BASES BIOLÓGICAS Y MOLECULARES EN
LA TERAPIA CON VENENO DE ABEJA
Juan Felipe Salazar
Espinosa
Jorge Hernan Hernandez Guevara
Andres Felipe Quimbayo Cifuentes
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.