Honey bee venom in its composition contains many biologically active peptides and enzymes that are effective in the fight against diseases of various etiologies. The history of the use of bee venom for medicinal purposes dates back thousands of years. There are many reports in the literature on the pharmacological properties of bee venom and/or its main components, e.g., anti-arthritic, anti-inflammatory, anti-microbial or neuroprotective properties. In addition, both crude venom and melittin exhibit cytotoxic activity against a wide range of tumor cells, with significant anti-metastatic activity in pre-clinical studies. Due to the constantly increasing incidence of cancer, the development of new therapeutic strategies in oncology is a particular challenge for modern medicine. A review paper discusses the various properties of bee venom with an emphasis on its anticancer properties. For this purpose, the PubMed database was searched, and publications related to “bee”, “venom”, “cancer” from the last 10 years were selected.

BackgroundThe involvement of MMP-2 and MMP-9 in the pathogenesis of various kinds of cancers including glioblastoma is well documented. The evaluation of the anticancer potential of honey bee (Apis mellifera) venom (BV) consisting of the inhibition of MMP-2 and MMP-9 secretion in a glioblastoma cell culture model was the aim of the study.Methods8-MG-BA and GAMG human primary glioblastoma cell lines vs. HT-22 mouse hippocampal neuronal cells were applied for the study. The BV dose (0.5, 1.0, 1.25, 1.5, 1.75, 2.0, 2.5, and 5.0 μg/ml) and time-dependent (24, 48, 72 h) cytotoxicity was evaluated with the tetrazolium-based colorimetric assay (MTT test). MMP-2 and MMP-9 activities in the cell culture medium under different BV concentrations were determined by gelatin zymography.ResultsA dose and time-dependent BV effect on cytotoxicity of both glioblastoma cell lines and hippocampus line was observed. The weakest, but statistically important effect was exerted by BV on HT-22 cells. The greatest cytotoxic effect of BV was observed on the 8-MG-BA line, where a statistically significant reduction in viability was observed at the lowest BV dose and the shortest incubation time. The reduction of both gelatinases secretion was observed at 8-MG-BA and GAMG lines without significant effect of HT-22 cell line.ConclusionIn vitro studies indicate that BV has both cytotoxic and inhibitory effects on the secretion of MMP-2 and MMP-9 in selected lines of glioma, suggesting anticancer properties of BV.

Abstrakt Bakterie Legionella pneumophila w środowisku naturalnym pasożytują wewnątrz komórek wybranych gatunków pierwotniaków, a po przedostaniu się do sztucznych systemów dystrybucji wody stają się ważnym czynnikiem etiologicznym zapalenia płuc u ludzi. Główną cechą determinującą patogenność tych bakterii jest zdolność do życia i replikacji w makrofagach płucnych, czyli w komórkach wyspecjalizowanych do fagocytozy, zabijania i trawienia mikroorganizmów. Warunkiem wstępnym rozwoju infekcji jest przełamanie mechanizmów bójczych makrofagów i utworzenie wakuoli replikacyjnej LCV (Legionella containing vacuole). Biogeneza wakuoli LCV jest możliwa dzięki sprawnemu funkcjonowaniu IV systemu sekrecji Dot/Icm, który jest wielobiałkowym, złożonym kompleksem umiejscowionym w wewnętrznej i zewnętrznej membranie osłony komórkowej bakterii. System Dot/Icm liczy 27 elementów, na które składają się m.in. kompleks rdzeniowo-transmembranowy, tworzący strukturalny szkielet całego systemu oraz kompleks białek sprzęgających. Geny kodujące komponenty systemu Dot/Icm są zorganizowane na dwóch regionach chromosomu bak-teryjnego. System sekrecji Dot/Icm umożliwia L. pneumophila wprowadzenie do cytozolu komórki gospodarza ponad 300 białek efektorowych, których skoordynowane działanie powoduje utrzymanie integralności błony wakuoli replikacyjnej oraz pozwala na manipulowanie różnymi procesami komórki. Ważnym elementem strategii wewnątrzkomórkowego namnażania się L. pneumophila jest modulowanie transportu pęcherzykowego, interakcja z retikulum endoplazmatycznym oraz zakłócenie biosyntezy białek, procesów autofagii i apoptozy komórki gospodarza. Poznanie złożonych mechanizmów regulacji i funkcji białek efektorowych systemu Dot/Icm ma decydujące znaczenie w zapobieganiu i leczeniu choroby legionistów.

Pałeczki Legionella pneumophila pasożytują w komórkach odległych filogenetycznie gospodarzy, w środowisku wodnym w pierwotniakach, a w organizmie człowieka w makrofagach alweolarnych. Zdolność tych bakterii do wewnątrzkomórkowego namnażania się w komórkach fagocytujących, wyspecjalizowanych do niszczenia mikroorganizmów, ma podstawowe znaczenie dla rozwoju nietypowego zapalenia płuc zwanego chorobą legionistów. Umiejscowione na kilku różnych loci chromosomu bakteryjnego geny II systemu sekrecji L. pneumophila kodują co najmniej 25 białek, w tym enzymy o aktywności lipolitycznej, proteolitycznej, rybonukleazy oraz białka unikalne bakterii Legionella. W środowisku naturalnym T2SS L. pneumophila odgrywa decydującą rolę w ekologii tych drobnoustrojów determinując ich zdolność do przeżycia zarówno w postaci planktonicznej, jak i w strukturach biofilmu w słodkowodnych zbiornikach o niskiej temperaturze. Białka T2SS umożliwiają L. pneumophila zakażenie różnych gatunków pierwotniaków, a substraty tego systemu określają zakres pierwotniaczego gospodarza. Namnażanie się bakterii w różnorodnych pierwotniakach przyczynia się do ich rozsiewania oraz transmisji do antropogenicznych źródeł. Białka wydzielane za pomocą II systemu sekrecji determinują również zdolność L. pneumophila do zakażania mysich makrofagów alweolarnych i szpiku kostnego, ludzkich makrofagów linii U937 i THP-1 oraz komórek nabłonkowych pęcherzyków płucnych. Enzymy wydzielane za pomocą tego systemu, takie jak: proteazy, aminopeptydazy czy fosfolipazy umożliwiają pozyskanie substancji pokarmowych oraz powodują destrukcję tkanki płucnej myszy. W organizmie człowieka białka T2SS przyczyniają się do osłabienia wrodzonej odpowiedzi immunologicznej na zakażenie L. pneumophila przez hamowanie indukcji prozapalnych cytokin (IL-6, TNF-α, IL-1 oraz IL-8).