Mierea albinelor fără înțepături ca agent natural de vindecare a rănilor - o prezentare generală - FullText - Karger

Facultatea de Farmacie, International Islamic University Malaysia

Kuantan, Pahang 25200, Malaezia

Articole similare pentru „”

rezumat

introducere

Albinele nemărginite

Genul albinelor fără înțepături include în jur de 500 de specii, dintre care cele mai multe sunt originare din America Latină, Australia continentală, Africa și Asia de Est și de Sud [1]. Albinele fără înțepături pot aparține oricărui gen Melipona și Trigona a fi grupat. Genul Melipona este numeric mare și include chiar mai multe specii decât albina comună (Apis mellifera L.) [2]. Albinele fără înțepături joacă, de asemenea, un rol ecologic, economic și cultural important. Pentru multe plante tropicale sălbatice și cultivate, acestea sunt cei mai importanți polenizatori [3]. Produsele lor precum mierea, polenul și cerumenul au servit generații de oameni ca sursă de venit. În plus, albinele fără înțepături sunt strâns legate de cultura popoarelor indigene, în special Maya, din America rurală [4].

Fig. 1

Mierea albinelor fără înțepături.

Producția de cerumen și miere în vas

Un alt produs al albinelor fără înțepături cu efect pozitiv este propolisul sau geopropola sau cerumenul, așa cum se numește în primul rând, pentru a evita confuzia cu propolisul A. mellifera a evita. Propolisul este o rășină cerată naturală care este produsă de albinele din specie A. mellifera Colectați rășini din diferite părți ale plantei și amestecați-le cu ceară de albine [7]. În schimb, cerumenul este un amestec similar cu propolisul, dar conține și o secreție din glanda mandibulei albinei fără înțepături [8,9]. Funcțiile celor două produse diferă ușor: în timp ce cerumenul servește ca vas de depozitare a mierii și pentru mumificarea intrușilor și pentru a menține un mediu steril în stup, propolisul este utilizat de albine ca o căptușeală interioară și pentru a sigila fisurile din vecinătatea hexagonalului. Fagure folosite. Deoarece mierea albinelor fără usturime este depozitată în vasele de cerumen, compoziția sa depinde și de transferul de substanțe vegetale secundare din cerumen [10,11].

Înainte de a deveni miere, nectarul trebuie să treacă prin trei procese de transformare diferite în vasele de cerumen. În primul rând, o mare parte a apei este îndepărtată din nectar prin evaporare, ceea ce duce la o schimbare fizică. Aceasta este urmată de o conversie biologică prin fermentare cu ajutorul drojdiei și bacteriilor. Aceste microorganisme provin dintr-un microambient adecvat selectat de albină și trăiesc în simbioză cu colonia de albine [12,13]. În cele din urmă, nectarul suferă o transformare chimică în care enzimele conținute în secreția glandelor capului lucrătorilor provoacă o descompunere hidrolitică a zaharozei în fructoză și glucoză [12,14]. Deși nu se poate nega că proprietățile unei miere variază în funcție de tipul de albină, sursa de nectar și climă, o caracteristică comună importantă a mierilor provenite de la albinele fără usturime este conținutul lor de apă, care este în general mai mare decât cel al altor tipuri de miere [15,16]. Conținutul ridicat de apă favorizează colonizarea și creșterea microorganismelor în miere. Majoritatea acestor microorganisme sunt probiotice, ale căror enzime pozitive, împreună cu enzimele albinelor fără usturime, asigură o calitate consistentă a mierii [12,17].

Vindecarea ranilor

Vindecarea rănilor este un proces biologic foarte important în restabilirea integrității pielii după o leziune. Poate fi împărțit în patru faze suprapuse: hemostază, inflamație, proliferare și remodelare [18]. Figura 2 oferă o prezentare generală a principalelor etape ale procesului de vindecare a rănilor. Plăgile care nu trec prin etapele normale de vindecare sunt denumite răni acute cu vindecare întârziată și răni cronice. O tulburare de vindecare a rănilor este rezultatul unui proces întârziat, incomplet sau necoordonat de vindecare a rănilor. Factorii care contribuie semnificativ la un proces anormal de vindecare a rănilor sunt aportul de oxigen din țesuturi, infecție, vârstă, hormoni sexuali, stres, diabet, obezitate, medicamente, alcoolism, fumat și dietă [19].

Fig. 2

Etapele principale ale procesului de vindecare a rănilor. ROS: specii reactive de oxigen; ECM: matrice extracelulară; MMP: matrice metaloproteinază (matrice metaloproteinază).

Mecanisme de vindecare a rănilor prin miere

tabelul 1

Componente din mierea albinelor fără înțepături care contribuie la îmbunătățirea vindecării rănilor.

Mierea albinelor fără usturime ca antioxidant

Efectele speciilor reactive de oxigen asupra rănilor

Antioxidanții sunt compuși care protejează celulele de efectele nocive ale speciilor reactive de oxigen (ROS). Acestea includ, de exemplu, oxigen singulet, superoxid și radicali peroxil și hidroxil. Acești radicali liberi dăunători provin din factorii de stres endogeni, care apar ca produse naturale de degradare a metabolismului celular sau din factorii de stres exogeni, cum ar fi lumina UV, poluanții, medicamentele, fumul sau radiațiile [31,32]. După cum sugerează și numele, aceste molecule reactive afectează membranele, lipidele, aminoacizii și ADN-ul [33]. Deteriorarea ADN-ului poate duce la descompunerea colagenului, care perturbă procesul de proliferare a vindecării rănilor.

În stadiul de hemostază de la începutul procesului de vindecare a rănilor, vasodilatația are loc în jurul țesutului rănit. Cu toate acestea, supraestimularea vasodilatației cauzată de sintaza inductibilă de oxid nitric (iNOS) poate duce la formarea de peroxid de hidrogen și a altor ROS [34,35]. Acești radicali liberi creează stres oxidativ, ceea ce înrăutățește și mai mult starea țesutului rănit. Acumularea de ROS nu numai că are efecte dăunătoare asupra plăgii, ci și asupra altor organe ale corpului. ROS sunt capabili să activeze diferiți mediatori umorali și celulari și astfel să declanșeze un proces inflamator în organele aflate mai departe [36,37].

Importanța antioxidanților pentru îmbunătățirea vindecării rănilor

Antioxidanții protejează structurile celulare neutralizând ROS și întrerupând astfel reacția în lanț dăunătoare din organism. Se pot distinge două tipuri de antioxidanți: antioxidanți enzimatici și non-enzimatici [38,39]. Antioxidanții enzimatici transformă radicalii liberi în molecule stabile, care sunt mai puțin dăunătoare organismului. Ele pot fi subdivizate în continuare în ascorbat peroxidaze, catalază, superoxid dismutază, glutation peroxidază, glutation reductază și glutation-S-transferază [40,41,42]. În schimb, antioxidanții non-enzimatici blochează și întrerup reacția în lanț declanșată de ROS sau chiar împiedică formarea de radicali liberi. Astfel de antioxidanți sunt, de exemplu, acidul ascorbic, tocoferolul, carotenoizii și compușii fenolici [42].

Proprietăți antioxidante ale mierii de albine fără usturime

În plus, cerumenul, produs și de albinele fără usturime, are proprietăți antioxidante [50,51]. Într-un studiu in vitro utilizând teste fără celule ale activității 5-lipoxigenazei (5-LOX), extractul de cerumen polar a reușit să suprime degradarea acidului linolenic. Are un puternic efect antioxidant și poate preveni peroxidarea lipidelor și proteja integritatea membranelor celulare [11]. În plus, o analiză antioxidantă utilizând un model de eritrocit uman a arătat că extractul de etanol din cerumen are proprietăți antioxidante care reduc numărul speciilor reactive de oxigen și protejează eritrocitele umane împotriva peroxidării lipidelor [39]. Acest efect se datorează activității antioxidante a compușilor fenolici, care sunt importante pentru prevenirea hemolizei în eritrocite [52]. Conținutul ridicat de antioxidanți din mierea albinelor fără usturime ar putea face acest lucru interesant pentru utilizare în studiile de vindecare a rănilor.

Efecte antimicrobiene ale mierii albinelor fără usturime

În anumite circumstanțe, microorganismele pot întârzia procesul de vindecare

Microorganismele se găsesc în toate rănile, dar majoritatea microorganismelor nu infectează rana și rana se vindecă în cele din urmă. Pentru aceasta, este necesar ca sistemul imunitar al gazdei și încărcătura germinală a plăgii să fie în echilibru. Bioburden descrie o stare în care un obiect este contaminat cu un număr mare de bacterii [53]. Cu toate acestea, dacă încărcătura bacteriană crește și echilibrul este dezechilibrat sau vindecarea rănilor este afectată, bacteriile se înmulțesc și se răspândesc în țesutul gazdei [54,55]. Pătrunderea corpurilor străine într-o rană poate perturba procesul de vindecare și, în cele din urmă, poate duce la formarea granuloamelor sau abceselor. Dacă nu este tratată, o problemă suplimentară poate apărea în cursul următor, dacă cheloidele se formează ca urmare a colagenului format excesiv în timpul vindecării întârziate a rănilor [56,57].

După cum s-a descris mai sus, cerumenul conține numeroase microorganisme în timpul producției de miere. Nu este încă clar dacă procesul de vindecare va fi afectat atunci când mierea este aplicată pe rană. Deoarece este predominant germeni nepatogeni ai genului Bacil [58,59] și actinomicetul Streptomyces[60], aceste microorganisme nu împiedică procesul de vindecare. În schimb, numeroase bacterii cunoscute, cum ar fi Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Clostridium iar speciile coliforme duc adesea la tulburări de vindecare a rănilor [61,62]. Acest lucru duce la un răspuns inflamator persistent și anormal cu leziuni tisulare și întârzierea vindecării rănilor. Dacă această situație persistă mult timp, se poate agrava și poate duce la boli sistemice. Prin urmare, tratamentul preventiv trebuie administrat imediat după un prejudiciu [53]. Scopul tratamentului plăgii este de a preveni colonizarea cu germeni patogeni și de a îndepărta germenii care au intrat, ceea ce duce la oprirea vindecării rănilor [63].

Mecanismul de acțiune antimicrobian al mierii de albine fără usturime împotriva infecțiilor

Efectul antibacterian al mierii albinelor fără usturime este influențat de activitatea componentelor non-peroxidice. Mierea din A. mellifera rareori prezintă activitate non-peroxidă, în timp ce Temaru și colab. [10] au reușit să demonstreze o activitate puternică non-peroxidă într-o gamă largă de probe de la miere de albine fără înțepături. Un studiu entomologic realizat de Stow și colab. Conform [74], compușii antimicrobieni cuticulari găsiți în miere de la albinele fără usturime sunt responsabili de inhibarea creșterii microbiene. Pe baza acestui rezultat, Irish et al. [64] a găsit o legătură între activitatea non-peroxidică a mierii și structura anatomică a albinelor fără înțepături. Activitatea non-peroxidă joacă un rol mai important pentru efectul antimicrobian. Deoarece antagonistul peroxidului este limitat, activitatea peroxidului este limitată de prezența catalazei în corpul uman [75]. Datorită proprietăților sale antimicrobiene dorite, aplicarea mierii pe albinele fără usturime din zona plăgii poate, prin urmare, reduce infecțiile microbiene și poate promova un debut rapid al vindecării rănilor.

Importanța antiinflamatoare a mierii albinelor fără înțepături

Efectele inflamației asupra vindecării rănilor

Inflamația inițială este un răspuns biologic util al vaselor de sânge la un potențial pericol. Este un proces de protecție complex cu care organismul încearcă să îndepărteze agentul dăunător și să inițieze procesul de vindecare cât mai repede posibil. Macrofagele joacă un rol important în acest mecanism de apărare, deoarece cresc producția de citokine proinflamatorii, oxid nitric (NO) și prostaglandină E2 (PGE2). Toți mediatorii inflamației au un efect citotoxic puternic și sunt implicați în reacția imună înnăscută prin uciderea celulelor țintă [76,77]. Mediatorii inflamației au efecte benefice; cu toate acestea, formarea excesivă din macrofagele activate poate provoca leziuni ale țesuturilor, ceea ce duce la boli cronice și afectarea vindecării rănilor [78]. Prin adăugarea unui agent antiinflamator, macrofagele activate și formarea mediatorilor inflamatori pot fi controlate.

Din păcate, majoritatea medicamentelor antiinflamatorii au un efect advers asupra vindecării rănilor. De exemplu, medicamentele antiinflamatoare nesteroidiene (AINS) sunt citotoxice pentru țesuturi, în timp ce corticosteroizii inhibă dezvoltarea țesutului epitelial. În diferite experimente pe animale, utilizarea AINS, cum ar fi ibuprofenul, a avut efecte negative, cum ar fi un efect antiproliferativ, care poate duce la o scădere a numărului de fibroblasti, contracția plăcii mult redusă, epitelizarea întârziată și, mai ales, angiogeneza afectată [19,79,80] . În consecință, produsele de tratare a plăgilor au efecte antiinflamatorii reduse, deși inflamația este în continuare principala cauză a vindecării întârziate în rănile cronice [81]. Inflamația provoacă fibroză, care la rândul său poate duce la formarea de cicatrici hipertrofice pe rănile pielii [82].

Mecanisme antiinflamatorii de acțiune a mierii albinelor fără usturime

Spre deosebire de majoritatea medicamentelor antiinflamatoare, mierea, care are și proprietăți antiinflamatorii, duce la mai puține cicatrici în vindecarea rănilor arse [83]. Efectul antiinflamator al mierii albinelor fără usturime este mai pronunțat în cerumen. Massaro și colab. [11] a constatat în studiul in vitro și în testul antioxidant descris mai sus că mecanismul antiinflamator din extractul de cerumen al produselor de la albinele fără usturime este inhibarea enzimei 5-LOX, care este responsabilă pentru sinteza citokinelor proinflamatorii . La fel, Franchin și colab. [84] a constatat că extractul de etanol din Geopropolis (un alt nume pentru cerumen) scade semnificativ concentrația de citokine proinflamatorii.

Efectul antiinflamator al mierii se bazează, printre altele, pe compușii fenolici. Diverse studii au arătat că compușii fenolici pot inhiba formarea excesivă a mediatorilor inflamatori, cum ar fi oxidul nitric (NO) [78], TNF-α și PGE2 [86]. În plus, compușii fenolici prind radicalii liberi și astfel protejează celulele împotriva efectelor citotoxice ale mediatorilor proinflamatori [87,88]. Acest lucru scurtează durata fazei inflamatorii și îmbunătățește rata de vindecare. În plus, mierea este capabilă să reducă edemul și, în acest fel, să scadă presiunea hidrostatică microvasculară asupra țesutului plăgii. Edemul existent împiedică fluxul de oxigen și substanțe nutritive esențiale pentru creșterea țesuturilor în timpul vindecării rănilor [89]. Agenții antiinflamatori sunt comparabili cu antioxidanții în ceea ce privește efectul lor asupra ROS. Deoarece mierea albinelor fără usturime are ambele componente, este deosebit de capabilă să contracareze efectele negative ale procesului inflamator.

Mierea albinelor fără înțepături ca hidratant natural în tratamentul rănilor

Hidratant pentru a îmbunătăți vindecarea rănilor

În trecut, tratamentul plăgii s-a concentrat pe acoperirea plăgii pentru a menține împrejurimile uscate. Acest lucru a fost realizat prin îndepărtarea excesului de exudat și protejarea plăgii de infecție [91]. Cu toate acestea, din 2003, clinicienii și oamenii de știință au urmat conceptul TIME (țesut, infecție/inflamație, umezeală, margine) (îndepărtarea necrozelor și a acoperirilor rănilor, tratamentul și profilaxia infecției, gestionarea exudatului, protecția marginii rănilor) [91,92]. Această abordare axată pe umiditate a devenit acum standardul în tratamentul rănilor.

Un mediu umed de rană poate preveni infecțiile secundare și permite o circulație eficientă a oxigenului [93]. În plus, un mediu umed de rană protejează împotriva deshidratării și necrozei și, de asemenea, promovează nu numai formarea vaselor de sânge și a țesutului conjunctiv, ci asigură și rehidratarea țesutului uscat [55,90]. Pe lângă asigurarea ameliorării durerii, aplicarea unei creme hidratante poate reduce riscul de cicatrici excesive ulterior [94]. Protejarea plăgii de uscare este crucială, deoarece mediul plăgii uscate întârzie migrația celulelor epidermice și poate încetini autoliza și activitatea proteolitică necesare pentru regenerarea țesutului [95].

Efect hidratant al mierii albinelor fără usturime

La fel ca alte tipuri de miere, mierea de albine fără usturime are un conținut ridicat de apă. O analiză fizico-chimică de Oddo și colab. [44] a arătat că conținutul de apă din mierea albinelor fără înțepături (T. carbonaria) este relativ mai mare decât în ​​miere din A. mellifera. Proprietățile hidratante pronunțate ale mierii se datorează grupărilor hidroxil, iar componentele de bază ale mierii - zahărul, proteinele și acidul lactic - pot avea, de asemenea, un efect hidratant [96]. În plus, glicerina, propilen glicolul și sorbitolul conținute în miere, care sunt adesea folosite ca solvenți în produsele cosmetice, pot spori proprietățile hidratante ale mierii [97,98]. Conform mai multor studii, ingrediente precum vitaminele B, E și K, precum și diverse minerale benefice precum potasiu, fosfat și calciu, care se găsesc în aproape toate tipurile de miere, contribuie la proprietățile hidratante ale mierii [99.100.101].

Conținutul ridicat de apă din miere al albinelor fără usturime previne deshidratarea plăgii, deoarece eliberează continuu lichid în țesutul plăgii prin efectul osmotic [88.102]. În acest fel, zona din jurul plăgii rămâne umedă și vindecarea este accelerată, așa cum s-a descris mai sus. Cu toate acestea, în cazul umidității permanente, se poate dezvolta o stare de plâns, care poate duce la macerare [103]. Din fericire, osmolaritatea ridicată a mierii protejează pielea împotriva macerării și alimentează în permanență mediul cu umiditate [102].

concluzie

Prezentul studiu a fost realizat cu sprijinul financiar al Ministerului Educației din Malaezia (FRGS16-043-0542).

---