Quelle est l’utilisation de la poudre de Mannose D?

Mannoseest un diastéréomère de glucose à la position C-2, avec la formule moléculaire C encontramos H 10 ₂O encontramos. Il existe principalement sous la forme de l’isomère α au goût sucré (67%) ou de l’isomère β au goût amer (33%) du sucre pyranose [1-2]. La Mannose est largement répandue dans les liquides et les tissus corporels, tels que les nerfs, la peau, les testicules, la rétine, le foie et les intestins. La concentration de mannose libre dans le plasma des mammifères est de 50 à 100 μmol/L [3], ce qui ne représente que 1/50 de la concentration de glucose dans le sang. Le Mannose est principalement transporté dans les cellules de mammifères par l’intermédiaire de transporteurs d’hexose, plus précisément de transporteurs de glucose, situés sur la membrane cellulaire, par diffusion facilitée. Dans les cellules, la mannose est phosphorylée par l’hexokinase pour former la mannose 6-phosphate, qui peut être métabolisée par l’isomérase de mannosephosphate (MPI) ou entrer dans la N-glycosylation par l’action de la mutase de phosphomannose.

Ces dernières années, les divers effets réglementaires de la poudre de mannitol ont progressivement attiré l’attention des chercheurs. Parmi eux, la protéine FimH est une adhesine de fimbriae de type I chez Escherichia coli, et le mannitol peut inhiber la colonisation de micro-organismes pathogènes en s’y liant [4]. Les chercheurs ont utilisé ces caractéristiques pour développer des médicaments qui se lient fortement à la protéine FimH pour le traitement des infections des voies urinaires [5]. En outre, les chercheurs ont combiné mannose avec la chimiothérapie conventionnelle pour améliorer l’efficacité thérapeutique en exploitant son effet inhibiteur sur le métabolisme du glucose des cellules tumorales [6]. En outre, mannose peut supprimer les réponses inflammatoires en régulant les cellules immunitaires de l’hôte et le microbiote intestinal [7]. Compte tenu des rôles réglementaires multiples de la mannose, cette revue résume les dernières avancées dans la recherche médicale de la mannose et met en évidence son potentiel pour des applications cliniques.

1. Activité antimicrobienne

Les infections des voies urinaires (ivu) sont les infections bactériennes les plus courantes chez les femmes, avec des taux d’incidence qui augmentent après la ménopause [8]. Environ 20 à 30% des infections urinaires féminines se reproduisent. Les uti récurrentes (uti) sont définies comme étant au moins trois uti dans les 12 mois ou au moins deux épisodes dans les six mois. Les infections urinaires sont l’une des causes les plus courantes d’utilisation d’antibiotiques dans le monde, et le problème croissant de la résistance aux antibiotiques souligne l’importance d’identifier des alternatives non antibiotiques pour la prévention et le traitement des infections urinaires [9]. Les dernières lignes directrices de l’association européenne d’urologie recommandent des approches non antimicrobiennes pour prévenir les infections des voies urinaires. En réponse, Scribano et al. [10] ont proposé un «régime uropathogène Escherichia coli (UPEC)», incluant le mannose et d’autres composés naturels, qui se sont avérés être une méthode clinique sûre et efficace pour prévenir la réapparition d’infections urinaires tout en limitant les effets indésirables de l’utilisation à long terme d’antibiotiques.

De nombreuses études ont montré que la poudre de mannitol peut considérablement améliorer les symptômes caractéristiques des infections des voies urinaires [11-12]. La plupart des uti sont causées par l’upec [13]. L’upec adhère à la surface de la vessie en liant la protéine FimH sur ses fimbriae au mannitol [4]. Les UPEC se multiplient ensuite, conduisant à une épidémie d’infection urinaire. Spalding et al. [5] ont utilisé la caractéristique que la protéine FimH peut se lier au mannose pour modifier le mannose en glycoside de mannose, qui a une affinité pour la protéine FimH qui est 100 000 fois plus élevée que celle du mannose. En comparaison avec les souris témoins, l’administration orale de glycoside de mannitol a réduit considérablement la quantité d’upec dans les intestins et la vessie des souris.

En outre, les chercheurs ont utilisé les propriétés de liaison de mannose avec l’upec pour développer des médicaments cytotoxiques ciblés contre l’upec. La polyéthylèneimine (PEI) est un composé hautement cytotoxique. Liu et al. [14] ont modifié l’î.-p.-é. avec du mannose, et les résultats ont montré que le taux bactéricide des particules de copolymère de polyéthylèneimine modifiées par le mannitol ayant un rapport massique de 100:36 î.-p.-é. / mannitol atteindait 100%, alors que le taux bactéricide n’était que de 10% pour un rapport massique de 100:0. Lorsque des particules de copolymère PEI modifiées au mannitol et PEI ont été utilisées pour traiter les cellules HeLa du cancer du col utérin, les résultats ont indiqué que les premières causaient moins de dommages aux cellules HeLa. Cela suggère que les particules de copolymère de l’î.-p.-é modifiées par le mannitol présentent une sélectivité plus élevée envers Escherichia coli et une cytotoxicité plus faible envers les cellules.

Par conséquent, en tirant profit de la capacité du mannitol à se lier à la protéine FimH, divers médicaments peuvent être développés pour cibler UPEC, les faisant se détacher de la surface de la vessie ou mourir directement. En développant des traitements non antibiotiques efficaces et sûrs ciblant les mécanismes pathogènes de l’upec, on s’attend à ce que l’utilisation des antibiotiques puisse être remplacée ou réduite, réduisant ainsi l’émergence de l’upec résistante aux antibiotiques.

2 effets antitumoraux

2.1 Mannose inhibe la croissance tumorale

Des études existantes ont identifié divers changements métaboliques dans les cellules tumorales, y compris l’absorption accrue de glucose, une altération métabolique typique observée dans de nombreuses tumeurs, connu sous le nom l’effet Warburg [15-16]. Cette caractéristique métabolique révèle la vulnérabilité des cellules tumorales. En citant cette caractéristique métabolique, Gonzalez et al. [6] ont constaté qu’après avoir traité des cellules tumorales avec de la mannose, elle s’accumule dans les cellules tumorales sous la forme de 6-phosphate de mannose, ce qui inhibe l’hexokinase et la phosphofructokinase, ce qui inhibe la glycolyse et supprimera la croissance cellulaire. Comparé à d’autres hexoses tels que le galactose, le fructose, le focuse, et le glucose, mannose est plus efficace dans l’inhibition de la croissance des cellules tumorales. En outre, les chercheurs ont confirmé que les cellules tumorales et#39; La réactivité à la mannose dépend de leur niveau de MPI. Les cellules avec de faibles niveaux de MPI sont sensibles à la mannose, tandis que celles avec des niveaux élevés présentent une résistance. Les niveaux de MPI varient également de manière significative entre les différents patients et les types de tumeur, ce qui suggère que les niveaux de MPI peuvent servir de biomarqueur pour guider l’administration réussie de mannose. Il est important de noter que les doses orales de mannose à des concentrations efficaces n’ont aucun impact significatif sur le poids ou la santé des animaux [6].

De plus, Yao et coll. [17] ont d’abord exploré la relation entre le MPI et l’infiltration immunitaire, l’expression génétique et les caractéristiques cliniques du carcinome épidermoïde de la tête et du cou à l’aide d’une analyse bioinformatique. Les résultats ont montré que les patients ayant une expression de MPI plus faible avaient des taux de survie plus élevés, et une expression de MPI accrue était une réponse aux dommages à l’adn. Mannose peut inhiber en synergie le carcinome épidermoïde oral en interagissant avec les inhibiteurs de la kinase mutée ataxie-télangiectasie, les lymphocytes T CD8+ et les cellules inhibiteurs dérivées de la moelle osseuse. Ainsi, le mannitol peut cibler les vulnérabilités métaboliques des cellules tumorales pour inhiber efficacement leur croissance, ce qui en fait une option thérapeutique simple et sûre prometteuse pour différents types de tumeurs.

2.2 Mannose améliore l’efficacité de la radiothérapie et de la chimiothérapie

Les cellules tumorales interagissent avec d’autres cellules telles que les fibroblastes, les cellules endothéliales vasculaires et les cellules immunitaires, formant un environnement extracellulaire unique connu sous le nom de microenvironnement tumoral (omt) [18]. Les tumeurs peuvent réguler la suppression immunitaire dans le TME par des modulateurs immunitaires tels que les lymphocytes T régulateurs (Treg), les macrophages associés aux tumeurs (TAM), le facteur de croissance transformant β (TGF-β), et des protéines solubles comme l’interleukine (IL)-10, formant un réseau de suppression immunitaire solide. Cela conduit à une fuite immunitaire tumorale, limitant l’infiltration et la fonction des lymphocytes T. De plus, l’environnement physique, tel que la production excessive d’acide lactique par les cellules tumorales causant l’acidification des Me, favorise non seulement la transformation des macrophages du phénotype M1 pro-inflammatoire au phénotype M2 anti-inflammatoire, favorisant la progression tumorale et les métastases [19], mais devient également l’un des facteurs affectant l’efficacité des médicaments de chimiothérapie [20]. En outre, l’un des principaux inconvénients de la thérapie tumorale traditionnelle est le manque de sélectivité, ce qui nécessite le développement de systèmes de délivrance de médicaments ciblés pour parvenir à la destruction sélective des cellules tumorales [21].

En termes de régulation du microenvironnement tumoral acide, puisque la mannose peut interférer avec le métabolisme du glucose dans les cellules tumorales, certains chercheurs ont spéculé qu’elle pourrait affaiblir la résistance aux médicaments causée par l’acidification des TME résultant de la glycolyse des cellules tumorales. Les résultats ont confirmé que lorsque le mannitol était combiné avec le cisplatine ou la doxorubicine pour traiter les tumeurs de souris, l’efficacité était supérieure à celle de la chimiothérapie seule [6]. En termes de régulation du microenvironnement immunitaire tumoral, Zhang et al. [22] ont constaté que le mannitol pourrait considérablement améliorer l’efficacité du cancer du sein en dégradant le ligand de mort cellulaire programmée 1 (PD-L1). Le mécanisme est que la dégradation de la PD-L1 à médiation mannée favorise l’activation des lymphocytes T et la destruction des cellules tumorales. La combinaison de mannose et de traitement de blocage de la protéine de mort cellulaire programmée 1 (PD-1) inhibe significativement la croissance tumorale et prolonge la durée de vie des souris tumorales. De plus, la dégradation de la PD-L1 induite par le mannez conduit à l’instabilité de l’arn messager associé aux gènes de réparation des dommages à l’adn, augmentant ainsi les cellules du cancer du sein.#39; Sensibilité à la radiothérapie ionisante et amélioration de l’efficacité de la radiothérapie chez les souris du cancer du sein. Ainsi, mannose peut réguler le microenvironnement tumoral (TME) par de multiples mécanismes pour améliorer l’efficacité de la chimiothérapie et de la radiothérapie.

En plus des mécanismes susmentionnés, mannose peut également améliorer les effets cytotoxiques ciblés des médicaments de chimiothérapie sur les cellules tumorales. Le récepteur de mannose CD206 est une protéine transmembranaire de type I principalement exprimée sur les cellules immunitaires (macrophages et cellules dendritiques) et les lymphocytes, et est également surexpressé à la surface de nombreuses cellules tumorales malignes [23].

La modification de la surface des nanovecteurs avec la mannose améliore leur absorption cellulaire spécifique par la liaison avec des récepteurs spécifiques et des systèmes nanomédicaux, administrant ainsi sélectivement des médicaments. Mannose est prometteur pour cibler des médicaments anticancéreux sur des cellules avec une expression des récepteurs régulée par le haut [21]. Le méthotrexate (MTX) a d’abord été utilisé pour traiter la leucémie aiguë [24]. Fan et al. [25] ont synthétisé des nanoparticules sans support composées de MTX et de mannose, mannose étant relié à MTX par une liaison ester. Lorsque ces nanoparticules pénètrent dans les lysosomes par l’endocytose, la liaison ester entre le MTX et le mannitol s’hydrolyse, libérant le MTX pour tuer les cellules tumorales. Sheikhzadeh et al. [26] ont utilisé des nanoparticules de poly(acide lactico-glycolique) modifiées au mannitol dans un modèle souris de cancer du sein, induisant avec succès l’immunité antitumorale, modifiant le microenvironnement immunosuppresseur du microenvironnement tumoral (omt), et inhibant efficacement la croissance du cancer du sein.

En résumé, mannose peut inhiber le métabolisme du glucose des cellules tumorales et supprimer la croissance des cellules tumorales. En outre, lorsqu’il est combiné à la radiothérapie et à la chimiothérapie, il améliore la sélectivité et la cytotoxicité des médicaments envers les cellules cancéreuses, réalisant la destruction ciblée efficace des tumeurs tout en protégeant la sécurité des cellules du tissu hôte.

3 effets immunomodulateurs

Le Glucose joue un rôle central dans la production, le stockage et la régulation de l’énergie dans les cellules. Mannose est un isomère C-2 du glucose, naturellement présent dans de nombreuses plantes et fruits, en particulier les canneberges. Cependant, la concentration sanguine physiologique de mannose est seulement un cinquantième de celle du glucose, et elle n’a pas reçu l’attention générale [27]. Cependant, des études récentes ont montré que dans certaines maladies inflammatoires, un phénomène similaire à l’effet Warburg observé dans les tumeurs, caractérisé par une augmentation significative de la glycolyse, peut se produire. Cette caractéristique métabolique est prometteuse en tant que cible pour mannose' S effets immuno-régulateurs [28].

L’application de mannose dans les maladies auto-immunes et les conditions inflammatoires a également progressivement attiré l’attention. Des études ont montré que dans les modèles de diabète auto-immune et d’inflammation des voies respiratoires, l’administration orale de mannose peut favoriser la production des espèces réactives de l’oxygène (ROS) en augmentant l’oxydation des acides gras, activant ainsi le TGF-β et induisant les lymphocytes T CD4+ pour produire des lymphocytes T régulateurs (Treg), inhibant ainsi les réponses immunitaires pathologiques [29]. Cette conclusion a également été validée dans un modèle expérimental de l’encéphalomyélite auto-immune (EAE). Hwang et al. [30] ont constaté que le mannitol oral peut retarder l’apparition des EAE et réduire la gravité dela maladie en induisant une différenciation des cellules Treg, empêchant ainsi la récidive des EAE. Liu et al. [31] ont également constaté que le mannitol peut favoriser le volume osseux cortical et la microarchitecture trabéculaire chez les souris ovariectomisées en induisant la prolifération des cellules Treg et en remodelant le microbiote intestinal, tout en inhibant l’expression de cytokines liées à l’ostéoclaste dans la moelle osseuse, ce qui soulage la perte osseuse induite par une carence en œstrogènes. Ainsi, le mannitol peut supprimer le corps et#39; S la réponse inflammatoire par l’induction des cellules Treg et l’inhibition des lymphocytes T effecteurs.

Mannose peut également réguler l’expression du facteur inflammatoire IL-1β en inhibant son expression, supprimant ainsi l’activation des macrophages induite par les lipopolysaccharides (LPS) et en inhibant la progression de la colite chez les souris induite par le glucuronate de sodium. Son mécanisme implique l’accumulation de 6-phosphogalactose intracellulaire, qui inhibe l’activation du facteur inductible de l’hypoxie (HIF) IV-1α, réduisant finalement l’expression d’il-1β induite par LPS. Lin et al. [33] ont constaté que l’activation de l’autophagie retardait la dégénérescence des chondrocytes du rat induite par l’il-1β et inhibait la progression de l’arthrose induite par l’iode de sodium. Zhou et al. [34] ont également confirmé que le mannose peut inhiber la ferroptose chondrocyte induite par l’il-1β d’une manière dépendante du hif-2α, soulageant ainsi la progression de l’arthrose.

En plus de leurs effets régulateurs directs sur les cellules immunitaires, Guo et al. [35] ont constaté que les cellules souches du ligament parodontal humain (hPDLSC) prétraités au mannitol peuvent inhiber la prolifération des lymphocytes T et favoriser la différenciation des lymphocytes T vers les cellules Treg en supprimant l’expression de l’il-6 dans le hPDLSC. En résumé, sur la base de ses multiples effets régulateurs sur les cellules immunitaires, mannose est promettant en tant que stratégie thérapeutique d’appoint sûre, simple et efficace pour les maladies auto-immunes et les conditions inflammatoires.

4 Conclusions et perspectives

Le Mannose possède de multiples effets biologiques, notamment en interférant avec la colonisation des agents pathogènes, en inhibant les voies du métabolisme du glucose et en médiant la phagocytose médiée par le récepteur du Mannose. Ces caractéristiques ont été utilisées pour développer divers médicaments qui exercent en toute sécurité et efficacement des effets antibactériens, antitumoraux et immunomodulateurs. Bien que mannose présente un grand potentiel d’application dans diverses maladies, il reste à déterminer s’il peut prévenir ou traiter efficacement les maladies parodontales, les caries dentaires et les maladies des muqueuses orales auto-immunes grâce à ses fonctions antibactériennes et immunomodulatrices. À l’avenir, on espère qu’en acquérant une meilleure compréhension des mécanismes d’action de mannose, il peut jouer un rôle plus actif et important dans le traitement clinique.

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