MEL TERAPÊUTICO DE MANUKA: NÃO É MAIS TÃO ALTERNATIVA

MEL TERAPÊUTICO DE MANUKA: NÃO É MAIS TÃO ALTERNATIVA

A pesquisa do mel medicinal está passando por um renascimento substancial. 

De um remédio folclórico amplamente rejeitado pela medicina convencional como “alternativa”, vemos agora um interesse crescente de cientistas, médicos e do público em geral nos usos terapêuticos do mel. 

Existem vários impulsionadores desse interesse: primeiro, o aumento da resistência a antibióticos por muitos patógenos bacterianos despertou o interesse no desenvolvimento e uso de novos antibacterianos; 

Em segundo lugar, um número crescente de estudos confiáveis ​​e relatos de casos demonstraram que certos méis são tratamentos de feridas muito eficazes; 

Terceiro, o mel terapêutico atinge um preço premium, e a indústria do mel está promovendo ativamente estudos que lhe permitirão capitalizar isso; 

Finalmente, a natureza muito complexa e imprevisível do mel oferece um desafio atraente para cientistas de laboratório. 

Neste artigo, revisamos a pesquisa sobre o mel de manuka, desde estudos observacionais sobre seus efeitos antimicrobianos até o trabalho experimental e mecanístico atual que visa levar o mel para a medicina tradicional. 

Descrevemos as lacunas atuais e as controvérsias remanescentes em nosso conhecimento sobre como o mel age e sugerimos novos estudos que podem fazer do mel uma alternativa não mais “alternativa”.

Introdução

O mel tem sido usado como medicamento ao longo da história da raça humana. 

Um dos usos terapêuticos mais comuns e persistentes do mel tem sido como curativo para feridas, quase certamente devido às suas propriedades antimicrobianas. 

Com o advento dos antibióticos altamente ativos na década de 1960, o mel foi descartado como uma “substância inútil, mas inofensiva” ( Soffer, 1976 ).

 No entanto, a crise atual e crescente de resistência aos antibióticos reacendeu o interesse no uso do mel, tanto como um agente eficaz por si só e como um guia terapêutico para o desenvolvimento de novos métodos de tratamento.

 O mel é geralmente derivado do néctar das flores e produzido por abelhas, mais comumente a abelha europeia  Apis melliferae é uma mistura complexa de açúcares, aminoácidos, fenólicos e outras substâncias. 

Os tipos de mel derivados de diferentes plantas com flores variam substancialmente em sua capacidade de matar bactérias, e isso complicou a literatura sobre o mel e às vezes tornou difícil reproduzir os resultados em diferentes estudos ( Allen et al., 1991 ;  Irish et al., 2011 ) . 

A maioria dos estudos recentes que investigam o mecanismo de ação do mel concentrou-se em mel manuka ativo padronizado e bem caracterizado, produzido por certas espécies de Leptospermum nativas da Nova Zelândia e Austrália, que foi registrado como um produto para cuidados de feridas com órgãos reguladores médicos apropriados. 

Assim, a menos que especificado de outra forma, esta revisão se concentrará no mel de manuka.

Análises Químicas de Mel Manuka Ativo

O professor Peter Molan, da Waikato University, na Nova Zelândia, foi o primeiro a relatar a atividade incomum do mel de manuka e começou a testar sua ação contra uma ampla gama de diferentes espécies de bactérias em meados dos anos 1980. 

No entanto, embora estivesse claro que mesmo baixas concentrações de mel de manuka matavam os patógenos bacterianos, o ingrediente ativo específico responsável por isso permaneceu indefinido por muitos anos. 

Açúcar alto e pH baixo torna o mel inibidor do crescimento microbiano, mas a atividade permanece quando estes são diluídos a níveis desprezíveis.

 Muitos tipos diferentes de mel também produzem peróxido de hidrogênio quando a glicose oxidase, que é derivada da abelha melífera, reage com a glicose e a água. 

No entanto, no mel de manuka, a produção de peróxido de hidrogênio é relativamente baixa e pode ser neutralizada pela catalase, mas a atividade ainda permanece.

 A causa desta atividade remanescente, apelidada de “atividade sem peróxido” ou NPA, foi finalmente revelada em 2008, quando dois laboratórios identificaram independentemente metil glioxal (MGO) no mel de manuka ( Adams et al., 2008 ;  Mavric et al., 2008 ).

 O MGO resulta da desidratação espontânea de seu precursor diidroxiacetona (DHA), um fitoquímico de ocorrência natural encontrado no néctar das flores de  Leptospermum scoparium, Leptospermum polygalifolium e alguns Leptospermum relacionados  espécies nativas da Nova Zelândia e Austrália ( Adams et al., 2009 ;  Williams et al., 2014 ;  Norton et al., 2015 ).

 MGO pode reagir de forma relativamente não específica com macromoléculas, como DNA, RNA e proteínas ( Adams et al., 2008 ;  Mavric et al., 2008 ;  Majtan et al., 2014b ), e poderia, teóricamente, ser tóxico para células de mamíferos ( Kalapos, 2008 ).

 No entanto, não há evidências de danos às células hospedeiras quando o mel de manuka é consumido por via oral ou usado como curativo; de fato, o mel parece estimular a cura e reduzir as cicatrizes quando aplicado em feridas ( Biglari et al., 2013 ;  Majtan, 2014 ; Dart et al., 2015 ). 

Não se sabe como ele exerce essa toxicidade aparentemente seletiva nas células bacterianas.

Altos níveis de MGO ou peróxido de hidrogênio geralmente produzem o mel mais ativo, no entanto, a correlação nem sempre é perfeita, sugerindo que outros componentes do mel podem modular a atividade ( Molan, 2008 ;  Kwakman et al., 2011 ;  Chen et al., 2012 ;  Lu et al., 2013 ).

A defensina-1 de abelha, um peptídeo antimicrobiano derivado de abelha, é responsável pela atividade no mel Revamil, um mel ativo produzido de uma fonte não divulgada, mas parece estar estruturalmente modificado e inativo no mel manuka ( Kwakman et al., 2011 ;  Majtan et al., 2012 ). 

O nível de leptosina, um glicosídeo encontrado exclusivamente em  Leptospermum mel, se correlaciona com a potência e pode modular a atividade antimicrobiana do mel de manuka ( Kato et al., 2012 ). 

Da mesma forma, vários compostos fenólicos com potencial atividade antimicrobiana podem estar presentes, particularmente em méis de cor mais escura.

Embora ocorram em níveis que provavelmente não são inibidores por si próprios, eles podem sinergizar uns com os outros ou outros componentes do mel para produzir ou alterar a atividade ( Estevinho et al., 2008 ;  Stephens et al., 2010 ).

 Os fenólicos também podem atuar como antioxidantes e podem ser responsáveis ​​pelas propriedades anti-inflamatórias e cicatrizantes do mel ( Stephens et al., 2010 ). 

Deve-se notar que nem todas as  espécies de Leptospermum produzem mel ativo, e mesmo dentro Os  níveis de MGO de L. scoparium  e  L. polygalifolium mel podem variar de ∼100 a> 1200 ppm (Windsor et al., 2012). 

Uma pesquisa sobre a atividade do mel australiano encontrou mel proveniente de plantas Leptospermum que crescem em torno da fronteira de New South Wales-Queensland era particularmente ativo, mas se isso é devido à planta, solo, clima ou outros fatores não é conhecido ( Irish et al., 2011 ).

A inibição de patógenos pelo mel

O mel foi testado  in vitro  em uma ampla gama de patógenos, particularmente aqueles que podem colonizar a pele, feridas e membranas mucosas, onde o tratamento tópico com mel é possível. 

Até o momento, os ensaios in vitro descobriram que o mel de manuka pode inibir efetivamente todos os patógenos bacterianos problemáticos testados.

 É de particular interesse que isolados clínicos com fenótipos de resistência a múltiplas drogas (MDR) não têm redução em sua sensibilidade ao mel, indicando um amplo espectro de ação que é diferente de qualquer antimicrobiano conhecido ( Willix et al., 1992 ;  Blair e Carter, 2005 ;  George e Cutting, 2007 ;  Tan et al., 2009) 

Além disso, as tentativas de gerar cepas resistentes ao mel em laboratório não tiveram sucesso e não houve relatos de isolados clínicos com resistência adquirida ao mel ( Blair et al., 2009 ;  Cooper et al., 2010 ).

Além de inibir as células planctônicas, o mel pode dispersar e matar bactérias que vivem em biofilmes. 

Biofilmes são comunidades de células geralmente encerradas em uma matriz extracelular autoproduzida e encontradas aderidas a superfícies, incluindo feridas, dentes, superfícies mucosas e dispositivos implantados.

 Micróbios residentes em biofilmes são protegidos de agentes antimicrobianos e podem causar infecções persistentes e sem resolução. 

O mel de Manuka interrompe os agregados celulares ( Maddocks et al., 2012 ;  Roberts et al., 2012) e evita a formação de biofilmes por uma ampla gama de patógenos problemáticos, incluindo  espécies de Streptococcus  e  Staphylococcus , Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Proteus mirabilis, Enterobacter cloacae, Acinetobacter baumanniiKlebsiella pneumonia ( Maddocks et al., 2012 ,  2013 ;  Lu et al., 2014 ;  Majtan et al., 2014a ;  Halstead et al., 2016 ).

O mel também pode interromper biofilmes estabelecidos e matar células residentes, embora uma concentração mais alta seja necessária do que para células planctônicas (Okhiria et al., 2009 ;  Maddocks et al., 2013 ;  Lu et al., 2014 ;  Majtan et al., 2014a).

Muito recentemente, o mel de manuka foi testado em um biofilme multiespécies contendo Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Pseudomonas aeruginosaEnterococcus faecalis  e reduziu a viabilidade de todas as espécies, exceto  E. faecalis , que não pôde ser erradicada (Sojka et al., 2016). 

Isso tem implicações clínicas claras para o uso de mel em feridas contendo biofilmes, e entender como o biofilme permite que  E. faecalis sobreviva quando normalmente é morto pelo mel é uma área importante e interessante de estudo futuro. 

MGO parece ser principalmente, mas não totalmente responsável pela inibição de biofilmes pelo mel de manuka, novamente destacando a importância de componentes adicionais que modulam a atividade (Kilty et al., 2011 ;  Lu et al., 2014).

O espectro de atividade do mel em relação a patógenos não bacterianos ainda não está bem estabelecido. 

Estudos recentes que examinam o efeito antiviral do mel de manuka sugeriram que ele tem potencial para o tratamento do vírus da varicela-zoster (a causa da catapora e zona) ( Shahzad e Cohrs, 2012 ) e da gripe ( Watanabe et al., 2014 ).

 Patógenos fúngicos da pele, incluindo  Candida albicans  e espécies de dermatófitos são substancialmente menos suscetíveis do que bactérias ao mel manuka, mas são inibidos pelo mel com altos níveis de produção de peróxido de hidrogênio ( Brady et al., 1996 ;  Irish et al., 2006 ). 

Descobriu-se que o mel Manuka e não-manuka reduzem a viabilidade dos esporos do microsporídio Nosema apis;

Um importante patógeno das abelhas, mas o mel não conseguiu curar a infecção das abelhas depois que isso começou ( Malone et al., 2001 ).

 Existem poucos estudos sobre o uso de mel para protozoários ou helmintos parasitas e estes não têm usado mel com atividade bem caracterizada, o que torna difícil avaliar a significância de seus achados ( Bassam et al., 1997 ;  Nilforoushzadeh et al. , 2007 ;  Sajid e Azim, 2012 ).

Levando o mel para a medicina tradicional: estudos experimentais e mecanísticos recentes mostram como o mel funciona

O mel manuka ativo está amplamente disponível como agente terapêutico e alimento funcional, e a maioria dos consumidores o aceita como um produto holístico e um tanto misterioso. 

No entanto, a falta de compreensão sobre como o mel mata bactérias e promove a cura limita sua aceitação pela medicina tradicional, onde ainda é considerado “alternativo” ou “complementar”. 

A grande maioria dos estudos de pesquisa sobre o mel até agora tem sido descritiva, no entanto, estudos recentes estão tentando desvendar como o mel funciona e estão usando abordagens mecanicistas para determinar como ele age a nível celular e molecular.

Estudos ultraestruturais de células bacterianas e comunidades tratadas com mel

O mel pode alterar profundamente o tamanho e a forma das células bacterianas, embora a extensão disso varie nas diferentes espécies bacterianas. 

Usando microscopia eletrônica de transmissão (TEM), culturas de S. aureus tratadas com mel de manuka tinham mais células com septos completos em comparação com aquelas tratadas com mel artificial, sugerindo que as células entraram.

Contudo, não conseguiram completar o estágio de divisão do ciclo celular, embora externamente essas células tenham aparecido normal por microscopia eletrônica de varredura (SEM) ( Henriques et al., 2010 ). 

Mais recentemente, a imagem de contraste de fase após o tratamento com uma dose subletal de mel de manuka encontrou células de  S. aureus  e  Bacillus subtilis eram significativamente menores e eram mais propensos a ter DNA condensado do que aqueles crescendo sem mel ( Lu et al., 2013 ). 

É difícil comparar diretamente esses estudos, pois eles usaram diferentes quantidades de mel e tempos de tratamento, mas no geral os resultados sugerem um desacoplamento do crescimento e da divisão celular, que muitas vezes é visto em resposta a estresses nutricionais e ambientais ( Silva-Rocha e de Lorenzo , 2010 ).

Foi relatado que o tratamento com mel faz com que as culturas de espécies Gram negativas  E. coli  e  P. aeruginosa  tenham células anormalmente mais curtas e mais longas ( Lu et al., 2013 ).

 Curiosamente, enquanto  P. aeruginosa  parece ser menos suscetível à inibição pelo mel do que outras espécies, profundas alterações celulares foram observadas usando TEM e SEM, incluindo sulcos e bolhas (protrusões das membranas plasmáticas celulares) na superfície da célula e uma quantidade substancial de extracelular detritos indicativos de lise celular ( Henriques et al., 2011).

 Isso foi verificado em um estudo subsequente usando coloração de fluorescência viva-morta BacLight e microscopia confocal, embora isso também tenha demonstrado que um número relativamente grande de células vivas permaneceu. 

Esses estudos usaram 20% (p / v) de mel, que era maior do que o MBC para sua cepa de  P. aeruginosa  e inibição substancial e morte seriam esperadas. 

No entanto, a microscopia de força atômica (AFM) usando níveis sub-bactericidas ainda encontrou distorção celular substancial e bolhas em células tratadas com MIC (12%) e concentrações de meia MIC (6%), juntamente com lise celular substancial ( Roberts et al., 2012 ).

 Esta aparente degeneração da   célula de P. aeruginosa foi apoiada por análise quantitativa de PCR que mostrou uma regulação negativa de 10 vezes em células tratadas com mel de oprF , que codifica uma proteína da membrana externa que é importante para a estabilidade estrutural ( Jenkins et al., 2015a ).

As análises do Omics avaliam a resposta da célula inteira à inibição pelo mel

A capacidade de avaliar a produção de células inteiras revolucionou o estudo das interações entre drogas e patógenos e tem um valor particular para produtos naturais complexos como o mel, onde os efeitos em vários processos são prováveis. 

Microarray e estudos proteômicos de bactérias expostas ao mel sugeriram uma indução de processos relacionados ao estresse e supressão da síntese de proteínas ( Blair et al., 2009 ;  Jenkins et al., 2011 ;  Packer et al., 2012 ).

 Embora no geral isso seja bastante típico de uma resposta a agentes inibitórios, o mel produziu uma assinatura única de expressão diferencial que incluiu muitas proteínas com funções hipotéticas ou desconhecidas, sugerindo um novo modo de ação. 

Genes ou proteínas específicas que foram reguladas negativamente em análises ômicas de  S. aureusE. coli  O157 / H7 têm funções relacionadas à virulência, detecção de quorum e formação de biofilme ( Lee et al., 2011 ;  Jenkins et al., 2013 ), e em  P. aeruginosa  houve uma regulação negativa de proteínas envolvidas na flagelação ( Roberts et al., 2015 ). 

Esses fenótipos são críticos para que os patógenos estabeleçam e produzam infecções invasivas e indicam que, além de inibir o crescimento, o mel pode reduzir o potencial patogênico de bactérias infectantes.

Embora ainda relativamente limitado em número e escopo, as análises iônicas conduzidas até o momento sugerem uma resposta celular complexa ao mel, com variação considerável em diferentes espécies de bactérias.

 Abordagens avançadas de biologia de sistemas que permitem a contextualização dos dados e estudos de validação usando PCR quantitativo e cepas de deleção de genes são agora necessárias para desvendar essa complexidade, e podem revelar novas abordagens para terapias medicamentosas destinadas a inibir o crescimento bacteriano ( Hudson et al., 2012).

Interações entre mel e antibióticos convencionais

Além do uso como único agente, há espaço para o uso de mel para aumentar o tratamento com antibióticos convencionais. 

Isso pode ter um valor particular quando combinado com agentes sistêmicos que podem ser entregues ao leito da ferida através da circulação sanguínea enquanto o mel é aplicado topicamente. 

Os tratamentos combinados também podem diminuir a dose terapêutica dos antimicrobianos e prevenir o desenvolvimento de resistência e, em alguns casos, podem resultar em sinergia medicamentosa, onde a atividade combinada é maior do que a soma das atividades individuais de cada parceiro do medicamento.

 Estudos in vitro combinando mel de manuka terapeuticamente aprovado com agentes antibióticos encontraram um efeito sinérgico com oxacilina, tetraciclina, imipenem e mupirocina contra o crescimento de uma cepa de MRSA ( Jenkins e Cooper, 2012 ).

 Além disso, a presença de uma concentração subinibitória de mel em combinação com oxacilina restaurou a cepa de MRSA à suscetibilidade à oxacilina.

 Os autores encontraram a regulação negativa de  mecR1 , que codifica uma proteína de ligação à penicilina específica de MRSA (PBP2A) e sugeriram isso como um mecanismo de sinergia do mel. 

Forte atividade sinérgica entre mel de manuka e rifampicina contra vários  S. aureus cepas, incluindo isolados clínicos e cepas de MRSA, também foram encontradas, e a presença de mel evitou o surgimento de resistência à rifampicina  in vitro  ( Müller et al., 2013 ).

 Isso é de importância clínica, pois a rifampicina penetra bem nos tecidos e abcessos e é comumente usada para tratar infecções estafilocócicas superficiais, mas induz resistência rapidamente e, portanto, deve ser usada em combinação com outro agente. 

Um achado adicional deste estudo foi que a sinergia não era devida ao MGO, já que um mel sintético enriquecido com MGO não era sinérgico com a rifampicina.

Compreender como o mel afeta a ação dos antimicrobianos com modos de ação bem caracterizados também pode ajudar a compreender como o mel afeta os patógenos bacterianos. Liu et al. (2014) estendeu a análise de sinergia para incluir antibióticos adicionais e diferentes   cepas de S. aureus e MRSA.

 Eles sugeriram que um aumento da suscetibilidade à clindamicina e gentamicina pode resultar do efeito combinado da síntese de proteínas regulada negativamente pelo mel com a inibição dos ribossomos pelos antibióticos, enquanto a sinergia com antibióticos β-lactâmicos pode ser devido ao aumento do estresse oxidativo causado por ambos os parceiros . 

Como  S. aureus e as cepas de MRSA foram igualmente suscetíveis à combinação oxacilina-mel, parecia que a sinergia era improvável devido à regulação negativa de PBP2A. 

Em um isolado clínico de MRSA, no entanto, não houve aumento na sensibilidade à clindamicina e gentamicina quando o mel estava presente, o que é notável, pois é o primeiro caso relatado de uma diferença na resposta ao mel por MRSA versus  S. aureus .

 Investigar essa diferença específica da cepa usando análises transcriptômicas ou proteômicas seria um caminho interessante para pesquisas futuras ( Liu et al., 2014 ).

Evidência de eficácia de estudos com animais, relatos de casos e ensaios clínicos

As empresas que produzem e comercializam mel manuka promovem altos padrões éticos e desencorajam o uso de modelos animais para estudar infecções e cicatrização de feridas.

 O mel de Manuka, no entanto, tem sido usado para tratar animais com feridas cirúrgicas ou acidentais, especialmente cavalos, com resultados positivos ( Dart et al., 2015 ;  Bischofberger et al., 2016 ).

 Relatos de casos usando mel para feridas que não cicatrizam e úlceras observaram melhora significativa com a resolução da infecção onde os antibióticos convencionais falharam ( Regulski, 2008 ;  Smith et al., 2009 ).

 No entanto, apesar disso e das evidências de vários  in vitro  e  in vivo modelos de que o mel mata patógenos problemáticos de feridas, há uma escassez de dados clínicos robustos para o mel de manuka.

 Existem várias razões para isso, incluindo dificuldades técnicas na realização de um ensaio duplo-cego controlado por placebo em uma substância distinta como o mel, considerações éticas, falta de interesse por médicos clínicos e custo x benefício para empresas de mel.

Cujo foco está em produtos naturais e vendas sem receita onde o mel manuka e os temperos associados já alcançam um preço premium.

 Isso pode mudar à medida que a resistência aos antibióticos corrói as opções de tratamento atuais e pesquisas em andamento destacando o potencial do mel trazem-no à atenção dos médicos.

Lacunas e oportunidades emergentes no estudo do mel

O grande progresso foi feito recentemente em nossa compreensão do mel terapêutico, mas seu uso na medicina clínica permanece limitado, mesmo quando os antibióticos convencionais estão começando a falhar. 

A complexidade do mel, que é indiscutivelmente sua maior força em matar diversos patógenos e prevenir a resistência, complica seu estudo, já que muitos fatores trabalhando juntos podem afetar a atividade. 

Nós defendemos mais estudos mecanísticos usando mel manuka terapêutico devidamente registrado, em particular estudos que usam abordagens de biologia de sistemas não reducionistas.

 Junto com análises químicas e microbiológicas detalhadas para elucidar como o mel age nos níveis molecular, celular e populacional, como isso pode diferir em diferentes cepas e espécies de patógenos microbianos, e como a célula hospedeira responde.

 As informações obtidas a partir desses estudos podem informar a terapia e produzir os dados clínicos necessários para levar o mel à medicina convencional; deixou de ser a terapia alternativa usada apenas quando tudo o mais falhou.

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Contribuições do autor

Esta revisão foi escrita por DC, SB, NNC, DB e PB e foi revisada criticamente por RS e EH.

Financiamento

A NNC recebe apoio salarial da Corporação de Pesquisa e Desenvolvimento das Indústrias Rurais – Programa das Abelhas (Subsídio PRJ-009186).

Declaração de conflito de interesse

DC, PB e EH relatam subsídio e apoio não financeiro na forma de mel manuka da Comvita NZ Limited e Capilano Honey Limited; A RS é contratada pela Comvita NZ Limited, que comercializa mel de manuka de grau médico (Medihoney).

Os demais autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de qualquer relação comercial ou financeira que pudesse ser interpretada como um potencial conflito de interesses.

Abreviação

ESBL, espectro estendido β-lactamase; MBC, concentração bactericida mínima; MGO, metil glioxal; MIC, concentração inibitória mínima; MRSA, Staphylococcus aureus resistente  à meticilina ; MRSE, Staphylococcus epidermis resistente à meticilina  ; NPA, atividade não peróxido; VRE, Enterococcus resistente à  vancomicina .

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Thaynara Alves Brunes

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