¿Cuál es el uso de D Mannose polvo?

Lamanosa es un diastereómero de glucosa en la posición C-2, con la fórmula molecular C − H − − O −. Existe principalmente en la forma del isómero − de sabor dulce (67%) o del isómero − de sabor amargo (33%) del azúcar piranosa [1-2]. La manosa está ampliamente distribuida en los fluidos corporales y tejidos, como los nervios, la piel, los testículos, la retina, el hígado y los intestinos. La concentración de manosa libre en el plasma de los mamíferos es de 50-100 μmol/L [3], que es sólo 1/50 de la concentración de glucosa en sangre. La manosa se transporta principalmente a las células de los mamíferos a través de transportadores de hexosa, específicamente transportadores de glucosa, ubicados en la membrana celular, a través de difusión facilitada. Dentro de las células, la manosa es fosforilpor la hexoquinasa para formar 6-fosfato de manosa, que puede ser metabolizpor la isomerasa de mannosepfosfato (MPI) o entrar en n-glicosilación a través de la acción de la fosfomanosa mutasa.

En los últimos años, los diversos efectos reguladores del polvo de manitol han atraído gradualmente la atención de los estudiosos. Entre ellas, la proteína FimH es una fimbriae tipo I adhersina en Escherichia coli, y el manitol puede inhibir la colonización de microorganismos patógenos al unirse a él [4]. Los investigadores han utilizado estas características para desarrollar fármacos que se unen altamente a la proteína FimH para el tratamiento de infecciones urinarias [5]. Además, los investigadores han combinado la manosa con la quimioterapia convencional para mejorar la eficacia terapéutica al aprovechar su efecto inhibitsobre el metabolismo de la glucosa de las células tumorales [6]. Además, la manosa puede suprimir las respuestas inflamatorias mediante la regulación de las células inmundel huésped y la microbiota intestinal [7]. Dadas las funciones reguladoras multifacéticas de la manosa, esta revisión resume los últimos avances en la investigación médica de la manosa y destaca su potencial para aplicaciones clínicas.

1. Actividad antimicrobiana

Las infecciones del tracto urin(ITU) son las infecciones bacterianas más comunes en las mujeres, con tasas de incidencia que aumentan después de la menopau[8]. Aproximadamente del 20% al 30% de las infecciones urinfemeninas recurren. Las IVU recurrentes (rUTIs) se definen como al menos tres IVU dentro de los 12 meses o al menos dos episodios dentro de los seis meses. Las uti son una de las causas más comunes de uso de antibióticos en todo el mundo, y el creciente problema de la resistencia a los antibióticos subraya la importancia de identificar alternativas no antibiópara la prevención y el tratamiento de las uti [9]. Las últimas directrices de la asociación europea de urología recomiendan enfoques no antimicrobianos para prevenir las infecciones del tracto urin. En respuesta, Scribano et al. [10] propuuna "dieta de Escherichia coli uropatógena (UPEC)", que incluye manosa y otros compuestos naturales, que han demostrado ser un método clínico seguro y eficaz para prevenir la recurrde la UTI, al tiempo que limita los efectos adversos del uso de antibióticos a largo plazo.

Muchos estudios han demostrado que el polvo de manitol puede mejorar significativamente los síntomas característicos de las infecciones del tracto urin[11-12]. La mayoría de las ITU son causadas por UPEC [13]. UPEC se adhia a la superficie de la vejiga mediante la Unión de la proteína FimH en sus fimbriae a manitol [4]. UPEC luego prolimás, lo que conduce a un brote de UTI. Spalding et al. [5] utilizaron la característica de que la proteína FimH puede unirse a la manosa para modificar la manosa en glucósido de manosa, que tiene una afinpara la proteína FimH que es 100.000 veces mayor que la de la manosa. En comparación con los ratones control, la administración oral de glucósido de manitol redujo significativamente la cantidad de UPEC en los intestinos y la vejiga de los ratones.

Además, los investigadores han utilizado las propiedades de Unión de la manosa con UPEC para desarrollar fármacos citotóxicos dirigidos contra UPEC. La polietileneimina (ipe) es un compuesto altamente citotóxico. Liu et al. [14] modificaron ipe con manosa, y los resultados mostraron que la tasa bactericida de las partículas de copolímero de polietileneimina modificadas con mannitol con una relación de masa de 100:36 ipe con manitol alcanzó el 100%, mientras que la tasa bactericida fue de sólo el 10% con una relación de masa de 100:0. Cuando se usaron partículas de copolímero PEI modificadas con mannitol y PEI para tratar las células HeLa de cáncer cervical, los resultados indicaron que las primeras causaron menos daño a las células HeLa. Esto sugiere que las partículas de copolímero PEI modificadas con mannitol exhiuna mayor selectividad hacia Escherichia coli y una menor citotoxicidad hacia las células.

Por lo tanto, al aprovechar la capacidad de manitol para unirse a la proteína FimH, varios medicamentos pueden ser desarrollados para atacar UPEC, haciendo que se desprende de la superficie de la vejiga o morir directamente. Mediante el desarrollo de terapias no antibióeficaces y seguras dirigidas a los mecanismos patógenos de la UPEC, se prevé que el uso de antibióticos puede ser reemplazado o reducido, reduciendo así la aparición de UPEC resistentes a los antibióticos.

2 efectos antitumorales

2.1 la manosa inhiel crecimiento tumoral

Los estudios existentes han identificado varios cambios metabólicos en las células tumorales, incluyendo una mayor captación de glucosa, una alteración metabólica típica observada en muchos tumores, conocida como el efecto Warburg [15-16]. Esta característica metabólica revela la vulnerabilidad de las células tumorales. Apunapuna esta característica metabólica, González et al. [6] encontraron que después de tratar las células tumorales con manosa, se acumula en las células tumtumen forma de 6-fosfato de manosa, inhibide la hexoquinasa y la fosfofructoquinasa, por lo tanto inhibide la glucólisis y la supresión del crecimiento celular. En comparación con otras hexosis como galactosa, fructosa, focus y glucosa, la manosa es más eficaz en la inhibición del crecimiento de células tumorales. Además, los investigadores confirmaron que las células tumorales#39; La respuesta a la manosa depende de sus niveles de MPI. Las células con bajos niveles de MPI son sensibles a la manosa, mientras que aquellas con altos niveles exhiresistencia. Las concentraciones de MPI también varían significativamente entre diferentes pacientes y tipos de tumores, lo que indica que las concentraciones de MPI pueden servir como biomarcador para guiar la administración exitosa de mannose. Es importante destacar que las dosis orales de manosa en concentraciones efectivas no tienen un impacto significativo en el peso o la salud de los animales [6].

Además, Yao et al. [17] exploraron por primera vez la relación entre el MPI y la infiltración inmun, la expresión génica y las características clínicas en el carcinoma de células escamde de cabeza y cuello mediante análisis bioinformático. Los resultados mostraron que los pacientes con una expresión MPI más baja tuvieron tasas de supervivencia más altas, y el aumento de la expresión MPI fue una respuesta al daño en el ADN. La manosa puede inhibir sinérgicamente el carcinoma de células escamosas oral al interactuar con los inhibidores de la cinasa mutada de ataxitelangiectasia, las células T CD8+ y las células inhibidoras derivadas de la médula ósea. Por lo tanto, el manitol puede apuntar a las vulnerabilidades metabólicas de las células tumorales para inhibir eficazmente su crecimiento, por lo que es una opción terapéutica simple y segura prometepara varios tipos de tumores.

2.2 la manosa aumenta la eficacia de la radioterapia y la quimioterapia

Las células tumorales interactúan con otras células como fibrobla, células endotelivasculares y células inmunes, formando un ambiente extracelular único conocido como el microambiente tumoral (TME) [18]. Los tumores pueden regular la inmunosupresión en la TME a través de inmunomoduladores como las células T reguladoras (Treg), los macrófagos asociados al tumor (TAM), el factor de crecimiento de transformación β (TGF-β) y proteínas solubles como la interleucina (IL)-10, formando una sólida red de inmunosupresión. Esto conduce al escape inmune del tumor, limitando la infiltración y la función del linfocito T. Adicionalmente, el ambiente físico, como la excesiva producción de ácido lácpor las células tumorales causando la acidide TME, no solo promueve la transformación de macrófagos de fenom1 pro-inflamatorio a fenom2 anti-inflamatorio, impulsando la progresión tumoral y la metástasis [19], sino que también se convierte en uno de los factores que afectan la eficacia de los fármacos quimioterapéuticos [20]. Además, uno de los principales inconvenientes de la terapia tumoral tradicional es la falta de selectividad, lo que requiere el desarrollo de sistemas de administración de fármacos dirigidos para lograr la destrucción selectiva de las células tumorales [21].

En términos de la regulación del microambiente tumoral ácido, ya que la manosa puede interferir con el metabolismo de la glucosa en las células tumorales, algunos investigadores han especulado que puede debilitar la resistencia a los medicamentos causada por la aciditme resultante de la glucólisis de células tumorales. Los resultados confirmaron que cuando el manitol se combincon cisplatino o doxorrubicina para tratar tumores de ratón, la eficacia fue superior a la de la quimioterapia sola [6]. En términos de regular el microambiente inmunitario del tumor, Zhang et al. [22] encontraron que el manitol podría mejorar significativamente la eficacia del cáncer de mama al degradar el ligando 1 de muerte celular programada (PD-L1). El mecanismo es que la degradación de la PD-L1 mediada por manosa promueve la activación de las células T y la destrucción de las células tumorales. La combinación de manosa y terapia de bloqueo con proteína de muerte celular programada 1 (PD-1) inhisignificativamente el crecimiento tumoral y prolonga la vida útil de los ratones con tumores. Además, la degradación de PD-L1 indupor manosa conduce a la inestabilidad del ARN mensajero asociado con los genes de reparación de daños en el ADN, lo que aumenta las células de cáncer de mama#39; Sensibilidad a la radioterapia ionizante y aumentar la eficacia de la radioterapia en ratones con cáncer de mama. Así, la manosa puede regular el microambiente tumoral (TME) a través de múltiples mecanismos para mejorar la eficacia de la quimioterapia y la radioterapia.

Además de los mecanismos antes mencionados, la manosa también puede aumentar los efectos citotóxicos dirigidos de los fármacos de quimioterapia en las células tumorales. El receptor de manosa CD206 es una proteína transmembrana de tipo I que se expresa principalmente en células inmunes (macrófagos y células dendríticas) y linfocitos, y también se sobreexpresa en la superficie de muchas células tumorales malignas [23].

La modificación de la superficie de los nanoportadores con manosa mejora su absorción celular específica a través de la Unión con receptores específicos y sistemas de nanomedicina, por lo tanto la entrega selectiva de fármacos. La manosa es prometedora para dirigir los medicamentos contra el cáncer a las células con expresión del receptor regulada hacia arriba [21]. El metotrexato (MTX) se usó inicialmente para tratar la leucemia aguda [24]. Fan et al. [25] sintetiznanopartículas libres de portadores compuestas de MTX y manosa, con manosa vinculada a MTX a través de un enlace de éster. Cuando estas nanopartículas entran en los lisosomas a través de endocitosis, el enlace éster entre el MTX y el manitol se hidroliza, liberando MTX para destruir las células tumorales. Sheikhzadeh et al. [26] usaron nanopartículas de poli (ácido lácco-glicólico) modificadas con mannitol en un modelo de ratón de cáncer de mama, induciendo con éxito la inmunidad antitumoral, alterando el microambiente inmunosupresdel microambiente tumoral (TME) e inhibieficazmente el crecimiento del cáncer de mama.

En resumen, la manosa puede inhibir el metabolismo de la glucosa de las células tumorales y suprimir el crecimiento de células tumorales. Además, cuando se combina con radioterapia y quimioterapia, mejora la selectividad y la citotoxicidad de los fármacos hacia las células cancerosas, logrando la destrucción dirigida eficaz de los tumores al tiempo que protege la seguridad de las células del tejido huésped.

3 efectos inmunomoduladores

La glucosa juega un papel central en la producción de energía, almacenamiento y regulación dentro de las células. La manosa es un isómero de glucosa C-2, presente naturalmente en muchas plantas y frutas, particularmente arándanos. Sin embargo, la concentración sanguínea fisiológica de la manosa es sólo una quincuagésima parte de la de la glucosa, y no ha recibido una atención generalizada [27]. Sin embargo, estudios recientes han demostrado que en algunas enfermedades inflamatorias, un fenómeno similar al efecto Warburg observado en los tumores, caracterizado por un aumento significativo de la glucólisis, puede ocurrir. Esta característica metabólica es prometecomo un objetivo para mannose's efectos inmunoreguladores [28].

La aplicación de la manosa en las enfermedades autoinmunes y las condiciones inflamatorias también ha ganado gradualmente la atención. Estudios han demostrado que en modelos de diabetes autoinmune e inflamación de las vías respiratorias, la administración oral de manosa puede promover la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) mediante el aumento de la oxidde ácidos grasos, activtgf -β e inducir células T CD4+ para producir células T reguladoras (Treg), inhibiendo así las respuestas inmunpatológicas [29]. Esta conclusión fue validada en un modelo experimentalde encefalomielitis autoinmune (EAE). Hwang et al. [30] encontraron que el manitol oral puede retrasar la aparición de EAE y reducir la gravedad dela enfermedad al inducir la diferenciación de células Treg, previniendo la recidiva de EAE. Liu et al. [31] también encontraron que el manitol puede promover el volumen óseo cortical y la microarquitectura trabecular en ratones ovariectomimediante la inducde la proliferación de células Treg y la remodelde la microbiota intestinal, al tiempo que inhila la expresión de citocinas relacionadas con osteoclasten la médula ósea, aliviasí la pérdida ósea inducida por la deficiencia de estrógeno. Por lo tanto, el manitol puede suprimir el cuerpo#39;s respuesta inflamatoria induciendo células Treg e inhibiendo células T efectoras.

La manosa también puede regular la expresión del factor inflamil-1 β mediante la inhibición de su expresión, lo que suprime la activación macrófagos indupor lipopolisacárido (LPS) e inhila la progresión de la colitis en ratones inducida por glucuronato de sodio. Su mecanismo consiste en la acumulación de 6-fosfogalactosa intrac, que inhila la activación del factor inducible por hipoxia (HIF) IV-1α, reduciendo la expresión de IL-1β inducida por LPS. Lin et al. [33] encontraron que la activación autofágica, retrasla la degeneración de condrocitos de rata indupor IL-1 − e inhila la progresión dela osteoartritis indupor yodo sódico. Zhou et al. [34] también confirmaron que la manosa puede inhibir la ferroptosis de condrocitos indupor IL-1β de una manera dependiente de HIF-2α, aliviasí la progresión de la osteoartritis.

Además de sus efectos reguladores directos sobre las células inmunitarias, Guo et al. [35] encontraron que las células madre del ligamento periodontal humano (hPDLSC) pretratadas con manitol pueden inhibir la proliferación de células T y promover la diferenciación de células T hacia las células Treg al suprimir la expresión de la IL-6 en hPDLSC. En resumen, con base en sus múltiples efectos reguladores sobre las células inmunes, manosa es una promesa como una estrategia terapéutica adyuvsegura, simple y eficaz para las enfermedades autoinmunes y condiciones inflamatorias.

4 conclusiones y perspectivas

La manosa posee múltiples efectos biológicos, incluyendo interferir con la colonización de patógenos, inhibide las vías del metabolismo de la glucosa, y la mediación del receptor de manosa mediada por fagocitosis. Estas características han sido utilizadas para desarrollar varios fármacos que ejercen de forma segura y eficaz efectos antibacterianos, antitumorales e inmunomoduladores. Aunque la manosa muestra un gran potencial para su aplicación en diversas enfermedades, aún está por investigarse si puede prevenir o tratar eficazmente la enfermedad periodontal, la caries dental y las enfermedades autoinmunde de la mucosa oral a través de sus funciones antibacterianas e inmunomoduladoras. En el futuro, se espera que al obtener una comprensión más profunda de los mecanismos de acción de la manosa, pueda desempeñar un papel más activo e importante en el tratamiento clínico.

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