Перспективы применения D‑маннозы в профилактике и лечении инфекции мочевых путей у женщин
Сегодня известно, что приблизительно у половины всех женщин в течение жизни будет иметь место хотя бы один эпизод инфекции мочевых путей, и среди них от 27 до 48% в будущем будут страдать от эпизодов рецидивирующей инфекции. Недавние рекомендации международных урологических ассоциаций, а также обобщенные результаты научных исследований последних лет подчеркивают целесообразность ограниченного применения антибиотиков при инфекции мочевых путей, что обусловлено постоянным ростом антибиотикорезистентности уропатогенов. В этих условиях перспективным направлением профилактики и лечения является применение D-маннозы – моносахарида, который в неизмененном виде выводится из организма с мочой, где конкурентно ингибирует адгезию бактериальной клетки к уротелию, создавая биомеханический барьер.Белый Л.Е.
В настоящем обзоре представлены новые научные данные, касающиеся механизмов адгезии E. coli к зонтичным клеткам уротелия, описаны ключевые особенности фармакокинетики D-маннозы в организме человека, ее роль в противодействии адгезии E. coli к слизистой оболочке мочевых путей. Представлены результаты экспериментальных исследований, доказывающих целесообразность применения D-маннозы при инфекции мочевых путей. Проанализированы клинические исследования, результаты которых демонстрируют, что профилактика инфекций мочевых путей у женщин с помощью D-маннозы не уступает профилактическому использованию антибиотиков. Сегодняшняя концепция патогенеза инфекции мочевых путей у женщин предполагает предшествующее симптоматической инфекции повреждение уробиома. В этой связи проанализированы промежуточные итоги сочетанного профилактического применения у женщин D-маннозы и некоторых видов Lactobacillus. Заключение: Применение D-маннозы может стать перспективным направлением профилактики и лечения инфекции мочевых путей у женщин, не имеющим противопоказаний и практически лишенным побочных эффектов.
Конфликт интересов: Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Работа выполнена без спонсорской поддержки.
Для цитирования: Белый Л.Е. Перспективы применения D-маннозы в профилактике и лечении инфекции мочевых путей у женщин.
Акушерство и гинекология. 2023; 5: 21-28
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2022.295
Ключевые слова
инфекция мочевых путей
антибиотикорезистентность
D-манноза
цистит
Список литературы
1. Flores-Mireles A.L., Walker J.N., Caparon M., Hultgren S.J. Urinary tract infections: epidemiology, mechanisms of infection and treatment options. Nat. Rev. Microbiol. 2015; 13(5): 269‑84. https://dx.doi.org/10.1038/nrmicro3432.
2. EAU Guidelines. Edn. presented at the EAU Annual Congress Milan, Italy 2023.
3. Moreno E., Andreu A., Pérez T., Sabaté M., Johnson J.R., Prats G. Relationship between Escherichia coli strains causing urinary tract infection in women and the dominant faecal flora of the same hosts. Epidemiol. Infect. 2006; 134(5): 1015‑23. https://dx.doi.org/10.1017/S0950268806005917.
4. Аляев Ю.Г., Глыбочко П.В., Пушкарь Д.Ю., ред. Российские клинические рекомендации. Урология. М.: ГЭОТАР‑Медиа; 2016.
5. Рафальский В.В., Моисеева Е.М. Эпидемиология неосложнённых внебольничных инфекций мочевыводящих путей в Российской Федерации. Вестник урологии. 2018; 6(2): 30‑7.
6. Foxman B., Brown P. Epidemiology of urinary tract infections: transmission and risk factors, incidence, and costs. Infect. Dis. Clin. North Am. 2003; 17(2): 227‑41. https://dx.doi.org/10.1016/s0891‑5520(03)00005‑9.
7. Foxman B. Urinary tract infection syndromes: occurrence, recurrence, bacteriology, risk factors, and disease burden. Infect. Dis. Clin. North Am. 2014; 28(1): 1‑13. https://dx.doi.org/ 10.1016/j.idc.2013.09.003.
8. Brumbaugh A.R., Smith S.N., Mobley H.L. Immunization with the yersiniabactin receptor, FyuA, protects against pyelonephritis in a murine model of urinary tract infection. Infect. Immun. 2013; 81(9): 3309‑16. https://dx.doi.org/10.1128/ IAI.00470‑13.
9. Micali S., Isgro G., Bianchi G., Miceli N., Calapai G., Navarra M. Cranberry and recurrent cystitis: more than marketing? Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2014; 54(8): 1063‑75. https://dx.doi.org/ 10.1080/10408398.2011.625574.
10. Палагин И.С., Сухорукова М.В., Дехнич А.В., Эйдельштейн М.В., Перепанова Т.С., Козлов Р.С. и исследовательская группа «ДАРМИС‑2018». Антибиотикорезистентность возбудителей внебольничных инфекций мочевых путей в России: результаты многоцентрового исследования «ДАРМИС‑2018». Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019; 21(2): 134‑46.
11. Приоритизация патогенов как ориентир для поиска, научного исследования и разработки новых антибиотиков для лечения инфекций, вызванных лекарственно‑резистентными бактериями, включая туберкулез. Женева: ВОЗ; 2021.
12. Ali I., Rafaque Z., Ahmed S., Malik S., Dasti J.I. Prevalence of multidrug resistant uropathogenic Escherichia coli in Potohar region of Pakistan. Asian Pac. J. Trop. Biomed. 2016; 6(1): 60‑6. https://dx.doi.org/10.1016/j.apjtb.2015.09.022.
13. Shakhatreh M.A.K., Swedan S.F., Al-Odat M.A., Khabour O.F. Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) in Jordan: prevalence of urovirulence genes and antibiotic resistance. J. King Saud Univ. Sci. 2019; 31(4): 648‑52. https://dx.doi.org/10.1016/j.jksus.2018.03.009.
14. Blaettler L., Mertz D., Frei R., Elzi L., Widmer A.F., Battegay M., Flückiger U. Secular trend and risk factors for antimicrobial resistance in Escherichia coli isolates in Switzerland 1997‑2007. Infection. 37(6): 534‑9. https://dx.doi.org/10.1007/s15010‑009‑8457‑0.
15. Erb S., Frei R., Tschudin Sutter S., Egli A., Dangel M., Bonkat G., Widmer A.F. Basic patient characteristics predict antimicrobial resistance in E. coli from urinary tract specimens: a retrospective cohort analysis of 5246 urine samples. Swiss Med. Wkly. 2018; 148: w14660. https://dx.doi.org/10.4414/ smw.2018.14660.
16. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Цистит у женщин. Клинические рекомендации. 2021.
17. Перепанова Т.С. Федеральные клинические рекомендации«Антимикробная терапия и профилактика инфекций почек, мочевыводящих путей и мужских половых органов – 2015г.». Терапевтический архив. 2016; 88(4): 100‑4.
18. Wiedemann B., Heisig A., Heisig P. Uncomplicated urinary tract infections and antibiotic resistance‑epidemiological and mechanistic aspects. Antibiotics (Basel). 2014; 3(3): 341‑52. https://dx.doi.org/10.3390/antibiotics3030341.
19. Anger J., Lee U., Ackerman A.L., Chou R., Chughtai B., Clemens J.Q. et al. Recurrent uncomplicated urinary tract infections in women: AUA/CUA/ SUFU Guideline. J. Urol. 2019; 202(2): 282‑9. https://dx.doi.org/10.1097/ JU.0000000000000296.
20. Barea B.M., Veeratterapillay R., Harding C. Nonantibiotic treatments for urinary cystitis: an update. Curr. Opin. Urol. 2020; 30(6): 845‑52. https://dx.doi.org/10.1097/MOU.0000000000000821.
21. Zalewska-Piątek B.M., Piątek R.J. Alternative treatment approaches of urinary tract infections caused by uropathogenic Escherichia coli strains. Acta Biochim. Pol. 2019; 66(2): 129‑38. https://dx.doi.org/10.18388/abp.2018_2787.
22. Parazzini F., Ricci E., Fedele F., Chiaffarino F., Esposito G., Cipriani S. Systematic review of the effect of D‑mannose with or without other drugs in the treatment of symptoms of urinary tract infections/cystitis (Review). Biomed. Rep. 2022; 17(2): 69. https://dx.doi.org/10.3892/br.2022.1552.
23. Kątnik-Prastowska I., Lis J., Matejuk A. Glycosylation of uroplakins. Implications for bladder physiopathology. Glycoconj. J. 2014; 31(9): 623‑36. https://dx.doi.org/10.1007/s10719‑014‑9564‑4.
24. Hu C.C., Liang F.X., Zhou G., Tu L., Tang C.H., Zhou J. et al. Assembly of urothelial plaques: tetraspanin function in membrane protein trafficking. Mol. Biol. Cell. 2005; 16(9): 3937‑50. https://dx.doi.org/10.1091/ mbc.e05‑02‑0136.
25. Klein R.D., Hultgren S.J. Urinary tract infections: microbial pathogenesis, host‑ pathogen interactions and new treatment strategies. Nat. Rev. Microbiol. 2020; 18(4): 211‑26. https://dx.doi.org/10.1038/s41579‑020‑0324‑0.
26. Matuszewski M.A., Tupikowski K., Dołowy Ł., Szymańska B., Dembowski J., Zdrojowy R. Uroplakins and their potential applications in urology. Cent. European J. Urol. 2016; 69(3): 252‑7. https://dx.doi.org/10.5173/ceju.2016.638.
27. Lis J., Kątnik-Prastowska I., Tupikowski K., Matejuk A. Uroplakins as markers of diseases of the urinary system. Postepy Hig. Med. Dosw. (Online). 2015; 69: 98‑113. https://dx.doi.org/10.5604/01.3001.0009.6483.
28. Lewis S.A. Everything you wanted to know about the bladder epithelium but were afraid to ask. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2000; 278(6): F867‑74. https://dx.doi.org/ 10.1152/ajprenal.2000.278.6.F867.
29. Hatton N.E., Baumann C.G., Fascione M.A. Developments in mannose‑ based treatments for uropathogenic Escherichia coli‑induced urinary tract infections. Chembiochem. 2021; 22(4): 613‑29. https://dx.doi.org/10.1002/ cbic.202000406.
30. Ala-Jaakkola R., Laitila A., Ouwehand A.C., Lehtoranta L. Role of D‑mannose in urinary tract infections ‑ a narrative review. Nutr. J. 2022; 21(1): 18. https://dx.doi.org/10.1186/s12937‑022‑00769‑x.
31. Hanson M.S., Brinton C.C. Jr. Identification and characterization ofE. coli type‑1 pilus tip adhesion protein. Nature. 1988; 332(6161): 265‑8. https://dx.doi.org/10.1038/332265a0.
32. Spaulding C.N., Schreiber H.L. 4th, Zheng W., Dodson K.W., Hazen J.E., Conover M.S. et al. Functional role of the type 1 pilus rod structure in mediating host‑pathogen interactions. Elife. 2018; 7: e31662. https://dx.doi.org/10.7554/ eLife.31662.
33. Schilling J.D., Mulvey M.A., Hultgren S.J. Structure and function of Escherichia coli type 1 pili: new insight into the pathogenesis of urinary tract infections. J. Infect. Dis. 2001; 183(Suppl. 1): S36‑40. https://dx.doi.org/10.1086/ 318855.
34. De Nunzio C., Bartoletti R., Tubaro A., Simonato A., Ficarra V. Role of D‑mannose in the prevention of recurrent uncomplicated cystitis: state of the art and future perspectives. Antibiotics (Basel). 2021; 10(4): 373. https://dx.doi.org/10.3390/antibiotics10040373.
35. Scribano D., Sarshar M., Prezioso C., Lucarelli M., Angeloni A., Zagaglia C. et al. d‑Mannose Treatment neither Affects Uropathogenic Escherichia coli properties nor induces stable FimH modifications. Molecules. 2020; 25(2): 316. https://dx.doi.org/10.3390/molecules25020316.
36. Liu Z., Li Y., Wu J., Chen S. A novel Pseudomonas geniculata AGE family epimerase/isomerase and its application in d‑mannose synthesis. Foods. 2020; 9(12):1809. https://dx.doi.org/10.3390/foods9121809.
37. Hu X., Shi Y., Zhang P., Miao M., Zhang T., Jiang B. d‑Mannose: properties, production, and applications: an overview. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2016; 15(4): 773‑85. https://dx.doi.org/10.1111/1541‑4337.12211.
38. Aronson M., Medalia O., Schori L., Mirelman D., Sharon N., Ofek I. Prevention of colonization of the urinary tract of mice with Escherichia coli by blocking of bacterial adherence with methyl alpha‑D‑mannopyranoside. J. Infect. Dis. 1979; 139(3): 329‑32. https://dx.doi.org/10.1093/infdis/ 139.3.329.
39. Michaels E.K., Chmiel J.S., Plotkin B.J., Schaeffer A.J. Effect of D‑mannose and D‑glucose on Edscherichia coli bacteriuria in rats. Urol. Res. 1983; 11(2): 97‑102. https://dx.doi.org/10.1007/BF00256954.
40. Cusumano C.K., Pinkner J.S., Han Z., Greene S.E., Ford B.A., Crowley J.R. et al. Treatment and prevention of urinary tract infection with orally active FimH inhibitors. Sci. Transl. Med. 2011; 3(109): 109ra115. https://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.300302.
41. Domenici L., Monti M., Bracchi C., Giorgini M., Colagiovanni V., Muzii L., Benedetti Panici P. D‑mannose: a promising support for acute urinary tract infections in women. A pilot study. Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2016; 20(13): 2920‑5.
42. Porru D., Parmigiani A., Tinelli C., Barletta D., Choussos D., Di Franco C. Oral D‑mannose in recurrent urinarytract infections in women: a pilot study. J. Clin. Urol. 2014; 7(3): 208‑13. https://dx.doi.org/10.1177/2051415813518332.
43. Kranjčec B., Papeš D., Altarac S. D‑mannose powder for prophylaxis of recurrent urinary tract infections in women: a randomized clinical trial. World J. Urol. 2014; 32(1): 79‑84. https://dx.doi.org//10.1007/s00345‑013‑1091‑6.
44. Lenger S.M., Bradley M.S., Thomas D.A., Bertolet M.H., Lowder J.L., Sutcliffe S. D‑mannose vs other agents for recurrent urinary tract infection prevention in adult women: a systematic review and meta‑analysis. Am. J. Obstet. Gynecol. 2020; 223(2): 265.e1‑265.e13. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2020.05.048.
45. Захарова И.Н., Османов И.М., Касьянова А.Н., Мумладзе Э.Б., Мачнева Е.Б., Лупан И.Н. Протективные факторы слизистой оболочки мочевого пузыря – ключ к новым подходам к терапии инфекции мочевых путей. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2018; 63(2): 16‑21.
46. Brubaker L., Putonti C., Dong Q., Wolfe A.J. The human urobiome. Mamm. Genome. 2021; 32(4): 232‑8. https://dx.doi.org/10.1007/s00335‑021‑09862‑8.
47. Ceprnja M., Oros D., Melvan E., Svetlicic E., Skrlin J., Barisic K. et al. Modeling of urinary microbiota associated with cystitis. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2021; 11: 643638. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2021.643638.
48. Komesu Y.M., Dinwiddie D.L., Richter H.E., Lukacz E.S., Sung V.W., Siddiqui N.Y. et al.; Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development Pelvic Floor Disorders Network. Defining the relationship between vaginal and urinary microbiomes. Am. J. Obstet. Gynecol. 2020; 222(2): 154.e1‑154.e10. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2019.08.011.
49. Pearce M.M., Hilt E.E., Rosenfeld A.B., Zilliox M.J., Thomas-White K., FokC. et al. The female urinary microbiome: a comparison of women with and without urgency urinary incontinence. mBio. 2014; 5(4): e01283‑14. https://dx.doi.org/10.1128/mBio.01283‑14.
50. Thomas-White K.J., Gao X., Lin H., Fok C.S., Ghanayem K., Mueller E.R. et al. Urinary microbes and postoperative urinary tract infection risk in urogynecologic surgical patients. Int. Urogynecol. J. 2018; 29(12): 1797‑805. https://dx.doi.org/10.1007/s00192‑018‑3767‑3.
51. Перепанова Т.С. Значение инфекций, обусловленных образованием биопленок, в урологической практике. Эффективная фармакотерапия. 2013; 37: 18‑27.
52. Reid G., Bruce A.W. Probiotics to prevent urinary tract infections: the rationale and evidence. World J. Urol. 2006; 24(1): 28‑32. https://dx.doi.org/10.1007/ s00345‑005‑0043‑1.
53. Murina F., Vicariotto F., Lubrano C. Efficacy of an orally administered combination of Lactobacillus paracasei LC11, cranberry and D‑mannose for the prevention of uncomplicated, recurrent urinary tract infections in women. Urologia. 2021; 88(1): 64‑8. https://dx.doi.org/ 10.1177/0391560320957483.
54. Vicariotto F. Effectiveness of an association of a cranberry dry extract, D‑mannose, and the two microorganisms Lactobacillus plantarum LP01 and Lactobacillus paracasei LPC09 in women affected by cystitis: a pilot study. J. Clin. Gastroenterol. 2014; 48(Suppl. 1): 96‑101. https://dx.doi.org/10.1097/ MCG.0000000000000224.
55. Pugliese D., Acampora A., Porreca A., Schips L., Cindolo L. Effectiveness of a novel oral combination of D‑Mannose, pomegranate extract, prebiotics and probiotics in the treatment of acute cystitis in women. Arch. Ital. Urol. Androl. 2020; 92(1): 34‑8. https://dx.doi.org/10.4081/aiua.2020.1.34.
Поступила 14.12.2022
Принята в печать 30.03.2023
Об авторах / Для корреспонденции
Белый Лев Евгеньевич, д.м.н., профессор кафедры госпитальной хирургии, анестезиологии, реаниматологии, урологии, травматологии, ортопедии, Ульяновский государственный университет, +7(917)605-97-19, lbely@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-0908-1321, 432017, Россия, Ульяновск, ул. Льва Толстого, д. 42.Также по теме
