Bee defensin-1 peptide

< startpagina < terug naar Kennisbank < terug naar Gezondheidsvoordelen

"Bee defensin-1 peptide" in Honing
Uit: tijdschrift Bijenhouden 2010/10 - oktober # 10
Auteur: Kees van Heemert

De laatste dertig jaar zijn er vele nieuwe onderzoeken gedaan naar producten met honing als medisch hulpmiddel. Bij veel ziekenhuizen vindt momenteel onderzoek plaats naar positieve ervaringen van honingverbanden e.d. bij de vochtige behandeling van chronische wonden. Ook bij huisdieren maakt men steeds meer gebruik van honingverbanden bij de heling van huidwonden, waarbij ook hardnekkige bacteriële besmettingen met succes tot staan worden gebracht.

De producten zijn niet toegelaten als medicijn vanwege de natuurlijke oorsprong en worden daarom als ‘medische hulpmiddelen voor de huid’ op de markt gebracht.

De onderzoeksgroep van Prof. Kwakman is op zoek gegaan naar het werkingsmechanisme en de variatie in antibacteriële activiteit van honing om de toepasbaarheid in de moderne geneeskunde te verbeteren. Onbekend was wélk bestanddeel in de honing die antibacteriële activiteit voor zijn rekening nam. Om uiteindelijk deze primaire stof in honing te vinden werden in proeven de verschillende factoren in honing stapsgewijs uitgeschakeld tot er een chemische stof overbleef die vooral tegen Bacillus subtilis nog actief was. Het eerste dat vervolgens gedaan moest worden om de aard van antibacteriële werking te weten te komen, was het kiezen van de geschikte bacteriesoorten. Prof. Kwakman onderzocht de antibacteriële activiteit in de honing met Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus (daarvan een bepaalde resistente stam die MRSA genoemd wordt), Escherichia coli (veroorzaker van darminfecties) en Pseudomonas aeruginosa (ziekenhuisbacterie).
Dit verdere biochemisch onderzoek resulteerde uiteindelijk in de ontdekking van de stof “bee defensin-1”, een klein, katonisch (= positief geladen) eiwit dat daarom wordt gerekend tot de groep van de peptiden. Vanwege zijn werking wordt “bee defensin-1” tot de antimicrobiële peptiden, gerekend.
Prof. Kwakman: “We lieten allerlei scheidingsmethoden los op de honing, zoals op moleculairgewicht van de deeltjes en de lading. Steeds keken we welke fractie van de honing een antibacteriële werking bezat. Uiteindelijk kwamen we na veel scheiden en testen op een klein positief geladen eiwit, dat verantwoordelijk is voor de werking. Die stof hebben we uit de honing weten te zuiveren: “Bee defensin-1”. Dit positief geladen, kleine eiwit komt ook voor in honingbijen, zij gebruiken het in hun afweersysteem.”
Na neutralisatie van het eiwit in de honing tijdens het biochemisch onderzoek wat Prof. Kwakman en zijn collega’s uitvoerden, bleef er nog wat activiteit achter in de honing die toe te schrijven was aan de zuurgraad van de honing. Toen Prof. Kwakman die ook had geneutraliseerd bleek dat de honing niet meer een antibacteriële activiteit vertoonde maar tot een gewone suikeroplossing was overgebleven.
Honing bestaat voor een groot deel uit suikers, een klein deel water en verder organische verbindingen en enzymen.

Voor de antimicrobiële werking in honing zijn een aantal factoren verantwoordelijk en noodzakelijk:

• de suikers in de honing zelf; door de hoge suikerconcentratie is er weinig wateractiviteit waardoor bacteriën niet kunnen groeien,
• waterstofperoxide, dat ontstaat bij de omzetting van glucose in gluconzuur in aanwezigheid van wat vocht door de werking van glucose-oxidase; een antibacterieel enzym afkomstig uit de voedersapklieren van de honingbij, en dood bacteriën,
• bacterie groei wordt ook flink geremd door het lage, zure milieu van honing (pH = 3,5); gluconzuur creëert aanvullend een zuur wondmilieu,
• methylglyoxaal (MGO), een stof die in hoge concentraties in Mānuka honing voorkomt (maar in geen enkele andere soort honing!),
• “bee defensin-1”, recentelijk gevonden door Prof. Kwakman en collega’s.

Nu bee defensin-1 in honing is gevonden, is het logisch om te onderzoeken of het eiwit kan worden gebruikt als antimicrobieel middel. Helaas is dat onmogelijk, zegt Prof. Kwakman. “De verbinding is vrij groot en je maakt er niet zomaar een medicijn van.” Een belangrijk startpunt is de beschikbaarheid van een bepaalde monoflorale honing (bestaande voor 70% van één bloemsoort) die al enkele jaren commercieel op de markt is. Hiervoor worden in kassen bijenvolken geplaatst waarvan de bijen alleen maar op die ene plantensoort kunnen vliegen. Die levert honing die als medicinale honing wordt verwerkt onder meer in zalf of gel voor wondbehandeling. De betreffende honing, Revamil genaamd, is voor dit onderzoek geschikt vanwege de gestandaardiseerde condities bij de productie. Door een gammabestraling wordt deze honing uiteindelijk gesteriliseerd, om te garanderen dat er geen ongewenste micro-organismen in het eindproduct komen. Proefnemingen met gezonde vrijwilligers toonden reproduceerbaar aan dat deze honing de aangebrachte microbiële huidkolonisaties met een factor 100 terugbracht.

Verder onderzoek naar de werking van andere antimicrobiële peptiden (AMP) die in honing voor zouden kunnen komen biedt mogelijk nieuwe perspectieven voor andere typen antibiotica op basis van honing preparaten. Vooral ook vanwege het feit dat deze stoffen die het lichaam tegen lokale infecties beschermen, tot nu toe geen resistentie van bacteriën hebben opgeroepen. Dit zou een grote stap vooruit zijn in de aanpak van de problemen in ziekenhuizen met bijvoorbeeld de MRSA-bacterie. Toepassing van honingpreparaten met bepaalde peptiden voor de behandeling van sommige darmziekten lijkt in de toekomst mogelijk. Daartoe wordt aan veredeling van bepaalde plantensoorten gewerkt met het doel gewenste peptiden met die effecten tegen chronische darminfecties, in de honing te krijgen.

Interessant is de nieuwe kennis over de aanwezigheid van antimicrobiële peptiden in honingbijen zelf! Antimicrobiële peptiden (AMP) zijn heel belangrijk voor bijen omdat die net als alle insecten alleen een aangeboren immuunsysteem kennen en geen immuunsysteem voor de afweer van pathogene bacteriën dat pas in werking treedt na contact met de ziekteverwekker. Bekend is dat elk type AMP een activiteit heeft tegen een specifiek groep micro-organismen, dus het combineren van die typen resulteert in een breed werkende antibacteriële en antischimmel-activiteit. Van het peptide “bee defensin-1” was al bekend dat het een onderdeel is van het immuunsysteem van honingbijen, maar het was nog niet eerder in honing aangetoond. Verder is gebleken dat “bee defensin-1” het énige antimicrobiële peptide is dat in honing zit. Ook is nu gebleken dat “bee defensin-1”, als enige antimicrobiële peptide, in koninginnengelei gevonden wordt en dat het een klierproduct is afkomstig uit de voedersapklier van de honingbij. Aangenomen wordt dat dit “bee defensin-1” de koninginnenlarven beschermt tegen ziekteverwekkers. In de honing zou “bee defensin-1” een rol kunnen spelen om microbiële besmetting tijdens de honing productie door de bijen tegen te gaan.

Gebruikte literatuur voor deze tekst:
1. Anonymus, 2004. Honing als nieuw antibioticum. AMC Magazine 9: 4-5
2. Creemers, T, Boon, ME. en Bosma, WJ, 2004. Honing en wondheling. Jaarverslag van het Leids Cytologisch en Pathologisch laboratorium 1-4
3. Eijk,W. van en Groenhart, O., 2004. Zoet na het zuur. WCS (Wound care Consultancy Society) nieuws 4: 8-10. i www.bfactory.nl/artikelen/wcs%20artikel%20revamil.pdf
4. Korevaar, A., 2010. Buitensnippers. Bijenhouden 4(4): 20.
5. Kwakman, P.H.S., 2010. Thrombocidins and honey: Mechanisms of action and optimization of antimicrobial activity. Proefschrift Universiteit van Amsterdam i dare.uva.nl/record/341649
6. Molan, P.C., 1999. The role of honey in the management of wounds. Journal of wound care 8(8): 415-418. (Vertaling van dit overzichtsartikel zie: i www.huisarts.be/honing.htm)
7. Moues, C.M., 2009. Topical negative pressure in wound care: Effectiveness and guidelines for clinical application. Proefschrift Erasmus universiteit; i repub.eur.nl/resource/pub_17956/ index.html 8. Pieper, B., 2009. Honey-based dressings and wound care: An option for care in the United States. Journal of wound, ostomy and continence nursing. 36(1): 60-66.
9. Rooster, H. de en Declercq, J., 2008. Honing in de wondzorg: Mythe of wetenschap? Vlaams Diergeneeskundig tijdschrift 78: 68-74.
10. Vandeputte, J., 2002. Honing: onomwonden wondverzorging. Wond bijlage Medisch contact Nederlands Tijdschrift voor Dermatologie en Venerologie. Verpleegkundig nieuws.