ФУКОЗИЛЛАКТОЗА В КАЧЕСТВЕ НЕУСВОЯЕМОГО ОЛИГОСАХАРИДА, ИДЕНТИЧНОГО ГРУДНОМУ МОЛОКУ, С НОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ПОЛЬЗОЙ
FUCOSYLLACTOSE AS INDIGESTIBLE OLIGOSACCHARIDE, IDENTICAL TO BREAST MILK, WITH NOVEL FUNCTIONAL USE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к детскому питанию с неусвояемыми олигосахаридами, в частности к его применению для стимулирования иммунной системы.
Уровень техники изобретения
Грудные дети, питающиеся человеческим молоком, имеют более низкую частоту инфекций, включая вирусные инфекции, чем грудные дети, питающиеся молочной смесью. Есть основания полагать, что в человеческом молоке многие компоненты, включая иммуноглобулины (такие как IgA), интерлейкин (IL)-1, IL-6, IL-8, IL-10, интерферон-γ (IFN-γ), иммунокомпетентные клетки, трансформирующий фактор роста-β (TGF-β), лактоферрин, нуклеотиды и неусвояемые олигосахариды (NDO), участвуют в защите от инфицирования кишечными и респираторными патогенами. Было обнаружено, что TGF-β и пищевые нуклеотиды являются компонентами, которые могут быть ответственны за повышение активности естественных клеток-киллеров.
Неусвояемые олигосахариды (NDO) являются основным компонентом человеческого молока и являются основным элементом внутренней иммунной системы человеческого молока. Человеческие NDO способствуют росту полезной микрофлоры с доминирующими бифидобактериями и лактобациллами. Также известно, что некоторые человеческие NDO способны предотвращать непосредственно адгезию патогенов и токсинов.
Человеческое молоко является предпочтительной пищей для грудных детей. Однако грудное вскармливание для младенцев не всегда является возможным или желательным. В таких случаях молочные смеси для грудных детей или последующие молочные смеси являются хорошей альтернативой. Данные молочные смеси должны иметь оптимальную композицию с целью воспроизведения полезных действий грудного молока насколько это возможно.
WO 2007/067053 раскрывает молочную смесь для грудных детей, включающую пребиотики растительного происхождения инулин и олигосахарид галактуроновой кислоты и синтезированный из лактозы пребиотик трансгалактоолигосахарид для подавления инфекций.
WO 2007/010084 раскрывает маннановые поли- и олигосахариды для иммуностимуляции.
US 6576251 раскрывает углеводную смесь для диетических продуктов, вводимую энтеральным или парентеральным путем, состоящую из (a) моносахарида (моносахаридов), (b) олигосахарида (олигосахаридов) (главным образом гексасахаридов) и (c) полисахарида (полисахаридов) (по меньшей мере гептасахаридов), где отношение составных частей смеси a, b, c, в расчете на массу, составляет: альфа=1, b=40-1000, и c=1-50, и содержащую по меньшей мере 1 массовый процент фукозы, имеющейся либо свободно и/или связанной с олигосахаридом и/или полисахаридом. По сообщениям, углеводная смесь обладает как питательным, так и биологическим действием, которое значительно больше, чем соответствующее действие отдельных компонентов.
EP 1629850 предоставляет способ и композицию для лечения и/или профилактики инфекций дыхательных путей и/или инфекционного заболевания дыхательных путей, при этом указанный способ включает пероральное введение композиции млекопитающему, при этом указанная композиция содержит галактозу, содержащую неусвояемый олигосахарид и по меньшей мере 5% масс. неусвояемого галактозного сахарида.
EP 2072052 относится к композиции, пригодной для использования для предупреждения оппортунистических инфекций у лиц с нарушенным иммунитетом, содержащей пробиотик и фукозилированный олигосахарид, выбранный из группы, содержащей 2'-фукозиллактозу, 3'фукозиллактозу, дифукозиллактозу, лакто-N-фукопентаозу, лакто-N-фукогексаозу, фукозиллакто-N-гексаозу и фукозиллакто-N-неогексаозу. Документ дополнительно раскрывает применение подобной композиции для предупреждения оппортунистических инфекций у лиц с нарушенным иммунитетом.
Сущность изобретения
Человеческое молоко отличается от молока домашних животных тем, что оно содержит больше NDO, и тем, что NDO являются структурно иными. Группа человеческих NDO является очень сложной, поскольку она представляет разнородную группу из более чем 130 различных соединений с композицией разнообразных сахаров. Вследствие их сложной и полиморфной структуры крупномасштабный синтез является сложным. Вследствие этого технически и экономически еще невозможно приготовление питания для грудных детей с композицией NDO, идентичной человеческому молоку.
В настоящее время стали доступны новые технологии химического синтеза специфичных видов NDO, идентичных специфичным человеческим NDO, обеспечивая посредством этого тестирования иммуномодуляторной способности специфичных человеческих NDO в испытаниях in vitro и in vivo.
Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что фукозиллактоза (FL), олигосахарид, в большом количестве присутствующий в человеческом грудном молоке и с относительно простой структурой, специфически повышает количество и тем самым активность естественных клеток-киллеров (NK). Естественные клетки-киллеры играют важную роль в естественной защите от вирусных инфекций и опухолевых клеток. Данные о том, что специфический олигосахарид является ответственным за увеличение активности естественных клеток-киллеров, позволили в настоящее время разработать питательные композиции, содержащие FL, больше конкретно 2'-FL, для применения с целью увеличения естественных клеток-киллеров и/или активности естественных клеток-киллеров.
Подробное описание
Настоящее изобретение таким образом относится к способу стимулирования активности естественных клеток-киллеров и/или пролиферации естественных клеток-киллеров у больного, при этом указанный способ включает введение указанному больному композиции, содержащей фукозиллактозу, причем указанная композиция не является человеческим молоком. В одном варианте осуществления, настоящий способ представляет собой нелекарственный способ стимулирования активности естественных клеток-киллеров и/или пролиферации естественных клеток-киллеров у больного. В одном варианте осуществления настоящий способ предназначен для лечения и/или предупреждения вирусных инфекций у больного.
Настоящее изобретение также относится к способу лечения и/или предупреждения вирусных инфекций у больного, при этом указанный способ включает введение указанному больному композиции, содержащей фукозиллактозу, причем указанная композиция не является человеческим молоком.
Изобретение может также относиться к применению фукозиллактозы для изготовления композиции с целью стимулирования активности естественных клеток-киллеров и/или пролиферации естественных клеток-киллеров, причем указанная композиция не является человеческим молоком. В одном варианте осуществления композиция предназначена для лечения и/или профилактики вирусных инфекций.
Изобретение также относится к применению фукозиллактозы для изготовления композиции с целью лечения и/или предупреждения вирусных инфекций, причем указанная композиция не является человеческим молоком.
Изобретение может также относиться к композиции, содержащей фукозиллактозу, для стимулирования, в частности для использования с целью стимулирования, активности естественных клеток-киллеров и/или пролиферации естественных клеток-киллеров, причем указанная композиция не является человеческим молоком. В одном варианте осуществления композиция предназначена для использования в лечении и/или предупреждения вирусных инфекций.
Изобретение может также относиться к композиции, содержащей фукозиллактозу, для лечения и/или профилактики, в частности для использования в лечении и/или профилактики вирусных инфекций, причем указанная композиция не является человеческим молоком.
Изобретение также относится к способу лечения и/или профилактики инфекций посредством стимулирования активности естественных клеток-киллеров (NK) и/или пролиферации естественных клеток-киллеров, при этом указанный способ включает введение указанному больному композиции, содержащей фукозиллактозу, причем указанная композиция не является человеческим молоком.
Изобретение может также относиться к применению фукозиллактозы для изготовления энтеральной композиции для лечения и/или предупреждения инфекций посредством стимулирования активности естественных клеток-киллеров (NK) и/или пролиферации естественных клеток-киллеров, причем указанная композиция не является человеческим молоком.
Изобретение может также относиться к композиции, содержащей фукозиллактозу, для лечения и/или предупреждения инфекций, в частности для использования и/или для предупреждения инфекций посредством стимулирования активности естественных клеток-киллеров (NK) и/или пролиферации естественных клеток-киллеров, причем указанная композиция не является человеческим молоком.
Изобретение также относится к способу усиления реакции на вакцинацию, при этом указанный способ включает введение указанному субъекту композиции, содержащей фукозиллактозу, причем указанная композиция не является человеческим молоком. В одном варианте осуществления способ предназначен для усиления реакции на вакцинацию при вакцинации вирусными антигенами.
Изобретение может также относиться к применению фукозиллактозы для изготовления энтеральной композиции для усиления реакции на вакцинацию. В одном варианте осуществления композиция предназначена для усиления реакции на вакцинацию при вакцинации вирусными антигенами.
Изобретение может также относиться к композиции, содержащей фукозиллактозу, для усиления, в частности для использования с целью усиления, реакции на вакцинацию. В одном варианте осуществления композиция предназначена для усиления реакции на вакцинацию при вакцинации вирусными антигенами.
Композицию, которую вводят согласно настоящему способу или которую применяют согласно настоящему изобретению, вводят предпочтительно энтерально, более предпочтительно перорально. Или другими словами, композиция предпочтительно предназначена для энтерального, предпочтительно перорального, введения или другими словами композиция является энтеральной, предпочтительно пероральной, композицией.
Фукозиллактоза
Настоящая композиция содержит фукозиллактозу. Фукозиллактоза (FL) представляет собой неусвояемый олигосахарид, присутствующий в человеческом молоке. Она не содержится в коровьем молоке. Она состоит из трех монозных звеньев, фукозы, галактозы и глюкозы, связанных вместе. Галактозу, связанную с глюкозой посредством бета 1→4 связи, называют лактоза. Звено фукозы связано с галактозным звеном лактозы через альфа-1,2 связь (2'-фукозиллактозу, 2'-FL) или с глюкозным звеном лактозы через альфа-1,3 связь (3-фукозиллактозу, 3-FL). Настоящая композиция предпочтительно содержит 2'-FL.
2'-FL, предпочтительно α-L-Fuc-(1→2)-β-D-Gal-(1→4)-D-Glc, и 3-FL, предпочтительно α-L-Fuc-(1→3)-[β-D-Gal-(1→4)]-D-Glc), коммерчески доступны, например, от Sigma-Aldrich. В качестве альтернативы, они могут быть выделены из человеческого молока, например, как описано у Andersson & Donald, 1981, J Chromatogr. 211:170-1744, или получены с помощью генетически модифицированных микроорганизмов, например, как описано у Albermann et al., 2001, Углевод Res. 334:97-103.
Предпочтительно композиция содержит от 1 мг до 3 г фукозиллактозы на 100 мл, более предпочтительно от 10 мг до 2 г, даже более предпочтительно от 20 мг до 100 мг FL на 100 мл. В расчете на сухую массу, композиция предпочтительно содержит от 0,007% масс. до 20% масс. фукозиллактозы, более предпочтительно от 0,07% масс. до 10% масс., даже более предпочтительно от 0,15% масс. до 1% масс. Меньшее количество фукозиллактозы будет менее эффективно для увеличения естественных клеток-киллеров и/или увеличения активности естественных клеток-киллеров, тогда как слишком высокое количество будет приводить к излишне высокой стоимости продукта.
Неусвояемые олигосахариды, не являющиеся FL
Настоящая композиция предпочтительно содержит неусвояемые олигосахариды (NDO), не являющиеся FL. Предпочтительно NDO, не являющиеся FL, стимулируют рост бифидобактерий и/или лактобацилл, более предпочтительно бифидобактерий. Повышенное содержание бифидобактерий и/или лактобацилл стимулирует образование здоровой кишечной микрофлоры. NDO предпочтительно не усвояются или только частично усвояются в кишечнике под действием кислот или пищеварительных ферментов, присутствующих в верхних отделах желудочно-кишечного тракта человека, в частности в тонкой кишке и желудке, и подвергаются ферментации кишечной микрофлорой человека. Например, сахароза, лактоза, мальтоза и обыкновенные мальтодекстрины считаются усвояемыми.
Предпочтительно настоящая композиция содержит неусвояемые олигосахариды с DP (степенью полимеризации) в диапазоне, составляющем от 2 до 250, более предпочтительно от 2 до 60. Неусвояемым олигосахаридом является предпочтительно по меньшей мере один, более предпочтительно по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, выбранные из группы, состоящей из фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов, ксилоолигосахаридов, арабиноолигосахаридов, арабиногалактоолигосахаридов, глюкоолигосахаридов, хитоолигосахаридов, глюкоманноолигосахаридов, галактоманноолигосахаридов, маннаноолигосахаридов, содержащих сиаловую кислоту олигосахаридов и олигосахаридов уроновой кислоты. Группа фруктоолигосахаридов включает инулины, группа галактоолигосахаридов включает трансгалактоолигосахариды или бета-галактоолигосахариды, группа глюкоолигосахаридов включает циклодекстрины, гентио- и нигероолигосахариды и неусвояемую полидекстрозу, группа галактоманноолигосахаридов включает частично гидролизованную гуаровую смолу, а группа олигосахаридов уроновой кислоты включает олигосахариды галактуроновой кислоты и продукты деградации пектина.
Более предпочтительно настоящая композиция содержит по меньшей мере одно, более предпочтительно по меньшей мере два, наиболее предпочтительно три, выбранные из группы, состоящей из фруктоолигосахаридов, бета-галактоолигосахаридов и олигосахаридов уроновой кислоты. Более предпочтительно композиция содержит бета-галактоолигосахариды.
В предпочтительном варианте осуществления композиция содержит смесь инулина и короткоцепочечных фруктоолигосахаридов. В предпочтительном варианте осуществления композиция содержит смесь галактоолигосахаридов и фруктоолигосахаридов, выбранных из группы, состоящей из короткоцепочечных фруктоолигосахаридов и инулина, более предпочтительно инулина. Смесь по меньшей мере двух различных неусвояемых олигосахаридов преимущественно в большей степени стимулирует полезные бактерии кишечной микрофлоры. Предпочтительно массовое отношение в смеси двух различных неусвояемых олигосахаридов, предпочтительно галактоолигосахаридов и фруктоолигосахарида, составляет между 25 и 0,05, более предпочтительно между 20 и 1. Галактоолигосахариды, предпочтительно бета-галактоолигосахариды, более способны к стимулированию бифидобактерий. Предпочтительно настоящая композиция содержит галактоолигосахариды, предпочтительно бета-галактоолигосахариды, со степенью полимеризации (DP), составляющей от 2 до 10, и/или фруктоолигосахариды с DP, составляющей от 2 до 60.
Галактоолигосахаридами предпочтительно являются бета-галактоолигосахариды. В особо предпочтительном варианте осуществления настоящая композиция содержит бета-галактоолигосахариды ([галактоза]n-глюкоза; при этом n представляет собой целое число, варьирующее от 2 до 60, т.е. 2, 3, 4, 5, 6, …, 59, 60; предпочтительно n выбирают из 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10), при этом звенья галактозы большей частью связаны вместе через бета-связь. Бета-галактоолигосахариды упоминаются также как транс-галактоолигосахариды (TOS). Бета-галактоолигосахариды продают, например, под торговой маркой Vivinal (Borculo Domo Ingredients, Netherlands). Еще одним приемлемым источником является Bi2Munno (Classado). Предпочтительно TOS содержит по меньшей мере 80% бета-1,4 и бета-1,6 связи от общих связей, более предпочтительно по меньшей мере 90 %.
Фруктоолигосахарид представляет собой NDO, содержащий цепь бета-связанных звеньев фруктозы с DP или средней DP, составляющей от 2 до 250, более предпочтительно от 2 до 100, даже более предпочтительно от 10 до 60. Фруктоолигосахарид содержит инулин, леван и/или полифруктан смешанного типа. Особенно предпочтительным фруктоолигосахаридом является инулин. Фруктоолигосахарид, пригодный для использования в композициях, также коммерчески доступен, например, RaftilineHP (Orafti). Предпочтительно фруктоолигосахарид имеет среднюю DP свыше 20.
Олигосахариды уроновой кислоты предпочтительно получают из продуктов распада пектина. Следовательно, настоящая композиция предпочтительно содержит продукт распада пектина с DP, составляющей от 2 до 100.
Предпочтительно продукт деградации пектина получают из яблочного пектина, свекольного пектина и/или цитрусового пектина. Предпочтительно олигосахарид уроновой кислоты представляет собой олигосахарид галактуроновой кислоты. Предпочтительно композиция содержит FL и одно из группы, выбранное из галактоолигосахарида и олигосахарида уроновой кислоты.
Кроме FL, наиболее предпочтительно композиция содержит бета-галактоолигосахарид, фруктоолигосахарид и олигосахарид уроновой кислоты. Было обнаружено, что подобная комбинация действует синергично с фукозиллактозой, в частности 2'-фукозиллактозой. Массовое отношение бета-галактоолигосахарид:фруктоолигосахарид:олигосахарид уроновой кислоты составляет предпочтительно (20-2):1:(1-20), более предпочтительно (20-2):1:(1-10), даже более предпочтительно (20-2):1:(1-3), даже более предпочтительно (12-7):1:(1-2). Наиболее предпочтительно массовое отношение составляет приблизительно 9:1:1,1. Предпочтительно массовое отношение FL к бета-галактоолигосахариду, предпочтительно TOS, составляет от 5 до 0,05, более предпочтительно от 5 до 0,1, более предпочтительно от 2 до 0,1. Предпочтительно массовое отношение FL к фруктоолигосахариду, предпочтительно инулину, составляет от 10 до 0,05, более предпочтительно от 10 до 0,1, более предпочтительно от 2 до 0,5. Предпочтительно массовое отношение FL к олигосахариду уроновой кислоты, предпочтительно полученному из пектина, составляет от 10 до 0,05, более предпочтительно от 10 до 0,1 более предпочтительно от 2 до 0,5.
Предпочтительно композиция содержит от 80 мг до 4 г неусвояемых олигосахаридов, включая фукозиллактозу, на 100 мл, более предпочтительно от 150 мг до 2 г, даже более предпочтительно от 300 мг до 1 г неусвояемых олигосахаридов на 100 мл. В расчете на сухую массу, композиция предпочтительно содержит от 0,25% масс. до 25% масс. неусвояемых олигосахаридов, включая фукозиллактозу, более предпочтительно от 0,5% масс. до 10% масс., даже более предпочтительно от 1,5% масс. до 7,5% масс. Меньшее количество неусвояемых олигосахаридов будет менее эффективно для стимулирования полезных бактерий в микрофлоре, тогда как слишком высокое количество будет приводить к побочным эффектам метеоризма и неприятным ощущениям в животе.
Питательная композиция
Предпочтительно композиция, содержащая фукозиллактозу, является питательной композицией. Композиция настоящего изобретения не является человеческим молоком. Настоящую композицию вводят предпочтительно энтерально, более предпочтительно перорально.
Настоящая композиция предпочтительно является питательной молочной смесью, предпочтительно молочной смесью для грудных детей. Настоящая композиция может преимущественно применяться в качестве сбалансированного питания для грудных детей. Настоящая композиция предпочтительно содержит липидный компонент, белковый компонент и углеводный компонент и предпочтительно применяется в жидком виде. Настоящее изобретение содержит сухое питание, предпочтительно порошок, который сопровождается инструкциями, как смешивать указанную сухую питательную смесь с подходящей жидкостью, предпочтительно с водой.
Настоящее изобретение преимущественно предоставляет композицию, в которой липидный компонент обеспечивает от 5 до 50% суммарной калорийности, белковый компонент обеспечивает от 5 до 50% суммарной калорийности, а усвояемый углеводный компонент обеспечивает от 15 до 85% суммарной калорийности. Настоящее изобретение преимущественно предоставляет композицию, в которой липидный компонент обеспечивает от 20 до 50% суммарной калорийности, белковый компонент обеспечивает от 5 до 30% суммарной калорийности, а усвояемый углеводный компонент обеспечивает от 30 до 70% суммарной калорийности. Предпочтительно, в настоящей композиции липидный компонент обеспечивает от 35 до 50% суммарной калорийности, белковый компонент обеспечивает от 7,5 до 12,5% суммарной калорийности, и усвояемый углеводный компонент обеспечивает от 40 до 55% суммарной калорийности. Для расчета % суммарной калорийности белкового компонента, в расчет необходимо принимать общую калорийность, обеспечиваемую белками, пептидами и аминокислотами.
Настоящая композиция предпочтительно содержит по меньшей мере один липид, выбранный из группы, состоящей из животного липида, исключая человеческие липиды, и растительные липиды. Предпочтительно настоящая композиция содержит комбинацию растительных липидов и по меньшей мере одного масла, выбранного из группы, состоящей из рыбьего жира, животного жира, масла морских водорослей, грибного масла и масла микробного происхождения. Настоящая композиция предпочтительно содержит длинноцепочечные полиненасыщенные жирные кислоты (LC-PUFA). LC-PUFA представляют собой жирные кислоты или жирные ацильные цепи с длиной, составляющей от 20 до 24 атомов углерода, предпочтительно 20 или 22 атомов углерода, содержащих две или более ненасыщенные связи. Более предпочтительно настоящая композиция содержит эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК, n-3), докозагексаеновую кислоту (ДГК, n-3) и/или арахидоновую кислоту (ARA, n-6).
Предпочтительно настоящая композиция содержит по меньшей мере 0,1% масс., предпочтительно по меньшей мере 0,25% масс., более предпочтительно по меньшей мере 0,6% масс., даже более предпочтительно по меньшей мере 0,75% масс. LC-PUFA с 20 и 22 атомами углерода в расчете на общее содержание жиров.
Содержание LC-PUFA, в частности LC-PUFA с 20 и 22 атомами углерода, предпочтительно не превышает 6% масс., более предпочтительно не превышает 3% масс. общего содержания жиров, так как необходимо воспроизвести человеческое молоко насколько возможно похоже. LC-PUFA могут быть предоставлены в виде свободных жирных кислот, в триглицеридной форме, в диглицеридной форме, в моноглицеридной форме, в фосфолипидной форме или в виде смеси одного или более из перечисленного выше. Настоящая композиция предпочтительно содержит между 5 и 75% масс. полиненасыщенных жирных кислот в расчете на общие жиры, предпочтительно между 10 и 50% масс.
Белок, используемый в питательной композиции, предпочтительно выбирают из группы, состоящей из белков животных, исключая человека (предпочтительно молочных белков), растительных белков (предпочтительно соевого белка и/или рисового белка), его гидролизатов, свободных аминокислот и их смесей. Настоящая композиция предпочтительно имеет в своем составе казеин, сыворотку, гидролизованный казеин и/или гидролизованный сывороточный белок. Предпочтительно белок содержит белки в неизмененном виде, более предпочтительно сывороточные белки коровьего молока в неизмененном виде и/или казеиновые белки коровьего молока в неизмененном вид.
Настоящая композиция предпочтительно имеет в своем составе усвояемые углеводы, выбранные из группы, состоящей из сахарозы, лактозы, глюкозы, фруктозы, сухой кукурузной патоки, крахмала и мальтодекстринов, более предпочтительно лактозы.
Из сказанного выше также важно, чтобы жидкая пища не имела избыточной калорийной плотности, однако все-таки обеспечивала достаточное количество калорий для питания больного. Следовательно, жидкая пища предпочтительно имеет калорийную плотность между 0,1 и 2,5 ккал/мл, даже более предпочтительно калорийную плотность, составляющую между 0,5 и 1,5 ккал/мл, наиболее предпочтительно между 0,6 и 0,8 ккал/мл.
Предпочтительно настоящая композиция содержит нуклеотиды и/или нуклеозиды, более предпочтительно нуклеотиды. Предпочтительно композиция содержит цитидин-5'-монофосфат, уридин-5'-монофосфат, аденозин-5'-монофосфат, гуанозин-5'-монофосфат и/или инозин-5'-монофосфат, более предпочтительно цитидин-5'-монофосфат, уридин-5'-монофосфат, аденозин-5'-монофосфат, гуанозин-5'-монофосфат и инозин-5'-монофосфат. Предпочтительно композиция содержит от 5 до 100, более предпочтительно от 5 до 50 мг, наиболее предпочтительно от 10 до 50 мг нуклеотидов и/или нуклеозидов на 100 грамм сухой массы композиции. Наличие нуклеотидов и/или нуклеозидов преимущественно стимулирует активность естественных клеток-киллеров. Похоже, что нуклеотиды и/или нуклеозиды действуют синергично с фукозиллактозой настоящей композиции.
Применение
В одном варианте осуществления, настоящую композицию применяют для стимулирования активности естественных клеток-киллеров и/или пролиферации естественных клеток-киллеров. в одном варианте осуществления настоящую композицию применяют для лечения и/или предупреждения вирусных инфекций. В одном варианте осуществления, композиция для стимулирования активности естественных клеток-киллеров и/или пролиферации естественных клеток-киллеров и/или для лечения и/или предупреждения вирусных инфекций предназначена для введения ВИЧ-пациентам, людям преклонного возраста и/или онкологическим пациентам.
Естественные клетки-киллеры относятся к типу цитотоксичных лимфоцитов, которые составляют основную часть внутренней иммунной системы. Естественные клетки-киллеры играют основную роль в защите от внутриклеточных инфекций. Естественные клетки-киллеры определяют как большие гранулярные лимфоциты, которые не экспрессируют рецепторы Т-клеток (TCR) для антигенов или пан-T маркер CD3 или рецепторы поверхностные иммуноглобулины (Ig) B-клеток, но которые обычно экспрессируют поверхностные маркеры CD 16 (FcγRIII) и CD56 у людей. Их назвали "естественные киллеры" вследствие первоначального мнения, что они не требуют активации для того, чтобы убивать клетки, которые теряют "свои” маркеры главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса I. Естественные клетки-киллеры имеют два основных типа эффекторной функции: уничтожение клеток и секреция цитокинов. Увеличение активности естественных клеток-киллеров (посредством увеличения числа естественных клеток-киллеров и/или посредством увеличения специфичной активности естественной клетки-киллера) приводит к повышенной устойчивости к вирусным инфекциям. Применение питательной композиции, содержащей фукозиллактозу, вследствие этого является предпочтительным для предупреждения и/или лечения вирусных инфекций, более предпочтительно вирусных инфекций, обусловленных orthomyxoviridae, в частности вируса гриппа, вирусов герпеса, ротавируса, цитомегаловируса, калицивирусов, респираторно-синцитиального вируса, вируса иммунодефицита человека и/или риновируса. Применение питательной композиции, содержащей фукозиллактозу, вследствие этого предпочтительно для предупреждения и/или лечения вирусных инфекций, более предпочтительно вирусных инфекций простуды, гриппа, кори, ветряной оспы, вирусной диареи, вирусных гастроэнтеритов, ВИЧ инфекции и/или вирусных инфекций дыхательных путей. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение применяют для ВИЧ-пациентов. В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к предоставлению питания для ВИЧ-пациента. Настоящая композиция предпочтительна для ВИЧ-пациентов, поскольку ВИЧ-пациенты имеют пониженную активность естественных клеток-киллеров.
Применение питательной композиции, содержащей фукозиллактозу, вследствие этого особенно полезно для молочной смеси для грудных детей. В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к предоставлению питания для грудного ребенка. Дети, питающиеся молочной смесью, имеют недоразвитую иммунную систему по сравнению с взрослыми и более подвержены вирусным инфекциям, чем дети, питающиеся человеческим молоком. Предпочтительно грудные дети имеют возраст от 0 до 36 месяцев, более предпочтительно от 0 до 18 месяцев, даже более предпочтительно от 0 до 12 месяцев, наиболее предпочтительно возраст от 0 до 6 месяцев. Чем младше грудные дети, тем менее развита иммунная система.
Композицию, содержащую фукозиллактозу, даже более преимущественно применяют для недоношенных детей и/или для грудных детей с очень низким или низким весом при рождении, поскольку данные грудные дети даже более восприимчивы и/или подвержены вирусным инфекциям.
Композицию, содержащую фукозиллактозу, даже более предпочтительно применяют для грудных детей, родившихся посредством кесарева сечения. Дети, родившиеся с помощью кесарева сечения, рождаются в больнице с окружающей обстановкой, имеющей больше патогенов, против которых антитела, получаемые от матери грудного ребенка, являются не эффективными. Дети, родившиеся с помощью кесарева сечения, имеют замедленное или менее оптимальное образование колоний микроорганизмов в толстой кишке и вследствие этого также больше подвержены кишечным инфекциям.
Композицию, содержащую фукозиллактозу, преимущественно используют для питания людей преклонного возраста. В одном варианте осуществления, настоящее изобретение относится к предоставлению питания людей преклонного возраста. Человеком преклонного возраста является человек в возрасте 55 лет или более, в частности в возрасте 65 или более. Люди преклонного возраста имеют выраженную более низкую активность естественных клеток-киллеров, чем здоровые молодые взрослые люди. Люди преклонного возраста особенно подвержены осложнениям при вирусных инфекциях. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение применяют для лечения и/или предупреждения "старения" иммунной системы у людей преклонного возраста. Люди преклонного возраста более предрасположены к развитию опухолей. Активность естественных клеток-киллеров подавляет пролиферацию опухолевых клеток. В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение применяют для питания пациентов, страдающих раком. Онкологические пациенты имеют более низкую активность естественных клеток-киллеров, чем здоровые молодые взрослые люди.
ПРИМЕРЫ
Пример 1:
Материалы и Методы
Самки мышей C57BL/6 возраста 6-8 недель (Charles River) получали питание на основе полуочищенного AIN-93G (Research Diet Service, Wijk bij Duurstede, Netherlands), содержащее:
1) 2% масс. бета-галактоолигосахарида (GOS; источник Vivinal GOS, Borculo Domo), фруктоолигосахарида (FOS; источник RaftilineHP, Orafti) и олигосахарида галактуроновой кислоты (Источник AOS) в отношении 9:1:1,1. AOS получают из пектина (Sudzucker AG, Mannheim, Gerмного) с DP, составляющим 1-20. Он состоит из приблизительно 75% олигомеров галактуроновой кислоты, в расчете на общую массу;
2) 1% масс. лактонеотетраозы (LNnT),
3) 1% масс. 3'-сиалиллактозы (3'-SL), или
4) 1% масс. 2'-фукозиллактозы (2'-FL).
Все группы сравнивали с питанием без добавок. Питание с добавками начинали за 14 дней перед первой вакцинацией и продолжали до конца эксперимента, 31 дней после первой вакцинации.
51
51
Эксперименты по вакцинации проводили с использованием Infiuvac (Solvay Pharmaceuticals, Weesp, Netherlands) сезона 2005/2006. Мыши получали первичную вакцинацию и вторичную вакцинацию, состоящую из подкожной (sc) инъекции смеси 1:1 вакцины и адъюванта в суммарном объеме, равном 100 мкл. Вторичную вакцинацию проводили на 21 день после первичной вакцинации. Эксперименты заканчивали через 10 дней после вторичной вакцинации. Образцы крови брали в конце эксперимента. Включенные группы отрицательного контроля получали инъекции со смесью 1:1 PBS и адъюванта в суммарном объеме, равном 100 мкл. Для определения процентного содержания естественных клеток-киллеров клетки маркировали FITC-меченым противомышиным CD3 mAb в комбинации с PE-меченым противомышиным NK1,1 mAb. Цитотоксичность естественных клеток-киллеров в суспензиях клеток селезенки оценивали с использованием стандартных анализов высвобожденияCr. Коротко, цитотоксичность естественных клеток-киллеров испытывали с использованием клеток-мишеней YAC-I. Процентную долю высвобождения Cr рассчитывали как процентную долю специфического лизиса = (экспериментальное высвобождение - спонтанное высвобождение)/(общее детергентное высвобождение - спонтанное высвобождение) ×100. Значения спонтанного высвобождения всегда составляли <15% общего лизиса.
Процентную долю регуляторных Т-клеток (Treg) определяли с помощью проточной цитометрии (FACSCalibur) с использованием аллофикоцианина (APC-)меченого противомышиного CD3 mAb, Pe-Cy5-меченого противомышиного CD4 mAb и фикоэритрина (PE)-меченого противомышиного CD25 mAb в сочетании с внутриклеточным окрашиванием флуоресцеин-изоцианат (FITC)-меченым Foxp3 mAb, согласно инструкциям, предоставленным (eBiosciences, San Diego, CA).
Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения GraphPadPrism. Если множество групп сравнивали с единственной (контрольной) группой, статистические различия между тестовыми и контрольными группами анализировали с помощью ANOVA и апостериорного теста Дуннета. Во всех экспериментах значения Р<0,05 считались значимыми.
Результаты
Иммуномодуляторное действие трех химически синтезированных человеческих олигосахаридов сравнивали с GOS/FOS/AOS. Добавление GOS/FOS/AOS, LNnT, 2'-FL или 3'-SL приводило к значительному увеличению ответа DTH, TH1-зависимому параметру по сравнению с животными, получающими контрольное питание.
Примечательно, что процентная доля естественных клеток-киллеров в селезенке была значительно выше у мышей, получающих человеческие олигосахариды, по сравнению с контролем и мышами, получающими GOS/FOS/AOS, см. таблицу 1. Данное действие было наивысшим при 2'-FL. Для изучения, коррелирует ли также увеличение процентной доли естественных клеток-киллеров в группах, получающих человеческие олигосахариды, с функциональной активностью, активность естественных клеток-киллеров измеряли в спленоцитах мышей. Значительно повышенную активность естественных клеток-киллеров обнаружили в спленоцитах мышей, которые получали 2'-FL по сравнению с контролем, см. таблицу 1.
Таблица 1Действие питания с NDO, аналогичными NDO человеческого молока, на естественные клетки-киллеры и активность естественных клеток-киллеров
Применение диеты
% NK 1,1 + клетки (SE)
Активность клеток NK, % лизиса при отношении E:T 1:50
Ложный контроль
2,5 (0,2)
1,57
Контроль
2,2 (0,1)
1,13
GOS/FOS/AOS
2,5 (0,1)
1,95
LNnT
2,8 (0,1)*
2,14
3'-SL
3,0 (0,2)*
1,93
2'-FL
3,7 (0,1)**
2,48*
* демонстрирует p<0,05 по сравнению с контрольной группой** демонстрирует p<0,01 по сравнению с контрольной группой
В заключение, как можно увидеть в таблице 2, количество регуляторных T-клеток (Treg) снижалось в наивысшей степени при питании FL.
Таблица 2Действие питания с NDO, аналогичными NDO человеческого молока, на процентное содержание регуляторных T-клеток Treg
Применение диеты
Процентное содержание Treg (сои)
Ложный контроль
3,6 (0,4)
Контроль
3,9 (0,2)
GOS/FOS/AOS
4,1 (0,3)
LNnT
3,2 (0,2)
3'-SL
2,8 (0,2)*
2'-FL
2,8 (0,2)*
* демонстрирует p<0,05 по сравнению с контрольной группой
Уменьшение регуляторных T-клеток является показателем уменьшенного ингибирования иммунного ответа и, следовательно, обеспечивает возможность повышенной реакции на вакцинацию к вирусным антигенам. Временное уменьшение регуляторных T-клеток может быть особенно полезным, когда должна произойти вакцинация.
В целом, данные результаты подтверждают, что пероральное добавление 2'-FL стимулирует рост и/или активность естественных клеток-киллеров. Данные результаты являются показателем действия питания 2'-FL на усиление реакции на вакцинацию, в частности вакцинацию вирусными антигенами. Данные результаты являются показателем действия питания 2'-FL для лечения и/или предупреждения вирусных инфекций.
Пример 2
Молочная смесь для грудных детей для стимулирования активности естественных клеток-киллеров содержит на 100 мл (13,9 сухой массы):
1,4 г белка (сыворотка и казеин)
7,3 г усвояемых углеводов (включая лактозу)
3,6 г жира (растительный жир, рыбий жир)
0,8 г неусвояемых олигосахаридов, из которых 80 мг 2'-фукозиллактозы и 640 мг бета-галактоолигосахаридов и 80 мг фруктоолигосахаридов.
Дополнительно содержатся: холин, миоинозитол, таурин, минералы, микроэлементы и витамины, которые известны в данной области.
Пример 3
Предпочтительная композиция, которая может быть использована для стимулирования активности естественных клеток-киллеров у ВИЧ-пациентов, может содержать на 100 г сухой массы:
Пищевые волокна 5-50 г
Фруктоолигосахарид 5% общих пищевых волокон
Галактоолигосахарид 40% общих пищевых волокон
Гидролизат пектина 50% общих пищевых волокон
2'-FL 5% общих пищевых волокон
N-ацетилцистеин 0,5-5 г
Углевод (не пищевые волокна) 2-20 г
Жиры 4-20 г