Brevet FR2438481A1 — publié le 19800509

L'invention concerne un complexe lipoprotéique normalisant ltefficaclté de la vitamine E et des antioxydants de synthèse. Le complexe conforme à l'invention est caractérisé en ce qutil renferme les composants suivants - de la vitamine E ou antioxydant de synthèse, - un composé du sélénium, - au moins une enzyme lipolytique ayant de l'affinité pour les interfaces lipides-eau > - des lipides polaires. On a fondé, depuis une dizaine d'années, de grands espoirs sur 1'utilisation thérapeutique de la vitamine E et des tocophérols dérivés notamment dans la prévention et le traitement de la sénescence, des maladies cardio-vasculaires et du cancer. Ces espoirs ont été déçus, en partie du fait que la vitamine E peut etre ou mal absorbée au niveau de l'intestin, ou sa destruction accélérée par oxydation. Dans ce dernier cas, non seulement elle perd ses propriétés antioxydantes, mais elle peut produire des effets inverses. Or, ce risque est actuellement accru, du fait de la vogue de la prescription dans la diététique des hyperlipémies, de corps gras alimentaires contenant un pourcentage élevé d'acides gras polyinsaturés. Il est bien connu que les acides gras polyinsaturés a' longues chaînes (AGPLC) sont des constituants majeurs des phospholipides et stérides des membranes cellulaires, ainsi que des lipoprotéines sériques. Les mieux étudiés des AGPLC sont : l'acide linoléique d'une part, et acide arachidonique d'autre part. L'organisme peut réaliser la synthèse de ce dernier à partir d'acide linoléique, dont la présence dans l'alimentation est obligatoire, d'où son ancienne dénomination de "vitamine F" et sa dénomination actuelle d'acide gras essentiel (AGE). I1 est également connu que les AGPLC peuvent donner lieu, in vitro comme in vivo, à la formation d'hydroperoxydes et de substances toxiques (malonaldéhyde, par exemple), ces réactions pouvant etre initiées et auto-entretenues par des radicaux libres instables et on admet que le rôle antioxydant de la vitamine E consisterait en un "piégeage" desdits radicaux libres. L'association vitamine E - sélénium est également connue en prophylaxie et thérapeutique vétérinaires pour être plus efficace que la vitamine E seule. Le sélénium, qui est un oligoélément essentiel, agirait en tant que coenzyme de la peroxydase du glutathion (forme réduite), ce dernier pouvant être un accepteur de l'oxygène peroxydique. La bonne absorption intestinale des AGPLC (acides linoléique et arachidonique) revêt donc une importance majeure, ainsi que celle de la vitamine E. Cette absorption se fait en même temps que celle des graisses alimentaires et nécessite, par conséquent, la présence dans l'intestin de sels biliaires et de lipase pancréatique en quantités suffisantes. Or, une carence en sélénium entraine un tarissement de la sécrétion de lipase pancréatiqueS donc une malabsorption des AGPLC et de la vitamine E. Il en résulte des troubles graves au niveau des structures lipidiques membranaires, se traduisant, notamment, par une surcharge lipidique et une nécrose du foie, des hyperet dyslipémies et des dégénérescences cireuses des muscles squelettiques ou du myocarde. Certaines modifications de la composition en acides gras des différentes fractions lipidiques du plasma sanguin et des tissus, ainsi que du turnover des acides gras, accompagnent les affections susçvisées. C'est principalement le cas pour l'acide arachidonique. Or, les fractions lipidiques plasmatiques ou tissulaires les plus riches en cet acide, le sont également en vitamine E et sélénium. C'est en 1957 pour la première fois, que SCHWARZ et FOLZ (J. Am. Chem. Soc., 79, 3292-3293) mirent en évidence le rôle du sélénium dans la prévention de la dégénérescence nécrotique du foie des rats. Depuis lors, des affections musculaires et hépatiques consécutives à une carence en sélénium, ont été constatées chez d'autres espèces animales, exemples : porcs, veaux, poulets, agneaux. La prévention et la thérapeutique desdites affections consistent en l'administration aux animaux de sélénium, soit sous forme minérale . sélénite ou sélénate de sodium, soit sous forme organique ç sélénoamino-acides libres ou inclus dans des structures polypeptidiques.Sous cette dernière forme organique 9 le taux d'incorporation du sélénium dans les lipoprotéines plasmatiques est plus élevé, de même que son taux de rétention tissulaire (muscles, foie, rein, pancréas). Cependant 9 en plus de ces composés de nature hydrosolubles du sélénium on peut mettre facilement en évidence des composés lipidosolubles du sélénium, notamment dans les membranes cellulaires et subcellulaires (membranes du réticulum endoplasmique et des organelles cellulaires). Or, le sélénium, de même que la vitamine Es étant fortement liés à ces structures membranaires, il se pose le problème de la stabilité de la vitamine E et donc des AGPLC, au niveau d'interfaces plus ou moins hydrophobes. En effet, la haute affinité des enzymes lipolytiques pour de telles interfaces, fait qu'elles peuvent être encore actives dans des milieux peu hydratés et y libérer des AGPLC, particulièrement menacés de peroxydation par des radicaux libres dans de tels milieux. Lt invention consiste dans la découverte que les AGPLC et la vitamine E ne sont pas le siège de réactions radicalaires destructives, pour eux-mêmes et d'autres structures cellulaires, notamment au niveau des interfaces lipides-eau, à condition qu'ils soient protégés par un composé du sélénium (sélénite, sélénate, amino-acides séléniés, notamment) et une ou des enzymes lipolytiques ayant de l'affinité pour ces interfaces. Rappelons, à ce sujet, que les enzymes lipolytiques non spécifiques sont des hydrolases qui peuvent se classer suivant un ordre hiérarchique allant de la lysophospholipase du cerveau qui attaque en phase aqueuse un substrat monomoléculaire (= "estérase vraies à la lipase pancréatique qui agit à la surface de gouttelettes huileuses totalement insolubles dans l'eau (= "lipase vraie"). Les hydrolases "intermédiaires" agissant à des interfaces relativement hydratées comme celles que constituent les micelles. Parmi ces hydrolases on peut citer la cholestérol, estérase, les monoglycérides hydrolases, certaines phospholipases et galletolipases 5 ainsi que la lipoprotéine lipase. Les hydrolases contractant les liaisons les plus fortes avec les lipides polaires et plus spécialement revendiquées, sont - les enzymes lipolytiques des glandes digestives : glycérol ester hydrolase (EC 3.I.I.3) g phosphoglycéride 2 et I-acyl- hydrolases (EC 3.1.1.4) et sterol-ester hydrolase (EC 3.1.1.13). - les glycérol-ester hydrolases des moisissures appartenant aux genres Mucor, Rhizopus, Penicillium > Aspergillus, Geotrichum, ainsi qu'aux végétaux supérieurs : germe de blé, son de riz, ricin, olive. L'agrégation de ces hydrolases avec les lipides polaires se fait en phase aqueuse. Les températures à respecter sont données dans les exemples ci-après illustrant l'invention. L'association moléculaire des protéines douées d'activité lipolytique est réalisée par agitation mécanique avec deux a dix fois leur poids de lipides polaires. Ces derniers sont représentés par des phospholipides (phosphatidylcholine, phosphatidyléthanolamine, phosphatidylinositol, phosphatidylsérine) ou des esters d'acides gras (à 16-20 atomes de carbone) et de glycérol (monoglycérides) ou de sorbitol (tweens) ou de saccharose (sucroglycérides) ou d'autres sucres (glucolipides). L'alpha-tocophérol (vitamine E) ou ses dérivés rentrant dans la composition médicamenteuse, gagnent à être incorporés dans un premier temps à la phase lipidique, de meme que les composés du sélénium (sels minéraux ou amino-acides séléniés) gagnent à être incorporés dans un premier temps à la phase aqueuse sus-visée. Les quantités de vitamine E et de sélénium à incorporer sont calculées sur le poids de la composition médicamenteuse terminée prête à l'utilisation clinique. La quantité de vitamine E ainsi calculée est comprise entre 20 et 30 mg (22 et 23 UI) par gramme et celle de sélénium (Se = 78,96 g) est de 0,40 mg par gramme de médicament pret à l'emploi. I1 résulte des associations intermoléculaires entre lipides polaires et enzymes lipolytiques, la formation de complexes moléculaires lipoprotéiques suffisamment stables pour être déshydratés par cryodessication. Après pulvérisations le produit cryodesséché est réparti en gélules, celles-ci peuvent etre gastrorésistantes. Un second mode de préparation du médicament consiste à incorporer le complexe lipoprotéique obtenu ci dessus (vitamine E, composé sélénié, lipides polaires et enzymes lipolytiques) à des lipides apolaires pour le protéger de réactions d'oxydation radicalaires qui peuvent se produire lors d'une déshydratation poussée. On entend par gsllpides polaires" : les triglycérides neutres : le cholestérol e ss esters d'acides gras de C16 à C20 > les acides glas libres à onques chalnes lorsqu'ils ne sont pas lonisables. Le poids des lipides apolaires pouvant être émulsionnés avec le complexe lipoprotéique sus-visé est égal à 0,5 - une fois le poids de ce complexe. Un troisième mode de préparation du médicament consiste à y incorporer, en plus des lipides apolaires, ou encore à leur substituer : la globine (chaîne latérale des hémoglobines) et/ou le phytol (chaîne latérale des chlorophylles) ou des dérivés à chaîne phytyle. Les exemples suivants illustrent l'invention : Exemple I Le composé sélénié est du sélénate de sodium (Na2SeO4 IO H20) ; la vitamine E est du succinate d'alphatocophérol titrant 250 U.I./g ; le lipide polaire est une phosphatidylcholine (alpha, dimyristoyl-lécithine) 2 le lipide apolaire est un triglycéride (trimyristine) et l'hydrolase est la glycérolester-hydrolase (EC 3.I.I.3) apportée par un extrait pancréatique purifié de porc contenant la co-lipase et titrant 150.000 U.I./g. Mode opératoire : On opère dans un réacteur thermostaté muni d'un agitateur. Le sélénate (2 g) est dissous dans 2.100 ml d'eau distillée, on introduit la lécithine (350 g) sous agitation modérée mais constante et la température est portée à 70 - 800C en vue de la formation d'un gel homogène. La vitamine E (100 g) est dissoute à part dans le triglycéride (350 g) qui est chauffé à 70 - 800C et introduit dans le réacteur pour réaliser une émulsion homogène avec la lécithine. On laisse alors refroidir jusqu'a' 304C. Parallèlement, on a introduit dans un mixer 900 ml d'eau distillée refroidie à + 20C dans laquelle on dissout l'qui valent de 10 mg de calcium sous forme de chlorure de calcium et 5 g d'un mélange tampon équimolaire de phosphates (P04H2K, P04HNa2) de pH 7,5. On ajoute dans le mixer l'extrait pancréatique (150 g) sous agitation, puis la suspension obtenue est introduite dans le réacteur également sous agitation. Lorsque l'émulsion obtenue est homogène, on vérifie le pH qui ne doit pas être inférieur à 6.5, sinon il est ajusté entre 6.5 et 7.0 avec le tampon à base de phosphates. Entre 10 et 20 minutes depuis le moment de l'introduction de l'extrait pancréatique dans le réacteur, le contenu de celui-ci est refroidi jusqu'à une température de + 2iC et il est conservé à cette température durant 24 heures environ pour obtenir la structuration de l'interlace lipides-eau. Le complexe lipoprotéique obtenu est homogénéisé à nouveau, puis congelé et déshydraté par cryodessication jusqu'à une teneur en eau résiduelle comprise entre 3 et 5 pour 100. Après pulvérisation et tamisageS la poudre obtenue est répartie en gélules renfermant 500 mg de complexe lipopro téique déshydraté. Dans cet exemple I, les constituants de la phase lipidique ont été choisis compte tenu, d'une part, de ce que l'on sait de l'effet freinateur des triglycérides à chaînes moyennes (trimyristine notamment) sur le développement de certains cancers d'autre part, des résultats d'une enquête établissant une relation négative entre le taux sanguin de sélénium et la mortalité humaine due au cancer (Nutrition Reviews, 1970, 28, 3, 75) et plus généralement du rôle protecteur dévolu aux antioxydants vis-à-vis des agents cocarcinogénésiques (Canad. Med. Ass. J. 1969, 100, 682). Exemple Il Les seules différences par rapport à l'exemple I portent sur les points suivants - la phase lipidique est constituée, d'une part, de L-alpha-lécithine de jaune boeuf de grade I (350 g) et, d'autre part, de monostéarate-palmitate de glycérol (200 g). - la lipase EC 3.I,I.3 est d'origine fongique (150 g). Elle titre 200.000 U.I./g et on l'additionne d'extrait pancréatique de boeuf (150 g) en tant que source de co-lipase. Exemple III Les seules différences par rapport à l'exemple I portent sur les points suivants - la phase lipidique est constituée, d'une part, de lécithine fluide de soja (350 g) renfermant 80 pour cent de phospholipides et, d'autre part, de palmitate de cholestérol (350 g). - les hydrolases sont les lipases, phospholipases et estérases, renfermées dans un mélange (150 9! par parties égales de pancréatines délipidées de porc et de boeuf. - on substitue à la vitamine E du di-tertio-butylhydroxy-toluène, antioxydant de synthèse connu sous le nom de BHT (1 O g). Dans cet exemple III, les constituants de la formule ont été choisis en vue d'une utilisation éventuelle du complexe lipoprotéique pour un usage externe en dermatologie et cosmétologie. Données toxicologiques Le sélénium (Se) sous les formes énoncées, est le seul composé rentrant dans la composition du médicament objet de l'invention, pouvant être considéré, isolément, comme susceptible d'etre toxique à certaines doses. C'est en effet par les intoxications aiguës et chroniques dues à cet oligo-élément, qu'ont débuté les études sur le Se en biologie. Aujourd'hui le Se est considéré comme étant un oligo-élément parmi les plus importants (OMS, Publication offset, NO 5, 1974). Or, des carences ou insuffisances dtapports alimentaires sont possibles compte tenu de son inégale répartition dans les aliments, de ses taux variables et des besoins relatifs fonction des déperditions et des apports en vitamine E et AGPLC.La carence en Se peut être détectée par son dosage dans le sang, où son taux est de tordre de 0,05 0,1 mcg/ml, ou par détermination de l'activité de la peroxydase du glytathion dans les hématies ou le sang total, cette enzyme ayant le Se comme co-facteur. Les besoins en Ses pour l'homme, sont encore assez imprécis. Par extrapolation des données connues en alimentation animale, on les estime à 0,1 - 0,2 ppm de la matière sèche de la ration alimentaire, soit à 2-3 mcg par kg corporel et par jour. La limite de tolérance (dose toxique à long terme) serait de 2 à 5 ppm de la matière sèche de la ration et le niveau toxique de 7 à 15 ppm. La toxicologie aiguë du sélénite et du sélénate de sodium a été déterminée par voie orale, intraveineuse, souscutanée, chez une dizaine d'espèces animales. Il existe de grandes différences entre les espèces. Ainsi, la dose minimale léthale par voie orale varie de 2,2 à 15 mg/kg corporel et la dose léthale-50 de 3 à 5 mg/kg corporel pour le rat. L'élimination du Se s'effectue par les urines, les fèces et l'air expiré. C'est ainsi que le cycle, très toxique pour l'homme, du méthylmercure, peut etre détoxifié par les sels de Se car il se forme du diméthylsélénium qui est exhalé. Sur la base de son contenu en Se (0,40 mg/g de médicament pret à l'emploi), l'index thérapeutique pour l'homme du médicament objet de l'invention, c'est-à-dire le rapport dose efflcace/dose toxique, peut être estimé être de 1 à 100. Données pharmacologiques De très nombreux travaux effectués depuis 20 ans sur la pharmacologie des AGPLC, vitamine E et Se et de leurs interrelations, on peut retenir, pour l1essentiel, que le couple synergique vitamine E - Se, joue un rôle capital dans la régulation du métabolisme glucido-lipidique > le contrôle de l'oxy- dation des AGPLC et les flux ioniques membranaires, notamment des ions calcium. La perturbation de ces flux peut aboutir à l'asthénie, voie même à la dystrophie, musculaires. L'apport d'acides gras essentiels (qui ne sont bien assimilés qu'en présence de vitamine E, lipase pancréatique et sels biliaires ou autres émulsifiants), ne suffit pas à restaurer le tonus musculaire. L'apport de Se est également indispensable.L'impact musculaire et hépatique des carences en vitamine E et/ou Se, a été tout spécialement étudié sur le rat, le poulet, l'agneau, le veau et le porc. La carence en Se aboutit à des dystrophies musculaires avec élévation dans le sang des enzymes caractéristiques de la physiologie du muscle, comme conséquence probable de la rupture des membranes des lysosomes et autres membranes cellulaires. Ces enzymes sont : la transaminase glutamiqueoxaloacétique (SGoT) ; la transaminase glutamique-pyruvique (SGPT) et la créatine-phosphokinase (CP). La notion de carence relative ressort d'essais sur l'animal qui ont démontré que 0,1 ppm de Se (base sèche de la ration) suffisait en présence de 100 ppm de vitamine E, tandis qu'il fallait 0,2 ppm de Se en présence de 10 ppm de vitamine E. De cette carence relative en Se, il peut aussi résulter une accélération du catalobisme du glucose avec élévation du rapport lactate/pyruvate dans le muscle et le sérum sanguin. En cas de glycogénolyse très rapide, telle qu'elle peut survenir chez le porc, 11 peut y avoir élévation de la température musculaire et corporelle. C'est le syndrome dit "hyperthermie maligne reproductible expérimentalement chez les animaux prédisposés par simple narcose à l'halothane (fluothane). Plus précisément, cet anesthésique favorise la libération des ions calcium dans le muscle, en même temps qu'il y active l'ATPase et élève la CP sérique.Or, l'halothane est également connu pour provoquer des lésions hépatiques lorsqu'il se trouve etze déshalogéné par les enzymes qui détoxifient les drogues et dont on peut évaluer l'activité à travers le dosage du Cytochrome-P45O. On s'explique ainsi qu'une carence relative en Se puisse fragiliser les membranes cellulaires du muscle et du foie et conduire à la dystrophie musculaire et/ou à la nécrose hépatique. A titre d'exemple, l'étude pharmacologique du médicament objet de l'invention, a été réalisée sur des porcelets Landrace belge issus de mères supposées etre en état de subcarence en vitamine E - Se. Le pourcentage cumulé de-mortalité par dystrophie musculaire et nécrose hépatique atteignait 50 à 80 pour cent à l'age de 2 mois. Le traitement classique consistant en une injection intramusculaire de 5 UI de vitamine E et 0 > 05 mg de Se, par kg corporel, ne réussissait pas à sauver plus de la moitié des porcelets. Par contre, le médicament objet de l'in Invention, administré quotidiennement par voie orale à la dose de 0,05 pour cent de l'aliment (base sèche), a rédult le taux cumulé de mortalité sus-visé à moins de 2 pour cent. Essais cliniques chez l'homme Le médicament objet de l'invention correspondant à l'exemple de préparation NO I, a été administré à 25 sujets (8 hommes et 17 femmes) âgés de 30 à 70 ans et plus. La posologie était de 500 mg/jour (répartis en 5 gélules) et la durée du traitement de 8 jours pour 5 sujets 9 de 2 séries de 8 j, entrecoupées du meme laps de temps pour 17 sujets > de 3 séries de 3 j entrecoupées d'intervalles de 5 j sans médicament pour 2 sujets, enfin de 5 séries de 8 j entrecoupées de 8 j sans médicament pour un sujet qui a ainsi reçu le médicament pendant 2 mois et demi. Ce dernier sujet présentait de l'asthénie avec hypothyroSdies hyperlipémie et arthrose douloureuse. Du point de vue clinique, on a noté un effet tonique général du médicament et analgésique sur les douleurs articulaires. Du point de vue biologique o le cholestérol sérique est tombé de 3,80 m/l à 2,25 gll et est resté à ce taux pendant les deux mois et demi de cure avec le médicament comme seul hypolipémiant. Après traitement, les taux des transaminases étaient particulièrement bas : 8 mU/ml pour la SGOT et 1 mU/ml pour la SGPT. Aucun des sujets ne présentait des transaminases sériques anormalement élevées au départs mais à chaque fois qu'elles ont été dosées, on a constaté des niveaux très bas en fin de traitement. Exemples pour 3 sujets chez qui9 par ailleurs, les résultats du traitement ont été bons sur le syndrome dépressif SGOT (mU/ml) Avant traitement Après traitement Sujet N 14 19 4 Sujet N 20 4 2 Sujet N 24 16 6 SGPT (mU/ml) Avant traitement Après traitement Sujet N 14 13 1 Sujet N 20 2 1 Sujet N 24 4 1 Les diagnostics pour les 25 sujet s qui ont reçu le médicament étaient les suivants Essai de tolérance sur un sujet en bonne santé ........ 1 sujet Dépression dtinvolution ............................... 2 " Syndrome asthéno-dépressif o 7 Syndrome asthéno-dépressif plus arthrose douloureuse .. 7 " Hypothyroldie, asthénie et arthrose t 2 " Diabète gras tardif 5 " 5 Anxiété et hyperlipémie * I 'I Au total, on a enregistré, sur 21 patients revus Résultats très bons : 3 Résultats bons : 9 Résultats assez bons 4 4 4 Résultats douteux : 2 Résultats nuls : 2 Intolérance majeure : 1 (érythème généralisé et oedème de Quincke). Dans ce dernier cas, il s'agissait d'une femme obèse, hyperlipémique et hypothyroidienne de 60 ans, déjà connue pour être allergique à l'aspirine, aux poussières et moisissures. En ce qui concerne les résultats dans le diabète gras tardifs on peut citer le cas suivant (observation NO 13). Chute du cholestérol sérique . de 3 > 70 g/l à 3,10 g Chute des lipides totaux : de 12,60 å 8,50 Chute des triglycérides * de 4,60 à 1,43 (en un mois). Sur un plan clinique général, on a pu noter l'effet tonique du médicament, ainsi que des effets anti-inflammatoires, anti-dépresseurs et eutrophiques. On peut aussi compter sur des effets hépatotropes, anti-athéromateux et vasculotropes. Le complexe lipoprotéique de l'invention est applicable à la réalisation de médicaments à usage interne ou externe pour l'homme et les animaux, ainsi que de produits cosmétologiques REVENDICATIONS 1) Complexe lipoprotéique normalisant l'efficacité de la vitamine E et des antioxydants de synthèse, caractérisé en ce qu'il renferme les composants suivants - de la vitamine E ou antioxydant de synthèse, - un composé du sélénium, - au moins une enzyme lipolytique ayant de l'affinité pour les interfaces lipides-eau, - des lipides polaires. 2) Complexe conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient au moins un lipide apolaire. 3) Complexe conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu t il contient de la globine. 4) Complexe conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient au moins un dérivé à chaine phytyle. 5) Procédé pour la réalisation du complexe lipoprotéique conforme à l'une quelconque des revendications de 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est obtenu par agrégation au niveau d'une interface lipides-eau structurée : de la vitamine E ou antioxydant de synthèse ; du composé du sélénium ; au moins une enzyme lipolytique ayant de l'affinité pour les interfaces lipides-eau et des lipides polaires.