UTI 용 크랜베리 추출물에 관한 연구

요로 감염 (영어:비뇨기관infection, UTI)은 비뇨기계의 흔한 감염성 질환이다.세균의 식민지화가 그 주요특징이다.세계적으로 매년 약 1억 5 천만 명이 요로 감염에 걸린다 [1].2007년 미국에서만 약 105만 명이 UTI 증상으로 병원을 찾았으며 [2], 국내 보고에 따르면 중국의 요로감염 유병률은 0.9% [3] 이며, 특히 20대 젊은이와 85세 이상 노인에서 요로감염이 심각하다고 한다.여성의 UTIs 발생률은 남성보다 훨씬 높으며, 약 10%의 여성이 1년에 평균 1회의 요로감염을 경험하고 있습니다.요로 감염의 최대 85% 가 비뇨병원성 대장균 (UPEC)에 의해 발생한다.항생제의 적용은 UTIs (fluoroquinolones, aminoglycosides 및 carbapenems 등)의 예방 및 치료를위한 gold standard입니다.그러나 환자는 재발률이 높고 세균에 대한 저항성이 있어 감염환자의 경제적 부담을 크게 증가시킬 수 있다 [4-6].

최근 자연요법이 질병 예방을 위한 연구 거점으로 부각되면서 학자들은 점차 UTI [7] 치료에서 무항생제 물질의 대체제를 찾거나 항생제 사용을 줄이기 시작했다.중국에서는 수천 년 동안 식물을 질병 치료에 사용해 왔습니다.많은 식물은 세균을 억제하고 요로감염을 치료하는 능력이 있다.그들의 활성 성분과 항균 능력은 다릅니다.현재 요로감염증을 치료할 수 있는 식물에서 플라보노이드, 알칼로이드, 테르펜 등의 생리활성 물질이 많이 발견되고 있다.그들은 보통 열매, 꽃, 줄기, 잎 그리고 식물의 다른 부분에서 발견됩니다.작은 과일인 크랜베리도이 중 하나 [8].

크랜베리의 특성 1

크랜베리 (Vaccinium macrocarpon), also known as cranberries, are small, bright red round fruits that grow 에shrubs. They are about 1 cm 에서diameter, slightly sweet그리고sour, 그리고grow 에서acidic swamps 그리고sandy soil 에서이temperate 을frigid zones 의이Northern Hemisphere. They are currently mainly cultivated 에서이eastern 그리고northeastern United States 그리고most 의Canada[9]. Cranberries are mainly found 에서이wild 에서China, mainly distributed 에서이Greater Khingan Range region. In 2015, large-scale artificial cultivati에began in Fuyuan City, Heilongjiang Province[10]. Cranberries are popular 을그들의high water content, 낮은calories, high fiber 그리고many minerals. 한large number 의plant compounds 와biological activity, such as flavonoids, can be extracted, 그리고it has been confirmed that they have various 효과에인간health. The antioxidant properties 의these extracts make them effective in preventing cardiovascular disease, delaying aging, 그리고even fighting tumors [11]. Studies have also found that 크 랜 베리's의 생리활성성분은 항균성이 있어 비뇨기계통의 세균침입을 막음으로써 UTIs를 효과적으로 예방할수 있다 [12].크랜베리 관련 추출물이 함유된 헬스케어 제품이 시중에 개발됐다.

세계적인 항생제 내성과 요로 감염의 재발률이 증가함에 따라 사람들은 유착 방지 성분에 대한 새로운 치료 전략을 모색하고 평가하고 있습니다.크랜베리의 섭취는 여성의 UTIs 발생과 심각성을 효과적으로 감소시키고 요로 내 병원성 박테리아의 유착을 막는 것으로 나타났다 [13].

2 요로감염의 병태생리

UTIs는 그람 음성균과 그람 양성균, 곰팡이 등 다양한 병원균에 의해 발생한다.병원성 세균이 직접 침입하여 발생하는 UTIs는 복잡하지 않은 UTIs 라고도 한다.흔한 원인균은 Escherichi한coli, Klebsiell한pneumoniae, Staphylococcus saprophyticus, Enterococcus faecium 등 [14];여러 가지 요인에 의해 발생하는 UTIs는 복잡한 UTIs로 알려져 있는데, 보통 카테터 등의 의료 기기 보유, 요로의 이상, 만성 기저 질환 등과 관련이 있으며, 흔한 병원성 세균으로는 대장균, 엔테로코쿠스, 클레브시엘라 폐렴, 칸디다 등이 있다 [15].병리 과정에서 병원체 유착은 UTIs 발달의 핵심 단계로, 숙주에서 병리 반응을 일으키는 유착, 침입 및 식민지화, 독성 인자 방출 등의 세 단계로 대략 나눌 수 있다 [16].

임상적으로 요로 감염은 감염 경로에 따라 상승 감염, 혈변 감염, 직접 감염, 림프관 감염으로 나눌 수 있다.상승감염은 요로감염의 주요 경로이다.분변 병원균은 요도를 통해 상승하여 세균의 털이나 편모의 도움으로 요도를 식민지화하고 방광으로 이동한다.여성의 경우 요도가 짧고 곧으며 항문에 가깝기 때문에 남성보다 발병률이 높다.또한 임신 중 여성의 자궁이 방광을 누르는 것과 같은 비뇨기계의 해부학적 변화와 면역력 저하 및 임신 중 호르몬 수치의 특수한 생리적 변화 또한 women&를 증가시킨다#39; UTIs [17]에 대한 감수성.

3. 크랜베리의 일반적인 요로감염균에 대한 억제효과

크랜베리에는 > 수분 80%, 과당 (포도당과 과당)10%, 안토시아닌, 플라보노이드, 테르펜, 카테킨 등 식물 성분이 들어있다.이들의 항균 효과는 오래 전부터 보고되어 왔다 [18].크랜베리에 있는 안토시아닌/프로안토시아니딘 복합체는 종종 효과적인 유착 방지 화합물이다.In vivo 동물 실험에서 크랜베리 추출물이 요로 감염 예방에 뛰어난 효과를 확인했다.크랜베리가 비뇨병원성 대장균과 요도 상피세포의 유착을 감소시켜 대장균을 약화시키고 [19] 이후 감염을 일으키는 것이 주요 메커니즘이다.그러나 크랜베리의 잠재적 예방 효과를 설명하는 구체적인 생체 내 메커니즘은 아직 규명되지 않았다 [20].

프로안토시아니딘은 크랜베리에서 발견되는 물질이다.응축된 탄닌으로도 알려진 프로안토시아니딘은 크랜베리의 페놀성 화합물 전체 함량의 약 63%~71%를 차지한다.이들은 현재 인체 내 활성산소를 제거하는 데 가장 효과적인 천연 항산화제로 국제적으로 인정받고 있다.다른 베리류나 과일류와는 달리, 이들 식물의 프로안토시아니딘은 모두 b 형의 플라반 결합으로 연결되어 있는데 반해 크랜베리의 프로안토시아니딘은 한형 플라반 결합과 함께 하나 이상의 플라반 3-ols을 포함하고 있다.한형 플라반 결합은 박테리아 섬모의 외인성 렉틴과 경쟁하여 박테리아가 세포 수용체에 결합하는 것을 막을 수 있다.경쟁적 저해에 의해 요로 상피세포에 대한 대장균 필리의 유착을 직접적으로 억제할 수 있다 [7, 21].플라반 3-ol-rich 구조를 가진 프로안토시아니딘이 풍부한 식물의 희소성을 감안할 때, 요로 감염 예방은 크랜베리의 독특한, 부작용 없는 건강 혜택이라고 할 수 있습니다.

또한 약산성 조건에서 아질산은 불균형반응을 거쳐 이산화질소 (NO 2)와 산화질소 (NO)를 형성한다.NO는 생체 내에서 시간 및 용량 의존적인 세균 활성을 나타낸다.그러므로, 크랜베리 또는 그들의proanthocyanidin extracts may promote the conversi에의acidified nitrite 을NO, thereby exerting their 효과의preventing UTIs [7]. Other studies have reported that proanthocyanidinscan also exert an antibacterial 효과by inhibiting the inflammatory cascade reaction, that is, the immune response 을bacterial invasi에[12]. Among these, proanthocyanidin 한is the main biologically active substance that inhibits the growth 의uropathogenicEscherichia콜[22]. In addition 을proanthocyanidins, the catechol, benzoic acid, vanillic acid, etc. also have an in vitro anti-접착effect on uropathogenicEscherichia콜[23].

In addition, the mechanism by which cranberries 막UTIs has not yetbeen fully established, but there are currently several widely accepted hypotheses. One is that their high proanthocyanidins content can change the ability 의UPEC, the main pathogen 의UTIs, to adhere to human uro상피세포(HUC). By changing the P-pili structure 의the bacteri한or binding to the P-pili 의the bacteria, making it difficult to adhere to the cells 의the 비뇨기관그리고bladder, 그리고thus being excreted 와the urine, thereby achieving the prevention and treatment 의UTIs [24]; second, inhibiting the 활동의the flagell한의Escherichia 콜and reducing the overall motility 의the bacteria [25]; third, cranberries have 독성factors that inhibit bacterial invasion [26].

임상연구 결과 4건

4.1 크랜베리가 특정 개체에서 UTIs를 감소시키는 효과

The effect 의cranberries in reducing UTIs has been studied in many specific populations, including women, children and pregnant women. One study showed that among 182 여성who had two or more UTIs in the past year, 후taking 500 mg/day 크 랜 베리을6 months, there was a significant reduction in 비뇨기관infections, and the time to first UTI was delayed compared to the control group [27]. This is consistent with the findings 의Maki etal. [28]. Cranberries are not only effective in women, but also in children. In another study, the proportion 의children with 되풀이 되는비뇨기관감염who took 크 랜 베리capsules was significantly lower than that 의the control group, and there were no side 효과[29].

In a 랜 덤 화통제재판by Wing etal. [30] with 188 pregnant women up to the 16th week 의pregnancy, the efficacy 의크 랜 베리 주스 was compared with that 의a placebo. The results showed that the incidence of symptomatic UTIs was reduced by 41% in the group that took 크 랜 베리주스three times a day. In addition, the Japanese JAID/JSCInfectious Disease Guidelines 2015 Edition – 비뇨기Tract Infections and Male Reproductive Infections states that 폐 경 후women can 막되풀이 되는cystitis by consuming 65% 크 랜 베리juice daily. Similarly, two recent 체계적인reviews have shown that cranberries are one of the effective alternative strategies 을preventing UTIs in adults [31-32]. 크 랜 베리products may be effective 을specific populations and have a low 위험of adverse reactions and do not carry the risk of bacterial resistance associated with antibiotics. However, larger, well-designed trials are needed to make strong recommendations.

4.2 결합 적용

In addition, to enhance the efficacy of cranberries, combinations of cranberries and other natural products with antibacterial properties can be used. Bruyère etal. [33] used a 조합of propolis and cranberries in women with 되풀이 되는cystitis. The results showed that the patients had fewer cystitis attacks and prevented the occurrence of further UTIs by blocking ascending infections. Propolis is a resinous substance collected by honeybees 에서the buds and trunks of plants. It has antibacterial, anti-infective, anti-tumour and immunomodulatory effects[34]. Propolis can enhance the effect of 크 랜 베리anthocyanins on UPECadhesion, motility and biofilm formation, iron ion metabolism and stress response[20]. Montors etal. [35] also confirmed the effectiveness of combined intake of Lactobacillus rhamnosus, cranberries and 비타민Cin preventing recurrent 비뇨기관감염in a preliminary study. Therefore, combined treatment can be an interesting new treatment strategy for preventing recurrent UTIs.

4.3 섭취방식

크랜베리는 주스, 정제, 시럽, 캡슐, 가루와 같은 다양한 조제에 기능한다.크랜베리 추출물의 농도는 다른 조제들 사이에 다양하다.크랜베리로 만든 크랜베리 칵테일은 in vitro 연구에서 240 mL의 크랜베리 칵테일에 80%의 대장균이 부착되는 것을 막아주는 것으로 나타났으며 [36]이 효과는 섭취 후 10시간 동안 지속된다.치료를 위한 주스로 섭취할 경우, 일부 연구에 따르면 크랜베리 주스 (36 mg의 프로안토시아니딘 함유)를 하루 평균 300 mL를 섭취하면 UTIs를 줄일 수 있다고 한다 [37].그러나 하웰과 동료들은 크랜베리 분말의 형태로 섭취할 경우 요로의 세균 유착을 막기 위해 하루에 72 g의 프로안토시아니딘이 필요하다고 믿고 있다 [38].따라서 다양한 섭취 방법에 대한 크랜베리의 최적 농도와 복용량은 실제로 확인할 필요가 있다 [39].

항생제와 비교한 임상적 증거 4.4

항생제의 장기 사용은 여성, 어린이, 임산부를 포함한 많은 특정 인구를 대상으로 연구되어 왔다.한 연구에 따르면 지난 1년간 2개 이상의 UTIs를 섭취한 182명의 여성 중, 500 mg/d를 6개월 동안 크랜베리를 섭취한 경우 대조군에 비해 요로 감염의 발생이 유의하게 감소하였으며, 첫 UTI는 나중에 발생하였다 [27].이는 마키 등의 연구결과 [28]와 일치한다.크랜베리는 여성뿐 아니라 어린이에게도 효과가 있다.또 다른 연구에서는 크랜베리 캡슐을 복용한 요로 감염이 재발된 아이들의 비율이 대조군에 비해 현저히 낮았으며 [29] 부작용도 없었다.

윙 등 [30]이 임신 16주까지 188명의 임산부를 대상으로 무작위 대조한 실험에서 크랜베리 주스의 효능과 플라시보 효과를 비교했다.그 결과 크랜베리 주스를 하루 3회 복용한 그룹에서 증상성 UTIs 발생률이 41% 감소한 것으로 나타났다.또한 일본 제이드/JSC감염치료지침 2015년판-요로감염 및 남성생식기감염 에서는 폐경 후 여성이 65% 크랜베리 주스를 매일 섭취하면 요로감염이 내성을 발현하는 것을 막을 수 있다고 한다.최근의 치료 방법은 무항생제 예방이나 사용을 선호하는 경향이 있다.크랜베리는 유용한 대안이며, 그 사용은 저항을 발생시키지 않는다.두 연구에서 크랜베리 추출물과 저용량 항생제의 효능을 비교했다.

In a double-blind randomized 재판comparing the use of 크 랜 베리capsules with trimethoprim-sulfamethoxazole, antibiotic prophylaxis was more effective in reducing the risk of recurrent UTIs, but at the cost of increasing antibiotic resistance [40]. This is also a common problem with the 임상application of antibiotics for the treatment of UTIs. Meanwhile, McMurdo etal. [41] compared the therapeutic effects of cranberry capsules and the antibiotic trimethoprim in reducing recurrent UTIs, and the results showed that the efficacy of the two was almost the same. In addition, probiotics, estrogens, D-mannose, etc. can also be used as alternatives to antibiotics for the prevention of UTIs [42].

5 결론

항균소의 사용은 UTIs의 예방과 치료를 위한 중요한 조치로 남아있습니다.그러나 항균소가 널리 보급됨에 따라 세균의 저항력이 현저히 높아졌습니다.이 단계에서 임상 시험은 점진적으로 무항생제 치료 옵션을 추구하고 있습니다.다양한 페놀성 물질을 함유하고 있는 크랜베리는 UTIs 예방 및 부작용 증상 완화를 위해 널리 권장되고 있다.기존 임상 시험은 UTIs의 항생제 치료의 대안으로 크랜베리 제품의 사용을 지지한다.그러나 크랜베리의 효과는 개인 및/또는 사례에 따라 달라진다고 여전히 믿고 있습니다.또한, 크랜베리 &의 메커니즘#39;의 유착 방지 활성은 아직 완전히 해명되지 않았으며, 다른 메커니즘도 관련될 수 있으며, 특히 크랜베리 &의 구체적인 효능은 여전히 더 연구되어야 합니다#39;s 단일 추출물.

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