ES2277357T3 - Metodo y compuesto para el tratamiento de desordenes de metabolismo de lipidos y glucosa. - Google Patents
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Abstract
LA INVENCION SE DIRIGE A MODIFICAR O REGULAR EN UN SUJETO EL METABOLISMO DE AL MENOS LOS LIPIDOS O LA GLUCOSA, POR ADMINISTRACION AL SUJETO QUE NECESITA DICHO TRATAMIENTO DE UN AGONISTA DE LA DOPAMINA D1, JUNTO CON UN AGENTE O COMBINACION DE AGENTES SELECCIONADOS ENTRE: I) UN AGONISTA D2 DE LA DOPAMINA, II) AL MENOS UNO DE UN ANTAGONISTA ALFA - 1 ADRENERGICO, UN AGONISTA ALFA - 2 ADRENERGICO Y UN INHIBIDOR SEROTONINERGICO, O III) UN AGONISTA DE LA DOPAMINA D2 UNIDO ADEMAS CON AL MENOS UNO DE UN ANTAGONISTA ALFA - 1 ADRENERGICO, UN AGONISTA ALFA - 2 ADRENERGICO Y UN INHIBIDOR SEROTONINERGICO.
Description
Método y compuesto para el tratamiento de
desórdenes de metabolismo de lípidos y glucosa.
La presente invención se refiere a la
utilización de agonistas de D_{1} dopamina SKF38393 y a un
agonista de dopamina D_{2} de alcaloide de cornezuelo de centeno
o "ergot", para la preparación de un compuesto combinado para
utilización simultánea, separada o secuencial para modificar o
regular como mínimo un desorden de metabolismo de glucosa o de
lípidos.
En humanos la obesidad se puede definir como un
peso corporal que supera el 20% del peso corporal deseable para
individuos del mismo sexo, altura y constitución (Salans, L.B., en
Endocrinology & Metabolism, 2ª Ed.,
McGraw-Hill, Nueva York 1987, páginas
1203-1244; ver también, R.H. Williams,
Textbook of Endocrinology, 1974, páginas
904-916). En otros animales (o también en humanos)
la obesidad puede ser determinada por modelos de peso corporal
correlacionados con perfiles de prolactina, dado que miembros de una
especie que son jóvenes, delgados y "sanos" (es decir, se
encuentran libres de cualesquiera desórdenes, no solamente
desórdenes metabólicos) tienen perfiles del nivel de prolactina en
plasma diariamente que siguen un modelo característico de la
especie. Este modelo es altamente reproducible con una reducida
desviación estándar. Elementos de una especie que sufren como
mínimo de uno de estos desórdenes de lípidos y de metabolismo, no
obstante, tienen perfiles de prolactina aberrantes que se apartan
del modelo normal (o individuos sanos) como mínimo en 1 SEM en, como
mínimo, dos puntos horarios separados entre sí o como mínimo por 2
SEM (error estándar de la media) por lo menos en un punto
horario.
La obesidad, o exceso de depósitos de grasa, se
correlaciona con el inicio de diferentes desórdenes de metabolismo
de lípidos y/o de glucosa y puede disparar estos últimos, por
ejemplo hipertensión, diabetes Tipo II, ateroesclerosis, etc.
Incluso en ausencia de obesidad clínica (de
acuerdo con la definición anterior) la reducción de almacenamientos
corporales de grasa (notablemente almacenamientos de grasa visceral)
en el hombre, especialmente a largo plazo o de manera permanente,
sería una significativa ventaja para la salud, tanto desde el punto
de vista cosmético como fisiológico.
La reducción de depósitos corporales de grasa en
animales domésticos (y también animales de compañía), especialmente
a largo plazo o en base permanente, sería evidentemente de
considerables ventajas económicas para el hombre, especialmente
dado que el ganado suministra una parte muy importante de la dieta
del hombre, y las grasas de los animales pueden terminar como
depósitos de grasa de nueva formación en el hombre.
Si bien una dieta controlada y el ejercicio
pueden producir resultados moderados en la reducción de depósitos
de grasa corporal, antes de los sucesivos trabajos de los presentes
inventores (incluyendo las solicitudes de patentes en tramitación y
concedidas de U.S.A., a las que se hace referencia más adelante), no
se había encontrado ningún tratamiento realmente efectivo o
práctico para controlar la obesidad u otros desórdenes de
metabolismo de lípi-
dos.
dos.
La hiperlipoproteinemia es un estado en el que
la concentración de una o varias lipoproteínas que comprenden
colesterol o triglicéridos (tales como kilomicrones, lipoproteínas
de muy baja densidad o VLDL y lipoproteínas de baja densidad o LDL)
en el plasma supera un límite normal. Este límite superior se define
en general como el noventa y cinco percentil de una población al
azar. Los niveles elevados de estas sustancias se han correlacionado
asimismo de forma positiva con la ateroesclerosis y frecuentemente
resultan en infarto cardíaco o "ataque al corazón", que
representa aproximadamente la mitad de todas las defunciones en los
Estados Unidos. Se han presentado importantes pruebas clínicas que
correlacionan una reducción en la concentración de lipoproteínas en
el plasma con un riesgo reducido de ateroesclerosis (Noma, A., y
otros, Atheroesclarosis 49:1, 1983; Illingworth, D. y
Conner, W., en Endocrinology & Metabolism,
McGraw-Hill, Nueva York 1987). Por lo tanto, se ha
realizado un importante trabajo de investigación para hallar
métodos de tratamiento que reducen los niveles de colesterol y
triglicéridos en plasma. Elevados LDL y/o VLDL acompañados de
elevados niveles de triglicéridos en sangre constituyen factores de
riesgo muy importantes para la ateroesclerosis. La reducción de uno
de lipoproteínas y triglicéridos o de ambos en la sangre reduciría
el riesgo de ateroesclerosis y detendría o retrasaría su
desarrollo.
Otro subconjunto de lipoproteínas en el plasma
que se encuentran en los vertebrados son lipoproteínas de alta
densidad o HDL. El HDL sirve para eliminar colesterol libre del
plasma. Una elevada concentración de HDL como porcentaje de
colesterol total en el plasma ha sido asociado con un riesgo
reducido de ateroesclerosis y enfermedad cardíaca. Por lo tanto, se
conoce HDL en la prensa de divulgación como colesterol "bueno".
Por lo tanto, las estrategias terapéuticas comportan intentos de
reducir LDL y VLDL en plasma (es decir, reducir el colesterol total
en el plasma) e incrementar la fracción de HDL del colesterol total
en el plasma. Varias líneas de investigación indican que
simplemente incrementando HDL se obtienen ventajas e incluso en
ausencia de reducción de LDL o VLDL: Bell, G.P. y otros,
Atherosclerosis 36:47-54, 1980; Fears,
R., Biochem. Pharmacol. 33:219-228,
1984; Thompson, G., Br. Heat J. 51:
585-588, 1989; Blackburn, H. N.E.J.M.
309:426-428, 1983.
Las terapias actuales para las
hiperlipoproteinemias incluyen una dieta baja en grasas y
eliminación de factores agravantes tales como un estilo de vida
sedentario. Si la hiperlipoproteinemia es secundaria (es decir,
incidente, por ejemplo a una deficiencia de lipasa de lipoproteína
o receptor de LDL, varias patologías endocrinas, alcoholismo,
desórdenes renales, desórdenes hepáticos) entonces el control de la
enfermedad subyacente es también básica en el tratamiento. Las
hiperlipoproteinemias son tratadas también con medicamentos, que
habitualmente alteran los niveles de los componentes específicos
del colesterol en plasma total, reduciendo también el componente
total de lípidos en plasma. Entre los medicamentos introducidos más
recientemente para el tratamiento de la hiperlipoproteinemia se
encuentra la lovastatina (MEVACOR®), que inhibe selectivamente un
enzima involucrado en la producción de colesterol,
3-hidroxi-3-metilglutaril
coenzima A (HMG-CoA) reductasa. Este medicamento
reduce de manera específica el colesterol total y puede provocar un
moderado incremento (5-10%) en las concentraciones
de HDL. No obstante, los beneficios de estas terapias varían de una
persona a otra.
Además, la utilización de un inhibidor de enzima
HMG-CoA es acompañado, en algunos casos, por efectos
secundarios tales como toxicidad hepática, mioglobinuria renal,
paro renal y opacidad lenticular. El riesgo de estos efectos
secundarios requiere un control cuidadoso de los pacientes (por
ejemplo, la función hepática se comprueba mensualmente).
Otro medicamento que se prescribe contra la
hiperlipoproteinemia es clofibrato. La eficacia del clofibrato
varía también de un individuo a otro, y su utilización se ve
frecuentemente acompañada por efectos secundarios tales como
síndromes nefróticos, mialgia, naúseas y dolores abdominales.
La diabetes, una de las más insidiosas entre las
enfermedades importantes, puede atacar de forma repentina o puede
permanecer sin diagnóstico durante años mientras ataca los vasos
sanguíneos y los nervios. Los diabéticos como grupo se ven
afectados más frecuentemente de ceguera, enfermedades cardíacas,
ataques cardíacos, enfermedades de riñón, pérdida auditiva,
gangrena e impotencia. Una tercera parte de todas las visitas a
médicos están ocasionadas por esta enfermedad y sus complicaciones,
y la diabetes y sus complicaciones son una causa principal de
muerte final en Estados Unidos y en el mundo occidental.
La diabetes afecta adversamente la forma en la
que el cuerpo utiliza los azúcares y almidones que, durante la
digestión, son convertidos en glucosa. La insulina, una hormona
producida por el páncreas, pone la glucosa a disposición de las
células del cuerpo para suministro de energía. En tejidos
musculares, adiposos (grasa) y conectivos, la insulina facilita la
entrada de glucosa en las células por la acción sobre las membranas
de las mismas. La glucosa ingerida es convertida normalmente en el
hígado en CO_{2} y H_{2}O (50%); glicógeno (5%); y grasas
(30-40%), siendo almacenadas estas últimas en puntos
de almacenamiento de grasas. Los ácidos grasos de los tejidos
adiposos circulan, vuelven al hígado para una nueva síntesis de
triacilglicerol y se metabolizan en cetonas para utilización por
los tejidos. Los ácidos grasos son también metabolizados por otros
órganos. La formación de grasa es una ruta principal para la
utilización de carbohidratos.
El efecto neto de la insulina es el de promover
el almacenamiento y utilización de carbohidratos, proteínas y
grasas. La deficiencia en insulina es un estado patológico habitual
y grave en el hombre. La diabetes dependiente de insulina (IDDM o
Tipo I) consiste en que el páncreas produce poca o ninguna insulina,
y ésta debe ser inyectada diariamente para la supervivencia del
diabético. En diabetes no dependiente de la insulina (NIDDM o Tipo
II), el páncreas conserva la capacidad de producir insulina y en
realidad puede producir cantidades de insulina superiores a las
normales, pero la cantidad de insulina presenta una insuficiencia
relativa, o no es completamente efectiva, debido a la resistencia
celular a la insulina.
En cualquiera de las formas de la diabetes
existen muchas anormalidades. En la mayor parte de individuos con
NIDDM, los defectos fundamentales a los que dichas anormalidades
pueden ser relacionados son (1) reducida entrada de glucosa en
diferentes tejidos "periféricos", y (2) liberación incrementada
de glucosa en la circulación procedente del hígado. Existe por lo
tanto un exceso extracelular de glucosa y una deficiencia
intracelular de la misma. Existe también una disminución en la
entrada de aminoácidos en los músculos y un aumento de lipólisis.
La hiperlipoproteinemia es también una complicación de la diabetes.
El efecto acumulativo de estas anormalidades asociadas con la
diabetes comprende fuertes daños en los vasos sanguíneos y en los
nervios.
A parte de la presente invención y de otros
trabajos anteriores de los inventores actuales (que se explican más
adelante), no se ha encontrado tratamiento efectivo para controlar
la hiperinsulinemia o resistencia a la insulina. La
hiperinsulinemia es un nivel más alto que el normal de la insulina
en la sangre. La resistencia a la insulina se puede definir como
estado en el que una cantidad normal de insulina produce una
respuesta biológica subnormal. En pacientes con diabetes tratados
con insulina, la resistencia a la insulina se considera que se
encuentra presente siempre que la dosis terapéutica de insulina
supera la tasa de secreción de insulina en personas normales. La
resistencia a la insulina es asociada también a niveles de insulina
superiores al normal, es decir, hiperinsulinemia (cuando se
encuentran presentes niveles normales o elevados de glucosa en la
sangre).
Los estudios realizados por los presentes
inventores y otros han indicado que el ciclo anual natural de nivel
de almacenamiento de grasas en el cuerpo, que es determinante en los
vertebrados que viven en libertad, refleja las actividades de un
metabolistato central ajustable que está formado por componentes
neurales hipotalámicos circadianos. Los cambios en las relaciones
de fase de actividades circadianas dopaminérgica y serotonérgica
inducen cambios estacionales en el metabolismo, y estas actividades
circadianas se pueden ajustar por tratamientos apropiadamente
temporizados con hormonas o medicamentos que afectan los
neurotransmisores. A este respecto, la bromocriptina, un agonista
simpatolítico de D_{2} dopamina con actividades agonística
\alpha_{2} y antagonística \alpha_{1}, así como actividades
inhibidoras de serotonina, se ha demostrado que reducen los
niveles de almacenamiento de grasa en el cuerpo en una serie de
animales, incluyendo los humanos, sin reducir el consumo de
alimentos y que reduce también la hiperinsulinemia, hiperlipidemia y
la intolerancia a la glucosa.
Los presentes inventores y sus colaboradores han
descubierto anteriormente que la administración de uno o ambos de
los siguientes elementos (i) ciertos agonistas de (D_{2}) dopamina
reductores de prolactina tales como bromocriptina y (ii) sustancias
incrementadoras de prolactina tales como antagonistas de dopamina,
tales como metoclopramida; y agonistas y precursores de serotonina,
tales como 5-hidroxitriptofán, reducen los
almacenamientos de grasa corporal, la obesidad, los triglicéridos
del plasma y el colesterol, así como la hiperglicemia,
hiperinsulinemia y resistencia a la insulina: Patentes U.S.A. Nº
4.659.715; 4.749.709; 4.783.469; 5.006.526.
Es preferible administrar las sustancias
reductoras de prolactina en un primer tiempo predeterminado para
producir una disminución de los niveles de prolactina circulante en
el individuo a tratar durante un intervalo dentro del ciclo o ritmo
diario de prolactina del individuo, cuando los niveles de prolactina
circulante (sangre) son bajos en individuos jóvenes y sanos de la
misma especie, provocando de esta manera que el ritmo de prolactina
del individuo tratado se aproxime o se adapte al estándar o ritmo de
prolactina en individuos sanos. Es preferible también administrar
las sustancias incrementadoras de prolactina en un segundo tiempo
predeterminado para provocar un incremento en los niveles de
prolactina circulante del individuo a tratar durante un intervalo
dentro del ciclo o ritmo diario de prolactina del individuo, cuando
los niveles de prolactina circulante (sangre) son elevados en
individuos sanos y jóvenes de la misma especie, provocando por lo
tanto que el ritmo de prolactina en el individuo tratado se
aproxime, o se adapte, al estándar o ritmo de prolactina en
individuos sanos. Las Patentes U.S.A. nºs 5.468.755; 5.496.803;
5.344.832, 5.585.347 y la solicitud de Patente U.S.A. nº 08/456.952
y solicitudes PCT US93/12701 y US95/09061.
Es sabido también en esta técnica que algunos de
los efectos de la bromocriptina están soportados por dopamina
endógena. (Ergot Compounds and Brain Functions Neuropsychiatric
Aspects: Advances in Biochemical Psychopharmacology.
M.Goldstein y otros, Eds. (Raven Press, New York, 1980) vol. 23). De
manera específica, se ha demostrado que las respuestas al
comportamiento de estimulación locomotriz y estereotipo con respecto
a la bromocriptina son bloqueadas por el agotamiento de dopamina
endógena en roedores. No obstante, si se facilita a continuación un
agonista D_{1} a animales con agotamiento de dopamina, la
capacidad de respuesta a la bromocriptina se restablece. Jackson,
D.M. y otros, Psychopharmacology 94:321 (1988). Una
interacción dopaminérgica D_{2}:D_{1} similar ha sido
demostrada en inhibición dopaminérgica de comportamiento de
alimentación. Si bien estos estudios confirman la importancia de
una interacción D_{2}:D_{1} en la activación de actividades
dopaminérgicas, la actividad locomotriz incrementada y la respuesta
de alimentación disminuida a agonistas D_{2}:D_{1} es aguda y
de corta duración, durando solamente unas pocas horas. (Cooper, S.J.
y otros, en D_{1}:D_{2} Dopamine Receptor Interactions, J.
Waddington, Ed. (Academic Press Londres, 1993) páginas
203-234).
El trabajo anterior por terceros con agonistas
de dopamina D_{1} y D_{2} en combinación no ha demostrado
efecto alguno en el metabolismo de lípidos y de glucosa, y no ha
producido respuestas a largo plazo de actividades dopaminérgicas.
De manera significativa, los presentes inventores han descubierto
que la administración conjunta de un agonista D_{1} y un agonista
de dopamina D_{2} (o como mínimo uno de: antagonista
\alpha_{1} adrenérgico, agonista \alpha_{2} adrenérgico e
inhibidor serotonérgico) tienen como resultado una mejora
inesperada y sorprendente en uno o varios de los índices metabólicos
relacionados con el metabolismo de lípidos y de glucosa en
comparación con las mejoras (si existen) facilitadas por la
administración de agonista D_{2} de dopamina tal como
bromocriptina administrada sola.
Uno de los objetivos de la presente invención
consiste en dar a conocer medios para reducir en individuos
vertebrados (incluyendo humanos) que necesiten dicho tratamiento,
como mínimo uno de: consumo de alimentos, peso corporal, grasa
corporal, plasma o glucosa en sangre e insulina en sangre.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en proporcionar medios para reducir como mínimo uno de: resistencia
a la insulina (tolerancia reducida a la glucosa), hiperinsulinemia e
hiperglicemia, y hemoglobina glicosilada (incluyendo A1C), y
combatiendo la diabetes de Tipo II.
Otro objetivo consiste en proporcionar medios
para reducir o retardar o detener la aterosclerosis reduciendo como
mínimo uno de: hiperlipoproteinemia y contenido elevado de
triglicéridos en sangre.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en proporcionar medios para modificar y regular el metabolismo de
lípidos y de glucosa de manera beneficiosa para el individuo.
Otro objetivo de la invención consiste en dar a
conocer medios para modificar y regular el metabolismo de lípidos y
glucosa para conseguir tratamientos efectivos para la obesidad.
La presente invención se refiere a la
utilización del agonista de dopamida D_{1} SKF38393 y un agonista
de dopamina D_{2} alcaloide de cornezuelo de centeno para la
preparación de un combinado para utilización simultánea, separada o
secuencial para modificar o regular como mínimo uno de: desórdenes
de metabolismo de glucosa o de lípidos.
En una realización de la presente invención,
dicha preparación es eficaz para mejorar como mínimo uno de los
siguientes índices de metabolismo de lípidos y de glucosa: peso
corporal, grasas corporales, insulina en el plasma, glucosa del
plasma, lípidos en el plasma y proteína de lípidos en plasma.
En otra realización según la presente invención,
dicho preparado está destinado al tratamiento de la hiperglicemia
asociada a diabetes de tipo 2.
En otra realización de la presente invención,
dicho preparado está destinado al tratamiento de la obesidad.
En otra realización de la presente invención,
dicho preparado está destinado al tratamiento de la
hiperlipidemia.
En una realización de la presente invención,
dicho agonista de dopamina D_{2} alcaloide de cornezuelo de
centeno está destinado a administración diaria en un periodo de
tiempo comprendido entre las 5:00 horas de la mañana y las 13:00
horas.
En otra realización de la presente invención, el
agonista D_{1} SKF38393 está destinado a la administración
aproximadamente a la misma hora que el agonista D_{2}.
En otra realización de la presente invención, el
agonista de dopamina D_{2} de alcaloide de cornezuelo de centeno
es seleccionado del grupo que consiste en
2-bromo-alfa-ergocriptina,
6-metil-8-beta-carbobenciloxiaminoetil-10-alfa-ergolina,
8-acilaminoergolina, pergolida, lisurida,
6-metil-8-alfa-(N-acil)amino-9-ergolina,
6-metil-8-alfa-(N-fenilacetil)amino-9-ergolina,
ergocomina, 9,10-dihidroergocomina, y ergolinas
D-2-halo-6-alquil-8-sustituidas,
D-2-
bromo-6-metil-8-cianometilergolina.
En otra realización de la presente invención, el
alcaloide de cornezuelo de centeno comprende bromocriptina.
La figura 1 es un gráfico de barras que muestra
la pérdida de peso (barras negativas) o ganancia de peso (barras
positivas) obtenidas en el grupo experimental al que se
administraron tanto bromocriptina (BC) como SKF 38393 (SKF) en
comparación con animales a los que se administró SKF solo o BC solo
o nada (controles negativos).
La figura 2 es un gráfico de toma de alimentos
(g/ratón/día) con respecto a los días de tratamiento de ratones
experimentales ob/ob con bromocriptina y SKF (círculos oscuros) o
sin medicamentos (círculos abiertos) o animales delgados de control
que no recibieron medicamentos (triángulos oscuros).
Las figuras 3A y 3B son gráficos de barras de
mediciones de masa corporal de grasa medida en forma de glicerol
(en g/ratón) (figura 3A) o masa en cuerpos delgados (proteínas en
g/ratón) (figura 3B) para animales ob/ob que no recibieron
medicamentos (control) o bromocriptina sola (segunda barra desde la
izquierda) o SKF solo (tercera barra desde la izquierda) o tanto BC
como SKF (cuarta barra). El asterisco indica una diferencia
significativa en comparación con la barra de control.
Las figuras 4A y 4B son gráficos de barras de
glucosa en sangre (mg/dl) de animales ob/ob (figura 4A) o insulina
en suero (ng/ml) de animales ob/ob (figura 4B) que no recibieron la
administración de medicamentos (control); (barra más a la
izquierda); BC solo (segunda barra de la izquierda); SKF solo
(tercera barra de la izquierda) o tanto BC como SKF (cuarta barra).
Los asteriscos tienen la misma significación que para la figura
3A.
Las figuras 5A y 5B son gráficos de barras de
niveles de triglicéridos en suero (TG) en ng/dl (figura 5A) o
niveles de ácidos grasos libres en suero (FFA) en mmol/l (figura 5B)
para animales sin administración de medicamentos (control; barra
más a la izquierda);BC solo (segunda barra desde la izquierda); SKF
solo (tercera barra de la izquierda) o tanto BC como SKF (cuarta
barra). Los asteriscos tienen el mismo significado que para la
figura 3A.
Las figuras 6A-6C son gráficos
de barras de niveles de glucosa en sangre en mg/dl (figura 6A)
niveles de triglicéridos en suero en mg/dl (figura 6B) y FFA de
suero en mmol/l (figura 6C) para animales sin administración de
medicamentos (barra de la izquierda) o BC y SKF (barra de la
derecha). Los asteriscos tienen la misma significación que para la
figura 3A. Los animales fueron sacrificados en 3 HALO del pico de
lipogénesis para ratones.
Las figuras 7A-7C son gráficos
de barras de actividad de enzima en el hígado (en milimoles de ácido
graso por mg de proteína por minuto) para las enzimas involucradas
en la síntesis de ácidos grasos en el hígado: sintetasa de ácidos
grasos (figura 7A), enzima málica (figura 7B) o
glucosa-6-fosfatasa (figura 7C)
mostrando la diferencia en dichas actividades igual que entre
animales sin administración de medicamentos (barra de la izquierda)
o Bc y SKF (barra de la derecha). Los asteriscos tienen la misma
significación que para la figura 3A.
Las figuras 8A y 8B son gráficos de barras
similares a los de las figuras 7A-7C, pero para las
enzimas del hígado PEPCK (fosfenol piruvato carboxiquinasa) y
glucosa-6-fosfato dehidrogenasa.
Las figuras 9A-9C son gráficos
de barras similares a los de las figuras 7A-7C, pero
para las enzimas involucradas en síntesis de ácidos grasos en
tejidos adiposos: sintetasa de ácidos grasos (figura 9A) enzima
málica (figura 9B) y
glucosa-6-fosfato dehidrogenasa
(figura 9C).
Las figuras 10A y 10B son gráficos de barra de
transporte de glucosa (en amoles/célula/ minuto) (figura 10A) y
oxidación de glucosa en CO_{2} (en amoles/célula/minuto) (figura
10B) medido para ratones tratados con BC + SKF y "sin
medicamentos" en ausencia (barras blancas) y presencia (barras
oscuras) de insulina en adipocitos aislados.
La figura 11 es un gráfico de barras de
lipolisis medida en forma de liberación de glicerol
(pmoles/célula/minuto) en adipocitos aislados para ratones tratados
con BC + SKF y ratones "sin medicamento".
La figura 12A es un gráfico de lipogénesis de
adiposa medida en forma de velocidad de incorporación de glicerol
en los lípidos (mg/minuto/gramo de grasa) como función del tiempo de
sacrificio para ratones (en HALO) tratados con BC + SKF (círculos
abiertos) o no tratados (círculos oscuros).
La figura 12B es un gráfico de barras de la
actividad (LPL) de lipasa en lipoproteína (en mmoles de ácido graso
libre/10^{6} células/hora para ratones tratados con SKB + BC o
"sin medicamentos".
Las figuras 13A y 13B son micrografías de
adipocitos de animales tratados con BC + SKF (figura 13B) y sin
tratamiento (figura 13A). La cantidad de lípido por célula (en
\mug lípido/célula) se indica al lado de cada figura.
Las figuras 14A-14C son
micrografías de núcleos arqueados de ratones de control ob/ob
(figura 14A), ratones ob/ob tratados con BC + SKF (figura 14B) y
controles de animales delgados (57 BL/6J) (figura 14C) mostrando
grandes cantidades de neuropéptido Y (NPY) mRNA en los controles
ob/ob y cantidades significativamente reducidas de NPY mRNA en los
ratones tratados ob/ob.
La figura 15 es un gráfico de barras de NPY mRNA
en el núcleo arqueado de ratones ob/ob tratados con BC + SKF (barra
intermedia) o ratones ob/ob sin tratamiento (barra de la izquierda)
o controles de animales delgados sin tratamiento (barra de la
derecha).
La figura 16 es un gráfico de peso corporal con
respecto al día de tratamiento con un agonista D_{2} solo o con
un agonista D_{1} solo, o con una combinación D_{1}/D_{2} de
acuerdo con la invención. BC (10 mg/kg), BC más SKF 38393, o
vehículo de inyección en peso corporal en ratones C57BL/6J ob/ob
durante dos semanas de tratamiento diario 1 hora después del inicio
de la iluminación. Un asterisco indica una diferencia significativa
en cambio de peso corporal con respecto a los demás grupos de
tratamiento (P<0,02).
En una realización de la utilización de la
presente invención, el agonista de dopamina D_{1} SKF 38393 es
administrado conjuntamente con un segundo agente, un agonista
D_{2} alcaloide de cornezuelo de centeno, preferentemente en un
momento específico del día a un individuo con necesidad de
tratamiento.
Tal como se utiliza en esta descripción y
aplicado a la administración de más de un ingrediente activo, los
términos "conjunto" o "en conjunción" significan que el
individuo tratado de esta manera recibe un primer agente activo y
también como mínimo otro agente activo, pero no necesariamente
dentro de la misma forma de formulación o dosificación y no
necesariamente en el mismo tiempo de administración. Por ejemplo, el
agonista D_{1} y el agonista D_{2} pueden ser administrados al
mismo tiempo (en la misma forma de dosificación o en dos o más
formas de dosificación divididas) o secuencialmente a diferentes
horas y con diferentes formas de dosificación.
Los agonistas D_{2} de alcaloide de cornezuelo
de centeno incluyen
2-bromo-alfa-ergocriptina(bromocriptina),
6-metil-8-beta-carbobenziloxi-aminoetil-10-alfa-ergolina,
8-acilaminoergolina,
6-metil-8-alfa-(N-acil)amino-9-ergolina,
pergolida, lisurida,
6-metil-8-alfa-(N-fenil-acetil)amino-9-ergolina,
ergocornina, 9,10-dihidroergocornina, y cualquier
ergolina
D-2-halo-6-alquil-8-sustituida,
y
D-2-bromo-6-metil-8-cianometilergolina.
De éstas, la más preferente es la bromocriptina.
Las cantidades efectivas de alcaloides de
cornezuelo de centeno para humanos y vertebrados, cuando se
administran solos (no conjuntamente con un agonista D_{1}), se
encuentran de manera típica en una gama de 5,0 ug/kg/día a 0,2
mg/kg/día.
En general, las cantidades efectivas de agonista
D_{2} para humanos y vertebrados se encuentran dentro de una gama
de 5 ug/kg/día a 3,5 mg/kg/día.
\newpage
\global\parskip0.900000\baselineskip
Cuando se administran dos (o más) agentes
conjuntamente tal como se da a conocer en la descripción resumida
de la invención, la cantidad de uno u otro puede ser menor que lo
indicado, y se pueden utilizar incluso cantidades que son
inferiores al umbral (cuando un agente se utiliza solo).
El agonista D_{1} de dopamina y el agonista
D_{2} de dopamina pueden ser administrados a un individuo
preferentemente por vía oral, o con inyección subcutánea,
intravenosa o intramuscular. Los sistemas de administración
dérmica, por ejemplo, parches cutáneos, así como supositorios y
otros sistemas bien conocidos para administrar agentes
farmacéuticos, pueden ser también utilizados. También se prevén
formas de administración sublingual, nasal u otras modalidades
transmucosales. Son preferentes composiciones de liberación
acelerada, tales como las que se dan a conocer en la solicitud de
Patente U.S.A. número de serie 08/459.021.
Cada uno de los agonistas D_{2}, es
administrado preferentemente a una hora predeterminada. La razón es
que el efecto de cada uno de estos agentes sobre el metabolismo de
lípidos y/o glucosa es sensible a la hora, tal como se ha explicado
de manera más detallada para los agonistas D_{2} en la Patente
U.S.A. 5.585.347 y en la solicitud de Patente U.S.A. 08/456.952. La
hora preferente de administración se encuentra dentro de un
intervalo que resulta en niveles efectivos en sangre del agente o
agentes a una hora durante la cual los niveles de prolactina
normales en individuos sanos de la especie a tratar son bajos. Por
ejemplo, en los humanos, los niveles de prolactina estándar son
bajos entre las 9:00 y las 22:00. De acuerdo con ello, el tiempo
predeterminado de administración de uno o varios de los agentes
antes mencionados es entre las horas 5:00 y 13:00, preferentemente
de las 7:00 a las 12:00. Se pueden administrar dosis divididas y el
programa de administración se puede variar para tener en cuenta
características farmacokinéticas de cada uno de los agentes activos.
Se facilitan detalles de administración en la Patente U.S.A.
5.585.347 y en la solicitud de Patente U.S.A. 08/456.952 para la
bromocriptina.
Para los ratones la hora preferente de
administración del agente activo es dentro de una hora después del
inicio de la iluminación. Es preferible además que la administración
tenga lugar cuando el individuo no se encuentra ni activo ni en
fase de alimentación.
Para otros animales vertebrados, la hora
preferente de administración se puede determinar por referencia al
ritmo de prolactina normal para la especie del animal a tratar. La
curva de prolactina normal puede ser generada midiendo prolactina
en miembros de la especie jóvenes y sanos durante un periodo de 24
horas. Ver en Patente U.S.A. 5.585.347 y en Patente U.S.A.
5.830.895.
La administración del agonista D_{1} es
también temporizada preferentemente, es decir, el agonista D_{1}
es administrado también a una hora predeterminada. Dado que el
agonista D_{1} amplifica el efecto del agente unido al mismo, es
ventajoso administrar al agonista D_{1} en la hora de
administración del agente o agentes conjuntos, o cerca de la misma,
de manera tal que el periodo de actividad del agonista D_{1} en el
flujo sanguíneo del individuo tratado se solapa (de hecho, se
solapa preferentemente en mayor grado posible) con el periodo de
actividad del agente conjunto. Para conveniencia de administración y
para ayudar la adaptación del individuo, el agonista D_{1} puede
ser administrado a la misma hora que el agente o agentes
conjuntos.
El agonista D_{1} puede encontrarse, sin que
ello sea necesario, en la misma forma de formulación o dosificación
(o puede formar parte de un mismo compuesto) que el agente o agentes
conjuntos. Si se administra más de un agente conjunto, los agentes
conjuntos pueden encontrarse en la misma forma de formulación o
dosificación o pueden formar parte de la misma composición, sin que
ello sea necesario.
En el tratamiento de vertebrados, en general,
las dosificaciones de agonista D_{1} y del agente o agentes
conjuntos son administrados típicamente durante un periodo
comprendido desde unos 10 días hasta unos 180 días, o tiempo más
prolongado. Algunos pacientes (por ejemplo, pacientes en estado
físico especialmente desfavorable o los de edad avanzada) pueden
requerir un tratamiento más largo, o incluso continuo. Una duración
de tratamiento que supera seis meses o incluso un tratamiento
continuo pueden ser deseables aunque no sean requeridos.
Como mínimo uno de los factores siguientes:
depósitos corporales de grasa, peso corporal, glucosa en plasma o
en sangre, insulina en circulación, triglicéridos en plasma (TG),
ácidos grasos libres en plasma (FFA) y consumo de alimentos del
individuo se reducirán como resultado del tratamiento. Los
desórdenes de metabolismo de lípidos y glucosa son tratados de este
modo y los individuos que sufren de dichas patologías tales como
hiperfagia, obesidad, resistencia a la insulina (tolerancia difícil
de la gelucosa), hiperlipidemia, hiperinsulinemia e hiperglicemia
mostrarán mejoras con índices metabólicos correspondientes.
Si bien la administración apropiadamente
temporizada de ciertos agonistas D_{2} (es decir, bromocriptina)
solos producirá los efectos descritos anteriormente en cierto grado,
estos efectos se amplifican (potencian) por la administración
conjunta de los agentes agonistas D_{1}. En otras palabras, el
efecto sinérgico de la administración conjunta del agonista D_{1}
y del agente conjunto (es decir, un agonista D_{2}) produce
resultados superiores a los experimentados por la administración de
la misma cantidad de agonista D_{2} solo. Se debe observar que la
presente invención permite, pero no requiere, que cada uno de los
agentes sea administrado en una cantidad superior a la cantidad
umbral (en ausencia de un agente conjunto) para mejorar uno o
varios índices metabólicos precisamente a causa del mayor efecto
alcanzado en esos índices por la administración conjunta de acuerdo
con la presente invención.
Las ventajas de la invención no están limitadas
a la modificación y regulación de metabolismo de lípidos y de la
glucosa. Otras funciones corporales, tales como presión sanguínea,
se pueden modificar de manera beneficiosa y se pueden regular por
la administración temporizada de un agonista D_{2} (como
monoterapia) en la gama de dosificación que se ha dado a conocer
anteriormente. Por ejemplo, la bromocriptina del agonista D_{2},
administrada a una dosis dentro de la gama que se ha indicado
anteriormente (4,8 mg/día a las 8:00 AM) se ha demostrado por el
inventor que disminuye significativamente la presión sanguínea
diastólica en humanos.
Estas y otras características de la invención se
comprenderán mejor haciendo referencia a los experimentos que se
describen en los ejemplos siguientes.
Se trataron ratones hembra ob/ob
(40-70 g de peso corporal) durante dos semanas con
uno de: 1) bromocriptina (11 mg/kg) al inicio de la iluminación, 2)
SKF38393 (20 mg/kg) al inicio de la iluminación, 3) bromocriptina
más SKF38393 al inicio de la iluminación, o 4) vehículo al inicio de
la iluminación.
La bromocriptina o SKF38393 solos producen
reducciones moderadas de la hiperfagia, aumento de peso corporal y
obesidad. No obstante, la bromocriptina más tratamiento SKF produce
reducciones significativas en la hiperfagia (50-60%
p<0,01), resultando en notables pérdidas de peso corporal (21%,
p<0,0001, en comparación con los controles).
Los análisis de composición corporal de cuerpos
tratados con KOH/EtOH no reveló disminución significativa de masa
proteínica y una disminución de 22% (p<0,05) de la masa adiposa
en ratones tratados con bromocriptina más SKF con respecto a los
controles. También el tratamiento de bromocriptina más SKF disminuyó
en mucha mayor medida que la bromocriptina o SKF solos, los ácidos
grasos libres en plasma (FFA) (44%, p<0,001), triglicéridos (TG)
(50%, p<0,05), y glucosa (57%, p<0,01). Los niveles de
insulina tendieron a disminuir (en 50%; p<0,09) y el colesterol
total permaneció sin cambios por la terapia de medicamentos
combinados.
Animales más grandes (65-75 g)
tratados con bromocriptina más SKF 38393 mostraron una pérdida
incluso más notable de peso corporal con respecto a los controles
(10 + 1 g en diez días; p<0,01). Los niveles de neuropéptido
arqueado Y (NPY) mRNA siguen sin cambios después de tratamiento de
bromocriptina más SKF en comparación con los controles.
Se trataron ratones obesos hembra C57BL/6J con
40-45 g de peso corporal mediante inyecciones
diarias (en 1 HALO) de bromocriptina (BC a 10 mg/kg) y/o SKF38393
(SKF a 20 mg/kg). Los animales fueron retenidos en fotoperiodos
diarios de 12 horas y alimentados ad libidum. El consumo de
alimentos fue controlado diariamente y los pesos corporales fueron
controlados en los días 0, 7 y 14 del tratamiento.
Los animales fueron sacrificados en las horas 1
y/o 4 después de inicio de iluminación ("HALO") (excepto lo
que se describe en la figura 12A) y se recogieron sangre, muestras
de hígado y de tejidos adiposos. Los cuerpos fueron sometidos a
digestión en KOH etanólico y se analizaron en cuanto contenido de
proteínas y lípidos. Se midió la glucosa en sangre con un medidor
de glucosa Accu-Chek Advantage (Boehringer). Se
midió la insulina en suero con un kit de radioinmunoensayo (Linco
Research) utilizando estándares de insulina en ratas. Se midieron
los triglicéridos totales y los ácidos grasos libres con kits de
Sigma Diagnostics, St. Louis, MO y Wako Chemicals,
respectivamente.
La actividad enzimática de la sintasa de ácido
graso, encima málica y
glucosa-6-fosfato dehidrogenasa fue
medida en fracción citosólica aislada por métodos
espectrofotométricos. Se ensayó fosfoenolpiruvatocarboxiquinasa
(PEPCK) en citosol de hígado por incorporación de H^{14}CO3- en
fosfoenolpiruvato. Se determinó la actividad de
glucosa-6-fosfatasa
espectrofotométricamente en microsomas de hígado aislados.
Se aislaron adipocitos de masas de grasa
perigonadal por digestión de colagenasa y se determinaron sus
dimensiones combinando medición al microscopio de su diámetro y
extracción de lípidos de su contenido de lípidos. Se midieron el
transporte de glucosa y el metabolismo de la misma por
U-14C-glucosa en ausencia y
presencia de insulina, y se ensayó la lipólisis basal por medición
de la liberación de glicerol utilizando
^{32}P-g-ATP. Se midieron los
niveles de neuropéptido Y (NPY) mRNA en los núcleos arqueados de los
ratones utilizando hibridación in situ.
Como resumen, el tratamiento (BC) más SKF38393
(SKF) con bromocriptina de ratones C57 BL/6 ob/ob produce los
siguientes cambios en la fisiología metabólica:
- (1)
- Reducción del 42% de hiperfagia, reduciendo niveles de alimentación diarios menores o iguales que los controles de individuos delgados (+/+) (figura 2).
- (2)
- Pérdida de 3,67 g de peso corporal con respecto a 4,3g de ganancia de peso corporal en controles de obesidad. (Figura 1)
- (3)
- Reducción de 27% de masa de grasas corporales (figura 3A) sin pérdida de proteínas (figura 3B) a pesar de una reducción sustancial en consumo de alimentos.
- (4)
- Reducción de 57 y 41% en hiperglicemia (figura 4A) y en hiperinsulinemia (figura 4B) respectivamente.
- (5)
- Reducción de 44 y 50% de la concentración de FFA en el suero (figura 5B) y TG (figura 5A).
\global\parskip1.000000\baselineskip
- (6)
- Reducción de 27-78% en enzimas de lipogénesis dentro del hígado y adiposas (figuras 7A-7C, 8A-8B, 9A-9C).
- (7)
- Reducción de 64% en glucosa-6-fosfatasa del hígado y 80% de incremento en actividades de G6P dehidrogenasa (figura 8B) así como reducción significativa en sintetasa de ácidos grasos (figura 7A) y enzima málica (figura 7B).
- (8)
- 42% de reducción lipólisis basal a partir de adipocitos aislados (figura 11) o en ratones tratados in vivo sin cambio en el transporte de glucosa (figura 10A) o de oxidación (figura 10B) o expresión GLUT4 (no se muestran datos) y también reducción significativa en las dimensiones de los adipocitos (Comparar figuras 13B y 13A).
- (9)
- Reducción de 50% en actividad de lipoproteína lipasa (LPL) de tejidos adiposos y bloqueo de lipogénesis (figuras 12B y 12A respectivamente).
- (10)
- Los cambios metabólicos observados inducidos por BC + SKF están asociados a una reducción de 30% del nivel de NPY mRNA dentro de los núcleos arqueados, resultando en niveles que son todavía el doble que en oponentes delgadas (+/+) (figura 15). Un resultado similar puede ser observado cualitativamente en las figuras 14A-14C.
- (11)
- La reducción en glucosa en la sangre, triglicéridos y ácidos grasos libres es más pronunciada en 4 HALO (máximo de lipólisis en el ratón). Ver figura 6 y comparar figura 6A con figura 4A, figura 6B con figura 5A y figura 6C con figura 5B.
El tratamiento de ratones C57 BL/6J
genéticamente obesos con bromocriptina (agonista D_{2}) además de
SKF38393 (agonista D_{1}) indujo una reducción de peso corporal
asociada con una marcada reducción (42%) de hiperfagia. La pérdida
de peso corporal resultante fue atribuida casi exclusivamente a la
pérdida de grasas, permaneciendo la masa de proteínas restante sin
cambios o incluso con incremento. La pérdida de grasas puede ser
atribuida a absorción calórica disminuida y también a lipogénesis
disminuida dado que se redujeron ambas actividades de enzima
lipogénica de adiposa por el tratamiento. La reducción sustancial en
la absorción calórica inducida por tratamiento fue asociada a una
leve reducción en los ácidos grasos libres circulantes (FFA). Es
decir, las dimensiones de células de grasa (contenido de lípidos)
disminuyó notablemente mientras que disminuyeron simultáneamente la
lipogénesis y la movilización de lípidos. Aparentemente, la
movilización disminuida es asociada con una disminución todavía
mayor del incremento de lípidos. Esta conclusión se basa en los
descubrimientos de la disminución de LPL adiposa, y suero total en
VLDL-TG (lipoproteínas/triglicéridos de muy baja
densidad).
La marcada reducción en la glucosa en suero
inducida por tratamiento es asociada con una fuerte reducción en la
actividad de glucosa-6-fosfatasa en
el hígado y una disminución algo menos notable en la actividad de
fosfoenolpiruvato carboxiquinasa. De modo interesante, la reducción
en la actividad de G-6-fosfatasa en
el hígado y el incremento simultáneo de actividad
G-6-P dehidrogenasa sugiere
canalización metabólica específica hacia la utilización de glucosa
en el hígado, en vez de liberación de glucosa o producción de la
misma. Estas alteraciones en un metabolismo del hígado facilitan
el incremento de HADPH hepático, ácidos nucleicos y síntesis de
proteínas.
Los descubrimientos anteriores pueden ser
aplicados a tratamiento de humanos afectados de obesidad y otros
desórdenes de lípidos.
Se trataron diferentes grupos de ratones C57BL/6
ob/ob de 6 semanas de edad (a falta de proteína de leptina
funcional) con bromocriptina ("BC") (10 mg/kg BW), SKF38393
("SKF")(10 mg/kg BW), ambos medicamentos simultáneamente, o
vehículo durante dos semanas 1 hora después del inicio de
iluminación (HALO). Los animales fueron retenidos en fotoperiodos
de 12 horas diarias y se permitió su alimentación ad libitum.
El consumo de alimento fue controlado diariamente durante 3 días
antes del inicio del tratamiento a lo largo del periodo de
tratamiento de 14 días. Los animales fueron sacrificados entre 1 y
3 HALO en el día siguiente al tratamiento final (es decir,
24-26 horas después de la última inyección) y se
recogió plasma para análisis de insulina, glucosa y lípidos mientras
que los cuerpos fueron solubilizados en KOH etanólico y analizados
para averiguar el contenido de proteínas y de lípidos. La
bromocriptina y SKF38393, individualmente, fueron ineficaces en la
reducción de ganancia de peso corporal mientras que SKF, pero no
BC, redujeron el consumo de alimentos (19%, P<0,01). No obstante,
el tratamiento combinado de bromocriptina y SKF38393 (BC/SKF)
disminuyó el consumo de alimentos en 46% (de 4,8\pm0,2 a 2,6\pm
g/día; P<0,001) y el peso corporal en 15% (de un incremento de
3,2 g en los controles a una disminución de 4,3 g; P<0,005) en
14 días de tratamiento (figura 16). Con respecto a los controles, en
términos absolutos, el contenido de lípidos de los animales
tratados con BC/SKF disminuyó en 40% (de 4,2\pm0,2 a 2,5\pm0,3 g
glicerol/animal; P<0,0003) mientras que el contenido de
proteínas se incrementó en 8% (de 3,7 \pm 0,08 a 4,0 \pm 0,08
g/animal; P < 0,05). Por lo tanto, con respecto a los ratones de
control, los animales tratados con BC/SKF consumieron menos
alimentos pero realmente incrementaron la masa de proteínas mientras
que simultáneamente perdieron peso y grasas. Este efecto en la
composición corporal se observó por tratamientos de SKF (P <
0,003) ó BC (P < 0,04) solos, si bien en un menor grado que por
la combinación BC/SKF (P<0,05). Si bien BC solo y SKF solo
redujeron significativamente la concentración de glucosa en el
plasma (en 31 %; P<0,02 y 43%; P<0,004, respectivamente), la
combinación BC/SKF redujo la glucosa en plasma (en 60%; P<0,0004)
sustancialmente en mayor grado que cualquiera de los dos
medicamentos solos (P<0,03) a valores equivalentes a los valores
indicados para ratones delgados euglicémicos C57BL/6 (+/+) (1). El
nivel de insulina en plasma se redujo igualmente por tratamiento
por BC y BC/SKF (50%; P<0,04), pero no quedó afectado por SKF
solo. BC/SKF, pero ni BC ni SKF, redujeron los niveles de
triglicéridos en plasma y de ácidos grasos libres (en 36%;
P<0,05 y 44% P<0,007), (tabla 1, a continuación). Estos datos
indican que los efectos interactivos de BC y SKF reducen
efectivamente hiperfagia, obesidad, resistencia a la insulina,
hiperglicemia, hiperinsulinemia, e hiperlipidemia en ratones
ob/ob.
Se examinaron los efectos de tratamiento de
BC/SKF sobre los ritmos circadianos de actividades enzimáticas
metabólicas clave, metabolitos en suero y hormonas reguladoras del
metabolismo. Se trataron ratones obesos C57BL/6J durante 2 semanas
1 hora después del inicio de iluminación con BC (10 mg/kg BW) y SKF
(20 mg/kg BW) o portador. Los ratones fueron sacrificados a
continuación cada 4 horas durante un periodo de 24 horas para
análisis de hormonas en suero y metabolitos, así como actividad
enzimática hepática. La glucosa en suero, ácidos grasos libres
(FFA) y actividad de
glucosa-6-fosfatasa hepática
(G6Pase) fueron mayores durante el periodo de luz del día,
mostrando que este periodo de tiempo es el máximo diario para
lipólisis y producción de glucosa hepática en ratones. El
tratamiento con BC/SKF redujo significativamente la glucosa en
sangre (51%), FFA (56%) y la actividad de G6Pase (38%) durante este
periodo de luz. Además, los niveles de suero de la tiroxina de las
hormonas lipolíticas y gluconeogénicas y de corticosterona fueron
también las máximas durante el periodo de luz y sus niveles se
redujeron significativamente en 51% y 53%, respectivamente, por
tratamiento con BC/SKF. El tratamiento con BC/SKF disminuyó también
el máximo diario de actividad de carboxiquinasa piruvato fosfoenol
en el hígado en 27% e incrementó el máximo diario de glucosa 6
fosfato dehidrogenasa en hígado (en 32%) (potenciando la glicólisis
con intermedio de producción de
xilosa-5-fosfato). Los niveles de
insulina en suero y de enzima málica en hígado fueron los máximos
durante el periodo de oscuridad (tiempo de alimentación) del día,
mostrando lipogénesis incrementada durante este tiempo en los
ratones. Durante este periodo de oscuridad, el tratamiento con
BC/SKF redujo la insulina en suero significativamente, es decir, en
42%, y la enzima málica en hígado en 26%. El tratamiento con BC/SKF
disminuyó también la actividad de sintasa de ácidos grasos en el
hígado en 30-50%, normalizando su ritmo circadiano.
Estos efectos demostraron la involucración tanto de los sistemas
circadianos como de la influencia de BC/SKF sobre estos sistemas en
la regulación del metabolismo.
Se estudió in vitro el efecto de
tratamiento in vivo de BC/SKF sobre la liberación de
insulina inducida por glucosa. Se trataron ratones obesos (ob/ob) y
delgados (+/+) C57BL/6J diariamente durante 2 semanas con BC (10
mg/kg) más SKF (20 mg/kg) o solamente vehículo portador. Se
sacrificaron los ratones 25 horas después del final del tratamiento
y se aislaron isletas para incubación estática con glucosa. El
tratamiento con BC/SKF de ratones obesos redujo la glucosa en
sangre (173\pm 14 mg/dl, P < 0,01), glicerol total en plasma
162\pm9 con respecto a 386\pm33 mg/dl, P<0,01), y el
colesterol total en plasma (143\pm5 con respecto a 184\pm5
mg/dl, P<0,01) con respecto a los controles obesos. Los ácidos
grasos libres en plasma y los niveles de insulina de ratones
tratados fueron reducidos también en 20-30% en
comparación con los de los controles obesos. En ratones de control
ob/ob, la liberación de insulina de isletas aisladas, estimulada por
glucosa 10 mM, fue igual que la de glucosa 8 mM (1,6\pm0,2 con
respecto a 1,9\pm0,5 ng/isleta/h), mientras que en los ratones
ob/ob tratados con BC/SKF, glucosa 15 mM indujo un incremento
significativo de liberación de insulina en comparación con glucosa
8 mM (4,1\pm0,8 con respecto a 1,8\pm0,4 ng/isleta/h,
P<0,05). Este incremento es comparable al observado en ratones
delgados que mostraron un incremento del doble de liberación de
insulina en respuesta a glucosa 15 mM contra 8 mM. Un tratamiento
similar con BC/SKF de ratones delgados no mostró efecto alguno en
la liberación de insulina estimulada por glucosa de isletas aisladas
en comparación con controles delgados. El tratamiento con BC/SKF
invirtió la detección de empeoramiento de glucosa en las isletas en
ratones ob/ob, posiblemente debido, en parte, a la mejora de la
hiperglicemia y la hiperlipidemia por este tratamiento.
Dado que la hiperglicemia y la hiperlipidemia
pueden inducir la desensibilización de las isletas a la glucosa, lo
cual es un síndrome común en NIDDM asociada a obesidad en humanos,
el descubrimiento anterior puede ser aplicado a terapia de NIDDM en
humanos.
Se evaluaron los cambios metabólicos resultantes
del tratamiento con agonista D_{1}/D_{2} en ratones para
determinar si se veían acompañados de disminución en la densidad de
la inmunoreactividad NPY en núcleos hipotalámicos discretos. Se
trataron ratones hembra ob/ob (30-35 g) diariamente
1 hora después del inicio de la luz con SKF38393 (20 mg/kg) y
bromocriptina (15 mg/kg) o con vehículo portador. Sirvieron también
como controles ratones delgados (C57BL/6J; 18-21 g)
tratados con vehículo portador. Después de tratamiento durante 12
días, los ratones fueron sacrificados y sus cerebros procesados
para inmunorreactividad NPY. El tratamiento (resumido en la
siguiente Tabla 2) produjo una disminución significativa de niveles
NPY en el SCN (38,5% P<0,01), núcleo arqueado (41 %; P<0,005)
y PVN (31,4% P<0,05) en comparación con controles obesos. Además,
durante el estudio los pesos corporales aumentaron en los controles
obesos (8,3+/-0,9 g) mientras que disminuyeron en animales tratados
(-1,1 +/-2 g) (P<0,0001). Estos resultados indican que la
coactivación D_{1}/D_{2} dopaminérgica dependiente de la hora
del día mejora la hiperfagia, hiperglicemia y la obesidad en ratones
ob/ob, en parte, al reducir los niveles elevados de NPY
hipotalámico al de animales delgados.
| Tipo | Alimentos consumidos (g/día) | Glucosa en sangre (mg/dl) | Densidad NPY (unidades arbitrarias) | ||
| SCN | Arqueados | PVN | |||
| Delgado | 3,1+/-0,1 | 133+/-5 | 39,8+/-3 | 54+/-4 | 49+/-5 |
| Obesos | 6,1+/-0,1 | 216+/-16 | 55,2+/-4 | 95+/-10 | 52+/-6 |
| Tratados | 4,3+/-0,1^{c} | 136+/-9^{c} | 34+/-4^{b} | 56+/-8^{b} | 36+/-3^{a} |
Se examinó la influencia del tratamiento con
BC/SKF sobre el metabolismo hepático de la glucosa. Se trataron
ratones obesos (ob/ob) C57BL/6J (peso corporal = 46 \pm 1 g)
diariamente durante 2 semanas con BC (12,5 mg/kg) y SKF (20 mg/kg)
o vehículo portador ( n=8-12/grupo) una hora después
del inicio de la luz y a continuación se sacrificaron a las
24-26 horas después del día final del tratamiento y
se retiraron tejidos del hígado y se analizaron en cuanto a glucosa
6-fosfatasa (G6Pasa) y glucosa 6 fosfato
dehidrogenasa (G6PDasa) y concentración de
xilosa-5-fosfato (X5P) hepática. Se
determinaron también los niveles de glucosa en suero y de insulina.
El tratamiento con BC/SKF redujo sensiblemente (P<0,01) la
glucosa en suero en 57% (de 435 \pm 21 a 185 \pm 8 mg/dl), la
insulina en suero en 44% (de 25 \pm 2 a 14 \pm 3 ng/ml), la
actividad de G6Pasa hepática en 67% (de 1,5 \pm 0,3 a 0,5 \pm
0,07 \mumoles/min/mg) e incrementó la actividad de G6PDasa
hepática en 73% (de 11 \pm 1 a 19 \pm 3 nmoles/min/mg), y la
concentración de X5P en 73% (de 166 \pm 10 a 287 \pm 30
nmoles/g) con respecto al control. El tratamiento con BC/SKF tuvo
como resultado que el substrato gluconeogénico fue trasladado de la
ruta de glucosa a la de pentosa fosfato por la inhibición
simultánea de glucosa 6-fosfatasa (G6Pasa) y la
estimulación de glucosa-6-fosfato
dehidrogenasa (G6PDasa) bloqueando respectivamente la producción de
glucosa hepática y desplazando la
glucosa-6-fosfato a la producción de
xilosa-5-fosfato (X5P), un potente
activador de glicólisis. Este es el primer estudio que identificó
la existencia de dicho cambio bioquímico en el metabolismo hepático
de la glucosa y su regulación por activación dopaminérgica. Además,
este cambio regulado dopaminérgico de gluconeogénesis hepática
hacia la potenciación de la glicólisis podría contribuir a la
normalización de hiperglicemia severa en estos animales y puede
tener significación en el desarrollo y tratamiento de NIDDM en
humanos. Las pruebas de que se dispone sugieren que el BC/SKF actúa
en parte en el hipotálamo ventromedial produciendo estos
efectos.
La combinación de hiperglicemia e
hipertrigliceridemia ha sido implicada como factor de riesgo para
enfermedad cardiovascular en NIDDM. La coactivación del receptor
D_{1}/D_{2} dopaminérgico con SKF38393(SKF), un agonista
receptor D_{1}, además de bromocriptina (BC), un agonista receptor
D_{2} se ha demostrado que actúa sinérgicamente reduciendo la
obesidad. Sus efectos sobre la hiperglicemia, dislipidemia y
dinámica de la lipoproteína en plasma fueron comprobados en ratones
ob/ob. Se trataron ratones obesos C57BL/6J (ob/ob) (peso corporal
44,5 \pm 0,5 g) diariamente al inicio de la luz con portador
vehículo (control) o SKF (20 mg/kg BW) más BC (16 mg/kg BW) durante
14 días. De 25 a 28 horas después del tratamiento final los animales
fueron sacrificados y se recogió sangre para fraccionamiento de
lipoproteínas y análisis. Se midieron lipoproteínas y triglicéridos
en suero (TG), colesterol (CH), fosfolípidos (PL), y glucosa en
suero, insulina y ácidos grasos libres (FFA). Se recogieron
adiposa blanca, músculos del esqueleto y tejidos cardíacos para
análisis de actividades de lipoproteína lipasa (LPL). Un segundo
grupo de animales con tratamiento similar fue utilizado para
determinación de síntesis de triacilglicerol hepático siguiendo la
incorporación de ^{3}H-glicerol en los
triglicéridos del hígado 30 minutos después de su administración
in vivo. El tratamiento durante 14 días de SKF/BC redujo
significativamente la glucosa en sangre (390 \pm 17 a 168 \pm 6
mg/dl) y TG en suero (397 \pm 22 a 153 \pm 7 mg/dl), CH (178
\pm 4 a 139 \pm 4 mg/dl), PL (380 \pm 7 a 263 \pm 11 mg/dl),
y FFA (1,1 \pm 0,1 a 0,7 \pm 0,1 mmol/1) (P<0,01). La
insulina se redujo también de 40 \pm 5 a 28 \pm 4 ng/ml
(P=0,058). Se redujeron quilomicron-TG y
VLDG-TG de 228 \pm 2 a 45 \pm 6 mg/dl y 169
\pm 7 a 110 \pm 4 mg/dl, respectivamente (P<0,01). Se redujo
la síntesis de triacilglicerol hepático en 47% (P<0,01). La
actividad LPL no cambió en los tejidos de esqueleto y de músculos
cardíacos pero se redujo fuertemente (67%) en tejidos adiposos
(P<0,01). El nivel de colesterol LDL se redujo en 31%
(P<0,01). Estos datos indican que SKF/BC normalizó la
hipertrigliceridemia por medio de 1)disminución del nivel
quilomicron-TG y 2)disminuyendo la síntesis y
secreción de VLDL-TG. La notable disminución en
actividad de LPL adiposa soporta la conclusión de que el
VLDL-TG en suero se reduce por síntesis hepática
reducida en vez de eliminación incrementada de la circulación y
puede contribuir también al nivel disminuido de FFA en suero.
Además, el nivel de FFA en suero más reducido puede contribuir a la
hiperglicemia más
reducida.
reducida.
Un tratamiento de 2 semanas con SKF38393 (SKF),
un agonista receptor D_{1} de dopamina, y bromocriptina (BC), un
agonista receptor D_{2} de dopamina actúa sinérgicamente
reduciendo las grasas corporales y la hiperglicemia en ratones
ob/ob en una forma independiente al consumo de alimentos. Los
mecanismos bioquímicos responsables de este efecto fueron evaluados
por medición del consumo de energía y de la utilización del
substrato metabólico determinado a partir del cociente respiratorio
(RQ) de ratones tratados con respecto a ratones de control. Los
niveles de ácidos grasos libres circulantes (FFA) representan el
factor limitador más importante de la oxidación de grasas y el
incremento de FFA potencia también la hiperglicemia en estados de
resistencia a la insulina. La influencia de tratamiento in
vivo con SKF38393 (SKF), un agonista receptor D_{1} dopamina,
y bromocriptina (BC), un agonista receptor D_{2} dopamina, sobre
el nivel de FFA en suero y lipólisis in vitro en adipocitos
aislados fue objeto de comprobación. Se trataron ratones hembra
obesos (ob/ob) C57BL/6J con portador vehículo (control) o SKF k (20
mg/kg BW) más BC (10 mg/kg BW) durante 14 días. El tratamiento con
BC/SKF incrementó el consumo de O_{2} y la producción de CO_{2}
en 143% y 90% respectivamente (P<0,0001). Además, los valores de
RQ fueron desplazados por tratamiento de 1,55 \pm 0,35 a 1,03
\pm
0,11 indicando una disminución en la conversión de glucosa de novo en lípidos (lipogénesis) y la utilización casi exclusiva de glucosa como fuente de energía (es decir, poca oxidación de grasas). Estos descubrimientos están de acuerdo con la sustancial disminución inducida por medicamentos en el nivel de glucosa en suero (489 \pm 25 a 135 \pm 10
mg/dl, P<0,0001). Estas conclusiones de los datos RQ quedan soportadas además por una notable disminución en el tamaño de las células de grasa (de 0,722 \pm 0,095 a 0,352 \pm 0,03 \mug de lípido/célula, P<0,02) y una notable reducción en los niveles de FFA en el suero (de 1,06 \pm 0,1 a 0,32 \pm 0,02 mM, P<0,001) y lipólisis de isoproterenol estimulada in vitro (de 16,4 \pm 2,4 a 5 \pm 0,6 pmoles de glicerol liberado/célula/20 minutos, P<0,005). Por lo tanto, el notable incremento en la producción de O_{2} y CO_{2} (y la reducida dimensión de células de grasa) no pueden ser explicados por la mayor movilización de grasas y su oxidación. Estos datos indican que la coactivación del receptor dopaminérgico D_{1}.D_{2} desplaza el metabolismo de la glucosa de la lipogénesis a la oxidación con una disminución simultánea de la movilización y oxidación de grasas (mejorando de esta manera posiblemente la sensibilidad a la insulina). Estos descubrimientos tienen significación para el tratamiento de la obesidad y de la hipertrigliceridemia asociada con NIDDM.
0,11 indicando una disminución en la conversión de glucosa de novo en lípidos (lipogénesis) y la utilización casi exclusiva de glucosa como fuente de energía (es decir, poca oxidación de grasas). Estos descubrimientos están de acuerdo con la sustancial disminución inducida por medicamentos en el nivel de glucosa en suero (489 \pm 25 a 135 \pm 10
mg/dl, P<0,0001). Estas conclusiones de los datos RQ quedan soportadas además por una notable disminución en el tamaño de las células de grasa (de 0,722 \pm 0,095 a 0,352 \pm 0,03 \mug de lípido/célula, P<0,02) y una notable reducción en los niveles de FFA en el suero (de 1,06 \pm 0,1 a 0,32 \pm 0,02 mM, P<0,001) y lipólisis de isoproterenol estimulada in vitro (de 16,4 \pm 2,4 a 5 \pm 0,6 pmoles de glicerol liberado/célula/20 minutos, P<0,005). Por lo tanto, el notable incremento en la producción de O_{2} y CO_{2} (y la reducida dimensión de células de grasa) no pueden ser explicados por la mayor movilización de grasas y su oxidación. Estos datos indican que la coactivación del receptor dopaminérgico D_{1}.D_{2} desplaza el metabolismo de la glucosa de la lipogénesis a la oxidación con una disminución simultánea de la movilización y oxidación de grasas (mejorando de esta manera posiblemente la sensibilidad a la insulina). Estos descubrimientos tienen significación para el tratamiento de la obesidad y de la hipertrigliceridemia asociada con NIDDM.
Se examinó la efectividad combinada de SKF38393
(SKF), un agonista receptor D_{1}, y bromocriptina (BC), agonista
receptor D_{2}, en el tratamiento de obesidad y diabetes en
ratones ob/ob (ratones sin el gen para la proteína leptina) y
ratones db/db (ratones sin el gen para el receptor de leptina). Se
administraron inyecciones diarias a ratones hembra C57BL/6J ob/ob y
C57BL/KJ db/db 1 hora después del inicio de la luz durante 14 días.
Los grupos tratados con medicamentos recibieron BC (16 mg/kg) más
SKF (20 mg/kg), mientras que los grupos alimentados de forma
pareada (alimento ajustado a la absorción de grupos tratados con
medicamentos) y grupos de control recibieron el portador de
vehículo. El consumo de oxígeno fue medido en jaulas metabólicas en
los días 11 ó 12 de tratamiento. Se midieron la glucosa en plasma,
FFA, y niveles de insulina en el día 14. En los ratones ob/ob los
resultados estadísticamente significativos incluyeron: los controles
ganaron 6,9 \pm 1,3 g de peso corporal, mientras que los
ratones tratados perdieron 7,4 \pm 0,4 g. El consumo diario
promedio de alimentos de los controles fue de 6 \pm 0,2 g
contra 2,8 \pm 0,1 g de animales tratados. El consumo de oxígeno
para los controles y animales tratados fue de 1277 \pm 240
ml/kg/hr y 1623 \pm 230, respectivamente. Los niveles de
glucosa en plasma fueron de 471 \pm 42 mg/dl en los controles y
164 \pm 13 en animales tratados. Los niveles de k FFa fueron de
1,27 \pm 0,1 mM en controles y 0,37 \pm 0,05 en animales
tratados. La insulina en plasma tuvo valores de 63,5 \pm 17
ng/ml en los controles y de 37,3 \pm 6,6 en animales tratados.
Se observaron resultados estadísticamente significativos similares
en ratones db/db: los controles ganaron 6,6 \pm 0,4 g de peso
corporal contra 3,4 \pm 1,3 g en los animales tratados. El
consumo diario promedio de alimentos de los controles fue de 10,7
\pm 2,8 g contra 5,9 \pm 0,5 g de los animales tratados. El
consumo de oxígeno para animales de control y tratados fue de 898
\pm
2150 ml/kg/hr y 2322 \pm 283, respectivamente. Los niveles de glucosa en plasma fueron de 485 \pm 29 mg/dl en los controles y de 390 \pm 55 en animales tratados. Los niveles de FFA fueron de 1,49 \pm 0,2 mM en los controles, y de 0,45 \pm
0,04 en animales tratados. El plasma en animales alimentados de forma pareada (tanto en ratones ob/ob como en ratones db/db) indicó que los cambios metabólicos anteriores inducidos por medicamentos no son básicamente la consecuencia de un consumo reducido de alimentos. Este resultado sugiere fuertemente que la hiperfagia, hiperglicemia y la hiperlipidemia en animales a los que falta leptina (ob/ob) o un receptor funcional de leptina (db/db) pueden ser tratados con la administración combinada de agonistas receptores D_{1} y D_{2}.
2150 ml/kg/hr y 2322 \pm 283, respectivamente. Los niveles de glucosa en plasma fueron de 485 \pm 29 mg/dl en los controles y de 390 \pm 55 en animales tratados. Los niveles de FFA fueron de 1,49 \pm 0,2 mM en los controles, y de 0,45 \pm
0,04 en animales tratados. El plasma en animales alimentados de forma pareada (tanto en ratones ob/ob como en ratones db/db) indicó que los cambios metabólicos anteriores inducidos por medicamentos no son básicamente la consecuencia de un consumo reducido de alimentos. Este resultado sugiere fuertemente que la hiperfagia, hiperglicemia y la hiperlipidemia en animales a los que falta leptina (ob/ob) o un receptor funcional de leptina (db/db) pueden ser tratados con la administración combinada de agonistas receptores D_{1} y D_{2}.
La intervención farmacológica con bromocriptina
mejora el metabolismo de glucosa y lípidos en animales y pacientes
NIDDM. La influencia de este tratamiento en la función de las
isletas pancreáticas fue investigada. El efecto de agonistas
receptores D_{1}/D_{2}: bromocriptina/SKSF38393 (BC/SKF) sobre
la función de las isletas en un modelo diabético de ratón fue
evaluado. Se trataron ratones hembra db/db (30 \pm 1g)
diariamente durante 2 semanas 1 hora después del inicio del período
de luz con 1) BC (16 mg/kg) más SKF (20 mg/kg), 2) solamente
vehículo portador (controles), o bien 3) vehículo portador más
restricción alimenticia para equilibrar el consumo de alimentos
reducido de ratones tratados (alimentación apareada). El tratamiento
BC/SKF redujo la glucosa en sangre (347 \pm 28 contra 606
\pm
31 mg/dl en controles, P<0,01) y niveles de ácidos grasos libres en plasma (0,6 \pm 0,1 contra 1,1k \pm 0,1 mM en controles, P<0,01), y un nivel de insulina en plasma aumentando 3 veces en comparación con el de los controles (49 \pm 5 contra 16 \pm 2 ng/ml, P<0,01). En ratones alimentados de forma apareada se experimentó una reducción más moderada (30%) (P<0,01) de glucosa en sangre pero sin cambios en insulina en plasma y un incremento de 20% en ácidos libres en plasma en comparación con los niveles de control. La respuesta de liberación de insulina de las isletas pancreáticas al secretagogo fue comprobada in vitro. La liberación de insulina de isletas incubadas estimulada por glucosa (8 y 15 mM), arginina (10 mM) y acetilcolina (10 \muM) fue en cada caso de 3-4 veces superior en los grupos tratados en comparación con los controles (P<0,05). Contrariamente, la liberación de insulina inducida por secretagogo de isletas incubadas de ratones alimentados de forma apareada fue similar a la de los controles. Además, un tratamiento similar BC/SKF no tuvo efectos en ratones normales. La adición de BC/SKF directamente al tampón de incubación de isletas no incrementó la liberación de insulina de las isletas de ratones db/db. Estos resultados demuestran que el BC/SKF facilitado in vivo aumenta notablemente la función de las isletas en los ratones db/db pero no en los ratones normales. Este efecto no es atribuible a la acción directa sobre la función de las isletas o a la inhibición de alimentación.
31 mg/dl en controles, P<0,01) y niveles de ácidos grasos libres en plasma (0,6 \pm 0,1 contra 1,1k \pm 0,1 mM en controles, P<0,01), y un nivel de insulina en plasma aumentando 3 veces en comparación con el de los controles (49 \pm 5 contra 16 \pm 2 ng/ml, P<0,01). En ratones alimentados de forma apareada se experimentó una reducción más moderada (30%) (P<0,01) de glucosa en sangre pero sin cambios en insulina en plasma y un incremento de 20% en ácidos libres en plasma en comparación con los niveles de control. La respuesta de liberación de insulina de las isletas pancreáticas al secretagogo fue comprobada in vitro. La liberación de insulina de isletas incubadas estimulada por glucosa (8 y 15 mM), arginina (10 mM) y acetilcolina (10 \muM) fue en cada caso de 3-4 veces superior en los grupos tratados en comparación con los controles (P<0,05). Contrariamente, la liberación de insulina inducida por secretagogo de isletas incubadas de ratones alimentados de forma apareada fue similar a la de los controles. Además, un tratamiento similar BC/SKF no tuvo efectos en ratones normales. La adición de BC/SKF directamente al tampón de incubación de isletas no incrementó la liberación de insulina de las isletas de ratones db/db. Estos resultados demuestran que el BC/SKF facilitado in vivo aumenta notablemente la función de las isletas en los ratones db/db pero no en los ratones normales. Este efecto no es atribuible a la acción directa sobre la función de las isletas o a la inhibición de alimentación.
Claims (9)
1. Utilización de agonista de dopamina D_{1}
SKF38393 y un agonista de dopamina D_{2} de alcaloide de
cornezuelo de centeno para la preparación de un combinado para
utilización simultánea, separada o secuencial para modificar o
regular como mínimo un desorden de glucosa o de metabolismo de
lípidos.
2. Utilización, según la reivindicación 1, en la
que dicho preparado es eficaz para mejorar, como mínimo, uno de los
siguientes índices de metabolismo de lípidos y glucosa: peso
corporal, grasas corporales, insulina en plasma, glucosa en plasma,
lípidos en plasma, y proteína de lípidos en plasma.
3. Utilización, según las reivindicaciones 1 ó
2, en la que dicho preparado está destinado al tratamiento de
hiperglicemia asociado con diabetes tipo 2.
4. Utilización, según las reivindicaciones 1 ó
2, en la que dicho preparado está destinado al tratamiento de la
obesidad.
5. Utilización, según las reivindicaciones 1 ó
2, en la que dicho preparado está destinado al tratamiento de
hiperlipidemia.
6. Utilización, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en la que dicho agonista de dopamina D_{2}
de alcaloide de cornezuelo de centeno está destinado a
administración diaria a una hora comprendida entre 5 de la mañana y
las 13 horas.
7. Utilización, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en la que el agonista D_{1} SKF38393 está
destinado a la administración aproximadamente a la misma hora que el
agonista D_{2}.
8. Utilización, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en la que el agonista de dopamina D_{2} de
alcaloide de cornezuelo de centeno es seleccionado del grupo que
consiste en
2-bromo-alfa-ergocriptina,
6-metil-8-beta-carbobenziloxiaminoetil-10-alfa-ergolina,
8-acilaminoergolina, pergolida, lisurida,
6-metil-8-alfa-(N-acil)amino-9-ergolina,
6-metil-8-alfa-(N-fenil-acetil)amino-9-ergolina,
ergocomina, 9,10-dihidroergocornina, y ergolinas
D-2-halo-6-alquil-8-sustituidas,
D-2-bromo-6-metil-8-cianometilergolina.
9. Utilización, según la reivindicación 8, en la
que el alcaloide de cornezuelo de centeno comprende
bromocriptina.
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