СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ АЛЛЕРГИИ, СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ АСТМЫ, СПОСОБ СНИЖЕНИЯ РИСКА РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИИ И СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ СОСТОЯНИЯ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕГОСЯ ДИСБАЛАНСОМ СОДЕРЖАНИЯ ЦИТОКИНОВ ТИПОВ 1 И 2, ПОСРЕДСТВОМ β-ГИДРОКСИ-β-МЕТИЛБУТИРАТА
METHOD OF TREATING ALLERGY, METHOD OF TREATING ASTHMA, METHOD OF REDUCING RISK OF DEVELOPING INFECTION, AND METHOD OF TREATING CONDITION CHARACTERISED BY CYTOKINE TYPE 1 AND 2 CONTENT IMBALANCE BY β-HYDROXY-β-METHYLBUTYRATE

Настоящее изобретение относится к способу лечения индивидуумов с помощью β-гидрокси-β-метилбутирата (НМВ) для модуляции продукции цитокинов.
Уровень техники
Частота и тяжесть заболеваний аллергии и астмы в промышленно развитых странах возросла за последнее время. Фактически, в настоящее время астма является наиболее распространенным хроническим заболеванием у детей.
О патогенезе аллергии и астмы известно много. Обе болезни связаны с иммунным ответом и нарушением баланса содержания цитокинов типа 1 и типа 2 в организме. Отмечено, что у больных аллергией или астмой повышено отношение цитокинов типа 2 к типу 1. Полагают, что это измененное соотношение вносит свой вклад в патогенез аллергии и астмы.
В целом, цитокины представляют собой продуцируемые клетками регуляторные протеины, влияющие паракринным или аутокринным способом на функцию клетки. Они вырабатываются иммунными клетками и таким образом различаются по своей индуцибельной функции и типу клеток, вовлеченному в ответ.
Например, цитокины типа 2 вызывают или усиливают первичный опосредованный клетками иммунный ответ на патогены. Они принимают участие в воспалительных ответах, иммунитете против вирусов, внутриклеточных паразитах и отторжении аллогенных трансплантатов. К цитокинам типа 1 относятся интерлейкин 2 (IL-2), интерлейкин 12 (IL-12) и интерферон у (IFNy). Цитокины типа 1 могут подавлять производство цитокинов типа 2.
Напротив, цитокины типа 2 вызывают или усиливают первичный иммунный ответ на патогены, опосредованный антителами. Они участвуют в гуморальных ответах, иммунитете от глистов и аллергических реакциях. К цитокинам типа 2 относятся интерлейкин 4 (IL-4), интерлейкин 5 (IL-5), интерлейкин 10 (IL-10) и интерлейкин 13 (IL-13). Цитокины типа 2 могут подавлять производство цитокинов типа 1.
Поскольку между дисбалансом цитокинов и аллергией/астмой имеется связь, предполагается, что терапия, направленная на нормализацию отношения уровней цитокинов типа 1 к цитокинам типа 2, сможет вылечить или даже предотвратить эти болезни. В связи с этим, в данной заявке установлено, что действие β-гидрокси-β-метилбутирата (НМВ) in vitro повышает отношение содержания цитокинов типа 1 к типу 2 в стимулированных периферических моноядерных клетках крови (РВМС), что позволяет разработать новую терапию для индивидуумов, имеющих рискующих заболеть аллергией и астмой.
Будучи коммерчески доступным ингредиентом, НМВ обнаруживается также в большом количестве продуктов питания. Он также является метаболитом незаменимой аминокислоты глицина и тем самым напрямую образуется в организме человека. Кроме того, НМВ содержится во множестве растений, включая цитрусовые фрукты и люцерну, а также в ряде видов рыб. Кроме того, известно, что это вещество используется для самых разнообразных целей, включая наращивание и поддержание мышечной массы и усиление общего иммунитета.
На данный момент, однако, не имеется информации о влиянии НМВ на модуляцию продукции цитокинов типа 1 и типа 2, нет также сведений об использовании НМВ для регулировки дисбаланса цитокинов при лечении опосредованных этим состояний, включая аллергию и астму.
Раскрытие изобретения
Способы по настоящему изобретению направлены на модуляцию содержания цитокинов типа 1 и 2 в организме индивидуума, страдающего состоянием, которое характеризуется соответствующим дисбалансом цитокинов, с целью обеспечить лечение указанного состояния. Наиболее известными такими состояниями являются аллергия и астма.
В первом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к способу лечения индивидуума, страдающего состоянием, которое характеризуется относительным дисбалансом содержания цитокинов типа 1 и типа 2 в организме, причем этот способ включает введение индивидууму эффективного количества β-гидрокси-β-метилбутирата с целью модуляции дисбаланса, как правило, путем повышения относительного содержания цитокинов типа 1 к содержанию цитокинов типа 2. Настоящее изобретение включает варианты осуществления, в которых указанное состояние представляет собой астму, аллергию или и то и другое.
Во втором варианте осуществления, настоящее изобретение относится к способу лечения индивидуума, находящегося в группе риска по отношению к развитию аллергий, который включает введение указанному индивидууму эффективного количества β-гидрокси-β-метилбутирата (НМВ).
В третьем варианте осуществления, настоящее изобретение относится к способу лечения индивидуума, находящегося в группе риска в отношении развития астмы, который включает введение указанному индивидууму эффективного количества β-гидрокси-β-метилбутирата (НМВ).
В четвертом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к способу лечения индивидуума пожилого возраста, относящегося в группе риска в отношении развития связанных с возрастом инфекций, который включает введение указанному индивидууму эффективного количества β-гидрокси-β-метилбутирата (НМВ).
Настоящее изобретение основано на открытии, что моноядерные клетки периферической крови (РВМС), стимулированные стимулом CD3/CD28 Т-клеток и одновременно подверженные действию НМВ, демонстрируют сдвиг в продукции цитокинов типа 1 и типа 2 в сторону, благоприятную для цитокина 1. Сдвиг обусловлен тем, что НМВ увеличивает выработку цитокинов типа 1, таких как интерферон у (IFNk), интерлейкин 12 (IL-12) и интелейкин 2 (IL-2), не увеличивая соответствующее содержание цитокинов типа 2, таких как интерлейкин 4 (IL-4), интерлейкин 5 (IL-5), интерлейкин 10 (IL-10) и интерлейкин 13 (IL-13).
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 представлены обобщенные экспериментальные данные, демонстрирующие влияние НМВ на продукцию цитокинов типа 1 (IL-2, IL-12, IFNγ, TNFα, GM-CSF) из моноядерных клеток периферической крови, одновременно стимулированных CD3/CD28 в течение 24 часов (*р<0,05, парная выборка, двусторонний t-тест, сравнение с отсутствием НМВ).
На Фиг.2 представлены обобщенные экспериментальные данные, демонстрирующие влияние НМВ на продукцию цитокинов типа 2 (IL-4, IL-5, IL-10, IL-13) из моноядерных клеток периферической крови, одновременно стимулированных CD3/CD28 в течение 24 часов (*р<0,05, парная выборка, двусторонний t-тест, сравнение с отсутствием НМВ).
На Фиг.3 представлены обобщенные экспериментальные данные, демонстрирующие влияние НМВ на отношение содержания цитокинов типа 1 (IL-2) к цитокинам типа 2 (IL-4, IL-5, IL-10, IL-13) из моноядерных клеток периферической крови, одновременно стимулированных CD3/CD28 в течение 24 часов (*р<0,05, парная выборка, двусторонний t-тест, сравнение с отсутствием НМВ).
На Фиг.4 представлены обобщенные экспериментальные данные, демонстрирующие влияние НМВ на отношение содержания цитокинов типа 1 (IL-12) к цитокинам типа 2 (IL-4, IL-5, IL-10, IL-13) из моноядерных клеток периферической крови, одновременно стимулированных СD3/СD28 в течение 24 часов (*р<0,05, парная выборка, двусторонний t-тест, сравнение с отсутствием НМВ).
a
На Фиг.5 представлены обобщенные экспериментальные данные, демонстрирующие влияние НМВ на отношение содержания цитокинов типа 1 (IFN) к цитокинам типа 2 (IL-4, IL-5, IL-10, IL-13) из моноядерных клеток периферической крови, одновременно стимулированных СО3/СР28 в течение 24 часов (*р<0,05, парная выборка, двусторонний t-тест, сравнение с отсутствием НМВ).
Осуществление изобретения
Способы по настоящему изобретению включают введение эффективного количества β-гидрокси-β-метилбутирата (НМВ) нуждающемуся в этом индивидууме способе и в целях, описанных в настоящей заявке. Эти и другие незаменимые и необязательные элементы или характеристики настоящего изобретения ниже описаны более подробно.
Термин "лечение", если не указано иначе, включает предотвращение состояния, откладывание наступления состояния, снижение тяжести симптомов, сопровождающих состояние, а также излечение некоторых или всех симптомов, сопровождающих состояние.
Термин "улучшение", если не указано иначе, означает устранение, задержку или снижение частоты наступления или тяжести симптомов, связанных с состоянием.
Термин "состояние", если не указано по-другому, включает патологические и непатологические состояния, все они характеризуются искажением или нарушением относительных количеств цитокинов типов 1 и 2.
Термин "пожилой индивидуум", если не указано по-другому, означает человека, возраст которого превышает 60 лет, предпочтительно, 70 лет.
Термин "модулировать", если не указано по-другому, означает уменьшить нарушение баланса (то есть дисбаланс, связанный с состоянием) в содержании цитокинов типов 1 к типу 2 в организме или иным способом повысить отношение содержания цитокинов типа 1 к типу 2, включая повышение содержания цитокинов типа 1 без соответствующего повышения содержания цитокинов типа 2.
Все проценты, части и отношения здесь приводятся по весу от общего состава, если не указано иначе. Поскольку все такие весовые значения относятся к перечисленным ингредиентам, они основаны на активном содержании и таким образом не включают растворители или сопутствующие продукты, которые могут входить в коммерчески доступные материалы, если не указано иначе.
Независимо от того, предшествует ли явным образом приводимым здесь численным значениям слово "приблизительно", предполагается, что оно предшествует, если явным образом не указано обратное.
Все ссылки на характеристики или ограничения настоящего изобретения в единственном числе включают соответствующие множественные формы и, наоборот, если обратное не указано явным образом и не предполагается с очевидностью из контекста ссылки.
Все комбинации способов или процессов, упомянутые здесь, могут быть выполнены в любом порядке, если обратное не указано явным образом и не предполагается с очевидностью из контекста ссылки.
Способы по настоящему изобретению могут быть в значительной степени свободны от любого необязательного или существенного свойства, описанного здесь, если оставшаяся часть способа все еще содержит все необходимые описываемые здесь ограничения.
Варианты осуществления изобретения
Ниже будет рассмотрен первый вариант осуществления настоящего изобретения. Состояния, относящиеся к первому варианту осуществления изобретения, включают аллергию, астму, твердые опухоли, разновидности рака, включая распространенный рак яичников и меланому, опухоли почек, а также стресс, включая психологический стресс после ожога, хирургический стресс и предоперационный стресс. Способы по изобретению особенно пригодны при лечении аллергии, астмы или обоих заболеваний.
Что касается аллергии и астмы, то с усилением или обострением этих заболеваний ассоциировано повышенное содержание IL-4, цитокина типа 2. Таким образом, первый вариант осуществления настоящего изобретения, направленный на способ лечения индивидуума, страдающего от указанных состояний, и включающий введение индивидууму количества НМВ, эффективного для модуляции или иного повышения содержания цитокинов типа 1 без соответствующего увеличения содержания цитокинов типа 2, позволяет лечить индивидуумов, страдающих отсимптомов аллергии и астмы, так как повышение содержания цитокинов типа 1 позволяет сбалансировать профили цитокинов типов 1 и 2.
Что касается раковых заболеваний, включая распространенный рак яичников, исследования показали, что прямая инъекция в брюшную полость цитокина типа 1 IFN-γ может пролонгировать время жизни женщин с распространенным раком яичников. Показано, что это лечение эффективно как при начальной химиотерапии, так и после химиотерапии, если она не удалась. Таким образом, первый вариант осуществления настоящего изобретения направлен на способ лечения индивидуума, страдающего от указанного заболевания, и включает введение индивидууму количества НМВ, эффективного для модуляции или иного повышения содержания цитокинов типа 1 без соответствующего увеличения содержания цитокинов типа 2. Способ повышает эффективность лечения индивидуумов с раковым заболеванием, включая распространенный рак яичников, так как показано, что этот способ повышает содержание цитокинов типа 1, включая IFNγ.
Что касается опухолей почки и меланомы, исследования показали, что интерлейкин 2 в виде инъекции под кожу может вылечить некоторые опухоли почек и меланому. Полагают, что при использовании для лечения рака IL-2 усиливает естественные защитные механизмы организма и приводит к тому, что некоторые раковые клетки распознаются и уничтожаются иммунными клетками. Таким образом, первый аспект настоящего изобретения, направлен на способ лечения индивидуума, страдающего от указанного заболевания, и включает введение индивидууму количества НМВ, эффективного для модуляции или иного повышения содержания цитокинов типа 1 без соответствующего увеличения содержания цитокинов типа 2. Способ повышает эффективность лечения индивидуумов с опухолями почек или меланомой, так как изобретателями показано, что этот способ по первому варианту осуществления повышает содержание цитокинов типа 1, включая IL-2.
Что касается психологического стресса после ожога, хирургического стресса и предоперационного стресса, исследования показали, что стресс усиливает продукцию цитокинов типа 2 и подавляет продукцию цитокинов типа 1. В связи с этим нарушается работа иммунной системы. Таким образом, первый вариант осуществления настоящего изобретения направлен на способ лечения индивидуума, страдающего от указанного состояния, и включает введение индивидууму количества НМВ, эффективного для модуляции или иного повышения содержания цитокинов типа 1 без соответствующего увеличения содержания цитокинов типа 2. Указанный способ может вылечить стресс после ожога, хирургическай стресс и предоперационный стресс, так как введение индивидууму количества НМВ, достаточного для эффективного повышения содержания цитокинов типа 1 без повышения содержания цитокинов типа 2, компенсирует дисбаланс цитокинов, связанный со стрессом. Повышение содержания цитокинов типа 1 приводит к сбалансированному отношению цитокинов первого и второго типов у индивидуума.
Цитокины типа 1, принимающие участие в первом варианте осуществления настоящего изобретения, включают интерферон-γ, интерлейкин 2 и интерлейкин 12. Цитокины типа 2, принимающие участие в первом варианте осуществления настоящего изобретения, включают интерлейкин 4, интерлейкин 5, интерлейкин 10 и интерлейкин 13.
Некоторые защитные функции IFNγ включают ингибирование репликации вирусов, стимулирование макрофагов и усиление молекул клеточной поверхности, необходимых для самораспознавания при иммунном ответе. Кроме того, адекватное содержание IFNγ необходимо для защиты против инфекций и заболеваний. В дополнение к этому, IFNγ противодействует некоторым видам активности цитокина типа 2 IL-4 и ингибирует пролиферацию IL-4-продуцирующих клеток. Таким образом, способность индуцировать продукцию IFNγ помогает лечению индивидуумов с такими состояниями, как описаны в настоящей заявке. Изобретатели обнаружили, что НМВ способен индуцировать продукцию IFNγ, не влияя на продукцию цитокинов типа 2, и тем самым настоящий способ эффективно позволяет лечить состояния описанного здесь типа.
Некоторые защитные функции IL-2 включают индукцию пролиферации всех Т-клеток, активированных В-клеток и природных клеток-киллеров, а также активизацию процесса уничтожения опухолевых клеток путем индукции опухолецидных цитокинов из Т-клеток и природных клеток-киллеров. Адекватное содержание IL-2 необходимо также для защиты от инфекций и болезней. Таким образом, способность индуцировать продукцию IL-2 помогает лечению индивидуумов с описанными здесь состояниями. Изобретатели обнаружили, что введение НМВ индуцирует продукцию IL-2, не повышая содержание цитокинов второго типа, и таким образом настоящий способ эффективно позволяет лечить состояния описанного типа.
Хотя для защиты против инфекций и болезней необходимы также адекватные уровни цитокина второго типа IL-4, повышенное содержание IL-4 связано с аллергиями, астмой и стрессом. Таким образом, способность вылечить индивидуума с описанным здесь состоянием зависит как от возможности индуцировать продукцию цитокинов первого типа, таких как IFNγ и IL-2, так и от возможности не стимулировать одновременно с этим продукцию цитокинов второго типа, и, в особенности, IL-4, поскольку известно, что увеличенное содержание IL-4 приводит к развитию аллергии, астмы и стресса. Первый вариант осуществления настоящего изобретения направлен на способ лечения индивидуумов с указанными состояниями, при котором введение НМВ индуцирует продукцию IL-2 и IFNγ без соответствующего увеличения уровней IL-4.
Другой аспект первого варианта осуществления настоящего изобретения направлен на способ лечения индивидуумов с состояниями, характеризующимися дисбалансом цитокинов первого и второго типов, включающий введение индивидууму НМВ в количестве, эффективном для модуляции или иного повышения содержания цитокинов типа 1 без соответствующего повышения содержания цитокинов типа 2, где НМВ вводится в количествах, достаточных для снижения симптомов аллергии. Повышенные уровни цитокина второго типа IL-4 связаны со стимулированием аллергии. Но цитокины первого типа, такие как IFNγ, антагонизируют различные эффекты IL-4 и ингибируют пролиферацию IL-4-продуцирующих клеток. Таким образом, настоящий способ способен облегчить симптомы аллергии, если НМВ вводится в количестве, достаточном для поддержания сбалансированного профиля цитокинов первого и второго типов.
Аналогично, настоящее изобретение относится к способу лечения индивидуумов с состояниями, характеризующимися дисбалансом цитокинов первого и второго типов, включающему введение индивидууму количества НМВ, эффективного для модуляции или иного повышения содержания цитокинов типа 1 без соответствующего повышения содержания цитокинов типа 2, где НМВ вводится в количествах, достаточных для снижения симптомов астмы. Повышенные уровни цитокина второго типа IL-4 связаны со стимулированием астмы. Но цитокины первого типа, такие как IFNγ, антагонизируют различные эффекты IL-4 и ингибируют пролиферацию IL-4-продуцирующих клеток. Таким образом, настоящий способ способен облегчить симптомы астмы, если НМВ вводится в количестве, достаточном для поддержания сбалансированного профиля цитокинов первого и второго типов.
1
1
1
1
Еще один аспект первого варианта осуществления настоящего изобретения направлен на способ лечения индивидуумов с состояниями, характеризующимися дисбалансом цитокинов первого и второго типов, включающий введение индивидууму НМВ в количестве, эффективном для модуляции, или иного повышения содержания цитокинов типа 1 без соответствующего повышения содержания цитокинов типа 2, где НМВ вводится в количествах, достаточных для предотвращения снижения FEV(ОФВ - объем форсированного выдоха за одну секунду). Индивидуумы, долгое время страдающие тяжелой астмой, демонстрируют низкое процентное значение FEV, а те, у которых наблюдается мягкая или периодическая астма, демонстрируют более высокое значение этого параметра. Таким образом, если НМВ вводится в количестве, достаточном для индукции продукции цитокинов первого типа без индукции продукции цитокинов второго типа, с целью снижения стимуляции астмы, связанной с дисбалансом цитокинов первого и второго типов, то настоящий способ может предотвратить снижение FEV.
1
1
1
У индивидуумов, демонстрирующих мягкую форму симптомов астмы, или у которых она носит временный (периодический) характер, значение FEVбывает не ниже 80%. Таким образом, еще один вариант осуществления настоящего изобретения направлен на способ лечения индивидуумов, нуждающихся в таком лечении, связанный с индукцией продукции цитокинов и включающий введение индивидууму НМВ в количестве, эффективном для модуляции, или иного повышения содержания цитокинов типа 1 без соответствующего повышения содержания цитокинов типа 2 так, чтобы при этом количества вводимого НМВ было достаточно для поддержания базального значения FEV выше 80%. Устраняя связанный с астмой дисбаланс цитокинов первого и второго типов, данный способ дает возможность поддерживать базальный FEV выше 80%.
В соответствии со вторым вариантом осуществления, настоящее изобретение включает способ лечения аллергии у индивидуумов, у которых она может развиться, причем этот способ включает введение индивидууму такого количества β-гидрокси-β-метилбутирата, которое эффективно предотвращает или облегчает симптомы аллергии. Индивидуумы в группе риска в отношении развития аллергии включают тех, кто уже страдает от аллергии, и тех, кто генетически или иначе предрасположен к развитию у них аллергии.
Термин "аллергия" в контексте настоящего изобретения включает сенную лихорадку, пищевую аллергию, аллергический конъюктивит, атопический дерматит, дыхательную аллергию (на аллергены из воздуха), а также другие распространенные виды аллергии. Все эти разновидности аллергии часто связаны с действием аллергенов, таких как перхоть животных, пыльца, укусы насекомых, домашняя пыль, домашние пылевые клещи, плесень, некоторые лекарственные средства, любая пища, в особенности рыба, яйца, молоко и орехи.
В соответствии с третьим вариантом осуществления, настоящее изобретение включает способ лечения астмы у индивидуумов, находящихся в группе риска в отношении развития астмы, причем этот способ включает введение индивидууму такого количества β-гидрокси-β-метилбутирата, которое эффективно предотвращает или облегчает симптомы астмы. Индивидуумы в группе риска в отношении развития астмы включают тех, кто уже страдает от астмы, и тех, кто генетически или иначе предрасположен к развитию у них астмы.
В соответствии с четвертым вариантом осуществления, настоящее изобретение включает способ лечения пожилых индивидуумов, находящихся в группе риска в отношении возникновения связанных с возрастом инфекций, включая бактериальные и вирусные, а также респираторные и нереспираторные инфекции, причем этот способ включает введение индивидууму такого количества β-гидрокси-β-метилбутирата, которое эффективно снижает риск или преобладание таких инфекций.
В контексте описанных выше способов эффективное количество НМВ, как правило, находится в пределах от приблизительно 0,1 г до приблизительно 10 г, включая от приблизительно 0,5 до приблизительно 5,0 г, а также включая от приблизительно 1,0 до приблизительно 3,5 г НМВ в день. Общую суточную дозу можно вводить за один раз, а можно разделить на части или вводить в виде непрерывной (или полунепрерывной) дозы (например, энтеральное кормление) каждый день или в некоторые дни.
Способы по настоящему изобретению, как правило, относятся к пероральному введению.
Возможные формы продукта
Способы по настоящему изобретению могут относиться к любой форме продукта, подходящей для безопасного введения эффективного количества НМВ целевой группе или выбранным индивидуумам, в соответствии с описанными здесь способами. Такие способы включают фармацевтические формы дозировки (например, капсулы, таблетки, жидкости, мази для местного применения и т.д.), а также продукты питания.
Используемые продукты питания включают по меньшей мере один (предпочтительно, все) компонент, выбранный из группы, включающей жиры, белки, углеводы, минералы и витамины. К таким продуктам относятся твердые вещества, жидкости, порошки и гели.
Неограничивающие примеры твердых продуктов питания, пригодных для использования в контексте настоящего изобретения, включают легкую закуску и продукты быстрого приготовления, в том числе приготовленные в виде палочек, соломки, печенья, хлеба, кексов и другой выпечки, замороженные жидкости, конфеты, блюда из злаков к завтраку, порошки или гранулированные твердые продукты и другие взвеси, чипсы и т.д.
Неограничивающие примеры жидких продуктов питания, пригодных для использования для целей настоящего изобретения, включают легкую закуску и продукты быстрого приготовления, в том числе, приготовленные в виде соков или других закисленных напитков, молоко и соевые напитки, коктейли, кофе, чаи, газированные напитки, негазированные напитки, составы для прямого введения в кишечник и т.д. Эти жидкие составы чаще всего готовят в виде суспензий или эмульсий, но они могут быть представлены и в других формах, таких как растворы, жидкие гели и т.п.
Известно множество различных типов белков, жиров и углеводов, их можно использовать в различных описанных здесь продуктах питания, если только эти продукты безопасны и эффективны для перорального введения и совместимы с незаменимыми и вспомогательными ингредиентами.
Пригодные для использования в составе продуктов питания углеводы могут быть простыми, сложными, а также представлять собой их вариации или комбинации. Неограничивающие примеры подходящих углеводов включают гидролизный или модифицированный крахмал или кукурузный крахмал, мальтодекстрин, полимеры глюкозы, сахарозу, кукурузный сироп, твердые частицы из него, углеводы из риса, глюкозу, фруктозу, лактозу, обогащенный фруктозой кукурузный сироп, неусваиваемые олигосахариды (например, фруктоолигосахариды), мед, спирты из сахаров (например, мальтитол, эритритол, сорбитол) и их комбинации.
Пригодные для использования в настоящем изобретении углеводы также включают пищевые волокна, например, но не ограничиваясь, арабскую камедь, карбоксиметилцеллюлозу натрия, гуаровую смолу, лимонный пектин, высокό- и низкометоксилированный пектин, овсяные и ячменные глюканы, каррагенин, псиллиум и их комбинации. В качестве источников углеводов подходят также и растворимые пищевые волокна, неограничивающие примеры которых включают волокна из овсяной шелухи, волокна из ореховой скорлупы, волокна из соевой шелухи, соевые семядольные волокна, волокна из сахарной свеклы, целлюлоза, зерновые отруби и их сочетания.
Пригодные в настоящем изобретении для использования в качестве продуктов питания белки включают гидролизованные, частично гидролизованные или негидролизованные белки или их источники, и могут быть получены из любого известного или подходящего источника, такого как молоко (например, казеин, сыворотка), животные (например, мясо, рыба), крупы (например, рис, кукуруза), растения (например, соя), а также их комбинации. Протеины, используемые в настоящем изобретении, могут также включать, либо полностью или частично быть замененными, свободные аминокислоты, о которых известно, что они используются при приготовлении продуктов питания, например (без ограничений), триптофан, глутамин, тирозин, метионин, цистеин, аргинин и их комбинации.
Пригодные для использования в настоящем изобретении в качестве продуктов питания жиры включают кокосовое масло, фракционированное кокосовое масло, соевое масло, кукурузное масло, оливковое масло, сафлоровое масло, обогащенное олеинами сафлоровое масло, масло МСТ (триглицериды с цепью средней длины), подсолнечное масло, обогащенное олеинами подсолнечное масло, пальмовое и косточковое пальмовое масло, пальмовый олеин, рапсовое масло, рыбий жир, масло из хлопковых семян, а также их комбинации.
Концентрация и количество жиров, белков и углеводов из питательных составов по настоящему изобретению может колебаться в значительной степени, в зависимости от конкретного продукта и разнообразных других составов, а также требуемой диеты. Такие питательные макроэлементы, как правило, готовят в любом диапазоне калорийности (аспекты А, В или С) в соответствии с Таблицей 1.
Таблица 1.
Относительная доля жиров, углеводов и белков в калорийности питательных составов.
Питательные вещества
Аспект
А
В
С
Углеводы - % от общего числа калорий
1-98
10-75
30-50
Жиры - % от общего числа калорий
1-98
20-85
35-55
Протеины - % от общего числа калорий
1-98
5-70
15-35
Используемые здесь питательные составы могут дополнительно содержать и другие необязательные компоненты, которые модифицируют физические, химические, эстетические характеристики продуктов и возможности их обработки, а также использоваться в качестве фармацевтических или дополнительных компонентов питания целевой группы. Большое количество таких дополнительных ингредиентов известно или подходит для использования в медицинской пище или в других продуктах питания и фармацевтических лекарственных формах и может применяться в описанных здесь составах, если только эти дополнительные ингредиенты пригодны для перорального применения и совместимы с необходимыми и другими ингредиентами выбранной формы продукта.
Неограничивающие примеры таких дополнительных ингредиентов включают консерванты, антиоксиданты, эмульгаторы, буферы, дополнительные фармацевтические вещества, дополнительные описанные здесь питательные вещества, подсластители, включая искусственные подсластители (например, сахарин, аспартам, ацесульфам K, сукралозу), красители, уплотняющие агенты и стабилизаторы, эмульсфикаторы, лубриканты и т.д.
Используемые здесь питательные составы могут также содержать любой из множества других витаминов или связанных с ними питательных веществ, неограничивающие примеры которых включают витамин А, витамин D, витамин Е, витамин K, тиамин, рибофлавин, пиридоксин, витамин В12, каротиноиды (например, бета-каротин, зеаксантин, лютеин, ликопен), ниацин, фолиевую кислоту, пантотеновую кислоту, биотин, витамин С, холин, инозитол, их соли и производные, а также их комбинации.
Используемые в настоящем изобретении питательные составы могут также содержать любой из множества других дополнительные минералов, включая, но не ограничиваясь перечисленным, кальций, фосфор, магний, цинк, железо, марганец, медь, натрий, калий, молибден, хром, хлорид и их комбинации.
Экспериментальные данные
Чтобы определить влияние действия НМВ на продукцию цитокинов, был поставлен следующий эксперимент.
Для индукции продукции цитокинов клетки РВМС, выделенные из периферической крови 10 нормальных здоровых доноров, стимулировали в течение 24 часов стимулятором Т-клеток CD3/CD28. Продукция цитокинов анализировалась методом Bio-plex Cytokine Assay. Технология Bio-Plex основана на взаимодействии антитело-антиген, при котором флуоресцентно меченые шарики, конъюгированные с антителом против интересующего цитокина, связывают цитокин с шариком. Комплекс шарик-цитокин затем подвергается действию биотинилированного антитела детекции и репортерной молекулы стрептадивин-РЕ(фикоэритрин). Сигнал репортерной молекулы прямо пропорционален количеству присутствующего цитокина, что позволяет проводить его количественную оценку.
Продуцированные Т-клетками цитокины, количество которых было определено в эксперименте, описаны в Таблице 2.
Таблица 2.
Продуцируемые Т-клетками цитокины.
Цитокины типа 1
Интерлейкин 2 (IL-2)
Фактор роста для всех субпопуляций Т-клеток, кроме того, стимулирует пролиферацию активированных В-клеток.
Интерлейкин 12 (IL-12)
Индуцирует синтез IFNγ, IL-2 и фактора некроза опухолей (TNFα) хелперными Т-клетками, продуцирующими цитокины первого типа (клетки Th1), стимулирует генерацию лимфокин-активируемых клеток-киллеров, ингибирует синтез IgE
Интерферон γ (IFNγ)
Влияет на клеточные механизмы цитотоксичности, обладает противовирусной и антипаразитарной активностью, ингибирует пролиферацию трансформированных клеток.
Колониестимулирующий фактор гранулоцитов макрофагов (GM-CSF)
Стимулирует пролиферацию и дифференциацию линий нейтрофилов, эозинофилов и моноцитов, а также активирует взрослые формы этих линий.
Фактор некроза опухолей α (TNFα)
Индуцирует цитолиз и цитостаз опухолевых клеток, усиливает пролиферацию Т-клеток, индуцирует пролиферацию и дифференциацию В-клеток в присутствии IL-2.
Цитокины типа 2
Интерлейкин 4 (IL-4)
Стимулирует пролиферацию и дифференциацию активированных В-клеток.
Интерлейкин 5 (IL-5)
Стимулирует рост и дифференциацию эозинофилов.
Интерлейкин 13 (IL-13)
Понижает активность макрофагов, снижает продукцию провоспалительных цитокинов, индуцирует дифференциацию моноцитов человека, а также активацию и пролиферацию В-клеток.
Интерлейкин 10 (IL-10)
Подавляющий цитокин, понижает продукцию цитокинов типа 1.
Был проведен t-тест (парная выборка, двусторонний), в котором оценили генерацию большого количества цитокинов типов 1 и 2 из культур, обработанных НМВ и не обработанных им.
Значимая возрастающая зависимость доза-ответ наблюдалась для продукции следующих цитокинов типа 1: IL-2 (5 мМ и 10 мМ НМВ), IL-12 (5 мМ и 10 мМ НМВ) и IFNγ, (5 мМ и 10 мМ НМВ); результаты показаны на Фиг.1.
Что касается продукции цитокинов второго типа, значимое снижение наблюдалось для продукции IL-10 после воздействия 10 мМ НМВ (см. Фиг.2), хотя НМВ не оказывал значимого влияния на продукцию GC-CSF, TNFa, IL-4, IL-5, а также IL-13. Эти результаты представлены на Фиг.1 и 2.
Смещение продукции цитокинов в сторону цитокинов типа 1 показано на Фиг.3, 4 и 5. Усиление продукции IL-2 по сравнению с IL-4 и IL-10 продемонстрированы при концентрации НМВ 5 и 10 мМ, в то же время усиление продукции IL-2 по сравнению с IL-5 и IL-13 продемонстрированы при концентрации НМВ 1 мМ, 5 мМ и 10 мМ (Фиг.3). Усиление продукции IL-12 по сравнению с IL-4, IL-5, IL-13 и IL-10 продемонстрированы при концентрации НМВ 5 и 10 мМ (Фиг.4). Усиление продукции IFNγ по сравнению с IL-4 и IL-10 продемонстрированы при концентрации НМВ 10 мМ, а по сравнению с IL-5 - при концентрации НМВ 5 и 10 мМ (Фиг.5).
Данные показывают, что действие НМВ усиливает продукцию цитокинов первого типа (IL-2, IL-12, IFNγ), снижая продукцию некоторых цитокинов второго типа (IL-10) и незначительно влияя на продукцию других цитокинов второго типа (GC-CSF, TNFα, IL-4, IL-5, IL-13). Общий результат, таким образом, представляет собой смещение продукции цитокинов типов 1 и 2 в сторону цитокинов первого типа.
Примеры
Приведенные ниже примеры иллюстрируют частные варианты осуществления способов по настоящему изобретению, демонстрируя некоторые пищевые и другие формы продукта, пригодные для применения. Примеры приводятся исключительно для иллюстрации изобретения, поэтому их не следует считать ограничением настоящего изобретения, в них можно вносить большое количество изменений, не отступая от основной идеи и не выходя за границы данного изобретения.
Описанные здесь питательные составы представляют собой репрезентативные примеры продуктов питания, пригодные для применения в способах по настоящему изобретению. Каждый из них можно приготовить стандартными методами приготовления пищевых эмульсий, некоторые примеры этих методов приводятся в патентной заявке US Patent Publication 20050215640 А1, которая включена сюда по ссылке (См. Таблицы 3-8).
Таблица 3.
Жидкий питательный состав №1 (Композиция для наращивания веса)
Ингредиент
К-во (кг)
Ингредиент
К-во (кг)
Вода
316
Состав Vitamin DEK premix
0,04
Состав Ultratrace/trace min. premix
0,06
Каррагенин
0,03
Хлорид калия
0,072
Соевый лецитин
0,6
Цитрат натрия
2,89
Казеинат натрия
15,5
Иодид калия
0,0001
Казеинат кальция
4,2
Цитрат калия
1,5
Кальция НМВ моногидрат
2,6
Кукурузный
7,68
Молочный белковый изолят
14
Мальтодекстрин
53,6
Сардиновое масло
6,9
Двухосновный фосфат магния
0,26
Аскорбиновая кислота
0,12
Трехосновный фосфат кальция
0,99
КОН 45% р-р
0,13
Хлорид магния
1,2
таурин
0,12
сахароза
11,9
Вода sol, vit. premix
0,11
Фруктоолигосахарид
5,9
Аскорбил пальмитат
0,03
Триглицериды со средней длиной цепи
2,6
Холинхлорид
0,25
Рапсовое масло
1,5
L-карнитин
0,0681
Ингредиент
К-во (кг)
Ингредиент
К-во (кг)
Соевое масло
0,87
Вкусовая добавка №1
1,6
57% витамина А пальмитат
0,007
Вкусовая добавка №2
0,27
Таблица 4.
Жидкий питательный состав №2 (Композиция с низким гликемическим индексом)
Ингредиент
К-во на 1,000 кг
Ингредиент
К-во на 1,000 кг
Вода
QS
Витамин С
584 г
Мальтодекстрин
56 кг
Хлорид калия
530 г
Кислый казеин
41,09 кг
Холинхлорид
472,1 г
Фруктоза
28 кг
45% КОН р-р,
402,5 г
Высокоолеиновое рапсовое масло
27,2 кг
Состав UTM/ТМ premix
369,3 г
Мальтитоловый сироп
16 кг
Фосфат калия
333 г
Мальтитол
12,63 кг
Карнитин
230,5 г
Фиберсол 2Е
8,421 кг
Геллановая камедь
125 г
Казеинат
6,043 кг
Таурин
100,1 г
FOS
4,607 кг
Витамин Е
99 г
Полисахарид сои
4,3 кг
Лютеиновые эфиры (5%)
92 г
Рапсовое масло
3,2 кг
Смесь WSV premix
75,4 г
Трикальция бифосфат
2,8 кг
Витамин DEK premix
65,34 г
Хлорид магния
2,4 кг
30% бета-каротин
8,9 г
Лецитин
1,6 кг
Витамин А
8,04 г
Цитрат натрия
1,18 кг
Пиридоксин HCl
3,7 г
Ингредиент
К-во на 1,000 кг
Ингредиент
К-во на 1,000 кг
Цитрат калия
1,146 кг
Хлорид хрома
1,22 г
Гидроксид натрия
1,134 кг
Фолиевая кислота
0,64 г
Фосфат магния
1,028 кг
Иодид калия
0,20 г
кальция НМВ моногидрат
5,7 кг
Цианокобаламин
0,013 г
m-инозитол
914 г
Витамин С
584 г
Таблица 5.
Жидкий питательный состав №3 (педиатрическая композиция)
Ингредиент
771 кг
Ингредиент
771 кг
Маточная смесь PIF slurry
Готовая смесь
Высокоолеиновое сафлоровое масло
40,7 кг
Смесь PIW slurry
251 кг
Соевое масло
24,4 кг
Смесь PIF
53 кг
Масло МСТ
16,3 кг
Смесь MIN
12,6 кг
Лецитин
840,2 г
Хлорид натрия
127,4 г
Каррагенин
508,9 г
Трикальция фосфат
2,5 кг
Казеинат
32,8 кг
Вода
167 кг
Маточная смесь OSV
Маточный раствор WSF
Состав DEK premix
83,3 г
Вода
31,7 кг
Витамин А
7,1 г
Цитрат калия
3,74 г
Лютеиновые эфиры (5%)
92 г
Пред, Смесь UTM/TM premix
172,2 г
Маточная смесь PIW
Смесь WSV premix
134,1 г
Вода
530 кг
m-инозитол
176,7 г
Ингредиент
771 кг
Ингредиент
771 кг
Казеинат
11,3 кг
Таурин
145,5 г
Сывороточный белок
11,9 кг
L-карнитин
34,92 г
Маточная смесь MIN
Холинхлорид
638,7 г
Вода
18 кг
Маточный р-р аскорбиновой кислоты
Карбоксиметилцеллюлоза
1696 г
Вода
18,6 кг
Кальция НМВ моногидрат
4,4 кг
Аскорбиновая кислота
550,0 г
Хлорид магния
2,7 кг
45% КОН
341 г
Хлорид калия
1,0 кг
Маточный раствор ванилина
Цитрат калия
2,7 кг
Вода
38,5 кг
Иодид калия
0,25 г
Ванильный ароматизатор
4,3 кг
Дикалия фосфат
1,45 кг
Таблица 6.
Жидкий питательный состав №4 (Питательная добавка)
Ингредиент
1,000 кг
Ингредиент
1,000 кг
Вода
Q.S.
Хлорид магния
558 г
Кукурузный сироп
33 кг
Ванильный ароматизатор
544 г
Мальтодекстрин
28 кг
Хлорид натрия
272 г
Сахароза
19,4 кг
Каррагенин
227 г
Казеинат
8,7 кг
Холинхлорид
218 г
Кальция НМВ моногидрат
5,7 кг
Смесь UTM/TM Premix
165 г
Высокоолеиновое саффлоровое масло
4,1 кг
Хлорид калия
146 г
Рапсовое масло
4,1 кг
Аскорбиновая кислота
145 г
Соевый белок
3,7 кг
Цитрат натрия
119 г
Ингредиент
1,000 кг
Ингредиент
1,000 кг
Сывороточный белок
3,2 кг
Гидроксид калия
104 г
Казеинат
2,9 кг
Лютеин (5%)
46 г
Кукурузное масло
2,0 кг
Смесь WSV Premix
33 г
Трикальция фосфат
1,4 кг
Смесь Vit DEK Premix
29 г
Цитрат калия
1,3 кг
Витамин А
3,7 г
Фосфат магния
952 г
Иодид калия
86 мкг
Лецитин
658 г
Таблица 7.
Жидкий питательный состав №5 (Композиция для лечения астмы и аллергии)
Ингредиент
кг на 1000 кг
Ингредиент
кг на 1000 кг
Вода
Q.S.
Природный витамин Е
0,645
Масло бурачника
61,1
Измельченный трикальция фосфат
0,631
Рыбий жир
53,4
Антиоксидант токоферол-2
0,600
Молочный белковый изолят
30,4
Таурин
0,456
Сахароза
11,7
Ваниль
0,400
Сывороточный белок конц
8,41
Сукралоза р-р 25%
0,375
Гуммиарабик
8,00
Сульфат цинка
0,251
Кальция НМВ моногидрат
5,7
Аскорбилпальмитат
0,143
Соевый лецитин
4,77
Хлорид натрия
0,143
Карбоксиметил-целлюлоза
4,00
Ацесульфам K
0,0750
Цитрат калия
2,64
Сульфат меди
0,0177
Вкусовая добавка "апельсиновый крем"
2,50
FD&C Красный №3
0,0150
Ингредиент
кг на 1000 кг
Ингредиент
кг на 1000 кг
Аскорбиновая кислота
1,13
бета-каротин 30%
0,00992
Порошок куркумы
1,00
Вит. А пальмитат
0,00315
Цитрат натрия
0,901
Молибдат натрия
0,000529
Раствор КОН 45%
0,799
Селенат натрия
0,000441
Апельсиновое масло
0,750
Таблица 8.
Порошковый питательный состав №6 (Композиция для физических упражнений)
Название ингредиента
Количество на 1000 кг
Название ингредиента
Количество на 1000 кг
Сывороточный белковый концентрат
282,051 кг
Хлорид калия
5,128 кг
Казеинат кальция
192,308 кг
Соль
3,205 кг
Мальтодекстрин
165,416 кг
Ксантановая камедь
3,205 кг
Молочный белковый изолят
138,782 кг
Холинбитартрат 41%
2,782 кг
Нидерладский кокос 10/12
76,932 кг
Акесульфам K
2,718 кг
Взбитое подсолнечное масло
21,474 кг
Ваниль
1,923 кг
Смесь Myoplex Oil PreBlend
19,231 кг
Безводный динатрия фосфат
1,667 кг
Шоколадный крем
15,256 кг
MicroChill WPI
1,282 кг
Кальция НМВ моногидрат
13,157 кг
β-каротин 1% CWS
1,128 кг
Название ингредиента
Количество на 1000 кг
Название ингредиента
Количество на 1000 кг
Овсяное волокно
10,897 кг
Сукралоза
692,3 г
Трикальция фосфат
8,526 кг
Цитрат калия 38% К
641,0 г
Витаминная минеральная смесь Vitamin Mineral Preblend
8,462 кг
α-кето-глутаровая кислота
321,0 г
Дикалия фосфат
8,333 кг
Яичный порошковый альбумин
321,0 г
Темный шоколад
7,051 кг
L-глутамин
321,0 г
Каррагенин CSM
26,474 кг
Таурин
321,0 г
Рабочий пример I
28-летний индивидуум, страдавший от сезонной аллергии (весной), получал четыре раза в неделю в течение года по 0,25-1 г НМВ (Жидкий питательный состав №5). На следующий год весной симптомы сезонной аллергии уменьшились.
Рабочий пример II
У 30-летнего белого мужчины обычно наблюдалось четыре приступа астмы в год. В течение года ему давали по 1-10 г НМВ (Жидкий питательный состав №5) четыре раза в неделю. Частота приступов уменьшилась до одного в год.
Рабочий пример III
45-летняя женщина прошла химиотерапию, связанную с лечением рака яичников. Она принимала 2-10 г НМВ (Жидкий питательный состав №1) четыре раза в неделю в течение года. Год спустя рак яичников не повторился.
Рабочий пример IV
50-летний мужчина с диагнозом опухоль почек, лечившийся от этого заболевания, принимал по 750 мг НМВ (капсулы) четыре раза в неделю в течение года. Шесть месяцев спустя опухоль не распространилась на другие части его организма.
Рабочий пример V
42-летняя женщина с диагнозом и лечившаяся от меланомы, принимала по 1 г НМВ (Жидкий питательный состав №1) четыре раза в неделю в течение года. Шесть месяцев спустя опухоль не распространилась на другие части ее организма.
Рабочий пример VI
37-летний мужчина, страдавший от тяжелых симптомов психологического стресса после ожога, принимал по 500 мг НМВ (Жидкий питательный состав №1) четыре раза в неделю в течение года. Год спустя симптомы психологического стресса уменьшились.
Рабочий пример VII
29-летняя женщина, страдавшая от симптомов хирургического стресса, принимала по 200 мг НМВ (Жидкий питательный состав №2) 7 раз в неделю в течение двух месяцев. Два месяца спустя симптомы хирургического стресса уменьшились.
Рабочий пример VIII
25-летний мужчина, страдавший от симптомов предоперационного стресса, принимал по 200 мг НМВ (капсулы) раз в день в течение трех недель, предшествующих запланированной хирургической операции. В конце третьей недели симптомы предоперационного стресса уменьшились.
Рабочий пример IX
1
24-летний мужчина, страдавший от умеренной постоянной астмы, прошел исследование с целью определить процентное значение FEV1, и это значение было зарегистрировано. После этого индивидуум получал четыре раза в неделю в течение года по 5-10 г НМВ (Жидкий питательный состав №5). Год спустя его FEV не уменьшился и симптомы астмы снизились.
Рабочий пример X
1
1
33-летний мужчина, страдавший от мягкой прерывающейся астмы, прошел исследование с целью определить процентное значение FEV и было зарегистрировано значение 83%. После этого индивидуум получал четыре раза в неделю в течение года по 1,5-6 г НМВ (Жидкий питательный состав №5). Год спустя его FEV остался выше 80% и симптомы астмы снизились.
Рабочий пример XI
14-летняя женщина с семейной историей сезонной аллергии не демонстрировала ее симптомов. Индивидууму затем давали 0,1-1,5 г НМВ (Жидкий питательный состав №3) раз в день в течение шести месяцев. Шесть месяцев спустя индивидуум, по-прежнему, не демонстрировал симптомов сезонной аллергии.
Рабочий пример XII
16-летний мужчина с семейной историей астмы не демонстрировал ее симптомов. Индивидууму затем давали 250 мг НМВ (Жидкий питательный состав №4) раз в день в течение шести месяцев. Шесть месяцев спустя индивидуум, по-прежнему, не демонстрировал симптомов астмы.
Рабочий пример XIII
72-летний мужчина, выздоровевший после пневмонии, в течение которой подвергался традиционному лечению, получал по 250 мг НМВ (Жидкий питательный состав №1) раз в день в течение шести месяцев. В течение этих шести месяцев индивидуум не болел инфекциями дыхательных путей, включая любые рецидивы пневмонии.
Рабочий пример XIV
24-летний мужчина тренировался для участия в Нью-Йоркском марафоне. В течение всего периода тренировок и три месяца после марафона он два раза в день принимал жидкий питательный состав №6 (1 грамм НМВ за прием). В отличие от прошлого года, он за все время интенсивных тренировок ни разу не болел инфекциями дыхательных путей (такие инфекции наблюдаются при подавлении иммунитета, которое, как известно, наблюдается при интенсивных физических тренировках).