Plante utilizate în infecțiile tractului urinar

Dr. farm. Mariana Panţuroiu, Universitatea „Titu Maiorescu”, București

Infecțiile tractului urinar (ITU) reprezintă unele dintre cele mai frecvente infecții bacteriene, iar Escherichia coli uropatogenă este cel mai răspândit agent cauzal. Rezistența la antibiotice a tulpinilor uropatogene a fost deja demonstrată, prin creșterea recurenței, dificultatea tratamentului și a profilaxiei în astfel de infecții. Remediile pe bază de plante au fost folosite în medicina tradițională din cele mai vechi timpuri și sunt bine cunoscute pentru eficacitatea lor în tratarea multor afecțiuni, inclusiv a infecțiilor urinare. Sunt efectuate cercetări prin determinarea constituenților activi și investigarea mecanismelor de acțiune, pentru a valida utilizarea plantelor medicinale împotriva infecțiilor urinare determinate de Escheichia coli, dar și de alte tulpini uropatogene. Multe substanțe fitochimice inhibă o serie de procese cum ar fi aderența, motilitatea, formarea de biofilm, ce stau la baza infecției cu Eschericia coli uropatogenă. Astfel de abordări naturale sunt foarte promițătoare în confruntarea cu rezistența la antibiotice și pot sta la baza dezvoltării produselor pe bază de plante utile pentru a trata și a preveni infecțiile urinare cauzate de Escherichia coli uropatogenă.

Infecțiile tractului urinar, introducere

Infecțiile tractului urinar (ITU) reprezintă al doilea cel mai frecvent tip de infecții bacteriene la nivel mondial, după otita medie. Riscul de apariție pe parcursul vieții a unei ITU simptomatice este de aproximativ 12% la bărbați și 50% la femei, cu o rată de recidivă după șase luni de aproximativ 40% [1].

În funcție de localizarea anatomică, infecțiile urinare sunt clasificate ca pielonefrită și infecție renală, atunci când acestea afectează partea superioară a tractului urinar (ureter și parenchim renal), și ca cistită și uretrite, când afectează vezica urinară sau uretra (tractul urinar inferior).

Printre cele mai frecvente simptome ale cistitei sunt nevoia urgentă și frecventă de a urina, însoțită de durere sau senzație de arsură în uretră, în timpul urinării. Urina este de obicei tulbure, uneori chiar de culoare roz, din cauza hematuriei. Dacă infecția ajunge la rinichi, pacienții pot prezenta oboseală, febră, greață și dureri abdominale. Pielonefrita este de obicei o problemă mai gravă, deoarece poate duce la afectarea ireversibilă a rinichilor sau sepsis [2].

Escherichia coli uropatogenă este agentul etiologic primar pentru majoritatea acestor infecții, determinând aproximativ 85% din cazurile de cistită, dar și alte bacterii Gram-negative, cum ar fi Klebsiella pneumoniae și unii coci Gram-pozitivi, cum ar fi unii stafilococi și enterococi, pot fi implicați în etiopatogenia infecțiilor tractului urinar [3].

Utilizarea convențională a antibioticelor pentru a trata această patologie s-a dovedit a fi eficientă, dar poate să influențeze prevalența rezistenței în rândul agenților uropatogeni și să determine efecte adverse, cum ar fi afectarea microbiotei intestinale.

Pentru a face față rezistenței în creștere a bacteriilor la antibiotice și ratei ridicate de recurență, există un interes din ce în ce mai mare în căutarea unor terapii naturale, pentru prevenirea și tratamentul ITU. Astfel, au fost investigate diferite alternative, precum utilizarea componentelor naturale cu proprietăți antiadezive, a probioticelor, inclusiv a vaccinurilor.

Plante medicinale pentru managementul și tratamentul infecțiilor tractului urinar

Vaccinium macrocarpon (merișor roșu sau afin american) este recomandat pe scară largă pentru profilaxia ITU și ameliorarea simptomelor, atât sub formă de fructe proaspete sau uscate, cât și ca produse derivate din acestea (sucuri, extracte etc.).

Vaccinium macrocarpon, ce aparține familiei Ericaceae, este un arbust veșnic verde, originar din nord-estul Statelor Unite și sudul Canadei. Merișorul roșu este bogat într-o gamă largă de substanțe fitochimice, inclusiv proantocianidine, antociani, flavonoli, catechine, acizi benzoici și fenolici, terpene și steroli. Proantocianidinele sunt compușii bioactivi cei mai studiați din merișoare.

Au fost efectuate numeroase studii farmacologice cu extracte și constituenți izolați de Vaccinium macrocarpon, in vivo și in vitro.

Mai multe studii au arătat efectul protector al merișoarelor împotriva ITU; cu toate acestea, altele nu au găsit efecte semnificative. Printre mecanismele posibile, ce stau la baza acțiunii merișorului împotriva infecțiilor urinare, este capacitatea polifenolilor din merișor de a acționa ca agenți antiadezivi, în prevenirea/inhibarea aderenței agenților patogeni la nivelul receptorilor din celulele uroepiteliale. În ultimele decenii, flavonoide ca proantocianidinele, în principal cele de tip A (figura 1), au fost raportate ca fiind responsabile pentru efecte preventive împotriva infecțiilor urinare. Studiile pe culturi celulare au evidențiat capacitatea antiadezivă a flavonoidelor prezente în merișor și a metaboliților acestora, împotriva bacteriei Escherichia coli uropatogene [4,5].

Proantocianidina A

Proantocianidina B

Astfel, proantocianidina de tip A izolată din sucul de merișor a provocat activitate antiaderență in vitro la 60 μg/ml, proantocianidinele de tip B (figura 1) din struguri au prezentat activitate minoră la 1.200 μg/ml, în timp ce alte proantocianidine de tip B (din ceai verde, suc de mere, ciocolată neagră) nu au fost active. Prin urmare, s-a sugerat că prezența legăturii de tip A în proantocianidinele din merișor poate crește activitățile antiadeziune bacteriene in vitro [6].

Este probabil ca proantocianidina, prin legăturile de tip A, fie să se combine cu P-fimbriile celulelor bacteriene, fie să modifice entitatea structurală a P-fimbriilor și să inhibe aderența bacteriană la celulele uroepiteliale. Studii in vitro au arătat, de asemenea, că proantocianidina a determinat proprietăți antiaderență la unele tulpini de E. coli uropatogene rezistente la mai multe medicamente. S-a ajuns la concluzia că proantocianidina poate fi considerată un agent inhibitor pentru aderarea la celulele uroepiteliale.

Mai mult, combinația de merișor cu unele tulpini probiotice s-a dovedit a fi eficientă pentru gestionarea infecțiilor recurente ale tractului urinar [7].

Alte ipoteze arată că mecanismul de acțiune al Vaccinum macrocarpon împotriva infecțiilor urinare are la bază interacțiunea unor componente ale merișorului (proantocianidinele de tip A și metaboliții lor) cu microbiota intestinală, modulând compoziția și/sau funcționalitatea acesteia în așa fel încât să prevină disbioza microbiană.

În afară de merișor, multe alte plante sunt folosite în medicina populară pentru prevenirea sau tratarea infecțiilor bacteriene. Ca exemple de astfel de plante sunt Betula pendula (mesteacăn), Equisetum arvense (coada-calului), Galium odoratum (vinariță), Herniaria glabra (feciorică), Urica dioica (urzica), Arctostaphylos uva-ursi (strugurii-ursului) și Vacciniun vitis-idaea (merișor de munte), cunoscute pentru utilizările lor în medicina tradițională.

Uvae ursi folium sunt frunzele recoltate de la specia Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spring, din familia Ericaceae, denumită popular strugurii-ursului. Planta este un arbust cu ramuri târâtoare, cu frunze obovate, glabre, cu suprafața strălucitoare, verde închis pe partea adaxială, mai deschisă pe fața abaxială, îngustându-se la bază într-un pețiol scurt.

Produsul vegetal conține derivați de hidrochinonă: arbutină (hidrochinonă-O-β-D-glucozidă) 5 – 16%; metilarbutină (O-metil hidrochinonă-O-β-D-glucozidă) până la 4%, în funcție de originea produsului vegetal; derivați de galoil arbutină 0,05%; hidrochinonă liberă mai puțin de 0,3% și metilhidrochinonă. De asemenea, apar: polifenoli (taninuri), 10 – 20%; galotanin inclusiv penta-O-galloil-β-D-glucoză și hexa-O galoil-β-D-glucoză, taninuri elagice incluzând corilagina (1-O-galloil-3,6-di-O-hexahidroxidifenoil-B-D-glucoza), catechina; derivați de antocianidină, inclusiv cianidină și delfinidină; acizi fenolici, aproximativ 0,25% sub formă liberă, în principal acizi galic, p-cumaric și siringic, dar și acid salicilic, acid p-hidroxibenzoic, acid ferulic, acid cafeic și acid litospermic; hiperozidă (0,8 – 1,5%), quercitrin-3-β-D-O-6-galoil galactozidă, quercitrină, izoquercitrină, kemferol; glucozid iridoide: monoterpeină (0,025%); triterpene: 0,4 – 0,8%, incluzând acid ursolic, uvaol, α-amirina, acetat de α-amirină, β-amirină, lupeol; enzimă-β-glucozidază (arbutază). Alți constituenți: alantoină, rășină (de exemplu, ursone), ulei volatil (urme) și ceară.

Conform monografiei ESCOP (2003), frunzele de strugurii-ursului au, ca indicație terapeutică, infecțiile necomplicate ale tractului urinar inferior, cum ar fi cistita, uretrita, când tratamentul cu antibiotice nu este considerat esențial. Este recomandată infuzia din frunze uscate, corespunzător la 400 – 800 mg de arbutină pe zi, divizată în 2 până la 3 prize. Tratamentul poate fi continuat până la dispariția simptomelor (maximum 2 săptămâni). Dacă simptomele se agravează în prima săptămână de tratament, trebuie solicitat sfatul medicului. Pacienții trebuie să consume multe lichide în timpul tratamentului; alcalinizarea urinei poate fi benefică.

Studiile in vitro au raportat că extractul din frunze de strugurii-ursului prezintă activitate antimicrobiană față de o varietate de microorganisme, inclusiv împotriva Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Mycobacterium smegmatis, Shigella sonnei și Shigella flexneri [8].

Activitatea antimicrobiană este legată de capacitatea extractului apos din frunze de Arctostaphylos uva-ursi de a crește agregarea bacteriilor Gram-negative, în principal cauzată de hidrofobicitatea crescută a suprafeței lor celulare.

Alte studii au raportat activitatea antimicrobiană a unui extract etanolic din părțile aeriene de Arctostaphylos uva-ursi, care a fost testat in vitro împotriva E. coli, Proteus vulgaris, Streptococcus faecalis și Enterobacter aerogenes. Extractul etanolic a prezentat activitate antimicrobiană împotriva tuturor microorganismele testate. Activitatea inhibitoare a fost comparată cu activitatea antimicrobiană a streptomicinei. Cea mai intensă activitate găsită în experiment a fost de aproximativ 1/500 din activitatea streptomicinei, împotriva E. coli.

S-a constatat că activitatea antimicrobiană a arbutinei față de bacteriile implicate în infecțiile tractului urinar depinde direct de activitatea β-glucozidazei agentului infecțios. Concentrația minimă inhibitorie a arbutinei a fost raportată a fi 0,4 – 0,8%, în funcție de microorganism [9].

Studiile au arătat că tabletele conținând 472,5 mg de extract uscat din frunze uscate de strugurii-ursului, corespunzător la 105 mg de arbutină, după administrare orală, au o biodisponibilitate cuprinsă între 67,3 și 70,3%, pentru principala componentă bioactivă, arbutina [10]. Arbutina este absorbită din intestin prin transportorii de glucoză, fapt dovedit prin evaluarea concentrațiilor urinare ale metaboliților arbutinei.

S-a afirmat că Uva ursi necesită un pH alcalin în urină pentru a facilita degradarea arbutinei (hidrochinonă glucozidă) în hidrochinonă liberă și pentru a exercita efecte antibacteriene, ceea ce a dus la recomandarea de asociere a acesteia cu 6 – 8 g de bicarbonat de sodiu sau cu o dietă bogată în legume.

Hidrochinona este principalul agent care imprimă acțiunea antimicrobiană asupra unui spectru larg de patogeni implicați în patologia infecțioasă a tractului urinar (Escherichia coli, Proteus vulgaris, Acinetobacter baumanii, Staphylcoccus aureus, Enterococcus fecalis etc.).

După ingestia preparatelor obținute din produsul vegetal, glicozidele hidrochinonei și ale derivaților săi sunt hidrolizate sub acțiunea florei intestinale. Studiile mai noi consideră că acțiunea frunzelor de Arctostaphylos uva-ursi împotriva infecțiilor urinare este rezultatul acțiunii hidrochinonei libere la nivel urinar, obținută prin clivajul conjugaților săi sub influența enzimelor bacteriene, β-glicozidaza. Hidrochinon – conjugații pot să se fixeze pe anumite proteine membranare bacteriene, fiind preluați apoi și supuși acțiunii enzimelor microbiene.

Frunzele de strugurii-ursului conțin, de asemenea, corilagin, care reduce semnificativ MIC-urile unor antibiotice, sugerând că extractele de frunze pot avea proprietăți antibacteriene suplimentare față de arbutina izolată [11].

Preparatele din Uvae ursi folium sunt recomandate în infecții ușoare acute sau recurente ale tractului urinar inferior (cistite, uretrite), fie sub formă de produse monocomponente, fie în asociere cu alte produse vegetale de uz urologic, precum: Equiseti herba, Myrtilli herba, Matricariae flos, Sambuci flos, Solidaginis herba, Thymi herba, Orthosiphonis folium, Solidaginis virgaureae herba, Graminis rhizoma.

Vaccinium vitis-idaea L. este un arbust veșnic verde din familia Ericaceae, cunoscut sub denumirea populară de merișor sau coacăz de munte. Este răspândit în toată emisfera nordică și este frecvent întâlnit la noi, în lanțul carpatin.

Frunzele de Vaccinium vitis-idaea L. sunt folosite în mod tradițional în țările asiatice și europene ca soluție naturală pentru infecțiile tractului urinar, afecțiuni gastrointestinale, boli neurodegenerative și tulburări inflamatorii asociate.

Produsul vegetal Vitis idaea folium este considerat un înlocuitor pentru Uvae ursi folium, a cărei recoltare este interzisă în România, fiind specie pe cale de dispariție.

Frunzele de merișor conțin: derivați ai hidrochinonei – arbutozida, compusul majoritar (5 – 8%) și derivații ei, metil-arbutozida, cafeoil-arbutozida și pirozida; flavan-3-oli (catehina, epicatehina); O-glicozide flavonice (derivați ai cvercetolului și kemferolului); triterpene; iridoide (monotropeină); carbohidrați; ceară [12].

Acțiunile farmacologice și mecanismele de acțiune sunt identice cu cele menționate pentru Uvae ursi folium, dar de intensitate mai mică. Preparatele din frunze de merișor sunt mai bine tolerate gastric, datorită conținutului mai redus de taninuri. Se administrează extracte standardizate în doze zilnice echivalente la 200 – 840 mg de derivați de hidrochinonă exprimați în arbutozidă, divizate în 2 – 4 doze [13].

Concluzii

Plantele medicinale sunt o sursă promițătoare de compuși care exercită activitate antibacteriană împotriva bacteriei Escherichia coli uropatogene. Înțelegerea mecanismelor prin care produsele vegetale influențează dezvoltarea tulpinilor bacteriene uropatogene contribuie la dezvoltarea unor abordări terapeutice fiabile și eficiente, bazate pe plante. Sunt necesare mai multe investigații pentru a înțelege pe deplin modul în care aceste plante pot trata sau preveni infecțiile urinare, cauzate de bacteriile uropatogene și în special de Escherichia coli.

Pentru ABONAMENTE și CREDITE DE SPECIALITATE click AICI!

Referințe bibliografice:

Flores-Mireles AL, Walker JN, Caparon M, Hultgren SJ. Urinary tract infections: Epidemiology, mechanisms of infection and treatment options. Nat Rev Microbiol. 2015; 13:269–84;
Terlizzi ME, Gribaudo G, Maffei ME. UroPathogenic Escherichia coli (UPEC) infections: Virulence factors, bladder responses, antibiotic, and non-antibiotic antimicrobial strategies. Front Microbiol. 2017; 8:1566;
Kot B. Antibiotic resistance among uropathogenic Escherichia coli. Pol J Microbiol. 2019; 68:403–15;
Guay DR. Cranberry and urinary tract infections. Drugs. 2009; 69:775–807.
Fu Z, Liska D, Talan D, Chung M. Cranberry reduces the risk of urinary tract infection recurrence in otherwise healthy women: A systematic review and meta-analysis. J Nutr. 2017; 147:2282–8;
Howell AB, Botto H, Combescure C, Blanc-Potard AB, Gausa L, Matsumoto T, et al. Dosage effect on uropathogenic Escherichia coli anti-adhesion activity in urine following consumption of cranberry powder standardized for proanthocyanidin content: A multicentric randomized double blind study. BMC Infect Dis. 2010; 10:94;
Reid G (2002). The role of cranberry and probiotics in intestinal and urogenital tract health. Critical reviews in food science and nutrition, 42 (3 Suppl), 293–300;
Moskalenko S (1986). Preliminary screening of far-Eastern ethnomedical plants for antibacterial activity. J Ethnopharm. 15: 231–259;
Jahodar L, Jilek P, Pakova M, Dvorakova V (1985) Antimicrobial effect of arbutin and an extract of the leaves of Arctostaphylos uva-ursi in vitro. Ceskoslov Farm. 34:1, 74–78;
Schindler GI, Patzak U, Brinkhaus B, von Niecieck A, Wittig J, Krähmer N, Glöckl I, Veit M. Urinary excretion and metabolism of arbutin after oral administration of Arctostaphylos uvae ursi extract as film-coated tablets and aqueous solution in healthy humansJ Clin Pharmacol (2002 Aug);
Shimizu MI, Shiota S, Mizushima T, Ito H, Hatano T, Yoshida T, Tsuchiya T, Marked potentiation of activity of beta-lactams against methicillin-resistant Staphylococcus aureus by corilaginAntimicrob Agents Chemother (2001 Nov);
Radulovi N, Blagojevi P, Pali R (2010). Comparative study of the leaf volatiles of Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. and Vaccinium vitis-idaea (Ericaceae). Molecules, 15(9): 6168–6185;
Stănescu U, Hancianu M, Gîrd CE, Farmacognozie, Ed. Polirom, 2020.