ES2312961T3 - Usp de extracto de banano para el tratamiento de la enfermedad inflamatoria intestinal. - Google Patents
Usp de extracto de banano para el tratamiento de la enfermedad inflamatoria intestinal. Download PDFInfo
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- A23L33/105—Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/20—Reducing nutritive value; Dietetic products with reduced nutritive value
- A23L33/21—Addition of substantially indigestible substances, e.g. dietary fibres
- A23L33/22—Comminuted fibrous parts of plants, e.g. bagasse or pulp
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
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-
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- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
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- A61K36/18—Magnoliophyta (angiosperms)
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-
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P1/00—Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
Abstract
Una composición para uso en la prevención o tratamiento de la enfermedad intestinal inflamatoria que comprende una cantidad eficaz terapéuticamente de una fibra soluble obtenible del fruto de la Musa spp.
Description
Uso de extracto de banano para el tratamiento de
la enfermedad inflamatoria intestinal.
La presente invención se refiere a composiciones
y productos nutritivos que pueden usarse en el tratamiento de la
enfermedad inflamatoria intestinal (IBD) y en particular en la que
dichas composiciones y productos comprenden extractos solubles
obtenibles del fruto de la Musa spp.
La IBD es un término usado para describir la
inflamación crónica, idiopática, del tracto gastrointestinal e
incluye dos fenotipos principales: la enfermedad de Crohn (CD) y la
colitis ulcerativa (UC). La enfermedad de Crohn está tipificada por
la inflamación granulomatosa que afecta a cualquier parte del
tracto gastrointestinal pero particularmente el área ileocecal. La
colitis ulcerativa es específica del colon y está asociada con
extensa lesión epitelial, abscesos en criptas y abundantes
neutrófilos mucosales. Los pacientes con UC extensa o enfermedad de
Crohn colónica tienen un riesgo incrementado de aproximadamente
diez veces de desarrollar cáncer colorectal, el cual representa la
causa principal de mortalidad asociada a la IBD.
La etiología de la IBD no es aún bien conocida.
No obstante, existe un consenso creciente basado tanto en estudios
sobre pacientes y a partir de modelos animales transgénicos de
colitis, de que la inflamación intestinal es el resultado de una
respuesta anormal a bacterias intestinales no patógenas. Algunas de
las evidencias más sorprendentes de la implicación de bacterias en
la patogénesis de la IBD surgen de estudios que demuestran la
presencia de E. coli en biopsias mucosales ileales extraídas
de pacientes con la enfermedad de Crohn. Estos organismos, a pesar
de que carecen de marcadores convencionales de patogenicidad
bacteriana, son capaces de invadir líneas de células intestinales y
vivir con macrófagos sin inducir la apoptosis. Otros estudios, los
cuales han usado una sonda ribosómica 16S de amplia especificidad
para la hibridación in situ con el fin de detectar bacterias
de todas las especies, han encontrado un incremento en bacterias no
identificadas dentro de la capa de mucosa tanto en la UC como en
la
CD.
CD.
Teniendo en cuenta la naturaleza debilitante de
la IBD, así como la mortalidad asociada con la IBD, existe una
necesidad de proporcionar composiciones y productos nuevos y
mejorados que puedan usarse para tratar estas afecciones. Por ello,
es un objeto de la presente invención el proporcionar composiciones
y productos útiles en la prevención o tratamiento de la IBD.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona una composición para uso en la prevención
o tratamiento de la enfermedad inflamatoria intestinal, que
comprende una cantidad eficaz terapéuticamente de una fibra soluble
obtenible del fruto de la Musa spp.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona el uso de fibra soluble obtenible del
fruto de la Musa spp para la fabricación de un medicamento
para la prevención o tratamiento de la enfermedad inflamatoria
intestinal.
Por "fibra soluble" los autores de la
invención entienden fibras capaces de disolverse en un medio acuoso
(y también opcionalmente en la corriente sanguínea) que comprenden
polisacáridos u oligosacáridos solubles procedentes de una fuente
de no almidón. Dichas fibras son capaces de pasar a través del
estómago y el intestino delgado al intestino grueso sin ser
substancialmente digeridas. A continuación, las fibras pueden
actuar como un substrato fermentable para bacterias en el intestino
grueso. Pueden obtenerse diferentes tipos de fibra soluble a partir
de fuentes alimenticias comunes tales como frutas, especialmente
manzanas y naranjas; verduras y hortalizas; salvado de avena;
cebada; y legumbres. Las fibras solubles procedentes de diversas
fuentes contendrán cantidades variables de polisacáridos tales como
hemicelulosas o pectinas, así como cantidades variables de
derivados monosacáridos y oligosacáridos. Aunque la composición de
la fibra soluble es característica de la fuente de la planta,
variará en respuesta a factores tales como plantaciones, madurez y
origen geográfico. Por el contrario, las fibras insolubles se
encuentran en la pared celular de las plantas y aportan estructura
a la planta. Una fuente de alimento común de fibra insoluble es
salvado de trigo y frutas con pieles y semillas comestibles, tales
como fresas. Las fibras insolubles ayudan a la digestión.
Fundamentalmente, actúan como agente de relleno (dando como
resultado un tiempo de tránsito más corto e incremento de la masa
fecal); e igualmente retienen al agua conforme se mueven a través
del tracto intestinal (ablandando las deposiciones y ayudando, de
esta forma, a prevenir el estreñimiento).
Es de señalar que la fibra soluble de acuerdo
con la presente invención puede estar en forma pura, o como
alternativa, puede igualmente mezclarse con otros compuestos
(siempre y cuando que dichos compuestos no inhiban las propiedades
anti-inflamatorias de la fibra de acuerdo con la
invención). En consecuencia, la presente invención abarca
composiciones que comprenden cantidades eficaces de fibra soluble
así como fibra insoluble.
Se prefiere que la fibra soluble usada de
acuerdo con la invención sea no gelificante.
Sin desear quedar ligado a hipótesis alguna, el
autor de la invención estima que las fibras solubles son útiles en
el tratamiento y la prevención de la IBD en base a su conocimiento
de este campo científico y al trabajo presentado en el Ejemplo
1.
\newpage
En él se reconoce que la IBD (por ejemplo,
colitis ulcerativa y enfermedad de Crohn) puede representar una
respuesta alterada a la flora microbiana intestinal normal. En
particular, en él se estima que existe una posibilidad de que
obviamente las bacterias "inocuas" no patógenas pueden causar
inflamación si penetran la capa de mucosa que cubre el intestino y
se asocian entre sí íntimamente dentro de las células que recubren
el intestino. Una etapa crítica en la colonización bacteriana del
intestino es la adherencia de la bacteria a la mucosa a través de
proteínas fimbriales y/o de superficie conocida como adhesina.
Estas proteínas actúan como lectinas que reconocen señas de
glucosilos expresados por glucoproteína o glucolípido de la célula
de superficie huésped y juegan un papel clave en la patogenicidad
bacteriana. Se ha demostrado glucosilación aberrante de
glucoproteínas mocosales en la enfermedad colónica, habiéndose
encontrado anormalidas similares en la colitis ulcerativa,
enfermedad de Crohn y cáncer de colon. El autor de la invención
estima que puede existir un sub-grupo de bacterias
con adhesinas específicas para las estructuras carbohidrato que
están expresadas en la mucosa de la enfermedad inflamatoria
intestinal. De acuerdo con ello, la glucosilación aberrante de
glucoproteínas mucosales colónicas observadas en la IBD pueden
representar receptores para adhesinas específicas del E.
coli asociado con lesiones inflamatorias intestinales
tempranas.
tempranas.
De acuerdo con ello, el autor de la invención ha
caracterizado la adherencia de bacterias relacionadas con la
enfermedad inflamatoria intestinal a estructuras de carbohidratos
(véase Ejemplo 1). Ha encontrado que la adhesión de dichas
bacterias a superficies de células puede bloquearse mediante
algunos, pero no todos, carbohidratos complejos. En particular, ha
encontrado que las fibras solubles de acuerdo con la invención
fueron eficaces para prevenir la adhesión bacteriana y, de acuerdo
con ello, tienen eficacia para la prevención o tratamiento de la
IBD. En consecuencia, se estima que las fibras solubles pueden o
bien imitar o competir con receptor bacterianos, previniendo, de
esta forma, el reclutamiento bacteriano y la posterior
inflamación.
La fibra soluble de acuerdo con la presente
invención puede obtenerse de gomas parcialmente hidrolizadas de
bajo peso molecular (por ejemplo, goma guar, goma de la falsa
acacia, goma de heno griego, goma del quimbombó y otras gomas
comestibles de baja viscosidad adecuadas), mucina submaxilar bovina
(BSM), alginato o carrageenano parcialmente hidrolizado.
La fibra soluble de acuerdo con la presente
invención puede obtenerse igualmente de un extracto de una fruta,
verdura u hortaliza o cereal o una fracción activa de los mismos.
La fracción activa puede obtenerse de un fruto o grano seleccionado
entre frutos o plantas de las familias Solanaceae, Rutaceae,
Cucurbitaceae, Rosaceae, Musaceae, Anacardiaceae, Vitacease,
Arecaceae, Ericaceae, Lauraceae y Poaceae.
Los ejemplos de frutos que pueden usarse de
acuerdo con la presente invención son los seleccionados entre las
familias Solanaceae, Rutaceae, Cucurbitaceae, Rosaceae,
Musaceae, Anacardiaceae, Bromeliaceae, Vitaceae, Arecaceae,
Ericaceae y Lauraceae.
Los ejemplos de Solanaceae incluyen el
tomate, por ejemplo la variedad de tomate Inglés. Los ejemplos de
Rutaceae incluyen las especies Citrus tales como
Citrus paradisii (pomelo), Citrus sinensis (naranja),
Citrus limón (limón) y Citrus aurantifolia (lima).
Los ejemplos de Cucurbitaceae incluyen Cucumis melo
(melón), por ejemplo el melón melaza. Los ejemplos de
Anacardiaceae incluyen Mangifera indica (mango). Los
ejemplos de Rosaceae incluyen Pyrus sylvestris
(manzana), Pyrus communis (pera), Anygdalus perisca o
Prunus pérsica Var. nectarina (nectarina), Prunus
armeniaca (albaricoque), Prunus domestica (ciruela),
Prunus avium (cereza), Prunus pérsica (melocotón), la
fresa y la zarzamora. Los ejemplos de Musaceae incluyen
Musa paradisiaca (banana). Los ejemplos de
Bromeliaceae incluyen Ananas sativus (piña). Los
ejemplos de Lauraceae incluyen Persea gratissima o
Persea americana (avocado). Los ejemplos de Vitaceae
incluyen Vitis vinífera (uva). Los ejemplos de
Arecaceae incluyen Phoenix dactilifera (dátil). Los
ejemplos de Ericaceae incluyen el arándano.
Los ejemplos particulares de frutos, cuyos
extractos o fracciones activas de los mismos se ha encontrado que
son útiles de acuerdo con la invención son el tomate, pomelo, melón,
mango, nectarina, fresa, ciruela, uva, pera, manzana y avocado. Los
ejemplos particulares de hortalizas y verduras son la patata,
zanahoria, chirivía, remolacha, calabaza, calabacines y pimiento.
Los ejemplos particulares de cereales son granos de trigo, granos
de cebada, granos de maíz y granos de arroz.
Sin embargo, los autores de la invención han
encontrado que las fibras solubles obtenidas de la familia
Musaceae (es decir, los géneros Musa y Ensete)
son particularmente útiles. Las fibras solubles de la familia
Musa spp (es decir, bananas o plátanos) tienen la mayor
eficacia para el tratamiento o prevención de la IBD. Se conocen
once especies de Musa pero las fibras solubles se obtienen
preferiblemente de las plantaciones de Musa acuminata,
Musa balbisiana, Musa paradisiaca o Musa
sapientum.
Una fibra soluble preferida para uso en el
tratamiento o prevención de la IBD es la obtenida de plátanos o
bananas comestibles verdes (es decir, sin madurar).
La fibra soluble de acuerdo con la invención
puede prepararse en su forma la más simple mediante la
homogeneización de una fuente de la fibra (por ejemplo, carne de
plátano) en una solución acuosa y, a continuación, separación por
decantación del sobrenadante acuoso. Este sobrenadante puede usarse,
a continuación, de acuerdo con la invención. Como alternativa, la
mezcla puede centrifugarse para separar los sólidos de la solución
acuosa que comprende la fibra soluble. Esta solución acuosa puede
consistir esencialmente del jugo de la fruta, opcionalmente con la
adición de agua extra adicionada durante la etapa de
homogeneización. Dichos extractos acuosos pueden concentrarse,
enriquecerse o condensarse, por ejemplo, mediante técnicas
normalizadas, por ejemplo, evaporación bajo presión reducida. Los
ejemplos de concentrados son aquellos en los cuales están
concentrados al menos 2 veces, más usualmente, al menos 4 veces,
por ejemplo al menos 8 veces, o al menos 40 veces, o al menos 100
veces, o al menos 200 veces, o al menos 1000 veces.
La solución acuosa puede fraccionarse para
aislar una o más fracciones activas que comprenden la fibra soluble
en ellas, por ejemplo, mediante filtración por peso molecular, o
cromatografía sobre un soporte sólido adecuado tal como un gel de
Sepharose (para cromatografía por exclusión de tamaño) o columna de
intercambio de iones usando HPLC sobre una sílice o alúmina
adecuadamente tratada, por ejemplo, sílice recubierta con ODS; o
mediante extracción con disolvente.
La fibra soluble de acuerdo con la invención
puede prepararse mediante una o más de las etapas siguientes:
(A) Se prefiere que la fibra soluble se prepare
mediante estrujado o cortado en rodajas de la fruta (por ejemplo,
plátano o banana) y, a continuación, manteniendo en ebullición la
fruta en agua (preferiblemente agua estéril) durante entre 2 y 60
minutos, preferiblemente aproximadamente 30 minutos. Como
alternativa, la fruta seca puede molerse y, a continuación,
mantenerse en ebullición en agua tal como se ha expuesto
anteriormente. Estos modos de tiempos de ebullición ayudan a romper
el almidón (el autor de la invención ha encontrado que no es
deseable tener un alto contenido en almidón en las fibras
solubles). Después de la ebullición, la solución debería
centrifugarse (por ejemplo a 10.000 g durante 10 minutos) para
separar el material insoluble del sobrenadante. A continuación, el
gránulo debería descartarse y el sobrenadante puede usarse como
fibra soluble de acuerdo con la presente invención. El hecho de que
el sobrenadante es útil es particularmente sorprendente a la luz de
la técnica anterior que sugiere que la pulpa (es decir el material
granulado) puede ser médicamente útil. Por ejemplo, Rabbini y
otros, Gastroenterology, vol. 121, págs.
554-560, (2001)) sugiere que la pulpa de banana
puede usarse para tratar la diarrea.
Sin embargo, debería resaltarse que el autor de
la invención ha encontrado que la ebullición a 100°C no es esencial
para la preparación de fibra soluble de acuerdo con la invención.
Los ejemplos ilustran que la fruta homogeneizada tal como se ha
descrito anteriormente puede producir fibra soluble usable
(particularmente cuando se llevan a cabo etapas para eliminar
almidón tal como se expone más adelante) sin necesariamente someter
a ebullición la muestra.
(B) La fibra soluble preferida puede someterse a
una etapa de tratamiento con una enzima capaz de hidrolizar los
almidones y, de esta forma, eliminar el almidón de la fibra
soluble. Para tal fin, pueden usarse enzimas degradantes del
almidón tales como \alpha-amilasas procedentes de
fuentes animales, bacterianas o fúngicas, amiloglucosidasas o
pullulanasas, individualmente o en combinación. De acuerdo con
ello, un protocolo preferido para la producción de fibra soluble
implica que la fibra soluble sea extraída de plátanos mantenidos en
ebullición y que sea tratada con una enzima, o enzimas, que digieran
el almidón, para eliminar el almidón y producir una fracción
Polisacárida Sin Almidón (NSP).
(C) Una etapa adicional que puede usarse en la
preparación y enriquecimiento de fibra soluble de acuerdo con la
invención, es una etapa de precipitación. Puede usarse una etapa de
este tipo para precipitar la fibra soluble con el fin de que esta
pueda separarse de otros contaminantes solubles en agua. A
continuación, la fibra soluble precipitada puede mantenerse en forma
de polvo (véase más adelante) o, como alternativa, puede volverse a
suspender en un líquido de una composición y volumen definido
(regulándose, de esta forma, la concentración de la fibra soluble).
El autor de la invención ha encontrado que una vía ideal para
precipitar la fibra soluble es agregar etanol al 80% a un extracto
bruto de la fibra soluble. Como una alternativa a la precipitación,
es de resaltar que puede usarse la diálisis.
Es de resaltar que las etapas (A) - (C)
anteriormente mencionadas para el aislamiento de fibra soluble de
acuerdo con la invención pueden combinarse para proporcionar un
protocolo útil para la producción de fibra soluble. Dicho protocolo
puede comprender:
(1) cortar fruta fresca y eliminar todas las
pieles e introducir en una solución acuosa; o criodesecar la fruta
entera (excluyendo las pieles), molerla e introducirla en una
solución acuosa; o moler fruta desecada e introducirla en una
solución acuosa; o tomar harina preparada a partir de fruta (por
ejemplo, harina de plátano) e introducirla en una solución
acuosa.
(2) A continuación, la solución procedente de
(1) puede calentarse (por ejemplo, mantenerse en ebullición a
100°C) para gelatinizar el almidón y dispersar cualquier gránulo de
almidón existente.
(3) Igualmente, el material puede hidrolizarse
con enzimas digestoras del almidón para asegurar que se ha
eliminado todo/la mayor parte del almidón.
(4) La fracción líquida remanente comprende
polisacáridos sin almidón (NSP), la cual puede usarse como fibra
soluble de acuerdo con la invención.
(5) A continuación, la fracción líquida puede
precipitarse y lavarse con etanol al 80% y centrifugarse (a
aproximadamente 10.000 g; es de señalar que pueden usarse fuerzas
centrífugas más bajas). A continuación, se descarta el sobrenadante
alcohólico y el residuo (el cual contiene tanto NSP soluble como
insoluble) es criodesecado o secado por pulverización. El producto
seco (el cual representa igualmente fibra soluble de acuerdo con la
invención) puede, a continuación, almacenarse y reconstituirse
cuando así se desee.
(6) Cuando se requiera fibra soluble en
solución, el residuo seco puede mantenerse en ebullición en agua;
centrifugarse (por ejemplo, a 10.000 g durante 10 minutos) y usar
el sobrenadante según se requiera.
El sobrenadante (6) puede, opcionalmente,
criodesecarse o secarse por pulverización para obtener una fibra
soluble (en polvo) preferida de acuerdo con la invención.
Un protocolo preferido que implica la
eliminación del almidón y que representa un procedimiento preferido
para la producción de fibra soluble, comprende:
(i) Eliminación de las piles de plátanos de los
plátanos y criodesecado del fruto entero (excluyendo las pieles) y,
a continuación, molido.
(ii) A continuación, mantener en ebullición
(100°C) el material molido durante aproximadamente 30 minutos en
agua para gelatinizar el almidón y dispersar cualquier gránulo de
almidón existente.
(iii) A continuación, hidrolizar el material con
amilasa pancreática porcina (a 40°C) para asegurar que se ha
eliminado todo/la mayor parte del almidón. Es más preferible que la
fibra soluble para consumo humano sea tratada con
\alpha-amilasa fúngica o bacteriana,
amiloglucosidasa y pullulanasa.
(iv) La fracción líquida remanente comprende
polisacáridos sin almidón (NSP). Esta, a continuación, se precipita
y lava con etanol al 80% y centrifuga (a aproximadamente 10.000 g;
es de señalar que pueden usarse fuerzas centrífugas más bajas). A
continuación, se descarta el sobrenadante alcohólico y el residuo
(el cual contiene tanto NSP soluble como insoluble) es criodesecado
o secado por pulverización. Este producto criodesecado o secado por
pulverización (el cual representa fibra soluble de acuerdo con la
invención) puede, a continuación, almacenarse y reconstituirse
cuando así se desee.
(v) Cuando se requiera fibra soluble en
solución, el residuo criodesecado o secado por pulverización se
mantiene en ebullición en agua durante aproximadamente 30 minutos;
se centrifuga a 10.000 g durante 10 minutos y se usa el
sobrenadante según se requiera.
El sobrenadante (v) puede, opcionalmente,
criodesecarse nuevamente para obtener una fibra soluble (en polvo)
preferida de acuerdo con la invención.
El autor de la invención ha encontrado que la
materia comestible procedentes de plátanos (es decir, todo salvo
las pieles) constituye aproximadamente 50% del plátano y la materia
seca constituye aproximadamente el 31%. Los autores de la invención
han encontrado que el rendimiento de NSP (de acuerdo con el
protocolo anterior) es aproximadamente de 3-4% y
aproximadamente el 40% de esta NSP representa fibra soluble de
acuerdo con la invención.
Igualmente, el autor de la invención ha
encontrado que un pH eficaz para una solución de fibra soluble es
alrededor de pH 7. Un incremento en el pH incrementa la solubilidad
pero se ha encontrado que una excesiva alcalinidad degrada los
polisacáridos u oligosacáridos en la fibra soluble, dando como
resultado una disminución de la eficacia.
La Tabla 1 ilustra el contenido en azúcar de una
fibra soluble típica de acuerdo con las etapas (i) - (v) del
protocolo expuesto anteriormente. El análisis del contenido en
azúcar de una fibra soluble proporciona una "huella" para la
fibra soluble procedente de una fuente particular. Es posible
distinguir entre fibra soluble obtenida de plátanos y otras plantas
(por ejemplo, vainas de guisante o trigo). De acuerdo con ello, es
de resaltar que la fibra soluble preferida obtenida de Musa
tiene un contenido en azúcar similar al mostrado en la Tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Es más preferido que el contenido en azúcar sea
similar al mostrado en la Tabla 2:
\vskip1.000000\baselineskip
Las preparaciones de fibra soluble las más
preferidas para uso de acuerdo con la invención se describen en los
Ejemplos.
La IBD puede tratarse usando fibra soluble
obtenida de una fuente natural (por ejemplo, preparada partir de
banana o plátano). Como alternativa, pueden usarse azúcares
sintéticos con la misma o similar composición de la fibra soluble
preparada a partir de fuentes naturales.
Es de resaltar que puede obtenerse una
preparación bruta mediante ebullición, o incluso solamente
homogeneizando fruta en una solución acuosa. Los sólidos de frutas
pueden granularse mediante centrifugación y el sobrenadante
(conteniendo fibra soluble) puede usarse de acuerdo con la
invención.
Las necesidades clínicas pueden dictar que una
preparación bruta de este tipo (por ejemplo, el sobrenadante
mencionado anteriormente) pueda ser necesario usarlo
substancialmente "puro" o incluso diluido. Cuando este es el
caso, el sobrenadante (tanto esté diluido o no) puede mezclarse con
un cierto número de otros agentes que pueden agregarse por razones
nutritivas, razones médicas o incluso para los fines de ajustar la
apetencia al paladar de las fibras solubles para consumo por el
sujeto a ser tratado.
Por ejemplo, la fibra soluble puede formularse
con un producto lácteo (por ejemplo, leche, batido de leche o
yogur) o un zumo de fruta (por ejemplo, zumo de naranja o similar),
para producir una bebida/brebaje apetecible al paladar con el
beneficio añadido de que contiene fibra soluble y, en consecuencia,
será altamente adecuada como un refresco para los que sufren de la
IBD.
Como alternativa, la preparación bruta puede
incluirse en un líquido nutritivo para alimentación entérica. Por
ejemplo, el sobrenadante puede mezclarse con solución salina o una
solución acuosa (pueden incluirse otras vitaminas, minerales y
nutrientes), para la alimentación entérica de sujetos.
Es de resaltar que puede requerirse la
concentración de la preparación bruta procedente del primer
protocolo o como alternativa desearse una composición en polvo.
Cuando este es el caso, el extracto/sobrenadante bruto necesitará
ser concentrado/deshidratado.
Las composiciones que comprenden fibra soluble
pueden formularse en forma de polvos, gránulos o semisólidos para
incorporación dentro de cápsulas. Para presentación en la forma de
un semisólido, la fibra soluble puede disolverse o suspenderse en
un vehículo semisólido o líquido viscoso tal como polietileno
glicol, o un vehículo líquido tal como glicol, por ejemplo,
propileno glicol, o glicerol o un aceite vegetal o de pescado, por
ejemplo un aceite seleccionado entre aceite de oliva, aceite de
girasol, aceite de azafrán, aceite de onagra, aceite de soja,
aceite de hígado de bacalao, aceite de arenque, etc. A continuación,
este puede usarse para rellenar cápsulas tanto del tipo de gelatina
dura como gelatina blanda o hechas a partir de equivalentes de
gelatina dura o blanda, siendo preferidas las cápsulas de gelatina
blanda o equivalentes gelificantes para relleno de semisólidos o
líquidos viscosos.
Los polvos que comprenden fibra soluble de
acuerdo con la invención son particularmente útiles para la
obtención de productos farmacéuticos o nutritivos que pueden usarse
para prevenir o tratar la IBD.
La criodesecación o secado por pulverización
representan procedimientos preferidos para la producción de un
polvo que comprende fibras solubles de acuerdo con la invención. El
secado por pulverización da como resultado mezclas de polvos
granulares de libre fluidez con buenas propiedades de flujo y
características de disolución rápidas.
Es de resaltar que el polvo producido por secado
por pulverización o criodesecación mediante los protocolos
expuestos anteriormente, representan fibra soluble en polvo
preferida de acuerdo con la invención. Un polvo preferido es el
obtenido de una solución de fibra soluble reconstituida producida
mediante las etapas (i) - (v) (véase anteriormente), que
posteriormente es criodesecada o secada por pulverización.
La fibra soluble en polvo puede reconstituirse
en forma de una bebida/brebaje de baja viscosidad,
transparente/traslúcida. La reconstitución puede ser en agua o
leche o zumos de frutas tal como se ha expuesto anteriormente. Es
de resaltar que el polvo puede envasarse en una bolsita y
reconstituirse como una bebida por un sujeto cuando lo requiera o
desee.
Las mezclas de polvos representan realizaciones
preferidas de la invención. Dichas mezclas comprenden fibra soluble
en polvo (tal como se ha descrito anteriormente) mezclada con otros
ingredientes. Dichos ingredientes pueden agregarse por razones
nutritivas o médicas o para mejorar la apetencia al paladar. La
fibra soluble en polvo puede mezclarse con azúcares granulados de
tamaños de partícula variables para obtener mezclas en polvo de
libre fluidez de dulzor variable.
Como alternativa, pueden mezclarse edulcorantes
naturales o edulcorantes artificiales (por ejemplo, aspartamo,
sacarina y similares) con la fibra soluble en polvo para
reconstitución en forma de una bebida edulcorada baja en calorías o
de calorías reducidas. La mezcla en polvo puede comprender un
suplemento mineral. El mineral puede ser uno cualquiera de entre
calcio, magnesio, potasio, cinc, sodio, hierro, y sus diversas
combinaciones.
Las mezclas en polvo pueden contener igualmente
agentes tamponantes tal como tampones de citrato y fosfato, y
agentes efervescentes formados a partir de carbonatos, por ejemplo,
bicarbonatos tales como bicarbonato sódico o amónico, y un ácido
sólido, por ejemplo ácido cítrico o una sal de citrato ácida.
La fibra soluble puede presentarse en forma de
suplementos alimenticios o aditivos alimentarios, o puede
incorporarse en alimentos, por ejemplo alimentos funcionales o
nutricéuticos. Dichos productos pueden usarse como alimentos
principales así como, bajo circunstancias en las que estos pueden
ser una necesidad clínica.
Los polvos pueden incorporarse en barras
alimenticias para aperitivo, por ejemplo barras de frutas, barras
de nueces y barras de cereales. Para la presentación en la forma de
barras alimenticias para aperitivo, el polvo puede mezclarse con
uno cualquiera o más ingredientes seleccionados entre frutos secos
tales como tomates, uvas y pasas secadas al sol, nueces o cereales
molidos tales como avena o trigo.
Es de resaltar que la fibra soluble puede de
manera ventajosa formularse en forma de un producto farmacéutico
para uso como un medicamento (que requiere una prescripción u otro
requisito).
La fibra soluble en polvo o fibra soluble
líquida concentrada puede incorporarse igualmente en comprimidos,
pastillas, dulces u otros productos alimenticios para ingestión
oral. Es de resaltar igualmente que dicha fibra soluble en polvo o
fibra soluble concentrada puede incorporarse dentro de cápsulas o
dispositivos de lenta liberación que pueden ingerirse y son capaces
de liberar fibra soluble dentro de los intestinos durante un largo
período de tiempo.
Las fibras solubles pueden igualmente
microencapsularse. Por ejemplo, la encapsulación puede ser mediante
la formación de una cápsula de gel de alginato cálcico. Como
excipientes para micro-encapsulación pueden usarse
kappa-carrageenano, goma gelano, gelatina y
almidón.
Las preparaciones brutas, concentrados líquidos,
polvos y similares pueden combinarse con agentes terapéuticos
conocidos para el tratamiento de la IBD. Como tales, la fibra
soluble de acuerdo con la invención puede usarse en una terapia de
combinación muy eficaz. Es de resaltar que la fibra soluble en
solución puede actuar como un vehículo ideal para otros agentes
terapéuticos para el tratamiento de la IBD.
La fibra soluble puede incluirse igualmente en
terapias de combinación/simbióticas que incluyen una parte
probiótica. Las bacterias contenidas dentro de muchas mezclas
probióticas no poseen propiedades adhesivas de manera que no
resultarían afectadas por la inclusión de fibra soluble de
plátano.
Las composiciones de la invención pueden
presentarse en la forma de formas de dosificación unitarias
conteniendo una concentración definida de fibra soluble. Dichas
formas de dosificación unitarias pueden seleccionarse con el fin de
lograr un nivel deseado de actividad biológica.
La cantidad de una fibra soluble requerida por
un sujeto está determinada por la actividad biológica y la
biodisponibilidad, lo que a su vez depende de la formulación, modo
de administración, propiedades fisicoquímicas de las fibras
solubles y de si la fibra soluble está siendo usada como una
monoterapia o en una terapia combinada. Generalmente, una dosis
diaria para un adulto humano debería estar entre 0,1 g y 100 g de
polvo criodesecado o secado por pulverización (en cualquier caso,
formulado), más preferiblemente la dosis diaria está entre 1 g y 30
g (por ejemplo, aproximadamente 5 g, 10 g, ó 15 g, según se
requiera).
Una forma de dosificación sólida o semisólida de
la presente invención puede contener hasta aproximadamente 1000 mg
de extracto seco conteniendo fibra soluble, por ejemplo hasta
aproximadamente 800 mg.
La frecuencia de administración estará
influenciada, igualmente, por los factores anteriormente
mencionados y particularmente por la semivida y de las fibras
solubles dentro del sujeto que está siendo tratado. Por ejemplo, la
semivida estará influenciada por el estado de salud del sujeto, la
movilidad del intestino y otros factores.
La fibra soluble es particularmente útil cuando
está incluida en una formulación farmacéutica tal como un
comprimido o cápsula. Dichas formulaciones pueden requerir que
estén recubiertas enteramente si la biodisponibilidad así lo dicta.
Pueden usarse los procedimientos conocidos, tales como los
convencionalmente usados por la industria farmacéutica (por ejemplo,
experimentación in vivo, ensayos clínicos, etc.) para
establecer formulaciones específicas de composiciones farmacéuticas
y regímenes terapéuticos precisos (tales como dosis diarias de los
compuestos y la frecuencia de administración).
Es de resaltar que pueden usarse los
procedimientos "nutricéuticos" convencionales para crear
bebidas líquidas, mezclas de polvos y productos alimenticios que
comprendan la fibra soluble.
Las dosis diarias pueden administrarse en forma
de una administración única (por ejemplo, un comprimido diario para
consumo oral o como una única bebida líquida). Como alternativa, la
fibra soluble usada puede requerir la administración de dos o más
veces durante un día. A modo de ejemplo, puede usarse una bebida de
naranja de 100 ml conteniendo 0,1 - 20 g de fibra soluble secada
por pulverización (preferiblemente 0,3 - 10 g de fibra soluble
secada por pulverización y más preferiblemente 0,5 - 3,0 g) para
cortar la sed a intervalos regularse a lo largo del día y, de esta
forma, suministrar una dosis recomendada.
Es de resaltar que los productos nutritivos
suplementados con fibra soluble representan un medio ideal para
suministrar a sujetos con, o en riesgo de desarrollar, la IBD con
fibra soluble de acuerdo con la presente invención. Por ello, de
acuerdo con un tercer aspecto de la presente invención, se
proporciona un producto nutritivo para uso en la prevención o
tratamiento de la enfermedad inflamatoria intestinal, que comprende
una cantidad eficaz terapéuticamente de una fibra soluble obtenida
del fruto de la Musa spp.
El producto nutritivo puede comprender:
(a) una bebida carbonatada o no carbonatada,
embotellada, lista para usar, estable, semejante al agua, de baja
viscosidad, transparente; o un líquido transparente concentrado
para reconstitución conteniendo una fibra soluble no gelificante
obtenida del fruto de la Musa spp;
(b) una mezcla en polvo/granular para ser
reconstituida con agua o cualquier otro líquido ingerible oralmente
tal como un líquido bebible, conteniendo una fibra soluble no
gelificante obtenida del fruto de la Musa spp; o
(c) una mezcla en polvo/granular mezclada dentro
un producto alimenticio (por ejemplo, una barra de chocolate,
pastilla o similar).
El producto nutritivo puede ser tal como se ha
descrito anteriormente y puede o no contener vitaminas solubles en
agua, suplementos minerales adicionales, compuestos nutritivos,
antioxidantes o aromatizantes.
La presente invención se ilustrará
adicionalmente, a modo de ejemplos, con referencia a los dibujos
adjuntos, en los cuales:
la Figura 1 ilustra la expresión fimbrial por un
E. coli asociado a la mucosa, usando microscopio electrónico
(algunos indicados mediante flechas) en el Ejemplo 1;
la Figura 2 es una gráfica que muestra un
incremento significativo en las bacterias asociadas mucosalmente en
pacientes con la enfermedad de Crohn en el Ejemplo 1;
la Figura 3 muestra que E. coli aislado a
partir de tejido de la enfermedad de Crohn posee significativamente
más actividad hemaglutinante en comparación con E. coli
aislado de pacientes de control en el Ejemplo 1;
la Figura 4 muestra que las cepas aglutinantes
de E. coli son capaces de unirse e invadir células
I-407 a un nivel significativamente más alto que las
cepas no aglutinantes de E. coli (esto valida el uso del
ensayo de hemaglutinación para evaluar la inhibición de la adhesión
de bacterias);
la Figura 5 es una gráfica que ilustra que la
fibra soluble de plátano reduce de manera significativa la unión
bacteriana a células en el Ejemplo 1; y
la Figura 6 es una gráfica que ilustra que la
fibra soluble de plátano reduce de manera significativa la invasión
bacteriana a células en el Ejemplo 1.
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Ejemplo
1
Los autores de la invención han llevado a cabo
estudios con el fin de investigar biopsias de la IBD para
determinar la presencia de poblaciones bacterianas que estuvieran o
bien dentro de la capa de mucosa; o íntimamente asociadas con la
mucosa; o bien que hubieran invadido la capa mucosal. Las bacterias
cultivadas fueron cuidadosamente caracterizadas y las identificadas
como de E. coli se estudiaron para determinar su capacidad
para adherirse a glóbulos rojos humanos. Los E. coli
adherentes se caracterizaron además para determinar la presencia de
genes patógenos y adhesinas conocidas, sus características
específicas de unión y su capacidad para invadir líneas de células
intestinales humanas.
Se estudiaron 60 pacientes. 18 con colitis
ulcerativa, 14 con la enfermedad de Crohn y 28 controles normales.
Durante la colonoscopia o la sigmoidoscopia se extrajeron biopsias
de la mayor parte de los pacientes, un conjunto de biopsias se
extrajeron de una muestra de recesión procedente de un paciente
normal con inercia crónica.
Se extrajeron cuatro biopsias o bien de muestras
de tejido reseccionado (un paciente) o bien de la colonoscopia (59
pacientes). Las biopsias se colocaron en 10 ml de solución salina
fisiológica y se transportaron sobre hielo al laboratorio. Las
biopsias se colocaron en un Eppendorf de 1,5 ml conteniendo 500
\mul de solución de ditiotreitol (DTT) al 0,016% durante 15
minutos para eliminar la capa de mucosa. 50 \mul de DTT
sobrenadante se cultivaron en placa sobre agar MacConkey y se
incubaron a 37°C durante 24 horas. A continuación, las biopsias se
separaron en dos Eppendorfs de 1,5 ml conteniendo o bien 500 \mul
de solución salina estéril o bien 500 \mul de gentamicina (50
ml/l). Después de 30 minutos, las biopsias se lavaron 4 veces
mediante transferencia de las mismas en Eppendorfs de 1,5 ml
consecutivos conteniendo 500 \mul de solución salina. Después del
cuarto lavado, se introdujo una biopsia procedente de cada
Eppendorf (es decir, una de las biopsias tratada con gentamicina y
una de las biopsias no tratada con gentamicina) en agua destilada
estéril y desionizada, la otra biopsia procedente de cada Eppendorf
se introdujo en 500 \mul de solución salina. Después de otros 30
minutos, 50 \mul de solución procedente de cada uno de los
Eppendorfs finales se cultivaron en placa
\hbox{sobre placas de agar MacConkey. Después de 24 horas de incubación a 37°C, se llevó a cabo el recuento de colonias.}
Después de llevar a cabo el recuento de
colonias, las colonias bacterianas se caracterizaron y 5 de cada
subtipo de colonia se subcultivaron sobre agar nutriente. Se llevó
a cabo el teñido gram y todas las bacterias identificadas como
bastoncillos gram negativos se identificaron además usando kits de
identificación bacteriana API20E (BioMerieux, Francia). Las
muestras bacterianas procedentes de cada colonia subcultivada se
almacenaron sobre esférulas Protect a -80°C.
Se suspendió una colonia bacteriana aislada de
un único pocillo en 5 ml de solución salina estéril usando colonias
de bacterias extraídas de una placa de agar nutriente. 100 \mul
de la suspensión bacteriana se cultivaron sobre placas de agar
sensible. A continuación, se dispensaron discos antibióticos sobre
la placa. Se usaron los antibióticos siguientes: Gentamicina,
Trimetoprima, Sulfonomida, Ampicilina, Penicilina, Tetraciclina,
Ácido Naladíxico, Cloranfenicol. Las placas bacterianas se
incubaron a 37°C durante una noche. Se midieron los diámetros de
crecimiento bacteriano alrededor de los discos y se calculó el grado
de resistencia bacteriana a los antibióticos.
La expresión fimbrial máxima se observó después
del crecimiento de colonias bacterianas durante una noche sobre
agar nutriente, se suspendieron en solución salina estéril y, a
continuación, se dejaron a temperatura ambiente durante 48 horas.
La expresión fimbrial se confirmó usando microscopio electrónico,
pudiendo observarse en la Figura 1.
Se extrajo sangre procedente de un voluntario
humano sano y se introdujo en un recipiente heparinizado. La sangre
se lavó tres veces en PBS mediante centrifugación a 1000 rpm
durante 5 minutos y mediante resuspensión del gránulo en PBS
reciente. Después del tercer lavado, el gránulo se resuspendió en
PBS con el fin de proporcionar una solución de glóbulos rojos al
1%. Las bacterias identificadas como de E. coli, y 5 cepas
de E. coli asociadas con CD-ileal se
desarrollaron con el fin de obtener la expresión fimbrial máxima
(véase anteriormente). Las bacterias se suspendieron en solución
salina para proporcionar una DO igual al patrón 5 de MacFarland. Se
llevaron a cabo diluciones por duplicado de suspensión bacteriana
en placas de hemaglutinación con fondo en forma de U de 96 pocillos
(Dynex Technologies) hasta un volumen final de de 100 \mul por
pocillo. A cada pocillo se agregaron 50 \mul de glóbulos rojos al
1%. La placa se golpeó suavemente para mezclar los contenidos de los
pocillos y se dejó a temperatura ambiente durante aproximadamente 2
horas.
Todos los E. coli se ensayaron contra a
un panel de glóbulos rojos de tipo antigénico conocido. Estos
incluyeron el panel 1 de ID (26 antígenos incluyendo Lewis,
Lutheran, M, N, S, P, K, Kidd, Rhesus y otros), células Alrr,
células Brr (grupos sanguíneos ABO) (NBS Reagents, Liverpool, Reino
Unido) y células ii adultas (Diagnostics Scotland, Edinburgh, Reino
Unido).
La caracterización adicional de hemaglutinación
bacteriana se llevó a cabo usando un panel de
oligosacáridos/
fibras. Las estructuras ensayadas fueron: mannosa (0,4 M), fucosa (0,4 M), galactosa (0,4 M), fetuína (50 \mug/ml), asialofetuína (50 \mug/ml), mucina submaxilar bovina (BSM), BSM hidrolizada, mucina submaxilar ovina (OSM), lactosa, lactulosa, siail TN, Gal-GalNAC, ácido N-glucolineuramínico, ácido N-acetilneuramínico, 3'-n-acetilneuraminil-lactosa, 6'-n-acetilneuraminil-lactosa, melibiosa, plataína, estaquiosa, galacto-oligosacárido obtenido de la leche, rafinosa, pectina, ácido poligalacturónico, y paralacto-n-hexaosa.
fibras. Las estructuras ensayadas fueron: mannosa (0,4 M), fucosa (0,4 M), galactosa (0,4 M), fetuína (50 \mug/ml), asialofetuína (50 \mug/ml), mucina submaxilar bovina (BSM), BSM hidrolizada, mucina submaxilar ovina (OSM), lactosa, lactulosa, siail TN, Gal-GalNAC, ácido N-glucolineuramínico, ácido N-acetilneuramínico, 3'-n-acetilneuraminil-lactosa, 6'-n-acetilneuraminil-lactosa, melibiosa, plataína, estaquiosa, galacto-oligosacárido obtenido de la leche, rafinosa, pectina, ácido poligalacturónico, y paralacto-n-hexaosa.
Las bacterias identificadas como aglutinantes
E. coli se rastrearon para determinar tanto la patogenicidad
de genes asociados con cepas virulentas de E. coli para
genes adhesina conocidos. Estas fueron: VT1, VT2, VT2e, STI, STII,
LTI, Einv, Eagg, CNF1, CNF11, EaeA, EaeB, EAF, Bfp, CDT, EAST, Hly,
HlyA, pap, sfa, afa, M-aglutinina, fimH.
Las cepas aglutinantes de E. coli se
ensayaron para determinar la clonalidad usando electroforesis en
gel de campo de impulsos.
Las bacterias aglutinantes se ensayaron para
determinar su capacidad para adherirse y para invadir las líneas de
células intestinales I-407 y HT-29.
Se usó Shigella sonni como un control positivo para la
invasión y la E. coli K12, una E. coli adherente pero
no invasiva, se usó como un control negativo para la invasión. Las
células se mantuvieron en DMEM (medio de Eagle modificado de
Dulbecco, Sigma, Reino Unido) a 37°C, en CO_{2} al 5% suplementado
con suero bovino fetal inactivado térmicamente al 10% (vol/vol)
(Sigma, Reino Unido), L-glutamina al 1%, penicilina
y estreptomicina. Las monocapas se sembraron dentro de placas de
cultivo de tejidos de 24 pocillos (Costar, Reino Unido), con
4x10^{5} células/pocillo. Las células se incubaron durante 20
horas. Las monocapas se lavaron dos veces con solución salina
tamponada con fosfato (PBS). Las bacterias se desarrollaron con el
fin de maximizar la expresión fimbrial (48 horas en solución
salina). Cada monocapa se infectó con aproximadamente 7x10^{6}
bacterias/pocillo en medio de cultivo sin antibiótico. Después de 3
horas de incubación a 37°C, las monocapas se lavaron tres veces con
PBS. Para determinar la invasión bacteriana, los pocillos se
trataron con medio de cultivo reciente conteniendo gentamicina (100
\mug/ml), con el propósito de matar toda bacteria extracelular
dado que la gentamicina no puede penetrar las células humanas.
Después de una hora a 37°C, las monocapas se lavaron tres veces en
PBS estéril. Las monocapas se lisaron mediante la adición de agua
desionizada conteniendo Triton X-100 al 1% durante
5 minutos. Se llevaron a cabo diluciones de diez veces del lisato
de células y se cultivaron 50 \mul sobre placas con agar
nutriente. Las placas se incubaron a 37°C y se contaron las unidades
de formación de colonias (CFUs) después de 24 horas. La unión
bacteriana se calculó como recuentos de CFU total multiplicado por
el factor de dilución, expresándose este igualmente como un
porcentaje del número total de bacterias usado para inocular las
cavidades. La invasión bacteriana se definió como el porcentaje de
las bacterias unidas que sobrevivió al tratamiento con gentamicina.
Se determinó el transcurso en función del tiempo de unión bacteriana
y la invasión se determinó usando únicamente células
I-407 durante un período de 5 horas.
Se estudió el efecto de la
pre-incubación de bacterias con plátano sobre la
unión e invasión de E. coli.
Se eliminaron las pieles de los plátanos y la
fruta entera (excluyendo las pieles) se criodesecó y, a
continuación, se molió. A continuación se mantuvo en ebullición
(100°C) durante aproximadamente 30 minutos en agua para gelatinizar
el almidón y dispersar cualquier gránulo de almidón. A continuación,
se hidrolizó con amilasa pancreática porcina (a 40°C) para asegurar
que se había eliminado todo el almidón. La fracción de
polisacáridos sin almidón (NSP) se precipitó y lavó con etanol al
80% y se centrifugó (aproximadamente a 10.000 g). A continuación,
el sobrenadante alcohólico se descartó y el residuo (conteniendo
tanto NSP soluble como insoluble) se criodesecó. Esta muestra
criodesecada representa una fibra soluble en polvo de acuerdo con
la invención.
Cuando se requirió una muestra de fibra soluble,
el residuo criodesecado (1.1.12.1) se mantuvo en ebullición en agua
durante 30 minutos, se centrifugó a 10.000 g durante 10 minutos y
el sobrenadante se consideró como la fibra soluble de plátano.
El sobrenadante (1.1.12.2) se criodesecó (tal
como se ha descrito anteriormente) para formar una fibra soluble en
polvo preferida de acuerdo con la invención.
Se pipetearon dentro de dos Eppendorfs 1 ml de
cultivo bacteriano, el cual se había desarrollado en solución
salina estéril para lograr la expresión fimbrial máxima. Los tubos
se centrifugaron a 10.000 g durante 5 minutos. El sobrenadante se
descartó y el gránulo procedente de un tubo se resuspendió en 1 ml
de solución de plátano soluble. El otro gránulo se resuspendió en 1
ml de solución salina estéril. Ambos Eppendorfs se rotaron en el
equipo de rotación de células durante 30 minutos. Las suspensiones
bacterianas se centrifugaron igual que anteriormente y los gránulos
se lavaron dos veces en solución salina estéril. Finalmente, los
gránulos se resuspendieron en 1 ml de solución salina estéril y se
usaron en el ensayo de unión y de invasión como anteriormente.
Las bacterias se identificaron usando las
técnicas microbiológicas descritas en la sección
Procedimientos.
En total, de 707 colonias bacterianas
sub-cultivadas, 406 fueron Gram negativas y 292 de
estas se identificaron como E. coli. Se examinó la
sensibilidad a antibióticos tales como gentamicina, trimetoprima,
sulfonomida, ampicilina, tetraciclina, ácido nalaxídico y
cloranfenicol para caracterizar adicionalmente las bacterias (datos
no mostrados).
Las bacterias asociadas a la mucosa se
cultivaron a partir del sobrenadante de biopsias tratadas con
ditiotreitol (DTT) (el DTT elimina la capa de mucosa procedente de
la biopsia expuesta a la mucosa). No se encontró una diferencia
significativa en los números de bacterias asociadas a la mucosa
entre grupos de pacientes (datos no mostrados). Sin embargo, la
Figura 2 muestra un incremento significativo en bacterias asociadas
mucosalmente en pacientes con la enfermedad de Crohn, en
comparación con los pacientes de control, siendo positivo en un 79%
(11/14) para bacterias asociadas mucosalmente de pacientes con la
enfermedad de Crohn comparado con un 39% (11/28) de pacientes de
control (P = 0,038; cuadrado de X). Las bacterias asociadas
mucosalmente son aquellas que pueden recuperarse a partir de la
superficie mucosal después de que se ha eliminado la mucosa de la
superficie mediante tratamiento con DTT y lavado intenso.
Estos datos indican, tal como los autores de la
invención sospechaban, que existe un incremento en las bacterias
asociadas mucosalmente en la IBD.
La Figura 3 ilustra que significativamente más
E. coli aislados a partir de tejido de la enfermedad de
Crohn poseen actividad hemaglutinante comparada con E. coli
aislado a partir de pacientes de control. Los E. coli
hemaglutinantes se identificaron en 39% (5/14) de pacientes con la
enfermedad de Crohn comparado con un 4% (1/28) de controles (P =
0,01). Igualmente, fueron capaces de aglutinar un número
incrementado de bacterias procedentes de pacientes con colitis
ulcerosa.
Igualmente, se ha encontrado que las bacterias
capaces de aglutinar corpúsculos de glóbulos rojos procedentes de
un voluntario humano sano, fueron igualmente capaces de aglutinar
corpúsculos de glóbulos rojos procedentes de un panel de
corpúsculos de glóbulos rojos de tipo antigénico conocido
suministrado por el centro de transfusión de sangre. Las cepas
asociadas a la enfermedad de Crohn de E. coli mostró
igualmente que tenían unión selectiva al panel de corpúsculos de
glóbulos rojos. El patrón de unión de este E. coli sugiere
que posee un grupo sanguíneo de adhesina específico "M". Esta
bacteria se caracterizó además usando PCR.
Estos datos sugieren que el E. coli
asociado mucosalmente interactúa con células intestinales mediante
interacción con proteínas glucosiladas sobre la superficie de la
célula. Esto se confirmó además la hipótesis de los autores de la
invención con relación al mecanismo mediante el cual las bacterias
invaden el intestino en la IBD.
Se caracterizaron 16 cepas diferentes de E.
coli aglutinante de acuerdo con los procedimientos 1.1.4, 1.1.9
y 1.1.10 y se sometieron a ensayos de unión e invasión de acuerdo
con el procedimiento 1.1.11. En los experimentos, se usaron la
línea de células colónica humana, HT29 y la línea de células
intestinal humana, I-407.
Todos los E. coli aglutinantes mostraron
que se adherían tanto a las líneas de células HT29 como
I-407, pero la invasión principal, únicamente se
observó en las células I-407 (véase Tabla 2). La
invasión y la adherencia se calcularon usando el número medio de
unidades de formación de colonias (CFUs) recuperadas a partir de
células tratadas con gentamicina y no tratadas con gentamicina
(n=4). (La gentamicina mata todos los E. coli no invasores
pero no puede penetrar en las células intestinales, con lo cual
deja las bacterias que han sido invadidas intactas). El LF82 es un
E. coli adherente e invasivo (AIEC) aislado a partir de una
lesión por la enfermedad de Crohn ileal. La Sighella sonnei
se usó como un control positivo para la invasión, y el E.
coli K12 se usó como un control negativo para la invasión. Es
sabida la adherencia a células mediante una adhesina de unión
mediante mannosa, pero no es
invasiva.
invasiva.
Se realizaron otros experimentos para comparar
el E. coli aglutinante (tales como los procedentes de
sujetos con la IBD) con E. coli no aglutinante, con respecto
a su capacidad para atacar e invadir células I-407.
La Figura 4 ilustra una correlación entre la capacidad de una
bacteria para aglutinar y adherirse a células intestinales. De
acuerdo con ello, esto sugiere además que las bacterias en la IBD
invaden la mucosa mediante un mecanismo diana que implica
glucoproteínas.
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Se ensayaron fibra soluble (preparada de acuerdo
con 1.1.12.2) y otros carbohidratos para determinar su capacidad
para modular la aglutinación, unión e invasión de células
procedentes de sujetos con IBD.
En todos los casos, se inhibió la aglutinación
mediante fibra de plátano soluble y mucina submaxilar bovina (BSM)
pero no después de hidrólisis con ácido suave de BSM para eliminar
ácido siálico y fucosa.
Una diversidad de otros carbohidratos y
glucoconjugados, incluyendo mannosa, fucosa, galactosa, lactosa,
lactulosa, siailosil-Tn,
Gal\beta1-3GalNAc, ácido
N-glucolineuramínico, ácido
N-acetilneuramínico,
3'-n-acetilneuraminil-lactosa,
6'-n-acetilneuraminil-lactosa,
melibiosa, estaquiosa, galacto-oligosacárido
obtenido de la leche, rafinosa, ácido poligalacturónico, y
paralacto-n-hexaosa, fetuína,
asialofetuína, mucina submaxilar bovina y pectina fueron no
inhibidores.
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Las cepas bacterianas fueron la 9, 12 y 14 (tal
como se identifican en la Tabla 3). La Figura 4 ilustra que la
fibra soluble de plátano redujo significativamente la unión
bacteriana de las cepas bacterianas 9 y 12 a las células
I-407. Puede observarse que no existe diferencia
significativa para la cepa 14, aunque se observa una unión limitada
para esta cepa en la presencia o ausencia de fibra soluble.
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La Figura 5 ilustra que la invasión bacteriana
se redujo mediante la pre-incubación de cada una de
las tres cepas bacterianas (cepas 9, 12 y 14 de la Tabla 12) con
fibra soluble de plátano.
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Estos datos demuestran que la IBD tal como la
enfermedad de Crohn está asociada con una prevalencia incrementada
de E. coli asociado mucosalmente. Estos E. coli
carecen de genes de patogenicidad conocida pero incluyen una alta
proporción que expresa hemaglutininas, lo cual les permite
adherirse, e invadir, líneas de células epiteliales intestinales.
Los autores de la invención estiman que la naturaleza adhesiva e
invasiva de la bacteria causa una afección inflamatoria y, de esta
forma, caracteriza a la IBD.
Los autores de la invención han establecido un
nexo entre IBD y la capacidad de las bacterias procedentes de
sujetos con IBD para aglutinarse. De acuerdo con ello, han razonado
que la unión de bacterias en IBD debe de estar regulada por
carbohidratos y ensayaron muchos oligosacáridos con el fin de
evaluar cuales o cuales no inhibían los efectos negativos de E.
coli en IBD. La mayoría de los azúcares/oligosacáridos
ensayados fueron incapaces de modular las bacterias. Sin embargo,
de manera sorprendente, la fibra soluble procedente del plátano
inhibió el E. coli. Esto condujo a los presentes autores a
comprobar que la fibra soluble de acuerdo con la invención
comprende bacterias que modifican oligosacáridos para uso
terapéutico en IBD tal como la enfermedad de Crohn.
Es de resaltar que estos datos sugieren que la
fibra soluble de acuerdo con la invención será igualmente útil para
el tratamiento o prevención del desarrollo de otras afecciones
gastrointestinales que pueden estar caracterizadas por la adhesión
e invasión bacteriana (por ejemplo, cáncer de colon,
enfermedad/infecciones diarreicas, gastroenteritis o enfermedad de
almacenamiento de glucógeno de Tipo 1).
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Ejemplo
2
Se dejaron caer 250 g de pulpa de plátano
cortada dentro de 1.000 ml de agua en ebullición y, a continuación,
se trataron tal como se ha descrito en 1.1.12.1. El rendimiento de
fibra soluble criodeseacada (1.1.12.2) fue aproximadamente de 4,0
g.
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Ejemplo
3
Se mezclaron 3,0 g de polvo de fibra soluble
criodesecada (Ejemplo 2) con 0,5 g de ácido cítrico, 26,3 g de
azúcar granulada y 0,2 g de una mezcla criodesecada convencional de
aromatizante.
Esta mezcla representa una formulación en polvo
de libre fluidez (conteniendo 3,0 g de fibra soluble) que es
adecuada para envasado en una bolsita. La mezcla en polvo puede
diluirse hasta el sabor adecuado y ser bebida cuando así lo
requiera por un sujeto que sufre de IBD.
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Ejemplo
4
Se mezclaron 3,0 g de polvo de fibra soluble
criodesecada (Ejemplo 1.1.12.1) con 0,5 g de ácido cítrico, 26,3 g
de azúcar granulada y 0,2 g de una mezcla criodesecada convencional
de aromatizante.
Esta mezcla representa una formulación en polvo
de libre fluidez (conteniendo 3,0 g de fibra soluble) que es
adecuada para envasado en una bolsita. La mezcla en polvo puede
diluirse hasta el sabor adecuado y ser bebida cuando así lo
requiera por un sujeto que sufre de IBD.
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Ejemplo
5
(a) Se mezclaron 100 ml de preparación bruta
(preparada de acuerdo con el procedimiento 1.1.12.2) con 100 ml de
zumo de naranja concentrado al doble (zumo de naranja concentrado
diluido en agua hasta el doble de concentra-
ción).
ción).
(b) Se disolvieron 3,5 g de polvo criodesecado
(preparado de acuerdo con el procedimiento 1.1.12.1) en 100 ml de
zumo de naranja (o como alternativa, con concentrado de zumo de
naranja y agua).
(c) Se disolvieron 2,5 g de polvo criodesecado
(preparado de acuerdo con el procedimiento 1.1.12.3) en 100 ml de
zumo de naranja (o como alternativa, con concentrado de zumo de
naranja y agua).
Las preparaciones de bebida de naranja (a, b o
c) pueden ser consumidas por un sujeto inmediatamente, ser
refrigeradas para consumo posterior o ser selladas en una botella o
cartón para un período de almacenamiento más largo.
Es de señalar que el zumo de naranja puede ser
substituido fácilmente con una alternativa agradable al
paladar.
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Ejemplo
6
Puede producirse una mezcla nutritiva líquida
para uso en alimentación entérica en la cual el contenido total de
la NSP (procedimiento tal como en el Ejemplo 1.1.12.1) está entre
0,1 y 10% del contenido de materia seca total de la mezcla
alimenticia. El NSP puede mezclarse con solución salina o una
solución acuosa, y pueden incluirse otras vitaminas, minerales y
nutrientes según se requiera para la alimentación entérica de
sujetos. Dichas formulaciones líquidas entéricas pueden ser
envasadas en bolsas (por ejemplo, conteniendo 100 ml - 2.000 ml)
para uso en una inmersión o para inserción dentro de una bomba de
alimentación.
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Ejemplo
7
Se llevaron a cabo otros experimentos (siguiendo
los protocolos descritos en el Ejemplo 1) con el fin de ensayar la
eficacia de la fibra soluble de acuerdo con la invención que había
sido preparada mediante homogeneización/extracción de la fibra a pH
7 (columna 3 de la Tabla 4); calentamiento de la solución o bien a
40°C o bien a 100°C (columna 4 de la Tabla 4); tratamiento de la
solución calentada para eliminar el almidón (columna 5 de la Tabla
4); aislamiento de la fibra soluble (columna 3 de la Tabla 4).
El volumen final es aproximadamente de 10 ml que
corresponde a 200 mg de carne de plátano por ml.
Los datos ilustrados en la Tabla 4 demuestran
que la fibra soluble obtenida de plátano y preparada tal como se ha
descrito aquí (por ejemplo, Tubos 1-7) fue eficaz
para la reducción de la aglutinación bacteriana. Este efecto es
indicativo para una persona experta que la fibra soluble es útil
para la prevención o tratamiento de la enfermedad inflamatoria
intestinal. Los Tubos 8 y 9 fueron controles positivos en tanto que
los Tubos A y 5B-8D representan controles
negativos.
Claims (22)
1. Una composición para uso en la prevención o
tratamiento de la enfermedad intestinal inflamatoria que comprende
una cantidad eficaz terapéuticamente de una fibra soluble obtenible
del fruto de la Musa spp.
2. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que la fibra soluble se obtiene a partir de
una solución acuosa decantable a partir de fruta homogeneizada.
3. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1 6 2, en la que la fibra soluble se obtiene a
partir de la ebullición de la fruta.
4. La composición de acuerdo con la
reivindicación 1, 2 ó 3, en la que la fibra soluble se trata para
eliminar el almidón.
5. La composición de acuerdo con la
reivindicación 4, en la que el almidón se elimina mediante
digestión con enzima del almidón.
6. La composición de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, en la que la fibra soluble se obtiene a
partir del precipitado de una solución acuosa tratada con
etanol.
7. La composición de acuerdo con la
reivindicación 6, en la que la solución acuosa se somete a una
etapa de precipitación con etanol al 80%.
8. La composición de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente, en la que la fibra soluble se obtiene
mediante:
(1) cortado de la fruta fresca y eliminación de
todas las pieles e introducción en una solución acuosa; o
criodesecado de la fruta entera (excluyendo las pieles), molido e
introducción en una solución acuosa; o molido de la fruta desecada
e introducción de la misma en una solución acuosa; o toma de harina
preparada a partir de fruta (por ejemplo, harina de plátano) e
introducción en una solución acuosa;
(2) toma de la solución procedente de (1) y
calentamiento para gelatinizar el almidón y dispersar cualquier
gránulo de almidón existente;
(3) enfriamiento de la solución calentada (2) e
hidrolización con enzimas digestoras del almidón para asegurar que
se ha eliminado todo/la mayor parte del almidón;
opcionalmente, la solución (3)
puede, a continuación, precipitarse y lavarse con etanol al 80% y
centrifugarse; a continuación, se descarta el sobrenadante
alcohólico y el residuo es criodesecado o secado por
pulverización.
9. La composición de acuerdo con la
reivindicación 9, en la que la fibra soluble se obtiene
mediante:
(a) criodesecado y molido de la fruta entera
pelada;
(b) calentamiento a ebullición del material
molido para gelatinizar todo el almidón y dispersar cualquier
gránulo de almidón existente;
(c) hidrolización del almidón en el material con
amilasa;
(d) precipitación y lavado del material con
etanol y criodesecación o secado por pulverización para producir un
residuo; y
(e) reconstitución del residuo criodesecado o
secado por pulverización, ebullición y centrifugación;
en la que el sobrenadante
procedente de la centrifugación (e) comprende la fibra
soluble.
10. La composición de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente en forma de polvo.
11. La composición de acuerdo con la
reivindicación 10, en la que el polvo comprende el residuo seco de
la reivindicación 9(d) o el sobrenadante de la
reivindicación 9(e) el cual está criodesecado o secado por
pulverización.
12. La composición de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente que comprende además al menos uno de
entre aromatizante, azúcares, edulcorante,
anti-oxidantes, minerales o vitaminas.
13. La composición de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente para la prevención o tratamiento de la
enfermedad de Crohn.
14. La composición de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente en la que la fibra soluble procede del
fruto de la Musa spp.
15. Un uso de fibra soluble obtenible del fruto
de la Musa spp, para la fabricación de un medicamento para
la prevención o tratamiento de la enfermedad intestinal
inflamatoria.
16. El uso de acuerdo con la reivindicación 10,
en la que el medicamento es una composición de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1-14 en
combinación con un vehículo aceptable farmacéuticamente.
17. El uso de acuerdo con la reivindicación 15 ó
16, en la que el medicamento es un líquido, cápsula o comprimido
para consumo oral.
18. Un producto nutricional para uso en la
prevención o tratamiento de la enfermedad intestinal inflamatoria,
que comprende una cantidad eficaz terapéuticamente de una fibra
soluble obtenible del fruto de la Musa spp.
19. Un producto nutricional de acuerdo con la
reivindicación 18 en la forma de un brebaje o bebida.
20. El producto nutricional de acuerdo con la
reivindicación 19, que comprende entre 1 g/100 ml y 30 g/100 ml de
fibra soluble.
21. Un producto nutricional de acuerdo con la
reivindicación 18 en la forma de un polvo o una mezcla en
polvo.
22. Un producto nutricional de acuerdo con la
reivindicación 18 en la forma de una barra alimenticia u otra forma
de producto alimenticio sólido.
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