ES2298582T3 - Agente analgesico para recien nacidos o fetos. - Google Patents

Abstract

Una plancha de impresión en huecograbado que tiene una serie de rebajes de tinta de formación de imagen; y, en cada rebaje, una estructura de retención de tinta incluyendo una o varias series regulares de bloques elevados discontinuos que se extienden desde la base del rebaje a no más de 60% de la altura del rebaje, zanjas de retención de tinta que se extienden entre los bloques elevados, y donde no más de 30% de la zona de la base de rebaje está provisto de bloques elevados.

Description

Agente analgésico para recién nacidos o fetos.

La presente invención se refiere al campo de la analgesia. Más particularmente, la invención se refiere a un agente analgésico adecuado para su utilización en recién nacidos y/o fetos.

Antecedentes

El feto y el recién nacido humanos son conocidos porque experimentan sensación de dolor [Anand KJS et al., New Engl. J. Med. 1987; 317:1321-1329; Fitzgerald M., Br. Med. Bull 1991; 47:667-75]. Sin embargo, es de mayor interés que el dolor no tratado en el recién nacido puede afectar desfavorablemente al desarrollo del sistema nervioso central dando como resultado consecuencias fisiológicas y psicológicas a largo plazo [Taddio A., et al., Lancet 1997; 329:599-603; Graham Y.P. et al., Dev. Psychopath 1999; 11:545-565; Anand KJS et al., Biol. Neonate 2000; 77:69-82; Ruda MA. et al., Science 2000; 289:628-630]. Como consecuencia, la terapia analgésica apropiada es aún más importante en el tratamiento anestésico de los muy jóvenes que en los adultos.

Se ha utilizado óxido nitroso (N_{2}O) para anestesia clínica en jóvenes y viejos durante más de 150 años y continúa siendo el gas anestésico más frecuentemente utilizado. La utilización de N_{2}O en el paciente quirúrgico pediátrico se basa en la suposición de que su eficacia anestésica y analgésica iguala la apreciada en adultos [Eger EI., Nitrons Oxide/N_{2}O; Elsevier, Nueva York, 1985]. Sin embargo, las expectativas de que los fármacos analgésicos eficaces en adultos ejerzan los mismos efectos beneficiosos en los recién nacidos han sido refutadas por el reciente informe de los autores en el que el óxido nitroso (N_{2}O) es eficaz en ratas neonatales debido a que las vías de dolor inmaduro no pueden activar la vía inhibidora descendente en respuesta a los estímulos nociceptivos [Fitzgerald M. et al., Brain Res. 1986; 389:261-70; van Praag H., Frenk H., Dev. Brain Res. 1991; 64:71-76]. Los experimentos han demostrado que N_{2}O carece de efectos antinociceptivos contra la estimulación térmica [Fujinaga M. et al., Anesth. Analg. 2000; 91:6-10] e inflamatoria [Ohashi Y. et al., Pain 2002; 100:7-18] en ratas de 3 semanas de vida. Si fuera extrapolable a seres humanos, esto significaría que el N_{2}O es eficaz como agente analgésico en pacientes hasta la etapa en que el niño que empieza a andar e incluyendo ésta. Un razonamiento similar se pensó aplicar a la utilización del xenón como agente analgésico.

La presente invención pretende proporcionar un agente analgésico capaz de proporcionar alivio eficaz al dolor en recién nacidos y/o fetos que alivie uno o más de los problemas mencionados anteriormente.

Exposición de la invención

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a la utilización de xenón en la preparación de un medicamento destinado a proporcionar analgesia en un recién nacido y/o a un feto.

En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a la utilización de xenón para la preparación de un medicamento que debe administrarse a la madre de un feto para proporcionar analgesia al feto, en la que el xenón está en una cantidad terapéuticamente eficaz tanto para la madre como para el feto.

Descripción detallada

Como se mencionó anteriormente, en un amplio aspecto, la presente invención se refiere a la utilización de xenón como agente analgésico en recién nacidos y/o fetos.

Más específicamente, la invención se refiere a la utilización de xenón en la preparación de un medicamento destinado a proporcionar analgesia en un recién nacido.

Sorprendentemente, se ha descubierto que el xenón es capaz de proporcionar analgesia eficaz en el recién nacido, a pesar de las indicaciones de la técnica anterior en sentido contrario. De hecho, debe observarse que la técnica anterior ni ha descubierto ni sugerido la utilización de xenón como agente analgésico en neonatos.

En una forma de realización preferida, el neonato es un mamífero en las cuatro primeras semanas tras el nacimiento. Más preferentemente, el recién nacido es un mamífero en las dos primeras semanas, incluso más preferentemente, la primera semana tras el nacimiento.

Aún más preferentemente, el recién nacido es un ser humano.

El xenón es un gas químicamente inerte cuyas propiedades anestésicas se conocen desde hace más de 50 años
[Lawrence J.H. et al., J. Physiol. 1946; 105:197-204]. Desde su primera utilización en cirugía [Cullen S.C. et al., Science 1951; 113:580-582], numerosos grupos de investigación han demostrado que presenta unas propiedades farmacológicas excelentes, incluyendo la ausencia de subproductos metabólicos, analgesia profunda, comienzo y recuperación rápidos y efectos mínimos sobre el sistema cardiovascular [Lachmann B. et al., Lancet 1990; 335:1413-1415; Kennedy R.R. et al., Anaesth. Intens. Care 1992; 20:66-70; Luttropp H.H. et al., Acta Anaesthesiol. Scand. 1994; 38:121-125; Goto T. et al., Anesthesiology 1997; 86:1273-1278; Marx T. et al., Br. J. Anaesth. 1997; 78:326-327].

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Se ha descubierto recientemente que el xenón (que se equilibra rápidamente en el cerebro) es un antagonista de NMDA [Franks N.P. et al., Nature 1998; 396:324]. Los estudios mecanísticos en neuronas del hipocampo cultivadas han demostrado que el xenón al 80%, que conservará anestesia quirúrgica, reduce las corrientes activadas por NMDA hasta en un 60%. Esta potente inhibición del receptor de NMDA explica algunas de las características importantes de las propiedades farmacológicas y es probable que sea instrumental en los efectos anestésicos y analgésicos de este gas inerte.

La utilización de xenón en una aplicación farmacéutica se describe en el documento WO 00/76545, en tanto que la utilización de xenón como neuroprotector se describe en el documento WO 01/08692. Ninguna solicitud de patente describe la posibilidad de que el xenón sea un analgésico eficaz para recién nacidos o fetos.

La ventaja de utilizar un gas inerte y volátil tal como el xenón como agente analgésico es que la molécula puede eliminarse rápidamente por la respiración. Se cree actualmente que el xenón es una sustitución potencial del N_{2}O [Rossaint R. et al., Anesthesiology 2003; 98:6-13]. En seres humanos, el xenón tiene una concentración alveolar mínima (MAC) del 71% atm [Lynch C. et al., Anesthesiology 2000; 92:865-70] que es aún inferior en las pacientes femeninas mayores (51% atm) [Goto T. et al., Anesthesiology 2002; 97:1129-32] y por lo tanto es más potente que el N_{2}O (MAC = 104%) [Hornbein T.F. et al., Anesth. Analg. 1982; 61:553-6]. El xenón presenta una inducción y emergencia más rápidas [Goto T. et al., Anesthesiology 1997; 86:1273-8; Rossaint R. et al., Anesthesiology 2003; 98:6-13] debido a su coeficiente de partición bajo del gas en la sangre (0,115) [Goto T. et al., Br. J. Anaesth. 1998; 80:255-6], carece de efectos teratógenos [Lane G.A. et al., Science 1980; 210:899-901; Burov N.E. et al., Anesteziol Reanimatol 1999; 6:56-60], es menos perjudicial para el medio ambiente [Goto T., Can. J. Anaesth. 2002; 49:335-8] y presenta un riesgo menor de hipoxia de difusión [Calzia E. et al., Anesthesiology 1999; 90:829-3].

Los estudios realizados por el solicitante investigaron la eficacia del xenón contra la nocirrecepción provocada por formalina reflejada por el comportamiento y la expresión de c-Fos (marcador de activación neuronal) en las cohortes de ratas de varias edades. Mayores detalles de estos experimentos se esbozan en los ejemplos adjuntos.

En resumen, se expusieron cuatro cohortes de ratas Fisher de 7, 19, 28 días de vida y más de 77 días (adultas) tanto a aire o a xenón al 70%. Se utilizó experimentación plantar en formalina para simular la estimulación quirúrgica, y ésta se evaluó utilizando procedimientos inmunohistoquímicos (tinción con c-Fos) y de comportamiento. La administración de formalina produjo una respuesta nociceptiva típica observada tanto en el comportamiento como inmunohistoquímicamente en cada grupo de edad durante la exposición al aire. Sin embargo, estas respuestas fueron atenuadas de manera significativa por el xenón; en otras palabras, se demostró que el xenón ejerce una respuesta antinociceptiva frente a la inyección de formalina en ratas Fischer en cada una de las cuatro etapas del desarrollo, es decir, de 7, 19 y 28 días así como en adultos. Estos datos son cualitativamente diferentes de los descritos recientemente con N_{2}O [Ohashi Y. et al., Pain 2002; 100:7-18] en el que no se observó ningún efecto antinociceptiva (ni en el comportamiento ni por inmunohistoquímica) en animales más jóvenes de 23 días de edad.

La presente invención se refiere además a la utilización de xenón en la preparación de un medicamento destinado a proporcionar analgesia en un feto. En esta forma de realización de la invención, el xenón se administra preferentemente a la madre antes o durante el parto.

Durante el nacimiento, el feto se somete a estrés mecánico que produce la activación de series de reacciones de dolor. La presente invención demuestra que el impacto de la activación de la vía del tratamiento del dolor en seres fetales puede mitigarse mediante la administración de xenón.

Es destacable que hasta el momento, no existe ninguna enseñanza o sugerencia en la técnica anterior que indique que pueda utilizarse xenón para proporcionar analgesia en fetos.

En una forma de realización preferida, se utiliza xenón en combinación con uno u otros agentes farmacéuticamente activos más. El agente puede ser cualquier agente farmacéuticamente activo adecuado incluyendo agentes anestésicos o sedantes que favorezcan la actividad GABAérgica. Ejemplos de dichos agentes GABAérgicos incluyen isoflurano, propofol y benzodiazapinas.

El xenón puede utilizarse también en combinación con uno u otros agentes analgésicos más. Los agentes analgésicos adecuados pueden incluir agonistas alfa-2 adrenérgicos, opioides o fármacos antiinflamatorios no estereoideos. Ejemplos de agonistas alfa-2 adrenérgicos adecuados incluyen clonidina, detomidina, medetomidina, brimonidina, tizanidina, mivazerol, guanabenz, guanfacina o dexmedetomidina.

El medicamento de la presente invención puede incluir también otros ingredientes activos tales como los bloqueadores del canal de calcio de tipo L, bloqueadores del canal de calcio de tipo N, antagonistas de la sustancia P, bloqueadores del canal del sodio, bloqueadores del receptor purinérgico o combinaciones de los mismos.

En una forma de realización muy preferida de la invención, el xenón se administra por inhalación. Más preferentemente, el xenón se administra por inhalación de una mezcla de xenón/aire del 20 al 70% v/v.

En otra forma de realización preferida, el medicamento está en forma líquida. Para la administración parenteral, puede utilizarse el medicamento en forma de una solución acuosa esterilizada que puede contener otras sustancias, por ejemplo suficientes sales o monosacáridos para hacer la solución isotónica con la sangre.

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En una forma de realización más preferida, se utiliza xenón en combinación con un vehículo, diluyente o excipiente farmacéuticamente aceptable.

Los vehículos o diluyentes aceptables para utilización terapéutica son bien conocidos en la técnica farmacéutica, y están descritos, por ejemplo, en Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co. [A. R. Gennaro edit. 1985].

La selección del vehículo, excipiente o diluyente farmacéutico puede realizarse con respecto a la vía de administración deseada y a la práctica farmacéutica habitual. Ejemplos de vehículos adecuados incluyen lactosa, almidón, glucosa, metilcelulosa, estearato de magnesio, manitol, sorbitol y similares. Ejemplos de diluyentes adecuados incluyen etanol, glicerol y agua.

El medicamento puede comprender como vehículo, excipiente o diluyente, o además de éste, cualquier/cualesquiera aglutinante(s), lubricante(s), agente(s) de suspensión, agente(s) de recubrimiento, agente(s) solubilizante(s)
adecuado(s). Ejemplos de dichos excipientes adecuados para las diversas formas diferentes de composiciones farmacéuticas descritas en la presente invención pueden encontrarse en el ``Handbook of Pharmaceutical Excipients, 2ª edición, (1994), editado por A. Wade y P.J. Weller.

Pueden proporcionarse conservantes, estabilizantes, colorantes e incluso agentes saborizantes en la composición farmacéutica. Ejemplos de conservantes incluyen el benzoato sódico, ácido sórbico y ésteres del ácido p-hidroxibenzoico. Pueden utilizarse también antioxidantes y agentes de suspensión.

Hasta el momento, un problema significativo que ha impedido la utilización de xenón como nuevo anestésico es su elevado coste y la necesidad de utilizar aparatos complejos para minimizar el volumen utilizado (sistemas de flujo bajo), junto con la necesidad de purificar el gas para su reutilización. Un problema adicional es que la potencia del xenón es relativamente baja. Como consecuencia, se ha sugerido que los anestésicos volátiles generales pueden solubilizarse en una emulsión de lípido y administrarse por vía intravenosa [Eger R.P. et al., Can. J. Anaesth. 1995; 42:173-176]. Es sabido en la técnica que la anestesia local puede provocarse inyectando por vía intradérmica microgotitas de un anestésico general en forma líquida [Haynes D.H., patentes US nº 4.725.442 y nº 44.622.219]. Típicamente, estas microgotitas se recubren con una capa unimolecular de fosfolípido y permanecen estables en soluciones fisiológicamente compatibles. Un procedimiento similar se describe en una reciente solicitud de patente que propone que el xenón puede administrarse de este modo [Georgieff M., solicitud de patente europea nº 864329-A1].

Por lo tanto, en una forma de realización aún más preferida, el medicamento está en forma de emulsión lipídica. A título de ejemplo, una formulación intravenosa contiene típicamente una emulsión lipídica (tal como las emulsiones Intralipid®10, Intralipid®20, Intrafat®, Lipofundin®S o Liposyn®, o una formulada especialmente para maximizar la solubilidad) para aumentar suficientemente la solubilidad del gas o del anestésico volátil hasta conseguir el efecto clínico deseado. Información adicional sobre emulsiones lipídicas de esta clase puede encontrarse en G. Kleinberger y H. Pamperl, Infusionstherapie, 108-117 (1983) 3.

La fase lipídica de la presente invención que disuelve o dispersa el gas se forma típicamente a partir de ésteres de ácido graso de cadena larga y media saturados e insaturados que contienen 8 a 30 átomos de carbono. Estos lípidos forman liposomas en solución acuosa. Los ejemplos incluyen aceite de pescado y aceites vegetales tales como el aceite de soja, el aceite de cardo o el aceite de semillas de algodón. Las emulsiones lipídicas de la invención son típicamente emulsiones de aceite en agua en las que la proporción de grasa en la emulsión es convencionalmente del 5 al 30% en peso, y preferentemente del 10 al 20% en peso. Las emulsiones de aceite en agua de esta clase se preparan a menudo en presencia de un agente emulsionante tal como un fosfolípido de soja.

Los lípidos que forman los liposomas de la presente invención pueden ser naturales o sintéticos e incluyen colesterol, glicolípidos, esfingomielina, glucolípidos, glucoesfingolípidos, fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, fosfatidilglicerol y fosfatidilinositol.

Las emulsiones lipídicas de la presente invención pueden comprender también componentes adicionales. Estos pueden incluir antioxidantes, aditivos que hacen que la osmolaridad de la fase acuosa que rodea la fase lipídica isotónica con la sangre, o polímero que modifican la superficie de los liposomas.

Se ha demostrado que pueden añadirse cantidades apreciables de xenón a una emulsión lipídica. Incluso por los procedimientos más sencillos, a 20ºC y a presión normal, el xenón puede disolverse o dispersarse en concentraciones de 0,2 a 10 ml o más por ml de emulsión. La concentración de gas disuelto depende de numerosos factores, incluyendo la temperatura, la presión y la concentración de lípido.

Las emulsiones lipídicas de la presente invención pueden cargarse con un anestésico gaseoso o volátil. En general, se rellena un dispositivo con la emulsión y anestésicos como gases o vapores se pasan a través de burbujas de vidrio sinterizado sumergido en la emulsión. Se deja que la emulsión se equilibre con el gas o vapor anestésico a una presión parcial seleccionada. Cuando se almacenan en recipientes herméticos de gas, estas emulsiones lipídicas presentan estabilidad suficiente para que el anestésico no se libere como gas durante periodos de almacenamiento convencionales.

Las emulsiones lipídicas de la presente invención pueden cargarse de modo que el xenón esté en el nivel de saturación. Alternativamente, el xenón puede estar presente en concentraciones más bajas con la condición, por ejemplo, de que la administración de la emulsión produzca la actividad farmacéutica deseada.

En una forma de realización preferida, el medicamento está en forma adecuada para ser administrado por vía intravenosa (bien por administración a emboladas o por infusión), por vía neuraxial (ya sea subdural o subaracnoide) o por vía transdérmica.

El medicamento de la presente invención puede administrarse también en forma de pomada o crema (emulsión lipídica o liposomas) aplicada por vía transdérmica. Por ejemplo el medicamento de la presente invención puede incorporarse en una crema constituida por una emulsión acuosa de polietilenglicoles o parafina líquida. Como alternativa, el medicamento de la presente invención puede incorporarse, a una concentración entre 1 y 10% en peso, en una pomada constituida por una cera blanca o una base de parafina blanca blanda junto con estabilizantes y conservantes según pueda necesitarse. Estas pomadas o cremas son adecuadas para el alivio local del dolor y pueden aplicarse directamente al tejido dañado, con frecuencia con ayuda de un cierre de la herida opcionalmente hermético al aire.

Las concentraciones empleadas en la formulación del medicamento pueden ser la concentración mínima requerida para conseguir el efecto clínico deseado. Es habitual que un médico determine la dosis existente que sea la más adecuada para cada paciente, y esta dosis variará con la edad, el peso y la respuesta de cada paciente. Pueden existir, desde luego, casos individuales en los que se merezcan intervalos de dosis mayores o menores y dichos casos estén comprendidos dentro del alcance de la presente invención.

El medicamento de la presente invención puede estar destinado a la administración humana o a la administración animal.

Por lo tanto, el medicamento de la presente invención puede utilizarse también como medicamento animal. A este respecto, la invención se refiere además a la utilización de xenón en la preparación de un medicamento veterinario para proporcionar analgesia en animales recién nacidos. Preferentemente, el medicamento de la presente invención comprende además un diluyente, excipiente o vehículo veterinariamente aceptable.

Para la utilización veterinaria, el medicamento de la presente invención, o una formulación aceptable desde el punto de vista veterinario del mismo, se administra típicamente de acuerdo con la práctica veterinaria normal y el cirujano veterinario determinará el régimen de dosificación y la vía de administración que sea la más apropiada para un determinado animal.

Un aspecto adicional de la invención se refiere a la utilización de xenón para la preparación de un medicamento que debe administrarse a la madre de un feto para proporcionar analgesia en el feto, en la que el xenón está en una cantidad terapéuticamente eficaz tanto para la madre como para el feto.

En una forma de realización preferida el xenón se administra a la madre antes del parto o durante el mismo. Preferentemente, el xenón alivia el dolor asociado al estrés mecánico experimentado por el feto durante el parto.

De manera ventajosa, la administración de xenón al feto a través de la madre presenta la utilidad simultánea de aliviar el dolor por el parto experimentado por la madre la administración. Por lo tanto, la administración de xenón a la madre antes o durante el parto presenta el efecto doble de proporcionar alivio del dolor tanto al feto como a la madre.

La presente invención se describe con mayor detalle mediante los siguientes ejemplos no limitativos y haciendo referencia a las siguientes Figuras, en las que:

La Figura 1 presenta las secciones transversales de la médula espinal a nivel lumbar teñidas con c-Fos en ratas Fischer de 7 días de vida después de recibir formalina. La Figura 1A presenta una sección tratada con aire/formalina, mientras que la Figura 1B presenta una sección tratada con xenón/formalina.

La Figura 2 presenta las secciones transversales de la médula espinal a nivel lumbar teñidas con c-Fos en ratas Fischer de 7 días de vida después de recibir formalina. La Figura 2A presenta una sección tratada con aire/formalina, mientras que la Figura 2B presenta una sección tratada con N_{2}O/formalina.

La Figura 3 presenta un diagrama esquemático del aparato experimental y del sistema de administración de gas en círculo cerrado. Este sistema comprendía una cámara anestésica, una bolsa de caucho, una bomba de aire y un monitor de xenón (modelo 439xe, Air product, UK).

La Figura 4 presenta unas curvas de puntuación nociceptiva de los grupos de cuatro edades en crías y adultos Fischer de 7, 19 y 28 días con dos subtratamientos (aire + formalina y Xe + formalina). La ordenada refleja la intensidad nociceptiva (los valores menores indican comportamiento menos nociceptiva). La abscisa indica el periodo de tiempo tras la inyección de formalina (min.). La respuesta de comportamiento bifásico clásico a la formalina puede apreciarse en el grupo que recibe aire.

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La Figura 5 presenta una sección representativa de las médulas espinales a nivel lumbar de la médula espinal que muestran la respuesta de c-Fos a la inyección de formalina en crías de rata neonatas de 7, 19 y 28 días y en un adulto que recibe aire (columna izquierda) o xenón (columna derecha).

La Figura 6 presenta el número (media \pm SEM, n = 4) de células positivas a c-Fos a nivel lumbar en respuesta a la inyección de formalina de los cuatro animales de los grupos por edad que reciben aire (barra negra) o 70% dexenón/20% de O_{2}/10% de N_{2} (Xe) (barra de puntos) o en respuesta a la inyección salina de los cuatro grupos por edad que reciben aire (barra blanca). *P<0,01, **P<0,001 en comparación con el grupo de aire + formalina en la zona correspondiente. +P<0,01, ++P<0,001 en comparación con xenón + formalina. Las figuras en la columna de la izquierda representan la expresión c-Fos homolateral asociada con la inyección y las de la columna de la derecha representan la expresión c-Fos del lado contrario asociada con la inyección. Desde los 19 días de edad hasta adultos, láminas I-II (área superficial), láminas II-IV (área del propio núcleo), láminas V-VI (área del cuello) y láminas VII-X (área ventral) en la sección de la médula espinal se presentan por A/B, C, D y E como equivalentes a las cinco zonas en crías de 7 días de vida.

La Figura 7 presenta el número (media \pm SEM, n = 3) de células positivas a c-Fos por sección a nivel lumbar de la médula espinal en respuesta a la inyección de formalina de los cuatro animales de los grupos por edad que reciben aire (barra negra) o 70% de xenón/20% de O_{2}/10% de N_{2} (Xe) (barra de puntos). No se encontraron diferencias entre el correspondiente grupo de edad.

Ejemplos Ejemplo 1

Se investigó la eficacia analgésica del xenón en una cría de rata neonata. Es conocido que una cría de rata neonata de 7 días es equivalente desde el punto de vista del desarrollo a un feto en términos totalmente humanos con respecto a las series de reacciones de tratamiento del dolor.

Se inyectó a una rata de 7 días de vida formalina en la pata trasera durante la exposición a aire o xenón (70% v/v). 90 minutos después se sacrificó el animal y se extirpó la médula espinal; se buscaron pruebas de la activación de la vía de tratamiento de dolor mediante formalina haciendo el recuento del número de neuronas positivas a cFos en el asta posterior de la médula espinal.

En la Figura 1, el xenón atenuó casi completamente las neuronas positivas a c-Fos provocadas por formalina (aire). En comparación una dosis normalmente analgésica de óxido de nitrógeno en la rata adulta no cambió las neuronas positivas a c-Fos provocadas por formalina (Figura 2).

De estos resultados, puede sacarse en conclusión que el xenón interrumpe el tratamiento del dolor de modo que las señales de dolor no se trasladan al cerebro y por consiguiente el dolor, así como las consecuencias a largo plazo del dolor no tratado, se mitigan en la población de neonatos.

Ejemplo 2 Materiales y procedimientos Procedimientos generales y animales

El protocolo del estudio fue aprobado por el Home Office (UK), y se hicieron todos los esfuerzos para minimizar el sufrimiento animal y el número de animales utilizados. Se utilizaron ratas Fischer para el estudio completo (B&K Universal, Grimston Aldbrough Hull, UK). Se proporcionó a las ratas pienso y agua a discreción, e iluminación artificial entre las 6 a.m. y las 6 p.m. Se determinó la edad de cada animal a partir de del peso corporal, basándose en una curva de crecimiento creada previamente (Hashimoto et al., 2002). La fecha de nacimiento se definió como 0 días de edad). Se realizaron experimentos en crías de rata de 7, 19 y 28 días de vida y en ratas adultas (11 y 12 semanas de vida).

Dentro de cada grupo de edad, había tres cohortes (n = 3 - 4) cohortes "aire + formalina", "xenón + formalina" y "aire + solución salina". En el grupo aire + formalina, se inyectó a los animales expuestos al aire con formalina al 5% en la superficie plantar de su pata trasera izquierda por vía subcutánea. En el grupo xenón + formalina, los animales expuestos a 70% de Xe/20% de O_{2}/10% de N_{2} se inyectaron con formalina al 5% como se describió anteriormente. En el grupo de aire + solución salina, los animales expuestos a aire se inyectaron con solución salina como anteriormente. Los volúmenes de formalina o de solución salina inyectados se ajustaron para cada grupo de edad como se describió anteriormente [Ohashi Y. et al., Pain 2002; 100:7-18] y fueron los siguientes: 10 \mul para 7 días de vida; 15 \mul para 19 días de vida; 20 \mul para 28 días de vida y 50 \mul para adultos.

Exposición al gas

Se construyó un sistema recirculante para la exposición al gas con el fin de minimizar el consumo de xenón (Figura 3). Se roció el circuito con gas (aire o xenón/oxígeno/nitrógeno) a un caudal de 4 l/min. y una vez conseguidas las concentraciones de gas deseadas, el caudal se redujo a 40 ml/min. para el resto del periodo experimental. La concentración de dióxido de carbono y la humedad se mantuvieron inferiores a 0,6% y 50% respectivamente con carbonato sódico y gel de sílice. Se administró formalina o solución salina 15 min. después de la exposición al gas; a continuación, los animales se expusieron a la mezcla de gas durante 90 min. más.

Puntuación de la intensidad nociceptiva

Inmediatamente después de la inyección de formalina, se registró el comportamiento durante 60 min. con una cámara de vídeo (MegaPixel, Digital Handycam, Sony) colocada aproximadamente 50 cm por debajo del suelo de la habitación para permitir una vista no obstruida de las patas (visible en un monitor de televisión) y para facilitar el registro del comportamiento animal. La cámara y el área de soporte para las crías que esperan ser analizadas se mantuvo a temperatura ambiente durante todo el experimento.

Se evaluó el comportamiento nociceptivo en las crías de 7 días de vida por la presencia ("1") o ausencia ("0") de flexión, agitación y espasmos corporales totales por periodos de tiempo [Teng C.J. et al., Pain 1998; 76:337-47] y se calculó como [puntuación nociceptiva = T/300, en la que T es la duración (s.) de comportamiento nociceptivo presentado durante los periodos después de la inyección de 300 s. consecutivos].

Las crías de rata mayores se puntuaron a través de cuatro categorías de comportamiento de dolor después de la administración de xenón: sin dolor (la pata inyectada estaba en contacto continuo con el suelo = "0"), apoyo (la pata inyectada se apoyaba ligeramente en el suelo = "1"), elevación (la pata inyectada se elevaba todo el tiempo = "2") y lamido (lamiendo, golpeando o agitando la pata inyectada = "3") [Teng C.J. et al., Pain 1998; 76:337-47] y se calculó como [puntuación nociceptiva = (T1+[T2\times2]+[T3\times3])/300, en la que T1, T2 y T3 son las duraciones (s.) transcurridas en las categorías de los periodos de 1, 2 ó 3 por 300 s.].

Tinción inmunohistoquímica y recuento cuantitativo de c-Fos

Noventa minutos después de la inyección de formalina, se anestesiaron profundamente los animales con pentobarbital (100 mg/kg, i.p.) y se perfundieron con paraformaldehído al 4%. Se extirpó la médula espinal completa. Se seccionó transversalmente el alargamiento lumbar a 30 \mum y a continuación se tiñó con c-Fos como se describió anteriormente [Ma D. et al., Br. J. Anaesth. 2002; 89:739-46]. En resumen, se incubaron las secciones durante 30 min. en H_{2}O_{2} al 0,3% en metanol y a continuación se lavaron tres veces en solución salina tamponada con fosfato (PBS) 0,1 M. Después de esto se incubaron las secciones durante 1 hora en una "solución de bloqueo" constituida por suero de asno al 3% y Triton X al 0,3% en PBS (PBT) y posteriormente se incubaron durante la noche a 4ºC en anticuerpo de cabra 1:5.000 anti-c-Fos (sc-52-G, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA) en PBT con suero de asno al 1%. Se enjuagaron a continuación las secciones 3 veces con PBT y se incubaron con IgG anti-cabra de asno 1:200 (Vector laboratories, Burlingame, CA) en PBT con suero de asno al 1% durante 1 hora. Se lavaron las secciones otra vez con PBT y se incubaron con complejo avidina-biotina-peroxidasa (Vector Laboratories) en PBT durante 1 hora. Se enjuagaron 3 veces las secciones con PBS y se tiñeron con 3,3'-diaminobenzidina (DAB) con sulfato de níquel y amonio en el que se añadió peróxido de hidrógeno (kit DAB, Vector Laboratories). Una vez completada la tinción, se enjuagaron las secciones en PBS seguido de agua destilada y se montaron, se deshidrataron con etanol al 100%, se limpiaron con xileno al 100% y se cubrieron con cubreobjetos.

Se puntuaron las fotomicrografías de tres secciones por cada animal por las neuronas positivas a c-Fos que eran ciegas para el tratamiento experimental. Con el fin de localizar las células positivas a c-Fos para las zonas funcionales de la médula espinal, cada sección se dividió en A/B (láminas I-II o el área superficial), C (láminas II-IV o área propia del núcleo), D (láminas V-VI o el área del cuello) y E (láminas VII-X o el área ventral) [Yi D.K. et al., Pain 1995; 60:257-265].

Análisis de los datos

Se representó la puntuación de la intensidad nociceptiva frente al tiempo en cada animal y se calculó el área bajo la curva (durante un periodo de tiempo de 60 min.) (AUC) en cada animal. La media de las neuronas positivas a c-Fos para tres secciones representativas en cada zona como se describió anteriormente fue la puntuación agregada para cada animal. Los resultados de intensidad nociceptiva o las neuronas positivas a c-Fos se describen como medias \pm SEM. Se realizó el análisis estadístico mediante análisis de varianza de una vía, seguido por la prueba de Newman-Keuls. Un valor p<0,05 se consideró estadísticamente significativo.

Resultados Respuesta nociceptiva de comportamiento

El transcurso de la respuesta nociceptiva de cada cohorte en cada categoría de edad se presenta en la Figura 4. Después de la inyección con solución salina, los animales expuestos al aire presentaban un comportamiento nociceptivo no específico (puntuación 1) que implica la pata inyectada durante un periodo de aproximadamente dos minutos de duración. Se produce una respuesta nociceptiva bifásica mediante inyección de formalina en cada uno de los grupos de edad a los que se administró aire. En la Tabla 1, se presentan los datos de AUC.

Durante el periodo antes de la inyección, las ratas de 7 días de vida expuestas al aire se despertaron y mantuvieron activas. Tras la inyección con formalina, los animales presentaban comportamiento nociceptivo intenso (pataleo violento, flexión y agitación de la pata inyectada) durante hasta 50 minutos, pero la exhibición del comportamiento doloroso pareció ser menos de la observada en animales adultos. Las ratas expuestas a xenón presentaban únicamente comportamiento nociceptivo leve durante los primeros dos minutos tras la inyección de formalina seguido de ningún movimiento adicional en el resto del periodo de observación de 60 min. El AUC para el grupo expuesto a xenón fue significativamente diferente del grupo expuesto a aire (P<0,001; Tabla 1).

Tras la inyección de formalina, los animales de 19 días de vida expuestos al aire presentaban un comportamiento nociceptivo intenso, que era bifásico, persistiendo durante la mayoría del periodo de observación antes de la disminución gradual (Figura 4: 19 días de vida). Se produjo una disminución significativa en el comportamiento nociceptivo presentado por los animales que estaban expuestos a xenón (P<0,01) (Tabla 1). En los animales de la cohorte de 28 días de vida expuestos al aire presentaban un comportamiento nociceptivo bifásico; en presencia de xenón el comportamiento nociceptivo fue significativamente menos intenso (P<0,001) (Tabla 1). El comportamiento nociceptivo presentado por ratas adultas en respuesta a la formalina fue menos intenso con xenón que la exposición al aire (P<0,001) (Tabla 1).

Respuesta nociceptiva inmunohistoquímica Expresión de c-Fos provocada por estímulos nociceptivos

La expresión de c-Fos producida por formalina a nivel lumbar de la médula espinal homolateral hasta el punto de inyección aumentó en todos los grupos de edad. La exposición al xenón suprimió de manera significativa la expresión de c-Fos. En las crías de 7 días de vida, la exposición al xenón redujo la expresión de c-Fos en respuesta a formalina en el 48% en las láminas A/B (P<0,001), en el 50% en la lámina C (P<0,001), en el 50% en la lámina D (P<0,001) y en el 28% en la lámina E (P<0,01). En las ratas de 19 días de vida el xenón suprimió la expresión media de c-Fos en respuesta al xenón en el 55% en las láminas I-II (P<0,001), en el 57% en las láminas III-IV (P<0,001) y en el 62% en las láminas V-VI (P<0,001). En las ratas de 28 días de vida, el xenón disminuyó la expresión de c-Fos en respuesta a la formalina en el 34% en las láminas I-II (P<0,001), el 27% en las láminas III-IV (P<0,001) y en el 28% en las láminas V-VI (P<0,001). En las ratas adultas el xenón inhibió la expresión de c-Fos en el 41% en las láminas I-II (P<0,001), en el 45% en las láminas III-IV (P<0,001) y en el 34% en las láminas V-VI (P<0,001). La inyección salina también produjo la expresión de c-Fos homolateral a la inyección; sin embargo, ésta fue mucho menos intensa que la provocada por la inyección de formalina (Figuras 5 y 6).

Estudio de referencia

Con el fin de probar si el propio xenón puede producir la expresión de c-Fos (como es el caso con óxido nitroso) [Hashimoto T. et al., Anesthesiology 2001; 95:463-9], se expusieron animales naturales al aire o a un gas con mezcla de xenón (70% de Xe/20% de O_{2}/10% de N_{2}) durante 90 min. (Figura 7). El número de células positivas a c-Fos no se diferenció entre estos grupos en ninguna zona de la médula espinal.

Exposición

El presente estudio demuestra que el xenón ejerce una respuesta antinociceptiva frente a la inyección de formalina en ratas Fischer en cada una de las cuatro etapas de desarrollo, es decir, las de los días 7, 19 y 28 así como en adultos. Estos datos son cualitativamente diferentes de los descritos recientemente con N_{2}O [Ohashi Y. et al., Pain 2002; 100:7-18] en los que ningún efecto antinociceptiva (ni de comportamiento ni por inmunohistoquímica) se observó en los animales más jóvenes de 23 días de vida.

En varias preparaciones in vitro, se conoce que el xenón y N_{2}O ejerce efectos similares a la acetilcolina nicotínica [Yamakura T. et al., Anesthesiology 2000; 93:1095-101], serotonina 3A [Suzuki T. et al., Anesthesiology 2002; 96:699-704], GABA [Yamakura T. et al., Anesthesiology 2000; 93:1095-101; Mennerick S. et al., J. Neurosci. 1998; 18:9716-26] y receptores de glicina [Daniels S. et al., Toxicol. Lett. 1998; 100:71-6] y tanto xenón [Franks N.P. et al., Nature 1998; 396:324; de Sousa S.L. et al., Anesthesiology 2000; 92:1055-66] como N_{2}O [Jevtovic-Todorovic V. et al., Nat. Medicine 1998; 4:460-63] son inhibidores del receptor de NMDA. Los estudios anteriores pusieron de manifiesto que el xenón y N_{2}O suprimía las neuronas de amplio intervalo dinámico (WDR) dentro de la médula espinal intacta [Utsumi J. et al., Anesth. Analg. 1997; 84:1372-6]. Sin embargo, el xenón presentó un efecto inhibidor mayor en estas neuronas en la preparación sección de médula espinal completa que la que se observó tras la exposición a N_{2}O [Miyazagi Y. et al., Anesth. Analg. 1999; 88:893-7]. Estos estudios sugieren que el xenón inhibe directamente las neuronas de WDR a nivel medular para producir la antinocirrecepción aunque la antinocirrecepción producida por N_{2}O requiere la implicación de centros suprarraquídeoes superiores [Fujinaga M. et al., Mol. Neurobiol. 2002; 25:167-89]. N_{2}O modula la nocirrecepción principalmente por activación de las neuronas inhibidoras noradrenérgicas en disminución de los centros suprarraquídeos con poca acción directa, a nivel de la médula espinal [Fujinaga M. et al., Mol. Neurobiol. 2002; 25:167-89]. Dadas las pruebas para un requisito absoluto para la conectividad funcional entre las zonas raquídea y suprarraquídea para la antinocirrecepción provocada por N_{2}O, los solicitantes previeron y posteriormente confirmaron que N_{2}O no presenta antinocirrecepción [Ohashi Y. et al., Pain 2002; 100:7-18] antes del desarrollo de dicha conectividad, es decir, con una edad inferior a 23 días [Fitzgerald M. et al., Brain Res. 1986; 389:261-70]. Por lo tanto, en contraste con el xenón, el N_{2}O no es un agente antinociceptivo eficaz en el grupo de edad neonatal.

El subtipo NMDA del receptor de glutamato ha estado implicado en la respuesta nociceptiva para los modelos más inflamatorios de dolor incluyendo el provocado por formalina [Malmberg A.B. et al., Pain 2003; 101:109-16]. Tanto el xenón como N_{2}O son antagonistas de NMDA, la razón para las diferencias cualitativas en la antinocirrecepción que existe entre estos dos compuestos no está clara. Una explicación posible es que las diferentes combinaciones de la subunidad del receptor de NMDA presentan diferentes sensibilidades al xenón o al N_{2}O. Los receptores de NMDA endógenos humanos están compuestos por una combinación de subunidades de NR1 y NR2 o NR3 [Dingledine R. et al. Pharmcol. Rev. 1999; 51:7-61]. Es importante, que la subunidad NR2B medie en la transmisión nociceptiva en el asta posterior de la médula espinal [Boyce S. et al., Neuropharmacology 1999; 38:611-23] y el mesencéfalo [Wei F. et al., Nat. Neurosci. 2001; 4:164-9]. Se observa que los antagonistas de NR2B han estado ligados a la sedación [Chizh B.A. et al., Neuropharmacology 2001; 40:212-20] y el xenón es un agente sedante-hipnótico más potente que el N_{2}O [Lynch C. et al., Anesthesiology 2000; 92:865-70] con una vigilia por MAC del 33% [Goto T. et al., Anesthesiology 2000; 93:1188-93].

Basándose en estos descubrimientos, cabe esperar que el xenón sea un agente antinociceptivo eficaz en seres humanos de edad muy avanzada. El perfil de seguridad del xenón ha sido examinado incluso en personas muy jóvenes aunque es un anestésico notablemente seguro en adultos [Rossaint R. et al., Anesthesiology 2003; 98:6-13]. Una causa principal que se refiere a la utilización clínica de los antagonistas de NMDA es su neurotoxicidad intrínseca [Olney J.W. et al., Science 1989; 244:360-2; Olney J.W. et al., Science 1991; 254:1515-8] pero no parece que exista en la administración de xenón [Ma D. et al., Br. J. Anaesth. 2002; 89:739-46], una similitud compartida con los antagonistas de NMDA selectivo para NR2B [Gill R. et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 2002; 302:940-8].

Como resumen, la administración de formalina produce una respuesta nociceptiva típica observada tanto en el comportamiento como por inmunohistoquímica homolateral de la inyección en cada grupo de edad analizado. El xenón suprime tanto las respuestas nociceptivas de comportamiento como por inmunohistoquímica incluso en animales muy jóvenes. A diferencia del N_{2}O, el efecto antinociceptivo del xenón no parece requerir conectividad funcional entre las series de reacciones del tratamiento del dolor suprarraquídeo y raquídeo.

TABLA 1

Se calculó el área bajo la curva (AUC) (media \pm SEM, n = 3-4) a partir de las curvas de puntuación de intensidad nociceptiva (Figura 4).

1

*P<0,01, **P<0,001 en comparación con el grupo de aire+formalina en el correspondiente grupo de edad.

Claims (11)

1. Utilización de xenón en la preparación de un medicamento destinado a proporcionar analgesia en un recién nacido y/o en un feto.

2. Utilización según la reivindicación 1, en la que el recién nacido es un mamífero en las primeras cuatro semanas después del nacimiento.

3. Utilización según la reivindicación 1 ó 2, en la que el recién nacido o el feto es un ser humano.

4. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el xenón se utiliza en combinación con un vehículo, diluyente o excipiente farmacéuticamente aceptable.

5. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el xenón se administra en combinación con un sedante, un agente anestésico o un agente anestésico adicional.

6. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el medicamento está en forma gaseosa.

7. Utilización según la reivindicación 6, en la que el medicamento está en forma de una mezcla de xenón/aire 20 a 70% v/v.

8. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el medicamento está en forma líquida.

9. Utilización según la reivindicación 8, en la que el medicamento está en forma de emulsión lípida.

10. Utilización según la reivindicación 8 ó 9, en la que el medicamento está en una forma adecuada para la administración intravenosa, neuraxial o transdérmica.

11. Utilización de xenón para la preparación de un medicamento que debe administrarse a la madre de un feto para proporcionar analgesia al feto, en la que el xenón está en una cantidad terapéuticamente eficaz tanto para la madre como para el feto.