LOS PRODUCTOS DE LAS ABEJAS PREVIENEN LA ANGIOGÉNESIS INDUCIDA POR VEGF EN LAS CÉLULAS ENDOTELIALES DE LA VENA UMBILICAL HUMANA

Hiroshi Izuta ,  Masamitsu Shimazawa ,  Kazuhiro Tsuruma ,  Yoko Araki Satoshi Mishima ,  y Hideaki Hara 

Fondo

La angiogénesis, la formación de nuevos vasos a partir de endotelios preexistentes, es un proceso importante en el organismo adulto porque apoya la creciente demanda de suministros metabólicos (nutrientes, diversos factores de crecimiento y oxígeno molecular) en sitios de reparación o regeneración de tejidos durante Procesos como el embarazo, el ciclo reproductivo femenino, cicatrización de heridas y revascularización de tejidos isquémicos. Sin embargo, la angiogénesis excesiva (neovascularización) es también característica de una serie de enfermedades graves, incluyendo cáncer, artritis reumatoide, neovascularización retiniana y aterosclerosis. El proceso de brotación capilar en cualquiera de estos desarrollos normales o anormales es probable que involucre una multitud de moléculas reguladoras que median los distintos pasos de la remodelación de la matriz extracelular, la migración de las células endoteliales, la proliferación, Formación de lumen y maduración de los vasos sanguíneos. Estos eventos angiogénicos están regulados por una amplia variedad de factores de crecimiento que incluyen VEGF, factor de crecimiento de fibroblastos básico y factor de crecimiento de hepatocitos.

La jalea real (RJ) de la abeja de la miel, Apis mellifera , es un alimento tradicional popular de la salud por todo el mundo. El análisis químico de la composición ha demostrado que el RJ consiste principalmente de proteínas, azúcares, ácidos grasos incluyendo ácido 10-hidroxi-2-decenoico (10 HDA), vitaminas y aminoácidos libres. RJ tiene varias funciones farmacológicas, incluyendo la actividad vasodilatadora, actividad hipotensora, actividad antitumoral, y los efectos anti-hipercolesterolémicos, entre otros.

El polen de abeja es recogido por las abejas como parte de la cosecha de nutrientes para la colmena. El polen contiene carbohidratos, ácidos grasos, vitaminas, minerales y proteínas, y es especialmente rico en aminoácidos libres. En la medicina tradicional, el polen de abeja se cree que es eficaz en las condiciones prostáticas debido a sus presuntos efectos anti-inflamatorios y anti-androgénicos.

El propóleo es la sustancia resinosa recogida por las abejas de las yemas de las hojas y la corteza de los árboles. Análisis químicos mediante cromatografía de gases, espectrometría de masas ha demostrado que aproximadamente 150 compuestos polifenólicos, incluidos los flavonoides y derivados del ácido cinámico, están presentes en el propóleo. El propóleo se ha utilizado en las medicinas populares en muchas regiones del mundo y se ha divulgado por tener varias actividades biológicas, tales como anti-bacteriano, anti-inflamatorio, y efectos antitumorales. Recientemente, Ahn et al. Han informado de que el propóleo brasileño y sus constituyentes suprimir angiogénesis inducida por el tumor a través de la inhibición de la formación de tubos.

CAPE, un antioxidante fenólico, se incluye en el propóleo. CAPE tiene muchos efectos biológicos y farmacológicos, incluyendo anti-inflamatorios, anti-viral, y anti-tumor actividades. CAPE es un inhibidor potente y específico de la activación del factor de transcripción nuclear (NF-κ B). En la angiogénesis, CAPE se ha demostrado para prevenir la expresión de VEGF en CT26 células de adenocarcinoma de colon. CAPE también suprime la inducción de prostaglandina E 2 síntesis  mediada por 12-O-tetradecanoilforbol-13-acetato y ionóforos de calcio. Por lo tanto, CAPE puede ser un agente antiangiogénico potencial que puede reducir la neovascularización.

Los efectos angiostáticos de los productos de abeja (RJ, polen de abeja y propóleo) aún no han sido ampliamente examinados. El propósito del presente estudio fue investigar los efectos de los productos de abeja en el control de la angiogénesis. Se examinaron los efectos de RJ, polen de abeja, propóleo y CAPE contra la formación, proliferación y migración de tubos inducidos por VEGF, utilizando células endoteliales de venas umbilicales humanas (HUVECs) como modelo in vitro .

Discusión

En este estudio, se aclaró que RJ, polen de abeja, propóleos, y CAPE suprimen VEGF inducida por tubo de formación en HUVECs. Los efectos supresores del propóleo y CAPE fueron más fuertes que los de RJ y polen de abeja. RJ y propóleo suprimió VEGF inducida por la proliferación y la migración en HUVECs, mientras que el polen de abejas y CAPE suprimido sólo la proliferación. Este es el primer reporte de efectos angiostáticos de RJ y extractos de polen de abeja en HUVECs.

La producción ROS promueve la angiogénesis y antioxidante típico, N-acetilcisteína suprime VEGF inducida por tubo de formación. Por lo tanto, ROS puede desempeñar un papel fundamental contra la angiogénesis inducida por VEGF. Anteriormente, se compararon las actividades antioxidantes de productos de las abejas y sus constituyentes utilizando 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH) la actividad de eliminación de radicales, y encontramos que el propóleo y CAPE exhiben fuertes actividades antioxidantes entre los productos de las abejas, y el IC 50. Los valores fueron 18,5 y 3,6 μ g / ml (12,8 μ M), cuyos valores, respectivamente. El polen exhibió actividades antioxidantes relativamente débiles, y el IC 50 valor fue de 196,7 g / ml . Por otro lado, las actividades angiostáticas de los productos apícolas (CAPE, propóleo, polen de abeja y RJ presentaron 0,3 μg / ml (1 μM), 3, 100 y 300 μg / ml, cuyos valores representaban concentraciones mínimas que suprimían los cuatro parámetros (área del tubo, longitud del tubo, articulación y trayectoria) en un ensayo de formación de tubos in vitro. Las actividades antioxidantes de cada producto de abeja se correspondían bien con sus actividades angiostaticas en una formación de tubo in vitro. El orden más alto de las actividades antioxidantes entre los productos de la abeja fueron CAPE> propóleo >> polen de abeja. Por otro lado, el orden más alto de las actividades angiostaticas fueron también el polen de abeja CAPE> Própoleo>>. Estos resultados sugieren que los efectos angiostáticos de los productos de la abeja pueden depender en parte de sus actividades antioxidantes, excepto para RJ.

Anteriormente, pudimos mostrar el efecto angiostatico de 10 HDA, un constituyente de RJ, contra la formación de tubo inducido por VEGF, a concentraciones de 20 μM o más. En el presente estudio, RJ suprime la formación de tubos inducida por VEGF a concentraciones de 100 mg / ml o más. RJ seco utilizado en el presente estudio contiene 10 HDA en el 5,8% (Tabla . A partir de esta composición, se incluye 10 HDA a 31,1 μM en RJ a una concentración de 100 μg / ml. Estos resultados indican que los efectos angiostáticos de RJ pueden depender principalmente de 10 HDA.

En el presente estudio, propóleo y su constituyente, CAPE, suprimen la angiogénesis inducida por VEGF en HUVEC , La concentración mínima de CAPE contra la formación de tubo inducida por VEGF era 10 veces menor que la de propóleo , Sin embargo, el contenido del Cabo en los propóleos fue sólo 1,7% , lo que sugiere que otros constituyentes de los propóleos pueden influir en los efectos inhibidores. El informe anterior indica que la pinocembrina y la galangina suprimir la formación de tubos en HUVECs y en este estudio, hemos confirmado que estos flavonoides (pinocembrina y galangin) se incluyeron en propóleo (8,4% y 3,7% respectivamente). Por lo tanto, estos resultados indican que no sólo el CAPE sino también otros flavonoides (pinocembrina y galangina) son componentes importantes para el efecto angiostatico del propóleo.

En el presente estudio, se investigaron los efectos de los productos de abeja en VEGF inducida por la proliferación celular y la migración, con el fin de aclarar el mecanismo de supresión de la formación de tubos in vitro. RJ y propóleo inhibieron la formación de tubos inducida por VEGF de una manera dependiente de la concentración a través de la supresión de la proliferación celular y la migración de la HUVECs. Por otro lado, CAPE inhibió la formación de tubos por medio de una fuerte supresión de la proliferación de HUVEC.

En este estudio, para aclarar el mecanismo angiostático de los productos de abeja, hemos examinado sólo la proliferación celular y los ensayos de migración. Sin embargo, la nueva formación capilar también implica varios procesos angiogénicos, como la activación de células endoteliales, la alineación, la anastomosis y la maduración de las uniones intercelulares. Por lo tanto, el polen de abeja puede tener un mecanismo inhibidor específico en estos procesos angiogénicos en lugar de en procesos que regulan la proliferación y migración celular.

En un estudio previo, se encontró que el propóleo verde brasileño y sus derivados constituyentes de ácido cafeoilquínico suprimieron la proliferación celular, la migración y la formación de tubo in vitro inducida por VEGF en HUVECs. En el presente estudio, el propóleo y su constituyente químico, CAPE, suprimieron la formación de tubos in vitro inducida por VEGF . El ácido cafeico es un supresor conocido de la angiogénesis tumoral que actúa en las células de carcinoma de la retina humana mediante el bloqueo STAT3 mediada por la expresión de VEGF. Estos estudios indican que los grupos cafeoílo incluidos en el propóleo pueden ser componentes importantes responsables de sus actividades antiangiogénicas.

Los efectos farmacológicos de los productos de la abeja han sido reportados en muchas enfermedades diferentes. En particular, hay muchos informes sobre los efectos antitumorales del propóleo y CAPE. Nuestros estudios previos indican que la bacarina y la drupanina, constituyentes de propóleos brasileños, inhiben el crecimiento tumoral in vitro e in vivo. Del mismo modo, CAPE induce la detención del crecimiento y la apoptosis de las células de cáncer de colon a través de la beta-catenina / factor de células T de señalización vía. La angiogénesis tumoral es un paso muy importante en el crecimiento y la metástasis del desarrollo tumoral.

Conclusión

Combinado con los hallazgos en el presente estudio que el propóleo y su constituyente CAPE suprimió VEGF inducida por la angiogénesis en HUVECs, los efectos angiostaticos del propóleo y su CAPE constituyente puede tener potencial como agentes terapéuticos contra las enfermedades proangiogénicas.