ES2311097T3 - Uso de gangliosidos para la prevencion, la inhibicion y el tratamiento de la sepsis. - Google Patents

Abstract

Uso de gangliósidos asialo-GM1 (AGM1) y/o GM1 para la preparación de un medio para la fijación o el bloqueo de anticuerpos anti-AGM1 y/o anticuerpos anti-GM1 que se fijan a células asesinas naturales (NKC), para administrarlo a pacientes con riesgo de sepsis y pacientes con sepsis en los que se han detectado anticuerpos de este tipo, con el objeto de la prevención, la inhibición y el tratamiento de la sepsis.

Description

Uso de gangliósidos para la prevención, la inhibición y el tratamiento de la sepsis.

La invención se refiere al uso de los gangliósidos asialo-G_{M1} (AG_{M1}) y/o G_{M1} para la preparación de un remedio para la prevención o el tratamiento de la sepsis. Se basa en un nuevo hallazgo diagnóstico, en concreto que en los sueros de pacientes sépticos con alta sensibilidad se encontraron anticuerpos (autoanticuerpos) que presentan propiedades inhibidoras de las denominadas "células asesinas naturales" (células NK), así como en medidas preventivas y terapéuticas que el solicitante ha deducido a partir del papel crítico que estos anticuerpos pueden desempeñar en el marco del desarrollo de la sepsis debido a sus propiedades inhibidoras de las células NK.

La presente invención se refiere en especial al uso de los gangliósidos asialo-G_{M1} (AG_{M1}) y/o G_{M1} para la preparación de un remedio para la prevención o el tratamiento de una reacción séptica en pacientes humanos (pacientes de riesgo de sepsis), en los que a consecuencia de una intervención médica y/o un traumatismo (accidente, quemadura, lesiones de guerra, decúbito, etc.) se ha desarrollado o podría desarrollarse todavía una sepsis y, además, para evitar un potencial riesgo a causa de una reacción séptica en pacientes que deben someterse, por ejemplo, a una intervención quirúrgica en la que haya que temer como complicación grave una sepsis, p. ej. en el campo de la cirugía visceral, la medicina de los transplantes y el tratamiento a dosis elevadas en hematología/oncología.

El término "sepsis" se utiliza hoy en estrecha relación con el de "inflamación". Se designan de modo muy general como inflamaciones determinadas reacciones fisiológicas de un organismo ante acciones exteriores de distinto tipo, como por ej. lesiones, quemaduras, alergenos, infecciones por microorganismos tales como bacterias, hongos y virus, ante tejidos extraños que desencadenan reacciones de rechazo o ante determinados estados endógenos del cuerpo que desencadenan inflamaciones, por ej. enfermedades autoinmunes y cáncer. Las inflamaciones pueden presentarse como reacciones inofensivas localmente limitadas del cuerpo, pero son también características típicas de numerosas enfermedades crónicas y agudas de distintos tejidos, órganos, partes de órganos y partes de tejidos.

Las inflamaciones locales son por lo general parte de reacciones inmunes sanas del cuerpo ante acciones perjudiciales y, por lo tanto, parte del mecanismo de defensa del organismo para conservación de la vida. Sin embargo, si las inflamaciones son parte de una reacción mal conducida del cuerpo hacia determinados procesos endógenos, como por ej. en las enfermedades autoinmunes, y/o son de naturaleza crónica, o si alcanzan un dimensión sistémica, como en el síndrome de la respuesta inflamatoria sistémica (Systemic Inflammatory Response Syndrome, SIRS) o en el caso de sepsis grave atribuible a causas infecciosas, los procesos fisiológicos típicos de las reacciones inflamatorias quedan fuera de control y se convierten en auténticos procesos patológicos, a menudo amenazantes para la vida. Para el concepto moderno de sepsis se remite por ejemplo a la discusión de la definición de sepsis en K. Reinhart et. al., "Sepsis und septischer Schock", en: Intensivmedizin, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 2002, 756-760. A tenor de ello "el cuadro clínico de la sepsis constituye una entidad fisiopatológica y clínica que debe describirse y tratarse separada, también bajo aspectos terapéuticos, de la infección de base".

Se sabe hoy que la aparición y el desarrollo de los procesos inflamatorios están controlados por una cascada de sustancias, que en su mayoría son de origen proteínico o peptídico, o que van acompañados de la aparición más o menos limitada en el tiempo de determinadas biomoléculas. Entre las sustancias endógenas participantes en las reacciones inflamatorias se cuentan en especial aquellas que pueden contarse entre las citoquinas, los mediadores, las sustancias vasoactivas, las proteínas de fase aguda y/o los reguladores hormonales. La reacción inflamatoria constituye con ello una reacción fisiológica compleja en la que participan tanto sustancias endógenas activadoras del proceso inflamatorio (por ej. TNF-\alpha, interleucina-1) como también sustancias desactivantes (por ej. interlecuina-10).

Con las inflamaciones sistémicas, como en el caso de una sepsis o del shock séptico, las cascadas de reacción específicas de la inflamación se propagan de manera descontrolada por todo el cuerpo y con ello se vuelven amenazantes para la vida en el sentido de una respuesta inmune excesiva o desbordante.

Mientras que al menos en el ámbito europeo el concepto de sepsis ha estado caracterizado durante mucho tiempo por una infección bacteriana sistémica demostrable mediante un cultivo hematológico positivo, la sepsis se entiende hoy sobre todo como inflamación sistémica que tiene causas infecciosas, pero que como proceso patológico presenta grandes similitudes con las inflamaciones sistémicas desencadenadas por otras causas. Por consiguiente, la detección directa de agentes patógenos bacterianos se ha sustituido o completado en los últimos tiempos por controles complejos de parámetros fisiológicos y también por la detección de determinadas sustancias endógenas de participación demostrada en procesos de sepsis o procesos inflamatorios, es decir, "biomarcadores" específicos.

Una sustancia endógena especialmente apropiada como biomarcador de sepsis es la procalcitonina. La determinación de procalcitonina como marcador de sepsis es el objeto de la publicación M. Assicot, et al., "High serum procalcitonin concentrations in patients with sepsis and infection", The Lancet, vol. 341, No. 8844, 1993, 515-518; y de las patentes DE 42 27 454 C2, EP 0 656 121 B1 o US 5,639,617.

La disponibilidad del marcador de sepsis procalcitonina ha recibido grandes impulsos en la investigación más reciente de la sepsis, y en la actualidad se están haciendo grandes esfuerzos para encontrar otros biomarcadores que puedan completar la determinación de procalcitonina y/o que puedan facilitar informaciones adicionales para fines de diagnóstico fino o diagnóstico diferencial. Los resultados de estos esfuerzos se encuentran en numerosas solicitudes de patente de la solicitante y en concreto en DE 198 47 690 A1 o WO 00/22439 así como en una serie de solicitudes de patente alemana no publicadas todavía (DE 101 19 804.3 o PCT/EPO2/04219; DE 101 31 922.3; DE 101 30 985.6) o solicitudes de patente europea (EP 01128848.7; EP 01128849.5; EP 01128850.3; EP 01128851.1; EP 01128852.9; EP 01129121.8; EP 02008840.7; y EP 02008841.5).

Dado que las sustancias endógenas formadas en las inflamaciones son parte de la compleja cascada de reacciones del cuerpo, las sustancias de este tipo no sólo son de interés diagnóstico sino que en la actualidad se hacen grandes esfuerzos para intentar intervenir terapéuticamente en el proceso inflamatorio, influyendo sobre la aparición y/o la concentración de las sustancias de este tipo, con el objetivo de poder detener lo antes posible la propagación sistémica de la inflamación observada, por ejemplo, en la sepsis. En este sentido, las sustancias endógenas cuya participación en el proceso inflamatorio está demostrada deben considerarse también como potenciales metas terapéuticas. Ensayos para influir terapéuticamente de modo positivo sobre el proceso inflamatorio actuando sobre determinados mediadores de éste, se describen por ejemplo en E. A. Panacek, "Anti-TNF strategies", Journal für Anästhesie und Intensivbehandlung; No. 2, 2001, 4-5; T. Calandra, et al., "Protection from septic shock by neutralization of macrophage migration inhibitory factor", Nature Medicine, Vol. 6, No. 2, 2000, 164-170; o K. Garber, "Protein C may be sepsis solution", Nature Biotechnology, Vol. 18, 2000, 917-918. A la vista de los resultados obtenidos hasta la fecha con los enfoques terapéuticos de este tipo, bastante decepcionantes, existe un gran interés en identificar otras biomoléculas endógenas lo más específicas posible de la inflamación o la sepsis que como objetivos terapéuticos también pudieran abrir nuevas perspectivas de éxito para el tratamiento y la prevención de la sepsis.

Por consiguiente, puede designarse como objetivo general de la presente invención designar nuevas aplicaciones de los gangliósidos asialo-G_{M1} y/o G_{M1} para la prevención y el tratamiento de la sepsis que resulten del hallazgo de biomoléculas que se presenten con gran sensibilidad en el caso de la sepsis y que desempeñen un papel central en el desarrollo y en el curso de una sepsis.

Este objetivo se consigue mediante las aplicaciones según las reivindicaciones 1 a 3 y sus formas de realización según la reivindicación 4.

Hablando en términos generales, la presente invención se basa en el sorprendente hallazgo experimental de que en el suero de pacientes que desarrollarán más tarde una sepsis o que ya la han tenido se encuentra con elevada sensibilidad y mayor significancia un determinado tipo de anticuerpos o autoanticuerpos, en sí conocidos en otro contexto, mientras que en personas normales sanas los mismos anticuerpos no pueden detectarse o sólo en cantidades claramente menores.

Para las medidas preventivas y terapéuticas descritas en esta solicitud, un papel decisivo lo desempeña el hecho de que los anticuerpos hallados son aquellos que pueden asumir la función de las "células asesinas naturales" (célula NK, linfocitos citotóxicos) y que se ha demostrado además que anticuerpos emparentados, determinados en otros contextos científicos, pueden tener una reacción cruzada con estos anticuerpos que dañan las células NK.

Si los anticuerpos de este tipo que inhiben las células NK se encuentran en mayor número en casi todos los pacientes de sepsis, se convertirán por lo tanto en un objetivo terapéutico para la prevención y el tratamiento de la sepsis. Tal como se explicará a continuación con más detalles y aplicando medidas en parte en sí básicamente conocidas o medios según la invención para combatir, fijar o neutralizar (auto)anticuerpos patógenos y/o medidas con el fin de influir de manera controlada sobre la formación de anticuerpos por parte del sistema inmunitario, pueden convertirse en la meta de medidas inhibitorias y/o terapéuticas. Además, su detección en el ámbito de un suceso de riesgo de sepsis puede dar motivo a tomar medidas de seguridad más altas, p. ej. en el sentido de un tratamiento preventivo con antibióticos, para evitar el desarrollo de una sepsis.

Dicho de manera más precisa, la presente invención parte de los sorprendentes resultados de las mediciones del solicitante en sueros de personas normales y pacientes con sepsis con ayuda de un ensayo de fijación de ligandos con mayor sensibilidad para los anticuerpos fijadores de los gangliósidos AG_{M1} y G_{M1}. El resultado sorprendente fue que en las mediciones de este tipo se encontraron esencialmente en todos los sueros de sepsis medidos anticuerpos fijadores de asialo-G_{M1} (anticuerpos anti-AG_{M1}) y/o anticuerpos que tienen reacción cruzada con ellos, en especial anticuerpos fijadores de monosialo-G_{M1} (anticuerpos anti-G_{M1}) de tipo IgG y/o IgA.

La mayor presencia de anticuerpos que se fijan a asialo-G_{M1} y presentan por lo tanto propiedades dañinas o inhibidoras de las células NK, indican en casi todos los sueros de pacientes con sepsis que los anticuerpos de este tipo participan directamente en el desarrollo de una sepsis y/o se correlacionan con un mayor peligro para un paciente de riesgo de sepsis, es decir, con el riesgo de que el paciente desarrolle una sepsis o con su disposición individual a la sepsis.

Los componentes fisiológicos de la unión de los mencionados anticuerpos son gangliósidos. Los gangliósidos son glucolípidos que forman parte del lado extracelular de la membrana plasmática de las células animales y que como tales aparecen también en el tejido nervioso. Contienen varias unidades de monosacáridos por cada mol, pero no contienen fósforo y en consecuencia se asignan a los esfingolípidos. Comparados con las proteínas son biomoléculas de peso molecular bajo. Los gangliósidos a los que se unen los anticuerpos que se discuten dentro del marco de la presente invención, son el monosialo-ganglliósido designado de modo general como G_{M1} o en especial el correspondiente compuesto "asialo" AG_{M1}. G_{M1} presenta una cadena de polisacáridos de 4 unidades de monómeros de azúcar que comprenden dos unidades de D-galactosa, una unidad de N-acetilgalactosamina y una unidad de D-glucosa, estando unida esta última a una denominada parte de ceramida. En la unidad de D-galactosa dispuesta dentro de la cadena de polisacárido hay fijado en el gangliósido G_{M1} un resto de ácido N-acetilneurámico (NANA; resto de ácido siálico o de ácido sialínico; resto "monosialo") que falta en el asialo-G_{M1} (AG_{M1}), libre de ácido sialínico.

Los mencionados gangliósidos y compuestos emparentados se relacionan con numerosas funciones biológicas importantes del cuerpo humano, entre las que se cuentan por ej, el crecimiento axonal y la diferenciación neuronal, el funcionamiento de los receptores y la participación en distintas reacciones inmunológicas del cuerpo, así como la transducción de las señales y el reconocimiento entre células.

Se sabe desde hace mucho tiempo que en determinadas circunstancias pueden detectarse en el cuerpo humano anticuerpos o autoanticuerpos que se fijan al gangliósido G_{M1}, en especial a sus estructuras de hidratos de carbono y las estructuras de hidrato de carbono de otras moléculas similares a ellas ("que las simulan"). El papel fisiológico de los anticuerpos de este tipo así como su eventual importancia para un diagnóstico clínico son objeto de numerosos estudios científicos. Sin embargo, la detección de anticuerpos anti-G_{M1} no se ha correlacionado hasta la fecha con reacciones fisiológicas adversas que sean importantes para el desarrollo de la sepsis y a las que puedan atribuirse las propiedades en sí conocidas de los anticuerpos que se fijan al asialo-G_{M1}.

Maysinger D. et al., Neuroscience Letters, volumen 118, 1990, páginas 252-256 describe una preparación tópica que contiene G_{M1} microencapsulado.

Se observa una mejoría de las alteraciones degenerativas mediante desvascularización al aplicar la formulación. No se menciona la sepsis.

La inmensa mayoría de todos los trabajos publicados se ocupa del papel y de la significancia diagnóstica de los anticuerpos anti-gangliósido en las neuropatías, por ej. en las neuropatías motoras autoinmunes como el síndrome de Guillan-Barre (radiculoneuritis, polirradiculitis) y el síndrome de Fischer-Miller, emparentado con él. También en relación con la enfermedad de Alzheimer ya se ha informado sobre un aumento de la presencia de autoanticuerpos anti-G_{M1} en algunos pacientes. Además, se les ha encontrado en algunos pacientes HIV. El hecho de que también aparecen en el cáncer con una sensibilidad muy alta es un nuevo hallazgo todavía no publicado del solicitante, basado en las invenciones descritas en las solicitudes de patente europea EP 02009884.4 y EP 02009882.8.

A continuación se explicarán con más detalle los hallazgos que constituyen la base para las invenciones de la presente solicitud y las medidas preventivas y terapéuticas que resultan de ellas.

Con objeto de evitar interpretaciones injustificadamente estrechas y limitantes de los conceptos utilizados en la presente solicitud y las correspondientes reivindicaciones, se definirán a continuación de modo especial algunos de los conceptos más importantes para los fines de la presente solicitud:

"Anticuerpo":

Este concepto comprende, sin distinguir entre los distintos tipos de aparición y formación, anticuerpos tanto contra antígenos externos como también contra estructuras propias del cuerpo, es decir, autoanticuerpos, pudiéndose haber formado estos últimos eventualmente como autoanticuerpos mediante reacciones cruzadas de antígenos a partir de anticuerpos contra antígenos extremos y pudiendo haber demostrado su capacidad de fijación frente a antígenos externos.

\quad

Si por ej. se dice que un anticuerpo se fija "a estructuras de gangliósido y a estructuras de antígeno que simulan estructuras de gangliósido" o es "reactivo frente a gangliósidos o determinados gangliósidos", significando reactivo "reactivo en el sentido de una unión específica", mediante esta definición quedará suficientemente definido sin que para la definición como anticuerpo según la invención desempeñe un papel por ej. su unión específica también a otras estructuras antígenas adicionales o su determinación práctica usando reactivos (para inmovilización o marcado o bien como competidores) con estructuras moleculares que sólo simulan el AG_{M1}, en especial su estructura de hidrato de carbono.

"Gangliósido"

Dentro del marco de la presente invención, el término "gangliósido" representa en la designación del comportamiento de fijación de los anticuerpos que hay que determinar principalmente el gangliósido AG_{M1}. No obstante, el concepto ha de englobar también los gangliósidos emparentados y todavía no estudiados si se demuestra que también los anticuerpos unidos a estos gangliósidos se encuentran con una significancia diagnóstica equiparable en los sueros con sepsis.

"Simulación"

Cuando dentro del marco de la presente solicitud se habla de que además de los gangliósidos especiales (AG_{M1} y G_{M1}) también pueden usarse sustancias o compuestos que "simulan" sus propiedades de fijación y sus efectos, con ello se está queriendo decir que hay compuestos que presentan estructuras de hidrato de carbono (a las que también pertenecen toxinas bacterianas) que se unen a los anticuerpos en cuestión lo mismo que los mencionados gangliósidos. Por consiguiente, los compuestos de este tipo pueden usarse en potencia lo mismo que los propios gangliósidos para la fijación específica de los anticuerpos (por ej. con fines de su eliminación de la circulación sanguínea) o para su bloqueo (y con ello su inactivación).

\quad

En el sentido mencionado, las sustancias que "simulan el comportamiento de fijación" de los gangliósidos se pueden encontrar, por ejemplo, con ayuda de un procedimiento de selección en el que una muestra biológica (en especial un suero), que presenta una alta titulación en anticuerpos de gangliósidos y cuyo comportamiento de fijación se determinó en un ensayo dado, se pone en contacto con una sustancia candidata que hay que poner a prueba y con el mismo ensayo se vuelve a determinar la fijación de los anticuerpos. Una reducción o un aumento notables de la fijación de anticuerpos en el ensayo es un signo de que la sustancia analizada es una "sustancia que simula gangliósidos". Este test también puede realizarse en relación con la determinación de una violación de patente con medios que se corresponden con los descritos y reivindicados en concreto en la presente solicitud.

El significado de otros conceptos se deduce para el experto a partir de la descripción introductoria y posterior de la invención y sus ejemplos de realización y de la literatura allí mencionada.

En la descripción siguiente, para explicar los hallazgos diagnósticos que son la base de la enseñanzas preventiva y terapéuticamente útiles, se hace referencia a las figuras, que muestran:

Fig. 1 una representación gráfica de los resultados de la medición de anticuerpos de la clase IgG que se fijan a monosialo-G_{M1} en sueros de 137 personas de control, comparado con los resultados de la medición de 89 sueros de pacientes con sepsis;

Fig. 2 los resultados de una medición de los mismos sueros que en la Fig. 1 en anticuerpos de la clase IgA que se fijan a monosialo-G_{M1};

Fig. 3 los resultados de la determinación de anticuerpos de la clase IgG que se fijan a asialo-G_{M1} en sueros de 30 personas normales (controles), comparado con los resultados de la medición de 20 sueros de pacientes con sepsis (todos los sueros son colectivos parciales de los sueros medidos en las Figuras 1 y 2);

Fig. 4 los resultados de la determinación de anticuerpos de la clase IgA que se fijan a asialo-G_{M1}, en los mismos sueros que en la Fig. 3.

La invención se basa en las mediciones de sueros llevadas a cabo por el solicitante, reproduciéndose en la presente solicitud en esencia sólo el principio de medición y los resultados obtenidos. Una descripción más extensa de las mediciones llevadas a cabo se encuentra en la solicitud de patente europea 02009884.4 del solicitante, más antigua y sin publicar, y en otra solicitud del solicitante presentada al mismo tiempo que la presente solicitud. Para completar el contenido explicativo de la presente solicitud se hace referencia expresa a las dos solicitudes:

1. Determinación de (auto)anticuerpos de tipo IgG e IgA que se fijan a los gangliósidos AG_{M1} y G_{M1} en sueros de personas normales (controles) y pacientes con sepsis

Utilizando tubos de ensayo (GA-CTs) recubiertos de gangliósidos (AG_{M1} y G_{M1}) cuyos sitios de fijación libres se saturaron con BSA, se llevaron a cabo mediciones en serie de sueros de control y de ensayo. Para ello, tal como se describe en la solicitud EP 02009884.4 más antigua y sin publicar así como en la otra solicitud de patente europea del solicitante presentada al mismo tiempo que la presente solicitud, en un primer paso de incubación se fijaron a los anticuerpos de los correspondientes sueros (suero de control y suero de ensayo) que se unen a los gangliósidos usados para el revestimiento, y después para la determinación por separado de los anticuerpos de tipo IgG e IgA los anticuerpos fijados se detectaron con inmunoglubulinas anti-IgG humana o anti-IgA humana de origen animal (cabra) marcadas. Basándose en su marcaje (éster de acridinio como marcador de quimioluminiscencia) se detectaron o cuantificaron las inmunoglobulinas marcadas fijadas (en unidades relativas - "relativ units"; base de referencia: suero con la máxima concentración del correspondiente anticuerpo que hay que determinar).

Para obtener una señal de medición representativa para la cantidad de anticuerpo hay que restar una señal de fondo que se obtuvo bajo condiciones de medición idénticas y para el correspondiente suero idéntico con los tubos de ensayo que eran idénticos a los tubos de ensayo utilizados para las mediciones propiamente dichas excepto en que carecían del revestimiento de gangliósidos.

Como sueros de control para las determinaciones de anticuerpos usando GA-CTs, que estaban recubiertos de G_{M1}, sirvieron 137 sueros de control (sueros de donantes de sangre y - para evitar influencias debidas a la edad sobre las concentraciones de anticuerpos - sueros de personas normales de distintas edades procedentes de asilos y de colaboradores del solicitante).

Para las determinaciones de anticuerpos usando GA-CTs, que estaban recubiertos de AG_{M1}, se midió un colectivo parcial de estos sueros que comprendía sólo 30 sueros.

Como sueros de ensayo para las determinaciones de anticuerpos usando GA-CTs, que estaban recubiertos de G_{M1}, sirvieron 89 sueros de pacientes con sepsis. Sobre cada suero de ensayo existía una documentación clínica precisa. Para las determinaciones de anticuerpos usando GA-CTs, que estaban recubiertos de AG_{M1}, se midió un colectivo parcial de estos sueros que comprendía sólo 20 de los sueros de los pacientes con sepsis.

Los resultados de las determinaciones de anticuerpos de las clases IgG e IgA usando GA-CTs que estaban recubiertos de G_{M1}, se muestran por ejemplo en las Figuras 1 y 2.

Los resultados correspondientes obtenidos con GA-CTs que estaban recubiertos de AG_{M1} se muestran en las Figuras 3 y 4.

Hay que señalar al respecto de manera expresa que numerosos sueros en los que se encontraron titulaciones de anticuerpos anti-AG_{M1} o anti-G_{M1} aumentadas de manera significativa, procedían de pacientes a los que se tomó la muestra de sangre poco después (aprox. 2 h) del suceso de riesgo de sepsis y que sólo posteriormente desarrollaron los síntomas de sepsis típicos.

Hay que señalar, además, que en un ensayo para determinar también los correspondientes anticuerpos de tipo IgM de manera análoga a las determinaciones de los anticuerpos de tipo IgG e IgA, en los sueros de sepsis no se encontraron para los anticuerpos de tipo IgM niveles aumentados que fueran relevantes para diagnóstico (no se muestran los resultados).

2. Discusión de los hallazgos y medidas según la invención para la prevención de la sepsis y el tratamiento

Tal como muestran los resultados de medición recopilados en las Figuras 1 a 4, la determinación de los anticuerpos de las clases IgA y/o IgG que se fijan a gangliósidos (AG_{M1} y/o G_{M1}) permite hace una clara diferenciación entre el grupo de control y los pacientes con sepsis, encontrándose en casi todos (Fig. 1: 82 de 89, es decir, el 92%; Fig. 2: 80 de 89, 90%; Fig. 3: 19 de 20, 95%; Fig. 4: todos los 20, 100%) los sueros de sepsis títulos claramente aumentados de anticuerpos AG_{M1} y G_{M1}.

La detección de concentraciones claramente elevadas de anticuerpos de tipo IgA e IgG también en muestras de suero de pacientes que se tomaron sólo poco tiempo (aproximadamente 2 h) después del "suceso de riesgo de sepsis" (por ej. operación, accidente, quemadura), así como la falta de anticuerpos de tipo IgM, excluye que los anticuerpos detectados se hayan formado a consecuencia del "suceso de riesgo de sepsis" o de una infección bacteriana relacionada con él. Sin embargo, esto significa que los anticuerpos ya estaban presentes en los correspondientes sueros con sepsis y/o que la activación del sistema inmunitario presensibilizado de los pacientes, desencadenada por el suceso de riesgo de sepsis en forma de un efecto "Booster", condujo a una intensa producción de anticuerpos.

El hecho de que los anticuerpos AGM1 o GM1 se encontraron claramente elevados esencialmente en todos los sueros con sepsis medidos (del 90 al 100%), debe interpretarse por lo tanto como que la formación de una sepsis debe atribuirse bien a la presencia de los anticuerpos en cuestión en el correspondiente paciente a como mínimo a la consecuencia de una activación de la "maquinaria molecular" (en forma de células B) ya existente en los pacientes debido a una inmunización previa, que bajo la influencia del "suceso de riesgo de sepsis" o una infección relacionada con él adopta su producción intensa de anticuerpos. Conforme a los hallazgos experimentales disponibles hasta la fecha, los pacientes sin estos anticuerpos o sin la presensibilización necesaria para su rápida generación probablemente no desarrollarán, o sólo con dificultades, una sepsis.

Los hallazgos observados pueden explicarse: es sabido que las llamadas "células asesinas naturales" (células NK; linfocitos activos citotóxicamente) presentan en su superficie estructuras asialo-G_{M1} a las que pueden fijarse de manera específica los anticuerpos anti-AG_{M1} y con ello desactivar y destruir las células NK. Esto se aprovecha incluso de manera planificada en el campo de la experimentación animal, en la que se trabaja con animales de laboratorio a los que se provocan artificialmente tumores, trabajando de modo que administrando anticuerpos anti-AG_{M1} junto con un carcinógeno desencadenante de un cáncer o un germen tumoral se desactivan las defensas inmunitarias del animal de experimentación de tal manera que puede desarrollarse el cáncer experimental deseado en el modelo animal (Hugh F. Pross et al., Role of Natural Killer Cells in Cancer, Nat Immun 1993; 12:279-292; Lewis L. Lanier et al., Arousal and Inhibition of human NK Cells, Immunological Reviews 1997, Vol. 155: 145-154; Yoichi Fuji et al., IgG Antibodies to AsialoGM1 Are More Sensitive than IgM Antibodies to Kill in vivo Natural Killer Cells and Prematured Cytotoxic T Lymphocites of Mouse Spleen, Microbiol. Immunol. Vol. 34(6), 533-542, 1990; N. Saijo et al., Analysis of Metastatic Spread and Growth of Tumor Cells in Mice with Depressed Natural Killer Activity by Anti-asialo GM1 Antibody or Anticancer Agents, J Cancer Res Clin Oncol (1984) 107: 157-163; Sonoku HABU et al., Role of Natural Killer Cells against Tumor growth in Nude Mice - A Brief Review, Tokai J Exp Clin Med, Vol 8, No. 5, 6: 465-468, 1983; Lewis L. Lanier, NK Cell Receptors, Annu. Rev. Immunol. 1998, 16; 359-93; Theresa L. Whiteside et al., The role of natural killer cells in immune surveillance of cancer; Current Opinion in Immunology 1995, 7: 704-710; Tuomo Timonen et al., Natural killer cell-target cell interactions, Current Opinion in Cell Biolgy 1997, 9: 667-673).

Sin embargo, las células NK desempeñan un papel extraordinariamente importante en el marco de la defensa inmunitaria del ser humano, también en la sepsis o en las infecciones bacterianas graves. Así por ejemplo, Shuiui Seki et al., en: Role of Liver NK Cells and Peritoneal Macropahages in Gamma Interferon and Interleukin-10 Production in Experimental Bacterial Peritonitis in Mice, Infection and Immunity, Vol. 66, No. 11, 1998, 5286-5294, describen el importante papel de las células NK para la producción de citoquinas estimulantes de la inflamación e inhibidoras de la inflamación. Muestran que una desactivación artificial de las células NK usando experimentalmente anticuerpos anti-AG_{M1} conduce a una inhibición de la producción de interferón-\gamma inhibidor de la inflamación. También se han estudiado ya los efectos del estrés quirúrgico y una sepsis inducida por endotoxinas sobre la actividad de las células NK, y concretamente en: P. Toft et al., en: The effect of surgical stress and endotoxin-induced sepsis on the NK-cell activity, distribution and pulmonary clearance of YAC-1 and melanoma cells, APMIS 1999; 107: 359-364. Sin embargo, en ninguno de los trabajos mencionados se ha tenido en cuenta una posible influencia de anticuerpos formados fisiológicamente con reactividad de células NK.

No es posible obtener de la literatura científica conocimientos que pudieran parecerse al procedimiento según la invención. Es cierto que en algunos trabajos se ha descrito una determinación de anticuerpos anti-gangliósidos en relación con enfermedades infecciosas agudas graves. Una de las enfermedades infecciosas de este tipo es la enfermedad de Chagas provocada por el parásito Trypanosoma cruzi (véase D. H. Bronia et al., en: Ganglioside treatment of acute Trypanosoma cruzi infection in mice promotes long-term survival and parasitological cure, Annals of Tropical Medicine & Parasitology, Vol. 93, No. 4, 341-350 (1999) y la literatura allí citada). En el trabajo citado en último lugar se especula que un efecto observado y claramente ventajoso de la administración de gangliósidos exógenos a ratones infectados con T. cruzi podría desencadenar en éstos la producción de anticuerpos anti-gangliósido que reaccionarían entonces con los glucolípidos de la envoltura de T. cruzi y provocarían con ello la muerte del parásito. Debido a los hallazgos de la presente solicitud una explicación de este tipo es poco probable: los anticuerpos anti-gangliósido observados en el caso de la enfermedad de Chagas, debido a su efecto inhibidor de las células NK, no son un factor favorecedor de la curación como se supone sino que en lugar de ello son un factor estimulador o desencadenante de la enfermedad. Mediante la administración de gangliósidos exógenos, que como tales no pueden considerarse como antígenos, no se forman los anticuerpos anti-AG_{M1} sino que probablemente se bloquean. Con ello puede restaurarse en los ratones (o en los pacientes) el efecto de las células NK y el sistema inmunitario puede controlar a los parásitos. Todos los trabajos conocidos hasta este punto no establecen ninguna relación entre anticuerpos anti-asialo-G_{M1} y la aparición e intensificación de una sepsis y por lo tanto no pueden anticiparse ni situarse próximos al procedimiento según la invención.

Esto es válido también para otros trabajos que muestran que la administración de gangliósidos exógenos o de determinados derivados de gangliósidos en modelos de animales de experimentación actúa inhibiendo la inflamación o aumentando significativamente la tasa de supervivencia de los ratones a los que se había administrado la toxina bacteriana LPS (véase Silvia G. Correa et al., en: Anti-inflammatory effect of gangliosides in the rat hindpaw edema test, European Journal of Pharmacology, 199 (1991) 93-98; Amico-Roxas M., et al., en: Anti-inflammatory action of AGF44, a ganglioside ester derivative, Drugs Exptl. Clin. Res. XVIII(6) 251-259 (1992): James J. Mond et al., en: Inhibition of LPS-Mediated Cell Activation In Vitro and in vivo by Gangliosides, Circulatory Shock 44: 57-62 (1995). En ninguno de los trabajos se explican los efectos observados con interacciones de los gangliósidos administrados con anticuerpos anti-gangliósidos. Estos últimos ni siquiera se discuten en el contexto dado.

Una interacción de este tipo en el sentido de un bloqueo de anticuerpos puede explicar de manera concluyente los hallazgos descritos. Las bases conceptuales de la presente invención pueden profundizarse de la manera siguiente: hay que suponer que los pacientes con sepsis ya presentaban antes del "suceso de riesgo de sepsis" los anticuerpos determinados o la predisposición para su rápida producción (es decir, una sensibilización). La sensibilización de un paciente con respecto a la producción de anticuerpos anti-gangliósidos puede producirse, por ej., como reacción ante cualquier estímulo antígeno exógeno (por ej. una infección general con Campylobacter jejuni o también Helicobacter pylori, o eventualmente también las correspondientes sustancias medioambientales) independientemente de la sepsis posterior. A continuación puede mantenerse latente durante largo tiempo. Sin embargo, si en un individuo humano se ha iniciado ya o ha aumentado fuertemente la producción de anticuerpos anti-asialo-G_{M1}, en estos pacientes se cumple ya la condición previa, como disposición, para que en determinadas situaciones fisiológicas de estrés tales como infecciones y otros sucesos con elevada actividad de células NK (por ej. degeneración celular debida a procesos mutagénicos; una situación de riesgo de sepsis) mediante los anticuerpos anti-AG_{M1} y con ello los anticuerpos de reacción cruzada, se produce un daño de las células NK y con ello la defensa inmunológica. Existe un mayor riesgo de que una reacción de rechazo desencadenada por ej. por un "estrés de riesgo de sepsis" y que requiere una intervención de las células NK, estimule también la producción de los anticuerpos antes mencionados y que éstos supriman entonces el efecto de las células NK. El ciclo de la respuesta inmune queda entonces perturbado de manera decisiva y puede desarrollarse una sepsis.

La detección de anticuerpos anti-AG_{M1} presentes y los anticuerpos anti-gangliósidos que tienen una reacción cruzada con ellos, por ej. anticuerpos anti-G_{M1}, y el mayor nivel de los anticuerpos de este tipo en sueros de pacientes con sepsis significan por lo tanto que los anticuerpos de este tipo pueden constituir una magnitud de influencia sobre la cascada de citoquina específica de la infección o la inflamación, no tenida en cuenta hasta la fecha, interviniendo en el ciclo natural de la citoquina y al perturbar o anular las células NK pudiendo hacer que éste descarrile y desencadene en los pacientes una reacción séptica.

Por consiguiente, hay que suponer que las titulaciones de anticuerpos anti-AG_{M1} o anti-G_{M1} que en todos los sueros con sepsis que se midieron en el marco de las determinaciones antes mencionadas se encontraron con un aumento significativo, son uno de los requisitos previos para la formación de una sepsis y la presencia de anticuerpos de este tipo actúa desencadenando la sepsis o intensificándola.

Por lo tanto, la determinación de los anticuerpos de este tipo es adecuada para determinar el grado de peligro (disposición individual) y para el pronóstico en un paciente que deba clasificarse como paciente de riesgo de sepsis.

De ello se deriva un procedimiento que consiste en que en un líquido biológico de un paciente con riesgo de sepsis se determina la presencia y/o la cantidad de anticuerpos anti-AG_{M1} y los anticuerpos que realizan con ellos una reacción cruzada, y en el caso de su detección se toman medidas preventivas de la sepsis. Se puede realizar por lo tanto en el sentido de una intervención terapéutica preventiva rápida, por ej. un tratamiento preventivo con antibióticos.

Una administración de sustancias apropiadas con los fines citados puede llevarse también a cabo como una medida de prevención puramente rutinaria, es decir, sin una determinación previa de los anticuerpos. Sin embargo, en vista de la gravedad de un riesgo de sepsis falsamente estimado, resulta poco recomendable.

Ya que sin un estrés exterior las titulaciones de anticuerpos pueden ser bajo ciertas circunstancias muy bajas, dentro del marco de la invención se incluye proceder a la determinación de los anticuerpos después de una estimulación in vivo de la formación de anticuerpos de un paciente con riesgo de sepsis, por ej. antes de una intervención quirúrgica, usando estimulantes no perjudiciales. En vista de los anticuerpos IgA que se han encontrado claramente elevados (véanse las Figuras 2 y 4), la determinación de anticuerpos debe realizarse expresamente también con ensayos adecuados en secreciones corporales (por ej. saliva, moco).

Los títulos de (auto)anticuerpos anti-gangliósidos, elevados en los pacientes con sepsis, adquieren así un relevante significado médico, en concreto como factor patógeno. Con estos conocimientos puede desarrollarse un nuevo enfoque terapeútico muy prometedor:

1.

Medidas para el bloqueo intracorporal de los anticuerpos patógenos de tal manera que se administren a los pacientes medios (que naturalmente deben presentar la necesaria tolerancia) que sean adecuados para saturar ("bloquear") los anticuerpos que se fijan al AG_{M1}.

Los propios gangliósidos son medios de este tipo y su buena tolerancia para los pacientes humanos es conocida en otros contextos en los que ya se han administrado (se administran en grandes cantidades a los pacientes de Parkinson). Siempre que los gangliósidos de este tipo hayan sido administrados a seres humanos en contextos relevantes con fines terapéuticos sin que se conocieran las relaciones antes mencionadas, los medios usados deben excluirse del ámbito de protección de la presente invención.

Además de la administración de los propios gangliósidos en las formas de administración y las cantidades adecuadas paras los fines según la invención, tal como ya se ha explicado también pueden administrarse sustancias que "simulan" gangliósidos. Una posibilidad para la identificación de sustancias de este tipo, en especial de aquellas que se fijan a los anticuerpos con mayor fuerza que los propios gangliósidos, se ha esquematizado ya anteriormente en relación con la definición de "simulación".

Candidatos para sustancias de este tipo pueden ser por ejemplo oligosacáridos constituidos por el tetrámero de azúcar de la molécula de AG_{M1} - sin el resto de ceramida y ácido sialínico - o que lo contienen así como sus derivados.

2.

Eliminación de los anticuerpos de la circulación del paciente, Esto puede realizarse por ejemplo por vía de una fijación extracorpórea a materiales de afinidad sólidos ("plasmaféresis"). Para la preparación de las columnas de afinidad de plasmaféresis usadas como agente de fijación se pueden usar eventualmente estructuras de hidratos de carbono altamente afines que fijen los anticuerpos con mayor afinidad que los propios gangliósidos y que debido a sus propiedades de toxicidad no pueden administrarse a un paciente. Sobre la cuestión de la generación de una anergia de las células T puede remitirse, para completarlo, también al contenido del documento EP 705 107 A1 y a las fuentes adicionales que allí se citan.

3.

Atenuación de la producción de los anticuerpos especiales por el propio cuerpo mediante la administración de medios para el bloqueo de células que presentan antígenos o para la generación de una anergia de células T. Estas medidas pueden ser efectos concomitantes de las medidas mencionadas en el punto 1, pero también pueden aplicarse ventajosamente de manera selectiva seleccionando otras vías de administración (por ej. oral) o cantidades que sean apropiadas para la deseada atenuación de la producción de anticuerpos sin que sean suficientes para un bloqueo de todos los anticuerpos presentes en la circulación de un paciente con riesgo de sepsis o un paciente con sepsis.

Claims (4)

1. Uso de gangliósidos asialo-G_{M1} (AG_{M1}) y/o G_{M1} para la preparación de un medio para la fijación o el bloqueo de anticuerpos anti-AG_{M1} y/o anticuerpos anti-G_{M1} que se fijan a células asesinas naturales (NKC), para administrarlo a pacientes con riesgo de sepsis y pacientes con sepsis en los que se han detectado anticuerpos de este tipo, con el objeto de la prevención, la inhibición y el tratamiento de la sepsis.

2. Uso de los gangliósidos AG_{M1} y/o G_{M1} para la preparación de medios para el bloqueo de células que presentan antígenos o para la generación de una anergia de células T en pacientes con riesgo de sepsis.

3. Uso de los gangliósidos AG_{M1} y/o G_{M1} para la preparación de un material de afinidad para la eliminación extracorpórea del sistema circulatorio de un paciente con riesgo de sepsis o un paciente con sepsis de anticuerpos anti-AG_{M1} y/o anticuerpos G_{M1} que se fijan a células asesinas naturales.

4. Uso según la reivindicación 2 para la preparación de un medio para el bloqueo de células que presentan antígenos o para la generación de una anergia de células T para la administración por inyección o para la administración oral.