Propolisul -acțiunea biologică

Activitatea biologică a extractelor de propolis şi a diferitelor fracţiuni ale acestora

Propolisul este cunoscut astăzi ca unul dintre cele mai surprinzătoare produse naturale datorită studiilor şi cercetărilor efectuate care atribuie acestuia şi diferitelor sale fracţiuni nenumărate acţiuni biologice şi efecte terapeutice. Între acţiunile terapeutice se pot enumăra: antimicrobiană, antibiotică, antifungică, antiinflamatorie, analgezică, antioxidantă şi anti-tumorală.

La ora actuală, pe plan mondial, propolisul este utilizat pe scară largă în diferite formule de medicamente (îndeosebi în Europa răsăriteană), suplimente sau aditivi alimentari şi băuturi pentru a îmbunătăţi starea de sănătate şi pentru prevenirea unor afecţiuni: inflamatorii, boli cardiace, hepatice, diabetul şi chiar unele forme de cancer.

Cu toate aceste dovezi asupra virtuţilor sale terapeutice, şansa de a se transforma dintr-un remediu empiric într-un medicament, depinde foarte mult de purificare, standardizare şi supunerea sa la toate celelalte etape de cercetare şi control: chimic, tehnologic, toxicologic, preclinic şi clinic.

Progresul realizat în domeniul chimiei, farmacodinamiei şi a tehnologiilor farmaceutice au condus la stabilirea anumitor reguli pentru medicamente, între care cea mai severă este cea privitoare la o anumită relaţie ce trebuie să existe între produsul respectiv şi efectele sale asupra organismelor. Din această relaţie se naşte noţiunea de doză terapeutică, mai ales pentru substanţele active pure, indiferent de forma farmaceutică în care acestea sunt prezentate.

Prin standardizarea extractelor, tincturilor, etc., noţiunea de doză poate fi extinsă şi la medicamentele sau produsele care sunt amestecuri naturale de substanţe active. Standardizarea înseamnă deci uniformizarea concentraţiei în principii active din produsele finite œ dimensiune ce poate fi exprimată prin componentul cel mai caracteristic. 

Atunci când metodele fizico-chimice nu pot fi aplicate, standardizarea se poate face utilizând o metodă de control biologic. Oricum, standardizarea extractelor naturale este de multă vreme o condiţie de la sine înţeleasă.

Propolisul este cunoscut ca fiind activ la nivelul organismelor, dar în cursul ultimelor decenii, s-a raportat o largă varietate a compuşilor săi. De aceea extractele de propolis de uz medicinal trebuie să răspundă cerinţei privitoare la raportul dintre cantitatea administratăşi efectul obţinut; aceasta înseamnă că atât experimentele de laborator cât şi cele clinice trebuiesc efectuate numai cu extracte standardizate.

Orice extract, presupune înainte de orice altceva, să se obţină un produs mai pur; un extract standardizat oferă posibilitatea de a fi administrat în anumite cantităţi ce conţin concentraţii controlate de substanţe active, astfel încât cu siguranţă el să fie lipsit de toxicitate, să ofere o eficienţa terapeutică maximăşi să permită individualizarea tratamentelor. 

Extractul de propolis standardizat, departe de a fi un produs toxic, este totuşi capabil să prezinte o serie de efecte secundare atunci când anumite doze sunt depăşite. Modificarea dozelor poate induce efecte diferite sau chiar eşecuri terapeutice. 

În acest sens, experienţa României, prin Centrul Medical de Apiterapie al Institutului de Cercetare şi Dezvoltare pentru Apicultură, a dovedit că rezultatele experimentelor biochimice şi farmacologice efectuate pe organisme sănătoase precum şi efectele sale pe organisme animale cu stări patologice induse sunt elemente fundamentale în planificarea şi efectuarea unui experiment clinic. 

Extractul de propolis standardizat (extractul moale sau spiss) a fost supus unor experimente biochimice pentru a i se demonstra eficacitatea asupra ficatului, sângelui, sistemului muscular, organelor limfatice, glandelor suprarenale, metabolismul general al glucidelor precum şi în anumite aspecte imunobiologice. 

Datele privitoare la efectele propolisului asupra organismului animal cu condiţii patologice induse privesc acţiunile hepatoprotectoare şi antiinflamatoare precum şi investigaţii asupra acţiunii epitelizante, asupra permeabilităţii vasculare şi acţiunea antivirală (testată pe anumite virusuri multiplicate în culturi de ţesuturi).

Acţiuni fundamentale ale flavonoizilor şi consecinţele lor fiziologice

Efectele observate ca urmare a consumului de flavonoizi îşi pot avea originea din cele trei principii fundamentale ale acţiunii lor: -modificarea activităţilor enzimatice prin fosforilare -antioxidare -represie genică

Consecinţele fiziologice ale acestor 3 acţiuni principale sunt: -acţiunea antialergică-acţiunea antiinflamatoare (aspirin-like)

Acţiunea antialergică

Simptomele reacţiilor alergice ca dispneea œ obstrucţia căilor aeriene prin contracţia musculaturii bronşice œ înroşirea pielii, secreţia excesivă a nasului (rinită) şi de suc gastric precum şi creşterea temperaturii, apar ca rezultat al eliberării de histamină din mastocite. Histamina este eliberată atunci când agentul patogen (alergenul) este legat de imunoglobulina E din membrana externă a mastocitelor. Ca rezultat, pe fondul consumului de ATP, canalele specifice pentru ionii de calciu din membrana externă a mastocitelor se deschid, permiţând penetrarea acestora în celule. Datorită sarcinii lor pozitive duble, ionii de calciu permit eliberarea a două molecule de histamină, care la rândul lor poartă fiecare câte o singură sarcină pozitivă.

Datorită marii capacităţi de reacţie, adenozintrifosfatul (ATP) care deschide canalele de calciu, va acţiona preferenţial pentru fosfat. Ca urmare, în prezenţa flavonoizilor, canalele de calciu rămân închise şi mastocitele nu mai pot elibera histamina astfel încât simptomele reacţiei alergice nu se mai produc. Este cunoscut faptul că chromoglycan-ul şi medicamentul Intal constau dintr-un inel cromanic şi un flavonoid. Aceste substanţe sunt folosite de multă vreme ca medicamente în combaterea alergiilor.

După cum se ştie, propolisul conţine o anumită cantitate de polen şi atunci când acesta nu este eliminat prin procedee corespunzătoare, unii pacienţi mai sensibili pot dezvolta alergii la propolis. Este unul din motivele pentru care propolisul este suspectat a fi un potenţial alergen. Propolisul poate fi însă incriminat de apariţia alergiilor şi datorită conţinutului (în unele sorturi) în esteri ai acidului cinamic şi ai acidului cafeic.

O altă potenţială sursă de alergenicitate este veninul de albine prezent deasemenea în propolis în cantităţi foarte mici. De obicei, veninul de albine este extras cu solvenţi apoşi, motiv pentru care şi acesta poate fi incriminat pentru acţiunea alergică a propolisului.

Acţiunea antivirală

Se ştie că virusurile constau dintr-un nucleu infecţios ce conţine un acid nucleic (DNA sau RNA) şi o manta proteică. Adeseori, acestea pot penetra uşor în celulele umane. Pentru a deveni active, mantaua lor proteică trebuie să fie digerată de enzimele prezente în lizosomi. Lizosomii sunt vezicule acoperite de o membrană lipidică care în prezenţa flavonoizilor nu poate fi penetrată de virusuri. Fondul acestui fenomen nu este încă deplin înţeles, dar se poate emite o ipoteză. Un exemplu ar putea fi neutralizarea grupărilor amino din mantaua proteică prin fosforilare œ o prezumţie pentru penetrarea membranelor lipidice lizosomale.

DEBIAGGI şi col. au testat efectele antivirale a 5 specii de flavonoizi specifici prezenţi în propolis: crizina, kaempferol, acacetina, galangina şi quercetina. Utilizând culturi de celule in vitro, s-a determinat replicarea şi infectivitatea unor tulpini de virus herpetic, adenovirus, coronavirus şi rotavirus. Crizina şi kaempferolul au prezentat o acţiune inhibitorie dependentă de doză asupra replicării virale intracelulare a tuturor tulpinilor virale testate dar nu afectează infectivitatea acestora. Ambii flavonoizi se dovedesc foarte activi în inhibarea replicării diferitelor tipuri de virusuri herpetice (HSV œ herpes simplex): HSV-2 (0,2 µg/ml si 0,1 µg/ml), HSV-1 (0,5 µg/ml şi 2 µg/ml). La 10 µg/ml crizina şi kaempferolul reduce replicarea virusurilor în proporţii de 45% şi respectiv 65% la coronavirusul bovin, 30% şi 50% la coronavirusul uman, rotavirusul SA-II 25% şi respectiv 35%. Quercetina la doza de 60µg /ml şi crizina la 10 µg/ml au redus infectivitatea virusurilor herpetice (HSV-2, HSV-1şi TK­HSV-1) cu aproximativ 65% şi respectiv 50%. (CHENG şi WONG) . 

AMOROS şi col.,au observat că propolisul este foarte activ in vitro împotriva virusului polio şi herpetic. La o concentraţie de 30 µg/ml propolisul reduce titrul virusurilor herpetice de 1000 de ori, inhibă replicarea HSV cu 99,5% şi inhibă total formarea plăgii de poliovirus. S-a observat de asemenea şi o acţiune virulicidă asupra virusurilor încapsulate, herpes simplex şi virusul stomatitei veziculare (VSV). In acest caz se sugerează că flavonoizii galanginăşi crizină œ majoritari în eşantioanele de propolis recoltat din Franţa (şi în general din zona europeană) acţionează sinergic în acţiunea antivirală a propolisului. 

Într-un studiu mai aprofundat asupra acţiunii inhibitoare a flavonoizilor asupra virusurilor, AMOROS şi col. au observat efecte sinergice individuale şi binare ale flavonolilor (galangină, kaempferol şi quercetină), flavonelor (crizină, apigenină, luteolinăşi tectocrizină) şi a flavanonelor (pinocembrinăşi izosakuranetină) asupra infecţiei cu virus herpetic de tip I şi replicarea acestuia în celule renale de maimuţă in vitro. Tot această echipă a constatat că flavonolii sunt mai eficienţi în reducerea titrului virusurilor; totuşi s-a constatat că galangina este activă în timp ce crizina nu prezintă activitate, contrazicând astfel rezultatele obţinute de DEBIAGGI şi col. Autorii au atribuit contradicţia: 

  • diferenţei între tulpinile de HSV-1

  • diferenţei dintre timpii de incubaţie (48 de ore mai puţin decât Debiaggi şi col.)  

  • diferiţilor parametri de lucru

 

Activitatea flavonolilor descreşte în ordine inversă cu numărul de grupări hidroxil substituite: galangină > kampferol > quercetina. Afinitatea compusului la lipide (lipofilie) pare să aibă o importanţă deosebită pentru activitatea biologică. Numai galangina, kaempferolul şi balsamul de propolis pare să fie activi cu adevărat împotriva HSV-I. Alţi constituenţi de tipul metoxiflavonelor minore sau conjugaţi de tip cafeoil pot contribui la rândul lor la acţiunea antivirală. Ën plus, atunci când doi flavonoizi diferiţi au fost administraţi împreună, s-a observat un sinergism semnificativ împotriva HSV-I, cu combinaţii de flavonoli şi flavone care produc o reducere semnificativă a virusului. Cele mai importante combinaţii binare au fost: kaempferol + luteolină; quercetină + crizină; galangină + apigenină; kaempferol + apigenină; quercetină + apigenină. Adeseori sinergismele indică diferite moduri de acţiune dar întrucât mecanismul (ele) inhibiţiei virale mai trebuie încă elucidate, se fac încă speculaţii.

Propolisul şi extractele sale precum şi o serie de soluţii de flavonoizi s-au dovedit mijloace eficiente în sistarea replicării agentului patogen al hepatitei virale HbsAg (MORFEI şi col.). 

 

Acţiunea analgezică

Unele procese dureroase apar ca rezultat al producerii de prostaglandine la locul leziunii (rănii). Formarea acestor prostaglandine poate fi stopată de flavonoizi prin acţiunea lor de inhibare a acţiunii enzimei prostaglandin-ciclooxigenaza (PG­ciclooxigenază). 

Acţiunea anti-tumorală (anti-cancer)

Una dintre explicaţiile acestei acţiuni a flavonoizilor este următoarea: celulele tumorale sunt caracterizate printr-o activitate insuficientă a pompelor ionice ale ATP-azei. Ca urmare, în timp, enzima ATP-ază devine inactivă, deoarece centrul său activ este blocat prin fosforilare. Flavonoizii modifică acest proces de fosforilare probabil prin captarea grupărilor fosfat. Prin acest proces, activitatea celulelor poate reveni la normal (KLIMMEK).

In 1991 MATSUNO şi col. a raportat prezenţa în propolisul brazilian a trei compuşi cu acţiune anti-tumorală. Aceşti compuşi sunt quercetina, esterul fenetilic al acidului cafeic şi un nou compus , clerodan-diterpenoid, ultimul fiind centrul atenţiei. Clerodan-diterpenoidul a demonstrat stoparea dezvoltării celulelor tumorale în faza S şi a prezentat o degradare masivă asupra celulelor tumorale HuH13 în nu mai puţin de 3 zile œ în medii de cultură. Pe de altă parte, un slab efect citotoxic a fost observat asupra celulelor renale de iepure aflate în stadiu primar œ fără transformări, şi asupra celulelor diploide umane. Urmărind această substanţă s-a demonstrat că ea prezintăşi acţiune antibacteriană, poate ucide celulele tumorale hepatice fără a le leza pe cele normale. Un an mai târziu, 1992, acelaşi autor a arătat că prin administrarea de propolis brazilian la un pacient afectat de cancer, s-a produs o activare a limfocitelor T-killer şi a macrofagelor din ţesutul afectat œ fapt ce a produs inhibarea creşterii tumorii.

In 1993, ARAI şi col., de la laboratoarele biochimice Hayashibara au ajuns la concluzia că propolisul activează macrofagele, induce producţia de citokine şi restrânge dezvoltarea de metastaze în cancerul de colon. In rapoartele lor ei au arătat clar că propolisul acţionează direct asupra macrofagelor pentru a le amplifica funcţiile şi lucrând împreună cu antigenul induce producţia de factor de necroză tumorală, interleukin-1şi interferon, ţinând metastazele la nivelul plămânilor la valori sub 60%.

KIMOTO şi col. au reuşit să identifice şi să izoleze din propolisul brazilian , artepillina C , un compus cu o puternică acţiune anti­tumorală œ prezentă în produs în concentraţii de aprox. 5%. Artepillina C s-a dovedit extrem de eficientă îndeosebi asupra celulelor leucemice şi se aşteaptă ca în viitor ea să fie administrată prin injecţii intravenoase ca adjuvant în chemoterapia acestei afecţiuni.  Studiile efectuate au demonstrat că constituenţii propolisului care prezintă o puternică acţiune anti-tumorală sunt: -derivaţi ai acidului cafeic -flavonoizi -acidul 2,2-dimetil-8-prenil-cromen-6-propendioic -artepillina -acidul 17-hidroxicleroda-3m(13Z)-dien-15-oic (MARCUCCI,MATSUNO şi col.

Acţiunea de tip aspirină (aspirin-like)

Aspirina -acidul acetilsalicilic -inhibă, în acelaşi mod ca şi flavonoizii, acţiunea enzimelor reponsabile pentru sinteza prostaglandinelor œ PG-ciclooxigenază şi lipooxigenază. Acesta este principalul motiv pentru care flavonoizi sunt recunoscuţi ca —aspirină naturală. 

Mecanisme de acţiune ale flavonoizilor

Inhibarea sau activarea unor enzime

Acţiunea antioxidantă

Structura de bază a flavonoizilor conţine un inel cromanic care în condiţii de oxidare poate fi deschis cu uşurinţă pentru a forma un radical liber (RL). Radicalul liber format poate distruge cu uşurinţă alţi radicali liberi pe care îi găseşte în organism şi care produc distrugerea tisulară. Radicalii liberi pot fi produşi ca rezultat al iraadierii cu raze X (raze Roentgen) sau iradiere cu substanţe radioactive.

Acţiunea reducătoare a flavonoizilor stopează distrugerea acidului ascorbic (vitamina C) prin oxidare şi tansformă ionul de fier trivalent (Fe3+) în forma sa fiziologică œ bivalentă. In plus, flavonoizii se pot lega puternic de ioni de metale grele (cupru bivalent, mercur bivalent şi plumb bivalent). Altfel, unele metale grele vor avea tendinţa de a cere autooxidarea anumitor elemente esenţiale : substanţe nutritive, acizi graşi polinesaturaţi şi de asemenea de a inhiba activitatea anumitor enzime. 

Represia genică

Represia genică este o acţiune importantă a anumitor hormoni cum sunt estrogenii şi glucocorticoizii. Hormonii glucocorticoizi controlează metabolismul carbohidraţilor. Unii flavonoizi prezintă astfel de acţiuni de tip hormon-like. Flavonoidul sylibina şi cortizonul au o foarte apropiată asemănare structurală, fapt ce ar putea explica acţiunea lor comună.

Acţiunea flavonoizilor în diabetul zaharat

În această boală zaharoza este transformată în grăsimi şi astfel circulaţia sanguină la nivelul organelor œ ochi şi intestin, de exemplu œ este oprită. Cu cît glucoza este menţinută mai mult timp la nivelul unui organ, ea este redusă de enzima aldosereductază la hexitol œ un compus stabil ce nu mai suferă transformări. Prin osmoză hexitolul atrage multă apă din sânge şi o reţine în celule, care la nivel funcţional sunt marcate. La nivelul ochilor se produce o suprapresiune în timp ce la nivelul intestinului absorbţia compuşilor nutritivi este diminuată. Flavonoizii inhibă activitatea aldosereductazei, diminuând astfel tulburările la nivelul ochilor şi normalizând funcţia intestinală.

Acţiunea antimicrobiană a flavonoizilor din propolis

Extractul etanolic de propolis (EEP, 70% extract etanolic) cunoscut după s-a menţionat şi sub denumirea de —balsam de propolis“ a fost utilizat de GRANGE şi DAVEY  în culturi bacteriene în placă, demonstrându-se eficacitatea sa în inhibarea dezvoltării unor tulpini de Staphylococcus aureus œ mai ales cea care a devenit rezistentă la antibioticul methicillină. Mai mult, balsamul de propolis acţionează preferenţial în inhibarea cocilor şi bacililor Gram-pozitivi la o concentraţie de 3 mg/ml. Se speculează că compuşii activi din balsamul de propolis cuprind flavonoidul galangină (3,5,7-trihidroxiflavonă) şi CAPE (esterul fenetilic al acidului cafeic œ caffeic acid phenethyl ester) şi că aceste sinergisme, în care efectele mai multor componente se combină pentru a obţine un efect mai puternic, sunt posibile întrucât componentele singulare au efecte inhibitorii mult mai reduse.

Mecanismul de acţiune este considerat a fi o inhibare a RNA-polimerazelor bacteriene dependente de DNA prin acţiunea unui component hidrosolubil din propolis cu absorbţie în UV (GRANGE şi DAVEY; SIMUTH şi col.).

BRUMFIT şi col. au observat că extractele de propolis obţinute în apăşi soluţii tampon la pH 5 şi 6, sau extractele în petrol nu prezintă nici un fel de activitate asupra tulpinilor bacteriene testate. Totuşi extractele în soluţii tampon la pH 7 sau 8, extractele etanolice, cele în DMSO (dimetil-sulfoxid), cloroform sau acetonă au inhibat tulpini de Staphylococcus aureus, Bacteroides subtilis şi Candida albicans. Zonele de inhibiţie variază între 7 - 14 mm în diametru. Staphylococcus saprophyticus, Streptococcus faecalis şi grupul B de coci nu au fost inhibaţi de nici unul dintre extractele menţionate. Extractele obţinute cu solvenţi organici au fost slab active asupra unor tulpini de Staphylococcus aureus (3 sensibile la methicillinăşi 2 rezistente la acest antibiotic), Streptococcus epidermis, Clostridium spp. şi Candida albicans, dar inactive asupra streptococilor, Corynebacterium xerosis şi speciile Gram-negative. Într-un alt studiu, efectuat in vivo nu s-a constatat nici un fel de activitate în urina prelevată de la 3 voluntari care au consumat 500 mg de pudră de propolis, de 3 ori pe zi, timp de 3 zile.

O bună acţiune antibacteriană (mai ales asupra bacteriilor Gram-pozitive), antifungică (în special asupra fungilor responsabili de apariţia infecţiilor superficiale ale pielii) şi antiinflamatoare (faţă de modele de inflamaţii acute şi cronice) au fost observate de DOBROWOLSKI şi col.

Propolisul -partea I

Propolisul -partea II(pagina curenta)

Propolisul -partea III