ES2132043T3

ES2132043T3 - Dispositivos para tratar vasoconstriccion pulmonar y asma.

Info

Publication number: ES2132043T3
Application number: ES97105021T
Authority: ES
Inventors: Warren M. Zapol; Claes Frostell
Original assignee: General Hospital Corp
Current assignee: General Hospital Corp
Priority date: 1990-12-05
Filing date: 1991-12-05
Publication date: 2008-04-01
Anticipated expiration: 2011-12-05
Also published as: LV12201A; GR3024865T3; DK1516639T4; HK1020686A1; SG47527A1; GR960300032T1; DE560928T1; ES2288660T3; JPH06504778A; AU9149891A; US5485827A; EP1875917A2; NL300327I2; LU91404I2; DE69133584T2; WO1992010228A1; DE69133575T2; ES2082732T1; ATE367842T2; NL300081I1

Abstract

METODO PARA TRATAR O PREVENIR LA CONSTRICCION BRONQUIAL O LA VASOCONSTRICCION PULMONAR REVERSIBLE EN UN MAMIFERO, INCLUYENDO DICHO METODO EL HACER INHALAR AL MAMIFERO UNA CONCENTRACION EFECTIVA TERAPEUTICAMENTE DE OXIDO NITRICO GASEOSO (1,10) O UNA CANTIDAD EFECTIVA TERAPEUTICAMENTE DE UN COMPUESTO DE LIBERACION DE OXIDO NITRICO (106), Y UN DISPOSITIVO INHALADOR (102) QUE CONTIENE GAS DE OXIDO NITRICO Y/O UN COMPUESTO DE LIBERACION DE OXIDO NITRICO.

Description

Dispositivos para tratar vasoconstricción pulmonar y asma.

Antecedentes de la invención

Esta invención se refiere al tratamiento de la vasoconstricción pulmonar y al tratamiento del asma. Esta invención se elaboró en el transcurso de un trabajo apoyado por el Gobierno de los EE.UU., que tiene ciertos derechos en la invención.

El asma es una enfermedad crónica caracterizada por vasoconstricción intermitente, reversible y extendida de las vías respiratorias de los pulmones en respuesta a cualquiera de una variedad de estímulos que no afectan al pulmón normal. Las estimaciones de la presencia de esta enfermedad en la población de los EE.UU. varían de tres a seis por ciento.

En un intento de desentrañar la patogénesis del asma, se han buscado las bases celulares y bioquímicas (sic) para tres características importantes de la enfermedad: inflamación crónica de las vías respiratorias, obstrucción reversible del flujo de aire e hiperreactividad bronquial. Las teorías han apuntado de forma variada a anormalidades en el control del sistema nervioso autónomo de la función de las vías respiratorias, en las propiedades contráctiles del músculo liso bronquial o en la integridad del revestimiento de las células epiteliales como características que distinguen las vías respiratorias asmáticas de las normales.... La evidencia sugiere que el revestimiento epitelial normal funciona como más de una sola barrera: las células epiteliales pueden producir un factor relajante que mantiene activamente la patencia de las vías respiratorias provocando la relajación del músculo liso. La descamación epitelial podría contribuir a la hiperreactividad bronquial debido a que se produciría una cantidad menor de factor relajante.

("Asthma", Capítulo 14-II en Scientific American Medicine, Vol. 2; Scientific American, Inc.; 1988, p. 2, 4)

Los fármacos usados para tratar el asma están generalmente dentro de dos categorías: los que actúan principalmente como inhibidores de la inflamación, tales como corticosteroides y cromolina sódica, y los que actúan principalmente como relajadores del músculo liso traqueobronquial, tales como teofilina y sus derivados, agonistas beta-adrenérgicos y anticolinérgicos. Algunos de estos broncodilatadores pueden administrarse oralmente, mientras que otros se aportan generalmente mediante inyección intravenosa o subcutánea o mediante inhalación del fármaco en una forma apropiada, tal como un polvo aerosolizado (es decir, aportado en la forma de un sólido finamente dividido, suspendido en un gas tal como aire) o gotículas aerosolizadas (aportadas en la forma de una niebla fina). Los pacientes con asma típicamente se autoadministran fármacos broncodilatadores por medio de un inhalador portátil de dosis medida, empleado según sea necesario para reprimir o prevenir ataques intermitentes de asma.

Conceptualmente análoga al estrechamiento de las vías respiratorias del pulmón que se produce en un ataque de asma, la vasoconstricción es un estrechamiento reversible de los vasos sanguíneos atribuible a la contracción del músculo liso de los vasos sanguíneos. Tal vasoconstricción puede conducir a una presión sanguínea anormalmente alta (hipertensión) en la porción afectada del sistema circulatorio.

El sistema circulatorio mamífero consiste en dos sistemas separados, el circuito sistémico y el circuito pulmonar, que son bombeados en tándem por los lados izquierdo y derecho del corazón, respectivamente. La circulación pulmonar transporta la sangre a través de los pulmones, donde recoge oxígeno y libera dióxido de carbono equilibrando las concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono gaseoso en los alveolos. La sangre rica en oxígeno vuelve a continuación al lado izquierdo del corazón, desde donde se distribuye a todas las partes del cuerpo a través de la circulación sistémica.

El sistema circulatorio sistémico de un ser humano adulto tiene típicamente una presión arterial sistémica ("SAP") media de 80-100 mm de Hg, mientras que una presión arterial pulmonar ("PAP") media típica es aproximadamente 12-15 mm de Hg. La presión capilar pulmonar normal es aproximadamente 7-10 mm de Hg. Considerando la presión osmótica del coloide del fluido intersticial (14 mm de Hg) y la presión osmótica del coloide plasmático (28 mm de Hg), así como la presión del fluido libre intersticial (1-8 mm de Hg), el pulmón normal tiene una presión de filtración media neta de + 1 mm de Hg (Guyton, Textbook of Medical Physiology. 6ª Ed.; W.B. Saunders Co., Philadelphia, PA (1981), p. 295). Este gradiente de presión casi equilibrado mantiene los alveolos de un pulmón sano libres de fluido que de otra manera podría filtrarse al pulmón desde el sistema circulatorio.

Una elevación de la PAP sobre los niveles normales se denomina "hipertensión pulmonar". En seres humanos, se dice que existe hipertensión pulmonar cuando la PAP se incrementa en al menos 5 a 10 mm de Hg sobre los niveles normales; se han presentado lecturas de PAP tan altas como de 50 a 100 mm de Hg sobre los niveles normales. Cuando la PAP se incrementa notablemente, el plasma puede escapar de los capilares hacia el intersticio pulmonar y los alveolos: puede resultar acumulación del fluido del pulmón (edema pulmonar), con una disminución asociada en la función pulmonar que en algunos casos puede ser letal.

La hipertensión pulmonar puede ser bien aguda o bien crónica. La hipertensión pulmonar aguda a menudo es un fenómeno potencialmente reversible generalmente atribuible a la constricción del músculo liso de los vasos sanguíneos pulmonares, que puede activarse por condiciones tales como hipoxia (tal como en la enfermedad de grandes altitudes), acidosis, inflamación o embolismo pulmonar. La hipertensión pulmonar crónica se caracteriza por cambios estructurales principales en la vasculatura pulmonar que dan como resultado un área de la sección transversal disminuida de los vasos sanguíneos pulmonares; esta puede estar provocada por, por ejemplo, hipoxia crónica, tromboembolismo o causas desconocidas (hipertensión pulmonar idiopática o primaria).

La hipertensión pulmonar se ha relacionado con varios estados clínicos que amenazan la vida, tales como síndrome de dificultad respiratoria del adulto ("ARDS") e hipertensión pulmonar persistente del recién nacido ("PPHN"). Zapol y otros, Acute Respiratory Failure, p. 241-273, Marcel Dekker, Nueva York (1985); Peckham, J. Ped. 93:1005 (1978). La PPHN, un trastorno que afecta principalmente a niños completamente desarrollados, se caracteriza por resistencia vascular pulmonar elevada, hipertensión arterial pulmonar y derivación de derecha a izquierda de sangre a través del ductus arterioso y el foramen oval persistentes del corazón del recién nacido. Las tasas de mortalidad varían de 12-50%. Fox, Pediatrics 59:205 (1977); Dworetz, Pediatrics 84:1 (1989). La hipertensión pulmonar también puede dar como resultado un estado cardíaco potencialmente letal conocido como "cor pulmonar" o enfermedad cardíaca pulmonar. Fishman, "Pulmonary Diseases and Disorders" 2ª Ed., McGraw-Hill, Nueva York (1988).

Se han realizado intentos para tratar la hipertensión pulmonar administrando fármacos con efectos vasodilatadores sistémicos conocidos, tales como nitroprusida, hidralazina y bloqueadores de canales del calcio. Aunque estos fármacos pueden ser satisfactorios para disminuir la presión sanguínea pulmonar, típicamente ejercen un efecto indiscriminado, disminuyendo no solo la presión sanguínea pulmonar sino también la sistémica. Una gran disminución en la resistencia vascular sistémica puede dar como resultado una peligrosa acumulación de la sangre en la circulación venosa, hipotensión periférica (choque), isquemia ventricular derecha y fallo cardíaco consiguiente. Zapol (1985); Radermacher, Anaesthesiology 68:152 (1988); Vlahakes, circulation 63:87 (1981). Por ejemplo, cuando se administraba nitroprusida intravenosa a 15 pacientes para el tratamiento de la hipertensión pulmonar aguda debida a ARDS, la PAP media disminuía de 29,6 a 24,2 mm de Hg y la resistencia vascular pulmonar (PVR) disminuía en una media de 32%, pero la presión arterial isquémica media se reducía desde 89,6 mm de Hg hasta el nivel inaceptablemente bajo de 70 mm de Hg (Zapol y otros, 1985). La nitroprusida intravenosa no estaba recomendada para el tratamiento clínico de la hipertensión pulmonar, ya que "deteriora notablemente el intercambio gaseoso pulmonar incrementando Q_{VA}/Q_{T}" (la mezcladura de sangre venosa y arterial a través de una derivación anormal). Radermacher
(1988).

Se ha presentado que la relajación fisiológica de los vasos sanguíneos resulta de la liberación de un factor relajante derivado del endotelio (EDRF) no prostanoide muy lábil por células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos. El EDRF estimula la enzima guanilato ciclasa dentro del músculo liso vascular, con el incremento resultante en GMP cíclico que provoca la relajación de este músculo, y que invierte de ese modo la vasoconstricción. Ignarro y otros, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:9265 (1987) y Palmer y otros, Nature 327:524 (1987) identificaron el factor de relajación del músculo liso vascular liberado por el endotelio de arterias y venas como óxido nítrico ("NO"). También se cree que el NO es producido por la descomposición de nitratos orgánicos tales como nitroprusida y trinitrato de glicerilo. Ignarro, Circ. Res. 65:1 (1989); Furchgott, FASEB J. 3:2007 (1989). Higenbottam y otros, Ann. Rev. Resp. Dis. Suppl. 137:107 (1988) midieron los efectos vasodilatadores de NO inhalado en siete pacientes con un estado crónico denominado hipertensión pulmonar primaria. La PAP promedio de estos pacientes cuando respiraban 40 ppm de NO era 56,7 mm de Hg, en comparación con 59,6 mm de Hg cuando respiraban aire sin NO añadido, una diferencia de 2,9 mm de Hg, o aproximadamente 6% de la diferencia ("\DeltaPAP") entre la PAP de pretratamiento y lo que sería la PAP normal. Higenbottam y otros presentaron un promedio de 9% de reducción en la PVR en estos pacientes durante la inhalación de NO. No se observó una disminución correspondiente en la SAP.

Cuando se expone a oxígeno, el NO gaseoso es inestable y sufre oxidación espontánea hasta NO_{2} y óxidos superiores de nitrógeno. Estos óxidos de nitrógeno superiores son tóxicos para el pulmón y pueden producir en altas concentraciones edema pulmonar. El NO es "el ligando que se une más rápidamente a hemoglobina descubierto hasta ahora". Meyer, Eur. Resp. J. 2: 494 (1988). En una solución acuosa diluida expuesta a oxígeno, el NO disuelto tiene una semivida de menos de 10 segundos debido a la oxidación rápida en nitrito y nitrato inorgánico. Ignarro, FASEB J. 3:31 (1989). The Occupational Safety and Health Administration (OSHA) ha fijado el límite de inhalación promedio ponderado en el tiempo para el NO en 25 ppm durante 10 horas. "NIOSH Recommendations for Occupational Safety and Health Standards", Morbidity and Morality Weekly Report, Vol. 37, Nº S-7, p. 21 (1988).

Sumario de la invención

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un mamífero, comprendiendo el aparato una fuente de gas que contiene NO presurizado; una fuente de gas que contiene O_{2} presurizado, preferiblemente O_{2} al 100%; un mezclador de gases; medios para liberar de forma controlable dichos gases simultáneamente desde dichas fuentes hacia dicho mezclador, formando de ese modo continuamente una mezcla gaseosa; y un tubo que tiene una luz en comunicación con dicho mezclador, dicho tubo configurado para dirigir dicha mezcla gaseosa al sistema respiratorio de un mamífero.

En otro aspecto, la presente invención se refiere a un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un mamífero, que comprende una fuente de gas que contiene NO presurizado, una fuente de gas que contiene O_{2} presurizado; un depósito para gases; medios para liberar de forma controlable dichos gases hacia dicho depósito para formar una mezcla gaseosa dentro del mismo; un tubo que tiene una luz en comunicación con dicho depósito, dicho tubo configurado para dirigir dicha mezcla gaseosa hacia el sistema respiratorio de un mamífero; y un medidor de flujo, cuya graduación es tal que el semitiempo de permanencia de NO en dicho depósito durante el uso por dicho mamífero es 15 segundos o menos.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un paciente, que comprende: una fuente de NO gaseoso presurizado, preferiblemente NO diluido en un gas inerte, preferiblemente NO_{2}; una envuelta, preferiblemente una máscara o una tienda, adecuada para proporcionar una atmósfera ambiental de que dicho paciente puede inhalar; medios para cargar dicha atmósfera con NO a partir de dicha fuente; y medios para hacer que dicha atmósfera tenga una alta velocidad de renovación de gas.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un paciente, que comprende: una fuente de NO gaseoso presurizado, preferiblemente NO diluido en un gas inerte, preferiblemente N_{2}; un ventilador que comprende un circuito de ventilación; y medios para liberar de forma controlable gas de dicha fuente a dicho circuito de ventilación.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un mamífero, que comprende: una fuente de NO gaseoso presurizado, preferiblemente NO diluido en un gas inerte, preferiblemente N_{2}; una fuente de gas que contiene O_{2} presurizado, preferiblemente O_{2} al 100%; una carcasa equipada con medidor de flujo; y medios para liberar de forma controlable dichos gases de dichas fuentes hacia dicha carcasa para formar una mezcla gaseosa; estando configurada dicha carcasa para dirigir dicha mezcla gaseosa hacia el sistema respiratorio de dicho mamífero.

En otro aspecto la presente invención se refiere a una mezcla gaseosa que consiste en óxido nítrico y un gas inerte, preferiblemente N_{2}, para el uso en un método para tratar la broncoconstricción en un mamífero, en donde dicha mezcla se mezcla con un flujo continuo de un gas que contiene oxígeno, para dar una mezcla inhalable. Otro aspecto de la presente invención es una mezcla gaseosa que consiste en óxido nítrico y un gas inerte, preferiblemente N_{2}, para el uso en un método para tratar la broncoconstricción en un mamífero, en donde dicha mezcla se mezcla con un gas que contiene oxígeno en un flujo continuo para dar una mezcla inhalable. En otro aspecto más la presente invención se refiere a una mezcla gaseosa que contiene óxido nítrico, oxígeno y menos de 1 ppm de NO_{2}, para el uso en terapia.

Además, un aspecto de la presente invención es el uso de óxido nítrico (NO) gaseoso o una mezcla gaseosa que consiste en óxido nítrico y un gas inerte, preferiblemente N_{2}, para la producción de un medicamento inhalable para tratar o prevenir la broncoconstricción en un mamífero. El uso de una mezcla gaseosa que consiste en NO y un gas inerte (preferiblemente N_{2}) para la producción de un medicamento inhalable para tratar o prevenir la broncoconstricción o la vasoconstricción pulmonar reversible en un mamífero, en donde el medicamento inhalable se prepara mezclando la mezcla gaseosa con un flujo continuo de un gas que contiene oxígeno, es otro aspecto de la invención, como también el uso de una mezcla gaseosa que consiste en NO y un gas inerte (preferiblemente N_{2}) para la producción de un medicamento inhalable para tratar o prevenir la broncoconstricción o la vasoconstricción pulmonar reversible en un mamífero, en donde el medicamento inhalable se prepara mezclando la mezcla gaseosa con un gas que contiene oxígeno en un flujo continuo.

Otro aspecto más de la presente invención es el uso de un compuesto que libera óxido nítrico para la producción de un medicamento para tratar o prevenir la broncoconstricción en un ser humano. Otro aspecto de la misma es el uso de NO o un compuesto que libera óxido nítrico para la producción de un medicamento para mejorar el intercambio de gases en los pulmones de un mamífero.

La invención se refiere por otra parte a una mezcla que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de óxido nítrico gaseoso y un compuesto farmacoactivo en la forma de un líquido o sólido suspendido en el gas.

Otro aspecto de la invención es el uso de una mezcla gaseosa que contiene oxígeno que comprende NO a una concentración terapéuticamente eficaz y que contiene menos de 1 ppm de NO_{2}, para la preparación de un medicamento para el tratamiento o la prevención de la broncoconstricción o para el tratamiento o la prevención de vasoconstricción pulmonar reversible en un mamífero.

Finalmente, la presente invención proporciona métodos para proporcionar un medicamento inhalable mezclando NO con un flujo continuo de un gas que contiene oxígeno, o mezclando NO con un gas que contiene oxígeno en un flujo continuo.

Se apreciará así que la invención presenta medios para la prevención y el tratamiento de ataques de asma u otras formas de broncoconstricción, de fallo respiratorio agudo o de vasoconstricción pulmonar reversible (es decir, vasoconstricción pulmonar aguda o vasoconstricción pulmonar crónica que tiene un componente reversible), en mamíferos (especialmente seres humanos). Un mamífero afectado se identifica adecuadamente (mediante, por ejemplo, procedimientos diagnósticos tradicionales o mediante el método diagnóstico que se explica en la presente memoria) y se hace que inhale una concentración terapéuticamente eficaz de óxido nítrico gaseoso o una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto que libera óxido nítrico. Se dice en la presente memoria que un tratamiento broncodilatador es "terapéuticamente eficaz" en un paciente dado si reduce la resistencia de las vías respiratorias del paciente en 20% o más, según se mide mediante métodos estándar de mecánica pulmonar. Se dice en la presente memoria que un tratamiento vasodilatador pulmonar es "terapéuticamente eficaz" en un paciente dado si puede inducir uno cualquiera o más de los siguientes: (1) prevención del comienzo de la vasoconstricción pulmonar después de una lesión (tal como aspiración o trauma) que pudiera esperarse que diera como resultado vasoconstricción pulmonar; (2) una disminución de 20% o más en la \DeltaPVR del paciente (la diferencia entre la PVR elevada del paciente y la PVR "normal", suponiendo que la PVR normal está por debajo de 1 mm de Hg\cdotmin/litro para un ser humano adulto, a no ser que se encuentre que es de otro modo para un paciente dado); (3) una disminución de 20% o más en la \DeltaPAP del paciente; (4) en adultos con fallo respiratorio agudo o crónico (por ejemplo, debido a asma o neumonía), una mejora en las tensiones de oxígeno arteriales de al menos 10 mm de Hg; o (5) en un niño, transporte de O_{2} transpulmonar mejorado, según se mide por un incremento de 10% o más de la saturación de O_{2} arterial corporal superior (preductal). La PVR se computa substrayendo la presión capilar pulmonar en cuña (PCWP) (o presión auricular izquierda cuando está disponible) de la presión arterial pulmonar media (PAP) y dividiendo por el gasto cardíaco (CO). Niveles de PVR tan altos como 6-20 mm de Hg-min/litro se han observado en casos de ARDS grave (Zapol y otros, N. Engl. J. Med. 296: 476-480, 1977).

Los métodos descritos en la presente memoria son útiles para prevenir (si se administran antes del comienzo de los síntomas) o invertir la vasoconstricción pulmonar aguda, tal como la que puede resultar de neumonía, lesión traumática, lesión por aspiración o inhalación, embolismo graso en el pulmón, acidosis, inflamación del pulmón, síndrome de dificultad respiratoria del adulto, edema pulmonar agudo, mal de altura agudo, asma, hipertensión pulmonar aguda después de cirugía cardíaca, hipertensión pulmonar persistente del recién nacido, síndrome de aspiración perinatal, enfermedad de la membrana hialina, tromboembolismo pulmonar agudo, reacciones de heparina-protamina, sepsis, asma, estado asmático o hipoxia (incluyendo la que puede producirse durante la anestesia de un pulmón), así como los casos de vasoconstricción pulmonar crónica que tienen un componente reversible, tal como puede resultar de hipertensión pulmonar crónica, displasia broncopulmonar, tromboembolismo pulmonar crónico, hipertensión pulmonar idiopática o primaria o hipoxia crónica. El óxido nítrico gaseoso se administra preferiblemente a un mamífero con vasoconstricción pulmonar o asma de acuerdo con uno de los siguientes:

(a): la administración durante al menos tres minutos (más preferiblemente al menos seis minutos);

(b): la administración en ausencia de humo de tabaco;

(c): la concentración inhalada de óxido nítrico es al menos 1 ppm, más preferiblemente al menos 20 ppm, y lo mas preferiblemente al menos 80 ppm, no superando la concentración 180 ppm de ácido nítrico (controlándose tal concentración mediante una técnica tal como quimioluminiscencia);

(d): el óxido nítrico es inhalado como una mezcla que incluye óxido nítrico, oxígeno (O_{2}) y nitrógeno (N_{2}) gaseosos, lo más preferiblemente que tiene una F_{I}O_{2} (es decir, proporción de O_{2} gaseoso en volumen) de 0,21-0,99, siendo la proporción de O_{2} en el aire 0,21; y

(e): la concentración de NO_{2} se controla y se mantiene dentro de límites seguros (por ejemplo, menos de 1 ppm). La inhalación de óxido nítrico gaseoso representa una ventaja principal en la terapia del asma, ya que el gas no tiene partículas o gotículas que se dispersen y se transporten al tracto respiratorio. Los gases tienen rutas de difusión libre largas, sortean las obstrucciones (tales como vías respiratorias constreñidas) fácilmente y se disuelven directamente en el tejido sin provocar broncoespasmo por impacto. El efecto beneficioso del NO gaseoso sobre el tono del músculo liso bronquial se observa inmediatamente después de la inhalación, haciendo al NO una primera defensa útil contra el broncoespasmo que puede ser seguido, si se desea, por inhalación de agentes de acción más prolongada. El óxido nítrico inhalado proporciona un medio conveniente para diagnosticar la reversibilidad de la vasoconstricción pulmonar crónica en un mamífero (en particular, un ser humano): se hace que el mamífero afectado inhale óxido nítrico gaseoso y se apunta cualquier cambio en la PAP y el gasto cardíaco antes y durante la inhalación de NO. Si la PAP disminuye durante la inhalación de NO mientras que el gasto cardíaco permanece constante o se incrementa, o si la \DeltaPVR disminuye en una cantidad significativa (por ejemplo, al menos 20% o preferiblemente al menos 30%), entonces se habría mostrado que la vasoconstricción pulmonar crónica del mamífero tiene un componente reversible potencialmente tratado con NO gaseoso o con compuestos que liberan NO (o con otros tipos de vasodilatadores) administrados sistémicamente o mediante terapia de inhalación.

Alternativamente, un mamífero (en particular, un ser humano) con broncoconstricción o riesgo de desarrollarla (por ejemplo, asma) o vasoconstricción pulmonar reversible puede tratarse con una cantidad terapéuticamente eficaz de un compuesto que libera óxido nítrico. Compuestos que liberan óxido nítrico conocidos (también denominados compuestos donantes de óxido nítrico o generadores de óxido nítrico) útiles en los métodos y dispositivos de la invención pueden dividirse en tres categorías: (a) nitroso- o nitrosil-compuestos (por ejemplo, S-nitroso-N-acetilpenicilamina, S-nitroso-L-cisteína y nitrosoguanidina) caracterizados por un resto -NO que se libera espontáneamente o se transfiere de otro modo desde el compuesto bajo condiciones fisiológicas tales como las que se obtienen en el pulmón; (b) compuestos en los que NO es un ligando en un complejo de metal de transición, y como tal se libera o se transfiere fácilmente desde el compuesto bajo condiciones fisiológicas (por ejemplo, nitroprusida, NO-ferredoxina o un complejo de NO-heme); y (c) compuestos que contienen nitrógeno que son metabolizados por enzimas endógenas al sistema respiratorio y/o vascular para producir el radical NO (por ejemplo, arginina, trinitrato de glicerilo, nitrito de isoamilo, nitrito inorgánico, azida e hidroxilamina). Tales tipos de compuestos que liberan óxido nítrico y métodos para su síntesis son bien conocidos en la técnica (véanse, por ejemplo, las siguientes publicaciones, cada una de las cuales se incorpora mediante referencia en la presente memoria: Edwards y otros, Biochemical Pharmacology 30:2531-2538, 1981; Schmidt y Kukovetz, Eur. J. Pharmacol. 122:75-79, 1986; Curran y otros, FASEB J. 5:2085-2092, 1991; Southern y otros, FEBS Lett. 276:42-44, 1990; Garg y otros, J. Clin. Invest. 83:1774-1777, 1989; Garg y otros, Biochem. Biophys. Res. Commun. 171:474-479, 1990; Boje y otros, J. Pharmacol. Exp. Ther. 253:20-26, 1990; Bruene y otros, J. Biol. Chem. 264:8455-8458, 1989; y McNamara y otros, Can. J. Physiol. Pharmacol. 58:1446-1456, 1980). Un compuesto que se sabe o se cree que es tal compuesto que libera NO puede probarse directamente con respecto a su eficacia en el método de la invención mediante el uso de modelos animales en uno de los ensayos in vivo descritos posteriormente. Alternativamente, tal compuesto puede rastrearse en primer lugar con respecto a su capacidad para estimular guanilato ciclasa, la enzima a la que se une el NO y de ese modo ejerce su actividad biológica, en un ensayo in vitro tal como el descrito por Ishii y otros, Am. J. Physiol. 261:H598-H603, 1991. La estabilidad del compuesto durante el almacenamiento puede determinarse, por ejemplo, sometiendo el compuesto almacenado a medidas en serie de absorción de luz UV a una longitud de onda característica del compuesto que contiene NO (típicamente 595 nm).

El compuesto que libera óxido nítrico seleccionado para el uso en el método de la invención puede administrarse como un polvo (es decir, un sólido finamente dividido, proporcionado bien puro o bien como una mezcla con un polvo portador biológicamente compatible, o con uno o más compuestos terapéuticos adicionales) o como un líquido (es decir, disuelto o suspendido en un portador líquido biológicamente compatible, opcionalmente mezclado con uno o más compuestos terapéuticos adicionales), y puede inhalarse convenientemente en forma aerosolizada (preferiblemente incluyendo partículas o gotículas que tienen un diámetro de menos de 10 \mum). Líquidos y polvos portadores que son adecuados para la inhalación se usan comúnmente en la terapéutica de inhalación del asma tradicional y así son bien conocidos por los que desarrollan tal terapéutica. El intervalo de dosificación óptimo puede ser determinado mediante procedimientos habituales por un experto en farmacología de experiencia normal en la técnica. Por ejemplo, un nivel de dosificación útil para SNAP sería de 1 a 500 \mumoles (preferiblemente 1-200 \mumoles) por dosis inhalada, variando el número de inhalaciones necesarias con las necesidades del paciente.

También está dentro de la invención el uso de una fuente de óxido nítrico en la fabricación de un medicamento o un dispositivo para mejorar la función pulmonar (por ejemplo, para invertir la broncoconstricción o para facilitar el intercambio de gases dentro del pulmón) en un mamífero, o en un estuche para tal aplicación. Tal fuente puede ser, por ejemplo, una mezcla de gases comprimidos que incluyen NO, o un compuesto generador de NO, o cualquier otra fuente conocida del producto químico NO, con tal de que el NO se aporte a la zona dentro de las vías respiratorias en la que puede proporcionar un efecto beneficioso de acuerdo con la invención. Un estuche dentro de la invención incluiría, además de la fuente de óxido nítrico, una hoja de instrucciones que especifica cómo usar la fuente de óxido nítrico para mejorar la función pulmonar (por ejemplo, mediante inhalación de NO gaseoso o mediante inhalación de un compuesto que libera NO).

También está dentro de la invención un dispositivo inhalador (preferiblemente suficientemente ligero para que se considere portátil, es decir menos de 5 kg y más preferiblemente menos de 1 kg) adecuado para el tratamiento o la prevención de la broncoconstricción o la vasoconstricción pulmonar, dispositivo que puede ser de un diseño similar a los inhaladores disponibles actualmente para el tratamiento de ataques de asma, y que contiene cualquiera o ambos de (a) óxido nítrico gaseoso presurizado y (b) un compuesto que libera óxido nítrico. Tal dispositivo incluiría típicamente un recipiente que contiene gas presurizado que contiene al menos 1 ppm (preferiblemente al menos 5 ppm, más preferiblemente al menos 40 ppm y lo más preferiblemente al menos 100 ppm) de óxido nítrico; una carcasa que define una luz y opcionalmente una cámara que contiene un agente farmacéuticamente activo inhalable, cámara que está en comunicación con la luz; y un mecanismo, tal como una válvula liberable que puede hacerse funcionar apretando la válvula, para liberar de forma controlable el gas hacia la luz o la cámara (suspendiendo de ese modo el agente farmacéuticamente activo en el gas liberado); estando configurada la luz para dirigir el gas liberado (y el agente suspendido, si lo hay) hacia el sistema respiratorio de un paciente. La luz puede incluir un tubo, una máscara o una cámara de rerrespiración tal como las encontradas típicamente en dispositivos inhaladores disponibles actualmente. El dispositivo también puede tener un mecanismo para liberar opcionalmente el gas hacia la luz de una manera que sortee el compuesto de la cámara, permitiendo de ese modo que el paciente sea tratado en primer lugar con el gas que contiene óxido nítrico solo, seguido si es necesario por una dosis del agente farmacéuticamente activo suspendido en gas que contiene óxido nítrico. El agente farmacéuticamente activo puede, por ejemplo, ser un compuesto broncodilatador en forma líquida o sólida. Tal compuesto podría ser cualquier compuesto actualmente conocido o descubierto subsiguientemente para ser eficaz para contrarrestar la broncoconstricción. Tipos de fármacos que se sabe que son útiles en el tratamiento por inhalación del asma incluyen cromolina sódica; agentes anticolinérgicos (tales como atropina y bromuro de ipratropio); agonistas \beta_{2} (tales como adrenalina, isoproterenol, efedrina, salbutamol, terbutalina, orciprenalina, fenoterol e isoetarina), metilxantinas (tales como teofilina); bloqueadores de canales del calcio (tales como verapamil); y glucocorticoides (tales como prednisona, prednisolona, dexametasona, dipropionato de beclometasona y valerato de beclometasona), según se describe en el Capítulo 39 de Principles of Medical Pharmacology, Quinta Edición, Kalant y Roschlau, Ed. (B.C. Decker Inc., Philadelphia, 1989), incorporado en la presente memoria mediante referencia. El uso y la dosificación de estos y otros fármacos broncodilatadores eficaces en la terapia por inhalación son bien conocidos para los médicos que tratan habitualmente a pacientes asmáticos.

Además de o en lugar de los fármacos broncodilatadores descritos anteriormente, el dispositivo inhalador de la invención también puede contener un compuesto que libera NO (tal como SNAP, S-nitrosocisteína, nitroprusida, nitrosoguanidina, trinitrato de glicerilo, nitrito de isoamilo, nitrito inorgánico, azida o hidroxilamina), que proporcionará un efecto broncodilatador de larga duración para complementar los efectos inmediatos obtenidos inhalando NO gaseoso. Los compuestos que liberan NO podrían probarse con respecto a su utilidad para tratar ataques de asma y/o vasoconstricción pulmonar reversible mediante ensayos in vitro e in vivo bien conocidos para los médicos que habitualmente desarrollan terapias para estos estados. Los criterios para seleccionar un compuesto donante de NO terapéuticamente útil incluirán su estabilidad durante el almacenamiento antes de la inhalación y su capacidad para descomponerse para liberar NO a una velocidad terapéuticamente beneficiosa durante la deposición en la parte apropiada del tracto respiratorio. Por ejemplo, se ha observado que la S-nitroso-N-acetilpenicilamina ("SNAP") es estable en su forma sólida, pero bajo condiciones fisiológicas (tales como en la película de fluido fisiológico sobre la superficie de la luz bronquiolar o alveolar), el compuesto se disuelve fácilmente para liberar NO (Ignarro, Circ. Res., 1989). El compuesto que libera óxido nítrico podría proporcionarse en forma de polvo o podría estar disuelto o suspendido en un portador líquido biológicamente compatible. El dispositivo de la invención podría ser un inhalador portátil similar a los usados típicamente por personas con asma, pero que contiene una mezcla presurizada de nitrógeno gaseoso (u otro gas inerte) y óxido nítrico gaseoso (en lugar de o además de un propelente licuado inerte tal como un fluorocarbono, por ejemplo freón). Alternativamente, el agente farmacéuticamente activo incluido en el dispositivo de la invención puede ser un agente antimicrobiano o un tensioactivo adecuado para el tratamiento de la enfermedad de la membrana hialina.

En otra modalidad preferida, el dispositivo de la invención incluirá

: un recipiente que contiene un compuesto donante de óxido nítrico (por ejemplo, en forma líquida o sólida) suspendido en un propelente licuado;

: una carcasa que define (a) una compuerta a la que está montado el recipiente y (b) una luz en comunicación con la compuerta; y

: un mecanismo para liberar de forma controlable el propelente desde el recipiente hacia la luz, liberando de ese modo el compuesto desde el recipiente hacia la luz; estando configurada tal luz para dirigir el compuesto hacia el sistema respiratorio de una persona.

Alternativamente, el dispositivo podría incluir

: un recipiente que contiene un gas propelente comprimido o licuado (que incluye opcionalmente al menos 1 ppm de óxido nítrico gaseoso);

: una carcasa que define (a) una cámara que contiene un compuesto donante de óxido nítrico y (b) una luz en comunicación con la cámara; y

: un mecanismo para liberar de forma controlable el gas desde el recipiente hacia la cámara (por ejemplo, en dosis prefijadas), suspendiendo de ese modo el compuesto en el gas; estando configurada la luz para dirigir el compuesto hacia el sistema respiratorio de una persona; el dispositivo sería preferiblemente un inhalador de dosis medida similar a uno de los muchos diseños disponibles actualmente, que aportaría automáticamente, en una ráfaga destinada para la inhalación en una sola o múltiples respiraciones, una cantidad fijada de la substancia broncodilatadora (incluyendo el NO gaseoso y/o el compuesto liberador de NO) cuando es activado por el paciente que necesita el tratamiento. Un dispositivo simple puede diseñarse opcionalmente para aportar, a discreción del paciente, NO gaseoso (diluido en un gas inerte tal como N_{2}), con o sin la substancia broncodilatadora sólida o líquida. Tal diseño "bifásico" permitiría al paciente reservar el uso de la substancia broncodilatadora sólida o líquida de acción prolongada hasta que sus vías respiratorias hubieran sido abiertas por la ráfaga de NO gaseoso en N_{2}, recortando así la dosificación del compuesto farmacéutico sólido o líquido necesaria para un beneficio duradero. El nivel óptimo de NO y/o compuesto que libera NO que ha de aportarse puede ser determinado por un experto en farmacología usando métodos tales como los indicados en la presente memoria. Se espera que una dosis inhalada útil de NO gaseoso para el tratamiento del asma sea al menos 10 ppm durante 1/2 min, y preferiblemente de 100 a 300 ppm durante 1 min, que podría alcanzarse, por ejemplo, empaquetando el NO comprimido que ha de liberarse desde la tobera del inhalador (o hacia un tubo o máscara de rerrespiración) en al menos 1.000 ppm en una mezcla con N_{2}. El tratamiento autoadministrado de la vasoconstricción pulmonar podría requerir una concentración de 1.000 a 30.000 ppm de NO en N_{2} en la tobera, para aportar 5 ml a un volumen mareal de 500 ml, para dar como resultado un nivel eficaz de 10 a 300 ppm de NO en los pulmones del paciente.

El NO gaseoso también podría usarse para broncodilatar y de ese modo mejorar la distribución de otros agentes administrados mediante inhalación. Ejemplos de tales agentes frecuentemente administrados mediante inhalación incluyen antibióticos y otros antimicrobianos (por ejemplo, pentamidina para el tratamiento de la neumonía por pneumocytis) y agentes de superficie tales como los que se administran a niños con enfermedad de la membrana hialina.

La invención descrita en la presente memoria proporciona un tratamiento o una terapia preventiva simples, seguros, rápidos y eficaces para ataques de asma, para fallo respiratorio agudo (por ejemplo, ARDS o neumonía) y para hipertensión pulmonar vasoconstrictora. En una modalidad de la invención, un inhalador portátil equipado con un cartucho de NO comprimido o un recipiente para aerosol de un compuesto que libera NO en forma de polvo o líquido podría usarse para administrar terapia de inhalación para el asma o para la vasoconstricción pulmonar en un entorno hospitalario o en una situación de campo de emergencia. Tal inhalador puede ser portado, por ejemplo, por una persona con riesgo de desarrollar hipoxia, tal como un escalador, o por personal de vuelo que puede administrar la terapia de inhalación en una emergencia a pasajeros afectados por edema pulmonar hipóxico. Inhaladores similares que contienen agentes broncodilatadores son portados habitualmente por individuos asmáticos. En otra modalidad de la invención, un cartucho de NO comprimido o un recipiente para aerosol de un compuesto que libera NO podría estar conectado a un circuito de ventilación y ser usado para tratar y estabilizar niños recién nacidos con PPHN durante el transporte desde el hospital en el que se produce el aporte hasta uno con una unidad de cuidados intensivos, o usarse para tratar neumonía y ARDS mediante terapia con máscara o ventilador mecánico en una sala hospitalaria o de
emergencias.

Cuando un compuesto que libera NO es inhalado en forma sólida o líquida, las partículas o gotículas se depositan a lo largo del sistema respiratorio, tendiendo las partículas o gotículas más grandes a depositarse cerca del punto de entrada (es decir, en la boca o la nariz) y las partículas o gotículas más pequeñas siendo arrastradas progresivamente más adelante en el sistema respiratorio antes de depositarse en la tráquea, los bronquios y finalmente los alveolos. (Véase, por ejemplo, Hounam y Morgan, "Particle Deposition", Capítulo 5 en Respiratory Defense Mechanisms. Parte 1, Marcel Dekker, Inc., NY; ed. Brain y otros, 1977; p. 125). Un diámetro de partícula/gotícula de 10 \mum o menos está recomendado para el uso en el método de la invención. Cuando la vasoconstricción pulmonar es el estado elegido como objetivo, el tamaño de partícula/gotícula debe en general ser de una distribución de tamaños apropiada para la deposición en los alveolos (es decir, promediando menos de 5 \mum, con un tamaño ideal alrededor de 1-3 \mum), mientras que el tratamiento de un ataque de asma, que afecta principalmente a los bronquios, debe efectuarse preferiblemente usando un tamaño de partícula/gotícula inhalada de aproximadamente 2-8 \mum. La determinación del portador preferido (si lo hay), el propelente (que puede incluir NO diluido en un gas inerte tal como N_{2}), el diseño del inhalador y la formulación del compuesto que libera NO en su portador están totalmente dentro de las capacidades de los expertos normales en la técnica de idear terapias de inhalación para el asma habituales. El inhalador portátil debe contener un bote de NO comprimido, preferiblemente en un gas inerte tal como N_{2}, o cualquier medio alternativo para proporcionar NO gaseoso. Alternativamente, o además, el inhalador puede contener un compuesto que libera NO, bien mezclado en forma seca con un propelente o bien mantenido en una cámara separada del propelente, o mezclado con un portador líquido capaz de nebulizarse hasta un tamaño de gotícula apropiado, o en cualquier otra configuración conocida para los expertos en la tecnología de inhaladores portátiles. Unos pocos de los varios tipos de diseños de inhalador que se han desarrollado hasta la fecha se analizan en, por ejemplo, las Patentes de EE.UU. Nº 4.667.668; 4.592.349; 4.534.343 y 4.852.561, patentes cada una de la cuales se incorpora en la presente memoria mediante referencia. Otros diseños de inhalador se describen en the Physicians' Desk Reference, 45ª Edición, Edward R. Barnhart, Publisher (1991). Cada uno de estos inhaladores y otros de tipo aerosol pueden adaptarse para ajustarse al suministro de NO gaseoso y/o compuestos que liberan NO. También útil para aportar un compuesto que libera NO formulado en forma de polvo seco es un dispositivo inhalador que no es de tipo aerosol tal como el desarrollado por Allen y Hanburys, Research Triangle Park, North Carolina.

Puesto que el NO gaseoso que entra en la corriente sanguínea es rápidamente inactivado por la combinación con hemoglobina, los efectos broncodilatadores del NO inhalado se limitan a los bronquios ventilados y los efectos vasodilatadores del NO inhalado se limitan a los vasos sanguíneos cercanos a la zona de paso de NO hacia la corriente sanguínea: es decir, microvasos pulmonares. Por lo tanto, una ventaja importante de los métodos tanto broncodilatadores como vasodilatadores pulmonares de la invención es que puede prevenirse o tratarse selectivamente el broncoespasmo y/o la hipertensión pulmonar sin producir una disminución concomitante de la presión sanguínea sistémica hasta niveles potencialmente peligrosos. La invención permite la inversión efectiva de la hipertensión pulmonar sin el riesgo de subperfusión de órganos vitales, acumulación venosa, isquemia y fallo cardíaco que puede acompañar a la vasodilatación sistémica. Tal vasodilatación pulmonar aislada también es importante para tratar PPHN en niños recién nacidos, ya que la vasodilatación sistémica agrava la mezcladura no deseada de sangre oxigenada y desoxigenada a través del ductus arterioso y el foramen oval de los recién nacidos. Por otra parte, concomitantemente broncodilatando e incrementando el flujo sanguíneo hacia alveolos ventilados, los métodos de la invención mejoran el transporte de oxígeno en pacientes con asma o fallo respiratorio agudo, proporcionando un beneficio añadido no observado con terapias broncodilatadoras típicas.

La invención también proporciona ventajosamente un método simple, rápido y no invasivo para diagnosticar aquellas formas de hipertensión pulmonar crónica que serán sensibles a la terapia por inhalación de NO. Estos pacientes pueden beneficiarse de la terapia de inhalación a largo plazo mediante el método de la invención, o de tratamiento sistémico crónico con fármacos vasodilatadores que producen NO, tales como nitroprusida y trinitrato de glicerilo, con bloqueadores de canales del calcio o con otros tipos de vasodilatadores.

Otras características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la descripción detallada, la información experimental y las reivindicaciones siguientes.

Descripción detallada

Se describen en primer lugar los dibujos.

Dibujos

La Fig. 1 es una gráfica de la curva de respuesta a la dosis de NO para corderos con vasoconstricción pulmonar inducida por U46619.

La Fig. 2 es una gráfica que muestra los efectos de inhalar diversas concentraciones de NO mezclado con O_{2}, alternando con períodos de respiración de O_{2} al 60-70% sin NO añadido, sobre la PAP de corderos que reciben infusiones continuas de U46619.

La Fig. 3 es una grabación de una cinta de registro que ilustra el efecto de hacer que un cordero con vasoconstricción pulmonar inducida por U46619 inhale 80 ppm de NO durante 6 minutos.

La Fig. 4 es una gráfica que muestra los efectos de inhalar diversas concentraciones de NO mezclado con O_{2}, alternando con períodos de respiración de O_{2} al 60-70% sin NO añadido, sobre la resistencia vascular pulmonar (PVR) de corderos que reciben infusiones continuas de U46619.

La Fig. 5 es un par de gráficas que comparan el efecto de 180 ppm de NO inhalado con controles no tratados que respiran aire sobre la PAP y la PVR de ovejas en las que una reacción de heparina-protamina ha inducido una PAP y una PVR elevadas.

La Fig. 6 es una grabación de una cinta de registro que compara el tratamiento con PGI_{2} y con inhalación de NO en un ser humano adulto con ARDS grave.

La Fig. 7 es una representación del aparato y las condiciones usados para aportar NO gaseoso a los pulmones de cobayas en el transcurso de experimentos de broncodilatación, y un resumen de los datos de quimioluminiscencia recogidos en cada uno de tres sitios en el aparato.

La Fig. 8 es una gráfica que ilustra los efectos sobre nueve pulmones de cobaya normales (es decir, no bronconstreñidos) de inhalar 300 ppm de NO gaseoso.

La Fig. 9 es una gráfica que ilustra los efectos sobre la resistencia pulmonar observados en nueve cobayas broncoconstreñidas experimentalmente durante el tratamiento con diversas concentraciones de NO gaseoso.

La Fig. 10 es una gráfica que compara la resistencia pulmonar durante el tratamiento de ocho cobayas broncoconstreñidas experimentalmente con diversas concentraciones de NO gaseoso.

Las Figs. 11 y 12 son gráficas que ilustran la curva de respuesta a la dosis observada cuando nueve cobayas broncoconstreñidas experimentalmente se trataban con diversas concentraciones de NO gaseoso, con la respuesta medida como resistencia pulmonar (Fig. 11) o como un porcentaje de la resistencia pulmonar máxima observada (Fig. 12).

La Fig. 13 es una gráfica que ilustra los efectos sobre ocho cobayas broncoconstreñidas experimentalmente de la inhalación a largo plazo (una hora) de 100 ppm de NO o de metacolina sola.

La Fig. 14 es una gráfica que ilustra los efectos aditivos de inhalar tanto terbutalina como NO sobre la resistencia pulmonar en tres cobayas broncoconstreñidas experimentalmente.

La Fig. 15 es una gráfica que ilustra los efectos aditivos de inhalar tanto terbutalina como NO sobre la elasticidad pulmonar en tres cobayas broncoconstreñidas experimentalmente.

La Fig. 16 es una gráfica que ilustra los cambios en la resistencia pulmonar observada en cinco cobayas broncoconstreñidas experimentalmente que inhalan S-nitroso-N-acetilpenicilamina (SNAP) nebulizada.

La Fig. 17 es una vista en sección transversal de una modalidad del dispositivo inhalador de la invención.

La Fig. 19 es una vista en sección transversal de una segunda modalidad del dispositivo inhalador de la invención.

Terapia por Inhalación de NO para la Vasoconstricción Pulmonar

La invención proporciona por primera vez un método simple, rápido, selectivo y eficaz para tratar o prevenir tanto la aguda como ciertas formas de hipertensión pulmonar crónica, sin disminuir concomitantemente la presión sanguínea sistémica del paciente. La hipertensión pulmonar es una manifestación clínica extendida que afecta a diversos grupos de pacientes. El uso de NO inhalado se prevé actualmente para, pero no se limita a, pacientes afectados de o con riesgo de desarrollar los siguientes: ARDS, neumonía, asma, edema pulmonar agudo, hipoxia aguda o crónica, estados de hipoventilación alveolar, edema pulmonar de altas altitudes ("mal de altura"), PPHN, enfermedad de la membrana hialina, acidosis, hipertensión pulmonar idiopática, sepsis, tromboembolismo pulmonar, cor pulmonale secundario a hipertensión pulmonar, síndrome de aspiración perinatal y vasoconstricción pulmonar aguda en respuesta a inversión por protamina de la anticoagulación con heparina ("reacción de heparina-protamina").

Método para la administración

NO gaseoso comprimido puede obtenerse de un suministrador comercial tal como Air Products and Chemicals, Inc. (Allentown, PA) o Airco (Murray Hill, NJ), típicamente como una mezcla de 200-800 ppm de NO en N_{2} gaseoso puro. Es vital que el NO se obtenga y almacene como una mezcla libre de cualquier O_{2} contaminante u otros óxidos superiores de nitrógeno, ya que tales óxidos superiores de nitrógeno (que pueden formarse mediante reacción de O_{2} con NO) son potencialmente dañinos para los tejidos pulmonares. Si se desea, la pureza del NO puede demostrarse con análisis de quimioluminiscencia, usando métodos conocidos, antes de la administración al paciente. La mezcla NO-N_{2} puede combinarse con aire u O_{2} a través de, por ejemplo, rotámetros calibrados que previamente se han validado con un espirómetro. La concentración final de NO en la mezcla de respiración puede verificarse con una técnica química o quimioluminiscente bien conocida para los expertos en la especialidad (por ejemplo, Fontijin y otros, Anal. Chem. 42:575-579, 1970). Cualesquiera impurezas tales como NO_{2} pueden lavarse mediante exposición a soluciones de NaOH, Baralyme o sosa-cal. Como un control adicional, también puede determinarse la F_{I}O_{2} de la mezcla gaseosa final. Si se desea, el ventilador puede tener un eliminador de gases añadido a la salida espiratoria para asegurar que no escapen cantidades significativas de NO al ambiente adyacente.

En una situación hospitalaria o de campo de emergencia, podría efectuarse la administración de NO gaseoso, por ejemplo, uniendo un depósito de NO gaseoso comprimido en N_{2}, y un segundo depósito de oxígeno o una mezcla de oxígeno/N_{2}, a un inhalador diseñado para mezclar dos fuentes; controlando el flujo de gas desde cada fuente, la concentración de NO inhalado por el paciente puede mantenerse a un nivel óptimo.

El NO puede administrarse a mamíferos que se sospecha que tienen vasoconstricción pulmonar aguda, a una concentración de 1 ppm a 40 ppm en aire, oxígeno puro u otro gas o mezcla de gases adecuados, durante tanto tiempo como sea necesario. La concentración puede incrementarse hasta de 80 a 180 ppm durante períodos de tiempo cortos: por ejemplo 5 min a 180 ppm de NO, cuando se desea un efecto drástico inmediato.

Determinación de la presión en flujo vascular pulmonar

La presión arterial pulmonar se controla lo más exactamente con un catéter arterial pulmonar (PA) dirigido por flujo, situado percutáneamente a través de una vena de un paciente bajo anestesia local; el flujo PA se mide habitualmente usando dilución térmica a través de tal catéter PA. Existen métodos alternativos para el control no invasivo indirecto: por ejemplo, ultrasonidos cardíacos, control de intervalos de tiempo sistólico y técnicas Doppler con ventana telemétrica. Estos métodos alternativos de control pueden ser superiores siempre que no sea practicable la cateterización, tal como situaciones de emergencia, en pacientes que no son buenos candidatos para la cateterización o en tratamientos en marcha o protocolos establecidos.

Efecto farmacológico del óxido nítrico

Es probable que el NO inhalado actúe difundiéndose en el espacio vascular adyacente a los alveolos y provocando la relajación del músculo liso vascular pulmonar, permitiendo así un incremento en el flujo sanguíneo pulmonar y el intercambio de gases. Una evidencia preliminar obtenida en cinco seres humanos con fallo respiratorio agudo intenso demuestra que NO (aproximadamente 20 ppm) inhalado durante la ventilación mecánica a lo largo de períodos de hasta un mes reduce tanto la presión arterial pulmonar como Q_{vA}/Q_{T} (la derivación de derecha a izquierda: una medida de la ineficacia de transporte de oxígeno pulmonar), produciendo de ese modo un incremento marcado de los niveles de oxígeno en sangre de los pacientes. Esto sugiere que la vasodilatación por NO se produce solo en alveolos ventilados y no en alveolos no ventilados o colapsados, en contraste notable con resultados observados después de vasodilatadores administrados intravenosamente tales como nitroprusida. Localizando el aporte de NO en forma gaseosa directamente en los pulmones, el NO disuelto puede ejercer inmediatamente su efecto farmacológico sobre el músculo liso vascular elegido, antes de la inactivación del NO mediante unión a hemoglobina. Al mismo tiempo, la unión rápida de NO a hemoglobina asegura que cualquier acción vasodilatadora del NO inhalado sea solamente un efecto local o selectivo en los vasos sanguíneos del pulmón, sin vasodilatación concomitante aguas abajo en la circulación sistémica.

Diagnóstico y tratamiento de la hipertensión pulmonar crónica

La hipertensión pulmonar crónica se caracteriza por la obstrucción o el estrechamiento estructural de vasos sanguíneos en los pulmones. Hasta el punto de que el estado crónico de un paciente particular esté provocado o agravado por constricción espástica del músculo liso vascular pulmonar o broncoconstricción, puede mejorarse al menos parcialmente mediante inhalación de NO: tales casos susceptibles de tratamiento con NO, y potencialmente con vasodilatadores sistémicos, son fácilmente identificados por su respuesta a una breve prueba de inhalación de NO (por ejemplo, seis minutos inhalando 80 ppm de NO alternando con seis minutos inhalando aire sin NO añadido, repetido durante de dos a cuatro ciclos), mientras se miden la PAP, la PCWP y el gasto cardíaco. Los casos sensibles (por ejemplo, aquellos en los que la PVR se reduce en 20% o más) pueden tratarse a continuación bien con terapia de inhalación de NO portátil, bien con inhalación de compuestos que liberan NO en forma sólida o líquida o bien con fármacos vasodilatadores sistémicos que liberan NO tales como trinitrato de glicerilo u otros dilatadores sistémicos no específicos (por ejemplo, bloqueadores de canales del calcio).

Terapia por inhalación de compuestos liberadores de NO para la vasoconstricción pulmonar

El hallazgo de que la inhalación de NO gaseoso puede invertir eficazmente ciertas formas de vasoconstricción pulmonar sugiere otro modo más de terapia de inhalación para la vasoconstricción pulmonar, en la que se inhala un compuesto que libera NO, en vez de NO gaseoso. Este método proporcionará un efecto beneficioso de duración más prolongada que inhalar brevemente NO gaseoso, ya que el compuesto que libera NO depositado liberará lentamente NO a lo largo de un período de tiempo relativamente prolongado. La formulación y la dosificación de un compuesto que libera NO seleccionado pueden ser determinadas sin experimentación excesiva por un experto normal en la técnica. Como un ejemplo, una dosis inhalada simple típica de un compuesto que libera NO tal como S-nitroso-N-acetilpenicilamina (SNAP) o S-nitrosocisteína en forma de polvo seco podría variar de 60 a 650 \mug del compuesto activo (NO) por kg de peso corporal, para aproximadamente una hora de dilación. En ovejas con presión PA experimentalmente elevada, la inhalación de SNAP en 1,3 mg/kg producía una reducción prolongada en la presión PA.

Terapia de inhalación para el asma

Como la vasoconstricción pulmonar, la constricción espástica de las vías respiratorias tal como se produce en ataques de asma puede invertirse mediante la inhalación bien de NO gaseoso o de un compuesto que libera NO en forma sólida o líquida. El NO gaseoso tendría la ventaja de la difusión rápida sin partículas y también vasodilataría la región broncodilatada, mejorando de ese modo las tensiones de oxígeno arteriales. La administración sería como se describe anteriormente y típicamente se iniciaría durante el comienzo de un ataque o cuando se cree que un ataque va a ser inminente. Si se necesita la broncodilatación crónica de un paciente dado, toda la atmósfera ambiental del paciente podría cargarse con NO gaseoso en una dosis baja (con una alta velocidad de renovación de gas), tal como con una máscara o tienda.

Dispositivos de inhalación

La terapia de inhalación de la invención se administra preferiblemente mediante el uso de uno de los dispositivos de inhalación de la invención. Uno de tales dispositivos 10 se ilustra en sección transversal en la Fig. 17, que muestra una carcasa 14 que define una cámara 20 en comunicación con una luz 16; un recipiente 12 que contiene gas presurizado que tiene al menos 1 ppm de óxido nítrico disuelto en un propelente licuado o un gas inerte comprimido, y/o que contiene una suspensión de un agente terapéutico donante de óxido nítrico sólido o líquido, recipiente 12 que se monta de forma deslizable en la cámara 20; un mecanismo 18 de válvula activado por presión para liberar de forma controlable el contenido presurizado del recipiente 12 a la luz 16; y, constituyendo un extremo de la luz 16, una cámara 22 de rerrespiración que tiene válvulas 24 de paso único a través de las cuales aire 26 puede entrar en la cámara 22 de rerrespiración, pero a través de las cuales el gas terapéutico no puede escapar. Un paciente utiliza el dispositivo pulsando el extremo 26 superior del recipiente 12 que sobresale de la carcasa 14, deslizando de ese modo el recipiente 12 descendentemente hacia la cámara 20 y oprimiendo el mecanismo 18 de válvula. Esto hace que el contenido presurizado del recipiente 12 se libere a la luz 16 y la cámara 22 de rerrespiración. El paciente inhala entonces una porción del contenido de la cámara 22 de rerrespiración, aspirando aire 28 a través de la válvula 24 de paso único hacia la cámara 22 de rerrespiración para reemplazar la porción del contenido inhalado por el paciente. Una sola dosis del agente terapéutico liberado desde el recipiente 12 hacia la cámara 22 de rerrespiración puede emplear varias respiraciones para que sea suficientemente inhalado por el paciente. El peso total de este dispositivo sería menor que 200 gramos, de modo que sea fácilmente portátil.

En otra modalidad 100 preferida, ilustrada en la Fig. 18, la carcasa 102 define (a) una primera cámara 104 que contiene un compuesto 106 farmacéuticamente activo inhalable y (b) una luz 108 en comunicación con la primera cámara 104. Un recipiente 110 que contiene gas presurizado o propelente licuado que comprende al menos 1 ppm de óxido nítrico se monta de forma deslizable en una segunda cámara 112 de la carcasa 102, de modo que la presión aplicada a la parte superior del recipiente 114 hace que una válvula de liberación de presión situada en el fondo del recipiente 116 se oprima contra la pared de la carcasa 102, abriendo de ese modo la válvula y liberando una porción del contenido presurizado del recipiente 110 a la primera cámara 104. Los gases presurizados así liberados se mezclan con y se suspenden como una niebla aerosolizada del compuesto 106 en la primera cámara 104. Esta niebla es inhalada entonces por el paciente a través del extremo 118 abierto de la boquilla de la luz 108. A opción del paciente, la lengüeta 120 o la bisagra 122 accionada por muelle puede ser oprimida manualmente por el paciente antes de y durante la apertura de la válvula 116 de liberación de presión. Esto actúa para cerrar temporalmente la primera cámara 104 del camino de los gases presurizados liberados, que a continuación escapan directamente hacia la luz 108, sorteando la primera cámara 104 en la que está situado el agente 106 terapéutico. Inhalando en primer lugar el gas que contiene óxido nítrico sin el compuesto 106 terapéutico suspendido en el mismo, las vías respiratorias del paciente se abren suficientemente para maximizar los beneficios potenciales de inhalar subsiguientemente el compuesto 106 terapéutico sólido o líquido de acción lenta, de modo que el paciente libera entonces la lengüeta 120, pulsa de nuevo sobre la parte superior del recipiente 114 para abrir la válvula 116 e inhala desde la boquilla 118 de extremo abierto de la luz 108 el compuesto 106 terapéutico suspendido en los gases presurizados así liberados.

Información Experimental

Los solicitantes presentan los siguientes datos experimentales de animales y seres humanos y un protocolo aprobado para estudios humanos como ejemplos en apoyo de la solicitud.

Vasodilatación pulmonar A. Administración de óxido nítrico gaseoso a corderos i. Métodos Preparación quirúrgica del modelo animal

Ocho corderos Suffolk que pesaban 25-35 kg se sometieron a toracotomía estéril para colocar un conducto auricular izquierdo, traqueostomía y conducto en la arteria femoral bajo anestesia endotraqueal general con halotano/oxígeno tres días antes del estudio. Después de tres días de recuperación los corderos se sometían a colocación estéril de un catéter de control de la arteria pulmonar con dilución térmica French 7 bajo anestesia local.

Condiciones del estudio

Corderos no anestesiados despiertos se estudiaron para evitar anestesia general que puede mitigar la vasoconstricción hipóxica. Los corderos se pusieron en una jaula de Babraham y se dejó que bebieran y comieran a voluntad. Se realizaron dos estudios separados dos días sobre cada uno de los seis corderos. Después del estudio los corderos fueron sacrificados con una sobredosis de barbiturato y sus pulmones se fijaron, se tiñeron y se examinaron mediante microscopio óptico con respecto a cambios patológicos.

Administración de NO a corderos con vasoconstricción pulmonar inducida con U46619

El primer día del estudio, a corderos que respiraban oxígeno al 60-70% se les administró una infusión de un vasoconstrictor pulmonar patentado, el análogo de endoperóxido estable ácido (5Z,9\alpha,13E,15S)-11,9-(epoximetano)prosta-5,13-dien-1-oico (U46619, The Upjohn Company, Kalamazoo, MI) de tromboxano a una velocidad de 0,4-0,8 \mug/kg/min. La traqueostomía se conectó a un circuito que no es de rerrespiración que consiste en una bolsa de reserva de 5 litros y válvulas de paso único para aislar gas inspirado del expirado. El gas expirado se atrapó y se descartó. El gas inspirado era una mezcla precisa de oxígeno y nitrógeno inmediatamente diluida con NO para producir la concentración inspirada correcta. Usando medidores de flujo calibrados volumétricamente, cantidades variables de NO se mezclaron con N_{2} para obtener la concentración de NO inspirado deseada a una concentración de oxígeno inspirado (F_{I}O_{2}) de 0,6-0,7. La bolsa de reserva se vació después de cada nivel de inhalación de NO. El semitiempo de permanencia de NO en la reserva de gas era 15 segundos o menos para minimizar la conversión en NO_{2}. El NO se obtuvo de Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, PA como una mezcla de 235 ppm de NO en N_{2} puro. El análisis por quimioluminiscencia demostraba menos de 12 ppm de N_{2} en esta mezcla. Fontijin, Anal. Chem. 27:1903 (1981).

Una curva de respuesta a la dosis de vasodilatador pulmonar que representa cambios en la PAP como una función de la concentración de NO inhalada durante la infusión de U46619 gaseoso producía para ocho corderos que respiraban una serie de mezclas de NO/O_{2} crecientes de 5, 10, 20, 40 y 80 ppm de NO durante seis minutos (Fig. 1). Cada nivel de exposición a NO fue seguido por seis minutos de respiración de la mezcla de oxígeno sin NO (Fig. 2). Una segunda exposición a NO se examinó durante períodos similares. Subsiguientemente, un período de control respirando la mezcla de oxígeno se estudió seis minutos después de cesar la infusión de U46619. A cada período de tiempo de tres y seis minutos después de la administración o la interrupción de NO durante el estudio, se midió la presión arterial pulmonar (PAP) media y fásica, la presión auricular izquierda (LAP), la presión arterial sistémica (SAP) y la presión venosa central (CVP). Todas las presiones se registraron en un grabador de cinta de registro de varios canales Hewlett Packard con transductores puestos a cero a presión atmosférica en el punto medio del tórax (por ejemplo, véase la Fig. 3). El gasto cardíaco (CO) se midió mediante dilución térmica como el promedio de dos determinaciones inyectando 5 ml de lactato de Ringer a 0ºC. La resistencia vascular pulmonar (PVR) y la resistencia vascular sistémica (SVR) se computaron mediante fórmulas estándar; la PVR medida a cada concentración de NO inhalado se muestra en la Fig. 4. Se realizaron análisis estadísticos apropiados y todos los datos se expresaron como media \pm error estándar.

Administración de NO a corderos con vasoconstricción pulmonar inducida por hipoxia

Cinco corderos despiertos se estudiaron durante un período de respiración de una mezcla gaseosa hipóxica para inducir hipertensión pulmonar hipóxica aguda. Tres corderos se excluyeron debido a sepsis y fallo cardíaco. Se usaron técnicas de control hemodinámico similares a las descritas anteriormente. Se empleó un circuito que no era de rerrespiración que contenía una bolsa de reserva de 25 litros y la F_{I}O_{2} se redujo hasta 0,06-0,08 para producir una PAP media cercana a 25 mm de Hg a una P_{a}O_{2} cerca de 30 mm de Hg. Se añadieron a continuación bien 40 o bien 80 ppm de NO a la mezcla gaseosa inspirada. Los flujos de gas totales se mantuvieron a 35 l/min para evitar la rerrespiración debida a hiperventilación. La F_{I}O_{2} inspirada se controló con un electrodo (modelo 5590, Hudson Co., Temecala, CA) y se añadió CO_{2} puro al gas inspirado para mantener la concentración de CO_{2} mareal final a 4,5-6%. Las medidas de la hemodinámica central y el intercambio de gases se obtuvieron en la línea de base, durante la hipoxia, y a los 3 y 6 minutos de respiración de NO durante la hipoxia. Se realizaron comparaciones usando pruebas t apareadas.

ii. Resultados

Dos corderos de control sin infusión de fármaco respiraron 80 ppm de NO a una F_{I}O_{2} de 0,6-0,7. No había cambio de PAP, SAP, CO o SVR medios en estos corderos.

En ocho corderos, los análisis de regresión de la concentración de NO durante la infusión de U46619 frente a SVR, CO o SAP media no mostraban cambio significativo. Sin embargo, todos los niveles de dosis de inhalación de NO producían una reducción instantánea de la vasoconstricción pulmonar y la hipertensión pulmonar provocadas por infusión de U46619 (Figs. 1, 2). El comienzo de la vasodilatación pulmonar se producía segundos después del comienzo de la inhalación de NO. El efecto vasodilatador era casi máximo en menos de 3 minutos (Fig. 3). Cesar de inhalar NO provocaba una vuelta al nivel previo de vasoconstricción en de 3 a 6 minutos. La curva de respuesta de vasodilatador pulmonar NO inhalado de ocho corderos se muestra en la Fig. 1. 5 ppm de NO (una dosis pulmonar inhalada de 0,89 \mug/kg/min) reducían significativamente la presión PA, y una respuesta vasodilatadora casi completa se producía inhalando 40 u 80 ppm. Después de considerar la menor reducción a lo largo del tiempo de la PAP de la línea de base durante la infusión de U46619, la comparación de la respuesta vasodilatadora de la segunda exposición a respirar 5, 10 y 20 ppm de NO no demostraba una reducción significativa desde la serie previa de exposiciones (Fig. 2). Un estudio adicional de cuatro corderos que inhalaban 80 ppm de NO a lo largo de una hora durante la infusión de U46619 demostraba vasodilatación pulmonar hasta una PAP normal, volviendo la hipertensión pulmonar después de la inhalación de NO.

Los cinco corderos en los que se había inducido hipertensión pulmonar hipóxica aguda demostraban un incremento notable del gasto cardíaco. En cada caso en el que se añadían 40 u 80 ppm de NO a la mezcla gaseosa hipóxica inspirada, la presión arterial pulmonar volvía hasta niveles de control a pesar del mantenimiento de un gasto cardíaco elevado; la PVR media caía 33% (Tabla 1). La P_{a}O_{2} y la P_{v}O_{2} durante la hipoxia con y sin NO eran similares.

TABLA 1 Alteraciones de la hemodinámica y el intercambio de gases

1

iii. Experimentos Adicionales

La Fig. 5 ilustra la capacidad de 180 ppm de NO inhalado para prevenir la PAP y PVR elevadas provocadas por la reacción heparina-protamina en nueve ovejas despiertas en comparación con ovejas que respiran aire de control. La reacción heparina-protamina se indujo en estas nueve ovejas administrando en primer lugar heparina (200 U/kg; Elkins-Sinn, Cherry Hill, NJ), seguido cinco minutos más tarde (en el tiempo cero) por protamina (2 mg/kg; Elkins-Sinn). Cada una de estas ovejas también servía como un control. A seis ovejas adicionales se les administró una infusión intravenosa de nitroprusida sódica (40 \mug/kg/min de peso corporal; Elkins-Sinn) mientras respiraban aire (datos no mostrados). La dosis inhalada de 180 ppm de NO resultaba capaz de disminuir la PAP inducida por heparina-protamina en este modelo de ovejas hasta un grado comparable con 40 \mug/kg/min de infusión de SNP, y sin la propensión del último fármaco a provocar una hipotensión sistémica notable.

Pulmones de tres corderos que habían respirado 80 ppm de NO durante 180 min se estudiaron mediante microscopio óptico con respecto a la evidencia de cambios morfológicos provocados por respirar NO. No se observaron diferencias significativas entre estos pulmones y los pulmones de control.

B. Protocolo para la administración de NO gaseoso a niños con Hipertensión Pulmonar Persistente del Recién Nacido

Lo siguiente es una descripción de un protocolo experimental aprobado para la administración de NO a recién nacidos en el Massachusetts General Hospital.

Selección de participantes

Diez pacientes con hipertensión pulmonar persistente del recién nacido (PPHN) se enrolaron en el estudio.

a. Criterios de inclusión

-: niños por debajo de 1 semana de edad

-: niños con zonas de muestreo de sangre arterial en la distribución pre- y post-ductal

-: niños que requieren apoyo de ventilación mecánica

-: fallo respiratorio según se define por los criterios de Short, Clin. Perinatol. 14:737-748, 1987

-: los niños pueden haber recibido infusiones de vasodilatadores sistémicos y/o tampones (bicarbonato)

b. Criterios de exclusión

-: la premadurez según se define por una edad de gestación <37 semanas mediante examen, ultrasonidos maternofetales y fechas

-: peso en el nacimiento <2500 g

-: hipoplasia pulmonar según se sugiere por una historia de oligohidramnios, hernia diafragmática congénita, escoliosis congénita o características de acuerdo con distrofia toráfica asfixiante

-: neumotórax no evacuado a pesar del tubo pectoral

-: neumopericardio o neumomediastinio con hipotensión

-: lesiones cardíacas y vasculares anatómicas fijas (excluyendo ductus arterioso persistente y foramen oval persistente)

-: hemorragia pulmonar activa o conteo de plaquetas <50.000/mm^{3}

-: ultrasonidos craneales en menos de 24 horas de la entrada en el estudio que proporcionan evidencia de hemorragia intracraneal

-: hiperviscosidad según se define por un hematocrito venoso \geq 70% a menos de 24 horas del nacimiento

-: sepsis, según se define por cultivos sanguíneos positivos para organismos patógenos

-: aquellos que no tienen un consentimiento informado de un progenitor o tutor legal

Procedimiento del estudio

Los pacientes seleccionados se mantuvieron en una posición supina y recibieron 3 \mug/kg de fentanilo para la sedación y 0,1 mg/kg de bromuro de pancuronio para la relajación muscular (a no ser que fueran así tratados en la hora previa). El niño será transportado a la sala de cateterización acompañado por un anestesiólogo pediátrico asistente, donde un catéter arterial pulmonar dirigido por flujo se colocará percutáneamente a través de una vena femoral bajo anestesia local. El catéter medirá directamente la presión arterial pulmonar para determinar exactamente el grado de hipertensión pulmonar y la respuesta vasodilatadora a la inhalación de NO. Al volver a la UCI neonatal, la F_{I}O_{2} se ajustará hasta 0,90. Se dejará que el paciente se equilibre durante esa fase de control a lo largo de 20 minutos después de que hubieran cesado todas las intervenciones asistenciales y médicas necesarias. Si no se ha producido mejora, según se define posteriormente, se obtendrá una muestra de sangre arterial de una zona postductal. Se introducirá a continuación NO en nitrógeno en el circuito de respiración mediante flujo continuo. Una válvula de paso único evitará el reflujo de oxígeno en el depósito de NO. Se mantendrán los mismos F_{I}O_{2} (0,90) y caudal. La concentración inicial de NO inspirado será 20 ppm. La mejora se definirá como una P_{a}O_{2} > 100 mm de Hg y una A-aDO_{2} de <570 mm de Hg (muestra postductal). Si no se aprecia cambio, la concentración de NO inhalado se incrementará hasta 40 ppm a una F_{I}O_{2} y caudal constantes. Se medirá de nuevo el gas sanguíneo arterial postductal. Si de nuevo no se cumplen los mismos criterios, la concentración de NO se incrementará hasta 80 ppm y se muestreará un tercer gas sanguíneo arterial. El período de respiración para cada concentración de NO durará 10 minutos.

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Después de la terminación del periodo de tratamiento, se obtendrá de nuevo sangre para el análisis del gas sanguíneo arterial. También se tomaban muestras antes y después de la exposición a NO para el análisis de niveles de methemoglobina y hemoglobina y el conteo de reticulocitos. Se examinará una gota de sangre con respecto a la evidencia de cuerpos de Heinz. Esto se repetirá 24 horas después del tratamiento para determinar cualesquiera cambios asociados con la respiración de NO. El volumen total de sangre muestreada será menor que 5 ml.

Metodología estadística

Los datos se determinarán con un análisis de la varianza con medias repetidas de tamaños de grupos desiguales. Winer, "Single factor experiments having repeated measures on the same elements", en Statistical Principles in Experimental Design, 2ª Ed., NY, McGraw-Hill, (1971), pp. 261-308. La prueba post hoc será con una U de Mann-Whitney. La significación se juzgará al nivel de 5%.

C. Resultados de administrar NO a niños con hipertensión pulmonar persistente del recién nacido (PPHN)

Primer sujeto. A través de un uso compasivo, se administró óxido nítrico a un niño que sufría hipertensión pulmonar persistente y enfermedad cardíaca congénita. Como resultado de la ventilación prolongada, la ausencia de una zona de muestreo de sangre arterial preductal y la existencia del canal auricular-ventricular (AV), el paciente no se incluía en el estudio de PPHN mencionado anteriormente. El paciente era un varón con desarrollo total de 3225 g que había sido tratado con oxigenación con membrana extracorpórea (ECMO) debido a la gravedad de su enfermedad cardíaca congénita e hipoxemia profunda. Se le había retirado la ECMO y se había mantenido intubado y ventilado en la unidad de cuidados intensivos de recién nacidos. Subsiguientemente se volvió progresivamente hipoxémico, según se reflejaba en sus valores de oximetría pulsatoria (POX) postductal. En el momento en el que se llevó al laboratorio de cateterización para confirmar la existencia del canal A-V y para determinar si era necesaria cirugía cardíaca emergente, estaba recibiendo soporte vital médico y ventilatorio máximo y permanecía peligrosamente hipoxémico. Bajo estas circunstancias, se solicitó consentimiento para tratar al paciente con óxido nítrico.

Al llegar al laboratorio de catetererización, el paciente estaba extremadamente cianótico. Fue tratado con fentanilo, oxígeno, hiperventilación y bolos fluidos intravenosos para estabilizarlo antes de administrar NO. Según se muestra en la Tabla 2, la cateterización revelaba hipertensión pulmonar intensa y un canal A-V. La derivación no parecía corregirse con el tratamiento con oxígeno o hiperventilación.

TABLA 2 Hemodinámica y valores de GAB en sangre para tratamiento con inhalación de un niño con PPHN

2

Se utilizó un regulador para disminuir escalonadamente la presión del NO en un mezclador, lo que permitía ajustar las cantidades relativas de los suministros de 800 ppm de NO/NO_{2} y NO_{2} al 100%. Tratando al paciente con oxígeno puro, se incrementó el flujo de N_{2} a través de un regulador de flujo hacia el circuito inspirador del circuito de respiración hasta que la F_{I}O_{2} era 0,9. Los efectos se muestran en la Tabla 2. Esto proporcionaba una dilución 1:10 del nitrógeno gaseoso. Se usó a continuación el mezclador para ajustar las cantidades relativas de N_{2} y NO/NO_{2} para proporcionar de 0 a 80 ppm de NO.

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Los datos de la Tabla 2 demuestran que la exposición a NO no tenía efecto adverso sobre la presión sanguínea sistémica ("Presión Arterial Media"), aunque inducía un moderado incremento en la saturación arterial, los valores de oximetría pulsatoria y la presión parcial arterial de oxígeno. Esto puede reflejar un efecto estabilizante del gas durante este período. Después de que el óxido nítrico se interrumpiera y se retiraran los catéteres centrales, la saturación arterial y la tensión de oxígeno gaseoso caían precipitadamente. Los valores de RA y PA no podían determinarse, ya que los catéteres se habían retirado. Como otros intentos para resucitar al paciente fallaban, el óxido nítrico se restauró en un intento de mejorar la condición del bebé. Hubo éxito al mejorar la saturación de oxígeno y la tensión de gas sanguíneo. En un intento subsiguiente para retirar al paciente el óxido nítrico, de nuevo el nivel de oxigenación del paciente se deterioraba hasta niveles peligrosamente bajos. El paciente se mantuvo con óxido nítrico y se devolvió a la unidad de cuidados intensivos de recién nacidos.

Mientras estaba en la unidad de cuidados intensivos, se infundió prostaglandina E1 en el paciente en un intento de dilatar la vasculatura pulmonar. A pesar de una dosificación estándar de prostaglandina, el óxido nítrico no podía interrumpirse sin la vuelta de saturaciones de oxígeno peligrosamente bajas. El paciente permanecía con óxido nítrico hasta que podía tratarse con ECMO. Este experimento demuestra la utilidad del óxido nítrico para mejorar el intercambio gaseoso en este paciente con hipertensión pulmonar y enfermedad cardíaca congénita. Sujetos subsiguientes. Dos niños más con PPHN se han tratado mediante inhalación con NO. Tanto tenían una excelente respuesta a respirar NO en 20-80 ppm, mostrando incrementos en la oxigenación preductal, como sobrevivían un largo tiempo. Uno de los niños mostraba una mejora tan rápida con la inhalación de NO solo que se evitaba completamente la ECMO.

D. Resultados de administrar NO a adultos con Síndrome de Dificultad Respiratoria del Adulto

Primer sujeto. El paciente, una mujer de 42 años de edad, había sufrido durante tres semanas síndrome de dificultad respiratoria del adulto (ARDS) debido a neumonía por aspiración. Existía edema pulmonar difuso y una gran Q_{VA}/Q_{T} (30%). Después de 21 días de apoyo con oxigenador de membrana extracorpórea venovenosa (3 litros/min de flujo sanguíneo), la PAP media era 55 mm de Hg.

Los efectos a corto plazo del óxido nítrico inhalado se compararon con los de prostaciclina (PGI_{2}; 5 ng/kg/min) i.v. La presión arterial pulmonar media (PAP), la fracción de salida ventricular derecha (RVEF) y las variables de intercambio de gases se evaluaron. La RVEF se determinó mediante termodilución y las alteraciones de intercambio de gases se analizaron usando la técnica de eliminación de múltiples gases inertes (MIGET). Los datos de MIGET y RVEF se obtuvieron en dos ocasiones diferentes. Las graduaciones del ventilador eran volumen mareal 6 ml/kg, velocidad respiratoria 14/min, F_{i}O_{2} 0,4-0,48 y 5 cm de H_{2}O de PEEP (presión positiva y expiratoria).

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TABLA 3 Resultados hemodinámicos del tratamiento de un adulto con hipertensión pulmonar

3

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Según se ilustra en la Fig. 6 y la Tabla 3, el NO inhalado disminuía la PAP y mejoraba la RVEF como lo hacía la PGI_{2} i.v., pero, en contraste con la PGI_{2}, el NO incrementaba PaO_{2} y disminuía la derivación de derecha a izquierda y V_{D}/V_{T}. La inhalación de 18 ppm de NO en oxígeno provocaba una reducción de la PAP media hasta 38-42 mm de Hg (una disminución de 12-14 mm de Hg) y reducía la PVR en 44%, permaneciendo la presión en cuña constante cerca de 15 mm de Hg y el gasto cardíaco cerca de 7 litros/min e inalterado. Existía una pequeña vasodilatación adicional (2-5 mm de Hg) provocada al incrementar la concentración de NO hasta 36 ppm. La vasodilatación con NO se mantenía durante aproximadamente 1 1/2 horas, cuando la administración se cesaba optativamente. Durante la inhalación de NO, la medida de Q_{VA}/Q_{T}, medida con hexafluoruro de azufre, disminuía desde 38% hasta 26% (18 ppm de NO) y 33% (36 ppm de NO). No existía un cambio de la presión arterial sistémica con NO inhalado: a diferencia del vasodilatador sistémico PGI_{2}, que incrementaba Q_{VA}/Q_{T} hasta 57%, el NO inhalado vasodilata predominantemente la vasculatura de regiones pulmonares ventiladas. Este experimento es una demostración clara de la capacidad selectiva de bajos niveles (18-36 ppm) de NO inhalado para actuar como un potente vasodilatador pulmonar en un paciente con lesión pulmonar aguda grave (ARDS), sin incrementar la derivación.

Sujetos subsiguientes. Nueve pacientes adicionales se han tratado para ARDS mediante inhalación de NO, durante períodos de hasta 28 días. Siete sobrevivían a pesar de sus síntomas de dificultad respiratoria grave, presentando reducciones notables de Q_{VA}/Q_{T} durante la respiración de NO, así como una PAP reducida. No se observaba un incremento importante de methemoglobina. Estos resultados indicaban que la inhalación de NO durante hasta varias semanas es una terapia prometedora para el fallo respiratorio agudo.

E. Resultados de administrar NO a seres humanos con pulmones normales (no constreñidos) e hipóxicos (constreñidos)

Los efectos de respirar 40 ppm de NO se estudiaron en cinco sujetos voluntarios humanos sanos despiertos que inhalaban diversas mezclas de gas durante períodos de 10 min, con medidas que comenzaban a los 6 min. La Tabla 4 muestra que en sujetos que respiran aire con una concentración de O_{2} normal (21% v/v) y cuyos pulmones no estaban por lo tanto vasoconstreñidos, el NO no tiene efecto vasodilatador pulmonar o sistémico.

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TABLA 4 Efectos de 40 ppm de no sobre pulmón humano no constreñido

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En contraste, los mismos sujetos que respiraban un nivel relativamente bajo de oxígeno (12% v/v) exhibían vasoconstricción pulmonar inducida por hipoxia con PAP y PVR elevadas, un efecto que podía invertirse completamente añadiendo 40 ppm de NO a la mezcla gaseosa inhalada (Tabla 5).

TABLA 5 Efectos de 40 ppm de no sobre el pulmón humano vasoconstreñido hipóxico

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2. Dilatación del músculo liso de las vías respiratorias A. Métodos Preparación de los animales

Cobayas de raza Hartley macho (300-440 g de peso corporal) se anestesiaron con \alpha-cloralosa (50 mg/kg) y uretano (500 mg/kg) (Drazen y otros, J. Appl. Physiol. 48:613-618, 1980). Se realizó una traqueostomía y los animales se intubaron con un adaptador tubular (DI 1,65 mm) y se ventilaron con un pequeño ventilador para animales (Harvard Apparatus, una división de Ealing Scientific, Natick, MA) a 8 ml/kg y 60 respiraciones/min. Una vena yugular se canuló para la administración intravenosa de fármaco. El tórax se abrió mediante escisión bilateral de una porción de las costillas anteriormente, de modo que los pulmones se expusieran a presión atmosférica (Shore y Drazen, J. Appl. Physiol. 67:2504-2511, 1989). Se proporcionaba una presión expiratoria final positiva de 3-4 cm de
H_{2}O.

Material

Las cobayas se pusieron a continuación dentro de un pletismógrafo (Amdur y Mead, Am. J. Physiol. 192:363-368, 1958), que estaba conectado a un gran recipiente que contenía malla de cobre para mantener el pletismógrafo isotermo. La presión del pletismógrafo se midió con un transductor de presión diferencial (Celesco, Canoga Park, CA); la cara opuesta de este transductor estaba conectada a un depósito similar. La presión en la abertura de las vías respiratorias se midió a partir de una lengüeta lateral en la cánula traqueal. La presión transpulmonar se midió con un transductor de presión diferencial (Celesco) como la diferencia entre la presión de la abertura de las vías respiratorias y la presión dentro del pletismógrafo. El flujo se obtuvo mediante diferenciación eléctrica de la señal del volumen (presión del pletismógrafo). El volumen mareal se midió registrando los cambios de presión en el pletismógrafo corporal. Las señales de volumen, flujo y presión transpulmonar se grabaron en una cinta de registro (General Scanning, Watertown, MA). La resistencia pulmonar y la elasticidad dinámica se calcularon mediante un programa informático de acuerdo con el método de von Neergard y Wirz (Z. Klin. Med. 105:35-50, 1927; Z. Klin. Med. 105:52-82,
1927).

El aparato y las condiciones usados se esquematizan en la Fig. 7. El gas inspirado era una mezcla precisa de nitrógeno y oxígeno combinados a través de un tubo con una pieza en forma de Y y diluidos inmediatamente con óxido nítrico (NO) para producir la concentración inspirada correcta en una bolsa de mezcla de gases de 5 litros. Con medidores de flujo volumétricamente calibrados, cantidades variables de NO mezclado con N_{2} substituyeron al N_{2} puro para obtener la concentración de NO deseada a una concentración de oxígeno inspirado (FIO_{2}) de 0,30-0,32. La velocidad de gas entrante total se mantuvo a 2,5 l/min. La mezcla de gases se envió a continuación a través de un tubo de 3 cm de DI relleno con 90 ml de cal sodada para eliminar dióxido de nitrógeno (Stavert y Lehnert, Inhal. Toxicol. 2:53-67, 1990), y a continuación a través de un filtro antes del ventilador. Justo después del tubo de entrada al ventilador, se ajustó un vacío para mantener la bolsa de mezcla de gases casi vacía y conducir continuamente gas reciente hacia el circuito del ventilador. El gas espiratorio procedente del ventilador se eliminó con un vacío y se preparó para mantener una presión positiva y espiratoria de 3-4 cm de H_{2}O. El NO se obtuvo de Air Products and Chemicals, Inc. (Allentown, Penn) como una mezcla de 1.034 ppm de NO en nitrógeno puro. Se realizó una análisis de NO/NO_{x} por quimioluminiscencia (Fontijin y otros, Anal. Chem. 42:575-579, 1970) antes y después del tubo cargado con cal sodada y justo antes de la válvula inspiradora del ventilador (véase la Fig. 7) para determinar la concentración de dióxido de nitrógeno y ajustar los medidores de flujo para proporcionar los diferentes niveles de concentración de NO.

Protocolo

Se estudiaron veinticuatro cobayas. Se completaron tres series de estudios sobre tres grupos separados de animales.

Grupo A

Nueve cobayas se incluyeron en tres conjuntos de medidas.

i.: Efectos de NO sobre el tono bronquial normal. Después de las medidas de la línea de base de volumen mareal, resistencia pulmonar y elasticidad dinámica, se evaluaron los efectos sobre el tono bronquial de la línea de base de inhalar 300 ppm de NO a FIO_{2} 0,30-0,32 durante de 6 a 10 minutos (Fig. 8).

ii.: Estudio de respuesta a la dosis de la inhalación intermitente de NO durante la infusión de metacolina. Después de las medidas de la línea de base, a las mismas cobayas se les administró una infusión intravenosa de un potente broncodilatador, metacolina, a una velocidad de 2,5-7,5 \mug/kg/min para alcanzar un nivel medio de broncoconstricción (de 3 a 4 veces la resistencia pulmonar de la línea de base). Después de un período estable, cada animal se ventiló con una serie de mezclas de gases de 5, 10, 25, 50, 100 y 300 ppm de NO durante 10 minutos a FIO_{2} constante (0,30-0,32). Después de cada nivel de exposición a NO, los pulmones se inflaron hasta la capacidad total para minimizar los efectos del cierre de las vías respiratorias. Se realizó una segunda exposición a 10 y 50 ppm de NO durante 10 minutos y cada cobaya se examinó con respecto a la presencia de tolerancia aguda. Después del último nivel de ventilación con NO, la infusión de metacolina se detuvo y las medidas se realizaron después de un período estable de mecánica pulmonar para obtener el punto de referencia para el estudio de respuesta a la dosis. Solo entonces los pulmones se inflaron hasta la capacidad pulmonar total para alcanzar un nuevo valor estable de la línea de base (véanse las Figs. 9-12).

iii.: Estudio de tolerancia a 1 hora de inhalación de NO durante la infusión de metacolina. Se les administró a las cobayas una infusión de metacolina para elevar el tono bronquial de 3 a 4 veces, después de lo cual los animales se ventilaron con una mezcla de gases de 100 ppm de NO durante 1 hora a FIO_{2} 0,30-0,32. Se obtuvieron medidas repetidas de las vías respiratorias cada 5 minutos y a continuación 5 y 10 minutos después de cesar la inhalación de NO. La infusión de metacolina se interrumpió a continuación y se obtuvieron medidas repetidas después de un período estable de ventilación pulmonar, y una vez más después de la inflación pulmonar hasta la capacidad pulmonar total. Se midieron los niveles de methemoglobina (Zwart y otros, Clin Chem 27:1903-1907, 1981) en el momento del procedimiento quirúrgico y de nuevo después del estudio de tolerancia (Fig. 13).

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Grupo B

Diez cobayas se incluyeron en dos conjuntos de experimentos.

i.: Estudio de tolerancia de 80 minutos de infusión de metacolina sola. Para evaluar la estabilidad de este modelo de broncodilatador, se les administró a las cobayas una infusión de metacolina a una velocidad de 2,5-7,5 \mug/kg/min para alcanzar el mismo nivel de broncoconstricción que en el estudio de inhalación de NO de 1 hora (véase la Fig. 13). Los animales se ventilaron con una mezcla de gases de oxígeno/nitrógeno a FIO_{2} constante (0,30-0,32). Se obtuvieron medidas repetidas cada 5 minutos. A los 10 y los 70 minutos, los medidores de flujo se ajustaron para simular la ventilación con NO. A continuación se interrumpió la infusión de metacolina. Se obtuvieron medidas repetidas después de un período estable de mecánica pulmonar y una vez más después de la inflación pulmonar hasta la capacidad pulmonar total.

ii.: Estudio de corregulación del tono del músculo liso de las vías respiratorias mediante mecanismos dependientes de AMP cíclico y GMP cíclico. Después de las medidas de la línea de base, se les administró a 5 cobayas una infusión de metacolina para elevar su resistencia pulmonar hasta el nivel medio de broncoconstricción. Las cobayas recibían en primer lugar un aerosol de terbutalina seguido 10 minutos más tarde por una inhalación de 100 ppm de NO durante 6 minutos, mientras se mantenía una FIO_{2} constante (0,30-0,32). El aerosol de terbutalina se administró como sigue: 4 ml de una solución de 40 \mug/ml de terbutalina se pusieron en el depósito de un nebulizador (Respigard II) y se condujeron mediante 4 l/min de aire. El nebulizador se conectó a través de una espita a la pieza en forma de Y del circuito del ventilador y a un tubo sumergido en 3-4 cm de agua. En el momento de la nebulización, el ventilador se desconectó de modo que el circuito del nebulizador se conectaba a la vía respiratoria y se administraban 20 respiraciones nebulizadas de terbutalina al mismo volumen mareal. A continuación, el ventilador se volvió a conectar y el nebulizador se desconectó. Al final del estudio, la infusión de metacolina se interrumpió hasta que había vuelto una mecánica pulmonar estable y a continuación los pulmones se inflaron hasta la capacidad pulmonar total para alcanzar un valor de la línea de base final. Se obtuvieron medidas de la mecánica respiratoria repetidas y cada 2 minutos durante los períodos de NO y terbutalina (Figs. 14 y 15).

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Grupo C

Estudio de S-nitroso-N-acetilpenicilamina (SNAP) durante la broncoconstricción con metacolina. La SNAP se preparó de acuerdo con el método descrito en Field y otros, J. Chem. Soc. Chem. Comm. (1978), 249-250, y se almacenó como cristales a 0ºC durante hasta 120 días sin degradación detectable (según se ensayaba mediante absorbancia a 595 nm).

Después de obtener medidas respiratorias de la línea de base, a 5 cobayas se les administró una infusión de metacolina para elevar su resistencia pulmonar hasta un nivel medio de broncoconstricción. Después de 2 minutos, cada cobaya recibía un aerosol de SNAP. El aerosol de SNAP se administró como sigue: 200 mM de SNAP disueltos en una mezcla de etanol/agua (4 ml) se pusieron en el depósito de un nebulizador (Respigard II) y se condujeron mediante 4 l/min de aire. El nebulizador se conectó a través de una espita a la pieza en forma de Y del circuito del ventilador y a un tubo sumergido en 4 cm de agua. En el momento de la nebulización, el ventilador se desconectó de modo que el circuito del nebulizador se conectaba a la vía respiratoria y se administraban 20 respiraciones nebulizadas de SNAP al mismo volumen mareal. A continuación, el ventilador se volvió a conectar y el nebulizador se desconectó. Al final del estudio (15 minutos) la infusión de metacolina se interrumpió hasta que había vuelto una mecánica pulmonar estable; a continuación los pulmones se inflaron hasta la capacidad pulmonar total para alcanzar un valor de la línea de base final. Se obtuvieron medidas de la mecánica respiratoria repetidas cada 2 minutos durante (Fig. 16).

B. Resultados

La inhalación de mezclas de gas que contienen óxido nítrico producía una reducción consecuente, rápida y profunda de la resistencia pulmonar y un incremento de la elasticidad pulmonar (Figs. 9-12). El comienzo de la dilatación era rápido, comenzando unos pocos segundos después de la inhalación. La inhalación de óxido nítrico invertía la broncoconstricción profunda provocada por la infusión de metacolina, pero también disminuía el tono broncomotor de la línea de base de la cobaya anestesiada sin una infusión de metacolina (Fig. 8). La inhalación de óxido nítrico producía broncodilatación a dosis muy bajas (5 ppm), aunque se obtenía una reducción mayor y más rápida de la resistencia de las vías respiratorias con 100 ó 300 ppm de NO (Figs. 10, 11 y 12). La inversión completa de la broncoconstricción por metacolina se producía con 300 ppm de NO. No existía tolerancia producida por respiración de NO, ya que respirar 100 ppm de NO reducía eficazmente y establemente la resistencia de las vías respiratorias durante una hora (Fig. 13). Los niveles de methemoglobina permanecían por debajo de 5% después de una hora de respirar 100 ppm de NO. Este modelo para producir constricción de las vías respiratorias mediante infusión de metacolina producía niveles establemente crecientes de resistencia pulmonar de las vías respiratorias durante hasta una hora (véase la Fig. 13), estableciendo la fiabilidad y la reproducibilidad de los estudios descritos anteriormente sobre la eficacia de NO como un broncodilatador.

Durante una infusión de metacolina, los efectos broncodilatadores de NO son aditivos con los efectos de inhalar un broncodilatador comúnmente nebulizado, el agonista \beta_{2} terbutalina (Fig. 14). Se ha observado que este efecto broncodilatador aditivo se produce si se administra NO gaseoso antes (Fig. 14) o después (Fig. 15) de la terbutalina. SNAP, una molécula donante de óxido nítrico, se nebulizó durante 20 respiraciones a las vías respiratorias de 5 cobayas broncoconstreñidas con metacolina. En cada animal, se producía una reducción instantánea y profunda de la resistencia pulmonar que duraba aproximadamente 15 minutos (Fig. 16). Así, la inhalación de compuestos donantes de NO también puede producir broncodilatación.

Otras modalidades de la invención están dentro de las siguientes reivindicaciones.

Claims

1. Un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un mamífero, que comprende una fuente de gas que contiene NO presurizado; una fuente de gas que contiene O_{2} presurizado, preferiblemente O_{2} al 100%; un mezclador de gases; medios para liberar de forma controlable dichos gases simultáneamente desde dichas fuentes hacia dicho mezclador, formando de ese modo continuamente una mezcla de gases; y un tubo que tiene una luz en comunicación con dicho mezclador, estando configurado dicho tubo para dirigir dicha mezcla de gases hacia el sistema respiratorio de un mamífero.

2. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho tubo comprende un eliminador de dióxido de nitrógeno (NO_{2}).

3. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho tubo comprende un analizador de NO_{2}.

4. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho NO en dicha fuente de NO presurizado se diluye en un gas inerte, preferiblemente N_{2}.

5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho tubo comprende una máscara configurada para dirigir dicha mezcla de gases hacia el sistema respiratorio de un mamífero.

6. Un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un mamífero, que comprende una fuente de gas que contiene NO presurizado, una fuente de gas que contiene O_{2} presurizado; un depósito para gases; medios para liberar de forma controlable dichos gases hacia dicho depósito para formar una mezcla de gases dentro del mismo; un tubo que tiene una luz en comunicación con dicho depósito, estando configurado dicho tubo para dirigir dicha mezcla de gases hacia el sistema respiratorio de un mamífero; y un medidor de flujo, cuya graduación es tal que el semitiempo de permanencia de NO en dicho depósito durante el uso por dicho mamífero es 15 segundos o menos.

7. Un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un paciente, que comprende: una fuente de NO gaseoso presurizado, preferiblemente NO diluido en un gas inerte, preferiblemente N_{2}; una envuelta, preferiblemente una máscara o una tienda, adecuada para proporcionar una atmósfera ambiental de la que dicho paciente puede inhalar; medios para cargar dicha atmósfera con NO a partir de dicha fuente; y medios para hacer que dicha atmósfera tenga una alta velocidad de renovación de gas.

8. Un aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un paciente, que comprende: una fuente de NO gaseoso presurizado, preferiblemente NO diluido en un gas inerte, preferiblemente N_{2}; un ventilador que comprende un circuito de ventilación; y medios para liberar de forma controlable gas desde dicha fuente hacia dicho circuito de ventilación.

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho circuito de ventilación comprende un eliminador de NO_{2}.

10. Aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho circuito de ventilación comprende un analizador de NO_{2}.

11. Aparato para introducir NO gaseoso en el sistema respiratorio de un mamífero, que comprende: una fuente de NO gaseoso presurizado; preferiblemente NO diluido en un gas inerte, preferiblemente N_{2}; una fuente de gas que contiene O_{2} presurizado, preferiblemente O_{2} al 100%; una carcasa equipada con un medidor de flujo, y medios para liberar de forma controlable dichos gases desde dichas fuentes hacia dicha carcasa para formar una mezcla de gases; estando configurada dicha carcasa para dirigir dicha mezcla de gases hacia el sistema respiratorio de dicho mamífero.

12. Aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicha carcasa comprende un eliminador de NO_{2}.

13. Aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicha carcasa comprende un analizador de NO_{2}.

14. Aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicha carcasa comprende una máscara configurada para dirigir dicha mezcla de gases hacia el sistema respiratorio de un mamífero.

15. Una mezcla gaseosa que consiste en óxido nítrico y un gas inerte, preferiblemente N_{2}, para el uso en un método para tratar la broncoconstricción en un mamífero, en donde dicha mezcla se mezcla con un flujo continuo de un gas que contiene oxígeno para dar una mezcla inhalable.

16. Una mezcla gaseosa que consiste en óxido nítrico y un gas inerte, preferiblemente N_{2}, para el uso en un método para tratar la broncoconstricción en un mamífero, en donde dicha mezcla se mezcla con un gas que contiene oxígeno en un flujo continuo para dar una mezcla inhalable.

17. Una mezcla gaseosa que contiene óxido nítrico, oxígeno y menos de 1 ppm de NO_{2}, para el uso en terapia.

18. La mezcla gaseosa de acuerdo con la reivindicación 15 ó 16, para el uso especificado en las mismas, en donde la mezcla inhalable contiene óxido nítrico en una cantidad de al menos 1 ppm, preferiblemente al menos 5 ppm, 20 ppm o 40 ppm, y lo más preferiblemente al menos 80 ó 100 ppm, pero preferiblemente no supera 180 ppm.

19. La mezcla gaseosa de acuerdo con la reivindicación 18, para el uso especificado en la misma, en donde la mezcla inhalable consiste en NO, N_{2} y oxígeno y menos de 1 ppm de NO_{2}.

20. La mezcla gaseosa de acuerdo con la reivindicación 17, para el uso especificado en la misma, en donde la mezcla gaseosa contiene óxido nítrico en una cantidad de al menos 1 ppm, preferiblemente al menos 5 ppm, 20 ppm o 40 ppm, y lo más preferiblemente al menos 80 ó 100 ppm, pero preferiblemente no supera 180 ppm.

21. La mezcla gaseosa de acuerdo con la reivindicación 17 ó 20, para el uso especificado en las mismas, en donde la mezcla gaseosa consiste en NO, N_{2} y oxígeno y menos de 1 ppm de NO_{2}.

22. Uso de óxido nítrico (NO) gaseoso o una mezcla gaseosa que consiste en óxido nítrico y un gas inerte, preferiblemente N_{2}, para la producción de un medicamento inhalable para tratar o prevenir la broncoconstricción en un mamífero.

23. Uso de una mezcla gaseosa que consiste en NO y un gas inerte (preferiblemente N_{2}) para la producción de un medicamento inhalable para tratar o prevenir la broncoconstricción o la vasoconstricción pulmonar reversible en un mamífero, en donde el medicamento inhalable se prepara mezclando la mezcla gaseosa con un flujo continuo de un gas que contiene oxígeno.

24. Uso de una mezcla gaseosa que consiste en NO y un gas inerte (preferiblemente N_{2}) para la producción de un medicamento inhalable para tratar o prevenir la broncoconstricción o la vasoconstricción pulmonar reversible en un mamífero, en donde el medicamento inhalable se prepara mezclando la mezcla gaseosa con un gas que contiene oxígeno en un flujo continuo.

25. Uso de un compuesto que libera óxido nítrico para la producción de un medicamento para tratar o prevenir la broncoconstricción en un ser humano.

26. El uso de acuerdo con la reivindicación 25, en el que la broncoconstricción está asociada con asma.

27. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 25 ó 26, en el que dicho compuesto se inhala en una forma aerosolizada.

28. El uso de acuerdo con la reivindicación 27, en el que dicha forma aerosolizada comprende gotículas de menos de 10 \mum de diámetro, comprendiendo dichas gotículas dicho compuesto en un portador líquido biológicamente compatible adecuado.

29. El uso de acuerdo con la reivindicación 25 ó 26, en el que dicho compuesto se inhala en forma de polvo que comprende partículas de menos de 10 \mum de diámetro.

30. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 29, en el que la inhalación del compuesto que libera óxido nítrico está precedida o acompañada por la inhalación de una cantidad terapéuticamente eficaz de óxido nítrico gaseoso.

31. Uso de NO o un compuesto que libera óxido nítrico para la producción de un medicamento para mejorar el intercambio de gases en los pulmones de un mamífero.

32. El uso de acuerdo con la reivindicación 25 ó 31, que comprende además identificar a un mamífero, en particular un ser humano, que necesite tal tratamiento o prevención; o tal intercambio de gases mejorado.

33. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 25 a 32, en el que dicho compuesto se selecciona del grupo que consiste en S-nitroso-N-acetilpenicilamina, S-nitrosocisteína, nitrosoguanidina, trinitrato de glicerilo, nitrito de isoamilo, nitrito inorgánico, azida e hidroxilamina.

34. El uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 31 a 33, en el que dicho compuesto que libera óxido nítrico es inhalado por tal mamífero en un gas que comprende al menos 1 ppm de óxido nítrico gaseoso.

35. Una mezcla que comprende una cantidad terapéuticamente eficaz de óxido nítrico gaseoso y un compuesto farmacoactivo en la forma de un líquido o sólido suspendido en el gas.

36. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 35, para el uso como un medicamento, en particular como un medicamento inhalable.

37. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 35 o la mezcla de acuerdo con la reivindicación 36, para el uso especificado en las mismas, en donde dicho compuesto está en la forma de un líquido aerosolizado en dicho gas.

38. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 35 o la mezcla de acuerdo con la reivindicación 36, para el uso especificado en las mismas, en donde dicho compuesto está en la forma de un polvo suspendido en dicho gas.

39. La mezcla de acuerdo con la reivindicación 35 o la mezcla de acuerdo con la reivindicación 36, para el uso especificado en las mismas, en donde dicho compuesto farmacoactivo se selecciona del grupo que consiste en un broncodilatador, un tensioactivo y un fármaco antimicrobiano.

40. Uso de una mezcla gaseosa que contiene oxígeno que comprende NO en una concentración terapéuticamente eficaz y que contiene menos de 1 ppm de NO_{2}, para la preparación de un medicamento para el tratamiento o la prevención de la broncoconstricción o para el tratamiento o la prevención de la vasoconstricción pulmonar reversible en un mamífero.

41. El uso de acuerdo con la reivindicación 40, en el que el tratamiento o la prevención de la broncoconstricción o el tratamiento o la prevención de la vasoconstricción pulmonar reversible es mediante un método que comprende inhalar por un mamífero que necesite dicho tratamiento o prevención una cantidad terapéuticamente eficaz de dicha mezcla gaseosa que contiene oxígeno.

42. El uso de acuerdo con la reivindicación 41, en el que, antes de dicha etapa de inhalación, se verifica dicha concentración de NO_{2} del medicamento.

43. El uso de acuerdo con la reivindicación 40, en el que dicha vasoconstricción pulmonar es vasoconstricción pulmonar aguda.

44. La mezcla gaseosa de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 15 a 21, para el uso especificado en las mismas, o el uso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 22 a 34 y 40 a 43, en donde el mamífero es un ser humano.

45. Uso del aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, para la preparación de una mezcla gaseosa que contiene NO.

46. El uso de acuerdo con la reivindicación 45, en el que la mezcla gaseosa es como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 17, 20 y 21.

47. Un método para proporcionar un medicamento inhalable mezclando NO con un flujo continuo de un gas que contiene oxígeno.

48. Un método para proporcionar un medicamento inhalable mezclando NO con un gas que contiene oxígeno en un flujo continuo.

49. Un método de acuerdo con la reivindicación 47 ó 48, en el que dicha mezcladura se produce en un circuito de ventilación.