Methylglyoxal-A Potential Risk Factor of Manuka Honey in Healing of Diabetic Ulcers
Abstract
Honey tem sido considerado como um remédio na cicatrização de feridas desde os tempos antigos. No entanto, ainda não existem ensaios aleatórios robustos de apoio e dados experimentais inadequados para aceitar plenamente o mel como um produto médico eficaz no tratamento de feridas. O mel de Manuka tem sido afirmado como tendo vantagens terapêuticas em relação a outros méis. Recentemente, tem sido documentado que a actividade antibacteriana pronunciada do mel de manuka se deve, pelo menos em parte, à metilglicoxal reactiva (MG). A concentração de MG nos méis de manuka é até 100 vezes maior do que nos méis convencionais. O MG é um potente agente glicerurante proteico e um importante precursor de produtos finais de glicação avançada (AGEs). MG e AGEs desempenham um papel na patogénese da cicatrização de feridas diabéticas e podem modificar a estrutura e função das moléculas alvo. Este comentário descreve a preocupação de que a MG no mel de manuka possa atrasar a cicatrização da ferida em doentes diabéticos. É necessária mais investigação detalhada para elucidar completamente a participação do mel/mG derivado de manuka na cicatrização de úlceras diabéticas. Defendemos ensaios aleatórios controlados para determinar a eficácia e segurança do mel de manuka nesta população.
1. Introdução
A prevalência de diabetes está aumentando rapidamente em todo o mundo. A ocorrência de úlceras do pé diabético é uma complicação grave que afeta negativamente a qualidade de vida dos pacientes. Entre as pessoas diagnosticadas com diabetes mellitus, a prevalência de úlceras do pé é de 4%-10% . O tratamento das úlceras do pé é demorado e intensivo e está associado a custos elevados. Foram desenvolvidas várias abordagens para o tratamento de úlceras diabéticas, incluindo terapias tópicas de tratamento de feridas.
Produtos terapêuticos actuais que estão a ser amplamente utilizados no tratamento de feridas, tais como sulfadiazina de prata, hidrogel, hidrocolóide e pensos de alginato impregnados com prata, são geralmente aceites como sendo úteis para o controlo de infecções bacterianas. O uso crescente de prata iónica nos cuidados com feridas criou alguma preocupação relativamente ao desenvolvimento da resistência bacteriana. A resistência à prata já foi documentada em isolados bacterianos, incluindo Escherichia coli , Enterobacter cloacae , Klebsiella pneumonie , Salmonella typhimurium e Acinetobacter baumani .
Com o aumento da frequência, a medicina moderna dirige a atenção para produtos naturais com actividade antimicrobiana e a sua utilização na prática clínica. Os principais argumentos para a implementação de produtos naturais como o mel, aloé vera ou curcumina são o baixo custo e a ausência de risco de resistência antimicrobiana em comparação com os produtos convencionais de tratamento de feridas. Além disso, algumas das terapias naturais, como a terapia de desbridamento de larvas e a terapia com fagos, foram recentemente reexaminadas pela sua potencial utilidade no tratamento de feridas de difícil cicatrização .
2. O mel como agente antimicrobiano tradicional
Histórico, o mel tem sido utilizado no tratamento de um amplo espectro de feridas. Está bem documentado que o mel pode actuar como um agente antimicrobiano e antioxidante, bem como um imunomodulador com efeitos pró e anti-inflamatórios (Figura 1). A investigação recente tem-se concentrado na actividade antimicrobiana de diferentes tipos de mel, em vez do seu efeito na cicatrização de feridas. O mel derivado da fonte floral de Leptospermum spp. (manuka) tem sido afirmado como tendo vantagens terapêuticas sobre outros méis . Os méis de manuka apresentam uma notável actividade antimicrobiana que não pode ser atribuída ao peróxido presente . Foi documentado que a actividade antibacteriana pronunciada do mel de manuka tem origem directa no metilglicoxal (MG) que contém . O mel derivado desta planta específica na Nova Zelândia e na Austrália deu origem ao mel medicinal largamente utilizado na medicina. George e Cutting compararam a sensibilidade de 130 isolados clínicos a este mel medicinal. Eles demonstraram que o mel de manuka é eficaz contra uma ampla gama de microrganismos, incluindo cepas multi-resistentes . Em um estudo muito recente foi relatado que o mel de manuka tem atividade antimicrobiana contra os isolados clínicos de Campylobacter spp. . Juntamente com a MG, o peróxido de hidrogênio, os flavonóides, bem como os ácidos aromáticos presentes nos méis naturais, também atuam como substâncias antimicrobianas.
Principais propriedades do mel de manuka no tratamento de úlceras diabéticas. A seta preta representa a ação conhecida, as setas brancas representam mecanismos hipotéticos de ação. MG: metilglioxal; AGEs: produtos finais avançados de glicação; MRJP1: principal proteína da geléia real 1,
3. Evidências clínicas para o uso do mel no tratamento de feridas crônicas
Os resultados de estudos em animais e de vários ensaios clínicos aleatórios envolvendo mais de 2000 participantes forneceram evidências convincentes de que o mel pode acelerar a cicatrização das feridas. Por outro lado, a qualidade dos ensaios relatados é variável e as evidências até à data suportam o mel apenas como tratamento de queimaduras superficiais e de espessura parcial de leve a moderada. Os autores de uma recente revisão sistemática afirmam que não existem provas suficientes para orientar a prática clínica para outros tipos de feridas . Jull e colaboradores estabeleceram que os pensos impregnados de mel não melhoraram significativamente a cicatrização da úlcera venosa às 12 semanas, em comparação com os cuidados habituais . Além disso, esses curativos não melhoraram significativamente o tempo de cicatrização, mudança na área da úlcera, incidência de infecção ou qualidade de vida. Por outro lado, dois ensaios clínicos muito recentes sugerem que o tempo de cicatrização e a incidência de infecção após o tratamento com mel são reduzidos em comparação com o tratamento convencional, e os resultados são de importância clínica. A principal limitação dos dois ensaios acima referidos é que o número de pacientes recrutados para inclusão foi insuficiente para atingir significância estatística.
Meluka é o tipo de mel mais frequentemente estudado em estudos controlados aleatórios. Seis ensaios (n = 701) recrutaram participantes com feridas crónicas, três dos quais recrutaram participantes com úlceras de perna . Em todos os três ensaios, foi utilizado o penso de mel de manuka. Os participantes com histórico de diabetes foram excluídos de dois estudos . Embora os participantes diabéticos com úlceras venosas não tenham sido excluídos no restante estudo, o efeito do mel de manuka no tratamento de úlceras em pacientes com diabetes não foi especificamente examinado.
Mel não-manuka foi recentemente comparado ao iodo povidona no tratamento de úlceras do pé diabético tipo II de Wagner . A cura das úlceras não foi significativamente diferente em ambos os grupos e os autores deduziram que o curativo com mel representa uma alternativa segura para o tratamento das úlceras do pé diabético. Além disso, Eddy e Gideonsen relataram um caso em que mel comum foi aplicado no calcanhar e antepé de úlceras diabéticas do paciente para evitar a amputação da perna. O tecido de granulação apareceu em 2 semanas e as úlceras sararam em 6-12 meses.
O efeito de diferentes méis na cura não foi comparado in vivo, nem no modelo animal nem no humano. Seria interessante comparar a eficácia de vários tipos de mel em ensaios clínicos controlados e randomizados, recrutando participantes com úlceras diabéticas. Tem sido descrito que o mel da floresta eslovaca tem uma actividade antibacteriana comparável ao mel de manuka contra patogénios nosocomiais e cutâneos in vitro .
4. As concentrações de Metilglioxal no Mel
MG e outros dicarbonilos foram identificadas numa série de alimentos e bebidas, incluindo vinho , cerveja , pão , soja e mel . MG no mel de manuka é derivado da conversão não enzimática da dihidroxiacetona que ocorre em níveis elevados no néctar . O mel de manuka produzido recentemente continha baixos níveis de MG (139-491 mg kg-1), mas durante a armazenagem a 37°C seu conteúdo aumentou. Os níveis de MG em méis multifloral são baixos, variando de 0,4 a 5,4 mg kg-1 . Em dois estudos, níveis elevados de MG foram relatados em méis de manuka variando de 48 a 743 mg kg-1 e 189 a 835 mg kg-1 , respectivamente. Tem sido sugerido que concentrações de MG acima de 150 mg kg-1 são diretamente responsáveis pelas propriedades antibacterianas características do mel de manuka .
5. Propriedades Biológicas de MG e AGEs
Os compostos 1,2-dicarbonil, incluindo MG, glioxal e 3-deoxiglucosona, são gerados endogenamente pelo metabolismo celular, oxidação da glicose e peroxidação lipídica ou pela degradação de carboidratos em alimentos e bebidas. Dicarbonilos altamente reativos atacam a lisina, arginina (Arg) e resíduos de cisteína de proteínas de longa duração, como colágenos, para formar AGEs irreversíveis causando alterações na fisiopatologia do colágeno que resultam na ruptura da remodelação normal da matriz colágena .
AGEs são moléculas complexas, heterogêneas, que causam reticulação protéica, exibem acastanhamento e geram fluorescência . Nem todos os IDA’s foram identificados e os mecanismos subjacentes à sua formação permanecem pouco claros. Os AGEs exercem suas ações diretamente ou através de um sistema receptor que inclui dois tipos de receptores de AGEs à superfície celular. Foi descoberto que uma grande parte dos AGEs e seus precursores no organismo são derivados de fontes exógenas .
MG – modificações induzidas por resíduos de Arg Arg em colágeno podem ser um fator chave na degradação prejudicada do colágeno que promove fibrose nas infecções crônicas dos tecidos . Curiosamente, a MG aumentou o peso molecular aparente do colágeno, o que sugere um aumento da ligação cruzada do colágeno . A MG também altera a estrutura e função de muitas proteínas e enzimas imunológicas importantes, e reduz a eficiência da resposta imunitária das células do sangue periférico . A administração de MG a ratos induziu alterações negativas graves nos vasos cutâneos, sugerindo diminuição da perfusão periférica por uma microcirculação prejudicada . Além disso, os autores observaram que as úlceras em ratos tratados com MG falharam em fornecer ativamente células migratórias de regiões periféricas.
O tratamento dos fibroblastos cutâneos humanos de passagem precoce com 400 M de MG resulta em envelhecimento acelerado e o aparecimento do fenótipo senescente .
6. O papel do MG e dos AGEs na cura de feridas diabéticas
O escopo do dano do MG no diabetes é enorme, porque o MG é capaz de formar adutos em proteínas, lipoproteínas e DNAs em qualquer local onde sua concentração é alta. Também tem sido sugerido que a glicação por MG pode ser uma ligação entre a diabetes e a suscetibilidade à infecção. Os danos imunológicos induzidos pela MG podem fornecer uma ligação entre a hiperglicemia e o risco de infecção relacionada com o diabetes .
Dados de estudos experimentais recentes indicam que não só a MG mas também as EDA podem ter um papel na patogénese da cicatrização de feridas diabéticas prejudicadas e podem ter consequências separadas para a imunidade . O aumento do acúmulo de EDA, juntamente com a expressão de seus receptores, estão associados à formação de lesões ateromatosas diabéticas, desencadeando sua desestabilização, prejudicando a neovascularização induzida pela isquemia e a formação de circulação colateral, expandindo a matriz extracelular dos vasos e perturbando a expressão da óxido nitroso sintetase endotelial .
O acúmulo de EDA na matriz extracelular causa reticulação aberrante, resultando em diminuição da elasticidade dos vasos. Também tem sido demonstrado que a migração de queratinócitos é inibida pelo acúmulo de AGEs sob condições de alta glicose . Na diabetes, os AGEs podem aumentar a atividade dos neutrófilos, com mudanças nos comportamentos biológicos celulares, que podem ser uma das principais razões responsáveis pela inflamação crônica. A resposta inflamatória sustentada ocorre após interação dos AGEs com seus receptores e liberação de mediadores pró-inflamatórios como o fator de necrose tumoral α e produção de metaloproteinases de matriz destrutiva que limitam o fechamento da ferida . Além disso, Goova et al. demonstraram que o bloqueio de receptores para os IDA’s restaura a cicatrização de feridas em ratos diabéticos.
7. Conclusão
Um número de ensaios clínicos aleatórios sugere que o mel de qualidade médica promove a cicatrização de feridas, mas a maioria deles não incluiu doentes diabéticos com úlceras crónicas de perna e quase três quartos dos ensaios clínicos centraram-se na utilização de mel para feridas agudas, em particular queimaduras. Em geral, a reparação dos danos dos tecidos na doença do pé diabético é acompanhada de vários mecanismos fisiopatológicos. Uma vez que o mel de manuka contém níveis elevados de MG, especulamos que os doentes com diabetes podem estar em risco devido quer ao efeito negativo directo da MG nas células e componentes da ferida, quer à formação indirecta de AGEs, o que pode prejudicar o processo de cicatrização da ferida.
Acreditamos que o mel é um penso alternativo eficaz para o tratamento de muitos tipos de feridas crónicas. No entanto, a MG pode ter um efeito prejudicial sobre as úlceras diabéticas. É necessária mais investigação para elucidar completamente o efeito da MG derivada do mel no tratamento de úlceras diabéticas. Além disso, méis com níveis variáveis de MG devem ser submetidos a ensaios clínicos comparativos aleatórios no tratamento de úlceras diabéticas.