СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ИЛИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ, ВЫЗВАННЫХ ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫМИ БАКТЕРИЯМИ
TREATMENT AND PREVENTION METHOD OF GRAM-POSITIVE BACTERIA INDUCED DISEASES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к лечению инфекций, вызванных Грам-положительными бактериями. В частности, настоящее изобретение относится к лечению инфекций путем введения различных композиций, которые обладают способностью нейтрализовывать и/или выводить токсины Грам-положительных бактерий из организма, кроме того, настоящее изобретение относится к способу профилактики при помощи указанных композиций. Предпочтительно, указанные композиции содержат желчные кислоты или соли желчных кислот, такие как холановая кислота или соль холановой кислоты, нейтральный липид, такой как триглицерид или фосфолипид, такой как фосфатидилхолин, и используются для лечения или профилактики патологических состояний, обусловленных Грам-положительными бактериями, таких как (без ограничений указанными) сепсис, септический шок, синдром системной воспалительной реакции (SIRS), SIRS с органной дисфункцией и/или недостаточностью, органной дисфункцией и органной недостаточностью.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Нормальная сыворотка содержит целый ряд липопротеиновых частиц, которые классифицируются на основании плотности и подразделяются на хиломикроны, липопротеины очень низкой плотности (ЛОНП), липопротеины низкой плостности (ЛНП) и липопротеины высокой плотности (ЛВП). Они состоят из свободного и этерифицированного холестерина, триглицеридов, фосфолипидов, некоторых других липидных компонентов и белка. ЛОНП переносят энергию в форме триглицеридов клеткам организма, где они хранятся и используются. После доставки триглицеридов ЛОНП трансформируются в ЛНП. ЛНП доставляют холестерин и другие растворимые липидные материалы к клеткам организма, в то время как ЛВП переносят избыточные или неиспользованные липиды в печень для утилизации. В норме все указанные липопротеины сбалансированы, обеспечивают своевременную доставку и удаление растворимых липидных материалов. Аномально низкий уровень ЛВП может приводить к развитию целого ряда патологических состояний, а также вызывать вторичные осложнения различных заболеваний.
При нормальных условиях ЛВП представляют собой твердые частицы, поверхность которых покрыта фосфолипидным монослоем, который окружает гидрофобное ядро. Аполипопротеин A-I и A-II прикрепляется к поверхности путем взаимодействия гидрофобных участков их альфа-спиральных доменов. В только что секретированной форме частица представляет собой диск, содержащий три остатка холестерина в бислое. Холестерин этерифицируется при помощи фермента лецитинхолестеринацилтрансферазы (ЛХАТ) и переносится в центр диска. Перемещение сложного эфира холестерина в центр диска является результатом пространственных ограничений и ограничений растворимости бислоя. Частица ЛВП по мере этерификации и перемещения холестерина в центр принимает сферическую форму. Сложный эфир холестерина и другие растворимые в воде липиды, которые собираются в "надувшемся" ядре ЛВП, затем выводятся печенью.
Jonas et al., Meth. Enzym. 128A: 553-585 (1986) удалось получить целый ряд восстановленных частиц, напоминающих ЛВП. Методика включает выделение ЛВП и удаление липидов из них при помощи стандартных способов (Hatch et al., Adv. Lip. Res. 6: 1-68 (1968); Scanu et al., Anal. Biochem. 44:576-588 (1971) для получения Апо-ЛВП частиц. Апобелки фракционируют и восстанавливают фосфолипидом (с холестерином или без) при помощи детергентного диализа.
Matz et al., J. Biol. Chem. 257 (8):4535-4540 (1982) описывают мицеллу фосфатидилхолина с аполипопротеином A1. Описываются различные соотношения указанных компонентов, предполагается, что описанный метод может использоваться и для получения других мицелл. Также предполагается, что возможно использовать мицеллы в качестве ферментного субстрата или для моделирования молекул ЛВП. Однако в данной заявке не обсуждается возможность применения данных мицелл для удаления холестерина, а также в диагностических или терапевтических целях.
Wiliams et al., Biochem & Biophys. Acta 875:183-194 (1986) описывают фосфолипидные липосомы, которые при введении в плазму захватывают апобелки и холестерин. Авторы описывают липосомы, которые захватывают апобелки и холестерин in vivo, и предполагают, что захват холестерина усиливается в том случае, если фосфолипидные липосомы предварительно захватили апобелки.
Williams et al., Persp. Biol. & Med. 27(3):417-431 (1984) описывают возможность использования лецитиновых липосом для удаления холестерина. В данной работе обобщаются более ранние данные, показывающие, что липосомы, которые содержат апобелки, удаляют холестерин из клеток in vitro более эффективно, чем липосомы, которые не содержат апобелки. Однако в данной работе не обсуждается возможность использования липосом или мицелл in vivo и говорится о том, что при любой работе in vivo с липосомами нужна предельная осторожность.
В патентах США №5,506,218; 5,344,822; 5,614,507; 5,587,366; 5,674,855 описываются как композиции, содержащие фосфолипиды, такие как фосфатидилхолин, природный липид, такой как триглицерид, а также желчные кислоты и соли желчных кислот, такие как холановая кислота и ее соль, например холат натрия, могут использоваться для профилактики и лечения инфекций, вызванных Грам-отрицательными бактериями, например S. typhimurium, за счет инактивации якорной молекулы липида А липополисахарида (ЛПС).
В патенте США No. 5,128,318 описывается, что восстановленные частицы, содержащие ЛВП-ассоциированный апобелок и липид, способный связывать эндотоксин и инактивировать его, могут использоваться в качестве эффективного материала для уменьшения токсичности, обусловленной эндотоксином.
Таким образом, было обнаружено, что фосфолипиды могут использоваться самостоятельно или в комбинации с дополнительными материалами, такими как нейтральные липиды, соли желчных кислот и т.д., в качестве эффективных агентов для профилактики и/или подавления инфекций, вызванных Грам-положительными бактериями. Особенно предпочтительно использовать фосфатидилхолины (далее, ФХ) как самостоятельно, так и в комбинации с другими фосфолипидами, например сфингомиелинами, в композициях, которые практически не содержат белков и пептидов, таких как апобелки или пептиды на их основе. Нейтральные липиды, такие как моно-, ди- и триглицериды, могут использоваться в комбинации с фосфолипидами при условии, что общее содержание нейтральных липидов ниже определенного весового процента, когда композиция применяется для внутривенного болюсного введения. В случае других способов введения, например внутривенного капельного введения, весовой процент не является столь критичным, но тем не менее его желательно учитывать. Соли желчных кислот или соли желчных кислот, такие как холаты, например холат натрия, могут использоваться в комбинации с одним или несколькими компонентами для получения наиболее эффективных композиций.
Наиболее предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения являются композиции, в которых нейтральным липидом является триглицерид, сложный эфир холестерина или комбинация эфира холестерина и триглицеридов.
В данном описании раскрывается эффективность желчных кислот, солей желчных кислот, таких как холаты, и/или нейтральных липидов, таких как фосфатидилхолин и/или триглицериды, для лечения, профилактики и/или предотвращения развития инфекций, вызванных Грам-положительными бактериями. Указанные желчные кислоты могут использоваться самостоятельно или в комбинации с одним или несколькими фосфолипидами и/или нейтральными липидами, такими как фосфатидилхолин и/или триглицериды. Заявленные композиции могут использоваться для лечения или профилактики патологических состояний (без ограничений указанными), описанных выше, предпочтительно, используются композиции, описанные выше, в форме эмульсии.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
ПРИМЕР
В экспериментах, описанных ниже, было показано, что эмульсия, содержащая фосфатидилхолин, триглицериды и холат натрия, является эффективной для выведения токсинов Грам-положительных бактерий из крови.
Получают эмульсию, содержащую раствор фосфатидилхолина (ФХ) в концентрации 99.7 мг/мл, 18 мМ холата натрия и триглицериды (ТГ), которые составляют 7.5% по весу от общего веса липидов эмульсии, в водном растворе глицерола (2.6%).
В качестве контроля используют 2.6% раствор глицерола.
Эмульсию и контроль разводят до концентрации 1:10 и добавляют к тестируемьм растворам крови, обработанным ЭДТА, при 50% разведении; к растворам постепенно добавляют раствор (5 мг/мл в различных разведениях) липотейхоевой кислоты (LTA, от англ. Lipoteicholic Acid), выделенной из В. subtilis.
Образцы перемешивают и инкубируют при 37°С в течение 4 часов, после чего их охлаждают на льду. Образцы центрифугируют (1000 RPMs, 2000 xg), после чего измеряют концентрацию фактора некроза опухолей (TNF) при помощи стандартной коммерчески доступной ELISA.
Результаты, представленные в Таблице 1 (эмульсия) и в Таблице 2 (контроль), показывают эффективность эмульсий для удаления токсина из крови.
Таблица 1
Эмульсия
LTA
TNF
нг/мл
пг/мл
0.001
0
0.010
0
0.100
0
0.300
0
1.000
4.531
3.000
0
10.000
0
100.000
15.15
Таблица 2
Контроль, глицерол
LTA
TNF
нг/мл
пг/мл
0.001
0
0.010
0
0.100
44.19
0.300
8.081
1.000
66.41
3.000
58.07
10.000
39.4
100.000
290.7
Представленные ниже примеры дают детальное описание изобретения, которое, согласно одному своему аспекту, относится к способу профилактики сепсиса, септического шока, синдрома системной воспалительной реакции (SIRS), SIRS с дисфункцией/недостаточностью органов, дисфункции и недостаточности органов, вызванных Грам-положительными бактериями.
В некоторых примерах показано, что введение членов семейства желчных кислот или солей желчных кислот, например холановой кислоты или ее соли, в комбинации с фосфолипидом или нейтральным липидом, или только с фосфолипидом, может использоваться, например, для профилактики, подавления, предотвращения или лечения инфекций, вызванных Грам-положительными бактериями. Таким образом, композиции, не содержащие пептидов и белков, включающие только желчную кислоту/соль желчной кислоты или указанное соединение в комбинации с фосфолипидом, могут использоваться для лечения указанных инфекций. Холановые кислоты описаны, например, у Hofmann, Hepatology 4(5):4S-14S (1984). Особенное внимание привлекает страница 5S, Рисунки 1 и 2, на которых представлены структурные характеристики холановых кислот.
Субъектом для описанной терапии предпочтительно является человек, однако, объект настоящего изобретения может использоваться и в ветеринарной практике.
Термин "подавление", используемый здесь, относится к лечению, которое направлено на уменьшение тяжести инфекции, вызванной любым из различных токсинов, продуцируемых Грам-положительными бактериями (например, В. subtilis). Профилактика может осуществляться путем введения агента в тот момент, когда субъект находится в ситуации возможного воздействия Грам-положительных бактерий. Обычно такая ситуация возникает во время хирургических вмешательств. Таким образом, субъекту, которому предстоит оперативное лечение, активный ингредиент может вводиться накануне операции.
Эффективное количество комбинации фосфолипида и желчных кислот, необходимое для лечения, может варьировать. В общем, общая доза составляет, предпочтительно, от 200 мг до 800 мг фосфолипида на кг массы тела субъекта, доза может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от тяжести инфекционного процесса и степени риска, если агент вводится для профилактики. Для желчных кислот и их солей, таких как холанеовая кислота и ее соль, эффективная доза варьирует, приблизительно, от 10 мг до 300 мг/кг массы тела субъекта, более предпочтительно, приблизительно, от 15 до 275 мг на кг массы тела субъекта.
Желательно вводить желчные кислоты/соли желчных кислот и фосфолипиды в композициях, которые также содержат нейтральные липиды, однако, это не является необходимым, поскольку эмульсии, не содержащие нейтральных липидов, также являются подходящими. Польза комбинированного введения фосфолипидов и нейтральных липидов заключается в том, что нейтральные липиды и фосфолипиды ассоциируются в частицы, которые напоминают липопротеины, но отличаются от них тем, что не содержат белков или пептидов, которые, безусловно, всегда присутствуют в липопротеинах.
Наиболее предпочтительным является использование для лечения композиций, в которых фосфолипидом является фосфатидилхолин, например фосфатидилхолин яичного желтка, фосфатидилхолин сои или сфинголипид. Из желчных кислот/солей желчных кислот предпочтительным выбором является холевая кислота и ее соли, например холат натрия, деоксихолат натрия и ксенодеоксихолат натрия. Из нейтральных липидов предпочтительно использовать сложный эфир холестерина или триглицерид, однако другие нейтральные липиды, такие как сквален или другие углеводородные масла, ди- и моноглицериды и антиоксиданты, например витамин Е, также могут использоваться.
Способ введения композиций может варьировать от внутривенного болюсного введения до других вариантов внутривенного введения, в зависимости от того, какой из них является наиболее предпочтительным. В том случае, когда композиция вводится внутривенно болюсно и содержит триглицериды, особое внимание необходимо уделять дозе. Хорошо известно, что триглицериды являются токсичными, если их вводить в слишком большом количестве. Однако специалист в данной области может легко подобрать дозу композиции таким образом, чтобы уменьшить или ликвидировать риск отравления триглицеридами. В целом, в случае внутривенного болюсного введения, композиции должны содержать не более 80% по весу триглицеридов или других нейтральных липидов, предпочтительно не более 70% по весу. Более предпочтительно, композиция для внутривенного болюсного введения должна содержать не более 50% по весу нейтральных липидов.
В том случае, когда композиция вводится при помощи других вариантов внутривенного введения, риск отравления существенно уменьшается. Тем не менее, соотношения, приведенные выше, являются предпочтительными для любых форм внутривенного введения, однако, это требование не является обязательным. Предпочтительно, доза варьирует от 200 мг желчных кислот/солей желчных кислот или фосфолипида на кг массы тела субъекта. Также возможно введение дозы, составляющей 800 мг/кг. Указанные дозы являются общими и могут меняться в зависимости от индивидуальных особенностей субъекта и способа введения.
Как описано выше, композиции, не содержащие белков и пептидов, требуют наличия по крайней мере одного фосфолипида или желчной кислоты/соли желчной кислоты. Что касается фосфолипидов, является предпочтительным, чтобы в композиции присутствовал по крайней мере один нейтральный липид, такой как триглицерид, диглицерид или моноглицерид. Композиции также могут содержать дополнительные материалы, такие как стеролы (например, холестерин, бета-ситостерол), этерифицированные или неэтерифицированные липиды (например, сложные эфиры холестерина или неэтерифицированный холестерин), углеводородные масла, такие как сквален, антиоксиданты, такие как витамин Е, однако это не является необходимым. Конечно, в заявленных композициях может использоваться не один, а несколько фосфолипидов или нейтральных жиров. В том случае, когда применяется комбинация фосфолипида и нейтрального липида, последний должен составлять от 30% до 50% во весу по отношению к общему весу липидов в композиции.
Желчные кислоты или соли желчных кислот могут использоваться самостоятельно или в комбинации с фосфолипидом, нейтральным липидом или обоими этими соединениями. Тем не менее предпочтительным является их применение в комбинации с материалами, указанными выше. Оптимальные дополнительные ингредиенты также описаны выше.
Настоящее изобретение также относится к применению заявленных композиций для лечения патологических состояний, ассоциированных с инфекциями, вызванными бактериями, как описано выше. Указанные композиции, предпочтительно, содержат (в % по весу), приблизительно, от 5% до 30% желчных кислот/солей желчных кислот, приблизительно, от 3% до 50% нейтральных липидов и, приблизительно, от 10% до 95% фосфолипидов и не содержат белков и пептидов. Наиболее предпочтительными являются композиции, содержащие от 10-15% желчных кислот/солей желчных кислот, от 5% до 10% нейтральных липидов, все ингредиенты сбалансированы фосфолипидом. Термин "не содержит белков или пептидов", используемый здесь, относится к композициям, которые не содержат достаточного количества белков или пептидов и используются для лечения патологических состояний, описанных выше, но при этом белки и пептиды могут присутствовать в композициях в следовых, остаточных количествах.
Необходимо отметить, что представленные процентные соотношения справедливы для композиций, состоящих из трех компонентов. В том случае, когда трехкомпонентная композиция находится в комбинации, например, с носителем, адъювантом или другими оптимальными ингредиентами (например, описанными выше), указанные процентные соотношения (от общего веса композиции) будут уменьшаться; однако, соотношение каждого компонента по отношению друг к другу будет оставаться таким же. Необходимо помнить, что указанные терапевтические композиции всегда являются практически полностью свободными от белков и пептидов.
В том случае, когда композиции не содержат желчных кислот или их солей и белков, такие свободные от белков композиции, предпочтительно, содержат, приблизительно, от 3% до 50% по весу нейтрального липида, балансом является, по крайней мере, один фосфолипид. Предпочтительно, нейтральным липидом является триглицерид, однако, может использоваться любой из описанных выше нейтральных липидов. Предпочтительным фосфолипидом является фосфатидилхолин.
Композиции, заявленные в соответствии с настоящим изобретением, являются эффективными для лечения или профилактики патологических состояний, вызванных Грам-положительными бактериями, включая (без ограничений указанными): сепсис, синдром септического шока, синдром системной воспалительной реакции или "SIRS", SIRS с органной дисфункцией или недостаточностью, органную дисфункцию или недостаточность, обусловленную Грам-положительными бактериями.
Другие возможные аспекты настоящего изобретения очевидны специалистам в данной области и, поэтому, не изложены в данном описании.
Должно быть понятно, что представленные в настоящем изобретении примеры служат исключительно иллюстративным целям и ни в коей мере не ограничивает объема изобретения; кроме того, очевидно, что различные аспекты и воплощения изобретения могут быть частично или полностью изменены без изменения его сущности.