decelate în polen de albine; daidzeină; decelată în propolis

Compuși cu caracter fenolic care determină capacitatea antioxidantă a propolisului (în special a celui brazilian) sunt α și β-amyrinele care aparțin triterpenoidelor de origine vegetală, cu multiple proprietăți benefice, fiind anti-apoptotice, antioxidante, anti-inflamatoare și antifibrotice și prezentând efecte gastro- și hepato-protectoare. Studiile au relevat posibile aplicații ale β-amyrinei în terapia bolii lui Parkinson.

Exemple de acizi fenolici și derivații lor din produse apicole. (a) derivați de acid benzoic, și (b) derivați de acid cinamic. Acizii protocatechuic, syringic,galic, p-cumaric; detectați în propolis și polen de albine; acizii cafeic și ferulic detectați în propolis, polen de albine și lăptișor de matcă; artepillina C, acizii clorogenic și 3,5-dicafeoilquini, amyrine, detectați în propolis

Referitor la activitatea antioxidantă a lăptișorului de matcă (RJ) trebuie menționați acizii grași hidroxi dicarboxilici cu 8 – 12 atomi de C în catenă. Principalul acid gras este acidul 10-hidroxidecanoic (10-HDA) a cărui prezență nu a fost comunicată în nici un alt produs natural brut și nici în alte produse apicole. Alți acizi carboxilici din RJ sunt acizii 10-hidroxi-2-decenoic (10H2DA) și sebacic (SA) (Fig. 4).

În cercetarea științifică, extractele din propolis și din BP sunt preferate în utilizare datorită faptului că ei conțin cantități mai mari de componente bioactive. Totuși, folosirea solvenților cu diferite polarități influențează compoziția extractelor obținute, întrucât componentele produselor apicole au diferite structuri, iar dacă cele hidrofile sunt mai solubile în solvenți polari precum alcooli, cele cu proprietăți hidrofobe prezintă afinități mai mari pentru solvenții nepolari precum hidrocarburile. Proprietățile extractelor depind în mare măsură nu numai de solventul utilizat, ci și de condițiile de extracție – timpul și temperatura.

Principalii acizi carboxilici din RJ și derivații lor

10-HDA; 10H2DA; acidul sebacic (decanoic); esterul 4-hidroxiperoxi-2-decenoic (HPO-DAEE)

Considerând importanța obținerii de medicamente din surse naturale, acest review încearcă să aducă la zi cunoștințele privind capacitatea antioxidantă a unor produse apicole și posibilele lor utilizări medicale în atenuarea efectelor stresului oxidativ implicate în diferite boli precum cele neurodegenerative, cardiovasculare, diabet și cancere, înțelegerii mecanismelor acțiunilor antioxidante, și importanței speciei de albine, originii vegetale, locației geografice, anotimpului de colectare, tipului solventului de extracție asupra compoziției extractelor.

Propolis ”cleiul albinelor”

Propolisul este un amestec rășinos pe care albinele îl produc prin amestecarea salivei lor, care conține diferite enzime, și a cerii, cu exudate colectate din muguri florali și ai frunzelor, tulpini și crăpături din scoarță ale unui număr mare de plante. Albinele îl folosesc ca material de etanșare și ca dezinfectant, pentru astuparea găurilor și crăpăturilor, netezirea suprafețelor interioare și păstrarea temperaturii interne a stupului, protecția împotriva vremii din afară și împotriva prădătorilor. Datorită activității sale anti-microbiene, el contribuie la formarea unui mediu iinterior aseptic și este folosit și pentru mumifierea cadavrelor dăunătorilor, prea mari pentru a fi evacuate.

Compoziția propolisului

Propolisul brut este compus în proporție de 50 – 60 % din rășini și balsamuri, inclusiv componente fenolice, 30 – 40 % ceruri și acizi grași, 5 – 10 % uleiuri esențiale, 5 % polen și 5% alte substanțe, inclusiv aminoacizi, micronutrienți ș vitamine (tiamină, riboflavină, piridoxină, vitaminele C și E). În propolis au fost identificate peste 300 componente aparținând polifenolilor, terpenoizilor, steroizilor, zaharurilor, aminoacizilor, ș.a.

Propolisul din zonele cu climă temperată din întreaga lume (Europa, regiunile non-tropicale din Asia, America de Nord și Australia continentală)  este clasificat ca propolis de tip plop întrucât provine în principal din exudatele mugurilor Populus spp., frecvent Populus nigra L. Principalele componente biologic active din acest tip de propolis sunt flavonoizii (flavone și flavanone), acizii fenolici (acid cinamic) și esterii lor. Propolisul de mesteacăn, din Rusia, provine din Betula verrucosa Ehrh., și conține flavone și flavonoli diferiți de cei din propolisul de plop. Propolisul mediteranean este caracteristic pentru regiunile subtropicale precum Grecia, insulele grecești, Sicilia, Malta, Cipru, Croația și Algeria. Provine în principal din rășini de Cupressus sempervirens (cipruși mediteranieni sau italieni) fiind caracterizat de cantități relativ mari de diterpene. În regiunile tropicale au fost identificate mai multe surse de propolis. De ex. în Brazilia există 13 tipuri de propolis, verde, roșu sau brun, pentru care principalele surse sunt Baccharis dracunculifolia, Dalbergia ecastaphyllum și Hyptis divaricata. Cel mai cunoscut este propolisul verde, care își datorează culoarea clorofilei din țesuturile tinere și frunzele neexpandate de B. dracunculifolia colectate de albine. Acest tip de propolis este bogat în fenilpropanoizi (de ex. artepillina C) și diterpene, în timp ce flavonoizii se găsesc în cantități mici. Propolisul roșu este caracterizat prin prezența flavonoizilor (formonetină, liquirigenină, 3-acetat de pinobanksină, pinobanksină, luteolină, rutin, quercetină, pinocembrină, daidzeină și izoliquiritigenină) care se găsesc în exudatele rășinoase de pe suprafața D. ecastaphyllum. Acest tip de propolis este caracteristic pentru Cuba și Mexic. Propolisul brun este produs în principal în NE Braziliei din H. divaricata. Alte exemple de propolis tropical îl includ pe cel provenit din exudatele rezinice ale florilor de Clusia sp. din Cuba și Venezuela, principalele sale componente fiind derivații de benzofenonă, și propolisul de Pacific, care provine din arborele tropical Macaranga tanarius, din insulele tropicale ale Pacificului (Taiwan, Okinawa și Indonezia) ai cărui markeri chimici sunt C-prenil flavanonele.

Legături între capacitatea antioxidantă a propolisului și compoziția sa

Proprietățile antioxidante ale propolisului au fost investigate în totalitate și dovedite prin metodele DPPH, ABTS⁺, FRAP și ORAC. În studiile in vitro capacitatea antioxidantă a extractelor din propolis a fost evaluată ca fiind similară cu cea a antioxidanților sintetici hidroxitoluen butilat sau acid ascorbic. Capacitatea antioxidantă a propolisului depinde de compoziția sa, dar legătura dintre cele două este insuficient cunoscută. Conținutul total de fenoli al extractelor din propolis este de 30 – 200 mg echiv. acid galic (GAE)/g iar conținutul de flavonoizi este de 30- 70 mg echiv. quercetină (QE    )/g, în timp ce activitatea de captare a radicalului DPPH este de 20 – 190 µg/mL. Compușii fenolici, alții decât flavonoizii, determină activitatea antioxidantă a propolisului brazilian. După Zhang et al. activitatea antioxidantă a propolisului verde brazilian este determinată de acizii 3,4,5-tricafeoilquinic și 4,5-dicafeoilquinic, precum și de artepillina C și este influențată de conținutul în polifenoli totali și flavonoizi totali. Fabris et al. au arătat că mostrele de propolis european (Italia și Rusia)  au avut compoziții similare în polifenoli și – în consecință – activități antioxidante similare, în timp ce propolisul brazilian a conținut mai puțini polifenoli și a avut capacități antioxidante mai mici. Compoziția propolisului este dificil de standardizat întrucât depinde de o multitudine de factori precum speciile de albine, originea vegetală, localizarea geografică, variațiile de temperatură, sezonalitatea și condițiile de depozitare. Bonamigo et al. au studiat activitatea antioxidantă a extractelor din mostre de propolis brazilian colectate din aceeași regiune, dar de la specii diferite de albine: Scaptotrigona depilis, Melipona quadrifasciata anthidioides, Plebeiadroryana și Apis mellifera. Mostrele studiate au avut compoziții diferite, precum și activități de captare a radicalilor liberi și capacități de a inhiba peroxidarea lipidelor diferite. În general, propolisul obținut de la A. mellifera a avut cea mai mare activitate. Calegari et al. au arătat că mostrele de propolis brazilian produse în martie și aprilie au avut culori diferite și conținut mai mare de componente fenolice și capacitate antioxidantă superioară mostrelor produse în mai și iunie, ceea ce a indicat că compoziția chimică a propolisului depinde de luna producerii – efect care poate fi explicat prin variațiile de temperatură. Coloniile de albine care au primit suplementări ale hranei la fiecare trei zile ale unui an au prezentat conținuturi mai mari de total fenoli și flavonoizi, precum și capacitate antioxidantă mai mare, față de coloniile martor.

Compoziția chimică și proprietățile biologice ale extractelor din propolis depind în mare măsură de tipul de solvent folosit pentru extracție. Solventul cel mai folosit este etanolul apos (70 – 75%), urmat de eter etilic, apă, metanol, hexan și cloroform. Sun et al. au arătat că randamentele de extracție (raportul în greutate a extractului ca subst. uscată și cea a extractului brut) pentru propolisul din Beijing a fost de 1,8 – 51 %, cu tendința de a crește odată cu creșterea concentrației de etanol. Conținutul de total flavonoizi și polifenoli variază, fiind cuprins între 6,68 – 164,20 mg GAE/g și 4,07 – 282,83 mg echiv. rutin (RE)/g, iar cea mai mare concentrație a fost obținută pentru 75 % etanol, ceva mai mică la 95 și 100 % etanol, iar cea mai mică în extractul apos. Extractul în etanol 75% a prezentat și cea mai mare capacitate antioxidantă  măsurată prin metodele DPPH, ABTS, FRAP, ORAC (capacitatea de absorbanță a oxigenului radicalic) și activitatea antioxidantă celulară (CAA). În general, solvenții polari permit obținerea de capacități antioxidante mai bune față de cei nepolari. Totuși, se observă diferențe importante chiar la folosirea de solvenți cu polarități apropiate sau a aceluiași solvent pentru extracția diferitelor mostre de propolis, poate datorită influenței altor parametri, precum și impactului structurii moleculare a solvenților. Bittencourt et al. au arătat că partiția cu diclormetan a mărit extracția componentelor antioxidante, în special în cazul propolisului brun, în timp ce partiția cu hexan a micșorat semnificativ cantitățile din aceste componente în cazul extractelor din propolis verde (Tabelul 1).

În pofida diferențelor de compoziție dintre ele, extractele  din propolis prezintă întotdeauna capacitate antioxidantă, fie în culturi de celule, fie în studiile pe animale.

Efectul antioxidant al propolisului în studii efectuate pe oameni

Cele mai multe studii asupra proprietăților antioxidante ale propolisului au fost efectuate pe culturi de celule sau pe animale.

Mujica et al. au evaluat efectele administrării orale (de două ori pe zi, câte 15 picături, timp de 90 de zile) a unui extract din propolis accesibil comercial (Beepolis®) asupra statusului oxidativ și profilului lipidic pentru o populație umană din Chile. Suplementarea timp de 90 de zile cu propolis a produs o scădere cu 67 % a substanțelor care reacționează cu acid tiobarbituric (TBARS; produse derivate prin peroxidarea lipidelor) și o creștere cu 175 % a concentrației de glutationă redusă (GSH) în comparație cu valorile inițiale. Modificările nete ale ambilor parametri studiați au fost semnificativ mai mari la grupul care a primit suplementare cu propolis față de cel placebo. Mai mult, a fost observată o creștere a concentrației HDL într-a 90-a zi de suplementare cu propolis în comparație cu valorile inițiale. Autorii au concluzionat că suplementarea cu propolis produce efecte pozitive asupra statusului oxidativ și îmbunătățirea HDL, micșorând riscul de incidente cardiovasculare.

Tabelul 1. Rezultate ale cercetărilor asupra dependenței dintre solventul folosit pentru extracție și proprietățile antioxidante ale extractelor din propolis și polen de albine obținute

Jasprica et al. au investigat influența suplementării timp de 30 de zile cu pulbere de extract din propolis comercial (doza zilnică totală de flavonoizi 48,75 mg) asupra enzimelor antioxidante SOD, GPx, CAT și MDA – un marker al peroxidării lipidelor – la indivizi sănătoși. În grupul de bărbați, după 15 zile de suplementare cu propolis, a fost observată o scădere a concentrației de MDA cu 23,2 %, iar după 30 de zile, o creștere cu 20,9 % a activității SOD. Concentrația MDA la sfârșitul tratamentului a fost similară cu valoarea inițială. La femei (n = 15), tratamentul cu propolis nu a avut efect asupra nici unuia dintre parametrii studiați. Autorii au concluzionat că efectul propolisului depinde de gen și timp și au sugerat posibilitatea existenței numai a unui efect de tranziție a ingestiei de propolis asupra peroxidării lipidelor.

Zhan et al. au studiat efectul suplementării cu propolis verde brazilian la pacienți cu diabet zaharat de tip 2 (T2DM). Administrarea de propolis (900 mg/zi, timp de 18 săptămâni) a produs creșterea concentrației de GSH și total polifenoli din ser și micșorarea concentrațiilor de compuși carbonilici (markeri ai oxidării proteinelor) și a activității lactat dehidrogenazei. Grupul tratat cu propolis verde brazilian a micșorat TNF-α din ser și a prezentat creșteri ale concentrațiilor de IL-1β și TNF-α din ser. Tratamentul cu propolis nu a afectat concentrația de glucoză din ser, hemoglobina glicozilată, aldoză reductaza sau adiponectina, rezultatele arătând că propolisul afectează stresul oxidativ la pacienții cu diabet de tip 2, dar nu și toți parametri diabetului.

Efectele neuroprotectoare ale propolisului

Întrucât distrugerile mitocondriale și stresul oxidativ constituie evenimente critice în neurodegenerare, s-a sugerat că proprietățile antioxidante ale componentelor propolisului ar putea contribui la efectul său neuroprotector. Bazmandegan et al. au studiat efectele extractului apos din propolis brun (WEBP), provenit din două regiuni ale Iranului, împotriva distrugerilor oxidative induse de ischemia cerebrală la un model pe șoareci de accident vascular cerebral. Indiferent de regiunea de proveniență a dozelor utilizate, tratamentul cu WEBP a produs o refacere semnificativă a activității enzimelor antioxidante și o micșorare a peroxidării lipidelor și al volumului infarctului, în comparație cu grupul martor. Tratamentul a fost asociat cu o îmbunătățțire a deficitului neurologic măsurat pe scara Bederson și a funcției senzori-motoare măsurată prin testul îndepărtării benzii adezive (Tabelul 2). Într-un alt studiu, efectuat cu celule SH-SY5Y, s-a arătat că pretratamentul cu propolis verde brazilian a micșorat generarea de ROS intracelulari derivați din mitocondrii, induși de H₂O₂^–, precum și intensitatea semnalului de imunoflorescență al 8-oxo-2⸍-dezoxiguanozinei (8-oxo-dG; un marker al distrugerilor oxidative de ADN). Propolisul a mărit factorul neurotrofic derivat din creier (BDNF) și activitatea sa, și a reglat proteina asociată citoscheletului (Arc). Aceste rezultate au sugerat că propolisul prezintă capacități de protecție împotriva distrugerilor neurodegenerative legate de afectarea cognitivă produsă de boala lui Alzheimer sau de bătrânețe, prin acțiunea sa antioxidantă (Tabelul 2), consistent cu rezultatele obținute de Nanaware et al. care au studiat activitatea neuroprotectoare a extractului etanolic obținut prin macerare din propolis (MEEP) pe un model cu șobolani de boala lui Alzheimer. MEEP a inversat semnificativ afectarea cognitivă indusă de β-amiloid la șobolani, asociată cu creșterea activității antioxidante și cu micșorarea concentrațiilor de MDA. Administrarea de MEEP a produs inhibiția – dependentă de doze – a acetilcolinesterazei, a mărit concentrația cerebrală de monoamină și a îmbunătățit deficitele de memorie (evaluate prin creșterea concentrației de BDNF), sugerând implicarea mai multor mecanisme în efectul neuroprotector al propolisului (Tabelul 2).

Jin et al. au comunicat că pinocembrina, un flavonoid din propolis, a inhibat stresul oxidativ indus de 6-hidroxidopamină (6-OHDA). Pretratamentul cu pinocembrină a indus translocația factorului 2 legat de factorul nuclear eritroid 2 (Nrf-2) către nucleu, în modul dependent de timp și concentrație, precum și expresia care succede elementului de răspuns antioxidant (ARE-) mediat de genele antioxidante care encodează hem-oxigenaza 1 (HO-1) și γ-glutamil sintetaza (γ-GCS). Nrf-2 deține un rol important în răspunsul adaptiv la stresurile oxidativ și electrofil, precum și în menținerea auto-apărării celulare.

Tabelul 2. Efectele de protecție ale propolisului împotriva acțiunii pro-oxidante a unor factori nocivi

ADMA – dimetil arginină simetrică; GCLC – subunitate catalitică din glutamat-cisteină ligază; GCLM – subnitate de reglare din glutamat-cisteină ligază; Erk ½ – kinază ½ reglată prin semnal extracelular; HO-1 – hem oxigenază;P/O – raport forsfor/oxigen; PONI – paraoxonază; RCR – raport de control respirator; SOCS3 – supresor al semnalării citokinice; TAS – status antioxidant total; TOS – status oxidant total; TrxR1 – tioredoxin-oxidază 1; γ-GCS – γ-glutamil-cistein sintetază

În condiții fiziologice, Nrf2 este localizat în citosol și este asociat cu reulatorul său negativ, proteina 1 asociată ECH de tip Kelch (Keap 1). Ca răspuns la stimuli oxidativ/electrofili, Nrf2 se disociază de Keap1 și este translocat către nucleu, unde formează un heterodimer cu partenerul să obligatoriu Maf și apoi se leagă la secvența ARE pentru a activa transcripția genelor care encodează mai multe enzime antioxidative și de detoxificare electrofilă, inclusiv HO-1 și γ-GCS. Pinocembrina micșorează și pierderile de de viabilitate celulară induse de 6-OHDA, precum și rata apoptotică și inhibă parțial scăderea raportului Bcl-2 (un inhibitor al apoptozei) / Bax (promotor al apoptozei) ca urmare a tratamentului cu 6-OHDA. Tratamentul celulelor SH-SY5Y cu ARN mic de interferență (miARN) direcționat împotriva Nrf2 (Nrf2-siARN) a suprimat expresia HO-1 și γ-GCS indusă de pinocembrină și efectele sale de protecție, sugerând că pinocembrina protejează împotriva neurotoxinei 6-OHDA legată de boala lui Parkinson prin calea Nrf2/ARE (Tabelul 2). De Oliveira et al. au confirmat că pinocembrina exercită protecție mitocondrială și celulară prin activarea kinazei ½, reglate prin calea de semnalare prin semnal extracelular-factor legat de factorul nuclear eritroid 2 (Erk1/2-Nrf2), întrucât inhibiția Erk1/2 sau silențarea Nrf2 anulează aceste efecte. Protein kinaza Erk1/2 este un activator pentru Nrf2. S-a arătat că pretratamentul cu pinocembrină a inhibat peroxidarea lipidică indusă cu paraquat, carbonilarea proteinelor, nitrarea proteinelor, precum și oxidarea grupărilor tiol din membranele mitocondriilor celulelor SH-SY5Y și a activat translocația Nrf2 mărind subunitatea de reglare a glutamat-cisteină ligazei (GCLM) și HO-1. GCLM și GCLC sunt subunități de reglare și catalitice ale glutamat-cisteină ligazei, o enzimă care catalizează prima și etapa limitatoare de viteză din producerea antioxidantului celular GSH. Aceste efecte au fost blocate sau inhibate de de inhibitorul protein kinazei Erk1/2 PD 98059 sau siARN al Nrf2 (Tabelul 2).

Barros Silva et al. au studiat efectele neuroprotectoare ale CAPE din propolis împotriva pierderii de neuroni dopaminergici indusă de 6-OHDA la șobolani. Co-tratamentul cu CAPE a micșorat producerea de peroxid de hidrogen în omogenatele de striatum din creier. CAPE captează ROS prin neutralizarea electronilor neîmperecheați ai DPPH, dar nu afectează 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametilpioperidin-N-oxilul (TEMPOL, un nitroxil-antioxidant stabil) în zonele afectate ale creierului. În plus, CAPE a protejat împotriva creșterii induse de 6-OHDA a concentrațiilor de metale (Cu, Fe, Mn și Zn) și a inhibat tranziția permeabilității mitocondriale (MPT), un mediator al morții neuronilor, care declanșează punerea în libertate de citocrom c și activarea caspazei-3, efect care nu este asociat cu disfuncții mitocondriale. Autorii au concluzionat că, pe baza datelor obținute și pe baza capacității sale de a traversa bariera sânge-creier, CAPE au putea fi util în tratamentul bolii lui Parkinson și al altor boli neurologice. Mahmoud et al. au demonstrat, la rândul lor, că CAPE a protejat creierul împotriva toxicității Cr (VI) hexavalent prin prevenirea stresului oxidativ/nitrozativ, precum și prin modularea căii de semnalare JAK/STAT din cerebrum de șobolani. Ei au sugerat că stresul oxidativ împreună cu inflamația produsă de Cr(VI) ar putea activa direct calea de semnalare JAK/STAT în creierul șobolanilor, fapt confirmat de creșterea mARN al JAK2 și a expresiei proteinelor – iar în consecință a mARN al STAT3 și fosforilării proteinelor, indusă de Cr(VI), în creierul șobolanilor. La rândul său, CAPE prin atenuarea stresului oxidativ/nitrozativ, a downreglat semnalarea semnalarea JAK/STAT, fapt dovedit de o scădere semnificativă a mARN JAK2 și STAT3 și a concentrației de proteine în grupul tratat cu CAPE (Tabelul 2).

Rolul propolisului în atenuarea efectelor secundare ale chemoterapiei

Propolisul, ca antioxidant natural, poate atenua efectele secundare ale chemoterapiei. Mitomicina C, cisplatina și doxorubicina sunt medicamente anticanceroase folosite împreună cu radioterapia sau intervențiile chirurgicale. Administrarea lor produce însă diferite efecte secundare ce determină distrugeri de organe și înrăutățiri ale condiției de viață. Unele aspecte ale acestor efecte nocive au fost atribuite inducerii de distrugeri oxidative.

Kumari et al. au arătat că extractul hidroetanolic din propolis provenit din India (HEIP) are efecte de protecție împotriva genotoxicității și citotoxicității induse de mitomicina C (MMC-) care pot fi, cel puțin în parte, mediate prin activitatea de captare a radicalilor liberi și efectului de inhibiție a peroxidării lipidelor. Efectele potențiale geno- și citotoxice ale MMC în măduva osoasă s-au manifestat prin creșterea semnificativă a numărului de celule multinucleate și a proporției de celule apoptotice, precum și prin micșorarea raportului dintre eritrocitele policromatice (PCE) la eritrocite monocromatice (MMC) (P/N) în comparație cu grupul martor. Totuși, efectele toxice induse de MMC s-a refăcut semnificativ prin pretratament cu HEIP, doza optimă fiind de 400mg/kg. HEIP a prezentat o activitate de captare a radicalilor liberi DPPH aproape la fel de eficientă cu cea standard exercitată de acidul ascorbic. HEIP a prezentat de asemenea o activitate antioxidantă totală (evaluată prin reducerea molibdenului) și o activitate FRAP de captare, însă cu rezultate care nu pot fi comparate cu cele produse de acidul ascorbic. HEIP a prezentat o activitate substanțială de inhibiție a peroxidării lipidelor, însă mai puțin eficientă față de cea a standardului Trolox (Tabelul 2).

Întrucât se știe că chemoterapia prezintă efecte secundare asupra fertilității, Kumari et al. au investigat efectele HEIP asupra toxicității testiculare induse de MMC. Efectele antioxidante ale HEIP au fost evaluate folosind măsurarea biomarkerilor antioxidant/oxidant în omogenate de țesut testicular. Tratamentul cu MMC a produs stres oxidativ pe termen lung, în timp ce pre-administrarea unei singure doze de HEIP a atenuat acest efect într-o anumită măsură și au fost observate scăderea concentrației de MDA și o creștere nesemnificativă a concentrației de GSH și a activității CAT. Administrarea de MMC a determinat de asemenea o micșorare a funcției testiculare (greutatea testiculelor, numărul de spermatozoizi și de spermatozoizi cu morfologie normală a capului) în modul dependent de doze, atenuate de pretratamentul cu HEIP (Tabelul 2).

Alyane et al. au demonstrat că pretratamentul cu extract din propolis atenuează substanțial distrugerile prin reacții de peroxidare în mitocondriile cardiace, produse după injectarea unei doze acute de doxorubicină. Propolisul a produs o micșorare semnificativă a formării MDA în mitocondrii și a producerii anionului superoxid, precum și refacerea raportului de control a respirației (RCR – respirație de starea III/respirație de starea IV și fosforilare) și raportul fosfor/oxigen (P/O cu referire la cantitatea de ATP produsă prin deplasarea a doi electroni printr-un lanț definit de transport al electronilor). În plus, s-a observat micșorarea ratei și a amplitudinii gonflării mitocondriale (Tabelul 2).

Capacitatea propolisului de a modula markerii bolii cardiovasculare

Proprietățile antioxidante ale propolisului ar putea determina capacitatea sa de a modula markerii bolii cardiovasculare. Salmas et al. au comunicat că modificările oxidative care se produc în țesutul rinichilor șobolanilor cu hipertensiune cronică ar putea fi prevenite folosind propolis. Administrarea de CAPE și polen în țesutul renal al șobolanilor cu hipertensiune indusă cu esterul metilic al Nω-nitro-L-argininei (L-NAME) au micșorat semnificativ statusul antioxidant total (TAS) și activitatea paraoxonazei (PON, un antioxidant important care previne oxidarea lipoproteinelor de joasă densitate), și au mărit semnificativ dimetil arginina asimetrică (ADMA, un inhibitor endogen al sintazei NO) și NF-kB (reglat de starea redox intracelulară). Totuși, co-administrarea de propolis, CAPE și polen a refăcut toți parametrii modificați, mostrele de propolis fiind cele mai eficiente, urmate de polen și CAPE.

Ahmed et al. au arătat că pretratamentul cu propolis din Malaezia (MP) a ameliorat efectele negative ale infarctului miocardic indus cu izoproterenol la șobolani. MP a prezentat o activitate antioxidantă totală ridicată determinată prin testele DPPH și FRAP. Administrarea de izoproterenol a produs o peroxidarea ridicată a lipidelor și a micșorat activitățile enzimelor din miocard implicate în apărarea antioxidantă celulară. De asemenea, a produs o creștere semnificativă a enzimelor marker cardiaci din ser (creatin kinaza MB, aspartat transaminaza, lactat dehidrogenaza și alanină transaminaza) și concentrațiile cardiace de troponină L, și a modificat profilele lipidelor din din ser. Totuși, pretratamentul șobolanilor ischemici cu MP a micșorat valorile parametrilor biochimici și a îmbunătățit caracteristicile histopatologice, sugerând că MP exercită un efect de protecție împotriva ischemiei induse de ISO prin activitățile sale directe citotoxice și de captare a radicalilor și – posibil – prin inhibiția peroxidării lipidelor (Tabelul 2).

A fost de asemenea studiat efectul de protecție a 6 componente active din propolisul chinezesc față de distrugerile oxidative induse de H₂O₂ în cardiomiocitele de șobolani (H9c2). Toate componentele testate au demonstrat activități semnificative de citoprotecție; totuși, CAPE, cafeatul de benzil (BZC) și cafeatul de cinamil (CNC) au exercitat efecte mai puternice decât chrysina, pinobanksina și acidul 3,4-dimetoxicinamic (DMCA). CAPE, BZC și CHC au mărit potențialul antioxidant celular H9c2 prin micșorarea concentrației de MDA și mărirea activităților SOD și GPx, micșorarea concentrației intracelulare de ioni de Ca, prevenind apoptoza (Tabelul 2).

Fang et al. au studiat efectul de protecție al extractului etanolic din propolis (EEP) împotriva distrugerilor induse de lipoproteinele de joasă densitate oxidate (ox-LDL) din celulele HUVEC. Este cunoscut rolul aterogenic al ox-LDL în avansarea bolii cardiovasculare aterosclerotice. Pretratamentul cu EEP a ameliorat stresul oxidativ indus de ox-LDL prin micșorarea activării NADPH oxidazei, generării de ROS și MDA, precum și creșterea activării enzimelor antioxidante. EEP a micșorat preluarea ox-LDL de către HUVEC și a atenuat expresia upreglată de ox-LDL a receptorului 1 al ox-LDL (LOX-1, o moleculă importantă care determină preluarea ox-LDL de către celulele endoteliale) la nivel de mARN și de proteină. EEP a protejat, în modul dependent de doze, împotriva scăderii viabilității celulare și a creșterii punerii în libertate a lactat dehidrogenazei (LDH), activării caspazei-3 și a apoptozei induse de ox-LDL. Rezultatele obținute au permis autorilor să concluzioneze că EEP pare să protejeze HUVEC împotriva distrugerii de către ox-LDL, prin – cel puțin în parte – modularea stresului oxidativ mediat de LOX-1.

Tian et al. au demonstrat că extractul etanolic din propolis poate proteja macrofagii împotriva apoptozei induse de ox-LDL, mecanismul fiind implicat parțial în capacitatea de a supresa preluarea de ox-LDL mediată de CD36 și activarea stresului în reticulul endoplasmic (ER)/proteina omologă EBP (CHOP), supresând semnificativ fosforilarea protein de tipul kinazei ARN cu dublă bandă (PERK) și a factorului 2α de inițiere a translației eucariotice (eIF2α) precum și upreglarea proteinei 78 reglată de glucoză (GRP78) și a proteinei proapoptotice CHOP.

El-Awadi et al. au comunicat că propolisul ar putea proteja împotriva disfuncției endoteliale induse de cantități mari de glucoză prin  micșorarea stresului oxidativ în aorta izolată de șobolan. Incubarea inelelor din aortă cu extract din propolis a prevenit afectarea contracției induse cu fenilefrină și a relaxării induse cu acetilcolină. În plus, a fost observată o creștere a activității SOD și a concentrației GSH, precum și o micșorare a concentrației de MDA (Tabelul 2).

Propolisul ca agent de protecție împotriva toxicității pro-oxidative

Proprietățile antioxidante ale propolisului au determinat investigarea utilizării sale ca agent de împiedicare sau de atenuare a proceselor oxidative nocive cauzate de diferiți factori, precum triclorfon, tebuconazol, paracetamol, metilmercur sau iradiere UV.

Au fost determinate efectele benefice ale propolisului asupra parametrilor pro-/anti-oxidanți și asupra modificărilor parametrilor hematologici la crapii Cyprinus carpio. Peștii au fost expuși la concentrații subletale de triclorfon – un pesticid toxic folosit frecvent în aquacultură pentru a elimina paraziții peștilor, iar simultan a fost administrat propolis. Tratamentul cu propolis a cauzat atenuarea modificărilor negative ale parametrilor hematologici induse de triclorfon (numărul de celule sanguine albe și roșii, concentrația de hemoglobină, hematocritul, indicii eritrocitici, volumul corpuscular mediu și concentrațiile corpusculare medii de hemoglobină) precum și markerii oxidanți (MDA, GSH, SOD, CAT și GPx) din mostrele de ficat, rinichi și branhii (Tabelul 2). Ferreira et al. au arătat că produsele apicole, precum propolis, polen de albine, RJ și miere, au prevenit sau inversat distrugerile oxidative de țesuturi (creier, ficat și rinichi) induse de tebuconazol (un fungicid agrochimic) la pești, prin mărirea activităților enzimatice ale SOD, CAT și GST, cât și prin micșorarea peroxidării lipidelor (Tabelul 2).

Aksu et al. au investigat efectul pretratamentului cu chrysină (CR) din propolis împotriva toxicității reproductive induse cu paracetamol (PRC-) la bărbați. Tratamentul cu PRC a produs micșorarea motilității spermatozoizilor, a enzimelor antioxidante (SOD, CAT și GPx) și a concentrației de GSH, precum și mărirea ratei de moarte a spermatozoizilor, ratei de formare de spermatozoizi anormali, apoptoza și concentrația de MDA din țesutul testicular. CR a atenuat aceste efecte în modul dependent de doze, doza cea mai mare fiind și cea mai eficientă. Autorii au concluzionat că mecanismul posibil al acestei protecții ar putea fi dependent de activitatea antioxidantă a CR (Tabelul 2). Manzolli et al. au studiat efectul de protecție al chrysinei împotriva genotoxicității induse de metilmercur și stres oxidativ. Cotratamentul cu chrysină a produs refacerea concentrației de GSH și a micșorat formarea de comete în leucocite și hepatocite (Tabelul 2).

Saito et al. au demonstrat că propolisul verde brazilian și principalele sale componente (acizii 3,5-di-O-cafeoilquinic, 3,4-di-O-cafeoilquinic și clorogenic) măresc expresia hemoxidazei-1 (HO-1) și accelerează translocația nucleară a Nrf2 după iradiere UV (cauza principală a îmbătrânirii pielii umane) în celulele fibroblastelor de piele umană (Tabelul 2).

Propolisul poate accelera vindecarea rănilor datorită acțiunii sale antioxidante. Cao et al. au investigat efectele de protecție ale extractului etanolic din propolis chinezesc (EECP) împotriva stresului oxidativ indus de H₂O₂ asupra liniilor celulare de fibroblaste de șoarece L929. EECP a prezentat efecte de protecție împotriva morții celulare a L929 stimulată de H₂O₂, dar a micșorat și scăderea expresiei mARN al colagenului. EECP a și indus expresia genelor implicate în acțiunile antioxidante, precum HO-1 (care encodează hemoxigenaza 1) și GCLM (care encodează subunitatea catalitică a cisteină-glutamat ligazei), atât la nivel de mARN, cât și la nivel de proteine în fibroblastele de piele. Hemoxigenaza 1 scindează hemul la monoxid de carbon, ioni de fier și biliverdină, care este apoi redusă la bilirubină. Atât biliverdina cât și bilirubina sunt antioxidanți puternici.

Arabameri et al. au arătat că propolisul iranian poate preveni stresul oxidativ (prin atenuarea modificărilor capacității antioxidante de reducere a ionului feric, SOD, GPx și MDA) precum și modificările histopatologice (numărul de foliculi ovarieni, de ovocite și diametrul ovocitelor) din ovarele șobolanilor neonatali produs ca urmare a stresului de separare de mame (puii au fost separați de mame timp de  6 ore pe zi). Toatele cele trei doze aplicate au produs efecte pozitive, însă cea mai eficientă a fost doza de 200mg/kg (Tabelul 2). Mișe Yonar et al. au investigat efectul propolisului administrat în hrană asupra numărului și dimensiunilor oului pleopoidal și statusului oxidativ/antioxidant al racilor de apă dulce. Suplementarea hranei cu propolis a produs o scădere semnificativă a concentrației de MDA și a activităților CAT și GPx, precum și o creștere semnificativă a activității SOD în hepatopancreas și ovare. Numărul de ouă pleopoidale produse per gram de greutate corporală și numărul lor total au crescut semnificativ după administrarea de propolis. Autorii au sugerat că micșorarea activității CAT și GSH-Px după suplementarea cu propolis ar putea fi rezultatul inhibiției formării radicalilor superoxid, concluzionând că, în cazul racilor, propolisul îmbunătățește eficiența și micșorează stresul oxidativ în condiții controlate de incubare.

Zhang et al.  au demonstrat că extractul etanolic din propolis chinezesc (EECP) poate micșora concentrația intracelulară de ROS nu numai în celulele RAW264,7 tratate cu H₂O₂, ci și în celulele RAW264,7 normale. Propolisul poate deci să micșoreze stresul oxidativ, generat atât în condiții patologice cât și generat în condiții fiziologice. Cao et al. au arătat că EECP mărește, în funcție de timp și doză, expresia genelor antioxidante precum HO-1, GCLM și tioredoxin-reductază-1 (TrxR1) atât la nivel de mARN cât și la nivel de proteină. TrxR, împreună cu NADPH și tioredoxina, este un component al sistemului tioredoxinei (Trx) care creează un sistem antioxidant important ca apărare împotriva stresului oxidativ prin activitatea disulfid-reductazei, reglând echilibrul proteic dintre ditioli/disulfuri. Întrucât EECP mărește și expresia Erk fosforilate și translocația din nucleu a Nrf2, s-a sugerat că propolisul poate modula expresiile HO-1, TrxR1 și GCLM prin calea de semnal Erk kinază/Nrf2.

Propolisul ca aditiv în cosmetică

Propolisul poate acționa ca ecran de protecție antisolară, putând fi folosit în acest tip de produse cosmetice. Gismondi et al. au studiat folosirea sa ca agent de protecție în uleiul esențial folosit ca sunscreen în vederea prevenirii efectelor citotoxice și pro-radicalice, împotriva distrugerilor cauzate de UV. Mostre de ulei esențial de Lavandula  angustifolia Miller, pur sau cu adaus de 30% etanol la soluția de propolis în doza de 1%, au fost supuse radiațiilor UV. Expunerea la UV a epuizat activitatea antioxidantă a uleiului esențial (teste DPPH, ABTS și FRAP). Suplementarea cu propolis a prevenit acest efect și a mărit mult acest parametru, atât pentru mostrele supuse la UV, cât și pentru cele neexpuse. Aceste rezultate au fost confirmate prin experimente efectuate pe celule de melanom B16-F10 murinice metastatice. Adăugarea de mostre de ulei esențial în mediile de cultură a produs creșteri ale GPx, SOD și CAT în celule, dar cu mult mai mici în cazul celor expuse la UV. Totuși, adăugarea de propolis a împiedicat deteriorarea proprietăților uleiului de către UV, iar rezultatele obținute atât în cazul tratamentului cu ulei + propolis + UV cât și în cazul celui cu ulei + propolis nu au fost – în general – mai mici decât în cazul folosirii de ulei esențial singular.

Polen de albine

Polenul de albine este produs din polenul florilor, care este colectat de către albine și amestecat cu nectar sau cu secrețiile glandelor salivare ale insectelor. În această formă, este transportat, așezat pe piciorușele posterioare, la stup. Aici, albinele care nu zboară îl amestecă cu propria  salivă și îl depozitează în faguri, acoperit cu un amestec de ceară și miere. În aceste condiții se produce o fermentație anaerobă cu formare de acid lactic, care este și conservant. Produsul este folosit ca sursă de nutrienți atât pentru albinele adulte cât și pentru larve. Apicultorii colectează polenul de albine folosind capcane care permit separarea peletelor de picioarele insectelor.

Energia conținută în polenul folosit drept hrană este destul de mare; astfel, polenul de albine produs de Apis mellifera, colectat în Thailanda și conținând în principal polen de porumb, conține 397,16kcal/100g. În 22 de mostre de polen de albine colectate în Portugalia valorile sunt de 396,4 – 411,1kcal/100g.

Compoziția polenului de albine

Componentele polenului de albine sunt nutrienți (proteine, carbohidrați, lipide), aminoacizi (BP este o sursă bogată de leucină, izoleucină, și valină – aminoacizi exogeni, cu catene ramificate), acizi grași și esterii lor, vitamine (carotenoizi, B, E, H și acid folic), macro- și microelemente și compuși organici (flavonoizi, acizi fenolici și derivați ai acestora). Conține acizi organici (oxalic, tartaric, malic, citric, succinic, acetic, lactic și gluconic – cel din urmă în cea mai mare concentrație). Dintre componentele anorganice conține macroelemente (Na, K, Ca, Mg), microelemente (Fe, Zn, Mn, Cu) și alte săruri metalice (Cr, Al, Sr, Ni, V). Conținutul diferă mult, în funcție de regiunea și plantele din care provine, în special pentru acid gluconic, K, Ca, Fe, Mn și Zn.

Drept componente ale BP din rapiță (Brassica campestris) au  fost identificate quercetina, naringenina, kaempferolul și izorhamnetina, precum și rutinul și 3-O-glucozidele quercetinei și kaempferolului. În polenul de albine din Cistus sp., provenit din Spania, au fost găsite kaempferol, kaempferol-3-glucozidă, quercetină, quercetin-7-rhamnozidă, și izorhamnetină, iar în polenul de albine de Cystus incanus L., provenit din Croația, galangină, kaempferol, chrysină și pinocembrină. Într-unele mostre a fost dovedită prezența de herbacetină, miricetină, tricetină, luteolină și 3-O-metilquercetină. În polenul de albine provenit din Egipt au fost identificate quercetină, rutin, catechină, epicatechină, kaempferol, apigenină, naringenină și luteolină. În polenul de albine colectat în Spania au fost găsite glucozide ale următoarelor antocianine – delphinidină, petunidină și malvidină. După Silva et al., analiza mostrelor de ppolen colectate de albinele fără ac Melipona rufiventris a determinat flavonoizii dihidroquercetină, luteolină, quercetină, izorhamnetină și glucozida rhamnetinei (izorhamnetin-3-O-(6⸍⸍-O-E-p-cumaroil)-β-D-glucopiranozidă) decelată pentru prima dată în polenul de albine.

În medie, acizii fenolici constituie până la 0,19 % din polenul de albine și constă din derivați ai acizilor benzoic, cinamic și fenilacetic, fiind caracterizați printr-o activitate antioxidantă ridicată.

Dintre componentele polenului de albine au fost identificați următorii acizi fenolici și esteri ai acestora – acizii p-hidroxibenzoic, galic, syringic, vanilic și protocatechuic, precum și derivați ai acidului cinamic – acizii p-cumaric, ferulic, cafeic și esterii lor cu glicerol. Au fost identificați de asemenea dihexozida acidului rosmarinic și amide ale acizilor hidroxicinamic și ferulic.

Legătura dintre capacitatea antioxidantă a polenului de albine și compoziția sa

Proprietățile antioxidante ale polenului de albine au fost investigate in vitro folosind metodele DPPH, ABTS⁺ și FRAP. Capacitatea antioxidantă a polenului de albine depinde de conținutul său, extrem de diversificat. Unele studii au arătat corelații pozitive între conținutul total de acizi fenolici și capacitatea antioxidantă ale BP, însă alte studii nu au relevat această dependență, atribuind această caracteristică conținutului de fenilpropanoizi, măsurat prin inhibiția peroxidării acidului linoleic. Sousa et al. au considerat că flavonolii acționează atât ca antioxidanți cât și ca pro-oxidanți în formele lor reduse și oxidate, iar antocianinele acționează ca pro-oxidanți. A fost de asemenea arătat că proprietățile și conținutul polenului de albine depind de sursa vegetală, sol și climat. Perioada de recoltare constituie un factor suplimentar care influențează aceste proprietăți. A fost de asemenea comunicată influența potențială a tratamentelor (congelare precum și congelare urmată de deshidratare) asupra conținutului și proprietăților polenului de albine. Dacă compoziția chimică nu este modificată prin congelare sau congelare urmată de deshidratare, activitatea antioxidantă a crescut după aceste operații. Efectele observate au fost atribuite scăderii conținutului de apă, ceea ce a determinat mărirea concentrațiilor componentelor antioxidante. Au fost găsite și diferențe de compoziție în polifenoli, determinând o dispersare importantă a efectelor. LeBlanc et al. au comunicat că polenul de albine provenit din mimoze a conținut 34,85mg/g polifenoli exprimat ca echiv. de acid galic, iar în cel provenit din yucca numai 19,48mg/g, iar în cel de palmier 15,91mg/g. Conținutul în flavonoli al polenului de albine din Pyrus communis a fost de 1349mg/100g, iar în cel de Lamium purpureum de numai 171mg/100g.  În diferite mostre de polen de albine colectate în NE Braziliei într-o perioadă de 9 luni (ianuarie-noiembrie) profilele de flavonoizi au fost diferite, depinzând de timpul de recoltare și de tipul predominant de polen.

În cazul propolisului, tipul de solvent de extracție folosit poate influența mult proprietățile extractelor (Tabelul 1), în funcție de solubilitățile diferite ale componentelor în solvenți cu diferite polarități. Folosirea de solvenți nepolari determină obținerea de extracte cu activitate antioxidantă scăzută, iar solvenții polari permit obținerea de extracte cu activitate antioxidantă ridicată. Au fost observate diferențe mari chiar în cazul folosirii de solvenți cu polarități similare. Kim et al. au studiat condițiile optime de extracție ale polenului de albine. Extractul total obținut prin dublă extracție cu metanol 80% a fost partiționat folosind solvenți cu polarități diferite: n-hexan, diclormetan, acetat de etil și n-butanol. Fracțiile în acetat de etil și n-butanol au prezentat cea mai mare activitate, deci în etapa următoare au fost estimate condițiile optime de extracție folosind metodologia răspunsului de suprafață din modelul Box-Behnken (BBD) cu 3 factori pe 3 niveluri. Variabilele au fost concentrația acetatului de etil din metanol, temperatura și timpul. Concentrația solventului a avut cea mai mare influență, iar parametrii optimi au fost; 69,6% acetat de etil în metanol, 10,0°C și 24,2 ore. Valorile calculate au fost confirmate experimental, iar extractul obținut în condițiile estimate teoretic a prezentat activitate antioxidantă și de inhibiție a tirozinazei similare cu cele obținute prin calculul teoretic. Dependența proprietăților extractului de solventul folosit a fost confirmată pe șobolani cu edem indus al lăbuței posterioare, la care administrarea orală de polen de albine a produs proprietăți de supresare ușoară, iar extractul apos nu a avut – practic – nici un efect, extractul etanolic fiind cel mai eficient.

Rolul polenului de albine în atenuarea efectelor secundare ale chemoterapiei

Polenul de albine a atenuat deteriorarea barierei antioxidante și a inhibat peroxidarea lipidelor după chemoterapie.

Huang et al. au arătat că administrarea intraperitoneală de cisplatină produce deteriorări extensive ale funcțiilor ficatului și rinichilor. Efectul nociv a implicat o creștere semnificativă a MDA și iNOS, ca markeri ai peroxidării lipidelor, precum și epuizarea activităților enzimelor antioxidante.Totuși, pretratamentul intragastric cu polen de albine de Schisandra chinensis a atenuat aceste efecte în modul dependent de doze. Dovezi suplimentare privind capacitatea antioxidantă a polenului de albine oferă comparația rezultatelor descrise cu efectele observate pe animalele tratate după același protocol cu cisplatină și o vitamină cunoscută pentru acțiunea sa antioxidantă – acidul ascorbic – al cărui efect este comparabil cu acela exercitat de polenul de albine (Tabelul 3). Legătura dintre proprietățile antioxidante și protecția împotriva cisplatinei exercitată de polenul de albine a fost confirmată de Tohamy et al. Într-un studiu efectuat pe șoareci masculi expuși la cisplatină au fost observate simptome distincte ale stresului oxidativ în rinichi, ficat și testicule, iar procesul de peroxidare lipidică s-a intensificat și au scăzut activitatea CAT și concentrația de GSH. Administrarea orală de extract apos din propolis egiptean a atenuat semnificativ modificările pro-oxidante. Singular, polenul de albine nu a micșorat CAT și GSH și a inhibat peroxidarea lipidelor din rinichi și testicule. Întrucât organele studiate prezintă o deosebită vulnerabilitate la acțiunea toxică a cisplatinei, rezultatele obținute i-au făcut pe autori să sugereze eficiența potențială a polenului de albine în atenuarea efectelor secundare induse de cisplatină. Polenul de albine s-a dovedit eficient chiar în administrare după aplicarea de cisplatină. Experimente efectuate în Malaezia au susținut datele menționate. Conform autorilor, extractul metanolic din polenul albinelor fără ac (Lepidotrigona terminata) a prezentat activitate antioxidantă distinctă, dependentă de doze, fiind eficient și ca antiproliferant pentru celule. Acest efect a fost observat atât asupra celulelor de cancer MCF-7, cât și asupra celor normale L929, cu IC₅₀ find mai mică în cazul celulelor de cancer. Au fost apoi studiate efectele cisplatinei singulare și în co-tratament cu extract din polen de albine asupra celulelor MCF-7. Cisplatina a inhibat proliferarea celulelor iar surplusul de polen de albine are un efect de potențare asupra acțiunii cisplatinei (?).

Polenul de albine ca agent de protecție împotriva toxicității pro-oxidante

Proprietățile antioxidante ale polenului de albine au stimulat cercetările privind utilizarea sa în prevenirea sau atenuarea proceselor oxidative nocive care se produc în organisme și sunt cauzate de diferiți factori.

În Turcia polenul de albine a fost studiat ca agent de protecție împotriva hepatotoxicității tetraclorurii de carbon. Rezultatele au fost comparate cu cele obținute pentru silibinină, o componentă activă a silimarinei (substanță de origine vegetală folosită în tratamentul afecțiunilor hepatice). Toate tratamentele au determinat o scădere a sporului în greutate, dar acest efect a fost cel mai mic în cazul co-administrării de CCl₄ și celei mai mari doze de polen de albine. O creștere semnificativă a markerilor distrugerii hepatice – activitatea ALT și AST transferazelor în plasmă – observată la șobolanii expuși la CCl₄ – a fost atenuată la animalele co-tratate cu silibină și polen de albine. Efectul dozei maxime de polen nu a fost mult diferit de cel observat în cazul silibininei. MDA din ficat și din plasmă s-a mărit prin expunerea la CCl₄ iar ambii agenți de protecție studiați au inversat acest efect, deși în cazul ficatului, silibinina a fost mai activă. Activitatea SOD în plasmă, RBC și ficat a scăzut la șobolanii expuși la CCl₄, iar în acest caz atât silibinina cât și polenul de albine nu au avut efecte. Întrucât polenul de albine din castan conține antioxidanți măsurați prin metodele FRAP și DPPH, autorii au sugerat posibilitatea de a înlocui silibinina cu polen de albine în tratamentul afecțiunilor hepatice, întrucât la animalele tratate cu silibinină au fost observate efecte nocive, micșorarea sporului în greutate, diaree severă, și în consecință, mortalitate (Tabelul 3).

S-a demonstrat de asemenea că polenul de albine atenuează procesele oxidative induse de aflatoxine în splină, prin scăderea concentrației de H₂O₂ însoțită de creșterea GSH și generare normală de NO.

Într-un alt studiu pe animale, polenul de albine a fost investigat ca posibil agent de atenuare a stresului indus de efortul fizic. Luînd în considerație faptul că nutrienții conținuți în polenul de albine sunt absorbiți cu greutate în tractul gastrointestinal datorită învelișului rezistent, autorii au comparat polenurile brute și procesate monoflorale din muștarul indian. Cel prelucrat a fost obținut prin amestecarea cu un amestec surfactanți lipidici (Captex 355 amestecat cu Tween 80 în diferite proporții). Compoziția amestecului de surfactanți a influențat conținutul total de polifenoli din mostrele procesate, raportul de 1mg polen de albine: 500mg Captex 355: 750mg Tween 80 producând cel mai mare conținut în polifenoli. Din acest motiv, această mostră a fost aleasă pentru continuarea studiului, fiind folosită pe un model animal ca agent de protecție împotriva modificărilor oxidative cauzate de stres. În cazul șobolanilor supuși unui efect cronic, dovada stresului oxidativ a fost scăderea SOD și GSH  și creșterea MDA și NO în mușchiul gastrocnemius. Animalele supuse efortului au prezentat scăderi semnificative ale greutății corporale și a mușchiului gastrocnemius în comparație cu martorii. Toate aceste modificări induse de efort au fost parțial inversate prin tratament oral cu polen de albine, atât brut cât și procesat, în modul dependent de doză, cel procesat fiind mai eficient. Polenul de albine procesat administrat singular animalelor care nu au fost supuse efortului fizic nu au modificat substanțial parametrii studiați în  comparație cu martorii, deci procesarea a mărit accesibilitatea nutrienților din polenul de albine și efectele sale benefice (Tabelul 3).

Tabelul 3. Efectele de protecție ale polenului de albine împotriva acțiunii pro-oxidante a diferiților factori nocivi

RBC – celule sanguine roșii

Polenul de albine prezintă efecte de protecție împotriva distrugerilor oxidative obsevate la pești după expunere în mediu la tebuconazol (un fungicid toxic pentru organismele acvatice), însă rezultatele obținute sunt ambigue. Tebuconazolul produce o intensificare a peroxidării lipidelor din organele studiate și micșorarea SOD în ficat. Polenul de albine inversează aceste efecte, deși în cazul CAT rezultatele nu sunt promițătoare. Singular, tebuconazolul își stimulează activitatea din ficat și creier dar nu are efecte în rinichi. Co-tratamentul cu polen de albine are efecte diverse, care depind de doză și de organ, fără tendințe semnificative. Importantă este scăderea CAT față de martor în rinichii și creierul peștilor expuși la concentrații mari de polen de albine. Singular, polenul de albine a micșorat CAT în aceste organe în comparație cu martorii.

Almaraz-Abarca et al. au investigat proprietățile polenului de albine din mesquite (Prosopis juliflora) colectat în Mexic, însă cu rezultate inconsistente. Extractele din polen de albine cu două concentrații de flavonoli au prevenit peroxidarea lipidelor în ficatul șoarecilor expuși la brombenzen, dar rezultatele au avut relevanță statistică numai în cazul dozelor mari. Administrat singular, extractul cu cea mai mare concentrație a produs o intensificare semnificativă a peroxidării lipidelor din ficat la șoareci, comparabilă cu cea observată la animalele tratate cu brombenzen. Extractul cu cea mai mică concentrație a produs un efect antioxidant mai mare întrucât peroxidarea lipidelor s-a micșorat, în comparație cu martorii netratați. Autorii au concluzionat că în lipsa factorului de inducere a stresului oxidativ, administrarea de concentrații mari de flavonoli poate produce la rândul său distrugeri oxidative. Conform autorilor, confirmarea acestor presupuneri ar putea fi comunicările care au arătat că atât polifenolii cât și vitamina C – un antioxidant cunoscut – pot acționa ca pro-oxidanți în prezența ionilor de metale tranziționale. În pofida similarității efectelor, autorii nu au postulat similaritatea mecanismelor influenței pro-oxidante a flavonoizilor și vitaminei C. Aceste rezultate arată necesitatea precauțiunii la folosirea polenului de albine, în special în ceea ce privește doza (Tabelul 3).

Rezultate similare au fost obținute în experimentele efectuate de Sousa et al. care au studiat polenul de albine de Echium plantagineum L. îmbogățit în flavonoizi (fracția I), îmbogățit în antocianine (fracția II) și combinarea ambelor extracte (extract integral). Extractele I și II conțineau glucozide ale kaempferolului, iar – în plus – fracția II conținea antocianine, glucozide ale delfinidinei, petunidină și malvidină. Toate cele trei extracte au fost studiate in vitro referitor la influența lor asupra viabilității, speciilor reactive și antioxidanților din celulele Caco-2. Extractele au prezentat activități diferite în condiții diferite. Față de celulele care nu au fost supuse nici unui factor, nici fracția I și nici fracția II nu au produs modificări ale viabilității celulelor, măsurată prin testul MTT, iar extractul integral care a conținut o combinație de flavonoli și antocianine, folosit în concentrații mari (20mg/mL) a produs scăderea viabilității celulelor. A fost de asemenea evaluat efectul pretratamentului cu extracte din polen de albine asupra viabilității celulelor tratate cu butil-hidroperoxid (t-BHP) a cărui prezență a stimulat producerea de ROS. Fracția II folosită în cele mai mari concentrații (2,5 – 20mg/mL) și extractul integral (2,5 – 10mg/mL) au intensificat efectele nocive induse de t-BHP, iar cele mai mari concentrații din fracția I au prezentat efecte de protecție nesemnificative dar distincte. Adițional, valorile procentuale ale viabilității celulare obținute în cazul extractului integral, în concentrația de 20mg/mL, au fost aceleași, indiferent de prezența sau absența t-BHP. Autorii au sugerat că antocianinele au acționat pro-oxidant, în timp ce flavonolii au susținut bariera antioxidantă, dar în formele lor oxidate, ar putea de asemmenea contribui la procesele pro-oxidante. Concentrațiile mai mici din fracțiile I și II au fost de asemenea eficiente în micșorarea speciilor reactive. Concentrațiile mari (20mg/mL) au prevenit formarea de specii reactive numai după o scurtă expunere la t-BHP. Împreună cu expunerea, prelungirea fracției II a fost ineficientă, în timp ce fracția I a început să acționeze pro-oxidant stimulând generarea de specii reactive. Extractul integral nu a prezentat o eficiență antioxidantă semnificativă , iar concentrațiile mari au exercitat chiar efecte pro-oxidante, în special la prelungirea duratei de expunere la t-BHP. Apoi a fost determinată glutationa redusă din celulele tratate cu diferite concentrații din extractele studiate, cu și fără expunere ulterioară la t-BHP. Au fost observate efecte în cazul celulelor expuse la t-BHP – o creștere semnificativă a GSH după pretratamentul cu 20mg/mL de extract integral și o ușoară stimulare după folosirea de concentrații mari din fracția I. Autorii au explicat aceste observații complexe prin participarea GSH la dezamorsarea t-BHP, bioactivarea t-BHP de către citocromul P450 și inhibiția influenței flavonoizilor (în principal a antocianinelor) asupra activității enzimatice a citocromului P450, capacitatea antocianinelor de a fi transformate în radicali, precum și capacitatea t-BHP de a forma specii mai active decât cele produse prin procesele lor de biotransformare. A fost subliniată necesitatea de a lua precauțiuni la folosirea polenului de albine, în special în ceea ce privește dozarea.

Polenul de albine în cosmetică

Încă din antichitate era cunoscută influența benefică a polenului de albine asupra pielii. Mai recent, odată cu revenirea în actualitate a agenților naturali în medicină, au fost efectuate studii cu scopul de a stabili mecanismele prin care se produc aceste efecte.

Sun et al. au confirmat posibilitatea folosirii polenului de albine în tratamentele pielii, datorită acțiunii sale antioxidante. În China a fost studiată compoziția și activitatea antioxidantă ale polenului de albine și influența asupra melanogenezei a două extracte din polen de rapiță care conțin compuși fenolici în stare liberă sau legați. Ambele extracte au prezentat capacitate antioxidantă, măsurată prin metodele DPPH, ABTS și FRAP, deși fenolii liberi s-au dovedit a fi mai eficienți ca antioxidanți. Apoi a fost investigat efectul asupra sintezei melaninei. Activitatea tirozinazică a fost inhibată în modul dependent de doze de către ambele extracte, cel cu fenoli liberi fiind mai eficient. Întrucât unele componente fenolice au prezentat același efect, autorii au presupus existența unei legături între profilul fenolic și influența inhibitoare asupra activității tirozinazei. Inhibiția tirozinazei a fost studiată ținând seama de faptul că melatonina, în pofida rolului său de protecție a pielii, poate – dacă este prezentă în cantități excesive – să exercite efecte nocive, precum generarea de specii reactive cu oxigen și pigmentare. Folosind celule B16 de melanom la șoareci a fost studiat efectul extractului din polen de albine cu fenoli liberi. Acest extract a micșorat activitatea intracelulară a tirozinazei și conținutul relativ de melanină într-un mod distinct, dependent de doze. Considerând legătura dintre melanogeneză și generarea de ROS, iar în consecință rolul activității intracelulare de micșorare a reglării melanogenezei, a fost măsurată valoarea GSH/GSSG. Extractul din polen de albine cu fenoli liberi a prezentat o eficiență deosebită în mărirea capacității de micșorare prin mărirea acestui raport, contribuind indirect la scăderea reducerii melaninei. Rezultatele prezentate descriu utilitatea polenului de albine în protejarea celulelor împotriva melanogenezei anormale, care nu trebuie subestimată întrucât melanina poate produce numeroase afecțiuni ale pielii, de la pistrui la melanoame maligne. În Coreea a fost confirmată utilitatea polenului de albine în protejarea pielii împotriva hiperpigmentării și a stresului oxidativ.

Lăptișor de matcă

Lăptișorul de matcă (RJ) este o secreție a glandelor mandibulare și hipofaringeale ale albinelor tinere din speciile de Apis mellifera. Este o substanță albă sau gălbuie, folosită ca hrană pentru larvele tinere de albine (nu mai mult de trei zile, după care sunt hrănite cu un amestec de polen, nectar și miere) și unica hrană pentru albina regină, atât în stadiul de larvă cât și în stadiul adult. Acestă diferență în modul de hrănire este factorul principal care determină diferențele de dezvoltare între albinele lucrătoare și regină. În comparație cu hrana albinelor lucrătoare, RJ conține mai puțină apă și de 4 ori mai multe zaharuri, mai multe proteine și concentrații diferite de săruri minerale.Compoziția unică a RJ determină modificări în expresia genelor (probabil prin mecanisme epigenetice) care permit – de ex. – dezvoltarea completă a ovarelor. Datorită RJ albina regină poate trăi până la 5 ani (cele lucrătoare trăiesc aprox. 45 de zile) și poate depune aprox. 2000 – 3000 de ouă pe zi. Pentru utilizări comerciale RJ este colectat din celulele reginei, care sunt cele mai bogate surse, fiind produs în cantități mai mari decât pot consuma larvele. Producția anuală de RJ este de câteva mii de tone, aprox. 2000 de tone fiind produs numai în China.

Compoziția RJ

Din punct de vedere chimic, RJ este o emulsie de proteine, zaharuri și lipide în apă. Conține aprox. 1,5% săruri minerale (săruri de Cu, Zn, Ca, Mn, K, Na) și mici cantități de flavonoizi, polifenoli și vitamine (biotină, acid folic, inozitol, niacină, acid pantotenic, riboflavină, tiamină și vitamina E). Flavonoizii din RJ sunt flavanone (hesperetină, izosakuranetină, naringenină), flavone (acacetină, apigenină, glucozida apigeninei, chrysină, glucozida luteolinei), flavonoli (glucozidele izorhamnetinei și kaempferolului) și izoflavonoizi (cumestrol, formonetină, genisteină).

Conținutul de apă al RJ este de 50 – 70%. Conținutul total de zaharuri fluctuează între 7 și 21,3%, constând în principal din fructoză și glucoză (90% din totalul zaharurilor). Sucroza se găsește în proporție de 0,5 -2,86 %, iar studiile au arătat și prezența altor oligozaharide (trehaloză, maltoză, gentiobioză, izomaltoză, rafinoză, erloză și melezitoză).

Conținutul total de proteine din RJ este de 8 – 9%. Analiza electroforetică a RJ provenit de la două subspecii de albine – Apis cerana japonica și Apis mellifera – a revelat 21 de benzi diferite de proteine în gel, dintre care 14 benzi au fost regăsite la ambele subspecii. MRJP reprezintă 90% din conținutul total de proteine. După Kamakura, capacitatea RJ de a modula dezvoltarea larvelor de femele este parțial legată de prezența MRJP1. Silici et al. au subliniat că aminoacizii liberi sunt componente importante ale RJ: lizină 62,43mg/100g, prolină 58,76mg/100g, cistină 21,76mg/100g, acid aspartic 17,33mg/100g și sub 5mg/100g; valină, acid glutamic, serină, glicină, cisteină, treonină, alanină, tirozină, fenilalanină, hidroxiprolină, leucină-izoleucină și glutamină.Activitatea antioxidantă a RJ poate fi legată de efectul biologic al aminoacizilor liberi.

Conținutul total de lipide și acizi grași din RJ este de 7 – 18%. În locul acizilor carboxilici cu 14 – 20 atomi de C, RJ conține hidroxiacizi grași cu 8 – 12 atomi C în catenă și acizi dicarboxilici. Aprox. 80 – 90 % din fracția substanțelor grase este un acid rar întâlnit, cu o structură neobișnuită, acidul 10-hidroxidecanoic (10-HDA), a cărui prezență nu a fost comunicată în nici un alt material natural și nici în alte produse apicole. Conținutul de 10-HDA din RJ este de 0,75 – 3,39 %, iar acidul este considerat drept una dintre cele mai importante componente care determină activitățile biologice ale RJ. Alți acizi carboxilici din RJ sunt acizii 10-hidroxi-2-decenoic (10H2DA) și sebacic (SA) (Fig. 4).

În ceea ce privește activitatea antioxidantă, componente importante ale RJ sunt flavonoizii și compușii fenolici. După Nabas et al., RJ conține 23,3 ± 0,92 GAE µg/mg total flavonoizi și 1,28 ± 0,09 RE µg/mg total flavonoizi. Liu et al. au comunicat cantități mai mari de compuși polifenolici (și de proteine) în RJ colectat la 24 de ore față de cel colectat la 48 sau 72 de ore după colectarea din larve (?) și au sugerat că timpul de colectare poate influența conținutul de compuși antioxidanți și deci potențialul terapeutic al produsului. Analizele efectuate de Kanbur et al. au arătat că principalii compuși fenolici din RJ au fost pinobanksina și acizii organici cu esterii lor, de ex. acizii octanoic, 2-hexendioic, dodecanoic, 1,2-benzendicarboxilic, benzoic și esterii lor.

RJ drept captator de radicali liberi

Liu et al. au investigat proprietățile antioxidante ale RJ exprimate ca efect de captare al radicalilor DPPH, hidroxil și superoxid. Ei au evaluat și capacitatea reducătoare, efectul de inhibiție asupra oxidării acidului linoleic și activitatea SOD. Rezultatele obținute au fost comparate în funcție de vârsta larvelor (1, 2 sau 3 zile) și timpul de colectare după transferul larvelor din celulele reginei către stup (24, 48 și 72 de ore), notând efectul de captare al radicalilor DPPH (43,0 – 62,8 %) precum și efectul inhibitor asupra formării radicalilor superoxid (23,9 – 37,4 %) și asupra formării radicalilor hidroxil (48 – 68 %). În toate cazurile, efectul cel mai puternic de captare al RJ a fost înregistrat pentru mostrele colectate de la cele mai tinere larve (în vârstă de o zi) și transferate cel mai repede către stupul de albine (24 de ore). Aceleași mostre de RJ au prezentat și cea mai mare capacitate reducătoare. Pe de altă parte, activitatea SOD a RJ colectat la 72 de ore după transferul larvelor în vârstă de 3 zile a fost semnificativ mai mare decât cea al celorlalte mostre. Autorii au sugerat că efectul de captare a radicalilor liberi al RJ poate fi atribuit și altor componente diferite de SOD.

Guo et al. au arătat proprietățile puternic antioxidante ale peptidelor obținute după hidroliza proteinelor din RJ cu proteaza N. Proprietățile antioxidante ale peptidelor obținute au fost examinate din punctul de vedre al mecanismelor activităților de captare a peroxidului de hidrogen și al radicalilor superoxid și hidroxil și al activității de chelatizare a metalelor; 12 astfel de peptide au prezentat activitate de captare a radicalului hidroxil, iar 3 dipeptide conținând resturi Tyr la C-terminație (Lys-Tyr, Arg-Tyr și Tyr-Tyr) au prezentat puternice activități de captare a peroxidului de hidrogen. Nu au fost notate în studiu activități de captare a anionului superoxid a peptidelor izolate. Autorii au concluzionat că di- și tri-peptidele ar putea prezenta activități antioxidative mai mari decât cele ale aminoacizilor constituenți.

Efectul antioxidant al RJ în modele umane și animale de diabet zaharat

În pofida proprietăților antioxidante ale RJ numărul studiilor de confirmare a eficienței sale efectuate pe oameni este mic. Într-un studiu coordonat de Pourmoradian et al., 50 de voluntare, femei cu diabet de tip 2, au fost suplementate cu RJ (1000mg odată pe zi) sau placebo timp de 8 săptămâni, determinând parametrii glicemiei și antioxidativi-oxidativi ai sângelui înainte și după intervenție. După suplementare, concentrațiile de glucoză din sânge pe nemâncate (FBG) și de hemoglobină glicozilată din ser (HbA1c) au scăzut, iar concentrațiile de insulină au crescut în grupul suplementat cu RJ încomparație cu grupul placebo.Suplementarea a produs și o creștere semnificativă a activităților SOD și GPx în eritrocite, precum și scăderea concentrațiilor de MDA. Studiul efectuat de Shidfar et al. a comunicat rezultate similare; 46 pacienți cu diabet de tip 2 au fost tratați randomizat cu RJ (1000mg, de 3 ori pe zi, timp de 8 săptămâni) sau placebo. În grupul suplementat au fost notate scăderi ale modelului de homeostazie pentru rezistența la insulină (HOMA-IR) și creșterea capacității antioxidante totale în comparație cu grupul placebo. După suplemtare cu RJ au fost observate îmbunătățiri ale proprietăților oxidative-antioxidante (MDA, CAT și proprietății de reducere a ionului feric din plasmă (FRAP), precum și ale parametrilor biochimici; alanină aminotransferază (ALT), aspartat aminotransferază (AST), fosfatază alcalină (ALP) și glucoză sanguină pe nemâncate (FBG), precum și modificări histopatologice (indice de diferențiere tubulară), celule imune mononucleare, grosimea tunica albuginea, diametrul tubulilor semniferi, scorul lui Johnson, indicele de spermiogeneză, indicele celular Sertoli și indicele meiotic). Autorii au sugerat că aceste rezultate au connfirmat rolul ROS, chiar dacă este un rol secundar, în patogeneza diabetului de tip 2. Conform autorilor, RJ poate ameliora rezistența la insulină prin efectele sale antioxidante, iar suplementarea cu RJ poate fi benefică pentru bolnavii cu diabet, deși sunt necesare mai multe studii pentru a stabili mecanismul influenței RJ asupra parametrilor diabetului.

Efecte antioxidante și neuroprotectoare ale RJ

Au fost efectuate studii asupra legăturii dintre efectele antioxidante și cele neuroprotectoare ale RJ. Mohamed et al. au investigat posibilul efect neurotoxic al tartrazinei, un colorant azoic sintetic folosit frecvent, precum și rolul de potențial modulator al RJ. Grupul de șobolani care au primit numai tartrazină au prezentat nu numai tulburări ale biomarkerilor antioxidanți, dar și numeroase celule apoptotice în cortexul cerebral și scăderi semnificative ale concentrațiilor de neurotransmițători din creier (GABA, dopamină și serotonină). Autorii au arătat că un co-tratament la șobolanilor cu RJ a îmbunătățit biomarkerii antioxidanți, precum și concentrațiile de neurotransmițători. RJ a prezentat și un efect de activare asupra sistemului nervos central, reprezentat prin micșorarea distrugerilor și a apoptozei din țesutul cerebral. Autorii au concluzionat că un component implicat în aceste modificări ar putea fi acidul 10-hidroxi-2-decenoic, întrucât s-a demonstrat că, în plus față de proprietățile sale antioxidante, 10H2DA poate susține generarea de neuroni.

Aslan et al. au investigat legătura dintre efectul RJ de neutralizare asupra stresului oxidativ și neurotoxicitate, arătând că RJ a micșorat distrugerile neuronale secundare de după distrugeri experimentale ale cordului spinal la iepuri. Tratamentul cu RJ a prevenit peroxidarea lipidică și a mărit concentrațțiile sistemelor de apărare endogene enzimatice sau non-enzimatice (Tabelul 4). Tratamentul cu RJ a micșorat semnificativ numărul de celule apoptotice induse prin distrugerea cordului spinal și au constatat concentrații mai mari de acid ascorbic în grupul cu RJ (laminectomie + 100mg/kg RJ p.o.) în comparație cu grupul martor (laminectomie + o singură doză de 1mL/kg de ser fiziologic, p.o.), sugerând că efectul de protecție al RJ împotriva stresului oxidativ ar putea fi legat de refacerea accesibilității acidului ascorbic.

Teixeira et al. au sugerat de asemenea existența unor efecte antioxidante și neuroprotectoare ale RJ, dar în condiții de rezistență și de stres termic prin răcire (Tabelul 4). Autorii au considerat că activitatea antioxidantă a RJ, observată în regiunea striatumului, ar putea corespunde N1-oxidului de monofosfat de adenozină (AMP), un component specific al RJ, care poate regla funcțiile neuronale prin receptorii expresați predominant în striatum (receptorii A2A ai adenozinei). Ei au considerat că activarea acestor receptori are putea preveni formarea radicalilor și apoptoza.

Efectul RJ de atenuare a stresului oxidativ

Silici et al. au investigat efectul antioxidant al RJ în spermiotoxicitatea și nefrotoxicitatea induse de cisplatină. Proprietățile antioxidante ale RJ au fost atribuite prezenței acidului 10-hidroxi-2-decenoic și aminoacizilor liberi, inclusiv a prolinei (care poate acționa ca antioxidant datorită activității de captare a radicalilor hidroxil) și a cistinei (care participă la sinteza antioxidantului glutationă). Influența RJ asupra efectelor adverse generate prin administrarea în doze mari de NaF la șoareci a fost studiată de Kanbur et al. Ei au explicat că efectul antioxidant al RJ poate fi asociat nu numai cu efectul de captare a radicalilor liberi, dar și cu un efect indirect bazat pe inhibiția enzimelor ce catalizează peroxidarea lipidelor endogene, precum și expresia genelor citocromului P450 care este una dintre sursele intracelulare de radicali H₂O₂, O₂^–, și HO . Și alte studii au demonstrat pe animale efectul antioxidant al RJ în condiții de stres oxidativ indus de substanțe precum CCl₄ (solvent industrial), azathioprină (medicament imunosupresiv), bleomicină, methotrexat, paclitaxel, taxol (agenți chemoterapeutici) și oximetholonă (analog sintetic de androgen). În studiile menționate efectul antioxidant al RJ a constat dintr-un efect pozitiv asupra parametrilor oxidativi-antioxidativi (Tabelul 4). Unii cercetători au comunicat și alte efecte terapeutice ale RJ – hepatoprotecție, cardioprotecție, anti-inflamator -. Ipotezele prin care se explică efectele antioxidative ale RJ și componentelor sale sunt refacerea accesibilității acidului ascorbic, reglarea pierderilor de retinol, efectul unora dintre aminoacizii liberi sau cele de captare a radicalilor.

Efectul antioxidant al RJ a fost confirmat prin studii in vitro, de ex. de către Inoue et al. care au investigat efectele de protecție ale derivatului de acid gras din RJ (esterul etilic al acidului 4-hidroperoxi-2-decenoic – HPO-DAEE) asupra morții celulare induse prin stres oxidativ folosind celulele SH-SY5Y de neuroblastom uman (Tabelul 4). Ei au stabilit că pretratamentul cu HPO-DAEE a protejat împotriva morții celulare induse de 6-hidroxidopamină (60HDA-) prin creșterea expresiei mARN-ului enzimei antioxidante hem oxigenază-1 (HO-1) prin semnalare Nrf2-ARE. Tratamentul cu HPO-DAEE a indus rapid generarea de ROS în celulele SHSY5Y. Aceste rezultate au sugerat că stresul oxidativ subletal cauzat de HPO-DAEE este esențial pentru activarea acestei căi, care este orientată către apărare antioxidantă. HPO-DAEE a promovat fosforilarea factorului 2α de inițiere eucariotic și acumularea nucleară care a urmat a factorului 4 de activare a transcripției (ATF4). Calea ATF4 este activată în mai multe situații de stres. Se presupune că interacțiunea căii Nrf2-ARE cu calea eIF2α-ATF4 amplifică expresia HO-1.

Estiyaghi et al. au investigat efectul de protecție al RJ asupra stării redox a ovocitelor ovine maturate in vitro și dezvoltării embrionice care urmează fertilizării in vitro. Autorii au explicat că îmbunătățirea maturării ovocitelor în cazul celulelor suplementate cu RJ ar putea fi asociată cu îmbunătățirea statusului redox.

Tabelul 4. Efecte de protecție ale RJ împotriva acțiunii pro-oxidante a unor factori nocivi

10H2DA – acid 10-hidroxi-2-decenoic; FRAP – capacitatea de reducere a Fe; G6PDH – dehidrogenaza glucoză-6-fosfatului; HPO-DAEE – acid hidroperoxi-2-decenoic;AC – capacitate antioxidantă totală; TTM – molecule de tiol totale

Unul dintre obiectivele studiului a fost examinarea efectului diferitelor concentrații de RJ (2,5, 5, și 10mg/mL în mediile de maturare) asupra maturării in vitro și a concentrației de glutationă (GSH) din ovocitele de ovine, precum și abundența mARN-ului enzimelor antioxidante atât în ovocite cât și în celulele cumulus.  Parametrii au fost evaluați după 24 de ore de maturare in vitro.  Doza de 10mg/mL de RJ nu numai că a mărit numărul de ovocite, dar a produs și o creștere a conținutului intracelular de GSH în comparație cu grupul martor și cu grupul care a primit cea mai mică doză de RJ. Suplementarea cu 10mg/mL RJ a mărit mARN-ul GPx atât în ovocite cât și expresia SOD în celulele cumulus. Suplementarea cu RJ nu a influențat concentrația mARN-ului CAT nici în ovocite și nici în celulele cumulus. Creșterea expresiei fosfofructokinazei și a dehidrogenazei 6-fosfatului de glucoză în celulele cumulus după adăugarea de RJ în mediul de maturare, indicând că efectul de protecție observat al RJ ar putea fi legat de activarea căilor metabolismului glucozei în celulele cumulus din vecinătate.

Filipic et al. au investigat influența RJ și a componentei sale 10H2DA și proteina HuIFN-αN3, o proteină cu activități antivirale, antiproliferative și antitumorale, asupra proliferării celulelor de adenocarcinom colorectal CaCo-2 și asupra parametrilor stresului oxidativ. Concentrațiile GSH și MDA. RJ și HuIFN-αN3 aplicate în raportul 2:1 și RJ aplicat în combinație cu 10H2DA (în raportul 2:1) au produs o scădere a concentrației de GSH și o creștere a MDA, indicator al peroxidării lipidelor, în celulele CaCo-2 față de grupul martor. Aceste combinații au produs cel mai mare efect antiproliferativ, iar autorii au sugerat că efectele antiproliferative ale RJ, HuIFN-αN3 și 10H2DA asupra celulelor CaCo-2 ar putea fi legate nu numai de inducerea apoptozei și citotoxicitatea dar și de influența lor asupra echilibrului pro-oxidativ-antioxidativ.

Sugiyama et al. au încercat să explice mecanismul de atenuare a acțiunii RJ asupra stresului nitrozativ, examinând capacitatea 10H2DA de a inhiba generarea de NO indusă de LPS, folosind linia celulară RAW264 de macrofagi murinici. Studiul lor s-a bazat pe faptul că LPS stimulează producerea de interferon-β (IFN-β), inducerea factorului de reglare 1 al IFN, și activarea elementului de răspuns stimulat de IFN. Acești factori sunt necesari pentru inducerea iNOS (sintazele oxidului nitric). Autorii au notat că 10H2DA nu numai că inhibă generarea de NO indusă de LPS, dar și restrânge activarea NF-kB și producerea de TNF-α și au concluzionat că 10H2DA a inhibat producerea de NO indusă de LPS și IFN-β prin inhibiția activării NF-kB indusă de LPS sau de IFN-β. Takahashi et al. au folosit aceeași linie celulară și au notat inhibiția producerii de NO indusă de IFN-γ prin 10H2DA prin inhibiția factorului 8 de reglare a interferonului.

Comparație între potențialele legate de activitatea antioxidantă ale propolisului, polenului de albine și RJ

Numeroase studii in vitro care au utilizat metodele DPPH, ABTS⁺ și ORAC au confirmat potențialul antioxidant al produselor apicole. Vom compara acum capacitățile antioxidante ale propolisului, polenului de albine și RJ.

Capacitatea antioxidantă a produselor apicole depinde de compoziția lor chimică. Activitatea antioxidantă a propolisului de plop este influențată de conținutul în polifenoli și flavonoizi, iar cea a propolisului brazilian de componentele fenolice, dar altele decât flavonoizii. În cazul polenului de albine (BP) rezultatele sunt divergente; unele arată o corelație pozitivă între conținutul total de componente fenolice și capacitatea antioxidantă, dar altele nu au evidențiat această legătură. Leja et al. consideră că nu componentele fenolice, ci fenilpropanoizii din BP determină inhibiția peroxidării acidului linoleic. În ceea ce privește RJ, proprietățile sale antioxidante sunt atribuite în principal prezenței acidului 10-hidroxidecanoic și aminoacizilor liberi, prolină, cistină și cisteină, urmate de compușii fenolici.

Propolisul pare a fi cel mai puternic antioxidant dintre produsele apicole. Comparația conținutului în componente fenolice pare să confirme această ipoteză – cea mai mare cantitate de fenoli totali și flavonoizi a fost găsită în propolis, urmat de BP și RJ. Trebuie însă subliniat că RJ conține și alte componente cu proprietăți antioxidante. Nakajima et al. au confirmat aceste rezultate, ordinea capacităților antioxidante măsurate prin capacitățile de captare a peroxidului de hidrogen, anionului superoxid și radicalului hidroxil a fost; extract apos din propolis, extract etanolic din propolis, extract etanolic din BP, iar 10-HDA și RJ nu au prezentat efecte. Deci ambele extracte din propolis au prezentat activități antioxidante cu mult mai mari decât cea a BP, iar extractul apos din propolis a fost mai eficient decât cel etanolic.

Pe de altă parte, în studiile in vivo extractele apoase din produsele apicole (RJ, BP și propolis) au putut inversa distrugerile oxidative produse prin expunere la tebuconazol. Ele au afectat peroxidarea lipidelor din creier, rinichi și ficat, carbonilarea proteinelor și markerii antioxidanți. Toate produsele studiate au fost eficiente, însă efectele au fost dependente de doze și de organe, fără a se putea observa tendințe anume. Cercetătorii din Turcia, au remarcat cea mai mare capacitate antioxidantă precum și conținutul total de componente fenolice și flavonoizi în propolis, urmat de BP, miere și RJ. În pofida diferențelor semnificative în conținutul de componente fenolice și activitățile antioxidante măsurate prin metodele FRAP și DPPH, într-un studiu in  vivo toate produsele au prezentat activități hepatoprotectoare similare împotriva distrugerilor hepatice induse de CCl₄ la șobolani. Toate au avut efecte similare asupra parametrilor hepatici și asupra markerilor antioxidant/oxidant, cu numai un ușor avantaj pentru propolis. Autorii au sugerat că aceste rezultate pot fi explicate prin bioaccesibilitatea lor în cazul animalelor testate. În cazul BP, au fost demonstrate atât proprietăți antioxidante cât și pro-oxidante. De ex., în macrofagii stimulați cu LPS, extractul din BP a captat eficient NO, deși împotriva superoxidului s-a comportat antioxidant la concentrații mici și ca pro-oxidant la concentrații mai mari. Nu au fost evidențiate proprietăți pro-oxidative ale propolisului și RJ. BP și propolisul au prezentat efecte antioxidante puternice, iar RJ nu a avut efect.

În ceea ce privește mecanismul efectele antioxidante descrise, cel mai mult a fost studiat propolisul. Tratamentul cu propolis și cu componenta sa pinocembrină a generat o creștere cel puțin a uneia dintre căile enzimatice antioxidante, prin inducerea translocației Nrf2 către nucleu, urmată de reglarea expresiei – la nivel de mARN și de proteină – a genelor antioxidante mediate de ARE care encodează alți markeri antioxidanți; LOX-1, γ-CGS, GCLM, GCLC și Trx1. RJ a afectat expresia căii HO-1 prin calea Nrf2-ARE, precum și expresiile citocromului P450, GPx, și SOD. În ceea ce privește BP nu am găsit informații asupra influenței sale asupra expresiei genelor legate de activitatea antioxidantă. Mecanismele prin care produsele apicole pot inversa distrugerile oxidative par să implice micșorarea peroxidării lipidelor (MDA și TBARS) și parametrii oxidanți (de ex. ROS), precum și mărirea activităților enzimelor antioxidante (CAT, SOD, GPx și GST). Această ipoteză este însă bazată pe faptul că tratamentul cu produse apicole afectează nivelele parametrilor menționați din sânge și din organele studiate.

Propolisul este cel mai studiat produs apicol, fiind creditat cu acțiuni neuroprotectoare și cardioprotectoare legate de capacitatea sa antioxidantă, fiind sugerat ca agent de protecție împotriva bolilor lui Alzheimer și Parkinson. Produsele apicole au fost testate cu rezultate promițătoare în micșorarea efectelor negative ale chemoterapiei și ale altor produse susceptibile de a produce stres oxidativ.

Studiile efectuate pe  oameni sunt însă puține. Au fost evaluate, dar cu rezultate inconsistente, efectele antioxidante și de protecție ale propolisului și RJ la oameni sănătoși și la pacienți cu diabet de tip 2. Suplementarea cu propolis a avut un efect pozitiv la bărbați, dar nu și la femei. Pentru pacienții cu diabet, RJ pare să prezinte un potențial mai mare decât propolisul, întrucât a reglat parametrul HOMA-IR asociat diabetului, în timp ce propolisul a afectat numai parametrii legați de stres oxidativ.

Rezultatele obținute în testarea produselor apicole sunt caracterizate printr-o matrice biologică complicată. Înainte de includere în testări trebuie determinată compoziția fiecărei mostre, deci există tendința de a folosi în testări echivalente accesibile comercial, de ex. CAPE sau pinocembrină, fără a ține cont de efectele sinergice care apar în cazul produselor complexe. Astfel, Almaraz-Abarca et al. au evaluat efectele potențiale ale BP și ale unor componente selectate în inhibarea peroxidării lipidelor în preparate microzomale de ficat de șoarece și au demonstrat o eficiență mai mare a BP (de aprox. 5,5 ori față de quercetina singulară, de 3 ori mai mare decât cea a glucozidei quercetinei (quercitrina) singulară și de 2,4 ori mai mare decât cea a acidului cafeic singular.

Dr. Cristina Aosan