Hefe-Mannan-Oligosaccharid-Nahrungsergänzungsmittel zur Behandlung chronisch akuter Harnwegsinfektionen

ABSTRAKT: Harnwegsinfektionen (HWI) sind die häufigste bakterielle Infektion bei Frauen. Bei etwa 50 bis 60 % aller Frauen in den Vereinigten Staaten wird mindestens einmal im Leben eine Harnwegsinfektion diagnostiziert. Viele von ihnen entwickeln wiederkehrende Infektionen; Die Häufigkeit nimmt tendenziell mit zunehmendem Alter zu. Harnwegsinfektionen können mit antimikrobiellen Medikamenten behandelt werden, allerdings nicht ohne Komplikationen.

Die Behandlung ambulant erworbener Harnwegsinfektionen wird aufgrund der zunehmenden Inzidenz multiresistenter Escherichia coli, der häufigsten Ursache von Harnwegsinfektionen, immer komplizierter. In dieser Fallserie haben wir 9 Frauen mit akuten und chronischen Harnwegsinfekten SUPERMANNAN (250 mg getrocknete, tote autolysierte Hefe pro Kapsel) verabreicht. Bei allen Patienten wurden zuvor mehrere Episoden kulturpositiver Harnwegsinfektionen (HWI) diagnostiziert, sie erhielten einen empirischen sofortigen Antibiotikastatus und ihre Urologen erteilten ihnen offene Rezeptanweisungen. Die Therapie bestand aus einer Anfangsdosis von 2 Kapseln, dann 2 weiteren Kapseln alle 20 Minuten für die nächsten 2 Stunden und dann 2 Kapseln alle 12 Stunden für die nächsten 24 Stunden (insgesamt 18 Kapseln in 24 Stunden). Bei allen Frauen kam es innerhalb einer Stunde zu einer Linderung der Harnwegsinfektionssymptome und zu einer geringeren Häufigkeit von Rückfällen nach der Therapie. Sechs Probanden hatten keine Nebenwirkungen und drei hatten minimale Nebenwirkungen (leichter, selbstlimitierender Harndrang ohne akute Harnwegsinfekte). Diese vorläufigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass die orale Einnahme von Mannan-Oligosacchariden zur Vorbeugung oder Linderung bakterieller Harnwegsinfekte möglich ist und die Symptome akuter Harnwegsinfekte lindern und gleichzeitig die Häufigkeit nachfolgender Episoden verringern kann. Diese Hypothesen sollten in randomisierten Folgestudien überprüft werden.

HINTERGRUND:Harnwegsinfektionen (HWI) sind die häufigste bakterielle Infektion bei Frauen, sowohl vor als auch in den Wechseljahren [16] . Ungefähr 50 bis 60 % aller Frauen in den Vereinigten Staaten werden mindestens einmal in ihrem Leben mit Harnwegsinfekten diagnostiziert [18,6] . Viele von ihnen entwickeln wiederkehrende Infektionen [1] , und die Häufigkeit nimmt tendenziell mit zunehmendem Alter der Frauen zu. Harnwegsinfektionen können mit antimikrobiellen Medikamenten behandelt werden, allerdings nicht ohne Komplikationen [10] . Die Behandlung ambulant erworbener Harnwegsinfektionen wird aufgrund der erhöhten Inzidenz von multiresistenten Escherichia coli, der häufigsten Ursache von Harnwegsinfektionen, immer komplizierter [12]..

Typischerweise umfasst die Therapie gesunder Frauen mit unkomplizierten Harnwegsinfekten antimikrobielle Wirkstoffe (Trimethoprim-Sulfamethoxazol), ein Chinolon oder Nitrofurantoin. Es gibt viele Einschränkungen bei diesem Ansatz, wie z. B. Nebenwirkungen von Medikamenten und die Entwicklung von Medikamentenresistenzen[15] . Dieser Ansatz ist kostspielig und die Gesamtkosten für die Beurteilung und Behandlung aller Fälle von Harnwegsinfektionen beliefen sich im Jahr 2000 auf 3,5 Milliarden (USD).[14].

Die erhöhte Prävalenz arzneimittelresistenter Harnwegsinfekte erschwert die Behandlung dieser Infektionen. Da Studien starke Belege dafür liefern, dass der Erwerb dieser antibiotikaresistenten Stämme auf Nahrungsmittel und tierische Ursprünge zurückzuführen ist, gehen wir davon aus, dass die Prävalenz antibiotikaresistenter Stämme, die Harnwegsinfekte verursachen, weiter zunehmen wird[12] . Besorgniserregender ist, dass arzneimittelresistente uropathogene E. coli, die mit unkomplizierten Infektionen wie Zystitis in Verbindung gebracht werden, auch für schwerere Infektionen wie Pyelonephritis und Bakteriämie-Infektionen bei Krankenhauspatienten verantwortlich sind[12] . Da Harnwegsinfekte häufig bei Frauen auftreten und in der Regel mit Antibiotika behandelt werden, ist es unwahrscheinlich, dass dieses Problem auf Bevölkerungsebene unter Kontrolle gebracht werden kann, solange weiterhin Antibiotika eingesetzt werden. Es gibt alternative und sicherere Mittel zur Behandlung von Harnwegsinfekten.

Preiselbeere

Die Entwicklung der nicht auf Antibiotika basierenden Behandlung von Harnwegsinfekten konzentrierte sich bisher weitgehend auf Produkte zur Senkung des Urin-pH-Werts, wie z. B. Cranberry-Extrakte[16] . Eine kürzlich durchgeführte, große, randomisierte, kontrollierte Studie mit Cranberry vs. Placebo bei 319 Frauen mit Harnwegsinfekten konnte jedoch keinen Unterschied in der Inzidenz von Harnwegsinfekten über einen Zeitraum von 6 Monaten feststellen[3].

Probiotika

Harnwegsinfektionen werden auch mit Probiotika wie Lactobacillus behandelt, was angeblich mit seiner Wirkung bei der Stimulierung der Produktion von Interleukin-10 (IL-10) und anderen immunmodulierenden Faktoren zusammenhängt[9,2] . Die Belege für die Wirksamkeit der verschiedenen Probiotika gegen die Bakterien, die Harnwegsinfekte verursachen, sind jedoch begrenzt und widersprüchlich und werden durch Studien mit unterschiedlichen Stämmen und Dosierungsplänen erschwert[13] ; Systematische Überprüfungen konnten keine eindeutigen Schlussfolgerungen liefern, die den klinischen Einsatz von Probiotika zur Vorbeugung oder Behandlung von Harnwegsinfekten stützen[4] . Nur wenige Probiotikastämme haben eine antagonistische Wirkung gegen Harnpathogene gezeigt[7]In randomisierten Studien wurde gezeigt, dass nur vaginal implantierter Laktobazillen die Häufigkeit wiederkehrender Harnwegsinfekte zuverlässig reduziert[17].

Mannane versus Mannose und synthetische Mannoside

Das hier vorgeschlagene Naturheilmittel zur Behandlung von Harnwegsinfektionen bei E. coli ist getrocknete, tote autolysierte Hefe der Marke SUPERMANNAN, die Hefe-Mannan-Oligosaccharide (MOS) enthält. MOS aus Saccharomyces cerevisiae (Alltech und Nutriteck) und aus Candida guilliermondii (Archer Daniels Midland) werden seit 1991 als Tierfutterzusatzstoff verwendet. SUPERMANNAN ist kein Probiotikum.

Es wurde versucht, die Anlagerung uropathogener Bakterien an Blasenzellen mit löslichen Mannoseverbindungen (synthetischen Mannosiden) zu blockieren.[5] . Diese In-vitro-Bindungshemmung hat jedoch nicht zu einer erfolgreichen Harnwegsinfektionstherapie beim Menschen geführt. Es wurde auch behauptet, dass die Verabreichung von D-Mannose erfolgreich bei der Behandlung von Harnwegsinfektionen sei[18] . Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Mannoside auf ihre Bindung an E. coli getestet, und die Beobachtungen sind ähnlich – eine Bindung in vitro, manchmal mit einer viel höheren Affinität als der natürlich vorkommende Hexosezucker Mannose, es wurde jedoch keine dauerhafte lindernde Wirkung auf akute Harnwegsinfektionen nachgewiesen .

Der Biochemiker Richard Katz entdeckte 2005, dass Hefe-Mannan-Oligosaccharide (MOS) ein natürlicher Eingriff bei Harnwegsinfekten beim Menschen sind, und erhielt 2011 das US-Patent 8 063 026 für diese Entdeckung. Hefe-Mannan-Oligosaccharide haben eine äußerst komplexe und vielfältige Struktur, die sich daraus ergibt die vielfältige Struktur der Polysaccharide im Mannan der Hefezellwände. Hefemannan – die Quelle von MOS in der in dieser Arbeit verwendeten Behandlung – weist eine bemerkenswerte Ähnlichkeit im biosynthetischen Ursprung und in der chemischen Struktur mit der hohen Mannose-Glykosylierung auf, die allgemein in eukaryotischen Zellen vorhanden ist, einschließlich der Epithelzellen des Harntrakts, an die sich E. coli anheften kann , kolonisieren und infizieren. Hefemannan weist jedoch in seiner relativen Größe und Komplexität einen bemerkenswerten Unterschied zur Glykosylierung gewöhnlicher Glykoproteine ​​mit hohem Mannosegehalt auf; Ketten und Seitenketten von Mannose in Hefemannan sind 1 und sogar 2 Größenordnungen länger; dh 100 oder sogar 1 000 Mannose-Einheiten lang[8] . E. coli, das die Blase infiziert, metabolisiert wahrscheinlich diese komplexen Mannoside, bei denen es sich um Hefe-Mannan-Oligosaccharide oder MOS handelt. Das Vorhandensein dieses Hefezellwandmaterials dient wahrscheinlich dazu, die Bakterien zu opsonisieren, indem es Mannan-bindendes Lektin (MBL) anzieht, ein normales Serumprotein, das als Teil des Lektinwegs des angeborenen Immunsystems gilt, was zur Opsonophagozytose der Bakterien führt.

METHODEN UND MATERIALIEN:

Fächer

Die Probanden waren Familienmitglieder und Freunde der Hauptforscher, die sowohl an akuten als auch chronischen Harnwegsinfekten litten und Zugang zu MOS beantragten. Wir haben die Aufzeichnungen der Hauptermittler überprüft, um Daten für diesen Bericht zu erhalten. Alle Frauen stimmten zu, dass ihre Daten (anonym) in diesem Bericht verwendet werden.

Bei allen Patienten in unserer Studie wurden zuvor mehrere Episoden kulturpositiver Harnwegsinfekte diagnostiziert. Daher wurde ihnen von ihren Urologen ein empirischer, sofortiger Antibiotikastatus zugewiesen und ihnen wurden offene Rezepte erteilt. Es handelte sich um Frauen, die alternative Strategien zur Symptombehandlung verfolgen wollten; Eine wiederholte Antibiotikatherapie, sei es nach positiven Urinkulturen oder eine sofortige symptomatische Therapie, war nicht mehr wünschenswert.

Diese Strategie zur Behandlung gemeindebasierter chronischer Harnwegsinfektionen wurde durch eine randomisierte kontrollierte Studie (n = 309) unterstützt, in der Frauen im Alter von 18 bis 70 Jahren randomisiert vier Behandlungsstrategien zugeteilt wurden: (1) empirische sofortige Antibiotikagabe, (2) gezielte Antibiotikagabe nach Symptombewertung, (3) Antibiotika basierend auf Peilstabtests oder (4) Antibiotika nach einem positiven Urinanalysetest. In dieser hochwertigen Studie hatten Frauen, die aufgrund der Symptome und ohne Urinanalyse randomisiert sofort Antibiotika erhielten, eine um 37 % kürzere Symptomdauer. Darüber hinaus kamen die Autoren zu dem Schluss, dass es bei der Behandlung dieser Frauen keine Hinweise auf eine routinemäßige Mittelstrahlurinanalyse gab[11].

Dosierungsplan für Mannan-Oligosaccharid

Die Probanden erhielten SUPERMANNAN (mindestens 250 mg getrocknete, tote autolysierte Hefe pro Kapsel; Trockenhefe besteht zu etwa 40 % aus Zellwandmaterial). Dosierungsanweisungen für Frauen mit einer akuten Infektion waren: Eine Anfangsdosis von 2 Kapseln mit einem Glas Wasser, gefolgt von 2 weiteren Kapseln alle 20 Minuten für die nächsten 2 Stunden (insgesamt 14 Kapseln in 2 Stunden) und dann jeweils 2 Kapseln 12 Stunden für die nächsten 24 Stunden (insgesamt 18 Kapseln in 24 Stunden). Die Probanden wurden gebeten, sich an ihren Arzt zu wenden, wenn sich die Harnwegsinfektionssymptome nicht innerhalb von 5 Stunden nach Beginn der Behandlung besserten oder wenn sie sich entschieden, auf eine Antibiotikatherapie umzusteigen. Den Probanden wurde gestattet, eine weitere Dosierung von 14 Kapseln über einen Zeitraum von 2 Stunden zu wiederholen, wenn sie zunächst eine Linderung verspürten, die Symptome jedoch in den folgenden 4 Tagen wieder auftraten. Wir haben die Frauen außerdem gebeten, ein schriftliches Tagebuch zu führen, in dem sie den Zeitpunkt des Auftretens, die Intensität, die Dauer der Symptome und die eingenommenen MOS-Dosen dokumentieren.

Sicherheitsprüfung

Wir haben den MEM-Elutionstest (Pacific BioLabs; Hercules, CA) verwendet, um jeden Rohstoff einzeln und in Kombination zu testen, um die Sicherheit seiner Verwendung für den menschlichen Verzehr zu unterstützen. Der MEM-Elutionstest verwendet Eagle's Minimum Elution als Extraktionsmedium und Extraktionsbedingungen, um Materialien entsprechend den tatsächlichen Verwendungsbedingungen zu testen. Extrakte können titriert werden, um eine semiquantitative Messung der Zytotoxizität zu erhalten. Nach der Zubereitung werden die Extrakte auf eine Zellschicht übertragen und inkubiert. Nach der Inkubation werden die Zellen mikroskopisch auf Missbildung, Degeneration und Lyse untersucht.

Wir haben uns die Palette der verfügbaren Labortestmethoden angesehen und uns für einen Zytotoxizitätstest mit kultivierten Maus-L929-Zellen – den „MEM Elution Assay“ – entschieden, der sich perfekt für Toxizitätstests eignet. Dieser Test ist sehr empfindlich gegenüber Toxizität, da er Testmaterialien auf tierische Gewebekulturzellen außerhalb des Kontexts des Immunsystems des Tieres anwendet (MEM-Elutionsassay (ISO 10993-5: 1999(E)). Wir hielten es für angemessen, diese strenge Anwendung anzuwenden Maß an Sicherheitsprüfungen. Wir haben jede Probe über einen 100-fachen Konzentrationsgradienten getestet.

ERGEBNISSE:

Dosierungskonformität und Nebenwirkungen

Wir erhielten zunächst Beobachtungen von einem Mann und einer Frau, die sich bereit erklärten, 1-Gramm-Mengen MOS einzunehmen. Der männliche Freiwillige (Ende 50) nahm zwei Monate lang täglich etwa 1 g MOS ein, ohne Nebenwirkungen. Die weibliche Freiwillige (Mitte 60) nahm einmal etwa 4,5 g MOS über einen Zeitraum von 6 Stunden ein und ein anderes Mal etwa 4,5 g MOS über einen Zeitraum von 6 Stunden, ohne Nebenwirkungen. Darüber hinaus fraß 1 Hund (Alter 5 Jahre; 85 Pfund) 2 Wochen lang täglich 0,4 Gramm MOS ohne nachteilige Nebenwirkungen (seine Verdauung verbesserte sich).

Symptomreaktion

Als nächstes werteten wir die Beobachtungen von 9 Frauen (im Alter von Mitte 20 bis Anfang 60; 7 Weiße, 1 Afroamerikanerin und 1 Südamerikanerin) aus, die während einer akuten Harnwegsinfektion SUPERMANNAN (einschließlich Alltech BioMOS und ADM CitriStim) eingenommen hatten (Tabelle 1). Diese 9 Frauen hatten in der Vergangenheit wiederkehrende Harnwegsinfekte, die zuvor von ihren Ärzten bestätigt und mit Antibiotika behandelt wurden.

Die Frauen führten ein Tagebuch über die Symptome und die Anzahl der eingenommenen Kapseln. Alle Frauen litten unter Dysurie, häufigem Wasserlassen und Hämaturie. Nach der Einnahme von etwa 0,8 Gramm MOS (0,20 Gramm alle 20 Minuten) während der ersten Stunde erfuhren alle sieben Frauen eine deutliche Besserung der Symptome. Sie nahmen in der zweiten Stunde etwa 0,6 Gramm MOS (0,20 Gramm alle 20 Minuten) ein und die Harnwegsinfektionssymptome ließen nach; Die Frauen konnten ihre normalen Aktivitäten wieder aufnehmen. Die Frauen berichteten, dass sie keine Nebenwirkungen verspürten.

Nach der Einnahme von SUPERMANNAN gegen einen akuten Harnwegsinfektanfall und bei mehrmaligem Wiederauftreten leichter Harnwegsinfektsymptome hatte eine Frau seit 6 Jahren keinen Harnwegsinfekt mehr. Bei einer anderen Frau kam es nach der ersten Einnahme von MOS wegen eines akuten Anfalls selten zu Harnwegsinfektionen. Sie wurde während der Schwangerschaft auf Harnwegsinfektionen getestet und war negativ. Während der Schwangerschaft hatte sie keine Beschwerden im Harntrakt. Eine Frau nahm BioMOS und CitriStim unter der Aufsicht ihres Arztes ein, der dem Labor eine saubere Probe für eine Urinkultur schickte, bevor der Patient MOS (Blut und weiße Blutkörperchen im Urin) und 24 Stunden nach Einnahme des MOS eine Urinkultur entnahm . Die Kultur wurde negativ auf jeglichen Krankheitserreger getestet.

Nebenwirkungen

Bei drei Frauen kam es in den Monaten nach der Behandlung einer Harnwegsinfektion mit SUPERMANNAN zu leichtem Harndrang ohne akute Harnwegsinfekte. Ihr Urin wurde negativ auf Nitrite getestet und ihr Harndrang wurde mit Wasser plus entweder einem NSAID oder Azo-Standard (Phenazopyridin) gelindert.

DISKUSSION: Diese vorläufigen Ergebnisse legen nahe, dass die orale Einnahme von Mannan-Oligosacchariden zur Vorbeugung oder Linderung bakterieller Harnwegsinfekte möglich ist. Die Einnahme von Mannan-Oligosacchariden ermöglichte es diesen Frauen unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher Herkunft, eine Linderung der Symptome akuter Harnwegsinfekte ohne nachteilige Nebenwirkungen zu erreichen. Darüber hinaus erlebten diese Frauen einen dramatischen Rückgang der Anzahl nachfolgender akuter Harnwegsinfekte.

Drei Probanden berichteten über leichte Harnwegsinfekt-ähnliche Symptome, nachdem die akute Harnwegsinfektionsepisode vorüber war, und wir wissen derzeit nicht, ob leichte Symptome in den Wochen oder Monaten nach dem akuten Anfall mit E. coli in Zusammenhang standen oder Reizungen ohne Vorhandensein von E. coli waren . In einigen Fällen war der Urin einer Person nach einer akuten Harnwegsinfektionsepisode negativ auf Bakterien, und dennoch hatte die Frau einige Reizungen im Harntrakt oder im Unterbauch. Zwei der Frauen verwendeten MOS zur Linderung dieser milden Symptome, zwei weitere Frauen erhielten keine ausreichende Linderung dieser milden Symptome durch MOS und sie verzichteten auf Alkohol und Koffein oder führten eine Selbstmedikation mit entzündungshemmenden Medikamenten oder Antibiotika durch.

Insgesamt deuten diese Daten darauf hin, dass SUPERMANNAN eine Alternative zur antimikrobiellen Therapie akuter Harnwegsinfektionen darstellen könnte und dass SUPERMANNAN ein neuartiges Linderungsmittel für die Behandlung und/oder Prävention akuter Harnwegsinfektionen sein könnte. Diese Hypothesen sollten in randomisierten Folgestudien überprüft werden.Autoren:Clair Brown, Richard Katz, Michael McCullochEingereicht24. April 2012 -Zur Veröffentlichung angenommen27. Juni 2012

SCHLÜSSELWÖRTER:Hefe-Mannan-Oligosaccharid, Nahrungsergänzungsmittel, akute Harnwegsinfektionen, Harnwegsinfektion, akut, FallserieKORRESPONDENZ:Michael McCulloch, LAc, MPH, PhD (Epidemiologie), unabhängig, San Rafael, CA, Vereinigte Staaten ()ZITAT:UroToday Int J. 2012 Oktober;5(5):art 50. http://dx.doi.org/10.3834/uij.1944-5784.2012.10.09

DANKSAGUNGEN

Besonderer Dank geht an Lee Riley, MD, für die laufenden Diskussionen über E. coli und Harnwegsinfektionen und für die Durchsicht des Manuskripts sowie an Clint Ballou, PhD, für die laufenden Diskussionen über Hefemannane und das menschliche Immunsystem.

VERWEISE