BE1023416B1 - Synbiotisch preparaat - Google Patents

Abstract

De uitvinding beschrijft een methode voor het behandelen van intacte of beschadigde menselijke en dierlijke huid, weefsel en wonden met een synbiotisch preparaat, bestaande uit een mengsel met een combinatie van niet-pathogene sporevormende bacteriën, prebiotische suikers en optioneel microcapsules. De sporen van de niet-pathogene sporevormende bacteriën kiemen op de huid of in het weefsel of de wonde om de groei van andere micro-organismen af te remmen. De prebiotische suikers stimuleren de activiteit van niet-pathogene micro- organismen. De microcapsules zorgen voor een verlengde vrijstelling van bijkomende niet-pathogene micro-organismen en prebiotische suikers.

Description

SYNBIOTISCH PREPARAAT Gebied van de uitvinding

De uitvinding houdt verband met samenstellingen met prebiotica en probiotica, voor toepassing op intacte of beschadigde huid of weefsel.

Inleiding

Recente reviews van wetenschappelijke literatuur (Baquerizo et al. 2014; Sonal Sekhar et al. 2014 en Sikorska et al. 2013) tonen aan dat het gebruik van probiotica en prebiotica mogelijks gunstige effecten heeft op huidaandoeningen of wond infecties. Echter, tot op heden bestaan in de wetenschappelijke literatuur geen studies die het topisch gebruik van probiotica of prebiotica bij mensen hebben onderzocht. Het beperkt aantal studies maakt steeds gebruik van in vitro of muismodellen en gebruikt vaak een celvrij lysaat van probiotische culturen. Het is geweten uit de wetenschappelijke literatuur (Gungor, 2015) dat het aanbrengen van niet-pathogene bacteriën in de mond en op prothesen voor een verlaging van infecties, cariës, halitosis en andere orale problemen kan zorgen.

De wetenschappelijke literatuur over het inzetten van probiotica en prebiotica tegen huidaandoeningen of wondinfecties richt zich op het oraal innemen van voornamelijk Lactobacillus en Bifidobacterium preparaten, die via een inwendige stimulatie van het immuunsysteem voor mogelijke versterking van de huid zorgen.

Vanuit de wetenschappelijke literatuur kunnen zodoende geen probiotische of prebiotische samenstellingen worden gedefinieerd met een bewezen werking tegen huidaandoeningen en wondinfecties via topische applicatie.

Octrooien leren ons dat probiotica ingezet kunnen worden in de bestrijding van schadelijke kiemen en dat probiotica of cel extracten ervan via orale of uitwendige toediening een gunstig effect kunnen hebben op sommige huidaandoeningen. WO2006125283 leert ons dat oppervlakken koloniseren met niet-pathogene sporevormende bacteriën via reinigingsproducten, een gunstig effect heeft op de verlaging van het aantal pathogene micro-organismen op deze oppervlakken. Dit zorgt voor een verlaagd risico op infecties en komt de algemene gezondheid ten goede. WO2012150269 en WO2013153358 beschrijven het gebruik van een probioticum, metaboliet of cel lysaat voor uitwendige behandeling van huidaandoeningen maar beperken zich tot melkzuurbacteriën en hun extracten. EP0975227 beschrijft het gebruik van sporen of cel extracten van Bacillus coagulans, Bacillus subtilis, Bacillus laterosporus of Bacillus laevolacticus in combinatie met een fructo-oligosaccharide voor de bestrijding van huidinfecties maar beperkt zich tot deze specifieke organismen en korte suikerketens. Andere octrooien zoals US20090035294 beperken zich tot het specifiek gebruik van bepaalde celwandcomponenten van bacteriën om op de huid aan te brengen. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van levende micro-organismen of hun sporen.

Samenvatting van de uitvinding

De uitvinding houdt verband met een samenstelling, met prebiotica en probiotica, voor toepassing op intacte of beschadigde huid of weefsel.

Een eerste aspect van de uitvinding houdt verband met en compositie, voor dermatologisch of cosmetisch gebruik, omvattende een mengsel van Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium en Bacillus amyloliquefaciens sporen, een prebiotische suiker.

Een tweede aspect van de uitvinding houdt verband met een combinatie van -een mengsel van Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium en Bacillus amyloliquefaciens sporen en, een prebiotische suiker, voor gebruik in de preventie of behandeling van infecties van gezonde of beschadigde huid of weefsel. In bepaalde uitvoeringvormen van de samenstelling of van het gebruik van de combinatie is een deel van vernoemde bacteriesporen en/of een deel van vernoemde suiker ingekapseld in microcapsules.

In bepaalde uitvoeringvormen van de samenstelling of van het gebruik van de combinatie is de prebiotische suiker inuline.

In bepaalde uitvoeringvormen van de samenstelling of van het gebruik van de combinatie is voornoemd mengsel van bacteriesporen aanwezig in een concentratie van lxlO6 tot lxlO9 cfu per gram formulatie.

In bepaalde uitvoeringvormen van de samenstelling of van het gebruik van de combinatie is vernoemde prebiotische suiker aanwezig in een concentratie van 100 mg tot 100 g per kg formulatie.

In bepaalde uitvoeringvormen van de samenstelling of van het gebruik van de combinatie bestaat de microcapsule uit een broze schaal die gevuld is met een niet-waterige oplossing en bacteriesporen, en kunnen bijvoorbeeld een diameter hebben van 1 tot 300 pm.

Het synbioticum van deze uitvinding is bruikbaar voor humaan en ook veterinair gebruik.

Afhankelijk van het type behandeling en deel van het lichaam kan de compositie geformuleerd zijn in de vorm van een vloeistof, emulsie, crème, zalf, lotion, gel, olie, oplossing, aérosol spray, poeder of semi-solide formulatie.

Gedetailleerd beschrijving van de uitvinding

De uitvinding beschrijft een methode voor het uitwendig behandelen van menselijk en dierlijk weefsel en huid met een specifiek mengsel van Bacillus sporen en prebioticum via een preparaat, voor bepaalde toepassingen optioneel aangerijkt met microcapsules.

Het preparaat kenmerkt zich door de aanwezigheid van vrije Bacillus sporen, prebiotica en optioneel slow-release microcapsules (volgens US20120076864) waarin eveneens Bacillus sporen en prebiotica aanwezig zijn. Dit preparaat kan vloeibaar zijn.

Synbioticum in de context van de huidige uitvinding is een combinatie van een probiotum en een prebioticum.

Probioticum in de context van de uitvinding zijn sporen van een Bacillus sp. of een mengsel van sporen van verschillende Bacillus sp., typisch een mengsel van Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium en Bacillus amyloliquefaciens sporen.

In specifieke uitvoeringsvormen bestaat dit mengsel enkel uit sporen van Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium en Bacillus amyloliquefaciens.

In andere uitvoeringsvormen kunnen andere Bacillus sp. aanwezig zijn. In een specifieke uitvoeringsvorm is zulke andere Bacillus sp. niet Bacillus coagulans.

Een mengsel van de vier soorten Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium en Bacillus amyloliquefaciens bevat gebruikelijk ongeveer gelijke hoeveelheden van elk van de vier soorten (tussen 20 tot 30 %, met een totaal van 100 % voor de vier soorten). In sommige uitvoeringsvormen kan dit verschillen waarbij evenwel van elk van de vier soorten tenminste 10 % aanwezig is, of tussen 20 tot 30 % aanwezig is, met een totaal van 100 % voor de vier soorten.

De sporen dienen evenredig verdeeld aanwezig te zijn in een concentratie tussen 1x106 en 1x109 per gram preparaat. Deze sporen produceren bij kieming een aantal enzymen (Boland et al. 2000) die antimicrobiële activiteiten hebben door inwerking op bepaalde celwandcomponenten van schadelijke micro-organismen op huid en in wonden. De transformatie van spore naar vegetatieve cel zorgt voor een absorptie van vocht (Knudsen et al. 2015) uit het omliggende weefsel waarop het preparaat werd aangebracht. Deze vochtabsorptie verlaagt het absolute vochtgehalte in het weefsel waardoor een inhiberende werking ontstaat tegen andere micro-organismen, in het bijzonder tegen schimmels. De vegetatieve Bacillus cellen produceren op en in het weefsel of wonde een verscheidenheid aan extracellulaire enzymen (Priest, 1977), die zorgen voor een verlaging van de hoeveelheid organische voeding op de huid en in het weefsel of wonde. Deze verlaging heeft een inhiberende werking op andere micro-organismen door voedseldepletie en het algemeen concept van competitieve exclusie (Ragione et al. 2003). Voorts produceren de verschillende Bacillus cellen een aantal extracellulaire verbindingen die via quorum sensing en quorum quenching (Boguslawski et al. 2015) een inhiberende werking hebben op een groot aantal andere (mogelijks schadelijke) micro-organismen op de huid en in weefsel of wonde. De vegetatieve Bacillus cellen produceren bacteriocines (Abriouel et al. 2010) die een inhiberende werking hebben tegen andere micro-organismen op de huid of in het weefsel of de wonde. De uitvinding maakt gebruik van Bacillus subtiUs, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium en Bacillus amyloliquefaciens omdat deze gecombineerd de breedst mogelijke waaier aan bacteriocines produceren; meer bepaald subklasse 1.1, 1.2, 1.3 voor Bacillus subtilis, subklasse 1.3 en 2.3 voor Bacillus licheniformis, subklasse 1,4 voor Bacillus amyloliquefaciens en klasse 3 voor Bacillus megaterium. Bovendien zorgt de verscheidenheid aan verschillende Bacillus species in het preparaat voor de maximale spreiding over tijd (verschil in snelheid van kieming) en diversiteit van de geproduceerde extracellulaire enzymen en andere componenten (zoals bacteriocines en quorum sensing moleculen en receptoren).

Prebioticum in de context van de huidige uitvinding verwijst naar een korte-keten suiker (typisch 3-9 monosaccharide eenheden), meer bepaald een of meerdere galacto-oligosacchariden en/of fructo-oligosaccharides zoals inuline. Deze prebiotische suikers hebben een tweevoudig effect. Enerzijds dienen ze als booster voor de aanwezige probiotische bacteriën in het preparaat zodat deze sneller kiemen en langer overleven via opname van de prebiotische suikers. Anderzijds zorgen de prebiotische suikers op de huid of in het weefsel en wonde voor een stimulatie van reeds aanwezige goede bacteriën zoals melkzuurbacteriën (Al-Ghazzewi et al. 2014).

Microcapsules in de context van de uitvinding zijn partikels die een prebioticum en/of een probioticum bevatten. De capsules zelf worden beschreven in US20120076864 en kunnen optioneel worden toegevoegd aan het preparaat en zorgen voor een langere stabiliteit/houdbaarheid van het preparaat en voor een vertraagde vrijstelling van de probiotica en prebiotica op de huid of in het weefsel of wonde, nadat de vrije probiotica en prebiotica van het preparaat reeds zijn uitgewerkt. Dit resulteert in een permanente activiteit van het preparaat tot 6 weken mits voldoende frictie voorhanden is. Indien het preparaat toegepast wordt op huid, weefsel of een wonde die nadien afgedekt wordt door een vast gipsverband is de aanwezigheid van de microcapsules een aangewezen manier om de blijvende werking van het preparaat te garanderen. Wanneer een frequente behandeling van de huid, weefsel of wonde niet mogelijk is, dan is het een voordeel om de microcapsules mee in het preparaat op te nemen. De microcapsules bestaan gebruikelijk uit een broze schaal waarin zich een vloeistof bevindt waarin de sporen zich bevinden. De buitenlaag van deze schaal kan functionele reactieve groepen bevatten voor chemische binding met bv cellulose of andere onderdelen voor verbanden en dergelijke. De vloeistof in de capsules is gebruikelijk niet-waterig en meer specifiek niet mengbaar met water (bv organische olie, silicone olie, fluorocarbon en mengsels daarvan). De schaal is bijvoorbeeld opgebouwd uit een polymeerlaag zoals een polymeer van gelatine, polyurethaan, polyolefines, polyamides, polyesters, polysacchariden, silicone harsen, epoxy harsen, chitosan en aminoplast harsen, bijvoorbeeld een melamine formaldehyde hars. De microcapsules hebben gebruikelijk een diameter van 1 to 300 pm. De gewichtsverhouding van de schaal t.o.v. van de vloeistof binnenin is typisch 1/500 tot 1/5000.

De uitvinding beschrijft methoden voor het behandelen van menselijke en dierlijke huid, weefsel en wonden, bestaande dat niet-pathogene sporevormende bacteriën, en prebiotische suikers bevat, optioneel met additionele microcapsules (die deze niet-pathogene sporevormende bacteriën, en/of prebiotische suiker bevatten).

Deze kunnen geformuleerd worden in bv een vloeistof, emulsie, crème, zalf, lotion, gel, olie, oplossing, aérosol spray, poeder of semi-solide formulatie.

Voorbeelden van niet-pathogene sporevormende bacteriën zijn Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquefaciens, en optioneel Bacillus polymyxa.

In typische uitvoeringsvormen is de concentratie van deze niet-pathogene sporevormende bacteriën in het preparaat tussen lxlO8 en lxlO10 sporen per gram preparaat, uitgedrukt als cfu (colony forming units/ kolonievormende eenheden). Deze waarde verwijst naar het aantal cfu voor de 4 vernoemde species samen (ß. subtilis, B. licheniformis, B. megaterium, en B. amyloliquefaciens).

In typische uitvoeringsvormen zijn de prebiotische suikers suikerverbindingen behorend tot de groep van de Oligosacchariden zoals fructo-oligosacchariden en galacto-ologisacchariden.

In typische uitvoeringsvormen is de concentratie van de prebiotische suikers in de formulering tussen 0,5 mg tot 100 g per kg preparaat.

De microcapsules bestaan gebruikelijk uit een polymeeromhulsel dat door wrijving openbreekt en welke de inhoud van de capsule vrijstelt, en zijn typisch aanwezig in de formulering in concentraties van 100 mg tot 100 g per kg preparaat.

Bacteriën en prebiotische suikers kunnen tezamen in een microcapsule voorkomen, of apart. Tevens is het mogelijk om microcapsules te voorzien met afzonderlijke bacteriestammen.

In de formulatie kan tot 10 %, tot 20%, tot 30 %, tot 50%, tot 75 % prebioticum en/of probioticum geencapsuleerd zijn in de microcapsules.

Microcapsules kunnen gedispergeerd zijn in een vloeistof of viskeuze samenstelling. Formulaties waarbij de capsules gehecht zijn aan een drager (pleister, verband, plaaster en dergelijke worden ook voorzien.

De behandeling kan bestaan uit het uitwendig wassen, besproeien of insmeren van huid, weefsel of wonden van mensen of dieren.

De behandeling heeft zijn toepassing in het vertragen of verhinderen van de groei op huid, in weefsel of wonden van bacteriën, virussen, gisten, schimmels of virussen, en dus bruikbaar in verhinderen of bestrijden van microbiële infecties van huid, weefsel of wonden bij mens of dier.

De niet-pathogene sporevormende bacteriën kunnen voor, tijdens en na de kieming een inhiberende werking hebben tegen andere micro-organismen door bijvoorbeeld, vochtverlaging, depletie van organische verbindingen en productie van bacteriocines of quorum sensing signaalmoleculen.

De uitvinding is toepasbaar op gezonde huid om kolonisatie en mogelijke infectie door pathogene bacteriën en andere micro-organismen te voorkomen en te bestrijden (bv acne).

De uitvinding is tevens toepasbaar op wonden en dit zowel op ontsmette wonden om infecties te voorkomen als op reeds geïnfecteerde wonden om infecties te bestrijden of de groei van pathogene bacteriën en andere micro-organismen af te remmen.

De prebiotische suikers kunnen tevens een stimulerende werking hebben op de groei en activiteit van niet-pathogene micro-organismen die zich reeds op de huid bevinden zoals Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria, en Bacteroidetes, alsook fungi.

Voorbeelden

Voorbeeld 1 Samenstelling van een preparaat

Een voorbeeld van een preparaat van de uitvinding bevat per gram lxlO9 sporen van elk van de volgende species: Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium en Bacillus amyloliquefaciens. 10 mg inuline 5 mg galacto-oligosacchariden 10 mg microcapsules

Voorbeeld 2 Formulering van een huidzalf op basis van het preparaat

[alle concentraties zijn gewichtsconcentraties]

De formulatie wordt op verschillende types van intacte en beschadigde huid, weefsel of wonden aangebracht. Op geregelde tijdstippen wordt de morfologie van de huid, weefsel of wond visueel geëvalueerd en wordt de aangebrachte formulatie onderzocht op de groei van de Bacillus sp. van de formulatie en op de aanwezigheid van pathogene bacteriën. Dit kan gebeuren door bv klassieke bacteriegroei en karakterisatie of door PCR amplificatie met specifieke primers, gevolgd door Denaturing Gradient Gel Electroforese (DGGE). referenties

Abriouel et al. (2010) FEMS Microbiol Rev. 35(1):201-32. Al-Ghazzewi et al. (2014) Benef. Microbes. 5(2):99-107 Baquerizo et al. (2014) J. Am. Acad Dermatol. 71(4):814-21. Boguslawski et al. (2015) Mo.l Microbiol. 96(2):325-48. Boland et al. (2000) Microbiology 146:57-64.

Gungor et al. (2015) Benef. Microbes 6(5):647-56 Knudsen et al. (2015) J. Bacteriol. 19;198(1):168-77.

Priest. (1977) Bacteriol. Rev. 41(3):711-53.

Ragione et al. (2003) Vet. Microbiol. 94(3):245-56.

Sikorska et al. (2013) Med. Hypotheses 82(1):86-8.

Sonal Sekhar et al. (2014) Med. Hypotheses 82(1):86-8

Claims (10)

1. Aangepaste conclusies voor BE2016/5140

   1. Een compositie, voor dermatologisch of cosmetisch gebruik, omvattende een mengsel van Bacillus subtilis sporen. Bacillus licheniformis sporen. Bacillus megaterium sporen en Bacillus amyloliquefaciens sporen, en een prebiotische suiker.
2. 2. Een combinatie van: -een mengsel van Bacillus subtilis sporen, Bacillus licheniformis sporen, Bacillus megaterium sporen en Bacillus amyloliquefaciens sporen en, -een prebiotische suiker, voor gebruik in de preventie of behandeling van infecties van gezonde of beschadigde huid of weefsel.
3. 3. De compositie volgens conclusie 1, of de combinatie voor gebruik in de preventie en behandeling van intacte of beschadigde huid of weefsel volgens conclusie 2, waarbij een deel van vernoemde bacteriesporen en een deel van vernoemde suiker ingekapseld zijn in microcapsules.
4. 4. De compositie volgens een van conclusie 1 tot 3, of de combinatie voor gebruik in de preventie en behandeling van intacte of beschadigde huid of weefsel volgens conclusie 2 of 3, waarbij de prebiotische suiker inuline is.
5. 5. De compositie volgens conclusie 1, 3, of 4, of de combinatie voor gebruik in de preventie en behandeling van intacte of beschadigde huid of weefsel volgens conclusie 2 tot 4, in een formulatie waarbij voornoemd mengsel van bacteriesporen aanwezig is in een concentratie van lxlO6 tot lxlO9 cfu per gram formulatie.
6. 6. De compositie volgens conclusie 1 of 3 tot 5, of de combinatie voor gebruik in preventie en behandeling van intacte of beschadigde huid of weefsel volgens conclusie 2 tot 5, in een formulatie waarbij waarbij vernoemde prebiotische suiker aanwezig is in een concentratie van 100 mg tot 100 g per kg formulatie.
7. 7. De compositie volgens conclusie 3 tot 6, of de combinatie voor gebruik in de preventie en behandeling van intacte of beschadigde huid of weefsel volgens conclusie 3 tot 6, waarbij de microcapsule bestaat uit een broze schaal die gevuld is met een niet-waterige oplossing en bacteriesporen.
8. 8. De compositie volgens conclusie 7, of de combinatie voor gebruik in de preventie en behandeling van intacte of beschadigde huid of weefsel volgens conclusie 7, waarbij de microcapules een diameter hebben van 1 tot 300 pm.
9. 9. De combinatie voor gebruik in de preventie en behandeling van intacte of beschadigde huid of weefsel volgens eender van conclusies 2 tot 8, voor veterinair gebruik.
10. 10. De compositie volgens een van conclusies 1, of 3 tot 9, of de combinatie voor gebruik in de preventie en behandeling van intacte of beschadigde huid of weefsel volgens conclusie 2 tot 9, geformuleerd in de vorm van een vloeistof, emulsie, crème, zalf, lotion, gel, olie, oplossing, aérosol spray, poeder of semi-solide formulatie.