EVALUACIÓN DE LAS CAPACIDADES ANTI-MUTAGÉNICAS, ANTI-HISTOPATOLÓGICAS Y ANTIOXIDANTES DE POLEN DE ABEJA EGIPCIA Y EXTRACTOS DE PROPÓLEOS

Amany A. Tohamy , Ehab M. Abdella , Rasha R. Ahmed ,Y Yara K. Ahmed

Introducción

La abeja melífera ( Apis mellifera ) produce diversos productos a partir de plantas, néctar de flores y polen de flores, y los seres humanos hacen uso de estos productos. Los productos de la abeja son bien conocidos en la medicina tradicional, y su uso tiene una historia muy larga. Hoy en día, sus usos se han ampliado de la arena de alimentos saludables al  médico. El polen de abeja es recogido por las abejas como una cosecha de nutrientes para la colmena. El polen de abeja es considerado por muchas personas como un alimento perfecto rico en nutrientes, y se promueve como un suplemento alimenticio comercialmente disponible. Los granos de polen, que son las células reproductoras masculinas de las flores, contienen altas concentraciones de fitoquímicos y nutrientes (Markham y Campos, 1996 ; Eraslan et al., 2009 ; Saric et al., 2009). Nakajima et al. ( 2009 ) informó que el polen de abeja es rico en carotenoides, flavonoides y fitoesteroles, mientras que el perfil exacto del contenido de polen de abeja varía dependiendo de las fuentes de la planta y las condiciones de crecimiento. La actividad antioxidante del polen recogido en abejas ha sido reconocida como limpiador de radicales libres y como inhibidor de la peroxidación lipídica. Esta actividad se ha asociado con el contenido de polen fenólico (Campos et al., 2003 ). Además, el polen de abejas de Turquía tiene efectos inhibidores contra el crecimiento de micelios y varias actividades farmacológicas (Ozen et al., 2004 ).

 El propóleo es una sustancia pegajosa que las abejas melíferas fabrican mezclando sus propias ceras con la savia resinosa obtenida de la corteza y las yemas foliares de ciertos árboles y plantas con flores. Se utiliza como sellante y esterilizante en los nidos de abejas. La composición del propóleo varía de una colmena a otra colmena, de un distrito a otro y de una estación a otra. Normalmente es de color marrón oscuro, pero se puede encontrar en tonos verdes, rojos, negros y blancos, dependiendo de las fuentes de resina que se encuentran en el área particular de la colmena. Las abejas son oportunistas, recolectando lo que necesitan de las fuentes disponibles, y análisis detallados muestran que la composición química del propóleo varía considerablemente de región a región, junto con la vegetación. En climas templados del norte, por ejemplo, las abejas recolectan resinas de árboles, Tales como álamos y coníferas (el papel biológico de la resina en los árboles es sellar las heridas y defenderse contra las bacterias, los hongos y los insectos). El propóleo templado “típico” tiene aproximadamente 50 constituyentes, principalmente resinas y bálsamos vegetales (50%), ceras (30%), aceites esenciales (10%) y polen (5%). En las regiones neotropicales, además de una gran variedad de árboles, las abejas también pueden recoger resina de las flores de los géneros Clusia y Dalechampia, que son los únicos géneros vegetales conocidos que producen resinas florales para atraer polinizadores (Bankova 2005 ). Ahora, se reconoce que el propóleo tiene una amplia gama de actividades biológicas, tales como antibacteriano (Souza et al. 2007 ), anti-inflamatoria (Barros et al. 2008 ; Nakajima et al. 2009 ), antioxidante (Teixeira et al. 2008 ), hepatoprotector (Basnet et al., 1997 ) y tumoricida (Mitamura et al., 1996 ). Tales efectos se han asociado con la presencia de β-amilasa y muchos compuestos fenólicos tales como flavonas, flavononas, galangina, ácido cinámico, ácido cafeico y ésteres (Volpi 2004 ). Por lo que respecta al propóleos egipcio, Lotfy ( 2006 ) informó treinta y nueve constituyentes, ocho de los cuales fueron recientemente descritos para propóleos, incluyendo ésteres fenólicos (72,7%), ácidos fenólicos (1,1%), ácidos alifáticos (2,4%), dihidrocalconas (6,5%), chalconas (1,7%), flavanonas (1,9%), flavonas (4,6%) y derivados de tetrahidrofurano (0,7%). 1997 ) y tumoricida (Mitamura et al., 1996 ).

El cisplatino (cis-diaminodicloro platino) es uno de los agentes antineoplásicos más importantes utilizados en el tratamiento de varios tipos de tumor tumoral sólido (Pabla et al., 2008 ). Junto con su alta actividad terapéutica, el cisplatino es un potencial carcinógeno humano con un mayor riesgo carcinogénico para el desarrollo de malignidad secundaria en pacientes (Greene 1992 ). Además, este fármaco tiene muchos efectos secundarios que incluyen una alta nefrotoxicidad, toxicidad reproductiva, hepatotoxicidad y genotoxicidad, que son ejemplos de los efectos secundarios más graves y limitantes de la dosis (Nersesyan y Muradyan 2004).) La actividad citotóxica del cisplatino resulta de su estrés oxidativo inducido, lo que resulta en la pérdida de la proteína mitocondrial SH, la inhibición de la captación de calcio y la reducción del potencial de membrana mitocondrial (Husain y Naseem 2008 ). Recientemente, se han acumulado evidencias de que la peroxidación lipídica y la formación de radicales libres que causan un desequilibrio entre la generación de radicales derivados de oxígeno y el potencial antioxidante animal desempeñan un gran papel en esta toxicidad que promueve el daño celular (Ozen et al., 2004 ; Naziroglu et al. 2004 ; Iraz et al. 2006) Si bien se propuso que el efecto genotóxico del cisplatino deriva de su interacción con el ADN y la producción de aductos covalentes de ADN-platino que inhiben los procesos celulares fundamentales, incluida la replicación, transcripción, traducción y reparación del ADN (Lee y Schmitt 2003 ).

El objetivo del presente estudio fue evaluar y comparar la efectividad de los extractos totales de agua del polen recolectado por abejas melíferas (WEBP) y propóleos (WSDP) de Beni-Suef, Egipto, como agente antimutaménico, anti histopatológico y antioxidante in vivo. contra las anormalidades cromosómicas inducidas por cisplatino (CDDP) en células de médula ósea, y alteraciones histológicas y estrés oxidativo en tejidos de hígado, riñón y testículo de ratones ( Mus musculus ).

Discusión

La práctica de prevención y / o inhibición de la enfermedad, retraso o reversión del proceso de carcinogénesis es el medio más rentable para mejorar la salud humana. El objetivo de muchas investigaciones ha sido el descubrimiento de compuestos naturales y sintéticos que se utilizan en la prevención y / o el tratamiento del cáncer (Heo et al., 2001 ).

El propoleo y el polen recolectado de abejas son productos apícolas que están compuestos de sustancias nutricionalmente valiosas y contienen cantidades considerables de sustancias polifenol que pueden actuar como potentes antioxidantes. Se desea el desarrollo y la utilización de antioxidantes más efectivos de origen natural. Se espera que los polifenoles naturales contribuyan a reducir el riesgo de varias enfermedades potencialmente mortales, incluyendo el cáncer, debido a su actividad antioxidante (Teixeira et al., 2008 ). Además, se sabe que los compuestos fenólicos neutralizan el estrés oxidativo en el cuerpo humano ayudando a mantener un equilibrio entre la sustancia oxidante y antioxidante (Siddhuraju 2006 ).

Los flavonoides y los ácidos fenólicos son clases principales de compuestos polifenólicos, cuya relación estructura-actividad antioxidante en sistemas acuosos o lipofílicos ha sido ampliamente reportada (Gardjeva et al., 2007 ). Además de la actividad antioxidante, se ha demostrado que muchos compuestos fenólicos ejercen una actividad anti-carcinogénica o anti-mutagénica en mayor o menor grado (Awale et al., 2005 ). Los mecanismos de acción antioxidante de estos compuestos pueden incluir la supresión de la formación de especies reactivas al oxígeno (ROS), la eliminación o inactivación de especies reactivas al oxígeno y la regulación o protección de las defensas antioxidantes (Gardjeva et al., 2007 ). En este contexto, uno de los sistemas antioxidantes intracelulares más importantes es el ciclo redox de glutatión. El glutatión es uno de los compuestos esenciales para mantener la integridad celular debido a sus propiedades reductoras y su participación en el metabolismo celular (Abdella y Ahmed 2008 ). Por otro lado, la catalasa, una enzima que participa en la defensa antioxidante de células y tejidos, tiene la capacidad de convertir el peróxido de hidrógeno en agua (Ahmed y Abdella 2009 ).

Estudios anteriores realizados con polen de abeja y propóleos indicaron que la actividad antioxidante del polen recogido en abejas de miel ha sido reconocida como depuradora de radicales libres y como un inhibidor de la peroxidación lipídica. Esta actividad se ha asociado con el contenido fenólico del polen (Campos et al., 2003 ). El polen de abeja es rico en carotenoides, flavonoides y fitoesteroles. El perfil exacto varía dependiendo de las fuentes de la planta y las condiciones de crecimiento (Maruyama et al., 2010 ). Además, propóleo posee actividad antioxidante, a sus componentes incluye ácido cafeico, galangina, la quercetina y la crisina ser capaz de eliminar los radicales libres (Pietta 2000 ; Kumazawa et al. 2003 ; Orsolic y Bašić 2005 ; Gardjeva et al. 2007 ; Capucho et al. 2012 ).

El presente estudio reveló el potencial quimioprotector de polen de abeja o extractos de agua de propóleos con respecto a los daños cromosómicos e histológicos inducidos por cisplatino (CDDP) en tejidos de médula ósea, hígado, riñón y testículo de ratones asociados con efecto antioxidante relacionado con peroxidación lipídica atenuada y Actividad antioxidante elevada de la concentración de catalasa y glutatión.

CDDP es un compuesto de platino inorgánico con una actividad antin neoplásica de amplio espectro contra diferentes tipos de tumores humanos (Siddik 2003 ). CDDP ha demostrado tener el potencial para iniciar modificaciones genéticas en células no tumorales en seres humanos y animales, Aly et al. ( 2003 ) informaron que la genotoxicidad de la CDDP se debe a su capacidad para unirse con el ADN, bloquear y prolongar la división celular en la fase G2 del ciclo celular. El bloqueo de las células en la fase G2 está relacionado con la inhibición de la condensación de la cromatina. Sin embargo, tanto estudios clínicos como experimentales informan una nefrotoxicidad limitante de dosis que restringe la utilidad del cisplatino en la quimioterapia del cáncer (Nersesyan et al., 2003 ).

Los resultados de la presente investigación revelaron que la administración de CDDP en una dosis única de 2,8 mg / kg b.wt, dos veces por semana durante 3 semanas indujo efectos citogenotóxicos, alteraciones histopatológicas y estrés oxidativo. Estos resultados son consistentes con los reportados anteriormente (Nakajima et al., 2009 , Maruyama et al., 2010 ).

Los resultados actuales indicaron una disminución significativa en el nivel de glutatión y la actividad catalasa en todos los tejidos ensayados de toxicidad inducida por cisplatino en ratones. Sueishi et al. ( 2002 ) registraron niveles bajos de glutatión en el riñón de ratas inyectadas con cisplatino. Además, los niveles de glutatión peroxidasa (GSHPx) y reducción de glutatión (GSH) se redujeron significativamente en el hígado y el riñón de los animales inyectados con cisplatino (Naziroglu et al., 2004 ). Mientras que, la catalasa renal mostró una disminución significativa después de la administración de cisplatino a ratas (Yildirim et al., 2003 ). Por otra parte, Amin y Hamza ( 2006 ) mencionaron que la toxicidad testicular de cisplatino se asocia con un contenido reducido de glutatión, la catalasa y la actividad superóxido dismutasa.

Una posible explicación para la potenciación del estrés oxidativo en ratones inyectados con cisplatino puede ser la disminución de la formación de antioxidantes en los tejidos de los animales inyectados con cisplatino que tienen la capacidad de captar hidroperóxidos y peróxidos lipídicos. Además, la elevación de las especies de oxígeno reactivo (ROS) en los tejidos y el agotamiento de los antioxidantes se han reconocido como promotores primarios del daño celular, donde la inhibición de la proteína de transporte de membrana y el aumento de la peroxidación de lípidos se consideran simplemente como un marcador de daño celular (Naziroglu et Al 2004 ).

En el presente estudio se observaron numerosas alteraciones histopatológicas en ratones inyectados con cisplatino. Estos cambios incluyen necrosis, fibrosis y cambios degenerativos hidrobianos en la degeneración hepática, tubular y glomerular con deposición de colada albuminosa en el riñón, además de una desorganización de células tubulares seminíferas con pérdida de células germinales, especialmente espermátidas y espermatozoides y congestión de vasos sanguíneos en el tejido intersticial De los testículos.

Numerosos informes han informado previamente de los efectos adversos del cisplatino en los riñones, el hígado y los testículos estructuras histológicas. Shirwaikar et al. ( 2004 ) reportaron congestión glomerular, moldeo tubular, degeneración epitelial, edema intersticial, congestión de los vasos sanguíneos e infiltración por células inflamatorias, en riñones de ratas Wistar que recibieron cisplatino a una dosis de 5 mg / kgb. Peso. Además, Yildirim et al. ( 2003 ) y Ozen et al. ( 2004 ) observaron una notable necrosis tubular proximal con extensa vacuolización epitelial, hinchazón y dilatación tubular en el riñón de ratas Wistar inyectadas con 5 o 7 mg / kg b. En peso de cisplatino, respectivamente. Por otro lado, las secciones hepáticas de ratones tratados con cisplatino a una dosis de 45 mg / kg de peso corporal, Mostró degeneración y vacuolización pero sin necrosis (Lu y Cederbaum 2006 ). Con respecto a los testículos, secciones transversales de ratones expuestos a 2,5 mg / kg b. Peso. Del cisplatino (G2), reveló un daño extremadamente severo al epitelio seminífero con drástica reducción del diámetro tubular, disminución de la celularidad, ausencia de población celular específica y ausencia de espermátidas (Sawhney et al., 2005 ).

Los resultados de la presente investigación pusieron de manifiesto que la administración de CDDP en una dosis única de 2,8 mg / kg b.wt, dos veces por semana durante 3 semanas indujo efectos citogenotóxicos revelados por el aumento de la incidencia de aberraciones cromosómicas y la disminución de índices mitóticos. Estos resultados son consistentes con los reportados por Nersesyan et al. ( 2003 ), Tohamy et al. ( 2003 ), Nersesyan y Muradyan ( 2004 ), quienes demostraron que el cisplatino causaba el desarrollo de aberraciones cromosómicas en células de médula ósea de ratones.

Las acciones antioxidantes, anti-histopatológicas y antimutagénicas del extracto acuoso de propóleos de abeja implican el aumento del nivel de glutatión S-transferasa (GST), la inhibición de la actividad del citocromo P-450 y la interacción con los mutágenos próximos generados por microsomas para generar una Inactivo. Estos efectos se asociaron con la inhibición de la progresión del ciclo celular, acelerando la desintoxicación de mutágenos y carcinógenos y la inducción de apoptosis (El-khawaga et al., 2003 ). Lotfy ( 2006 ) indicó también que el propóleos egipcio se caracteriza por la presencia de ésteres inusuales de ácido cafeico con principalmente alcoholes grasos saturados C12-C16. Las gliconas flavonoides y especialmente las flavanonas son componentes típicos del propóleo.

Además, Mello et al. ( 2010 ) informó que el propóleos tiene una composición química variable y compleja con alta concentración de flavonoides y compuestos fenólicos presentes en el extracto. El extracto varía con el disolvente utilizado en la extracción. Los extractos de etanol contienen niveles más altos de ácido fenólico y compuestos polares que los extractos de agua. El proceso más común de extracción de propóleos utiliza el etanol como disolvente. Sin embargo, esto tiene algunas desventajas tales como el fuerte sabor residual, reacciones adversas e intolerancia al alcohol de algunas personas (Konishi et al., 2004 ). Los investigadores están interesados ​​en producir un nuevo tipo de extracto con los mismos compuestos extraídos por el método etanólico, pero sin las desventajas relacionadas. El agua se ha probado como el disolvente,

En conclusión, tanto el polen de abeja como los extractos acuosos de propóleos parecen proporcionar fuertes actividades protectoras contra los efectos histológicos y genotóxicos del cisplatino. Esta actividad parece depender de las actividades antioxidantes ejercidas por ambos extractos. Sin embargo, el extracto acuoso de polen dio resultados más pronunciados que el propóleo, ya que sus efectos sobre la disminución del marcador de peroxidación lipídica fueron significativamente mayores que los del propóleo y su capacidad para aumentar la actividad antioxidante implicada en la eliminación de radicales libres fue mejor que la de Propóleo resultando en una mayor actividad potencial en la mejora tanto de los efectos secundarios genotóxicos como histopatológicos de la administración de cisplatino.