Urineweginfecties, E. coli en behandeling

Een urineweginfectie is een veel voorkomende aandoening die zich voornamelijk manifesteert bij vrouwen.¹ Op de leeftijd van 24 jaar heeft één op de drie vrouwen tenminste één urineweginfectie gehad, terwijl de helft minimaal eenmaal in het leven een episode doormaakt.² Een verhoogd risico op urineweginfecties wordt waargenomen bij kinderen, zwangere vrouwen, ouderen en patiënten met diabetes, multiple sclerose en hiv.³ In de meeste gevallen (‰¥80%) is de Escherichia coli-bacterie (E. coli) de verwekker van de urineweginfectie. De E. coli-bacterie hecht zich aan een mannose-presenterend eiwit op het blaasepitheel via het zogenaamde FimH-adhesine op de celwand van de bacterie, alwaar de bacterie zich vervolgens koloniseert. Dit FimH-adhesine richt zich specifiek op het mannose molecuul.^{4 5} In de figuur is een model weergegeven met daarin het fimbrium met het FimH-adhesine. 

Ter preventie van regelmatig recidiverende urineweginfecties wordt in de huidige praktijk nog regelmatig een antibioticum voorgeschreven. Vaak is dit trimethoprim of nitrofurantoïne in een lage dosis. Resistentie tegen deze middelen is echter een toenemend probleem.^{7 8} Nieuwe (natuurlijke) middelen kunnen mogelijk een uitkomst bieden bij deze problematiek.⁹

D-mannose

Het op D-mannose gelijkende fructose wordt verondersteld een van de werkzame stoffen te zijn in de veenbes, beter bekend als de cranberry.¹⁰ Cranberries worden al langere tijd aangeprezen als middel dat gunstig zou zijn bij de preventie van urineweginfecties.¹¹ De werkzaamheid is niet volledig aangetoond, waardoor nog niet onomstotelijk vast is komen te staan wat de plek in de richtlijn hoort te zijn. D-mannose in tabletvorm zou mogelijk een aanvulling kunnen zijn op de huidige richtlijnen die gelden voor de preventie van terugkerende urineweginfecties. Het werkingsmechanisme van D-mannose lijkt te berusten op een competitief antagonisme van het mannose-presenterende eiwit op de epitheliale cellen in de blaas.¹² De FimH-adhesines van de bacterie hechten zich niet aan dit eiwit, maar aan de therapeutisch toegediende D-mannose. Hierdoor slaagt de bacterie er niet in zich te hechten aan het blaasepitheel, waardoor deze met de urine wordt uitgescheiden uit het lichaam.

Uitgevoerde studies naar D-mannose

Op dit moment zijn al enkele onderzoeken gedaan in zowel mensen, dieren als in vitro. Uit een in vitro studie bleek dat een concentratie D-mannose van 2,5% een volledige blokkade gaf van de aanhechting van E. coli aan de epitheliale cellen.¹³ Een concentratie D-mannose tussen 0,1 en 1% gaf een partiële remming van de aanhechting aan de epitheliale cellen. Wanneer de concentratie echter verder werd verlaagd werd een verhoogde adhesie waargenomen. Een studie in ratten gaf ook een sterk verlaagd risico wanneer D-mannose wordt vergeleken met opgelost natriumchloride.¹⁴

Uit recent onderzoek in mensen bleek dat 2 gram per dag D-mannose even effectief was als 50 mg per dag nitrofurantoïne voor de preventie van terugkerende urineweginfecties.¹⁵ Beide middelen gaven een krachtige reductie van het aantal terugkerende urineweginfecties. De groep die geen profylaxe ontving had een absoluut risico van 60,8% op een terugkerende urineweginfectie. De patiënten in de D-mannosegroep hadden een absoluut risico van 14,6%, terwijl dit in de nitrofurantoïnegroep 20,4% was. Het verschil tussen de D-mannose en nitrofurantoïne was echter niet significant, waardoor hierover voorlopig nog geen conclusies mogen worden getrokken. Daarnaast bleek dat de bijwerkingen minder waren bij het gebruik van D-mannose. Hoewel beide middelen aanleiding gaven tot diarree in 8% van de gebruikers, was het alleen nitrofurantoïne waarbij ook misselijkheid, hoofdpijn, huiduitslag en vaginale branden voorkwam. 

Conclusie en aanbevelingen

Op dit moment zijn er een aantal studies die de werkzaamheid van D-mannose lijken aan te tonen, zowel in vitro als in mens en dier. Deze is echter wel sterk afhankelijk van de dosering. Er is bekend dat een hoge dosering nodig is om een therapeutisch effect te genereren. Er is echter nog geen onderzoek uitgevoerd in grote populaties om de eerder gevonden resultaten overtuigend te onderbouwen. Meer onderzoek is nodig naar de werkzaamheid van D-mannose, voordat klinische toepasbaarheid kan worden overwogen. Daarnaast zullen meer studies moeten worden uitgevoerd naar de te hanteren dosering. Zoals uit de in vitro studies is gebleken, kan een te lage dosering leiden tot een tegengesteld effect, namelijk, een verhoogde adhesie van de bacterie aan het blaasepitheel. Een te hoge dosering zou echter kunnen leiden tot allerlei ongewenste bijwerkingen. Op dit moment kan het middel, gezien zijn relatief milde bijwerkingenprofiel, wel worden overwogen bij patiënten met terugkerende urineweginfecties bij wie de huidige profylactische therapie faalt. Vanwege de milde bijwerkingen zou D-mannose als zelfzorgmiddel gebruikt kunnen worden. Baat het niet, dan schaadt het niet. 

Literatuur

1Beerepoot MAJ et al. Cranberries vs antibiotics to prevent urinary tract infections: a randomized double-blind noninferiority trial in premenopausal women. Arch Intern Med 2011 Jul 25;171(14):1270-1278.

2Rosenberg M. Pharmacoeconomics of treating uncomplicated urinary tract infections. Int J Antimicrob Agents 1999;11:247-251.

3Foxman B. The epidemiology of urinary tract infection. Nat Rev Urol 2010 Dec;7(12):653-660.

4Hung CS et al. Structural basis of tropism of Escherichia coli to the bladder during urinary tract infection. Mol Microbiol 2002 May;44(4):903-915. 

5Klemm P et al. Bacterial adhesins: function and structure. Int J Med Microbiol 2000 Mar;290(1):27-35.

6Gupta K. Emerging antibiotic resistance in urinary tract pathogens. Infect Dis Clin North Am 2003;17(2):243-259.

7Mangin D. Increased rates of trimethoprim resistance in uncomplicated urinary tract infection: cause for concern? N Z Med J 2005 Nov 11;118(1225):U1726.

8Head KA. Natural approaches to prevention and treatment of infections of the lower urinary tract. Altern Med Rev 2008 Sep;13(3):227-44.

9Howell AB. Bioactive compounds in cranberries and their role in prevention of urinary tract infections. Mol Nutr Food Res 2007 Jun;51(6):732-737. 

10Jepson RG et al. Cranberries for preventing urinary tract infections. Cochrane Database Syst Rev. 2012 Oct 17.

11Puorger C et al. Structure, folding and stability of FimA, the main structural subunit of type 1 pili from uropathogenic Escherichia coli strains. J Mol Biol 2011 Sep 23;412(3):520-535. 

12Ofek I et al. Mannose binding and epithelial cell adherence of Escherichia coli. Infect Immun 1978 Oct;22(1):247-254. 

13Schaeffer AJ et al. Effect of carbohydrates on adherence of Escherichica coli to human urinary tract epithelial cells. Infect Immun 1980 Nov;30(2):531-537.

14Michaels EK et al. Effect of D-mannose and D-glucose on Escherichia coli bacteriuria in rats. Urol Res 1983;11(2):97-102. 

15Kranjec B et al. D-mannose powder for prophylaxis of recurrent urinary tract infections in women: a randomized clinical trial. World J Urol 2013 Apr 30.