¿Es bacteriostático el jugo de arándano?

¿Does cranberry juice have bacteriostatic activity?

Rebeca Monroy–Torres,* Alejandro E. Matías*'**

* Facultad de Medicina de la Universidad de Guanajuato.

** Hospital General Regional de León. Secretaría de Salud.

Reimpresos:
Dra. Rebeca Monroy–Torres
Facultad de Medicina de la Universidad de Guanajuato
20 de Enero 929,
37320, León, Gto.
Correo electrónico: rmonroy79@yahoo.com.mx

Recibido el 5 de agosto de 2004.
Aceptado el 10 de febrero de 2005.

ABSTRACT

Background. Cranberry juice is used to prevent urinary infections but it is not known if it inhibits bacterial growth in urine or in bacteriologic broth.

Objective. Determining if cranberry juice has bacteriostatic properties.

Methods. The urine of 20 female university students was studied before and after drinking cranberry juice. Both specimens were submitted to pH determination and inoculated with a control strain of Escherichia coli. After 1 and 2 hours of incubation with the inoculum, the urine specimens were plated on agar to determine their bacterial counts. Additionally, the growth of 10 E. coli strains were studied in broths with serial dilutions of juice.

Results. No inhibitory effect on bacterial growth was observed in urine after drinking cranberry juice. After 1 and two hours of incubation with the E. coli inoculum, control urine grew an average 132.2 and 153 x 10³ colony–forming units/mL, respectively. After 1 and two hours of incubation with the inoculum, post–intervention urine grew an average 141.4 and 170.6 x 10³ CFU/mL, respectively (p > 0.05). Against expectations, an increment was observed in urinary pH after drinking the juice (average pH in controls, 5.8 vs. 6.2 in post–intervention specimens; p = 0.043). In vitro analysis did not find a negative trend of E. coli growth in broths with higher concentrations of juice.

Conclusions. Cranberry juice was not associated with bacteriostatic properties and its ingestión was not followed by a drop in urinary pH, which suggests that these are not its potential beneficial effects for the management and the prevention of urinary tract infections.

Key words. Vaccinium macrocarpon. Bacteriuria. Urinary tract infection. Bacteriostatic.

RESUMEN

Objetivo. Determinar si el jugo de arándano tiene efectos bacteriostáticos.

Métodos. Se estudió en orina de 20 universitarias, antes y tres horas después de la ingestión de jugo de arándano; en ambos especímenes se determinó el pH y se inoculó una cepa de Escherichia coli. A una y dos horas de incubación con el inoculo, los especímenes se sembraron en agar para determinar sus cuentas bacterianas. Se estudió además el crecimiento de 10 cepas de E. coli en caldos con seis concentraciones diferentes de jugo de arándano.

Resultados. No se observó un efecto bacteriostático en orina luego de la ingestión del jugo de arándano. Luego de una y dos horas de incubación con la cepa de E. coli, la orina control brindó una cuenta media de 132.2 y 153 x 10³ UFC/ inL, respectivamente. La cuenta similar de la orina postingestión del jugo brindó una media de 141.4 y 170.6x 10³ UFC/mL, respectivamente (p > 0.05). Contra lo esperado, se observó un incremento del pH urinario después de ingerir el jugo (media del pH en orina control: 5.8 vs. 6.2 en orina postingestión; p = 0.043). En el análisis in vitro no se encontró tendencia negativa del crecimiento de E. coli en caldo de cultivo con mayores concentraciones de jugo.

Conclusiones. No se observó efecto bacteriostático o de acidificación urinaria del jugo de arándano, lo cual sugiere que no son éstos sus posibles efectos benéficos para el manejo y la prevención de las infecciones de vías urinarias.

Palabras clave. Vaccinium macrocarpon. Bacteriuria. Infección urinaria. Bacteriostático.

INTRODUCCIÓN

La mayoría de los casos de bacteriuria asintomática e infección de vías urinarias (IVU) son causadas por Escherichia coli; su habilidad para colonizar la uretra le permite migrar hacia la vejiga, por mecanismos propios de las cepas dotadas de fimbrias.^1–3 Estos problemas infecciosos son comunes en las mujeres, lo que suele atribuirse a que su uretra es más corta que la del varón, con la consecuente predisposición a la colonización de bacterias intestinales.

La percepción de que abusamos de los antibióticos ha llevado a utilizar remedios tradicionales para la prevención y manejo de las IVU. Existen al menos tres ensayos clínicos controlados que muestran la eficacia del jugo de arándano en la prevención de IVU en mujeres.^4–6 El primer informe data de 1914, cuando se concluyó que el efecto antibacteriano residía en la acidificación de la orina por la excreción de ácido hipúrico; esta postura se aceptó por más de 50 años.⁷ Con los resultados de un estudio in vitro, Sobota informó en 1984 que el jugo de arándano parecía actuar por inhibición de la adherencia bacteriana al uroepitelio.⁸ Ofek, et al. detectaron el compuesto responsable de dicha inhibición, describiéndolo como de alto peso molecular, resistente a tripsina y no dializable.² En 1998, Howell, et al. identificaron este compuesto como un tanino condensado (una proantocianidina); los taninos condensados son exclusivos de las variedades de arándano Vaccinium.⁹ Estudios recientes in vitro informaron que los efectos antibacterianos del arándano son independientes del pH urinario.^10,11

MATERIAL Y MÉTODOS

Se trata de un estudio analítico para determinar si la ingestión de jugo de arándano confiere a la orina propiedades inhibitorias de la multiplicación bacteriana, así como para determinar el eventual efecto bacteriostático del jugo in vitro. El jugo, de la variedad Vaccinium macrocarpon, se utilizó en concentración al 27% (Kirkland®, WA Estados Unidos).

Búsqueda del efecto bacteriostático en orina

Para determinar si el jugo de arándano confiere a la orina efecto bacteriostático, 20 mujeres universitarias sanas de 19 a 24 años de edad, en ayuno, proporcionaron un espécimen de orina control, colectado de chorro medio en frasco estéril, después de aseo local. Posteriormente las voluntarias recibieron una sola toma de 250 mL de jugo de arándano y recolectaron un segundo espécimen de orina a las 3 ± 0.5 horas de la ingestión del jugo (orina postintervención). Se interrogó si el sabor del jugo fue aceptable y no se permitió la ingestión de alimentos entre la toma de los especímenes urinarios. El pH urinario fue analizado inmediatamente después de la toma en ambos especímenes, con tiras indicadoras (rango de 5 a 8.5; Multistix–Bayer®, Estado de México).

Para la determinación del efecto antibacteriano, se inoculó una cepa pura de E. coli (ATCC 23512), en los dos especímenes de orina de cada participante, con el siguiente procedimiento:

1. Se preparó en solución salina un inoculo bacteriano de MacFarland 0.5 (luego de incubación de la cepa en agar sangre por 18 horas, ajustando la lectura en un espectrofotómetro a 625 nm de longitud de onda, para una absorbancia de 0.08 a 0.1).

2. Se diluyó el inoculo estandarizado en proporción 1:10 en solución salina para reducir la cuenta bacteriana.

4. Se tomaron 10 µL de los especímenes urinarios inoculados y se sembraron con espátula de plástico en la superficie de un medio de agar sangre, luego de una y dos horas de incubación.

De este modo, se procesaron cuatro siembras por cada voluntaria, dos para la orina control y dos para la muestra postintervención (a una y dos horas de incubación con el inoculo). De los subcultivos en agar se efectuó la cuenta de unidades formadoras de colonias (UFC)/10 pL, luego de incubación a 35 °C por 18 a 24 horas. La cuenta por mL se determinó al multiplicar por un factor de dilución 1:100.

Búsqueda del efecto bacteriostático in vitro

Para conocer el efecto bacteriostático del jugo de arándano in vitro, efectuamos seis diluciones de jugo en caldo de cultivo BHI. Las diversas diluciones se inocularon con 10 cepas de E. coli aisladas de mujeres con infección urinaria.

Las diluciones se hicieron de la siguiente manera:

1. En seis tubos estériles se prepararon seis diluciones de 1 mL de jugo en solución salina, en concentraciones que iban del jugo concentrado (primer tubo) a 1:16 (sexto tubo).

2. Por otro lado, en seis tubos estériles con 4.5 mL de caldo BHI, se adicionaron 0.5 mL con las seis diferentes diluciones del jugo descritas en el primer punto.

3. A cada una de las mezclas de jugo en caldo se agregó el inoculo de 50 µL, preparado con las diez diferentes cepas de . coli con el procedimiento estandarizado ya descrito. Luego de agitación con vórtex se incubaron las mezclas a 35 °C en atmósfera ambiente.

Luego de incubar los subcultivos por 18 a 24 horas a 35 °C, la cuenta por mL se determinó al multiplicar por un factor de dilución 1:100 las colonias observadas en agar. De este modo, se efectuaron 120 cuentas, correspondientes a seis diluciones de 10 cepas, a una y dos horas de incubación.

Análisis de datos

En el análisis para determinar si el jugo de arándano confiere a la orina efecto bacteriostático se obtuvo el promedio y desviación estándar del pH urinario control y postintervención, así como de las UFC/mL de los especímenes de orina inoculados. Para confrontar las medias se utilizó la prueba de t de Student para muestras en pares. Los valores de probabilidad se determinaron en análisis para dos colas. Calculamos que el análisis de 16 pares de muestras detectarían una caída de 50,000 UFC en la muestra postintervención, con errores alfa de 0.05 y beta de 0.2.12

En el análisis para determinar si existe efecto bacteriostático del jugo de arándano in vitro se obtuvieron las medias del desarrollo de las 10 cepas de E. coli en caldo con las seis diluciones del jugo, a una y dos horas de incubación. Para confrontar las medias se utilizó el análisis de varianza.

RESULTADOS

El sabor del jugo de arándano fue agradable para 17 de las voluntarias (85%); las tres restantes refirieron un desagradable sabor amargo. Fue posible contar con los datos de todas las voluntarias reclutadas; los resultados globales del estudio se muestran en el cuadro 1.

No se observó un efecto bacteriostático en la orina de las voluntarias después de la intervención. De hecho, las cuentas bacterianas fueron discretamente superiores después de la toma del jugo. Luego de una hora de incubación, la inoculación de la orina control brindó una cuenta media de 132.2 x 10³ UFC/mL. La cuenta luego de la intervención brindó una media de 141.4 x 10³ UFC/mL. Luego de dos horas de incubación, la inoculación de la orina control brindó una cuenta media de 153 x 10³ UFC/mL. La cuenta similar luego de la intervención brindó una media de 170.6 x 10³ UFC/mL. Para descartar sesgos por valores extremos, efectuamos la transformación logarítmica de las cuentas de UFC antes de la confrontación de las medias. Como se observa en el cuadro 1, el análisis no mostró diferencias significativas entre las muestras. El análisis por rangos tampoco mostró diferencia significativa; de los 40 pares analizados, las muestras de orina postintervención mostraron cuentas de UFC superiores a sus controles en 20 ocasiones (50%).

DISCUSIÓN

Los antibióticos son el tratamiento más común para las IVU; sin embargo, se asocian con altos costos, efectos adversos e inducción de resistencias bacterianas. Estas resistencias han conducido a modificar los criterios de tratamiento y han generado investigaciones para crear nuevos antibióticos, sólo para encontrar nuevas resistencias bacterianas.¹³ Por ello, el jugo de arándano se ha establecido como una alternativa atractiva para la prevención de las IVU, dado su bajo costo y ausencia de presión selectiva para el desarrollo de resistencias a los antibióticos. Si no contáramos con la información de otros estudios experimentales, nuestros resultados no sugerirían beneficios del arándano para la prevención y el manejo de las IVU.¹⁴

Son conocidos los mecanismos de protección contra la invasión y multiplicación bacterianas en las vías urinarias; éstos incluyen la corriente descendente, la acidez y la dilución de la orina, así como las propiedades antiadherentes del epitelio urinario. En nuestro estudio no observamos que el arándano contribuya a la acidificación de la orina, lo cual se opone a la creencia tradicional, pero es congruente con los resultados de otras investigaciones.^8–10 De hecho, nuestros resultados mostraron un cambio paradójico hacia la alcalinidad urinaria después de la intervención, para lo que no tenemos explicación. Nuestros hallazgos sugieren que los efectos benéficos del arándano se encontrarían en acciones diferentes a la inhibición de la multiplicación bacteriana. Parece razonable suponer que el efecto benéfico reside en la ya mencionada inhibición de la adherencia bacteriana, que se ha atribuido a los taninos.

Es difícil estandarizar los estudios que utilizan el jugo de arándano, pues éste existe en diversas diluciones comerciales, que se han administrado con volúmenes diferentes, desde 50 hasta 300 mL. Nosotros utilizamos una toma de 250 mL y una concentración al 27%, ya que es la toma más comúnmente consumida por el público y se le ha utilizado en otros estudios.⁶⁸ Las concentraciones mayores se utilizaron antes de 1950, pero resultan de sabor amargo desagradable para la mayoría de las personas.⁷

Nuestro diseño consideró la orina como un medio de cultivo natural. De hecho, pudimos observar el rápido crecimiento durante la primera hora de incubación, como se ha descrito para las bacterias en caldos de cultivo. Con este modelo, no encontramos que la ingestión del jugo de arándano dote a la orina de efectos bacteriostáticos. Conviene aclarar que nosotros utilizamos una cepa control de E. coli para efectos de reproducibilidad, pero los resultados no necesariamente se aplican a otras cepas o especies bacterianas.

En conclusión, este estudio no demostró que la ingestión del jugo de arándano inhiba la multiplicación bacteriana in vitro ni que acidifique la orina o la dote de efectos bacteriostáticos. Lo anterior sugiere que no son éstos sus posibles efectos benéficos para la prevención de las IVU y fortalece la hipótesis de que la acción benéfica del jugo de arándano se encuentra en la inhibición de la adherencia bacteriana.

REFERENCIAS

1. Raz R. Asymptomatic bacteriuria. Clinical significance and management. Int J Antimicrob Agents 2003; 22(Suppl. 2): 45–7.        [ Links ]

2. Ofek I, Goldhar J, Zafiri D. Anti–Escherichia coli adhesion activity of cranberry and blueberry juices (letter). N Engl J Med 1991; 324: 1599.        [ Links ]

3. Ahuja S, Kaack B, Roberts J. Loss of fimbrial adhesion with the addition of Vaccinum macrocarpon to the growth medium of P– fimbriated Escherichia coli. J Urol 1998; 159: 559–62.        [ Links ]

4. Avorn J, Monane M, Gurwitz JH, Glynn RJ, Choodnovskiy I, Lipsitz LA. Reduction of bacteriuria and pyuria after ingestión of cranberry juice. JAMA 1994; 271: 751–4.        [ Links ]

5. Kontiokari T, Sundqvist K, Nuutinen M, Pokka T, Koskela M, Uhari M. Randomized trial of cranberry–lingonberry juice and Lactobacillus GG drink for the prevention of urinary tract infections in women. BMJ 2001; 322: 1571–3.        [ Links ]

6. Foxman B, Geiger AM, Palin K, Gillespie B, Koopman JS. First–time urinary tract infection and sexual behavior. Epidemiology 1995; 6: 162–8.        [ Links ]

7. Lowe FC, Fagelman E. Cranberry juice and urinary tract infections: What is the evidence? Urology 2001; 57: 407–13.        [ Links ]

8. Sobota AE. Inhibition of bacterial adherence by cranberry juice: potential use for the treatment of urinary tract infections. J Urol 1984; 131: 1013–16.        [ Links ]

9. Howell AB, Vorsa N, Marderosian AD, Foo LY. Inhibition of the adherence of P– fimbriated Escherichia coli to uroephitelial cell surfaces by proanthocyanidin extracts from cranberries. N Engl J Med 1998; 339: 1085–6.        [ Links ]

10. Lee YL, Owens J, Thrupp L, Cesario TC. Does cranberry juice have antibacterial activity? JAMA 2000; 283: 1691.        [ Links ]

11. Howell AB, Foxman B. Cranberry juice and adhesion of antibiotic–resistant uropathogens. JAMA 2002; 287: 1853–4.        [ Links ]

12. Pocock SJ. Clinical trials. Chichester, UK: John Wiley & Sons; 1983.        [ Links ]

13. Sifuentes–Osornio J, Donís–Hernandez J. Considerations regarding the need for bacterial resistance networks. In: Salvatierra–González R, Benguigui Y (Eds.). Antimicrobial resistance in the Americas: Magnitude and containment of the problem. Washington, D.C.: Pan American Health Organization; 2000, p. 8–10.        [ Links ]

14. Raz R, Chazan B, Dan M. Cranberry juice and tract infection. CID 2004; 38(15): 1413–19.        [ Links ] ]]> 1 2003 22^s2 22^s2 2 45-7 2 1991 324 324 1599 3 1998 159 159 559-62 4 1994 271 271 751-4 5 2001 322 322 1571-3 6 1995 6 6 162-8 7 2001 57 57 407-13 8 1984 131 131 1013-16 9 1998 339 339 1085-6 10 2000 283 283 1691 11 2002 287 287 1853-4 12 1983 13 2000 8-10 14 2004 38 15 15 1413-19