Arı Zehri

Arı zehri, diğer adıyla apitoksin, bal arılarının (Apis mellifera) karın boşluğunda yer alan zehir bezlerinde üretilen ve zehir kesesinde depolanan biyolojik olarak aktif bir maddedir. Bu madde, arıların önemli savunma ve saldırı mekanizmalarından biridir.

Üretimi ve Salgılanması 

İşçi arılarda yumurta koyma organı (ovipositör) yapısal değişikliğe uğrayarak savunma iğnesi halini almıştır. Kraliçe ve işçi arılar sokma yeteneğine sahipken, erkek arılarda iğne bulunmaz ve bu nedenle sokamazlar. Zehir, arının asit ve alkali salgı bezlerinde üretilir ve zehir torbasında depolanır. Arı soktuğu zaman, iğnesi aracılığıyla bu salgıyı sokulan canlıya enjekte eder. İşçi arı pupa döneminden ergin arı dönemine geçtiğinde zehir bezleri faaliyete geçer ve yaklaşık üç gün içinde zehir salgılayabilir duruma gelir. Zehir miktarı ilkbahar ve yaz aylarında en yüksek seviyededir. Bir işçi arıda ortalama 3-4 mikrolitre (µl) zehir bulunur; bu miktar yaklaşık 0,3 mg'a denk gelir. Tek bir arıdan elde edilebilen kuru zehir miktarı 0,1 mikrogram (µg) veya daha azdır.

Fiziksel Özellikleri 

Arı zehri normalde sıvı halde, sarımtırak renkte, keskin kokulu ve acı bir tada sahip bir maddedir. İçerdiği alarm feromonları nedeniyle aromatik özelliktedir. Berrak ve asidik bir yapıya sahip olup pH değeri 5.0-5.5 arasındadır. Hava ile temas ettiğinde yaklaşık 20 dakika içinde kuruyarak kristalize olur ve bu sırada ağırlığının %65-70'ini kaybeder. Arı zehrinin yaklaşık %88'i sudur. Kuru zehir açık sarı renktedir. Bazı ticari preparatların kahverengi olmasının nedeni, zehir proteinlerinin okside olmasıdır.

Kimyasal Yapısı 

Arı zehri oldukça karmaşık bir kimyasal yapıya sahiptir ve ana bileşenleri çeşitli enzimler, proteinler ve peptitlerdir. Bu bileşenlerden bazıları anti-inflamatuar ve analjezik etkiye sahipken, bazıları toksik etkilere yol açabilir. Arı zehrinin bileşiminde başlıca melittin olmak üzere apamin, MCD-peptidi (Mast Hücresi Degranülasyon Peptidi), histamin, hyaluronidaz ve fosfolipaz-A2 gibi bileşenler bulunur. Kuru ağırlığa göre başlıca bileşenler ve oranları şöyledir:

Peptitler

• Melittin: %40-50 (Melittin F ve türevleri olarak da belirtilir )
• Apamin: %2-3 veya %1-3 
• MCD-peptidi: %1-2 
• Sekapin: %0,5-2 
• Adolapin: %1 
• Tertiapin: %0,1
• Proteaz inhibitörleri: <%0,8 veya %0.8 
• Prokamin A ve B: %1,4 veya %1-2 
• Minimin ve Kardiyopeptin: %13-15 (Diğer küçük peptitler (<5 amino asit) olarak da geçer )

Enzimler

• Fosfolipaz A2: %10-12 
• Hyaluronidaz: %1-3 veya %1-2 (Tabloda %1-3 olarak belirtilmiş ancak metinde %1-2 geçiyor)
• Asit fosfomonoesteraz: %1 
• α-Glukozidaz: %0,6 
• Lizofosfolipaz: %1 

Aktif Aminler (Biyojenik aminler)

• Histamin: %0,6-1,6 veya %0.5-2.0 
• Dopamin: %0,13-1 veya %0.2-1.0 
• Norepinefrin (Noradrenalin): %0,1-0,7 

Amino Asitler

• α-amino asitler: %1 
• Aminobütirik asit: <%0,5 veya %0.5 

Bir çalışmada arı zehrinin bileşiminde 18 farklı biyoaktif molekül olduğu bildirilmiştir.

Başlıca Bileşenlerin Etkileri

• Melittin (%50-55): Arı zehrinin ana bileşenidir. Hücre zarlarının yüzey gerilimini düşürür ve onları stabilize eder. Küçük dozlarda anti-inflamatuar etkilidir; düz kasları uyarır, kapiller geçirgenliği ve kan dolaşımını artırır, kan basıncını düşürür ve kan pıhtılaşmasını azaltır. İmmünostimülan ve immünsupresif özellikler gösterir, radyasyon koruyucu etkisi vardır. Merkezi sinir sistemini (MSS) etkiler; antikanser, antibakteriyel, antifungal ve antiviral etkilere sahiptir. Yüksek dozlarda inflamatuar ve hemolitik etkiye sahiptir. Güçlü bir hemolitik aktiviteye sahip küçük, doğrusal bir bazik peptittir. C₁₃₁ H₂₂₈ N₃₈ O₃₂ ​ kimyasal formülüne ve 2847,5 Da ağırlığa sahip 26 amino asitlik bir diziden oluşur.

• Fosfolipaz A2 (PLA2) (%10-12): Fosfolipitleri parçalar ve kan hücrelerinin zarlarını eritir. Kan pıhtılaşmasını ve kan basıncını düşürür. En öldürücü arı zehiri peptitlerinden biridir ve arı zehrinin kuru ağırlığının %12-15'ini oluşturur. İnflamasyonu tetikler, güçlü bir alerjendir ve en zararlı arı zehri bileşenidir. Melittin, PLA2'nin etkisini artırır.

• Apamin (%2-3): Kortizon salınımını tetikleyen anti-inflamatuar etkiye sahiptir ve antiserotonin etkilidir. Savunma kapasitesini artırır ve immünsupresif etki gösterir. Küçük dozlarda MSS'ni tetiklerken, yüksek dozlarda nörotoksik etkilidir.

• MCD-peptidi (%2-3): Mast hücrelerini degranüle eden bir peptittir; mast hücrelerini parçalayarak histamin, heparin ve serotonin salınımını artırır. Kapiller geçirgenliği artırır, anti-inflamatuar etkiyi güçlendirir ve MSS'ni uyarır. İmmünobaskılayıcı ve nosiseptif (ağrıya duyarlı) etki gösterir.

• Hyaluronidaz (%1-2): Dokuların temel yapı taşı olan hyaluronik asitlerin hidrolizini katalize eder. Proteinlerin hidrolizini katalize ederek arı zehrinin doku içine geçişini kolaylaştırır. Kan damarlarını genişletir, geçirgenliğini artırır ve kan dolaşımının artmasını sağlar. Alerjik etkiye sahiptir.

• Adolapin (%1): Siklooksijenaz ve lipoksijenaz gibi spesifik beyin enzimlerini engeller, inflamasyonu düşürür. Anti-romatizmal etkilidir, ağrıyı hafifletir ve antipiretik (ateş düşürücü) etki gösterir. Eritrositlerin kümelenmesini engeller ve düşük toksisiteye sahiptir.

• Proteaz İnhibitörleri (%3-4): Tripsin, kemotripsin, plazmin, trombin gibi farklı proteazların aktivitesini engelleyerek inflamasyonu azaltır ve antiromatizmal etki gösterir. Düşük toksisiteye sahiptir.

• Histamin (%0.7-1.5): Nörotransmitter bir maddedir; kan damarlarını genişletir, kan kapillerlerinin geçirgenliğini ve kan dolaşımını artırır. Düz kasları uyarır ve alerjik etkiye sahiptir.

• Dopamin ve Noradrenalin (%0.2-1.5): Nörotransmitter maddelerdir. Düşük konsantrasyonlarda memelilerde fizyolojik etki oluşturmazken, omurgasızlarda etki gösterirler.

• Alarm Feromonları (%4-8): Kompleks eterlerdir; arı kolonilerini alarma geçirerek savunma davranışlarını tetiklerler.

Arı zehrinin immün sistem, merkezi ve çevresel sinir sistemi, kardiyovasküler sistem üzerinde etkileri bulunmaktadır. Ayrıca antibakteriyel, fungusit, antiviral, anti-inflamatuar, antiartrit, antikanser ve yara iyileştirici gibi çok sayıda biyolojik etkiye sahiptir.

Arı Zehrinin Üretimi

Geleneksel tıpta arı zehrinin toplanması için genellikle zehir bezinin cerrahi yollarla çıkarılması ya da arının zehrini boşaltana kadar sıkılması yöntemleri kullanılırdı. Modern yöntemlerden biri arıya elektrik şoku uygulanmasıdır. Bu yöntemde, kovana yerleştirilen tel bir ızgaraya aralıklarla (genellikle 30 dakikada bir) elektrik akımı verilir. Arı, elektrik akımını bir tehdit olarak algılayıp tel ızgaraya temas ettiğinde, ızgaranın altındaki geçirgen bir yüzeye (genellikle steril bir bez) iğnesini batırarak zehrini enjekte eder. Bu yöntemle toplanan zehir kurutulduğunda beyaz renkli bir toz halini alır.

Bir kovandaki yaklaşık 10.000 arıdan 30 dakikalık bir seans sonunda ancak 1 gram kadar kuru zehir elde edilebilir. Diğer bir yöntem ise tüm arının kurutulmasıdır, ancak bu yöntemde ürün polen, feçes, toz, nektar ve bal ile kontamine olabilir. Arı zehri rutubet ve nemden etkilenmediği sürece 5 yıl bozulmadan saklanabilir; en uygun saklama yöntemi derin dondurucuda muhafaza etmektir.

Analiz Yöntemleri 

Arı zehrinin karakterizasyonu için kapiller elektroforez (CE), kapiler zon elektroforez-diyot array dedektör (CZE-DAD), yüksek performanslı kapiler elektroforez (HPCE), ince tabaka kromatografisi (İTK), ultra performans sıvı kromatografisi (UPLC), yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC), HPLC-DAD-MS/MS ve MALDI-TOF gibi çeşitli kromatografik yöntemler geliştirilmiştir. SDS-PAGE elektroforezinin de karakterizasyonda kullanılabileceği araştırılmıştır.

Kullanım Alanları ve Apiterapi 

Apiterapi, arı ürünleri ve zehrinin tedavi amacıyla kullanılması anlamına gelir. Kökeni 6000 yıl öncesine, antik Mısır'a kadar uzanır. Romalılar ve Yunanlılar da arı ürünlerini tıbbi amaçlar için kullanmışlardır. Arı zehrinin tedavi amacıyla kullanıldığına dair ilk yayınlar 1864 yılında yapılmaya başlanmıştır. Günümüzde apiterapi merkezleri yaygınlaşmaktadır. Arı zehri tedavisi literatürde Bee Venom Therapy (BVT) (intradermal, subkutanöz enjeksiyonlar) veya Bee Sting Therapy (BST) (canlı arı sokması) olarak iki şekilde isimlendirilir.

Arı zehri geleneksel tıpta artrit, romatizma, ağrı, tümörler ve cilt hastalıklarının tedavisinde kullanılmıştır. Modern tıpta da kullanımı araştırılmaktadır. Başlıca kullanım alanları ve araştırılan etkileri şunlardır:

• Romatizmal ve Eklem Hastalıkları: Osteoartrit ve romatoid artrit gibi durumlarda kullanılmıştır. Bir çalışmada osteoartritli 660 hastadan 544'ünün tamamen iyileştiği bildirilmiştir. Romatoid artritli hastalarda yapılan çalışmalarda da iyileşmeler gözlenmiştir.

• Sinir Sistemi Hastalıkları: Multipl skleroz (MS), bel ağrısı, siyatik, polinöritis, fasiyal sinir iltihabı, trigeminal nevralji, Parkinson ve inme sonrası felç gibi merkezi ve çevresel sinir sistemi hastalıklarında kullanımı araştırılmıştır. Ludyanski tarafından yapılan bir MS çalışmasında 210 hastadan 175'inin (%83) iyileşme gösterdiği bildirilmiştir. Kemoterapinin neden olduğu periferik nöropatide semptom kontrolü için arı zehri farmakopunkturu kullanılmıştır.

• Ağrı Kesici (Analjezik) ve Anti-inflamatuar: İltihap kurutucu ve ağrı kesici olarak kullanılmıştır. Adolapin bileşeni ağrıyı hafifletir.

• Kanser: Çeşitli kanser türlerinde (yumurtalık, hepatoma, prostat, idrar kesesi, melanoma, böbrek, meme, akciğer, karaciğer kanserleri) apoptoz indüksiyonu, nekroz, sitotoksisite ve kanser hücre çoğalmasının inhibisyonu gibi etkileri araştırılmıştır. Melittin ve dolayısıyla arı zehri, kanser tedavisinde potansiyel bir hayvan ilacı kaynağı olarak görülmektedir. Arı zehrinin HIV virüsünün bağışıklık sistemini çökertici etkisine karşı ve kişinin bağışıklık sistemini güçlendirici etkisi olduğu, hastalığı yavaşlattığı ve gelişimini durdurduğu belirtilmiştir.

• Deri Hastalıkları: Egzama, dermatit, sedef hastalığı, sikatriks dokusunun iyileşmesi, kellik, akne, deri veremi ve yaşlılarda görülen deri sertleşmesi gibi durumlarda kullanımı bildirilmiştir. Arı zehri serumunun yüz kırışıklıkları üzerine olumlu etkisi 8. haftadan itibaren gözlenmiştir. Propionibacterium acnes ile oluşturulmuş yangısal deri hastalıklarının önlenmesinde faydalı olabileceği bildirilmiştir.

• Kardiyovasküler Sistem: Hipertansiyon, arterioskleroz, aritmi gibi kalp ve damar sistemi hastalıklarında kullanımı araştırılmıştır.

• Diğer Kullanım Alanları: Göz hastalıkları, gastroenteroloji (kolit, ülser), göğüs hastalıkları (astım, bronşit), KBB hastalıkları (farenjit, tonsilit), üroloji, endokrinoloji, jinekoloji, migren, epilepsi, kolesterol, sinüzit ve kronik yorgunluk sendromu gibi çeşitli rahatsızlıklarda kullanımı bildirilmiştir. Lyme hastalığına karşı (melittin, Borrelia burgdorferi'yi inhibe eder) ve anti-diyabetik olarak (kan glukozunu düşürür, insülin salgısını artırır) etkileri incelenmiştir.

• Kozmetik Sanayi: Bu alanda krem, merhem ve solüsyon gibi formlarda bulunabilen arı zehri, özellikle yüz kırışıklıklarını hedef alan ürünlerde kullanılmaktadır. 

• Veteriner Hekimliği: Kedi, köpek ve at gibi hayvanlarda kullanımıyla ilgili çalışmalar yapılmış ve başarılı sonuçlar bildirilmiştir. Süt ineklerinde mastitis enfeksiyonunda somatik hücre sayısını azalttığı ve farelerde yara iyileşmesini hızlandırdığı belirtilmiştir. Broyler civcivlerde Salmonella gallinarum'a karşı immunoprofilaktik amaçla sprey formülasyonunda kullanılmıştır.

Dünya çapında birçok ülkede (Amerika, Çin, Kore, Rusya, Bulgaristan, Japonya, Macaristan, Çek Cumhuriyeti, Slovakya, Romanya, Polonya, Almanya, Avusturya, İsviçre ve Fransa) arı zehri tedavisi uygulanmaktadır. Avrupa'da 9 ülkede arı zehri içeren 22 farklı ürün kullanılmaktadır.

Melittin Peptidinin Antikanser Özellikleri 

Melittin (MEL), arı zehrinin (BV) ana bileşenidir ve kuru ağırlığının yaklaşık %40-50'sini oluşturur. MEL, çeşitli hücre kültürü ve hayvan modeli çalışmalarında sitotoksisite, hemolitik aktivite ve büyüme inhibisyonu gibi anti-kanser özellikler göstermiştir. BV'nin antitümör etkisi büyük ölçüde MEL'e atfedilir. İlk çalışmalar, MEL'in kalmodulin inhibitörü olarak insan lösemi hücrelerinin ve astrositom hücrelerinin büyümesini inhibe edebildiğini göstermiştir. Lösemi hücrelerinin MEL'e normal fare dalak ve kemik iliği hücrelerinden daha duyarlı olduğu bulunmuştur. Bunun nedeni, kemik iliği hücrelerinin zarlarında karbonhidratlar için çok sayıda bağlanma bölgesi olması, bu bölgelerin yetişkin dalak hücrelerinde azalması ve neoplastik değişikliklerden sonra tümör hücrelerinde neredeyse tamamen kaybolması olabilir, bu da tümör hücrelerini daha hassas hale getirir.

MEL, özellikle yüksek düzeyde ras onkogeni eksprese eden hücrelere karşı etkilidir ve bu hücrelerde PLA2 aktivasyonunu artırarak seçici olarak yok edilmelerine yol açar. MEL'in sitotoksisitesi hem nekrotik hem de apoptotik hücre ölümüne bağlanmıştır. MEL'in antikanser bir ajan olarak potansiyeli bilinmesine rağmen, spesifik olmayan sitolitik aktivitesi ve kandaki hızlı bozunması insan kullanımında zorluklar oluşturmaktadır. Bu sorunları aşmak için nanopartiküller gibi uygun taşıma sistemleri üzerinde optimizasyon çalışmaları yürütülmektedir. MEL geni taşıyan rekombinant virüslerin hepatoselüler karsinom üzerinde inhibitör etkisi olduğu bildirilmiştir.

Dikkat Edilmesi Gerekenler ve Kontrendikasyonlar 

Arı zehri tedavisine başlanmadan önce alerji testi yapılmalı ve tedavi uzman doktor gözetiminde uygulanmalıdır. Tüberküloz, bel soğukluğu, endokardit gibi rahatsızlıkları olanlar ve hamileler arı zehri kullanmamalıdır. Apiterapide kullanılacak ürünün dozu, kullanım yolu ve tedavi süresi canlıya göre değişir. Yetişkinler için ortalama letal dozun (LD50) 2,8 mg/kg olduğu ve bunun yaklaşık 560 arı iğnesine denk geldiği ifade edilmiştir (her bir arı iğnesi 0,3 mg zehir içerir varsayımıyla).