КОМПОЗИЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ НИКОТИНАМИДРИБОЗИД И УРОЛИТИН
COMPOSITIONS CONTAINING NICOTINE AMIDRIBOSIDE AND UROLITIN

Данное изобретение относится к пищевым и медицинским составам уролитинов и никотинамидрибозида, в частности, к уролитину А и никотинамидрибозиду. Указанные составы особенно пригодны для одновременного усиления митофагии и митохондриального биогенеза с целью обеспечения оптимальной митохондриальной функции.
Уровень техники
Уролитины были предложены в качестве препаратов для лечения различных патологических состояний, связанных с ненадлежащей митохондриальной активностью, включая ожирение, снижение скорости метаболизма, метаболический синдром, сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания, гиперлипидемию, нейродегенеративные заболевания, когнитивные нарушения, нарушения настроения, стресс и тревожные расстройства; для управления весом, или для повышения мышечных функциональных показателей или психоэмоциональных функциональных показателей. См. WO 2012/088519 (Amazentis SA). В WO 2007/127263 (Регенты Калифорнийского университета) описано применение уролитинов для лечения различных неопластических заболеваний.
В международной патентной публикации WO 2014/004902 (разработанной на основе заявки PCT/US2013/48310) описан способ усиления аутофагии, включая конкретно митофагию, в клетке, включающий приведение клетки в контакт с эффективным количеством уролитина или его фармацевтически приемлемой соли, в результате чего усиливается аутофагия, включая конкретно митофагию, в клетке. Введение можно осуществлять субъекту, имеющему заболевание или патологическое состояние, выбранное из метаболического стресса, сердечно-сосудистого заболевания, дисфункции эндотелиальных клеток, саркопении, дегенеративного мышечного заболевания, мышечной дистрофии Дюшенна, алкогольной болезни печени, безалкогольной жировой болезни печени, медикаментозного поражения печени или мышечной ткани, недостаточности а 1-антитрипсина, ишемического/реперфузионного поражения, воспаления, старения кожи, воспалительного заболевания кишечника, болезни Крона, ожирения, метаболического синдрома, сахарного диабета II типа, гиперлипидемии, остеоартрита, нейродегенеративного заболевания, болезни Альцгеймера, болезни Хантингтона, болезни Паркинсона, амиотрофического бокового склероза, возрастной макулярной дегенерации, митохондриальных заболеваний (включая, например, недостаточный рост, потерю мышечной координации, мышечную слабость, нарушения зрения, нарушения слуха, заболевания сердца, заболевания печени, заболевания почек, нарушения желудочно-кишечного тракта, респираторные заболевания, неврологические нарушения, вегетативную дисфункцию с периодическими затруднениями в обучении, деменции в результате митохондриального заболевания), заболеваний мышечной ткани; рака, когнитивных нарушений, стресса и расстройства настроения.
В частности, были предложены уролитины в качестве препаратов для лечения состояний, связанных с патологией мышц. Состояния, связанные с патологией мышц, включают миопатии и нервно-мышечные заболевания. Примерами таких патологических состояний являются мышечная дистрофия Дюшенна, острая саркопения, например, мышечная атрофия и/или кахексия, например, связанные с длительным лежанием, постельным режимом, иммобилизацией конечностей или обширными оперативными вмешательствами на грудной клетке, брюшной полости, шее; ортопедическими операциями, амиотрофическим боковым склерозом и рассеянным склерозом. Возрастная атрофия мышечной ткани является особенно распространенным патологическим состоянием. Кахексия из-за длительной иммобилизации или других заболеваний, например, рака, представляет собой еще одно патологическое состояние, которое часто характеризуется слабыми мышечными функциональными показателями.
Эффективная функция мышц и физические функциональные показатели являются важными факторами обеспечения высокого качества жизни во всех возрастных группах у здоровых людей, а также у людей, страдающих от какого-либо заболевания, особенно у лиц пожилого возраста. Повышение мышечных функциональных показателей представляет особый интерес у спортсменов. Например, увеличение силы мышечного сокращения, увеличение амплитуды сокращения мышц или сокращение времени реакции мышц между стимуляцией и сокращением являются полезными для отдельных индивидуумов, особенно для спортсменов. Для пожилых людей, страдающих от сниженной мышечной функции, обусловленной возрастными изменениями, включая утрату/атрофию мышц, или индивидуумов, страдающих от кахектической атрофии мышц, улучшение мышечных и физических функциональных показателей является важным для основных аспектов повседневной деятельности, таких как скорость ходьбы и расстояние, которое такие индивидуумы могут пройти без посторонней помощи.
Никотинамидрибозид представляет собой форму витамина В3 и предшественника NAD+, который в естественных условиях встречается у дрожжей. Известно, что никотинамидрибозид индуцирует биогенез митохондрий, при этом было предложено применять его преимущества для усиления мышечных функциональных показателей, обмена веществ, нейропротекции, здорового старения и здоровья сердечно-сосудистой системы (см., например, Chi and Sauve, Curr Opin Clin Nutr Metab Care, 2013, 16, 657-661, and Canto et al, Cell Metabolism, 2012, 15, 838-847).
Неожиданно было обнаружено, что композиции, которые содержат и никотинамидрибозид и уролитин, демонстрируют синергический эффект, который невозможно было спрогнозировать.
Краткое описание изобретения
В настоящем изобретении предлагается композиция, содержащая:
a) никотинамидрибозид; а также
b) соединение формулы (I) или его соль:
где:
А, В, С и D каждый независимо выбран из Н и ОН;
W, X и Y каждый независимо выбран из Н и ОН; и
Z выбран из Н и ОН.
Соединения формулы (I) являются представителями семейства уролитина; в частности, соединение формулы (I) представляет собой уролитин А. Композиция по данному изобретению является пригодной в лечении заболеваний и патологических состояний, связанных с ненадлежащей митохондриальной активностью и/или с низкой мышечной массой или слабых мышечных функциональных показателей; является пригодной для усиления роста мышц и/или мышечных функциональных показателей, а также для различных других целей, как указано ниже.
Композиция согласно данному изобретению находит применение в усилении мышечных и/или физических функциональных показателей, улучшает функцию мышц, предотвращает снижение мышечной функции, увеличивает мышечную массу и/или уменьшает мышечную атрофию. Улучшение мышечных функциональных показателей, улучшающее мышечную функцию, увеличение мышечной массы и/или снижение мышечной атрофии могут быть частью медицинской лечебной тактики, или могут достигаться исходя из личных предпочтений («образ жизни») или косметических соображений. Композицию можно, например, применять для поддержания здорового состояния во время старения. Композиции могут применяться как пищевая добавка, как функциональный продукт питания, функциональный напиток, специализированный продукт питания или как продукт лечебного питания или продукт пищевой терапии. Композиции по данному изобретению можно применять в качестве лекарственного средства.
В данном изобретении также предлагается композиция по данному изобретению для применения в лечении состояний, связанных с патологией мышц. В данном изобретении также предлагается способ лечения состояния, связанного с патологией мышц, у субъекта, включающий введение субъекту эффективного количества композиции по данному изобретению. В данном изобретении также предлагается композиция по данному изобретению для применения с целью повышения мышечных функциональных показателей. В данном изобретении также предлагается способ повышения мышечных функциональных показателей путем введения субъекту эффективного количества композиции по данному изобретению. При лечении согласно данному изобретению, не обязательно, чтобы уролитин и никотинамидрибозид вводили одновременно в составе одной композиции. В данном изобретении также предлагается способ лечения состояния, связанного с патологией мышц, у субъекта, или способ повышения мышечной функции у субъекта, включающий введение субъекту эффективного количества уролитина (например, уролитина А) и эффективного количества никотинамидрибозида. Уролитин и никотинамидрибозид можно вводить одновременно или разделять интервалом времени. Кроме того, в данном изобретении предлагается набор, содержащий уролитин и никотинамидрибозид для применения в таком способе. Уролитин и никотинамидрибозид могут находиться в разных физических формах.
Подробное описание
Никотинамидрибозид:
Никотинамидрибозид представляет собой пиридин-нуклеозидную форму витамина В3, которая функционирует как предшественник NAD+. Его структура показана в формуле (II) ниже.
Никотинамидрибозид секретируется дрожжами и присутствует как микроэлемент в некоторых пищевых продуктах. Он доступен в форме добавки (например, в виде его хлоридной соли, поставляемой на рынок компанией Chromadex под торговым наименованием NIAGEN™).
Уролитины:
Уролитины представляют собой метаболиты, продуцируемые действием кишечной микробиоты млекопитающих, включая человека, на эллагитаннины и эллагиновую кислоту. Эллагитанины и эллагиновая кислота являются соединениями, обычно встречающимися в пищевых продуктах, таких как гранаты, орехи и ягоды. Эллагитанины минимально поглощаюся кишечником. Уролитины представляют собой класс соединений с типовой структурой (I), представленной выше. Структуры некоторых особенно распространенных уролитинов приведены в таблице ниже со ссылкой на структуру (I).
На практике при изготовлении продуктов в промышленном масштабе, уролитины являются удобными для синтезирования. Пути синтеза описаны, например, в WO 2014/004902.
Особенно пригодными соединениями для применения в композициях по данному изобретению являются встречающиеся в природе уролитины. Таким образом, Z предпочтительно представляет собой ОН, и W, X и Y все предпочтительно представляют собой Н. Если W, X и Y все представляют собой Н, а также А и В оба представляют собой Н, а С, D и Z все представляют собой ОН, то это соединение представляет собой уролитин С. Если W, X и Y все представляют собой Н, а A, В и С все представляют собой Н, a D и Z оба представляют собой ОН, то это соединение представляет собой уролитин А. Предпочтительно, чтобы уролитин, применяемый в составе по данному изобретению, представлял собой уролитин А или уролитин В или уролитин С.Более предпочтительно, чтобы уролитин, применяемый в составе по данному изобретению, представлял собой уролитин А или уролитин В. Наиболее предпочтительно, чтобы уролитин, применяемый в составе по данному изобретению, представлял собой уролитин А.
Также в данном документе может упоминаться изоуролитин А и В. Если W, X и Y все представляют собой Н, а также А, В и D все представляют собой Н, а С и Z оба представляют собой ОН, то это соединение представляет собой изоуролитин А. Если W, X, Y и Z все представляют собой Н, а также А, В и D все представляют собой Н, а С представляет собой ОН, то это соединение представляет собой изоуролитин В.
Предпочтительно, чтобы уролитин для применения в композициях по данному изобретению был микронизирован. Было обнаружено, что микронизированный уролитин можно растворить или суспендировать быстрее и эффективнее, чем немикронизированный уролитин. Микронизированный уролитин предпочтительно имеет размер D50 менее 100 мкм, то есть 50% уролитина по массе имеет диаметр частиц менее 100 мкм. Более предпочтительно, уролитин имеет размер D50 менее 75 мкм, например, менее 50 мкм, например, менее 25 мкм, например, менее 20 мкм, например, менее 10 мкм. Более предпочтительно, уролитин имеет размер D50 в диапазоне 0,5-50 мкм, например, от 0,5 до 20 мкм, например, от 0,5 до 10 мкм, например, от 1 до 10 мкм. Предпочтительно, уролитин имеет размер D90 менее 100 мкм, то есть 90% уролитина по массе имеет диаметр частиц менее 100 мкм. Более предпочтительно, уролитин имеет размер D90 менее 75 мкм, например, менее 50 мкм, например, менее 25 мкм, например, менее 20 мкм, например, менее 15 мкм. Уролитин предпочтительно имеет размер D90 в диапазоне от 5 до 100 мкм, например, от 5 до 50 мкм, например, от 5 до 20 мкм. Микронизирование может быть достигнуто с помощью способов, хорошо известных в данной области техники, например, дробление сжимающим усилием, дробление молотом, хрусталь, универсальное или штифтовое дробление, или струйное дробление (например, спирально-струйное дробление или струйное дробление с применением псевдоожиженного слоя). Особенно пригодным является струйное дробление.
: Способ применения:
Эффективное количество композиции, которая должна быть взята, будет варьироваться в зависимости от способа введения, возраста, веса тела и общего состояния здоровья субъекта. Факторы, такие как течение заболевания, возраст и вес субъекта, могут быть важными, и схемы введения доз могут быть скорректированы для обеспечения оптимального ответа. Как правило, типичные добавки никотинамидрибозида можно применять в дозе 250 мг в сутки, но можно применять и в более высоких дозах. Суточная доза никотинамидрибозида, обеспечиваемая композициями по данному изобретению, может находиться в диапазоне от 20 до 5000 мг, например, от 20 до 4000 мг, например, от 200 до 4000 мг, например, от 20 до 3000 мг, например, от 20 до 2000 мг, например, от 100 до 1000 мг, например, от 100 до 800 мг, например, от 200 до 600 мг, например, от 200 до 400 мг, например, от 200 до 300 мг, например, 250 мг. Ежедневное потребление никотинамидрибозида может осуществляться в виде одной порции или может быть разделено на несколько порций.
Однократная доза может быть в форме закусочного батончика; при этом закусочный батончик весом от 25 до 150 г, например, от 40 до 100 г, может содержать необходимое количество никотинамидрибозида (например, от 200 до 300 мг никотинамидрибозида или другое количество, упомянутое выше). В альтернативном варианте композиция с однократной дозой может быть в форме напитка, например, помещаемого в контейнер (например, пакет или бутылку) с объемом, подходящим для разовой дозы (например, от 50 до 500 мл, например, от 100 до 300 мл). В напитке объемом от 100 до 300 мл может содержаться необходимое количество никотинамидрибозида. В альтернативном варианте композиция с однократной дозой может быть в форме порошка, который следует развести и приготовить напиток, например, подходящее количество порошка для разовой дозы (например, от 5 г до 10 г порошка, содержащего 200-300 мг никотинамидрибозида). Полученный напиток объемом от 100 до 500 мл может содержать необходимое количество никотинамидрибозида. Как указано ниже, композиция для применения в данном изобретении может принимать любую подходящую физическую форму. Указанная композиция может быть в форме твердого вещества (например, таблетки или батончика), полутвердого вещества (например, гелевой капсулы, капсулы (например, твердой капсулы) или драже), порошка или жидкости (включая эмульсии). Композиции по данному изобретению могут быть пищевыми композициями. Композиции по данному изобретению могут представлять собой фармацевтические композиции. Композиции могут быть в форме пищевой добавки, в качестве функционального пищевого продукта, функционального напитка или в качестве продукта лечебного питания или продукта пищевой терапии. Ежедневное потребление компонента уролитина (например, уролитина А) обычно составляет от 10 мг до 5 г в сутки, например, от 20 мг до 2500 мг в сутки, например, от 25 мг до 250 мг, например, от 25 мг до 500 мг, например, от 50 мг до 1500 мг в сутки, например, от 250 мг до 2000 мг, например, от 250 мг до 1500 мг в сутки, например, от 50 мг до 1000 мг в сутки, например, от 20 мг до 250 мг в сутки, например, от 250 мг до 1000 мг в сутки, например, от 500 мг до 1000 мг в сутки, например, от 750 мг до 1000 мг в сутки. В одном варианте осуществления данного изобретения указанную композицию принимают в количестве, обеспечивающем дозу уролитина в диапазоне от около 0,2 мг/кг/сут до более чем около 100 мг/кг/сут. Например, доза уролитина может составлять от 0,2 до 100, от 0,2 до 50, от 0,2 до 25, от 0,2 до 10, от 0,2 до 7,5, от 0,2 до 5, от 0,25 до 100, от 0,25 до 25, от 0,25 до 25, от 0,25 до 10, от 0,25 до 7,5, от 0,5 до 5, от 0,5 до 10, от 0,5 до 7,5, от 0,5 до 5, от 0,75 до 50, от 0,75 до 25, от 0,75 до 20, от 0,75 до 15, от 0,75 до 10, от 0,75 до 7,5, от 0,75 до 5, от 1,0 до 50, от 1 до 25, от 1 до 20, от 1 до 15, от 1 до 10, от 1 до 7,5, от 1 до 5, от 2 до 50, от 2 до 25, от 2 до 20, от 2 до 15, от 2 до 10, от 2 до 7,5 или от 2 до 5 мг/кг/сут.
Однократная доза может быть в форме закусочного батончика; при этом закусочный батончик весом от 25 до 150 г (например, от 40 до 100 г) может содержать необходимое количество уролитина. В альтернативном варианте композиция с однократной дозой может быть в форме напитка, например, поставляемого в контейнере (например, пакете) в объеме, подходящем для разовой дозы (например, от 100 до 300 мл). Напиток в объеме от 50 до 500 мл (например, от 100 до 300 мл) может содержать необходимое количество уролитина. Напиток, представляющий собой композицию по данному изобретению, может содержать уролитин в концентрации от 0,1 до 50 мг на мл, например, от 0,5 до 10 мг на мл, например, от 1 до 5 мг на мл. В альтернативном варианте однократная доза может быть в форме одного или большего количества твердых веществ, таких как прессованная таблетка. Одна прессованная таблетка может содержать дозу уролитина, составляющую, например, 25 мг, 50 мг, 75 мг, 100 мг, 150 мг, 200 мг, 250 мг, 300 мг, 350 мг, 400 мг, 450 мг, 500 мг, 600 мг, 700 мг, 800 мг, 900 мг или 1000 мг. В альтернативном варианте однократная доза может быть в форме одной или большего количества полутвердых доз, таких как гелевая капсула или паста. Одна гелевая капсула может содержать дозу уролитина, например, 25 мг, 50 мг, 75 мг, 100 мг, 150 мг, 200 мг, 250 мг, 300 мг, 350 мг, 400 мг, 450 мг или 500 мг, например, 250 мг.
Массовое соотношение между компонентом никотинамидрибозидом и уролитином обычно находится в диапазоне от 500:1 до 1:250; например, от 400:1 до 1:250; например, от 300:1 до 1:250; например, от 300:1 до 1:100; например, от 200:1 до 1:100; например, от 200:1 до 1:75; например, от 200:1 до 1:50; например, от 200:1 до 1:25; например, от 50:1 до 1:20; например, с 25:1 до 1:15; например, от 10:1 до 1:10; например, от 5:1 до 1:8; например, от 5:1 до 1:5; например, от 3:1 до 1:5; например, от 1:1 до 1:8; например, от 1:1 до 1:5; например, от 1:2 до 1:6; например, от 1:2 до 1:5; например, от 1:3 до 1:4. Соотношение также может быть, например, от 1:3 до 5:1; например, от 1:1 до 8:1; например, от 1:1 до 5:1; например, от 2:1 до 6:1; например, от 2:1 до 5:1; например, от 3:1 до 4:1.
Таким образом, композиция согласно данному изобретению может содержать от 20 до 5000 мг никотинамидрибозида и от 10 мг до 5 г уролитина; например, от 20 до 4000 мг никотинамидрибозида и от 10 мг до 5 г уролитина; например, от 20 до 3000 мг никотинамидрибозида и от 10 мг до 5 г уролитина; например, от 20 до 2000 мг никотинамидрибозида и от 10 мг до 5 г уролитина; например, от 150 до 3000 мг никотинамидрибозида и от 10 мг до 5 г уролитина; например, от 50 мг до 500 мг никотинамидрибозида и от 50 мг до 500 мг уролитина; например, от 250 до 2000 мг никотинамидрибозида и от 10 до 3000 мг уролитина; например, от 300 до 3000 мг никотинамидрибозида и от 10 до 3000 мг уролитина; например, от 200 до 600 мг никотинамидрибозида и от 20 мг до 2500 мг уролитина; например, от 250 мг до 2500 мг никотинамидрибозида и от 100 мг до 2000 мг уролитина; например, от 200 до 400 мг никотинамидрибозида и от 20 мг до 2500 мг уролитина; например, от 200 до 300 мг никотинамидрибозида и от 50 мг до 1000 мг уролитина; от 200 до 300 мг никотинамидрибозида и от 50 мг до 500 мг уролитина; от 200 до 300 мг никотинамидрибозида и от 100 мг до 500 мг уролитина. Композиции могут дополнительно содержать, например, белок, углеводы, витамины и минералы.
Дозы соединений указаны в данном документе в суточной дозе. Во многих случаях благоприятные эффекты композиций по данному изобретению проявляются больше всего, когда композицию принимают в течение длительного периода времени, например, 2 недели или более, например, 4 недели или более, например, 6 недель или более, например, 8 недель, например, 12 недель или более, например, 16 недель или более, например, 20 недель или более, например, 24 недели или более.
Формы композиций:
Композиции по данному изобретению могут принимать любую подходящую физическую форму. Указанные композиции могут быть в форме твердого вещества (например, таблетки или батончика), полутвердого вещества (например, гелевой капсулы, капсулы (например, твердой капсулы) или драже), порошка или жидкости (включая эмульсии). Композиции по данному изобретению могут быть пищевыми композициями. Композиции по данному изобретению могут представлять собой фармацевтические композиции. Композиции могут быть в форме пищевой добавки, в качестве функционального пищевого продукта, функционального напитка или в качестве продукта лечебного питания или продукта пищевой терапии. Композиции в форме таблеток могут быть любого подходящего типа и могут содержать вспомогательные вещества, обычные применяемые в данной области техники. Вспомогательные вещества могут, например, обеспечивать желаемую твердость, длительность хранения, приятный запах или вкус, вследствие чего композиция обладает приемлемым вкусом, привлекательным внешним видом и хорошей устойчивостью при хранении. Батончик может быть любого подходящего типа, при этом он может содержать ингредиенты, обычно применяемые для приготовления закусочных батончиков.
Полутвердые формы также могут содержать вспомогательные вещества, обычно применяемые в данной области техники. Вспомогательные вещества могут, например, обеспечивать желаемую твердость, длительность хранения, приятный запах или вкус, вследствие чего композиция обладает приемлемым вкусом, привлекательным внешним видом и хорошей устойчивостью при хранении. Полутвердые формы могут быть предназначены для перорального введения или для местного применения.
Порошки обычно применяются для получения пищевых и лечебных композиций. Порошки имеют то преимущество, что в одном контейнере могут размещаться множество доз, а дозы различных размеров могут применяться из одного и того же поставляемого контейнера. Порошки обычно имеют хорошие свойства относительно хранения. Порошкообразные композиции могут также содержать вспомогательные вещества, обычно применяемые в данной области техники. Вспомогательные вещества могут, например, обеспечивать надлежащую длительность хранения, приятный запах или вкус, влагостойкость, вследствие чего композиция обладает приемлемым вкусом, привлекательным внешним видом и хорошей устойчивостью при хранении. В настоящем изобретении может предлагаться набор, включающий композицию никотинамидрибозида, вместе с отдельной композицией, содержащей урололитин, например порошкообразную композицию никотинамидрибозида, вместе с отдельной твердой или жидкой композицией, содержащей уролитин. Твердая или жидкая композиция, содержащая уролитин (например, таблетка или напиток или другая форма, описанная в данном документе), может содержать инструкции для применения вместе с порошком никотинамидрибозида. Например, как никотинамидрибозид, так и уролитин могут быть в форме порошка. Жидкие композиции могут быть в форме лекарственного средства, в виде напитка. Жидкие составы могут представлять собой растворы, эмульсии, суспензии или другие полужидкости. Вспомогательные вещества в жидкой композиции могут, например, обеспечивать надлежащую длительность хранения, внешний вид, приятный аромат и ощущение во рту, вследствие чего композиция обладает приемлемым вкусом, привлекательным внешним видом и хорошей устойчивостью при хранении. Жидкие композиции могут быть предназначены для перорального введения. Жидкие композиции могут быть предназначены для местного применения, например, в виде кремов, мазей или лосьонов.
Для некоторых целей, композиции по данному изобретению могут также быть в форме раствора, пригодного для инъекций или внутривенного введения.
Дополнительные компоненты в композициях по данному изобретению:
Композиция согласно данному изобретению может содержать дополнительные компоненты кроме уролитина и никотинамидрибозида. Дополнительными компонентами могут быть соединения, которые обеспечивают преимущества для здоровья, например, выбранные из витаминов, минералов, полиненасыщенных жирных кислот, функциональных аминокислот и других соединений.
Среди витаминов можно особо упомянуть витамин А, витамин С, витамин D, витамин Е, витамин В12 и витамин К2. В данном контексте термин «витамин D» относится к любой известной форме витамина D и, в частности, включает витамин D2 (эргокальциферол), витамин D3 (холекальциферол), предшественники витамина D, метаболиты и другие аналоги и их комбинации, а также различные активные и неактивные формы витамина D. Например, витамин D3 может быть представлен в его негидроксилированной неактивной форме в виде холекальциферола или может быть представлен в его гидроксилированной активной форме в виде кальцитриола.
Креатин описан как вещество, имеющее полезные эффекты при лечении патологий мышц. Креатин может быть включен в композиции по данному изобретению. β-гидроксил-β-метилбутират (НМВ) также описан как вещество, имеющее полезные эффекты при лечении патологий мышц. Он может быть включен в композиции по данному изобретению. Среди минералов могут быть отдельно упомянуты соли кальция (например, фосфат кальция), селен, соль цинка, соли магния и соли железа.
Во многих случаях для улучшения мышечного роста и/или повышения эффективности лечения патологии мышц, полезным является применение определенных аминокислот. Например, значимыми считаются L-аргинин, L-глутамин, лизин и аминокислоты с разветвленной цепью. Эти аминокислоты иногда называют «функциональными аминокислотами». Композиция по данному изобретению может включать одну или большее количество аминокислот с разветвленной цепью (лейцин, изолейцин и валин). Композиция по данному изобретению может включать одну или обе из аминокислот: L-аргинин и L-глутамин. Композиция по данному изобретению может включать лизин.
Фармацевтические композиции по данному изобретению могут включать дополнительные фармацевтически активные соединения. Например, может быть включен статин. Данное изобретение может представлять собой набор, содержащий композицию из уролитина и никотинамидрибозина; и фармацевтически активное соединение, например статин. Композиция по данному изобретению может включать один или большее количество дополнительных агентов, которые являются полезными для биогенеза митохондрий или лечения митохондриальных нарушений. Такие соединения включают, без ограничения, ресвератрол, пирролохинолинхинон, убихинон, сульфорафан, кофермент Q10, генистеин, гидроксилтирозол, кверцетин, L-камицин, альфа-липоевую кислоту и фолиновую кислоту (например, лейковорин).
Дополнительные соединения могут дополнительно (или альтернативно) быть включенными в композицию по данному изобретению, включая, например, томатидин, урсоловую кислоту, куркумин, капсаицин, ментол, салацилат троламина и метилсалицилат.
В некоторых типовых вариантах осуществления данного изобретения, композиции по данному изобретению могут содержать помимо никотинамидрибозида и уролитина один или большее количество из дополнительных макроэлементов, включая обычно белок, жир или углевод, или два или большее количество из элементов: белок, жир и углевод.
В композициях по данному изобретению можно применять любой подходящий источник жира или масла типа, обычно применяемого при приготовлении пищевых продуктов и фармацевтических препаратов. Неограничивающие примеры подходящих источников жиров для применения в композициях, описанных в данном документе, также включают полиненасыщенные жирные кислоты, такие как докозагексаеновая кислота (DHA), арахидоновая кислота (ARA), эйкозапентаеновая кислота (ЕРА) и их комбинации. Неограничивающие примеры подходящих углеводов или их источников для применения в композициях, описанных в данном документе, могут включать мальтодекстрин, гидролизованный или модифицированный крахмал или кукурузный крахмал, полимеры глюкозы, кукурузный сироп, твердые частицы кукурузного сиропа, углеводы, полученные из риса, глюкозу, фруктозу, лактозу, трегалозу, кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, декстрин тапиоки, изомальтулозу, сукромальт, порошок мальтита, глицерин, фруктоолигосахариды, соевое волокно, кукурузное волокно, гуаровую камедь, конжаковую муку, полидекстрозу, мед, сахарные спирты (например, мальтит, критрит, сорбит) и их комбинации. Особенно предпочтительными являются мальтодекстрин, сахароза и фруктоза. Неограничивающие примеры подходящих белков или их источников для применения в композициях, описанных в данном документе, могут включать гидролизованные, частично гидролизованные или негидролизованные белки или источники белка. Они могут быть получены из любого известного или иного подходящего источника, такого как молочные (например, казеин, сыворотка), животные (например, мясо, рыба), зерновые (например, рис, кукуруза) или растительные (например, соя, горох) источники. Можно применять комбинации источников или типов белков. Неограничивающие примеры белков или их источников включают интактный белок гороха, интактные изоляты белка гороха, интактные концентраты белка гороха, изоляты молочного белка, концентраты молочного белка, изоляты белка казеина, концентраты белка казеина, концентраты сывороточного белка, изоляты сывороточного белка, натриевые или кальциевые казематы, цельное коровье молоко, частично или полностью обезжиренное молоко, йогурт, изоляты соевого белка и концентраты соевого белка и их комбинации. Можно применять комбинации источников или типов белков. Например, греческие и исландские йогурты, как известно, обычно имеют особенно высокое содержание белка, что делает их особенно подходящими для применения в композициях по данному изобретению. Йогурты для применения в композициях по данному изобретению могут содержать, например, от 2 до 15 г белка на 100 г. Особенно предпочтительными являются йогурты с высоким содержанием белка, например, от 6 до 15 г на 100 г, например, от 7 до 15 г на 100 г, например, от 8 до 15 г на 100 г.Необязательно, для увеличения содержания белка в препарате в состав йогуртов также может быть добавлен дополнительный белок. Йогурты по данному изобретению могут содержать живые культуры, такие как S. thermophilus, L. bulgaricus, L. acidophilus или L. lactis.
Общие концентрации или количества белка, жира, углеводов и других компонентов варьируются в зависимости от потребностей в питании субъекта, у которого предполагается применение йогурта.
Дополнительные компоненты в композиции по данному изобретению могут быть соединениями, которые не приносят пользы для здоровья субъекту, но между тем улучшают композицию каким-либо другим способом, например, улучшают ее вкус, текстуру или продлевают срок годности, как упомянуто выше. Таким образом, композиция по данному изобретению может дополнительно содержать одно или большее количество соединений, выбранных из эмульгаторов, красителей, консервантов, камеди, фиксирующих агентов, загустителей, подсластителей и ароматизаторов.
Подходящие эмульгаторы, красители, консерванты, камеди, агенты для фиксации и загустители хорошо известны в данной области изготовления эмульсий и других полужидкостей. Например, можно применять консерванты, такие как бензойная кислота, сорбиновая кислота, фосфорная кислота, молочная кислота, уксусная кислота, соляная кислота и их растворимые соли.
В композиции по данному изобретению может быть особенно полезен подсластитель. Можно применять высокоэффективные непитательные углеводные подслащивающие агенты, например, выбранные из аспартама, сахарозы, ацесульфама калия, сахарина, цикламата, стевии, тауматина и их смесей. Особенно подходящим является аспартам.
В композиции по данному изобретению может быть особенно полезен ароматизатор. В жидкой или полужидкой композиции фруктовый аромат можно получить путем включения фруктового соуса или пюре.
Типовые ароматизаторы включают клубнику, малину, голубику, абрикос, гранат, персик, ананас, лимон, апельсин и яблоко. Как правило, фруктовые ароматизаторы включают фруктовый экстракт, фруктовое варенье или фруктовое пюре с любой комбинацией подсластителей, крахмала, стабилизатора, натуральных и/или искусственных ароматизаторов, красителей, консервантов, воды и лимонной кислоты или другой подходящей кислоты для контроля рН.
При изготовлении пероральных препаратов, указанные композиции могут применяться отдельно или в комбинации с соответствующими добавками для изготовления таблеток, порошков, гранул или капсул, например, с обычными добавками, такими как лактоза, маннит, кукурузный крахмал или картофельный крахмал; со связующими веществами, такими как кристаллическая целлюлоза, производные целлюлозы, аравийская камедь, кукурузный крахмал или желатины; с дезинтеграторами, такими как кукурузный крахмал, картофельный крахмал или натрийкарбоксиметилцеллюлоза; со смазывающими агентами, такими как тальк или стеарат магния; и, если желательно, с разбавителями, буферными агентами, увлажняющими агентами, консервантами и ароматизаторами.
Указанные композиции могут быть составлены в жидкие препараты путем их растворения, суспендирования или эмульгирования в водном или неводном растворителе, таком как растительные или другие подобные масла, синтетические глицериды алифатической кислоты, сложные эфиры высших алифатических кислот или пропиленгликоль; и, если желательно, с обычными добавками, такими как солюбилизаторы, изотонические агенты, суспендирующие агенты, эмульгаторы, стабилизаторы и консерванты. Указанные композиции могут применяться в аэрозольном составе для введения путем ингаляции. Они могут быть составлены в форме суппозиториев путем смешивания с различными основаниями, такими как эмульгирующие основания или водорастворимые основания.
Можно изготавливать лекарственные формы с однократной дозировкой для перорального введения, такие как сиропы, эликсиры и суспензии, в которых каждая единица дозы, например чайная ложка, столовая ложка, таблетка или капсула, содержит предопределенное количество композиции по данному изобретению. Подобным образом, лекарственные формы с однократной дозировкой для инъекций или внутривенного введения могут включать соединение по данному изобретению в композиции в виде раствора в стерильной воде, физиологическом солевом растворе или другом фармацевтически приемлемом носителе, при этом каждая единица дозы, например, мл или л, содержит предопределенное количество композиции по данному изобретению.
Нерасфасованный порошок обычно снабжают инструкциями, информирующими субъекта о том, сколько порошка необходимо взять для одной порции. Например, нерасфасованный порошок может поставляться в контейнере с вложенной мерной ложкой необходимого размера, чтобы можно было измерить правильное количество порошка. Порошок следует набирать аккуратно, можно смешивать с пищей или добавлять в воду или сок, получая таким образом напиток.
Композицию по данному изобретению можно принимать однократно в качестве лечения, или, чаще всего, многократно в ходе курса лечения. В одном примере субъект принимает дозу до или после физических упражнений. Для субъекта, который не может делать физических упражнений, дозу композиции можно принимать, например, один раз, два или три раза в сутки или один, два, три, четыре, пять или шесть раз в неделю. Также будет понятно, что эффективная доза соединения может увеличиваться или уменьшаться в течение курса конкретного лечения.
Лечение:
Композиции согласно данному изобретению находят применение для повышения мышечных функциональных показателей, улучшения мышечной функции, предотвращения снижения мышечной функции, увеличения мышечной массы и/или уменьшения мышечной атрофии. Улучшение мышечных функциональных показателей, улучшающее мышечную функцю, увеличение мышечной массы и/или уменьшение мышечной атрофии могут быть частью медицинской лечебной тактики, или могут достигаться исходя из личных предпочтений («образ жизни») или косметических соображений, или могут быть частью личного, не назначенного врачом, контроля за питанием или физиологическим состоянием. Композиции по данному изобретению можно применять в качестве лекарственного средства. Композиции можно применять как пищевую добавку, в качестве функционального пищевого продукта, функционального напитка, специализированного питания или продукта лечебного питания. Композиции находят применение при лечении как заболеваний, так и патологических состояний. Композиции находят применение в контроле нормальной физиологической функции у здоровых индивидуумов при состояниях, характеризующихся низкими физическими функциональными показателями, пониженным пределом выносливости и нарушенной функцией мышц. Композиции по данному изобретению могут повысить физические функциональные показатели у индивидуумов, имеющих какое-либо заболевание, включая лиц молодого и пожилого возраста. Композиции по данному изобретению могут повысить физические функциональные показатели, например, краткосрочные функциональные показатели или долгосрочные функциональные показатели у здоровых индивидуумов, включая спортсменов, индивидуумов, не занимающихся спортом, индивидуумов с сидячим образом жизни и пожилых людей. Это повышение функциональных показателей может быть измерено временем, затрачиваемым на прогулку или пробег на определенное расстояние (например, улучшенные функциональные показатели во время теста с шестиминутной ходьбой (MWT)), улучшенным временем пробега на определенное расстояние, улучшенным баллом по шкале IPAQ международного опросника по физической активности, улучшенными результатами теста вставания со стула за определенное время или другим тестом, предназначенным для измерения физических функциональных показателей. Композиции также находят применение в контроле и поддержании нормальной физиологической функции (например, физических функциональных показателей, пределе выносливости и мышечной функции) у здоровых индивидуумов.
Композиции также находят применение в контроле алиментарного состояния, что приводит к улучшению функции митохондрий. Это важно, например, для людей, имеющих заболевание или госпитализированных в клинику, когда композиции назначают не для лечения заболевания, а как пищевую добавку.
Композиции по данному изобретению дополнительно обеспечивают повышение предела выносливости. Предел выносливости относится ко времени до наступления усталости при выполнении физических упражнений при постоянной рабочей нагрузке, обычно при интенсивности<80% V02max. Композиции по данному изобретению могут повысить предел выносливости у индивидуумов с каким-либо заболеванием, включая молодых и пожилых индивидуумов. Композиции по данному изобретению могут повысить предел выносливости у здоровых индивидуумов, включая спортсменов, индивидуумов, не занимающихся спортом, индивидуумов с сидячим образом жизни и пожилых людей. Данное изобретение относится к способу увеличения периода времени до наступления усталости при выполнении определенной активности, например, при фитнес-тренировке, ходьбе, беге, плавании или езде на велосипеде. Это повышение предела выносливости можно оценить с помощью объективных измерений (например, скорости, потребления кислорода или частоты сердечных сокращений), или измерений, осуществляемых самим индивидуумом (например, с применением утвержденного опросника).
Кроме того, в данном изобретении предлагается композицию для улучшения, поддержания или уменьшения потери мышечной функции. Композиции по данному изобретению могут улучшать, поддерживать или уменьшать потерю мышечной функции у индивидуумов с каким-либо заболеванием, включая молодых и пожилых индивидуумов. Композиции по данному изобретению могут улучшать, поддерживать или уменьшать потерю мышечной функции у здоровых индивидуумов, включая спортсменов, индивидуумов, не занимающихся спортом, индивидуумов с сидячим образом жизни и пожилых людей. Например, композиции по данному изобретению могут улучшать, поддерживать или уменьшать потерю мышечной функции у немощных индивидуумов или индивидуумов с преднемощным состоянием. Например, композиции по данному изобретению могут увеличить мышечную силу, о чем свидетельствует улучшение осуществления физической активности, например, при выполнении физических упражнений, например, повышенная способность поднимать тяжести или увеличение силы сжатия рукой. Кроме того, композиции по данному изобретению могут улучшить мышечную структуру, например, путем увеличения или поддержания мышечной массы в условиях нормальной мышечной функции, сниженной мышечной функции или нарушенной мышечной функции.
В данном изобретении также предлагается композиция для улучшения физических функциональных показателей или повышения предела выносливости у индивидуума. Например, путем уменьшения ощущения перегрузки или перенапряжения во время выполнения физических упражнений или активности, что определяется с помощью самозаполняемого опросника.
Мышечные функциональные показатели:
Композиция по данному изобретению является пригодной для повышения мышечных и/или физических функциональных показателей. Таким образом, в данном изобретении предлагается композиция по данному изобретению для применения с целью повышения мышечных и/или физических функциональных показателей. В данном изобретении также предлагается способ повышения мышечных и/или физических функциональных показателей путем введения субъекту эффективного количества композиции по данному изобретению. Введение композиции может осуществляться самим индивидуумом.
Повышенные мышечные функциональные показатели могут представлять собой один или большее количество из следующих процессов: улучшение мышечной функции, уменьшение снижения мышечной функции, поддержание мышечной функции, улучшение мышечной силы, улучшение или поддержание выносливости мышц и улучшение мышечного восстановления. Таким образом, композицию по данному изобретению можно применять в способе улучшения физической выносливости (например, способности выполнять физическую работу, такую как физический труд, занятия спортом), подавления или замедления физической усталости, повышения работоспособности и выносливости, а также снижения мышечной усталости. Повышение мышечной функции мышц может быть особенно полезным у пожилых субъектов со сниженной мышечной функцией в результате состояния здоровья, связанного с возрастом, например, саркопении и мышечной атрофии. Композицию по данному изобретению можно применять для повышения мышечных функциональных показателей путем введения композиции по данному изобретению субъекту, который ведет сидячий образ жизни, является немощным или имеет преднемощное состояние.
Мышечные функциональные показатели могут представлять собой спортивные функциональные показатели, что означает надлежащую активность мышц спортсмена при участии в спортивных мероприятиях. Повышенные спортивные функциональные показатели, сила, скорость и выносливость измеряются увеличением силы сокращения мышц, увеличением амплитуды сокращения мышц или сокращением времени реакции мышц между стимуляцией и сокращением. Термин "спортсмен" относится к индивидуумам, которые участвуют в спортивных мероприятиях на любом уровне и которые стремятся достичь более высокого уровня силы, скорости или выносливости в своей активности, таким как, например, бодибилдеры, велосипедисты, бегуны на дальние дистанции и бегуны на короткие дистанции. Повышенные спортивные функциональные показатели проявляются в способности преодолевать мышечную усталость, способности поддерживать активность в течение более длительных периодов времени и проводить более эффективную тренировку.
Медикаментозное лечение:
Композицию по данному изобретению можно применять в качестве лекарственного средства. Композиции по данному изобретению находят применение при лечении состояний, связанных с патологией мышц. Соответственно, в данном изобретении предлагается композиция по данному изобретению для применения при лечении состояния, связанного с патологией мышц. В данном изобретении также предлагается способ лечения состояния, связанного с патологией мышц, у субъекта, включающего введение субъекту эффективного количества композиции по данному изобретению. Состояния, связанные с патологией мышц, включают как состояния, возникающие у здоровых индивидуумов, так и патологические состояния. Такие состояния мышц, обнаруживаемые у здоровых людей, или людей, страдающих от какого-либо заболевания, включают скелетно-мышечные заболевания или нарушения; кахексии; атрофия мышц; миопатии; возрастное снижение функции мышц; преднемощное состояние; немощное состояние; нервно-мышечные заболевания, такие как мышечная дистрофия Дюшенна и другие дистрофии; саркопению, например, острая саркопения; мышечная атрофия и/или кахексия, например, мышечная атрофия и/или кахексия, связанные с длительным лежанием, постельным режимом, иммобилизацией конечностей или обширными оперативными вмешательствами на грудной клетке, брюшной полости; ортопедическими операциями, рассеянным склерозом, например, его рецидивной реммитирующей формой; и дегенеративное мышечное заболевание.
Примерами связанных с возрастом состояний, которые могут быть пролечены композициями по данному изобретению, являются саркопения, преднемощное состояние; немощное состояние, затруднения глотания или дисфагия, а также атрофия мышц. Как правило, композиции улучшают митохондриальную функцию, ассоциированную с возрастным снижением мышечной функции и/или подвижности.
Как упомянуто выше, в данном изобретении предлагается композиция, содержащая никотинамидрибозид и соединение формулы (I) или его соли для применения в качестве лекарственного средства. Например, лекарственного средство можно применять в лечении заболевания или патологического состояния, выбранного из группы, состоящей из метаболического синдрома, снижения скорости метаболизма, метаболического стресса, сердечно-сосудистого заболевания, саркопении, дегенеративного мышечного заболевания, миозита с включениями (например, спорадического миозита с включениями), мышечной дистрофии Дюшенна, алкогольной болезни печени, неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП), неезалкогольного стеатогепатита (НАСГ), медикаментозного поражения печени, булимии, индуцированной лекарственными средствами, анемий, дефицита а 1-антитрипсина, ишемического/реперфузионного поражения, воспаления, воспалительного заболевания кишечника, болезни Крона, ожирения, метаболического синдрома, сахарного диабета II типа, гиперлипидемии, остеоартрита, нейродегенеративного заболевания, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, болезни Хантингтона, тревожного расстройства, изъязвления, бокового амиотрофического склероза, митохондриальных заболеваний (включая, например, недостаточный рост, потерю мышечной координации, мышечную слабость, нарушения зрения, нарушения слуха, заболевания сердца, заболевания печени, заболевания почек, нарушения желудочно-кишечного тракта, респираторные заболевания, неврологические нарушения, вегетативную дисфункцию с периодическими затруднениями в обучении, деменции в результате митохондриального заболевания). Кроме того, заболевания, связанные с дисфункцией митохондрий, включают: сахарный диабет и глухоту (DAD); наследственную оптическую невропатию Лебера (LHON); синдром Лея (подострая склерозирующая энцефалопатия); нейропатию, атаксию, пигментный ретинит и птоз (NARP); мионейрогенную гастроинтестинальную энцефалопатию (MNGIE); миоклоническую эпилепсию с разорванными красными волокнами (MERRF); митохондриальную миопатию, энцефаломиопатию, лактоацидоз, симптомы, подобные инсульту (MELAS); и истощение мтДНК) а также рак, когнитивные расстройства, стресс и расстройство настроения; для улучшения когнитивной функции; для контроля веса; или повышения мышечных или психоэмоциональных функциональных показателей. Композиции по данному изобретению особенно пригодны для применения в улучшении мышечной функции, выносливости мышечной силы и мышечного восстановления.
В частности, в данном изобретении предлагаются композиции для применения в лечении заболевания или патологического состояния, выбранного из группы, состоящей из метаболического синдрома, снижения скорости метаболизма, метаболического стресса, сердечно-сосудистого заболевания, саркопении, преднемощного состояния; немощного состояния, дегенеративного мышечного заболевания, миозита с включениями (например, спорадического миозита с включениями), мышечной дистрофии Дюшенна, алкогольной болезни печени, неалкогольной жировой болезни печени, медикаментозного поражения печени, булимии, индуцированной лекарственными средствами, анемий, дефицита α1-антитрипсина, ишемического/реперфузионного поражения, воспаления, воспалительного заболевания кишечника, болезни Крона, ожирения, метаболического синдрома, сахарного диабета II типа, гиперлипидемии, остеоартрита, нейродегенеративного заболевания, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, болезни Хантингтона, тревожного расстройства, изъязвления, бокового амиотрофического склероза и рака, когнитивных расстройств, стресса и расстройства настроения; для улучшения когнитивной функции; для контроля веса; или повышения мышечных или психоэмоциональных функциональных показателей.
В данном изобретение также предлагаются композиции по данному изобретению для применения при лечении заболевания или патологического состояния, выбранного из группы, состоящей из метаболического стресса, саркопении, дегенеративного мышечного заболевания, миозита с включениями (например, спорадический миозит с включениями), мышечной дистрофии Дюшенна, алкогольной болезни печени, неалкогольной жировой болезни печени, медикаментозного поражения печени, дефицита α1-антитрипсина, ишемического/реперфузионного поражения, воспаления, воспалительного заболевания кишечника, болезни Крона, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, бокового амиотрофического склероза и рака.
В данном изобретение также предлагаются композиции по данному изобретению для повышения аутофагии или митофагии в клетке. Например, аутофагия или митофагия могут происходить в эмбриональных стволовых клетках, индуцированных плюрипотентных стволовых клетках, стволовых клетках взрослого организма, дифференцированных клетках, клетках крови, кроветворных клетках, эпителиальных клетках, экзокринных клетках, эндокринных клетках, клетках соединительной ткани, клетках жировой ткани, клетках костной ткани, клетках гладкой мускулатуры, клетках поперечнополосатой мышечной ткани, нервных клетках, сенсорных клетках, клетках сердца, клетках печени, клетках желудка, клетках кишечника, клетках легких, клетках эпидермиса (т.е. кожи) (включая кератиноциты и фибробласты), клетках почек и зародышевых клетках. Таким образом, существует возможность, например, лечить или предотвращать заболевание или патологическое состояние, выбранное из группы, состоящей из метаболического синдрома, снижения скорости метаболизма, метаболического стресса, сердечно-сосудистого заболевания, саркопении, дегенеративного мышечного заболевания, миозита с включениями (например, спорадического миозита с включениями), мышечной дистрофии Дюшенна, алкогольной болезни печени, неалкогольной жировой болезни печени, медикаментозного поражения печени, булимии, индуцированной лекарственными средствами, анемий, дефицита а 1-антитрипсина, ишемического/реперфузионного поражения, воспаления, воспалительного заболевания кишечника, болезни Крона, ожирения, метаболического синдрома, сахарного диабета II типа, гиперлипидемии, остеоартрита, нейродегенеративного заболевания, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, болезни Хантингтона, тревожного расстройства, изъязвления, бокового амиотрофического склероза и рака, когнитивных расстройств, стресса и расстройства настроения; или можно способствовать контролю веса или повышению мышечных или психоэмоциональных функциональных показателей.
Среди нейродегенеративных заболеваний, могут быть, в частности, упомянуты: комплекс СПИД-ассоциированной деменции, болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз, адренолейкодистрофия, болезнь Александера, болезнь Альпера, атаксия-телеангиэктазия, болезнь Баттена, энцефалопатии крупного рогатого скота (BSE), болезни Канавана, кортикобазальная дегенерация, болезнь Крейтцфельдта - Якоба, деменция с тельцами Леви, фатальная семейная бессонница, лобно-височная лобарная дегенерация, болезнь Хантингтона, болезнь Кеннеди, болезнь Краббе, болезнь Лайма, болезнь Мачадо-Джозефа, рассеянный склероз, множественная системная атрофия, нейроакантоз, болезнь Нимана-Пика, болезнь Паркинсона, болезнь Пика, первичный боковой склероз, прогрессирующий надъядерный паралич, болезнь Рефсума, болезнь Сандхоффа, рассеянный миелинокластический склероз, спинально-церебеллярная атаксия, подострая комбинированная дегенерация спинного мозга, спинная сухотка, болезнь Тея-Сакса, токсичная энцефалопатия, трансмиссивная губчатая энцефалопатия, и синдром шатающегося ежа. В одном варианте осуществления данного изобретения нейродегенеративное заболевание выбрано из группы, состоящей из болезни Альцгеймера, бокового амиотрофического склероза, болезни Хантингтона и болезни Паркинсона. В одном варианте осуществления данного изобретения нейродегенеративное заболевание представляет собой болезнь Альцгеймера.
Один из аспектов данного изобретения представляет собой улучшение когнитивной функции. В одном варианте осуществления данного изобретения когнитивная функция выбрана из группы, состоящей из восприятия, памяти, внимания, понимания речи, генерации речи, понимания прочитаного, создания образов, обучения и рассуждений. В одном варианте осуществления данного изобретения когнитивная функция выбрана из группы, состоящей из восприятия, памяти, внимания и рассуждений. В одном варианте осуществления данного изобретения когнитивная функция представляет собой память.
Один из аспектов данного изобретения представляет собой лечение индуцированной стрессом или связанной со стрессом когнитивной недостаточности. Один из аспектов данного изобретения представляет собой лечение расстройства настроения. В одном варианте осуществления данного изобретения расстройство настроения выбрано из группы, состоящей из депрессии, послеродовой депрессии, дистимии и биполярного расстройства. В одном варианте осуществления данного изобретения расстройство настроения представляет собой депрессию. В одном варианте осуществления данного изобретения расстройство настроения представляет собой дистимию.
Один из аспектов данного изобретения представляет собой лечение индуцированного стрессом или связанного со стрессом расстройства настроения, например, дистимии. Один из аспектов данного изобретения представляет собой лечение тревожного расстройства. В одном варианте осуществления данного изобретения тревожное расстройство выбрано из группы, состоящей из генерализованного тревожного расстройства, панического расстройства, панического расстройства с агорафобией, агорафобии, социального тревожного расстройства, обсессивно-компульсивного расстройства и посттравматического стрессового расстройства. В одном варианте осуществления данного изобретения тревожное расстройство представляет собой генерализованное тревожное расстройство. В одном варианте осуществления данного изобретения тревожное расстройство представляет собой посттравматическое стрессовое расстройство.
Один из аспектов данного изобретения представляет собой лечение индуцированной стрессом или связанной со стрессом тревожности.
Один из аспектов данного изобретения представляет собой лечение мышечного или нервно-мышечного заболевания. В одном варианте осуществления данного изобретения мышечное или нервно-мышечное заболевание представляет собой миопатию. В одном варианте осуществления данного изобретения мышечное или нервно-мышечное заболевание представляет собой саркопению. В одном варианте осуществления данного изобретения мышечное или нервно-мышечное заболевание представляет собой мышечную дистрофию. В одном варианте осуществления данного изобретения мышечное или нервно-мышечное заболевание представляет собой мышечную дистрофию Дюшенна. В одном варианте осуществления данного изобретения мышечное или нервно-мышечное заболевание представляет собой миозит с включениями, например, спорадический миозит с включениями. Один из аспектов данного изобретения представляет собой лечение митохондриального заболевания. Например, субъект может нуждаться в лечении нарушения координации мышц, мышечной слабости, нарушения зрения, нарушения слуха, заболевания сердца, заболевания печени, заболевания почек, нарушения желудочно-кишечного тракта, респираторных заболеваний, неврологических нарушений, вегетативной дисфункции с периодическими затруднениями в обучении, а также деменции в результате митохондриального заболевания.
Один из аспектов данного изобретения представляет собой повышение мышечных функциональных показателей. В одном варианте осуществления данного изобретения мышечные функциональные показатели выбраны из группы, состоящей из силы, скорости, выносливости и восстановления. У людей функция мышц обычно снижается с возрастом, начиная с третьего десятилетия жизни; снижение обычно ускоряется в возрасте после 65 лет. Таким образом, один из аспектов данного изобретения представляет собой поддержание мышечных функциональных показателей во время процесса старения. Повышение мышечных функциональных показателей может быть одной из целей применения соединений в спортивном питании, в содействии здоровому старению (например, в возрасте от 45 до 65 лет), а также в замедлении темпов снижения мышечной массы у лиц старше 65 лет (преднемощное состояние).
Применение:
Композиции по данному изобретению также находят применение в тестировании лечения в in vitro при определенных патологических состояниях.
Краткое описание графических материалов
На Фиг. 1 проиллюстрированы результаты Примера 6, в частности, количественное определение белков митохондриальных респираторных субъединиц в миобластах C2Cl2 после 48 часов воздействия ДМСО (контроль), UA, NR или комбинации UA и NR. На Фигуре 1А изображена карта интенсивностей, представляющая интенсивности полос, показанных на Фигуре 1 В.
На Фиг. 2, 3 и 4 проиллюстрированы результаты Примера 7. В частности, на Фиг. 2 представлены митохондриальные респираторные субъединицы и результаты экспрессии гена аутофагии в миобластах C2Cl2 после воздействия ДМСО в течение 24 часов, 0,1 мкМ UA в течение 24 часов, 1 мМ NR в течение 6 часов или 0,1 мкМ UA в течение 24 часов и 1 мМ NR в течение 6 часов. На Фиг. 3 представлены митохондриальные респираторные субъединицы и результаты экспрессии гена аутофагии в миобластах C2Cl2 после воздействия ДМСО в течение 24 часов, 1 мкМ UA в течение 24 часов, 1 мМ NR в течение 6 часов или 1 мкМ UA в течение 24 часов и 1 mMNR в течение 6 часов. На Фиг. 4 представлены митохондриальные респираторные субъединицы и результаты экспрессии гена аутофагии в миобластах C2Cl2 после воздействия ДМСО в течение 24 часов, 25 мкМ UA в течение 24 часов, 1 мМ NR в течение 24 часов или 24 мкМ UA и 1 мМ NR в течение 24 часов.
Примеры
Следующие далее примеры иллюстрируют данное изобретение.
Пример 1. Соединения
Уролитин А получали следующим образом:
Уролитин А (4) получали в две стадии, начиная с бромида 1 и резорцина 2. Чистое соединение получали в виде бледно-желтого порошка.
Стадия 1:
4
2
Смесь 2-бром-5-метоксибензойной кислоты 1 (27,6 г, 119 ммоль, 1,0 экв.), резорцина 2 (26,3 г, 239 ммоль, 2,0 экв.) и гидроксида натрия (10,5 г, 263 ммоль, 2,2 экв.) в воде (120 мл) нагревали с обратным холодильником в течение 1 часа. После этого добавляли 5% водный раствор сульфата меди (3,88 г CuSO ⋅ 5HO в 50 мл воды; 15,5 ммоль; 0,1 экв.) и смесь нагревали с обратным холодильником в течение дополнительных 30 минут. Смесь оставляли для охлаждения до комнатной температуры, после чего твердое вещество фильтровали на воронке Бюхнера. Остаток промывали холодной водой с получением бледно-красного твердого вещества, которое растирали в горячем МеОН. Суспензию оставляли на ночь при 4°С. Полученный осадок отфильтровывали и промывали холодным МеОН с получением указанного в заголовке соединения 3 в виде бледно-коричневого твердого вещества.
Стадия 2:
3
1
13
К суспензии 3 (10,0 г, 41 ммоль, 1,0 экв.) в сухом дихлорметане (100 мл) добавляли по каплям при 0°С 1 М раствор трибромида бора в сухом дихлорметане (11,93 мл чистого BBr в 110 мл безводного дихлорметана; 124 ммоль; 3,0 экв.). Смесь оставляли при 0°С в течение 1 часа и затем оставляли нагреваться до комнатной температуры. Раствор перемешивали при этой температуре в течение 17 часов. Затем к смеси аккуратно добавляли лед. Желтый осадок отфильтровывали и промывали холодной водой с получением желтого твердого вещества, которое нагревали с обратным холодильником в уксусной кислоте в течение 3 часов. Горячий раствор быстро фильтровали и осадок промывали уксусной кислотой, затем диэтиловым эфиром с получением указанного в заголовке соединения 4 в виде желтого твердого вещества. Н и C NMR соответствовали структуре 4.
Пример 2. Формула порошкообразной композиции, назначаемой с целью здорового старения и при возрастной атрофии мышц, содержащая высокие уровни белка, никотинамидрибозид и уролитин А
Композиция с профилем питательных веществ, приведенным в Таблице 8, назначалась субъекту с целью противодействия возрастной атрофии мышц.
Пример 3. Жидкая композиция для энтерального питания, предназначенная для иммобилизованного субъекта, находящегося в условиях палаты интенсивной терапии или в стационаре, содержащая никотинамидрибозид и уролитин А
Композиция в форме напитка с профилем питательных веществ, приведенным в Таблице 9, назначалась иммобилизованному субъекту, находящемуся в условиях палаты интенсивной терапии или стационара.
Пример 4. Композиция в форме зернового батончика, предназначенная для активного спортсмена для оптимальной функции мышц во время тренировки на выносливость, содержащая никотинамидрибозид и уролитин А
Композиция в форме батончика с профилем питательных веществ, приведенным в Таблице 10, назначалась активному спортсмену для оптимальной функции мышц во время упражнений на выносливость.
Пример 5. Композиция в форме йогурта
Пример 6. Тестирование уролитина А и никотинамидрибозида in vitro на предмет белков митохондриальных респираторных субъединиц в мышечных клетках
Милобласты C2Cl2 культивировали в среде Игла, модифицированной по способу Дульбекко (DMEM), включающей 4,5 г/л глюкозы, 10% фетальной телячьей сыворотки и 50 мкг/мл гентамицина. Уролитин A (UA) растворяли в ДМСО в исходном растворе 50 мМ. Никотинамидрибозид (NR) в форме трифлатной соли растворяли в дважды дистиллированной воде в исходном растворе 1 М. Сто тысяч клеток высевали в 0 часов на 6-луночные планшеты. Для каждого состояния применяли в общей сложности 3 лунки (n=3 на группу). Клетки в объеме 2 мл обрабатывали в течение 48 часов при конечных концентрациях (a) DMSO 0,1%, (b) 25 мкМ UA, (с) 0,1 мМ NR, (d) 1 мМ NR, (е) 25 мкМ UA + 0,1 мМ NR и (f) 25 мкМ UA + 1 мМ NR.
По окончании обработки клетки лизировали буфером для лизиса клеток (№9803, Cell signalling), содержащим протеазу (cOmplete™, Roche) и ингибитор фосфатазы (PhosSTOP™, Roche) и применяли в гелевой системе Invitrogen NuPage Novex (белковые гели бис-трис - 4-12%, Thermo fisher Scientific). Уровни белка исследовали на предмет митохондриальных респираторных субъединиц, включая митохондриально кодированную цитохром С-оксидазу I (MTCOl), флаво протеиновую субъединицу A (SDHA) и В (SDHB) комплекса сукцинатдегидрогеназы, сердцевинный белок II редуктазы убихинол-цитохрома С (UQCRC2) и АТФ-синтазу, альфа-субъединицу 1 (АТР5А) Н+-транспортирующего митохондриального комплекса FI. Белок "домашнего хозяйства" тубулин-а измеряли в качестве контроля для нанесения. Обнаружение белков проводили с применением Azure с300 (Azure biosystem) (Фиг. 1В). Изображения результатов вестерн-блота представляют три биологических повторения. Эксперименты повторяли по меньшей мере 2 раза. Полосы оценивали количественно с применением программного обеспечения ImageJ. Карту интенсивностей полос составляли с помощью условного форматирования GEN-E (Broad Institute). Значения контрольного ДМСО устанавливали на один (Фиг. 1А).
Как проиллюстрировано на Фигуре 1, UA только при 25 мкМ обуславливал повышение уровней белков SDHA (+54%), SDHB (+10%), UQCRC2 (+26%) и МТ-COl (+14%), в то время как в уровнях белка АТР5А никаких изменений не наблюдали. NR характеризовался другим эффектом, который не зависел от дозы а анализируемых концентрациях. NR в концентрации как 0,1 мМ, так и 1 мМ приводил к +~100% - повышению уровня SDHA, отсутствию изменений уровня SDHB, +~10% уровня UQCRC2 и -~10% уровня MT-COl. NR в концентрации 0,1 мМ не влиял на АТР5А, тогда как NR в концентрации 1 мМ снижал уровень АТР5А на 20%. Напротив, комбинация UA и NR повышала все уровни белка и в большей степени, чем отдельные соединения. Комбинация UA 25 мкМ + NR 0,1 мМ повышала SDHA на 140%, SDHB на +18%, UQCRC2 на +30%, MT-COl на 37% и АТР5А на 18%, в то время как комбинация UA 25 мкМ + NR 1 мМ повышала SDHA на 127%, SDHB на +34%, UQCRC2 на +63%, MT-COl на 66% и АТР5А на 33%.
Эти результаты показывают, что комбинация UA и NR оказывает синергетический эффект на биогенез митохондрий, и этот эффект сохраняется при применении нескольких концентраций NR. Интересно, что UA с NR характеризуется дозозависимым эффектом в комбинации с NR, чего не наблюдается при применении указанного соединения отдельно.
Пример 7. Тестирование уролитина А и никотинамидрибозида in vitro на предмет митохондриального биогенеза и экспрессии маркеров аутофагии в мышечных клетках
Миобласты C2Cl2 культивировали в среде Игла, модифицированной по способу Дульбекко (DMEM), включающей 4,5 г/л глюкозы, 10% фетальной телячьей сыворотки и 50 мкг/мл гентамицина. Уролитин А растворяли в ДМСО в исходном растворе 50 мМ. Никотинамидрибозид в форме трифлатной соли растворяли в двойной дистиллированной воде в исходном растворе 1 М. Сто тысяч клеток высевали в 0 часов на 6-луночные планшеты. Для каждого состояния применяли в общей сложности 6 лунок (n=6 на группу). В первой серии экспериментов клетки в объеме 2 мл обрабатывали (а) ДМСО 0,1% 5 в течение 24 часов, (b) 0,1 мкМ UA в течение 24 часов, (с) 1 мкМ UA в течение 24 часов, (d) 1 мМ NR в течение 6 часов, (е) 0,1 мкМ UA в течение 24 часов и 1 мМ NR в течение 6 часов, (f) 1 мкМ в течение 24 часов и 1 мМ NR в течение 6 часов (Фигуры 2 и 3).
Во второй серии экспериментов клетки в объеме 2 мл обрабатывали (а) ДМСО 0,1% в течение 24 часов, (b) 25 мкМ UA в течение 24 часов, (d) 1 мМ NR в течение 24 часов и (е) 25 мкМ UA и 1 мМ NR в течение 24 часов (Фигура 4).
По окончании обработки общую РНК получали с помощью TRIzol (Invitrogen). кДНК получали с помощью набора для обратной транскрипции QuantiTect (QuantiTect Reverse Transcription Kit) (Qiagen) в соответствии с инструкциями производителя. Реакции ОТ-колПЦPR выполняли с применением системы Light-Cycler (Roche Applied Science) и qPCR Supermix (Qiagen) с указанными праймерами (Таблица 12). Гены, которые относятся к пути митохондриального биогенеза (флавопротеиновая субъединица А комплекса сукцинатдегидрогеназы, SDHA; митохондриально кодируемая цитохром С-оксидаза II, МТ-С02; АТФ-синтаза, альфа-субъединица 1 (АТР5А) Н+-транспортирующего митохондриального комплекса FI, АТР5А и NADFL: субъединица В2 убиквинон-оксидоредуктазы, NDUFB2) и путь аутофагии (белок 5, связанный с аутофагией, ATG5; белок 1, подобный белку, ассоциированному с рецептором GAB А типа A, GABARAPL1 и секвестома 1, р62) были проанализированы и нормализованы по содержанию генов актина бета (АСТВ) и гипоксантинфосфорибозилтрансферазы 1 (HPRT1). На Фигуре 2 проиллюстрированы результаты воздействия комбинацией UA в концентрации 0,1 мкМ в течение 24 часов с NR в концентрации 1 мМ в течение 6 часов, а на Фигуре 3 проиллюстрированы результаты воздействия комбинацией UA в концентрации 1 мкМ в течение 24 часов с NR в концентрации 1 мМ в течение 6 часов. На Фигуре 4 проиллюстрированы результаты воздействия комбинацией UA в концентрации 25 мкМ с NR в концентрации 1 мМ в течение 24 часов. Гистограммы представляют собой среднее ± СОС. *Р<0,05; **Р<0,01; ***Р<0,001 представляют собой статистическую разницу между комбинацией UA и NR и другими методами обработки по результатам однофакторного анализа ANOVA с последующим вычислением критерия Бартлетта и критерия множественного сравнения Даннета.
Эксперименты повторяли по меньшей мере 2 раза.
Как проиллюстрировано на Фигурах 2 и 3, воздействие комбинацией UA 0,1 или 1 мкМ в течение 24 часов и NR 1 мМ в течение 6 часов приводило к значительному повышению уровня митохондриальных респираторных субъединиц (Фиг. 2А-С и Фиг. 3А-С) и генов аутофагии (Фиг. 2D-E и 3D-E), по сравнению с UA, применяемым отдельно, или NR, применяемым отдельно. Аналогично, воздействие комбинацией UA 25 мкМ и NR 1 мМ в течение 24 часов обуславливало значительно больший митохондриальный биогенез (Фиг. 4А-С) и более высокие уровни генов аутофагии (Фиг. 4D-E), по сравнению с UA, применяемым отдельно, или NR, применяемым отдельно. Эти результаты показывают, что комбинация UA и NR оказывает синергетический эффект на биогенез митохондрий и аутофагию, и этот эффект сохраняется при применении нескольких концентраций UA и нескольких временных периодов осуществления воздействия NR. Эти результаты являются неожиданными, поскольку и митохондриальный биогенез, и гены аутофагии активируются комбинацией уролитина А и никотинамидрибозида. Праймеры, применяемые для анализа ОТ-колПЦР, представляли собой праймеры из научной литературы, известные из источников, указанных в Таблице 12 ниже.
Пример 8а. Тестирование уролитина А и никотинамидрибозида in vitro на предмет аутофагии и митохондриального биогенеза в мышечных клетках
Миобласты C2Cl2 культивировали в среде Игла, модифицированной по способу Дульбекко (DMEM), включающей 4,5 г/л глюкозы, 20% фетальной телячьей сыворотки и 50 мкг/мл гентамицина. Уролитин А растворяли в ДМСО в исходном растворе 50 мМ. Никотинамидрибозид растворяли в ДМСО в исходном растворе 50 мМ. Клетки обрабатывали в конечных концентрациях 50 мкМ уролитина, 1 мМ никотинамидрибозида или 50 мкМ уролитина и 1 мМ никотинамидрибозида в течение 24 часов. Контрольные клетки обрабатывали ДМСО в эквивалентной конечной концентрации в течение того же периода, и при этом указанные клетки выступали в качестве необработанного контроля.
Первичные миоциты скелетной мускулатуры человека культивировали in vitro и подвергали воздействию концентраций 50 мкМ уролитина, 1 мМ никотинамидрибозида или 50 мкМ уролитина и 1 мМ никотинамидрибозида в течение 24 часов. Миобласты скелетной мускулатуры человека выращивали в среде DMEM с добавлением 2% лошадиной сыворотки. Контрольные клетки обрабатывали ДМСО при эквивалентной конечной концентрации в течение того же периода, и при этом указанные клетки выступали в качестве необработанного контроля.
По окончании обработки РНК экстрагировали из клеток и превращали кДНК для анализа колПЦР. Гены, которые относятся к пути синтеза NAD+ (Nampt), пути митохондриального биогенеза (Pgc1a, Sirt1, Nrf1, Tfarn, Mrps5), субъединицам митохондриальной респираторной цепи (Ndujb5, Sdha, CytC, CoxIV, Atp5g1), пути аутофагии (LC3B, Pik3c3, p62, Gabarapl1) и пути митофагии (Паркин, PINK1) анализировали и нормализовали относительно генов "домашнего хозяйства" Actb и Hprt1. Результаты продемонстрировали эффект уролитина А в комбинации с никотинамидрибозидом на экспрессию генов, относящихся к пути синтеза NAD+, биогенезу митохондрий и респираторным субъединицам, аутофагии и митофагии.
Кроме того, по окончании обработки клетки лизировали буфером RJPA и применяли ДСН-ПААГ-электрофорез, а уровни белка исследовали на предмет белков, связанных с аутофагией (LC3-I и LC3-II, р62, АМРКа и р-АМРКа), (Паркин), митохондриальных респираторных субъединиц (MTCOl, NDUFS3, SDHA, SDHB, UQCRC2, АТР5А). Белок "домашнего хозяйства" β-актин для нанесения общего белка измеряли в качестве контроля для нанесения. Митохондриальный белок VDAC1 применяли как белок "домашнего хозяйства" для численности митохондрий. Результаты продемонстрировали эффект уролитина А в комбинации с никотинамидрибозидом на уровень аутофагии, митофагии и численность митохондрий в рассматриваемых клетках.
Пример 8b. Тестирование уролитина А и никотинамидрибозида in vitro на респираторной емкости в мышечных клетках
Миобласты C2Cl2 культивировали в среде Игла, модифицированной по способу Дульбекко (DMEM), включающей 4,5 г/л глюкозы, 20% фетальной телячьей сыворотки и 50 мкг/мл гентамицина. Уролитин А растворяли в ДМСО в исходном растворе 50 мМ. Никотинамидрибозид растворяли в ДМСО в исходном растворе 50 мМ. Клетки обрабатывали в конечных концентрациях 50 мкМ уролитина, 1 мМ никотинамидрибозида или 50 мкМ уролитина и 1 мМ никотинамидрибозида в течение 24 часов. Контрольные клетки обрабатывали ДМСО в эквивалентной конечной концентрации в течение того же периода, и при этом указанные клетки выступали в качестве необработанного контроля.
Первичные миоциты скелетной мускулатуры человека культивировали in vitro и подвергали воздействию концентраций 50 мкМ уролитина, 1 мМ никотинамидрибозида или 50 мкМ уролитина и 1 мМ никотинамидрибозида в течение 24 часов. Миобласты скелетной мускулатуры человека выращивали в среде DMEM с добавлением 2% лошадиной сыворотки. Контрольные клетки обрабатывали ДМСО при эквивалентной конечной концентрации в течение того же периода, и при этом указанные клетки выступали в качестве необработанного контроля.
По окончании обработки респираторную емкость определяли путем измерения базального потребления кислорода с последующим добавлением разобщающего карбонилцианид-N-хлорфенилгидразина (СССР) в конечной концентрации 10 мкМ. Результаты продемонстрировали эффект уролитина А в комбинации с никотинамидрибозидом на респираторную емкость в рассматриваемых клетках.
Пример 8с. Экспериментальное испытание на функции мышц
В модели старения использовали мышей C57BL/6J в возрасте 22-месяцев, что эквивалентно пожилому возрасту человека от 65 до 75 лет. Мыши получали (i) диету без какой-либо добавки, (ii) диету, дополненную уролитином, (iii) диету, дополненную никотинамидрибозидом; или (iv) диету, дополненную уролитином и никотинамидрибозидом. Помимо добавок, диеты содержали белки, жиры, углеводы, необходимые питательные вещества, витамины и минералы.
По окончании приема диеты, мышцы взвешивали и собирали. РНК экстрагировали из клеток и превращали в кДНК для анализа колПЦР. Гены, которые относятся к пути синтеза NAD+ (Nampt), пути митохондриального биогенеза (Pgc1a, Sirt1, Nrf1, Tfam, Mrps5), субъединицам митохондриальной респираторной цепи (Ndufb5, Sdha, CytC, CoxIV, Atp5g1), пути аутофагии (LC3B, Pik3c3, p62, Gabarapl1) и пути митофагии (Паркин, PINK1) анализировали и нормализовали относительно генов "домашнего хозяйства" Actb и Hprt1.
Результаты продемонстрировали эффект уролитина А в комбинации с никотинамидрибозидом на экспрессию генов, относящихся к пути синтеза NAD+, биогенезу митохондрий и респираторным субъединицам, аутофагии и митофагии.