ES2212075T3 - Uso de una solucion que comprende glucosa para dialisis peritoneal y que tiene formacion reducida de productos finales de glicosilacion avanzada (age). - Google Patents
Uso de una solucion que comprende glucosa para dialisis peritoneal y que tiene formacion reducida de productos finales de glicosilacion avanzada (age).Info
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Abstract
SE DESCRIBE EL USO DE UNA SOLUCION, QUE INCLUYE GLUCOSA, PARA DIALISIS PERITONEAL, EN LA QUE LA PORCION DE GLUCOSA SE ESTERILIZA SEPARADAMENTE DE LOS COMPONENTES RESTANTES A UNA ELEVADA CONCENTRACION DE GLUCOSA, SUPERIOR A UN 20% APROXIMADAMENTE, Y SE MEZCLA DESPUES DE ESTERILIZACION, BASICAMENTE DE ACUERDO CON WO 93/09820. LA SOLUCION TIENE UNA FORMACION REDUCIDA DE PRODUCTOS FINALES DE GLUCOSILACION AVANZADA, Y EL USO ESTA INDICADO PARA PACIENTES UREMICOS DIABETICOS.
Description
Uso de una solución que comprende glucosa para
diálisis peritoneal y que tiene formación reducida de productos
finales de glicosilación avanzada (AGE).
La presente invención se refiere al uso de una
solución que contiene glucosa y está destinada a la diálisis
peritoneal y tiene una formación reducida de productos AGE.
La diálisis peritoneal es un tratamiento aplicado
cuando la capacidad renal de un riñón del paciente está dañada. Se
introduce una solución de diálisis peritoneal en la cavidad
abdominal de los pacientes por medio de un catéter y tiene lugar el
intercambio entre la sangre y la solución de diálisis a través de la
membrana peritoneal, después de lo cual se drena la solución de
diálisis. Para conseguir la eliminación de fluido, la solución de
diálisis contiene un agente osmótico, normalmente glucosa.
Se sabe que mezclar glucosa con compuestos que
contienen grupos amino origina una serie de reacciones no
enzimáticas llamadas reacciones de Maillard, que causan productos
finales de glicosilación avanzada, AGE (por sus siglas, en inglés).
Se hace referencia a ellos en los documentos patente WO 93/13421 y
WO 95/30153. Se cree que los productos finales de glicosilación
avanzada están implicados en el proceso de envejecimiento de los
mamíferos.
Se sabe que los productos finales de
glicosilación avanzada, los AGE, son candidatos para causar
complicaciones diabéticas. Estos productos se derivan de la
glicosilación no enzimática de proteínas de larga vida que son
modificadas más tarde en el estado avanzado de las reacciones de
Maillard, lo que origina la formación de derivados de glucosa
reticulados que son de color marrón o fluorescentes. Estos productos
aumentan la permeabilidad vascular por varios mecanismos, tales como
la integración alterada de los componentes de la membrana basal
debido a la reticulación de las proteínas, la reacción de las
células endoteliales frente a la liberación de las citoquinas por
los macrófagos, mediada por los receptores de AGE, o la ocupación
de los receptores de AGE de las célula endoteliales.
La elevación de los AGE está también asociada con
una variedad de trastornos tisulares que incluyen daño vascular,
dislipidemia y amiloidosis de
beta-2-microglobulina. Además, se ha
sugerido que los niveles elevados de AGE pueden mediar en la
supresión de ciertos mecanismos normales de defensa del hospedante,
tal como la inhibición de determinadas actividades
bactericidas.
La glicosilación avanzada está también implicada
en la patología de la enfermedad de Alzheimer.
Se ha sugerido también que la generación de AGE
se eleva por el aumento de tensión oxidativa asociado con la
uremia.
La formación de los productos finales de la
glicosilación avanzada, los AGE, en conexión con la diálisis
peritoneal se ha sugerido en el artículo "In vitro
formation of advanced glycation end products in peritoneal dialysis
fluid" por Edmund J. Lamb, William R. Cattell y Anne B. St. H.
Dawney, publicado en Kidney International, Vol. 47 (1995) páginas
1768-1774 (las expresiones "glycosilated" y
"glycated" se usan alternativamente para la misma propiedad).
Este artículo investiga las soluciones de diálisis peritoneal de
composiciones convencionales en las que todos los componentes se
esterilizan juntos por el calor como una solución única. El
artículo sugiere que semejante fluido convencional de diálisis
peritoneal no contiene inhibidores ni promotores de la reacción
temprana de Maillard diferentes de la glucosa. El artículo mantiene
que los productos de la reacción tardía de Maillard se forman en
mayor cantidad en las soluciones de diálisis peritoneal
convencionales comparadas con los controles de PBS apareados. Mas
aún, el artículo concluye que tal formación de productos AGE es
mayor en el fluido de diálisis recién preparado o en dializado que
ha sido extraído de los pacientes inmediatamente después de su
instalación que en dializados que han permanecido por mayores
periodos de tiempo en la cavidad peritoneal. La formación de
fluorescencia derivada de la proteína ha sido usada como un
marcador de formación de productos AGE. El artículo concluye además
que los resultados sugieren que o el fluido convencional de la
diálisis peritoneal contiene un factor (o factores) que promueve la
formación de productos AGE, y que su concentración disminuye
durante la diálisis, o que la concentración de un inhibidor de la
reacción aumenta en el dializado durante la diálisis. En el artículo
se menciona que la glicosilación de las proteínas de la membrana
del peritoneo puede estar implicada en la etiología del fallo de la
ultrafiltración en CAPD y si se probara que la reacción de Maillard
es relevante para la etiología del fallo de la ultrafiltración,
podría ser posible incluir inhibidores de la reacción tales como la
aminoguanidina en el fluido de la diálisis.
El documento de patente WO 93/09820, incluido
aquí en su totalidad para referencia, describe una solución de
diálisis peritoneal que contiene glucosa o compuestos semejantes a
la glucosa, tales como polímeros de la glucosa. La solución
descrita es esterilizada antes de usarse. Durante la esterilización,
el componente de glucosa se esteriliza separado del resto de los
componentes a una concentración alta de glucosa, por encima del
20%, y a un pH bajo. Después de la esterilización y preferiblemente
poco antes del uso, se mezclan los componentes para formar la
solución final peritoneal, lista para su uso, para su introducción
dentro del abdomen del paciente. La solución final tiene un pH de
alrededor de 6,2 - 6,5.
La esterilización separada del componente de
glucosa concentrada como se describe en el documento de patente WO
93/09820 produce una solución de diálisis peritoneal lista para su
uso que tiene menos productos de rotura procedentes de la glucosa
en comparación con una solución peritoneal convencional.
Se podría esperar que todas las soluciones de
diálisis peritoneal que incluyen glucosa indujeran la formación de
AGE.
Sin embargo, ha sido descubierto inesperadamente
que la solución de diálisis peritoneal según el documento patente WO
93/09820 no origina la formación de los productos AGE en la misma
cantidad que la solución de diálisis peritoneal convencional.
Consecuentemente, una solución de diálisis peritoneal según el
documento de patente WO 93/09820 puede usarse ventajosamente en
pacientes en los que la formación de los productos AGE es de
importancia, tal como en pacientes diabéticos. Tal uso evitará
complicaciones relacionadas con AGE, tales como el daño vascular, la
dislipidemia y la amiloidosis de la
beta-2-microglobulina.
Consecuentemente, tal uso constituye la segunda aplicación médica
de la susodicha solución de diálisis peritoneal.
Otras características y ventajas de la invención
serán descritas con más detalle a continuación con referencia a los
dibujos del apéndice.
La fig. 1 es un diagrama de la incubación de dos
soluciones PD y de la glicosilación resultante.
La fig. 2 es un diagrama de la incubación de las
mismas dos soluciones PD como en la fig. 1 y la generación de
fluorescencia resultante.
Los experimentos han mostrado que una solución de
diálisis peritoneal (PD) según el documento de patente WO 93/09820,
de aquí en adelante referida como la solución
PD-BIO, origina menor formación de los productos de
Maillard tardíos durante la diálisis peritoneal.
La fig. 1 es un diagrama según el cual se
comparan una solución normal PD y una solución
PD-Bio según el documento de patente WO
93/09820.
Las soluciones normales PD tenían aproximadamente
la siguiente composición en mmol/l: sodio 135, potasio 2, calcio
1,5, magnesio 0,5 y lactato 35. La concentración final de glucosa
fue 1,5%. La solución normal PD estaba contenida en una bolsa de
dos litros y se esterilizó por tratamiento en autoclave de la bolsa
completa. El pH era de alrededor de 5,5.
La solución PD-BIO tenía la misma
composición final. Estaba contenida en una bolsa de dos litros que
tiene dos compartimentos separados, un compartimento superior,
pequeño, que contiene sólo glucosa a una concentración de alrededor
del 50% y a un pH de alrededor de 3,2, y un compartimento inferior,
mayor, que contiene el resto de los componentes a un pH de
alrededor de 6,7. La bolsa fue tratada en autoclave de esta manera.
Inmediatamente antes del uso, se rompió un pasador frágil por donde
se estableció la comunicación entre los dos compartimentos y el
contenido del compartimento superior, glucosa, se transportó al
compartimento inferior por gravedad, formándose, de este modo la
solución PD final con un pH de alrededor de 6,3.
Las muestras se tamponaron a pH 7,4 mediante la
adición de tampón fosfato sódico hasta una concentración final de 50
mmoles/l y después se rellenaron con HSA (albúmina de suero humano)
hasta una concentración de aproximadamente 1 g/l.
El diagrama de la fig. 1 representa la
glicosilación de las dos soluciones anteriormente mencionadas que
tienen una concentración final de glucosa del 1,5%. Como puede
verse en el diagrama, no hay diferencias sustanciales en las
velocidades de glicosilación entre las dos soluciones.
En la fig. 2, se muestran las mismas soluciones
PD de la fig.1 en relación con la generación de fluorescencia de la
proteína, que refleja la formación de AGE según el método descrito
en el artículo mencionado anteriormente, "In vitro
formation of advanced glycation end products in peritoneal dialysis
fluid". Como puede verse claramente, el fluido PD normal muestra
una generación marcadamente superior de fluorescencia de proteína,
comparado con la solución PD-BIO.
Se sabe que la pirralina es un marcador de la
presencia de productos AGE. Como se muestra en la tabla I a
continuación, la formación de pirralina se midió para tres
soluciones diferentes, la solución PD-BIO, una
solución PD convencional GAMBROSOL y una solución filtrada estéril
de la misma composición que la solución de GAMBROSOL, que tienen
todas una concentración de glucosa del 4% y la misma composición de
electrolitos como se indicó anteriormente.
Las muestras se incubaron durante 16 horas o 7
días, a 37ºC en condiciones estériles con albúmina de suero
huma-
no (A) a una concentración de 40 g/l y con o sin adición de 400 mmol/l de glucosa (G).
no (A) a una concentración de 40 g/l y con o sin adición de 400 mmol/l de glucosa (G).
| Pirralina | |||
| Muestra | tiempo de incubación | ug/g de proteína | pmol/mg de proteína |
| PD-BIO | |||
| 16-A | 16 h | 17 | 67 |
| 7-A | 7 días | 22 | 88 |
| 16-GA | 16 h | 19 | 74 |
| 7-GA | 7 días | 23 | 89 |
| Gambrosol | |||
| 16-A | 16 h | 25 | 97 |
| 7-A | 7 días | 75 | 294 |
| 16-GA | 16 h | 24 | 94 |
| 7-GA | 7 días | 65 | 257 |
| Filtrado estéril | |||
| 16-A | 16 h | 17 | 66 |
| 7-A | 7 días | 16 | 65 |
| 16-GA | 16 h | 16 | 63 |
| 7-GA | 7 días | 22 | 86 |
Como puede verse en la tabla I, la formación de
pirralina entre la incubación de 16 horas y la inhibición de 7 días,
aumentó por un factor de 3 en el caso de la solución de GAMBROSOL,
pero no cambió sustancialmente para la solución de
PD-BIO y la solución filtrada de GAMBROSOL.
Aunque no se pretende que sea limitante para una
hipótesis o teoría particular, se piensa que los datos anteriormente
mencionados indican que las soluciones PD esterilizadas en
autoclaves en su composición combinada final, forman productos de
degradación de la glucosa que actúan como promotores en la formación
del AGE. Por medio del método de esterilización usado en la
solución PD-BIO, la concentración de dichos
promotores se reduce sustancialmente. Esta teoría parece confirmada
por el hecho de que soluciones estériles filtradas PD de la misma
composición que las soluciones de GAMBROSOL y la solución
PD-BIO no forman cantidades sustanciales de
pirralina, como se muestra en la tabla I.
En la tabla II se muestra también la formación de
fructosa-lisina y pentosidina después de 7 días de
incubación. En relación con esto, no parece haber diferencias entre
las tres soluciones. La fructosa-lisina y la
pentosidina son también marcadores para productos AGE. Las
condiciones fueron idénticas a las de la tabla I.
| fructosa-lisina | pentosidina | |||
| muestra | nmol/mg HSA | mmol/mol HSA | pmol/mg HSA | mmol/mol HSA |
| PD-BIO | ||||
| 7-GA | 79,0 | 5270 | 9,2 | 0,61 |
| 7-A | 35,9 | 2390 | 9,5 | 0,63 |
| Gambrosol | ||||
| 7-GA | 77,6 | 5170 | 10,5 | 0,70 |
| 7-A | 31,2 | 2080 | 9,6 | 0,64 |
| Filtrado estéril | ||||
| 7-GA | 73,6 | 4910 | 9,4 | 0,63 |
| 7-A | 36,5 | 2430 | 9,1 | 0,61 |
Para identificar los componentes de la solución
de diálisis peritoneal responsables de la formación del AGE, se
realizaron una serie de experimentos, en los que se usó una
solución estéril filtrada PD de acuerdo con las especificaciones
anteriores. Se añadió albúmina sérica humana a las muestras de la
solución hasta una concentración de 40 mg/ml como cantidad de
proteína idónea para la formación del AGE. Se añadieron a las
muestras los productos de degradación de la glucosa en distintas
cantidades, típicas de las encontradas en fluidos de diálisis
peritoneal esterilizados de forma convencional. Se incubaron las
muestras durante 0, 1, 10 ó 30 días y se midió la formación del AGE
por medidas de fluorescencia como se expresa en la Fig. 2. Los
resultados se muestran en la tabla III a continuación.
| t0 | t1 | t10 | t30 | |
| Fluido estéril filtrado | 150 | 154 | 169 | 196 |
| con adición de acetaldehído | ||||
| 420 \mumol | 160 | 169 | 177 | 198 |
| 1573 \mumol | 166 | 173 | 188 | 218 |
| con adición de formaldehído | ||||
| 15 \mumol | 164 | 171 | 179 | 197 |
| 44 \mumol | 165 | 171 | 181 | 201 |
| con adición de metilglioxal | ||||
| 23 \mumol | 162 | 165 | 162 | 194 |
| 164 \mumol | 154 | 177 | 262 | 295 |
| con adición de 5-HMF | ||||
| 30 \mumol | 157 | 156 | 164 | 193 |
| 1355 \mumol | 157 | 156 | 176 | 219 |
| Fluido PD tratado en autoclave | 160 | 217 | 318 | 371 |
Como se ve en la tabla III, parece haber una
correlación clara entre fluidos PD tratados en autoclave (GANBROSOL)
y la formación de productos AGE, como se indica por la
fluorescencia. Parece que el metilglioxal también media en la
formación de productos AGE, mientras que las otras sustancias no
parecen tener mucha influencia en dicha producción en las
concentraciones usadas.
Se sabe que se forman compuestos dicarbonílicos y
específicamente 3-desoxiglicosona,
3-DG, durante la esterilización por el calor de las
soluciones de diálisis peritoneal como un producto de degradación de
la glucosa. Se sabe que el 3-DG es un potente
reticulador. El compuesto 3-DG es un intermediario
dicarbonílico, altamente reactivo, de las reacciones de Maillard y
un precursor de los productos de glicosilación final avanzada, los
AGE, tales como pirralina. La producción de 3-DG
normalmente parte de la glucosa, que forma una base de Schiff
después de reaccionar con el grupo amino de una proteína. La
siguiente etapa en las reacciones de Maillard es la trasposición a
productos de Amadori que después en las reacciones de Maillard
tardías se escinden para formar 3-DG. Sin embargo,
también se ha sugerido que el 3-DG es un posible
intermediario en la degradación de los hidratos de carbono por
ácidos a 2-furaldehído. Si esto es posible, el
3-DG podría aparecer en fluido fresco de diálisis
peritoneal como un producto de degradación de la glucosa. Se ha
descubierto que los compuestos dicarbonílicos están disminuidos al
menos por un factor de diez en la solución de
PD-BIO comparada con la solución de GAMBROSOL.
Los datos mencionados anteriormente se producen
en soluciones que son usadas en la diálisis peritoneal. Cuando
dichas soluciones se introducen en un paciente durante el
tratamiento de diálisis peritoneal, la solución entra en contacto
con un gran número de distintas proteínas que prevalecen en la
cavidad peritoneal. Además, la solución se diluye con solución ya
presente en la cavidad abdominal. Finalmente, hay un intercambio de
electrolitos y moléculas dentro de la cavidad, notablemente con la
sangre a través de la membrana peritoneal.
Durante la exposición de la cavidad peritoneal a
soluciones PD con altas concentraciones, no fisiológicas, de
glucosa, es probable que las proteínas presentes en la cavidad
sufran reacciones similares a las vistas en los ejemplos anteriores.
Dichas proteínas alteradas se transportan desde la cavidad
abdominal a la sangre y al resto del cuerpo por medio de la
membrana peritoneal. Además, cualquier precursor o promotor de los
productos AGE puede transportarse a la sangre a través de la
membrana peritoneal.
Usando una solución PD que tenga una
concentración baja de promotores de los productos de las últimas
etapas de la glicosilación final avanzada, es probable que puedan
evitarse efectos adversos en la membrana peritoneal así como otras
complicaciones asociadas con la generación de los productos AGE.
Claims (6)
1. El uso de una solución que contiene glucosa,
en la que la parte de glucosa se esteriliza por separado de los
demás componentes a una concentración alta de glucosa, por encima
aproximadamente del 20%, y se mezcla con el resto de los componentes
después de la esterilización, para la preparación de una solución
peritoneal que tiene una formación reducida de los productos finales
de la glicosilación avanzada para el tratamiento de enfermedades
relacionadas con los productos de glicosilación avanzada.
2. El uso según la reivindicación 1, en el que la
concentración de la glucosa en la parte de glucosa por separado está
por encima de aproximadamente 40%.
3. El uso según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que la parte de glucosa se esteriliza
por filtración.
4. Un procedimiento para prevenir la formación de
productos finales de glicosilación avanzada en solución para la
diálisis peritoneal que contienen glucosa, caracterizado
porque la parte de glucosa se esteriliza separadamente del resto de
los componentes a una concentración de glucosa alta, por encima
aproximadamente del 20%, y se mezcla con el resto de los componentes
después de la esterilización.
5. Un procedimiento según la reivindicación 4, en
el que la concentración de la glucosa en la parte de glucosa por
separado está por encima aproximadamente del 40%.
6. Un procedimiento según la reivindicación 5, en
el que el componente de la glucosa se esteriliza por filtración.
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1997
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