ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ АЛЛЕРГИИ ПРИ ОТЛУЧЕНИИ РЕБЕНКА ОТ ГРУДИ
PREVENTION OF ALLERGY DURING BABY ABLACTATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к питательной композиции и применению этой композиции для уменьшения риска развития аллергии и атопических болезней во время процесса отлучения ребенка от груди.
Уровень техники
Пищевые аллергии, из которых первой, возникающей в жизни, является аллергия на коровье молоко, вызываются, в большинстве случаев, реакцией на белки в пище. В первые годы жизни иммунная система еще развивается и может оказаться недостаточной для развития толерантности к пищевым антигенам (это можно также описать, как недостаточное вызывание пероральной толерантности). Результатом является то, что младенец или ребенок или молодое животное показывает чрезмерный (ненормально увеличенный) иммунный ответ на пищевой белок, и развивается аллергический ответ на него. Пищевые аллергии могут поражать не только людей, но также и других млекопитающих, например, собак и кошек.
Обычно, пищевая гиперчувствительность развивается только после того, как восприимчивый младенец, ребенок или молодое животное впервые сталкивается с новой пищей, содержащей потенциальные аллергены. Кроме молока матери, первыми пищевыми белками, с которыми в большинстве случаев встречаются младенцы человека, по меньшей мере, являются белки коровьего молока и, как отмечено выше, аллергия на коровье молоко представляет собой самую распространенную пищевую аллергию у младенцев человека. Общепризнано, что младенцы с установленной аллергией на коровье молоко имеют повышенный риск развития аллергий к другим пищевым белкам, таким как белки яиц и зерновых культур. Эти аллергии могут клинически проявляться в виде атопических болезней, таких как атопические дерматиты, экзема и астма. Даже у тех младенцев, у которых успешно развилась оральная толерантность к белкам коровьего молока, может впоследствии развиться аллергия к другим пищевым белкам, таким как яичные и зерновые белки, когда эти белки вводят в диету при отлучении ребенка от груди.
С точки зрения диеты существует только два пути лечения установленной аллергии - или всегда следует избегать пищевых продуктов, содержащих аллерген, или пищевые продукты следует обрабатывать для снижения их аллергического потенциала, например, с помощью экстенсивного гидролиза. Для этой последней цели производятся детские смеси, содержащие экстенсивно гидролизованные белки коровьего молока (пептиды, состоящие не больше чем из пяти аминокислот). Так же уже предложено, например, в патенте США №6403142, готовить корма с пониженной аллергенностью для животных-компаньонов, в случае, если предполагают, что у животного развивается пищевая аллергия. Однако, диеты «исключения» имеют затруднения, связанные с низким одобрением, так как доступные пищевые продукты очень ограничены в случае диеты «исключения» и из-за плохого вкуса в случае использования экстенсивно гидролизованных продуктов. Кроме того, всегда существует опасность, что интактные аллергены все-таки будут встречаться.
Поэтому разработаны продукты, которые помогают снизить риск развития аллергии, в первую очередь для детей, у которых, как считается, есть такой риск (то есть, для детей, имеющих, по меньшей мере, одного близкого члена семьи, который страдает от аллергии). Одним из примеров таких продуктов являются детские смеси на основе частично гидролизованных белков зерновых культур, продаваемые под торговыми марками NAN HA1 и NAN HA2. Показано, что эти продукты активно вызывают оральную толерантность к белкам коровьего молока. Fritsche et al. (J. Allergy Clin. Immunol, Vol 100, No.2, pages 266-273, 1997) с помощью моделей на животных показали, что ферментативные гидролизаты белков коровьего молока со степенью гидролиза 18% были способны вызвать оральную толерантность к интактным белкам коровьего молока, тогда как гидролизаты со степенью гидролиза 28% не были способны. Результаты этих экспериментов показали, что профилактическое кормление крыс такой умеренно гидролизованной смесью коровьего молока, аллергенность которой снижена более, чем в 100 раз по сравнению со стандартной смесью, подавляло специфический IgE и высвобождение медиатора из кишечных мастоцитов, оба параметра аллергической реакции немедленного типа. Эта работа показала, что для белков коровьего молока можно определить степень ферментативного гидролиза, при этом способность пептидов вызывать оральную толерантность сохраняется, в то время как их аллергенность существенно снижается.
Трансформирующий фактор роста β, биоактивный пептид, обнаруженный в человеческом молоке, установлен как возможный регулятор атопической болезни. Мета-анализ дал доказательство предотвращающего общую аллергию действия TGF-β в молоке человека (Gdalevich, 2001). Согласно Kalliomaki et al. (J Allergy Clin. Immunol. 35 1999 Dec; 104 (6): 1251-7) TGF-бета в молозиве может предотвратить развитие атопической болезни во время исключительно грудного вскармливания и способствует выработке специфического IgA у людей. Подобным образом Oddy et al сообщили о снижении частоты возникновения свистящего дыхания (указывающего на развитие респираторной аллергии) у детей, которых вскармливали грудью в течение длительного периода, и, следовательно, они получили высокую общую дозу TGF-β по сравнению с детьми, которых вскармливали грудью в течение более коротких периодов (Oddy et al, J Allergy din Immunol). Совсем недавно на крысиной модели было показано, что добавление TGF-β в смесь с коровьим молоком снижало аллергическую сенсибилизацию к коровьему молоку (Pentilla et al, Pediatr Research 2006).
Период, во время которого молодых млекопитающих вскармливают исключительно молоком, является относительно коротким в пределах от нескольких недель для крыс и мышей до четырех-шести месяцев, например, для младенцев человека. После этого периода в диету постепенно вводят другие пищевые продукты, содержащие различные пищевые белки, и зависимость от молока для обеспечения всех нутриентов, необходимых для роста и развития, соответственно снижается в процессе, обычно называемом отлучением от груди.
В большинстве случаев следующим пищевым белком, с которым сталкивается молодое млекопитающее, является белок зерновых, который вводят в начале отлучения от груди, обычно в виде каш для младенцев. Зерновые белки также могут вызывать аллергические реакции, когда их впервые вводят в диету молодого млекопитающего, даже если молочные белки уже были успешно введены. После этого, молодое млекопитающее может столкнуться в быстрой последовательности с другими пищевыми белками, включая белки яиц, арахиса, рыбы и мяса с риском в каждом случае, что в результате может произойти аллергический ответ.
Однако, при сравнении с белками молока, относительно небольшое внимание обращают на первичное предотвращение аллергических реакций к другим пищевым белкам, таким как белки зерновых и яиц, чем на возможность предотвращения развития аллергических реакций к другим антигенам, таким как пыльца, посредством вмешательства в диету. Действительно, это может быть даже больше касается того факта, что аллергия к белкам коровьего молока обычно спонтанно исчезает в возрасте между двумя и пятью годами, тогда как аллергия к белкам зерновых и яиц, например, в большинстве случаев исчезает медленнее и даже может сохраняться на протяжении всей жизни.
Следовательно, существует необходимость облегчить введение пищевых белков, отличных от белков молока, в диету молодых млекопитающих при отлучении от груди посредством снижения риска развития аллергических ответов на такие белки, а также необходимость снизить частоту последующих атонических болезней, так или иначе вызванных пищевыми аллергенами, в частности у младенцев с повышенным риском развития аллергических ответов.
Сущность изобретения
Настоящие изобретатели неожиданно обнаружили, что применение комбинации частично гидролизованного молочного белка и TGF-бета помогает вызвать толерантность к другим пищевым белкам, таким как белки зерновых и яиц, когда их вводят в диету молодых млекопитающих в процессе отлучения от груди, при сохранении ранее установленной толерантности к белкам коровьего молока.
Соответственно, в первом аспекте настоящее изобретение представляет питательную композицию, содержащую частично гидролизованный молочный белок, имеющий степень гидролиза 15-25% и от 50 до 1000 нанограмм TGF-β на 100 мл готовой к употреблению композиции.
Настоящее изобретение распространяется на способ первичного предотвращения аллергических реакций на вновь введенные пищевые белки у молодого млекопитающего в процессе отлучения от груди, включающий кормление молодого млекопитающего в течение периода отлучения от груди терапевтическим количеством композиции, содержащей частично гидролизованный молочный белок, имеющий степень гидролиза 15-25%, и TGF-β.
Настоящее изобретение дополнительно распространяется на способ первичного предотвращения атопических болезней у молодого млекопитающего при отлучении от груди, включающий кормление молодого млекопитающего в течение периода отлучения от груди терапевтическим количеством композиции, содержащей частично гидролизованный молочный белок, имеющий степень гидролиза 15-25%, и TGF-β.
Атопические болезни, такие как атопическая экзема, аллергические риниты и астма могут быть клиническими проявлениями аллергического ответа на пищевой белок или аллергического ответа на другой тип антигена, например антиген, переносимый по воздуху. Например, в последние десятилетия значительно увеличилось распространение астмы, по всей вероятности как результат изменений таких факторов окружающей среды, как патогены, аллергены, загрязнение атмосферного воздуха и диета. Показано, что переносимые по воздуху антигены успешно передаются от матери к младенцу через молоко, и что для индукции толерантности не требуется переноса иммуноглобулинов. Толерантность, вызванная грудным вскармливанием, основывается на присутствии TGF-β на протяжении лактации, опосредуется регуляторными CD4+ T лимфоцитами и зависит от TGF-β передачи сигнала (signaling) в T-клетках. В заключение, опосредованный грудным молоком перенос антигена, переносимого по воздуху, младенцу дает в результате индукцию оральной толерантности, приводящей к антиген-специфической защите от аллергической болезни дыхательных путей. Без желания быть связанными теорией, изобретатели полагают, что неожиданное открытие, что индукция толерантности к антигенам, переносимым по воздуху, не требует переноса иммуноглобулинов, а скорее основывается на эффектах TGF-β в грудном молоке, ведет к реализации того, что возможно снизить риск и аллергических реакций на пищевые белки и развития атопических болезней путем вмешательства в питание, основываясь на частично гидролизованном молочном белке в комбинации с TGF-β. Другими словами, введение комбинации частично гидролизованного молочного белка с TGF-β в период отлучения от груди, когда младенец первый раз сталкивается с другими пищевыми белками, такими как белки яиц и зерновых, помогает уменьшить риск сенсибилизации к новым белкам и впоследствии развития аллергических реакций к таким белкам, а также риск развития атопических болезней.
Раскрытие изобретения
В этом подробном описании следующие термины имеют следующие значения:
"атопическая болезнь" означает клинические проявления аллергической сенсибилизации и включает атопические дерматиты, атопическую экзему, аллергические риниты и астму;
"степень гидролиза" или "DH" белка означает число пептидных связей в интактном белке, которые расщепляются во время гидролиза, деленное на число пептидных связей в интактном белке, выраженное в процентах;
"младенец" означает ребенка до возраста 12 месяцев;
"усовершенствованная смесь" означает композиции, предназначенные для использования младенцами возраста старше четырех месяцев, и составляющие основной жидкий элемент в постепенно изменяющейся диете таких младенцев;
"пероральная толерантность" означает активное состояние иммунологической гипореактивности к антигенам, доставленным пероральным путем;
"первичное предотвращение аллергической реакции к пищевому белку" означает предотвращение установления такой аллергической реакции и включает снижение риска такой аллергической реакции;
"TGF-β" или "трансформирующий фактор роста β" обозначает группу, по меньшей мере, из пяти различных, но близко родственных биоактивных пептидов, обозначенных TGF-β1, TGF-β2 и т.д. и обнаруженных в частности в человеческом молоке (TGF-β1 и TGF-β2) (Li et al. Transforming Growth Factor-R Regulation of Immune Responses, Annu. Rev. Immunol. 2006 24:99-146);
"отлучение от груди" означает введение в диету молодого млекопитающего пищевых продуктов, отличных от молока его матери, или заменителя на основе молока, такого как детская смесь;
"период отлучения от груди" означает период в жизни молодого млекопитающего, начинающийся введением пищевых продуктов, отличных от молока его матери, или заменителя на основе молока, и следовательно, заканчивающийся прекращением вскармливания грудью или применением детской смеси или усовершенствованной формулы.
Все упоминания процентов представляют собой массовые проценты, если не указано иначе.
Изобретение представляет питательную композицию, содержащую частично гидролизованный молочный белок, имеющий степень гидролиза 15-25%, и от 50 до 1000 нанограмм TGF-β на 100 мл готовой к употреблению композиции.
Молочный протеин может быть белком сыворотки молока, казеиновым белком или их смесью, но предпочтительно является белком сыворотки молока. Если используют белок сыворотки молока, степень гидролиза составляет предпочтительно 15-19%.
Предпочтительно, частично гидролизованный молочный белок имеет остаточную антигенность, по меньшей мере, в 100 раз меньше, чем антигенность интактного белка сыворотки. Остаточную антигенность частично гидролизованного молочного белка можно измерить с помощью метода, описанного в работе Fritsche et al (Int. Arch. Alter и Appi Imm., 93, 289-293, 1990). Такой частично гидролизованный молочный белок и продукты, содержащие его, могут быть описаны как гипоаллергенные в соответствии с положениями Директивы ЕС 96/4/ЕС.
Композиции согласно изобретению можно использовать при отлучении от груди молодых млекопитающих, включая младенцев человека и детей ясельного возраста, а также детенышей животных-компаньонов, таких как собаки и кошки.
Предпочтительно питательная композиция изобретения представляет собой детскую смесь, более предпочтительно усовершенствованную формулу для использования младенцами возрастом больше четырех месяцев.
Молочный белок можно подвергнуть гидролизу любым подходящим способом, известным в данной области техники. В случае белка сыворотки молока подходящий способ описан в Европейском патенте №322, 589, содержание которого включено в данное описание путем отсылки. Обнаружено, что, если в используемой в качестве исходного материала фракции сыворотки по существу отсутствует лактоза, белок претерпевает гораздо меньшую блокаду лизина) во время гидролиза и последующей термической обработки. Это дает возможность снизить степень блокады лизина примерно от 15 масс.% всего лизина примерно меньше, чем до 10 масс.% лизина; например около 7 масс.% блокады лизина, что значительно улучшает питательное качество источника белка.
Источником зернового белка может быть кислая сыворотка, сладкая сыворотка, изолят сывороточного белка или их смеси. Предпочтительно, однако, что источник белка основан на изоляте сывороточного белка или модифицированной сладкой сыворотке. Сладкая сыворотка является легко доступным побочным продуктом сыроделия и часто используется в производстве детских смесей на основе коровьего молока. Однако, сладкая сыворотка включает компонент, который нежелательно богат треонином и беден триптофаном, называемый казеино-глико-макропептид (CGMP). Удаление CGMP из сладкой сыворотки дает в результате фракцию с содержанием треонина более близким к молоку человека. Способ удаления CGMP из сладкой сыворотки описан в ЕП 880902.
Если в качестве источника белка используют сладкую сыворотку или изолят сывороточного белка, к нему предпочтительно добавляют свободный гистидин в количестве от 0,1 до 3 масс.% белка.
Детская смесь настоящего изобретения может содержать от 1,0 до 2,0 грамм частично гидролизованного сывороточного белка на 100 мл готовой для употребления смеси, более предпочтительно от 1,5 до 1,9 г/100 мл.
Усовершенствованная смесь по настоящему изобретению содержит от 50 до 1000 нанограмм TGF-β на 100 мл готовой к употреблению смеси, более предпочтительно от 50 до 500 нанограмм на 100 мл и наиболее предпочтительно от 200 до 300 нанограмм на 100 мл. Предпочтительно, усовершенствованная формула настоящего изобретения содержит и TGF-β1 и TGF-β2, более предпочтительно в соотношении между 1:5 и 1:50.
TGF-β можно добавить в смесь в виде фракции сывороточного белка, обогащенной этими биоактивными пептидами, например ТМ0301 или XP-828L от компании Armor Proteines, Франция, или в виде полипептидного ростового фактора, выделенного из молока, как описано, например, в ЕР 313515 или WO 92/00994. Альтернативно, можно использовать рекомбинантный TGF-β, если предпочтительно.
Усовершенствованная смесь согласно настоящему изобретению может содержать источник углевода. Можно использовать любой источник углеводов, обычно применяемый в детской смеси, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя предпочтительным источником углеводов является лактоза. Предпочтительно, источник углеводов обеспечивает энергию всей смеси в промежутке 35-65%.
Усовершенствованная смесь согласно настоящему изобретению может содержать источник липидов. Источник липида может быть любым липидом или жиром, который пригоден для использования в детских смесях. Предпочтительные источники жира включают пальмовый олеин, масло высокомасличного подсолнечника и масло высокомасличного сафлора. Также можно добавить незаменимые жирные кислоты линолевую и а-линоленовую кислоту в виде небольших количеств масел, содержащих высокие количества предварительно подготовленной арахидоновой кислоты и докозагексаеновой кислоты, таких как рыбий жир или микробные масла. В итоге, содержание жира является предпочтительно таким, что обеспечивает энергию всей смеси в промежутке от 30 до 55%. Источник жира предпочтительно имеет соотношение n-6 к n-3 жирным кислотам от около 5:1 до около 15:1; например, от около 8:1 до около 10:1.
Усовершенствованная смесь может также содержать все витамины и минералы, необходимые в ежедневной диете, в значительных питательных количествах. Для отдельных витаминов и минералов установлены минимальные потребности. Примеры минералов, витаминов и других нутриентов, необязательно присутствующих в детской смеси, включают витамин A, витамин B1, витамин B2, витамин B6, витамин B12, витамин E, витамин K, витамин C, витамин D, фолиевую кислоту, инозитол, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, хлор, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минералы обычно добавляют в виде солей. Присутствие и количество отдельных минералов и других витаминов будет изменяться в зависимости от предполагаемой популяции младенцев.
Если необходимо, смесь может включать эмульгирующие вещества и стабилизаторы, такие как соевый лецитин, сложные эфиры лимонной кислоты и моно- и диглицеридов и тому подобное.
Рецептура смеси может необязательно включать другие вещества, которые могут оказывать полезное действие, такие как лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды и тому подобное.
Наконец, смесь может содержать трудно перевариваемые олигосахариды, такие как галакто-олигосахариды, например, в количестве от 0,3 до 7%.
Смесь можно приготовить любым подходящим способом. Например, ее можно приготовить смешиванием вместе частично гидролизованного молочного белка, источника углеводов и источника жира в соответствующих пропорциях. Если используются эмульгирующие вещества, их можно включить на данном этапе. Также на этом этапе можно добавить TGF-β. На этом этапе можно добавить витамины и минералы, но обычно их добавляют позже, чтобы избежать термической деградации. Любые липофильные витамины, эмульгирующие вещества и тому подобное можно растворить в источнике жира перед смешиванием. Затем можно добавить воду, предпочтительно воду, которая была подвергнута обратному осмосу, до образования жидкой смеси. Температура воды удобно находится в пределе от около 50°С до около 80°С для того, чтобы способствовать рассредоточению ингредиентов. Для образования жидкой смеси можно использовать коммерчески доступные разбавители. Затем жидкую смесь гомогенизируют, например, в две стадии.
Затем жидкую смесь можно термически обработать для снижения избытка бактерий с помощью быстрого нагревания жидкой смеси до температуры в пределе примерно от 80°С до около 150°С в течение примерно от 5 секунд до около 5 минут, например. Это можно осуществить инжекцией пара, автоклавированием или с помощью теплообменника, например, пластинчатого теплообменника.
Затем жидкую смесь можно охладить примерно от 60°С до около 85°С, например, посредством мгновенного охлаждения. Затем жидкую смесь можно вновь гомогенизировать, например, в две стадии - на первой стадии примерно от 10 МРа до 30 МРа и на второй стадии примерно от 2 МРа до 10 МРа. Затем гомогенизированную смесь можно дополнительно охладить, для того чтобы добавить какие-либо компоненты, чувствительные к повышенной температуре, такие как витамины и минералы. На данном этапе удобно регулировать значение рН и содержание сухих веществ гомогенизированной смеси.
Гомогенизированную смесь перемещают в подходящий сушильный аппарат, например, распылительную сушилку или сублимационную сушилку и превращают в порошок. Порошок должен иметь содержание влаги меньше, чем примерно 5 масс.%. На этом этапе можно добавить TGF-β путем сухого примешивания, если его не добавили раньше.
Если предпочтительным является жидкий продукт, гомогенизированную смесь можно простерилизовать, затем в стерильных условиях поместить в подходящие контейнеры.
Пример 1
Пример композиции усовершенствованной смеси согласно настоящему изобретению приведен ниже. Эта композиция приведена только для иллюстрации.
Нутриент
на 100
на литр
Энергия (ккал)
100
670
Частично гидролизованный белок сыворотки (г)
1,83
12,3
Жир (г)
5,3
35,7
Линолевая кислота (г)
0,79
5,3
а-Линоленовая кислота (мг)
101
675
Лактоза (г)
11,2
74,7
Пребиотик (90% GOS, 10% инулин) (г)
1,2
8,0
Минералы (г)
0,37
2,5
Na (мг)
23
150
K (мг)
89
590
Cl (мг)
64
430
Ca (мг)
62
410
P (мг)
31
210
Mg (мг)
7
50
Mn (мкг)
8
50
Se (мкг)
2
13
Витамин A (мкг RE)
105
700
Витамин D (мкг)
1,5
10
Витамин E (мкг ТЕ)
0,8
5,4
Витамин K1 (мкг)
8
54
Витамин C (мг)
10
67
Витамин B1 (мг)
0,07
0,47
Витамин B2 (мг)
0,15
1,0
Ниацин (мг)
1
6,7
Витамин B6 (мг)
0,075
0,50
Фолиевая кислота (мкг)
9
60
Пантотеновая кислота (мг)
0,45
3
Витамин B12 (мкг)
0,3
2
Биотин (мкг)
2,2
15
Холин (мг)
10
67
Fe (мг)
1,2
8
I (мкг)
15
100
Cu (мг)
0,06
0,4
Zn (мг)
0,75
5
TGF-β (нг)
448
3000
из которых: TGF-β1
45
300
TGF-β2
403
2700