BASES BIOLÓGICAS Y MOLECULARES EN LA TERAPIA CON VENENO DE ABEJA

Juan Felipe Salazar  Espinosa
Jorge Hernan Hernandez Guevara
Andres Felipe Quimbayo Cifuentes

Prólogo

En revisiones previas se ha descrito de forma global los mecanismos de acción a nivel molecular del veneno de abeja, destacando la actividad de algunos de sus componentes biológicamente activos (como la apamina, la melitina y el péptido degranulador de mastocitos). El propósito de la siguiente revisión es discutir con mayor detalle algunos conceptos referentes a la apitoxina y a su amplio rango de acciones que ejerce cada uno de sus componentes, haciendo énfasis en sus efectos antinociceptivos en pacientes que presentan artritis reumatoide.

REVISION

1. Componentes biológicos del veneno de abeja

El envenenamiento por picadura de abeja ha sido cuidadosamente estudiado y actualmente se conoce que la abeja inserta el aparato picador en la piel de la víctima y éste incorpora el veneno, incluso después de que la abeja se haya separado del aguijón (Schumacher et al., 1992 1994,). El aguijón incrustado continúa inyectando veneno debido a la contracción autonómica repetitiva de los músculos del aparato picador. Mediante análisis cuantitativo, se ha observado que después de 2 a 7 segundos, de 8 a 16 segundos y más de 16 segundos, el importe de veneno de abeja ha sido de 71,5 ± 36,7 mg, 114,8 ± 57,6 mg y 141,9± 89,2 mg, respectivamente (Schumacher et al., 1994). Una picadura de abeja es capaz de inyectar aproximadamente 140 mg de veneno, casualmente, estudios realizados en animales sugieren que 100 a 200 mg de veneno de abeja tienen la capacidad de generar respuestas de carácter antinociceptivo (Lariviere y Melzack, 1996).

1.1. Componentes peptídicos

Dentro de los componentes químicos del veneno de abeja se encuentran polipéptidos biológicamente activos como la melitina (Habermann, 1954; Neumann y Habermann, 1954; Habermann y Reiz, 1965), apamina (Habermann y Reiz, 1965;. Spoerri et al, 1973, 1975), péptido degranulador de mastocitos (Fredholm, 1966; Breithaupt y Habermann, 1968), péptido mastocitolítico (Habermann y Breithaupt, 1968), minimina (Lowy et al., 1971), secapina (Gauldie et al, 1978;. Hider y Ragnarsson, 1981), tertiapina (Hider y Ragnarsson, 1981; Xu y Nelson, 1993), melitina F (Gauldie et al., 1978), cadiopep (Vick et al., 1974) y adolapina (Shkenderov y Koburova, 1982;. Koburova et al, 1984, 1985).

1.1.1. Melitina

Aunque la mayoría de los polipéptidos del veneno de abeja poseen un potencial alergénico bajo, la melitina constituye una de las grandes excepciones. Así, se ha cobrado importancia la realización de estudios referentes a la actividad farmacológica y toxicológica de los componentes polipeptídicos del veneno de abeja en mamíferos.

Por ejemplo, la melitina, un polipéptido fuertemente ácido de 26 aminoácidos que constituye el 40-60% del peso seco total del veneno de abeja, posee varias acciones a nivel farmacológico y toxicológico, incluyendo actividad hemolítica, antibacteriana y antifúngica (Habermann, 1972, 1974; Gauldie et al, 1976;. Lariviere y Melzack, 1996), además de actividad antitumoral (Orsolic et al, 2003; Liu et al, 2008a, b). Recientemente se ha demostrado que la melitina causa cambios neuronales a lo largo de las vías de señalización del dolor por activación y sensibilización de las células nociceptivas a través de las fosforilación de las proteínas quinasas activadas por mitógenos (Hao et al, 2008; Yu et al, 2009), la activación de los canales térmicos nociceptivos (Li y Chen, 2004, Shin y Kim, 2004; Chen et al, 2006a, b) y la activación de los recetores ATP P2X y P2Y que se encuentran en la sustancia gris medular (Lu Et al, 2008).

Se ha creído que la melitina es la principal sustancia biológicamente activa del veneno de abeja que juega un papel importante en la producción de efectos antinociceptivos y antiinflamatorios cuando se aplica por acupuntura en un sujeto sano (Son et al., 2007). Los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a los efectos nociceptivos y antiinflamatorios de la melitina no están del todo esclarecidos y se requieren más estudios para dilucidar dichos mecanismos.

1.1.2. Apamina

La apamina, un polipéptido neurotóxico de 18 aminoácidos que comprende 2-3% del peso seco del veneno de abeja, posee una acción inhibitoria selectiva sobre los canales dependientes de Ca²⁺ y de K⁺ implicados en la regulación de la generación del potencial de acción en el sistema nervioso central (Hugues et al., 1982). Estudios con ratones han mostrado que inyecciones de 0,3 mg/kg pueden causar efectos secundarios en el sitio de la inyección y excitación; y a dosis de 1 mg/kg ha mostrado los efectos secundarios anteriormente mencionados, además de convulsiones clónicas y síndrome de Churg-Strauss (van der Staay et al., 1999). 

1.1.3. Péptido degranulador de Mastocitos (MCD)

El péptido degranulador de mastocitos, también conocido como péptido 401, es un polipéptido de 22 aminoácidos y constituye el 2-3% del peso seco del veneno de abeja. Este compuesto fue llamado de esta forma debido a su acción biológica, ya que causa liberación de histamina por parte de los mastocitos (Jasani et al, 1979; Banks et al., 1990). Sin embargo, han ido apareciendo paulatinamente estudios referentes a su actividad farmacológica en el sistema nervioso central. El hipocampo tiene puntos de unión específicos para el MCD y su aplicación en cortes de hipocampo resultó en potenciación a largo plazo en área CA1 eléctrica (Taylor et al, 1984; Cherubini et al, 1987, Bidard et al, 1987a; Mourre et al, 1988; Ben et al, 1989; Kondo et al, 1990; Sequier y Lazdunski, 1990; Neuman et al, 1991; Kondo et al, 1992). Además, se ha involucrado el MCD en la patogénesis de la epilepsia (Bidard et al, 1989; Ide et al, 1989). Los mecanismos celulares y moleculares responsables de lo anterior no son claros, pero algunos informes indicaron que el hipocampo cuenta con sitios de unión selectivos para MCD y que éste actúa a nivel de los canales de potasio dependientes de voltaje (Bidard et al, 1987b;. Schmidt et al, 1988; Rehm y Lazdunski, 1988; Rehm et al, 1988; Gandolfo et al, 1989;. Kondo et al., 1992).

1.1.4. Adolapina

La adolapina, un polipéptido básico con 103 residuos de aminoácidos y que comprende 1% del peso seco del veneno de abeja, es el único componente que se ha demostrado que tiene efecto antinociceptivo, antiinflamatorio y antipirético (Shkenderov y Koburova, 1982; Koburova et al., 1984, 1985). Además, este polipéptido puede inhibir la síntesis de prostaglandinas a través de la inhibición de la actividad de la ciclooxigenasa (Shkenderov y Koburova, 1982).

1.1.5. Otros péptidos

De manera similar al péptido degranulador de mastocitos, se ha demostrado que la tertiapina y la secapina poseen acción neurotóxica (Taylor et al., 1984), pero sus actividades biológicas, farmacológicas y toxicológicas en el sistema nervioso han sido poco estudiadas. Estos polipéptidos comprenden menos del 1% del peso seco del veneno de abeja, y es probable que actúen como moduladores de los canales de K⁺ dependientes de voltaje (Taylor et al, 1984;. Mourre et al, 1988;.. Kondo et al, 1992). La anterior presunción ha sido fuertemente apoyada por una serie de estudios que muestran que la tertiapina es un rectificador interno de alta afinidad para los canales de K⁺ (Jin y Lu, 1999;. Kanjhan et al, 2005, Felix et al, 2006;. Ramu et al, 2008).

1,2. Enzimas

1.2.1. Fosfolipasa A2 (PLA2)

La fosfolipasa A2 constituye 10-12% del peso seco del veneno de abeja y además posee efectos inflamatorios y nociceptivos (Hartman et al, 1991;. Landucci et al., 2000). La PLA2 se encuentra en la membrana asociada a un fosfolípido y está implicada a nivel enzimático en la producción de ácido araquidónico. La interacción de la PLA2 con melitina puede resultar en potenciación o inhibición de la secreción del primer compuesto, dependiendo de la relación péptido/fosfolípido (Koumanov et al., 2003).

La PLA2 tiene efectos en un rango de células relacionadas con la nocicepción, incluyendo astrocitos, neuronas y posiblemente células microgliares (Sun et al., 2004a). La PLA2 está involucrada en la regeneración neural (Edstrom et al., 1996), pero también en la neurotransmisión nocicetiva glutamatérgica en la sustancia gelatinosa del asta dorsal de la médula espinal (Yue et al., 2005).

1.2.2. Hialuronidasa

La hialuronidasa constituye 1,5-2% del peso seco del veneno de abeja (Lariviere y Melzack, 1996). Esta enzima es capaz de romper el ácido hialurónico en los tejidos, como en la bolsa sinovial reumatoide en pacientes con artritis (Barker et al., 1964). La hialuronidasa del veneno de abeja comparte dicha característica con la hialuronidasa endógena (Barker et al., 1963).

2. Efectos nociceptivos subcutáneos e inflamatorios del veneno de abeja

El veneno de abeja contiene muchos componentes capaces de producir eventos adversos pro-inflamatorias y pro-nociceptivos. Estos se han estudiado ampliamente en los últimos 15 años, pero los resultados no son lo suficientemente congruentes para ser publicados.

2.1.  Estudios experimentales en humanos

Debido al riesgo de anafilaxia y reacciones sistémicas a los componentes alergénicos del veneno de abeja, hasta ahora no ha habido ningún informe de inyección de veneno de abeja en seres humanos con el objetivo primario de estudiar su acción antinociceptiva. Solo existen informes de casos raros cuidadosamente observados que describen la cantidad y calidad del dolor en pacientes que reciben terapia con veneno de abeja o inmunoterapia con veneno de abeja.

Sin embargo, debido al creciente interés en los estudios realizados en animales utilizando veneno de abeja, el primer estudio experimental relacionado con dolor y respuesta inflamatoria secundaria al uso de dicho veneno se realizó en siete adultos sanos (2 mujeres y 5 hombres) con una inyección de melitina, y sus resultados se publicaron en el año 2000 (Koyama et al., 2000). En dicho estudio, los seres humanos informaron que la intensidad del dolor evaluada con escala visual análoga del dolor (en donde se usa puntuaciones de 0 a 10 conforme aumenta la intensidad del dolor) en el momento de la inyección de melitina (5 mg en 50 ml de solución salina) en el antebrazo fue mayor de 8,0. La sensación de dolor se redujo gradualmente y desapareció totalmente a los 3 minutos después de la inyección de melitina. Los voluntarios en este estudio describieron claramente que no sintieron ardor o escozor después de la aplicación de melitina, lo que sugiere que la histamina no se activa con libertad y que los nociceptores térmicos no pueden ser activados con dicha dosis de melitina. Sin embargo, dicho compuesto produjo una roncha rodeada por un halo eritematoso cerca del sitio de la inyección que desapareció 2 horas después de la inyección de dicho polipéptido. Esta respuesta inflamatoria local también se caracterizó por un aumento de la temperatura de la piel, medida por termografía infrarroja asistida por ordenador.

La lidocaína tópica es un anestésico local, se ha comparado su efecto con el de la mielitina del veneno de abeja, encontrando que esta última podría tener un efecto terapéutico más amplio que la lidocaína como anestésico, aunque debemos recordar que el veneno de abeja puede generar inicialmente hipertermia (aumento en la temperatura de la piel) sin sensación de dolor, lo que se sugiere que la respuesta inflamatoria local inducida por la melitina es neurogénica y mediada por reflejo axonal y regulación del sistema nervioso simpático (Koyama et al., 2000, 2002).

El pico de melitina inducida por la intensidad del dolor (escala de valoración análoga, EVA) fue similar a la de los informes mencionados anteriormente, sin embargo, la duración de la sensación de dolor era mucho más prolongada, de aproximadamente 15 minutos. Además cabe considerar que la dosis de melitina utilizada en experimentos humanos son menores que la cantidad entregada por una picadura de abeja.

También se encontró que el efecto de la melitina frente al dolor inducido fue diferente al comparar el efecto de la capsaicina. Los pacientes informaron que la sensación de dolor durante la prueba con melitina fue intensa y localizada, mientras que con capsaicina fue localizada y con sensación de ardor. Por otro lado, se ha encontrado reacciones colaterales frente a la inyección intradérmica de melitina, incluyendo calor e hiperalgesia localizados en una zona alejada de la zona de inyección (Sumikura et al., 2003, 2006).

2.2.1      2.2 Estudios en animales de experimentación

El primer estudio realizado en animales de experimentación sobre los efectos antinociceptivos del veneno fue publicado por Lariviere y Melzack (1996). En ese estudio se aplicaron cinco dosis de  veneno de Apis mellifera en (0,01 mg), (0,05 mg), (0,1 mg), (0,2 mg), y (0,3 mg) en 50 ml de solución salina por vía subcutánea en uno de los miembros de ratas y fueron valoradas según la escala de dolor de Dubuisson y Dennis. Las respuestas en ratas se observaron en un lapso de 5 a 10 minutos, en los cuales hubo un declive del dolor que se relaciona con la concentración de la dosis que podría creerse sigue una cinética de absorción de orden uno.

A menores dosis del veneno de abeja (entre 0.01 mg y 0,05 mg) en un intervalo de 20 a 25 minutos se encontró un incremento del dolor. Por otro lado, una dosis más alta produce respuestas solidas de dolor que duran más de 1 hora, lo que sugiere que el veneno de abeja induce comportamientos dolorosos que son dependientes de la dosis en el tiempo que cursan y por lo tanto la intensidad en la respuesta. Se sabe que el veneno de abeja puede inducir en animales domésticos y semidomésticos inflamación secundaria y edema, el cual alcanza su meseta máxima en aproximadamente 15 a 20 minutos después de la inyección, pero que poco a poco el dolor y la inflamación desaparecieron. Esto nos llevaría a pensar que el edema inducido por el veneno de abeja estaba altamente correlacionado con la nocicepción espontánea, pero no con la hiperalgesia térmica y mecánica. La indometacina, un AINE, podría inhibir el edema y la nocicepción espontánea dependiente de la dosis, de manera efectiva, pero podría afectar sólo a la hiperalgesia con la dosis más alta ensayada. Este análisis correlativo de la relación entre la inflamación y la nocicepción o la hiperalgesia podría tener implicaciones terapéuticas.

3. Efectos anti-nociceptivos y anti-inflamatorios de VA

A pesar de los efectos nociceptivos e inflamatorios conocidos de la picadura de abeja, el veneno de abeja se ha utilizado desde la antigüedad y sigue siendo utilizado por los defensores del método en Asia, Europa del Este y cada vez más en todo el mundo incluyendo en los Estados Unidos donde ya se conocen sus efectos para producir analgesia en casos de dolor crónico y otros dolencias. Varios informes de casos han sido publicados. Algunas sociedades científicas proponen y avalan el uso del veneno de abeja con fines terapéuticos, y los reportes de numerosos testimonios se pueden encontrar en la Internet y en otros lugares. Sin embargo, la evidencia experimental para la eficacia de la terapia con veneno de abeja para aliviar el dolor crónico en las personas es provisional en el mejor de los casos. La evidencia de los estudios de modelos animales es algo más consistente y robusto, pero a menudo carece de críticos controles que eviten el sesgo de resultados, para concluir que la inyección de veneno de abeja sólo tiene efectos beneficiosos.

Conclusiones

En modelos de roedores, la inyección del veneno de abeja es capaz de inhibir procesos inflamatorios e inducir comportamientos nociceptivos, este último hallazgo también observado en humanos. Para que podamos afirmar con bases científicas que la terapia con veneno de abeja es útil en el tratamiento del dolor crónico se requiere estudios a mayor escala, que otorguen significancia estadística. Sin embargo, las implicaciones éticas y legales al realizar dichos estudios se deben considerar. Además, cierta cantidad de personas sin autorización de comités científicos aplican a personas con queja de dolor crónico terapia con veneno de abeja para aliviar su malestar.