ES2322872T3 - Uso de una toxina botulinica para mejorar el vaciado gastrico y/o tratar la enfermedad de reflujo gastroesofagico. - Google Patents

Abstract

Toxina botulínica para uso en un procedimiento para tratar un trastorno gástrico, en el que la toxina botulínica se administra en un sitio de la cabeza, el cuello y/o los hombros de un paciente con un trastorno gástrico.

Description

Uso de una toxina botulínica para mejorar el vaciado gástrico y/o tratar la enfermedad de reflujo gastroesofágico.

Antecedentes

La presente invención concierne a procedimientos para tratar varios trastornos gástricos, tales como vaciado gástrico demorado o impedido y/o enfermedad de reflujo gastroesofágico ("GERD"). En particular, la presente invención se refiere a procedimientos para tratar varios trastornos gástricos (tales como la enfermedad de Crohn, diverticulosis, diverticulitis, piedras en la vesícula biliar, GERD, hernia de hiato, ardor de estómago, estasis gástrica, vaciado gástrico, disfunción o espasmo de válvula pilórica (u otro esfínter GI), úlceras inducidas por H. pylori, úlceras peptídicas, síndrome de intestino irritable, úlceras de estómago, úlceras del duodeno y colitis ulcerosa) con una neurotoxina botulínica.

Enfermedad de reflujo gastroesofágico

La enfermedad de reflujo gastroesofágico (GERD) (también denominada esofagitis y esofagitis de reflujo) es una inflamación del esófago resultante de la regurgitación del contenido gástrico en el esófago. La presencia de algún reflujo gastroesofágico es una afección normal que se presenta a menudo sin síntomas después de las comidas. Sin embargo, el reflujo puede ser más serio cuando es debido a un esfínter del esófago inferior incompetente (debilitado), una banda de fibras musculares que clausura el esófago frente al estómago. Cuando ocurre esto, el contenido gástrico ácido o alcalino del estómago puede volver al esófago a través del esfínter del esófago inferior y causar los síntomas de la GERD. Entre las afecciones que pueden causar un esfínter esofágico incompetente del que resulta GERD están incluidas embarazo, hernia de hiato, obesidad, vómitos recurrentes o persistentes y tubos nasogástricos. La GERD es también un factor de riesgo de cirugía esofágica y estenosis esofágica.

Entre los síntomas de GERD están incluidos ardor de estómago, eructos, regurgitación de alimentos, náusea, vómitos, ronquera, dolor de garganta, dificultad al tragar y tos. Es diagnóstico de GERD: positivo en la prueba de guayaco de heces, control continuo esofágico del pH que muestra reflujo, endoscopia que revela esofagitis o ulceración, manometría esofágica que revela una presión anormal en el esfínter, toma de una pasta de bario que muestra reflujo y un ensayo de Bernstein positivo del reflujo de ácido gástrico.

El tratamiento de GERD incluye perder peso, evitar acostarse después de las comidas, dormir con la cabeza levantada en la cama, tomar medicación con mucha agua, evitar dietas con grasa, chocolate, cafeína, menta piperácea (pueden causar presión en la parte baja del esófago), evitar el alcohol y el tabaco. Entre los medicamentos que pueden aliviar los síntomas de la GERD están incluidos antiácidos después de las comidas y de estar en cama, bloqueantes del receptor H2 de histamina, agentes que favorecen la motilidad, inhibidores de bombas de protones. Además, para un paciente con una GERD incorregible se pueden prescribir operaciones antirreflujo (fundoplicación de Nissen). Una GERD no tratada puede dar por resultado esofagitis, úlcera de esófago, broncoespasmo, enfermedad pulmonar crónica y esófago de Barrettt, siendo este último un cambio del revestimiento del esófago que puede aumentar el riesgo de cáncer.

Úlceras

Durante la digestión normal, el alimento se mueve desde la boca hacia el esófago al estómago. El estómago produce ácido clorhídrico y la enzima pepsina para digerir el alimento. Desde el estómago, el alimento pasa a la parte de arriba del intestino delgado, el duodeno, en el que continúa la digestión y la absorción de nutrientes.

Una úlcera es una irritación o lesión que se forma en el revestimiento del estómago o duodeno donde están presentes el ácido y la pepsina. Las úlceras de estómago se denominan úlceras gástricas o estomacales. Las úlceras del duodeno se denominan úlceras duodenales. Colectivamente, las úlceras de estómago y duodeno se llaman úlceras peptídicas. Las úlceras raramente se presentan en el esófago o en la primera porción del duodeno, el bulbo duodenal.

Aproximadamente 20 millones de norteamericanos desarrollan al menos una úlcera durante su vida. Además, las úlceras afectan a aproximadamente 4 millones de personas y más de 40.000 personas al año son operadas quirúrgicamente por síntomas o problemas persistentes de úlceras y, trágicamente, aproximadamente 6.000 personas mueren al año por úlceras o complicaciones relacionadas con úlceras.

Las úlceras pueden desarrollarse a cualquier edad, pero son raras entre quinceañeros y aún menos comunes en niños. Las úlceras de duodeno se presentan por primera vez entre los 30 y 50 años de edad. Las úlceras de estómago se desarrollan con mayor probabilidad a una edad de más de 60 años. Las úlceras de duodeno se presentan más frecuentemente en hombres que en mujeres, mientras que las úlceras de estómago se presentan más frecuentemente en mujeres que en hombres.

Se cree que en el desarrollo de una úlcera desempeñan un papel tres factores: estilo de vida, ácido y pepsina y la bacteria Helicobacter pylori. Así, factores del estilo de vida tales como la tensión y la dieta pueden contribuir a la formación de úlceras. Además, un desequilibrio entre fluidos digestivos (ácido clorhídrico y pepsina) y la capacidad del estómago para autodefenderse contra estas poderosas sustancias puede dar por resultado úlceras. Finalmente, una úlcera puede producirse como resultado de una infección con H. pylori.

La incapacidad del estómago para autodefenderse contra los poderosos fluidos digestivos, ácido y pepsina, contribuye a la formación de úlceras. Así, un exceso de fluidos digestivos, ácido y/o pepsina, presentes en el estómago, o una cantidad anormal de estas sustancias en un estómago comprometido pueden ser factores causales de la formación de úlceras. El estómago se autodefiende de estos fluidos de varias maneras. Una es produciendo moco, un revestimiento de tipo lubricante que protege los tejidos estomacales. Otra manera es produciendo bicarbonato que neutraliza y transforma los fluidos digestivos en sustancias menos dañinas para el tejido estomacal. Finalmente, la circulación sanguínea al revestimiento del estómago, la renovación de las células y la reparación de las células ayudan también a proteger el estómago.

H. pylori es una bacteria de forma espiral que se encuentra en el estómago. Se ha visto que esta bacteria (junto con secreciones ácidas) puede dañar el estómago y el tejido duodenal causando inflamación y úlceras.

H. pylori sobrevive en el estómago porque produce la enzima ureasa. La ureasa genera sustancias que neutralizan la acidez del estómago permitiendo así que sobreviva la bacteria. A causa de su forma y la manera en que se mueve, la H. pylori puede penetrar el revestimiento mucoso protector del estómago. Aquí puede producir sustancias que debilitan el moco protector del estómago y hacer que las células del estómago sean más susceptibles a los efectos dañinos del ácido y la pepsina.

La bacteria también puede unirse a las células del estómago debilitando más los mecanismos de defensa de estómago y produciendo inflamación local. Por razones no conocidas completamente, H. pylori también puede estimular la mayor producción de ácido por el estómago.

El exceso de ácido del estómago y otros factores irritantes pueden causar la inflamación del extremo de arriba del duodono, el bulbo duodenal. En algunas personas, durante largos períodos de tiempo, esta inflamación da por resultado la producción de células del tipo del estómago denominadas metaplasia gástrica duodenal. H. pylori ataca luego estas células causando más lesión e inflamación, lo que puede dar por resultado una úlcera.

En unas semanas de estar infectadas, la mayoría de las personas desarrollan gastritis, una inflamación del revestimiento del estómago. Sin embargo, la mayoría no tendrá síntomas o problemas relacionados con la infección. No se conoce ahora qué diferencia tienen las personas que manifiestan síntomas o úlceras relacionados con H. pylori. Factores hereditarios o ambientales pueden causar que algunas personas tengan estos problemas. Alternativamente, los síntomas o úlceras pueden ser resultado de una infección con cepas de bacterias más virulentas.

El síntoma más común de úlcera es un dolor lacerante o de quemazón en el abdomen entre el esternón y el ombligo. A menudo, el dolor se presenta entre las comidas y en las primeras horas de la mañana. Puede durar desde unos pocos minutos a unas pocas horas y se puede aliviar comiendo o tomando antiácidos.

Son síntomas menos comunes de úlcera, náuseas, vómitos y pérdida de apetito y peso. La hemorragia de úlceras se puede presentar en el estómago y el duodeno. Algunos pacientes no son conscientes de que tienen una úlcera sangrante porque la pérdida de sangre es lenta y la sangre puede no apreciarse en las heces. Tales pacientes pueden sentirse cansados y débiles. Si la hemorragia es fuerte, la sangre aparecerá en los vómitos o las heces. Las heces que contienen sangre tienen el color del alquitrán o negro.

Las úlceras se pueden diagnosticar realizando exámenes endoscópicos o de rayos X. Para diagnosticar úlceras se puede usar una serie del GI superior. Una serie del GI superior implica tomar una imagen de rayos X del esófago, el estómago y el duodeno para localizar una úlcera. Para hacer visible la úlcera en la imagen de rayos X el paciente traga un líquido yesoso denominado bario.

Un ensayo diagnóstico alternativo es una endoscopia durante la cual el paciente está ligeramente sedado y el médico inserta un pequeño instrumento flexible con una cámara en su extremo a través de la boca, el esófago, el estómago y el duodeno. Con este instrumento se puede ver el tracto GI superior entero. Se pueden diagnosticar y fotografiar las úlceras y otras afecciones y se puede tomar tejido para biopsia, si es necesario.

Las úlceras estomacales y duodenales se pueden tratar con H2- bloqueantes, inhibidores de la bomba de ácidos (de protones) y agentes protectores de mucosas. Cuando se trata H. pylori, estos medicamentos se usan en combinación con antibióticos.

Los bloqueantes H2 reducen la cantidad de ácido que produce el estómago boqueando histamina, un potente estimulante de la secreción de ácido. Desafortunadamente, los bloqueantes H2 requieren varias semanas para reducir significativamente el dolor de la úlcera. Además, el tratamiento con bloqueantes H2 dura de 6 a 8 semanas. La Nizatidina ( Axid®) ha sido aprobada para tratamiento de úlceras duodenales, pero hasta el momento no ha sido aprobada para úlceras de estómago. Entre los H2-bloqueantes que han sido aprobados para tratar úlceras estomacales y duodenales están incluidos Cimetidina (Tagamet®), Ranitidina (Zantac®) y Famotidina (Pepcid®).

\newpage

Al igual que los bloqueantes H2, los inhibidores de la bomba de ácidos (protones) modifican la producción de ácido del estómago. Sin embargo, los inhibidores de la bomba de ácidos bloquean más completamente la producción de ácido del estómago parando la bomba de ácidos del estómago, la etapa final de la secreción de ácido. La FDA ha aprobado el uso del omeprazol para tratamiento a corto plazo de la enfermedad ulcerosa.

Los medicamentos protectores de mucosas protegen el revestimiento mucoso del estómago frente al ácido. A diferencia de los inhibidores de la bomba de ácidos, los agentes protectores no inhiben la liberación de ácido. Estos medicamentos protegen el revestimiento mucoso de la lesión por el ácido. Dos agentes protectores comúnmente prescritos son:

Sucralfato (Carafate®). Este medicamento se adhiere a la úlcera proporcionando una barrera protectora que permite que cicatrice la úlcera e inhibe una lesión posterior por el ácido del estómago. El sucralfato ha sido aprobado para tratamiento a corto plazo de las úlceras de duodeno y para tratamiento de mantenimiento.

Misoprostol (Cytotec®). Esta prostaglandina sintética, una sustancia producida naturalmente por el cuerpo, protege el revestimiento del estómago por aumentar la producción de moco y bicarbonato y por intensificar el flujo sanguíneo al estómago.

Dos medicamentos protectores comunes que no es necesario que sean recetados son: Antiácidos. Los antiácidos pueden ofrecer una relajación del dolor de la úlcera por neutralizar el ácido del estómago. También pueden tener un papel protector de la mucosa. Hay disponibles muchas marcas de antiácidos que no necesitan receta. Subsalicilato de bismuto. El subsalicilato de bismuto tiene un efecto protector y un efecto antibacteriano frente a H. pylori.

El descubrimiento de la asociación entre úlceras y H. pylori ha dado por resultado una nueva opción de tratamiento. Ahora, además del tratamiento mediante disminución de la producción de ácido en el estómago, los médicos pueden prescribir antibióticos a los pacientes con H. pyloris. Este régimen es un espectacular avance médico porque eliminar la H. pyloris significa que la úlcera puede cicatrizar y, muy probablemente, no reaparecerá.

Se pueden usar varios regímenes de tratamiento que duran de dos a ocho semanas. Así, es conocido el uso de una terapia triple de dos semanas. Este régimen puede erradicar gran parte de la bacteria H. pylori y puede reducir el riesgo de recurrencia de úlceras duodenales. Los pacientes con úlceras de estómago que no están asociados con fármacos AINE también se pueden beneficiar de la erradicación bacteriana. Si bien la terapia triple es eficaz, a veces es difícil seguirla porque el paciente debe tomar tres diferentes medicamentos cuatro veces al día durante dos semanas.

Además, comúnmente, el tratamiento causa efectos secundarios tales como infección de levadura en mujeres, trastornos estomacales, náusea, vómitos, mal sabor de boca, defecaciones sueltas u oscuras y mareos. La terapia triple de 2 semanas combina dos antibióticos, tetraciclina (por ejemplo, Achromycin® o Sumycin®) y metronidazol (por ejemplo, Flagyl®) con subsalicilato de bismuto (Pepto-Bismol®). Algunos médicos pueden añadir un fármaco supresor de ácidos para relajar el dolor de la úlcera y promover la cicatrización. En algunos casos los médicos pueden sustituir la tetraciclina por amoxicilina (por ejemplo, Amoxil ® o Trimox®), o si esperan resistencia bacteriana al metrodinazol, por otros antibióticos tales como claritromicina (Biaxin®).

Como alternativa a la triple terapia, también son conocidas terapias duales de dos semanas. La terapia doble es más simple de seguir por los pacientes y causa menos efectos secundarios. Una terapia doble puede incluir un antibiótico tal como amoxicilina o claritromicina, con omeprazol, un fármaco que detiene la producción de ácido. Desafortunadamente, puede requerir de cuatro a ocho semanas (a saber, usando bismuto, metronidazol, tetraciclina) o incluso más (a saber, usando H2 o inhibidores de la bomba de protones) para tratar eficazmente una úlcera péptica con terapias corrientes.

En la mayoría de los casos, las medicinas antiulcerosas cicatrizan úlceras rápida y eficazmente. La erradicación de H. pylori evita la recidiva de la mayoría de úlceras. Sin embargo, los pacientes que no responden a la medicación o que desarrollan complicaciones pueden requerir cirugía. Si bien usualmente la cirugía tiene éxito en la cicatrización de úlceras y para evitar su reaparición y complicaciones futuras, a veces pueden presentarse problemas.

En la actualidad, para tratar las úlceras se realiza cirugía abierta estándar. En el futuro los cirujanos pueden usar procedimientos laparoscópicos. Un laparoscopio es un instrumento largo similar a un tubo con una cámara que permite que el cirujano pueda operar a través de incisiones pequeñas mientras que vigila en una pantalla de control. Los tipos comunes de cirugía para úlceras son vagotomía, piloroplastia y antrectomía.

Una vagotomía implica cortar el nervio vago, un nervio que transmite mensajes del cerebro al estómago. La interrupción de los mensajes enviados a través del nervio vago reduce la secreción de ácidos. Sin embargo, la cirugía también puede interferir el vaciado del estómago. La variación más reciente de la cirugía implica cortar sólo partes del nervio que controlan las células secretoras de ácido del estómago, evitando así las partes que influencian el vaciado del estómago.

En una antrectomía, se elimina la parte inferior del estómago (antro), que produce una hormona que estimula que el estómago secrete jugos digestivos. A veces, un cirujano puede eliminar también una parte adyacente del estómago que secreta pepsina y ácido. Usualmente, una vagotomía se hace junto con una antrectomía.

La piloroplastia es otro procedimiento quirúrgico que se puede realizar junto con una vagotomía. La piloroplastia agranda la abertura al duodeno y el intestino delgado (píloro), lo que permite que el contenido pase más libremente desde el estómago.

Entre las complicaciones de las úlceras están incluidas hemorragia, perforación de las paredes del órgano y estrechamiento y obstrucción de los pasos del tracto digestivo. Puesto que una úlcera erosiona los músculos de la pared del estómago o el duodeno, también pueden dañarse los vasos sanguíneos, lo que causa hemorragia. Si los vasos sanguíneos afectados son pequeños, la sangre puede filtrarse lentamente al tracto digestivo. Al cabo de un período de tiempo largo, una persona puede hacerse anémica y sentirse débil, mareada o cansada. Si un vaso sanguíneo es grande, la hemorragia es peligrosa y requiere una rápida atención médica. Entre los síntomas está la sensación de debilidad y mareo cuando se está de pie, sangre en el vómito o desvanecimiento. Las heces pueden tener un color negro como el alquitrán debido a la sangre. La mayoría de las úlceras con hemorragia pueden tratarse endoscópicamente. Se localiza la úlcera y se cauteriza el vaso sanguíneo con un dispositivo de calentamiento o inyectando un material para parar la hemorragia. Si el tratamiento endoscópico no tiene éxito puede ser necesaria la cirugía.

A veces una úlcera corroe un agujero en la pared del estómago o el duodeno. Las bacterias y el alimento parcialmente digerido pueden derramarse a través de la abertura a la cavidad abdominal estéril (peritoneo). Esto causa peritonitis, una inflamación de la cavidad y la pared abdominal. Una úlcera perforada que puede causar un dolor repentino, agudo, fuerte, requiere hospitalización inmediata y cirugía.

Las úlceras localizadas en el extremo del estómago en el que está unido el duodeno pueden causar hinchazón y abultamiento que pueden estrechar o cerrar la abertura intestinal. La obstrucción puede impedir que el alimento salga del estómago y entre en el intestino delgado. Como resultado de ello, una persona puede vomitar el contenido del estómago. Para forzar que se abra un paso estrecho se puede usar un procedimiento de dilatación endoscópica con balón. Si la dilatación no resuelve el problema, puede ser necesaria la cirugía.

Así, hay numerosas deficiencias e inconvenientes asociados con las terapias actuales tanto para úlceras peptícas como para la enfermedad de reflujo gastroesofágico.

Toxina botulínica

El género Clostridium tiene más de 127 especies, agrupadas de acuerdo con su morfología y funciones. La bacteria anaeróbica gram positiva Clostridium botulinum produce una potente neurotoxina polipeptídica, toxina botulínica, que causa una enfermedad neuroparalítica en seres humanos y animales, conocida como botulismo. Las esporas de Clostridium botulinum se encuentran en el suelo y pueden crecer en recipientes de alimentos inadecuadamente esterilizados y cerrados de enlatados domésticos, que son la causa de muchos de los casos de botulismo. Los efectos del botulismo aparecen de 18 a 36 horas después de comer los alimentos infectados con un cultivo o con esporas de Clostridium botolinum. La toxina botulínica puede pasar aparentemente atenuada a través del revestimiento del intestino y atacar las neuronas motoras periféricas. Los síntomas de intoxicación por la toxina botulínica pueden progresar desde la dificultad de andar, respirar y hablar a la parálisis de los músculos respiratorios y la muerte.

El tipo A de la toxina botulínica es el agente biológico natural más letal conocido por el hombre. Aproximadamente, 50 picogramos de una toxina botulínica de tipo A comercial (complejo de neurotoxina purificada) (adquirible de Allergan, Inc., de Irvine, California, bajo la marca comercial BOTOX® en viales de 100 unidades) son una DL_{50} en ratones (esto es, 1 unidad). Una unidad de BOTOX® contiene aproximadamente 50 picogramos (aproximadamente 56 atomoles) de complejo de toxina botulínica de tipo A. Es interesante que, sobre base molar, la toxina botulínica de tipo A es aproximadamente 1,8 mil millones de veces más letal que la difteria, aproximadamente 600 millones de veces más letal que el cianuro sódico, aproximadamente 30 millones de veces más letal que la toxina de cobra y aproximadamente 12 millones de veces más letal que el cólera. Singh, Critical Aspects of Bacterial Protein Toxins, págs. 63-84 (capítulo 4) de Natural Toxins II, editado por B.R. Sing. y otros, Plenum Press, New York (1995) (en el que la DL_{50} reseñada de la toxina botulínica de tipo A de 0,3 ng igual a 1U es corregida por el hecho de que aproximadamente 0,05 ng de BOTOX® es igual a 1 unidad). Una unidad (U) de toxina botulínica se define como la DL_{50} después de inyección peritioneal en ratones Swiss Webster hembra que pesan de 18 a 20 gramos cada uno.

Se han caracterizado 7 diferentes neurotoxinas botulínicas, siendo éstas, respectivamente, los serotipos A, B, C_{1}, D, E, F y G de neurotoxina botulínica, cada uno de los cuales se distingue por neutralización con anticuerpos específicos. Los diferentes serotipos de toxina botulínica varían en las especies de animales a las que afectan en cuanto a la gravedad y duración de la parálisis que provocan. Por ejemplo, se ha determinado que la toxina botulínica de tipo A es 500 veces más potente, según medida realizada por el grado de parálisis producida en la rata, que la toxina botulínica de tipo B. Además, se ha determinado que la toxina botulínica de tipo B es no tóxica en primates a una dosis de 480 U/kg, que es aproximadamente 12 veces la DL_{50} de primates para la toxina botulínica de tipo A. Moyer E. y otros, Botulinum Toxin Type B; Experimental and Clinical Experience, que es el capítulo 6, págs. 71-85 de Therapy -Wuith Botulinum Toxin, editado por Jankovic , J. y otros (1994), Marcel Dekker, Inc. La toxina botulínica aparentemente se une con alta afinidad a neuronas motoras colinérgicas, se translocaliza en la neurona y bloquea la liberación de acetilcolina.

Independientemente del serotipo, el mecanismo molecular de la intoxicación por la toxina parece que es similar y que implica al menos tres etapas o tramos. En la primera etapa del proceso, la toxina se une a la membrana presináptica de la neurona diana a través de una interacción específica entre la cadena pesada, cadena H, y un receptor de células superficiales; se cree que el receptor es diferente para cada tipo de toxina botulínica y para la toxina del tétanos. El segmento del terminal carboxilo de la cadena H, H_{c}, parece que es importante para que la toxina apunte a la superficie celular.

En la segunda etapa, la toxina cruza la membrana plasmática de la célula envenenada. Primeramente la toxina es envuelta por la célula por endocitosis mediada por receptor y se forma un endosoma que contiene la toxina. La toxina se escapa luego del endosoma al citoplasma de la célula. Se cree que esta etapa es mediada por el segmento del terminal amino de la cadena H, H_{N}, que desencadena un cambio conformacional de la toxina en respuesta a un pH de aproximadamente 5,5 o más bajo. Es conocido que los endosomas poseen una bomba de protones que disminuye el pH intraendosómico. El desplazamiento conformacional expone residuos hidrófobos en la toxina, lo que permite que la toxina se autoembeba en la membrana endosómico. La toxina (o como mínimo la cadena ligera) se translocaliza luego a través de la membrana endosómica en el citoplasma.

La última etapa del mecanismo de la actividad de la toxina botulinica parece que implica la reducción de la unión disulfuro que une la cadena pesada, cadena H, y la cadena ligera, cadena L. La actividad tóxica total de las toxinas botulinica y del tétanos está contenida en la cadena L de la holoxina; la cadena L es una zinc (Zn^{++}) endopeptidasa que escinde proteínas selectivamente para reconocimiento y acoplamiento de vesículas que contienen neurotransmisor con la superficie citoplasmática de la membrana plasmática y la fusión de las vesículas con la membrana plasmática. La neurotoxina del tétanos, los tipos B, D, F y G de toxina botulínica causan la degradación de la sinaptobrevina (también denominada proteína de membrana asociada a vesículas (VAMP)), una proteína de membrana sinaptosómica. La mayoría de las VAMP presentes en la superficie citoplásmica de la vesícula sináptica se elimina como resultado de uno cualquiera de estos acontecimientos de escisión, La toxina botulínica de los tipos A y E escinde SNAP-25. Originalmente se creía que el serotipo C de la toxina botulínica escinde sintaxina, pero se encontró que escinde sintaxina y SNAP-25. Cada una de las toxinas botulínicas escinde específicamente una unión diferente, excepto la toxina botulínica de tipo B (y la toxina del tétanos) que escinden la misma unión.

Aunque todos los serotipos de toxinas botulínicas aparentemente inhiben la liberación de acetilcolina neurotransmisora en la unión neuromuscular, lo hacen afectando a diferentes proteínas neurosecretoras y/o escindiendo estas proteínas en sitios diferentes. Por ejemplo, los tipos A y E de botulina escinden estas proteínas en la proteína sinaptosómica asociada de 25 kilodalton (kD) (SNAP-25), pero apuntan a diferentes secuencias de aminoácidos dentro de esta proteína. Los tipos B, D, F y G actúan sobre la proteína asociada a vehículo (VAMP, también denominada sinaptobrevina), escindiendo cada serotipo la proteína en diferentes sitios. Finalmente, se ha visto que el tipo C_{1} de toxina botulínica escinde la sintaxina y SNAP-25. Estas diferencias en el mecanismo de acción pueden afectar a la potencia relativa y/o la duración de la acción de los varios serotipos de toxina botulínica. Aparentemente, un sustrato para una toxina botulínica se puede encontrar en una variedad de diferentes tipos de células. Véase, por ejemplo, Gonelle-Gispert, C. y otros, SNAP-25a and -25b isofoms are both expressed in insulin-secreting cells and can function in insulin secretion, Biochem J. 1;339 (pt 1):159-65:1999, y Boyd R.S. y otros, The effect of botulinum neurotoxin-B on insulin release from a B-cell line, y Boyd R.S. y otros, The insulin secreting B-cel line, HIT-125, contains SNAP-25 which is a target for botulinum meurotoxin-A, ambos publicados en Mov Disord, 10(3):376:1995 (el islote pancreático de células B contiene como mínimo SNAP-25 y sinaptobrevina).

El peso molecular de la molécula de la toxina botulinica es de aproximadamente 150 kD para los 7 serotipos de toxinas botulinicas conocidos. Es interesante que las toxinas botulínicas son liberadas por la bacteria Clostridium como complejos que comprenden la molécula de proteína de toxina botulínica de 150 kD junto con proteínas no de toxina asociadas. Así, el complejo del tipo A de toxina botulínica puede ser producido por la bacteria Clostridium como formas de 900 kD, 500 kD y 300 kD. Los tipos B y C de toxina botulinica aparentemente se producen sólo como complejos de 700 kD o 500 kD. El tipo D de toxina botulínica se produce como complejos de 300 kD y 500 kD. Finalmente, los tipos E y F de toxina botulínica se producen sólo como complejos de aproximadamente 300 kD. Se cree que los complejos (esto es, un peso molecular mayor que aproximadamente 150 kD) contienen una proteína de hemaglutinina no tóxica y una proteína no hematoglutinínica no tóxica. Estas dos proteínas no tóxicas (que junto con la molécula de toxina botulínica comprenden el complejo de neurotoxina relevante) pueden actuar para proporcionar estabilidad frente a la desnaturalización de la molécula de la toxina botulínica y protección frente a los ácidos digestivos cuando se ingiere toxina. Además, es posible que los mayores complejos de toxina botulínica (un peso molecular mayor que aproximadamente 150 kD) den por resultado una velocidad de difusión más baja de la toxina botulínica fuera del sitio de inyección intramuscular de un complejo de toxina botulínica.

Todos los serotipos de la toxina botulínica los hace la bacteria Clostridium botulinum como proteínas inactivas de cadena simple que deben ser escindidas o melladas por proteasas para ser neuroactivas. Las cepas bacterianas que hacen los serotipos A y B de la toxina botulínica tienen proteasas endógenas y, por tanto, los serotipos A y G se pueden recuperar de cultivos bacterianos en forma predominantemente activa. A diferencia, los serotipos C_{1}, D y E son sintetizadas por cepas no proteolíticas y, por tanto, típicamente son inactivadas cuando se recuperan del cultivo. Los serotipos B y F son producidos por cepas proteolíticas y cepas no proteolíticas y, por tanto, se pueden recuperar en forma activa o en forma inactiva. Sin embargo, incluso las cepas proteolíticas que producen, por ejemplo, el serotipo B de toxina botulínica sólo escinden una porción de la toxina producida. La proporción exacta de moléculas melladas a no melladas depende de la duración de la incubación y la temperatura del cultivo. Por tanto, probablemente, un cierto porcentaje de cualquier preparación de, por ejemplo, la toxina de tipo B de toxina botulínica es inactiva, siendo posiblemente responsable de la menor potencia del tipo B de la toxina botulínica en comparación con el tipo A de toxina botulínica La presencia de moléculas inactivas de toxina botulínica en un preparado clínico contribuirá a la carga total de proteína del preparado, que se ha relacionado con una antigenia acrecentada sin contribuir a su eficacia clínica.

Las toxinas botulínicas y los complejos de toxina se pueden obtener de, por ejemplo, List Biological Laboratorios, Inc., Campbell, California; el Center for Applied Microbiology and Research, Porton Down, R.U.; Wako (Osaka, Japón), así como de Sigma Chemicals, de St. Louis, Missouri. Entre las composiciones farmacéuticas disponibles que contienen toxina botulínica están incluidas BOTOX® (complejo de neurotoxina del tipo A de toxina botulínica con albúmina de suero humano y cloruro sódico), asequible de Allergan, Inc., de Irvine, California, en viales de 100 unidades como polvo liofilizado a reconstituir con cloruro sódico al 0,9% antes del uso), Dysport® (complejo de hematoglutinina de toxina de tipo A de Clostridium botulinum con albúmina de suero humano y lactosa en la formulación), adquirible de Ipsen Limited, Berkshire, R.U. como polvo a reconstituir con cloruro sódico al 0,9% antes de uso) y MyoBloc^{MC} (una solución inyectable que comprende el tipo B de toxina botulínica, albúmina de suero humano, succinato sódico y cloruro sódico a un pH de aproximadamente 5,6, asequible de Elan Corporation, Dublin, Irlanda).

El éxito de la toxina botulínica de tipo A para tratar una variedad de afecciones clínicas ha conducido al interés a favor de otros serotipos de toxina botulinica. Además, se ha usado toxina botulínica pura para tratar seres humanos, véase, por ejemplo, Kohl A. y otros, Comparison of the effect of botulinum toxin A (Botox®) with the highly-purified neurotoxin (NT 201) in the extensor digitorum brevis mucle test, Mov. Disord 2000; 15 (Supl. 3): 165. Por ello, se puede preparar una composición farmacéutica usando una toxina botulínica pura.

Se sabe que la toxina botulínica de tipo A es soluble en soluciones acuosas diluidas a pH 4-6,8. A pH por encima de aproximadamente 7, las proteínas no tóxicas estabilizadoras se disocian de la neurotoxina, de lo que resulta una gradual pérdida de toxicidad, en particular a medida que suben el pH y la temperatura. Schantz E.J.y otros, Preparation and characterization of botilinum toxin type A or human treatment (en particular las págs. 44-45), que es el capítulo 3 de Therapy with Botulinum Toxin, Jankovic, J. y otros, Marcel Dekker Inc. (1994)

La molécula de la toxina botulínica (aprox. 150 kDa) así como los complejos de la toxina globulínica (aprox. 300-900 kDa) tales como el complejo del tipo A de la toxina son también extremadamente susceptibles a la desnaturalización debida a la desnaturalización superficial, al calor y a condiciones alcalinas. La toxina inactivada forma proteínas toxoides que pueden ser inmunogénicas. Los anticuerpos resultantes pueden convertir un paciente en refractario a la inyección de toxina.

Estudios in vitro han indicado que la toxina botulínica inhibe la liberación inducida por el catión potasio de acetilcolina y norepinefrina de cultivos primarios de células de tejido del tronco cerebral. Además se ha dado cuenta de que la toxina botulínica inhibe la liberación provocada de glicina y glutamato en cultivos primarios de neuronas de la médula espinal y que en preparaciones de sinaptosomas del cerebro la toxina botulínica inhibe la liberación de acetilcolina, dopamina, norepinefrina (Haberman E. y otros, Tetanus Toxin and Botulinum A and C Neurotoxins Inhibit Release From Culture Mouse Brain, J. Neurochem. 51 (2);522-527 (988) CGRP, sustancia P y glutamato (Sanchez Prieto J. y otros, Botulinum Toxin A Blocks Glutamate Exocytosis From Guinea Pig Cerebral Cortical Synaptosomas, Eur. J. Biochem 165; 675-681: 1987. Así, cuando se usan concentraciones adecuadas, la liberación provocada por estímulo de la mayoría de los neurotransmisores es bloqueada por la toxina botulínica Véase, por ejemplo, Pearce, L.B., Pharmacologic Characterization of Botulin Toxin For Basic Science and Medicine, Toxicon 35(9); 1373-1412 en 1393; Bigalke, H. y otros, Botulinum A Neurotoxin Inhibits Non.Cholinergic Synaptic Transmisión in Mouse Spinal Cord Neurons in Culture, Brain Research 360; 318-324:1955; Habermann, E., Inhibition by Tetanus and Botulinum AToxin of the release of [^{3}H]Noradrenalina and [^{3}H]GABA From Rat Brain Homogenate, Experientia 44; 224-226:1988; Bigalke H. y otros, Tetanus Toxin and Botulinum A Toxin Inhibit Release and Uptake of Various Transmitters, as Studied with Particulate Preparations From Rat Brain and Spinal Cord, Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol 316; 244-251:1981; y Jankovic J. y otros, Therapy With Botulinum Toxin, Marcel Dekker, Inc., (1994), pág. 5.

El tipo A de toxina botulínica se puede obtener estableciendo y haciendo crecer cultivos de Clostridium botulinum en un fermentador y recogiendo luego y purificando la mezcla fermentada de acuerdo con procedimientos conocidos. Todos los serotipos de toxina botulinica se sintetizan inicialmente como proteínas inactivas de cadena simple que se deben escindir o mellar por proteasas para convertirse en neuroactivas. Las cepas bacterianas que hacen los serotipos A y G de la toxina botulínica tienen proteasas endógenas y serotipos A y G y por tanto se pueden recuperar de cultivos bacterianos predominantemente en su forma activa. A diferencia, los serotipos C_{1}, D y E son sintetizadas por cepas no proteolíticas y, por tanto, típicamente son inactivadas cuando se recuperan del cultivo. Los serotipos B y F son producidos por cepas proteolíticas y cepas no proteolíticas y, por tanto, se pueden recuperar en forma activa o en forma inactiva. Sin embargo, incluso las cepas proteolíticas que producen, por ejemplo, el serotipo B de toxina botulínica sólo escinden una porción de la toxina producida. La proporción exacta de moléculas melladas o no melladas depende de la duración de la incubación y la temperatura del cultivo. Por tanto, probablemente, un cierto porcentaje de cualquier preparación de, por ejemplo, la toxina B de toxina botulínica es inactiva, siendo posiblemente responsable de la menor potencia del tipo B de la toxina botulínica en comparación con el tipo A de toxina botulínica. La presencia de moléculas inactivas de toxina botulínica en un preparado clínico contribuirá a la carga total de proteína del preparado, que se ha relacionado con una antigenia acrecentada sin contribuir a su eficacia clínica. Además es conocido que el tipo B de toxina botulínica tiene, después de inyección intramuscular, una duración más corta de la actividad y que también es menos potente que el tipo A de toxina botulínica para el mismo nivel de dosis.

Se puede producir toxina botulínica cristalina de tipo A de alta calidad a partir de la cepa Hall A de Clostridium botulinum con características de >3x10^{7} U/mg, una A_{250}/A_{278} de menos de 0,60 y una configuración inequívoca de bandeado por electroforesis en gel. Se puede usar el conocido procedimiento de Schantz para obtener el tipo A de toxina botulínica como lo indican Schantz y otros en Properties and use of Botulinum toxin and Other Microbial Neurotoxins in Medicine, Microbiol Rev. 56; 80-99:1992. Generalmente, el complejo del tipo A de toxina botulínica se puede aislar y purificar de una fermentación anaeróbica cultivando el tipo A de Clostridium botulinum en un medio adecuado. El procedimiento conocido se puede usar también, después de separar las proteínas no tóxicas, para obtener toxinas botulínicas puras tales como, por ejemplo, el tipo A de toxina botulínica purificada con un peso molecular de aproximadamente 150 kD con una potencia específica de 1-2 x 10^{8} DL_{50} U/mg o mayor; el tipo B de toxina botulínica purificada con un peso molecular de aproximadamente 156 kD con una potencia de 1-2 x 10^{8} DL_{50} U/mg o mayor; y el tipo F de toxina botulínica purificada con un peso molecular de aproximadamente 155 kD con una potencia de 1-2 x 10^{7} DL_{50} U/mg o mayor.

Para preparar una composición farmacéutica se puede usar la toxina botulínica pura (esto es, la molécula de toxina botulínica de 150 kilodalton) o el complejo de toxina. Tanto la molécula como el complejo es susceptible de desnaturalización debida a desnaturalización superficial, calor y condiciones alcalinas. La toxina inactivada forma proteínas toxoides que pueden ser inmunogénicas. Los anticuerpos resultantes pueden hacer que un paciente sea refractario a una inyección de toxina.

Como generalmente con las enzimas, las actividades biológicas de las toxinas botulínicas (que son peptidasas intracelulares) dependen, al menos en parte, de su conformación tridimensional. Así, el tipo A de toxina botulínica se desintoxica por el calor, estiramiento de la superficie con productos químicos y secado de la superficie. Además, se conoce que la dilución del complejo de toxina obtenido por el procedimiento conocido de cultivo, fermentación y purificación a las concentraciones mucho más bajas usadas en la formulación de composiciones farmacéuticas da por resultado una rápida destoxicación de la toxina a no ser que esté presente un agente estabilizador adecuado. La dilución de la toxina desde cantidades de miligramos a una solución que contiene nanogramos por mililitro presenta dificultades significativas a causa de la rápida pérdida de toxicidad específica después de esta gran dilución. Puesto que la toxina se puede usar meses o años después de haberse formulado la composición farmacéutica que contiene la toxina, la toxina se puede estabilizar con un agente estabilizador tal como albúmina o
gelatina.

Una composición farmacéutica disponible comercialmente que contiene toxina botulínica se vende bajo la marca comercial BOTOX® (asequible de Allergan, Inc., de Irving, California). BOTOX® está constituido por toxina botulínica de tipo A purificada, albúmina y cloruro sódico envasados en forma estéril, secados en vacío. La toxina botulínica de tipo A se prepara a partir de un cultivo de la cepa Hall de Clostridium botulinum que se ha hecho crecer en un medio que contiene N-Z amina y extracto de levadura. El complejo del tipo A de toxina botulínica se purifica de la solución de cultivo por una serie de precipitaciones ácidas obteniéndose un complejo cristalino constituido por la proteína de toxina activa de alto peso molecular y una proteína de hemaglutinina asociada. El complejo cristalino se redisuelve en una solución que contiene cloruro sódico y albúmina y se filtra estéril (0,2 micrómetros) antes de secado en vacío. El producto secado en vacío se almacena en un congelador a -5ºC o menos. El BOTOX® se puede reconstituir con solución salina estéril, sin conservante, antes de la inyección intramuscular. Cada vial de BOTOX® contiene aproximadamente 100 unidades (U) de complejo de neurotoxina de Clostridium botulinum de tipo A purificada, 0,5 miligramos de albúmina de suero humano y 0,9 miligramos de cloruro sódico en forma estéril, secada en vacío, sin conservante.

Para reconstituir BOTOX®, se usa solución salina estéril normal sin conservante; se usa inyección con cloruro sódico al 0,9%, aspirando la cantidad apropiada de diluyente en una jeringa de tamaño apropiado. Puesto que el BOTOX® puede desnaturalizarse por burbujeo o una agitación violenta similar, el diluyente se inyecta suavemente en el vial. Por razones de esterilidad, BOTOX® se administra preferiblemente después de 4 horas de retirar el vial del congelador y ser reconstituido. Durante estas 4 horas, el BOTOX® puede almacenarse en una nevera a aproximadamente de 2ºC a 8ºC. Se ha dado cuenta de que el BOTOX® retiene su potencia durante al menos aproximadamente 2 semanas. Neurology, 48:249-53: 1997.

Las toxinas botulínicas se han usado en programas clínicos para el tratamiento de trastornos neuromusculares caracterizados por músculos esqueléticos hiperactivos. El tipo A de toxina botulínica (BOTOX®) ha sido aprobado por la U.S. Food and Drug Administration en 1989 para el tratamiento del blefaroespasmo esencial, estrabismo y espasmo hemifacial en pacientes de una edad de más de 12 años. En los 2000, la FDA aprobó preparados comerciales de los serotipos A (BOTOX®) y B (MyoBloc^{MC}) de toxina botulínica para el tratamiento de distonía cervical y, en 2002, la FDA aprobó un tipo A de toxina botulínica (Botox®) para el tratamiento cosmético de ciertas arrugas faciales hipercinéticas (glabelares). Usualmente, los efectos clínicos de la toxina botulínica de tipo A intramuscular periférica se ven en una semana y, a veces, en unas pocas horas. La duración típica de una relajación sintomática del tipo A de toxina botulínica (esto es, parálisis de músculo flácido) de una sola inyección intramuscular de toxina botulínica de tipo A puede ser de aproximadamente 3 meses, aunque se ha dado cuenta de que, en algunos casos, los efectos de la denervación inducida por una toxina botulínica de una glándula, tal como la glándula salivar, pueden durar varios años. Por ejemplo, se conoce que el tipo A de toxina botulínica puede tener una eficacia de hasta 12 meses (Naumann M. y otros, Botulinum toxin type A in the treatment of focal, axillary and palmar hyperhidrosis and other hyperhidrotic conditons, J. Neurology 6 (Supp. 4):S111-S-115:1999) y, en algunas circunstancias, de hasta 27 meses. Ragona, R.M. y otros, Management of parotid sialocele with botulinum toxin, The Laryngoscope 109: 1344-1345: 1999. Sin embargo, la duración usual de una inyección intramuscular de Botox® típicamente es de aproximadamente de 3 a 4 meses.

Se ha dado cuenta de que se ha usado toxina botulínica de tipo A en diversos programas clínicos, incluidos, por ejemplo, los siguientes:

(1) aproximadamente 75-125 unidades de BOTOX® por inyección intramuscular (músculos múltiples) para tratar distonía cervical;

(2) 5-10 unidades de BOTOX® por inyección intramuscular para tratar líneas glabelares (surcos faciales) (5 unidades inyectadas intramuscularmente en el músculo procerus y 10 unidades inyectadas intramuscularmente en cada músculo corrugator supercilii;

(3) aproximadamente 30-80 unidades de BOTOX® para tratar el estreñimiento por inyección intraesfínter del músculo puborectalis;

(4) aproximadamente 1-5 unidades de BOTOX® inyectado intramuscularmente para tratar blefaroespasmos inyectando en el músculo pre-tarsal orbicularis oculi lateral del párpado superior y el pre-tarsal orbicularis lateral del párpado inferior;

(5) para tratar el estrabismo, se han inyectado en los músculos extraoculares intramuscularmente entre 1 y 5 unidades de BOTOX®, variando la cantidad inyectada en función del tamaño del músculo a inyectar y la cuantía de parálisis del músculo deseada (esto es, la cuantía de la corrección de dioptrías deseada);

(6) para tratar la espasticidad de un miembro superior después de apoplejía por inyecciones intramusculares de BOTOX® en 5 diferentes músculos flexores de un miembro superior como sigue:

(a)

flexor digitorum profundus, de 7,5 U a 30 U,

(b)

flexor digitorum sublimus, de 7,5 U a 30 U,

(c)

flexor carpi ulnaris, de 10 U a 40 U,

(d)

flexor carpi radialis, de 15 U a 60 U,

(e)

bíceps brachii, de 15 U a 200 U. Cada uno de los 5 miembros indicados ha sido inyectado en la misma sesión de tratamiento, de manera que el paciente recibe de 90 U a 360 U de BOTOX® en el músculo flexor de la extremidad superior por inyección intramuscular en cada sesión de tratamiento,

(7) para tratar migraña, la inyección pericraneal (inyectada simétricamente en los músculos glabelar, frontalis y temporalis) de 25 U de BOTOX® ha revelado un beneficio significativo como tratamiento profiláctico de la migraña en comparación con el vehículo, medido por menor frecuencia de migrañas, severidad máxima menor, menos vómitos asociados y uso disminuido de medicación aguda a lo largo de un período de tres meses después de la inyección de
25 U.

\vskip1.000000\baselineskip

Además, se ha usado la inyección intramuscular de toxina botulínica en el tratamiento del temblor en pacientes con la enfermedad de Parkinson, aunque es ha indicado que los resultados no han sido impresionantes. Marjama-Lyons, J. y otros, Tremor-Predominant Parkinson's Disease, Drugs & Aging, 16(4); 273-278:2000.

Son conocidos tratamientos de ciertos trastornos gastrointestinales y de músculo liso con toxina botulínica. Véanse, por ejemplo, las patentes U.S. nº. 5.427.291 y nº. 5,674.205 (Pasricha). Además es conocida la inyección transuretral de toxina botulínica en un esfínter de vejiga para tratar un trastorno urinario (véase, por ejemplo, Dykstra, D.D. y otros, Treatment of detrusor-sphincter dyssynergia with botulinum A toxin: A double-blind study, Arch. Phys. Med Rehabil enero de 1990; 71:24-6), como lo es la inyección de una toxina botulínica en la próstata para tratar la hiperplasia prostática. Véase, por ejemplo, la patente U.S. nº. 6.365.164 (Schmidt). Véase también la solicitud publicada de patente U.S. nº. 2004 0086531 (Barron), titulada Methods for treating ulcers and gastroesophageal reflux disease.

La patente U.S. nº. 5.766.605 (Sanders) propone el tratamiento de varios trastornos autónomos tales como hipersalivación y rinitis con una toxina botulinica. Es conocido que la hipersecreción nasal predominantemente está causada por un sobreactividad de las glándulas nasales, que principalmente están bajo control colinérgico y ha sido demostrado que la aplicación del tipo A de toxina botulínica al tejido nasal mucoso mamífero de los huesos turbinados del sinus maxilar puede inducir una apoptosis temporal en las glándulas nasales. Rohrbach S. y otros, Botulinum toxin type A induces apoptosis in nasal glands of guinea pigs, Ann Otol Rhinol Laryngol nov. 2001; 110(11): 1045-50. Además, la aplicación local de la toxina botulínica A a una paciente humana hembra con rinitis intrínseca dio por resultado una clara disminución de la hipersecreción nasal en 5 días. Rohrbach S. y otros, Minimally invasive application of botulinum toxin type A in nasal hypersecretion, J Oto-Rhino-Laryngol, nov-dic. 2001; 63(6): 382-4.

El documento WO 95/17904 (PCT/US94/14717) (Aoki), EP 0 605 501 B1 (Graham) discute el tratamiento de la parálisis cerebral con una toxina botulínica y la patente U.S. nº. 6.063.768 (First) discute el tratamiento de la inflamación neurogénica con una toxina botulínica.

Además de tener acciones farmacológicas en posiciones periféricas, las toxinas botulínicas pueden tener también efectos inhibidores en el sistema nervioso central. Trabajos de Weigand y otros (^{125}l-labelled botulinum A neurotoxin: pharmacokinetics in cats after intramuscular injection, Nauny-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 1976:292, 161-165), y Haberman (^{125}l-labelled Neurotoxin from clostridium botulinum A. preparation, binding to synaptosomes and ascent to the spinal cord, Nauny-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol 1974; 281, 47-56) han revelado que la toxina botulínica es capaz de ascender a la zona espinal por transporte retrógrado. De esta manera, la toxina botulínica inyectada en una localización periférica, por ejemplo, intramuscularmente, puede ser transportada retrógradamente a la médula espinal.

Estudios in vitro han indicado que la toxina botulínica inhibe la liberación, inducida por el catión potasio, de la acetidilcolina y la norepinefrina de cultivos primarios de células de tejido del tronco cerebral. Además, se ha dado cuenta de que la toxina botulínica inhibe la liberación provocada de glicina y glutamato en cultivos primarios de neuronas de la médula espinal y que en preparados de sinaptosomas de cerebro la toxina botulínica inhibe la liberación de cada uno de los neurotransmisores acetidilcolina, dopamina, norepinefrina, CGRP y glutamato.

La patente U.S. nº. 5.989.545 describe que, para tratar el dolor por administración del agente a la médula espinal se puede usar una neurotoxina clostridial modificada o un fragmento de ella, preferiblemente una toxina botulínica conjugada químicamente o fusionada recombinantemente a un resto que se dirige a dianas.

También se ha propuesto una toxina botulínica para el tratamiento de la hiperhidrosis (un hinchamento excesivo, patente U.S. nº. 5.766.605), el dolor de cabeza (patente U.S. nº.6.458.365), dolor de cabeza por sinusitis (patente U.S. nº. 6.838.434), migraña (patente U.S. nº. 5.714.468), dolor posoperatorio y dolor visceral (patente U.S. nº. 6.464.986), dolor por administración intraespinal (patente U.S. nº. 6.113.915), enfermedad de Parkinson por administración intracraneal (patente U.S. nº. 6.306.403), crecimiento de pelo y retención del pelo (patente U.S. nº. 6.299.893), obesidad (solicitud publicada de patente U.S. 2004 0037865; uso de una toxina botulínica junto con un agente de hinchamiento); psoriais y dermatitis (patente U.S. nº. 5.670.484), lesiones musculares (patente U.S. nº. 6.423.319), diversos cánceres (patente U.S. nº. 6.139.845), trastornos pancreáticos (patente U.S. nº.6.143.306), trastornos de músculos lisos (patente U.S. nº. 5.437.291, incluida la inyección de toxina botulinica en los esfínteres esofágico superior e inferior, pilórico y anal), trastornos de la próstata (patente U.S. nº. 6.365.164), inflamación, artritis y gota (patente U.S. nº. 6.063.768), parálisis cerebral juvenil (patente U.S. nº. 6.395.277), trastornos del oído interno, (patente U.S. nº. 6.265.379), trastornos del tiroide (patente U.S. nº. 6.358.513), trastornos paratiroideos (patente U.S. nº. 6.328.977), varios trastornos neurológicos y neuropsiquiátricos, (solicitud publicada de patente U.S. 2005 0147626 A1) y para trastornos premenstruales (solicitud de patente U.S. nº. serial 970489, presentada el 20 de octubre de 2004). Además, son conocidos implantes de toxina de liberación controlada (patentes U.S. nº. 6.306.423 y nº. 6.312.708).

Se ha dado cuenta de que la inyección intravenosa de una toxina botulínica causa una caída de la secreción de ácido y pepsina estimulada por pentagastrina en ratas. Kondo T y otros, Modification of the action of pentagastrin on acid secretion by botulinum toxin, Experientia 1977; 33:750-1. Además se ha especulado sobre si se puede usar una toxina botulinica para reducir una secreción gastrointestinal, como puede ser una secreción gástrica. Véanse las págs. 16-17 del documento WO 95/17904. Además, se ha propuesto una toxina botulínica para el tratamiento de trastornos del músculo gastrointestinal en el trastorno del sistema nervioso entérico (patente U.S. nº. 5.437.291) así como para tratar varios trastornos autónomos (patente U.S. 5.766.605). Se ha inyectado toxina botulínica en el fondo del estómago de perros. Wang Z. y otros, Effects of botulinum toxin on gastric myoelectrical and vagal activities in dogs, Gastroenterology abril de 2001; 120(5 supl.1): A-718. Además, como tratamiento de la obesidad se ha propuesto la inyección intramuscular de una toxina botulínica en el antro gástrico Véase, por ejemplo, Gui D. y otros, Effects of botulinum toxin on gastric emptying and digestive secretions. A possible tool for correction of obesity?, Naunyn Schmiedebergs Arch Pharamacol junio 2002; 365 (sup. 2):R 22; Albanese A. y otros, The use of botulinum toxin on smooth muscles, Eur J Neurol nov. 1995 (supl. 3):29-33; y Gui D. y otros, Botulinum toxin injected in the gastric wall reduces body weight and food intake in rats, Aliment Pharmacol Ther junio 2000; 14(6):829-834. Además, se ha propuesto el tipo A de toxina botulínica como aplicación terapéutica para el control de la secreción en el estómago. Rossi S. y otros, Immunohistochemical localization of SNAP-25 protein in the stomach of rat, Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol 2002; 365 (supl. 2):R37.

Significativamente se ha dado cuenta de que la inyección de toxina botulínica en el esfínter del esófago inferior para el tratamiento de la acalasia da por resultado la formación de úlceras en el esófago. Eaker, E.Y. y otros, Untoward effects of esophageal botulinum toxin injection in the treatment of achalasia, Dig Dis Sci abril 1997; 42(4):724-7. Es conocido inyectar una toxina botulínica en el esfínter pilórico espástico de un paciente con una úlcera prepilórica con el fin de permitir que se abra el músculo pilórico. Wiesel P.H. y otros, Botulinum toxin for refractory posoperative pyloric spasm, Endoscopy 1997; 29(2):132.

La toxina del tétanos así como derivados (esto es, con un resto no nativo que se dirige a dianas), fragmentos, híbridos y sus quimeras pueden tener también utilidad terapéutica. La toxina del tétanos tiene muchas analogías con las toxinas botulínicas. Así, ambas toxinas, la botulínica y la del tétanos, son polipéptidos hechos por especies íntimamente relacionadas de Clostridium (Clostridium tetani y Clostridium botulinum, respectivamente). Además, ambas toxinas, la toxina botulínica y la toxina del tétanos, son proteínas de cadena doble compuestas por una cadena ligera (de un peso molecular de aproximadamente 50 kD) unida covalentemente por un enlace disulfuro a una cadena pesada (un peso molecular de aproximadamente 100kD). Por ello, el peso molecular de la toxina del tétanos y el de cada una de las 7 toxinas botulínicas (no complejadas) es de aproximadamente 150 kD. Además, para ambas toxinas, la toxina botulínica y la toxina del tétanos, la cadena ligera posee el dominio que presenta actividad biológica intracelular (proteasa), mientras que la cadena pesada comprende la unión del receptor (inmunogénica) y los dominios translocacionales de la membrana celular.

Además, ambas toxinas, la toxina botulínica y la toxina del tétanos, exhiben una alta actividad específica para los receptores gangliocídicos sobre la superficie de neuronas colinérgicas presinápticas. La endocitosis mediada por receptor de la toxina del tétanos por neuronas colinérgicas periféricas da por resultado el transporte axonal retrógrado, el bloqueo de la liberación de neurotransmisores inhibidores de las sinapsis centrales y una parálisis espástica. Por el contrario, la endocitosis mediada por receptor de la toxina botulínica por neuronas colinérgicas periféricas da por resultado un transporte pequeño, si es que hay transporte alguno, la inhibición de exocitosis de acetilcolina de las neuronas motoras periféricas intoxicadas y una parálisis flácida.

Finalmente, la toxina del tétanos y la toxina botulínica se asemejan entre sí en la biosíntesis y la arquitectura molecular. Así, hay una identidad global de 34% entre las secuencias de proteína de la toxina del tétanos y el tipo A de toxina botulínica, y una secuencia tan alta como del 62% para algunos dominios funcionales. Binz T. y otros, The Complete Sequence of Botulinum Nurotoxin Type A and Comparison with other Clostridial Neurotoxins, J. Biological Chemistry, 265(16); 9153-9158:1990.

Acetilcolina

Típicamente, solo un tipo individual de neurotransmisor de molécula pequeña es liberado por cada tipo de neurona en el sistema nervioso mamífero. La acetilcolina del neurotransmisor es secretada por neuronas en muchas zonas del cerebro pero, específicamente, por las células piramidales grandes del cortex motor, por varias neuronas diferentes en los ganglios basales, por las neuronas motoras que inervan los músculos esqueléticos, por neuronas pregangliónicas del sistema nervioso autonómo (tanto simpático como parasimpático), por las neuronas posgangliónicas del sistema nervioso parasimpático y por algunas neuronas del sistema nervioso simpático. Esencialmente sólo las fibras nerviosas simpáticas posgangliónicas para glándulas sudoríparas, los músculos pilorrectores y unos pocos vasos sanguíneos son colinérgicos mientras que la mayoría de las neuronas posgangliónicas del sistema nervioso central secretan la norepinafrina del neurotransmisor. En la mayoría de los casos, la acetilcolina tiene un efecto excitante. Sin embargo, es conocido que la acetilcolina tiene efectos inhibidores en algunos de los terminales de nervios parasimpáticos periféricos, tales como la inhibición de la velocidad del corazón por el nervio vago.

Las señales eferentes del sistema nervioso autónomo se transmiten al cuerpo a través del sistema nervioso simpático o el sistema nervioso parasimpático. Las neuronas pregangliónicas del sistema nervioso simpático se extienden desde los cuerpos de células de neuronas simpáticas localizadas en el cuerno intermediolateral de la médula espinal. Las fibras del nervio simpático pregangliónico, que se extienden desde el cuerpo celular, sinapsan con neuronas posgangliónicas localizadas en un ganglio simpático paravertebral o en un ganglio prevertebral. Puesto que las neuronas pregangliónicas del sistema nervioso simpático y del sistema parasimpático son colinérgicas, la aplicación de acetilcolina a los ganglios excitará las neuronas posgangliónicas tanto simpáticas como parasimpáticas.

La acetilcolina activa dos tipos de receptores, los receptores muscarínicos y nicotínicos. Los receptores muscarínicos se encuentran en todas las células efectoras estimuladas por las neuronas posgangliónicas del sistema nervioso parasimpático así como en las estimuladas por las neuronas colinérgicas posgangliónicas del sistema nervioso simpático. Los receptores nicotínicos se encuentran en la médula adrenal así como dentro de los ganglios autónomos, esto es, en la superficie de las células de la neurona posgangliónica en la sinapsis entre las neuronas pregangliónicas y posgangliónicas de ambos sistemas, el parasimpático y el simpático. Los receptores nicotínicos se encuentran también en muchos terminales nerviosos no autónomos, por ejemplo, en las membranas de fibras de músculos esqueléticos en la junta neuromuscular.

La acetilcolina se libera de las neuronas colinérgicas cuando vesículas intracelulares pequeñas, claras, se fusionan con las membranas celulares neuronales presinápticas. Una amplia variedad de células secretoras no neuronales, tales como médulas adrenales (así como la línea de células PC 12) e islotes pancreáticos, liberan catecolaminas y la hormona paratiroide, respectivamente, a partir de vesículas grandes de núcleo denso. La línea de células PC12 es un clon de células de feocromocitoma de rata usada extensamente en un modelo de cultivo de tejidos para estudios de desarrollo simpatoadrenal. La toxina botulínica inhibe la liberación de ambos tipos de compuestos a partir de ambos tipos de células in vitro, permeabilizada (como por electroporación) o por inyección directa de la toxina en la célula denervada. También es conocido que la toxina botulínica bloquea la liberación del glutamato del neurotransmisor de cultivos de células de sinaptosomas corticales.

Una conexión neuromuscular se forma en un músculo esquelético por la proximidad de axones a las células musculares. Una señal transmitida a través del sistema nervioso central da por resultado una acción potencial en el axón terminal, con activación de los canales de iones y la liberación resultante de la acetilcolina del neurotransmisor desde las vesículas sinápticas intraneuronales, por ejemplo, en la placa terminal motora de la junta intramuscular. La acetilcolina cruza el espacio extracelular para unirse con las proteínas del receptor de acetilcolina sobre la superficie de la placa terminal del músculo. Una vez que se ha producido una unión suficiente, un potencial de acción del músculo causa cambios específicos del canal de iones de membrana, lo que da por resultado una contracción de células del músculo. Luego se libera la acetilcolina de las células del músculo y se metaboliza por las colinestearasas en el espacio extracelular. Los metabolitos se reciclan retornando al axón terminal para ser procesados para obtener
acetilcolina.

Lo que se necesita, por tanto, son procedimientos económicos y eficaces para tratar trastornos gástricos, incluidos el vaciado gástrico demorado, la GERD y úlceras peptídicas con una toxina botulínica tal como una neurotoxina botulínica.

Sumario

La presente invención satisface esta necesidad y proporciona procedimientos para tratar trastornos gástricos tales como la enfermedad de reflujo gastroesofágico (GERD) por administración intramuscular, subcutánea o intradérmica de una toxina botulínica a un paciente con un trastorno gástrico.

De acuerdo con la presente invención, la toxina botulínica es uno de los tipos de toxina botulínica A, B, C_{1}, D, E, F y G y preferiblemente es el tipo A de toxina botulínica. La toxina botulínica (como complejo o como una proteína pura de aproximadamente 150 kDa) se puede formular con el excipiente (tal como una albúmina) en una cantidad de entre aproximadamente 1 unidad y aproximadamente 13.000 unidades de toxina botulínica. Preferiblemente, la cantidad de la toxina botulínica administrada es de entre aproximadamente 5 unidades y aproximadamente 500 unidades de toxina botulínica de tipo A. Cuando la toxina botulínica es toxina botulínica de tipo B, preferiblemente, la cantidad de la toxina botulínica asociada con el vehículo pude ser de entre aproximadamente 250 unidades y aproximadamente 13.000 unidades de una toxina botulínica de tipo B

La cantidad de una toxina botulínica administrada en el ámbito de la presente invención durante un período de tiempo dado puede ser de entre aproximadamente 10^{-3} U/kg y aproximadamente 35 U/kg de una toxina botulínica de tipo A y de hasta aproximadamente 2000 U/kg de otras toxinas botulínicas tales como una toxina botulínica de tipo B. 35 U/kg o 2000 U/kg es un límite superior porque se aproxima a la dosis letal de ciertas neurotoxinas tales como toxina botulínica de tipo A o resina botulínica de tipo B, respectivamente. Así, se ha dado cuenta de que aproximadamente 2000 unidades/kg de un preparado comercialmente disponible de una toxina botulínica de tipo B se aproxima a la dosis letal para primates de una toxina botulínica de tipo B. Meyer K.E. y otros, A Comparative Systemic Toxicity Study of Neurobloc in Adult Juvenile Cynomolgus Monkeys, Mov.Disord 15 (supl.2); 54; 2000.

Preferiblemente, la cantidad administrada de una toxina botulínica de tipo A es de entre aproximadamente 10^{-2} U/kg y aproximadamente 25 U/kg. Preferiblemente, la cantidad administrada de una toxina botulínica de tipo B durante un período de tiempo dado es de entre aproximadamente 10^{-2} U/kg y aproximadamente 1000 U/kg, puesto que se ha indicado que se pueden administrar intramuscularmente a un primate menos de aproximadamente 1000 U/kg de una toxina botulínica de tipo B sin efecto sistémico. Ibid. Más preferiblemente, la toxina botulínica de tipo A se administra en una cantidad de entre aproximadamente 10^{-1} U/kg y aproximadamente 15 U/kg. Muy preferiblemente, la toxina botulínica de tipo A se administra en una cantidad de entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 U/kg. En muchos casos, una administración de aproximadamente 1 unidad a aproximadamente 500 unidades de una toxina botulínica de tipo A proporciona una relajación terapéutica eficaz y duradera. Más preferiblemente, se pueden usar de aproximadamente 5 unidades a aproximadamente 300 unidades de una toxina botulínica, tal como una toxina botulínica de tipo A y, muy preferiblemente, se pueden administrar localmente en un tejido diana de aproximadamente 10 unidades a aproximadamente 200 unidades de una neurotoxina tal como una toxina botulínica de tipo A, obteniéndose resultado eficaces. En una realización particularmente preferente de la presente invención, se pueden administrar con resultados terapéuticamente eficaces de aproximadamente 20 unidades a aproximadamente 100 unidades de una toxina botulínica tal como una toxina botulínica de tipo A.

La toxina botulínica puede ser hecha por la bacteria Clostridium botulinum. Además, la toxina botulínica puede ser una toxina botulínica modificada, esto es, una toxina botulínica que tiene como mínimo uno de sus aminoácidos suprimido, modificado o reemplazado en comparación con la toxina botulínica nativa y/o de tipo salvaje. Además, la toxina botulínica puede ser una toxina botulínica recombinante producida o un derivado o fragmento de ella.

Se puede realizar un procedimiento de acuerdo con la presente invención administrando toxina botulínica a un paciente con un trastorno gástrico. En particular, la toxina botulínica se administra en una zona de la cabeza, el cuello o el hombro para obtener efecto terapéutico sobre el trastorno gástrico (esto es, sistema GI o digestivo). Así, la toxina botulínica no se administra para que proporcione efecto terapéutico en el sitio en que se administra la toxina botulínica. Al contrario, los inventores han descubierto que la administración de una toxina botulínica (como puede ser por administración intramuscular) en una zona de la cabeza, cuello u hombro (esto es, en un sitio intramuscular respecto a uno o varios músculos representados en la Figura 1, y/o subcutáneamente o intradérmicamente en los músculos o en la proximidad de los músculos de la Figura 1) tiene efecto terapéutico en un sitio distante de tejido gástrico, apreciado por un alivio de un trastorno gástrico tal como GERD o vaciado gástrico demorado. La toxina botulínica (como complejo o como toxina pura [esto es, una molécula de aproximadamente 150 kDa]) puede ser una toxina botulínica de tipo A, B, C, D, E, F o G. La administración de la toxina botulínica puede hacerse por vía transdérmica (esto es, aplicando la toxina botulínica como crema, parche o loción), vía subdérmica (esto es, subcutánea o intramuscular) o vía intradérmica.

Una hipotética razón fisiológica de la eficacia de la presente invención es que la administración de una toxina botulínica en la cabeza, el cuello y/o de acuerdo con la presente invención reduce, inhibe y/o elimina la entrada sensorial (aferente) desde la periferia al sistema nervioso central (incluido el cerebro), entrada que despierta, genera, exacerba y/o facilita el desarrollo o mantenimiento de un trastorno gástrico en un paciente.

La dosis de una botulina usada de acuerdo con la presente invención es inferior a la cantidad de una toxina botulínica que se usaría para paralizar un músculo, puesto que un objetivo de un procedimiento de acuerdo con la presente invención no es paralizar un músculo, sino reducir una producción sensorial de neuronas sensoriales localizadas en un músculo o sobre un músculo, o bajo la piel.

La presente invención abarca un procedimiento para tratar un trastorno gástrico administrando una toxina botulinica en una zona de la cabeza, el cuello y/o los hombros de un paciente con un trastorno gástrico, tratando de esta manera el trastorno gástrico. La toxina puede ser una toxina botulínica de los tipos A, B, C, D, F o G. Preferiblemente, la toxina botulínica es una toxina botulínica de tipo A. La toxina botulínica administrada puede ser un complejo de toxina botulínica (esto es, de un peso molecular de aproximadamente 300 kDa a aproximadamente 900 kDa) o una toxina botulínica pura, esto es, el componente neurotóxico de aproximadamente 150 kDa de un complejo de toxina botulínica.

El trastorno gástrico tratado puede ser un trastorno digestivo. El trastorno gástrico tratado pude ser, por ejemplo, enfermedad de Crohn, diverticulosis, diverticulitis, piedras de la vesícula biliar, GERD, hernia de hiato, ardor de estómago, estasis gástrica, vaciado gástrico, disfunción de válvula pilórica o espasmo, úlcera de H. pilori, úlcera péptica, síndrome de intestino irritable, úlcera de estómago, úlcera de duodeno, colitis y/o colitis ulcerosa.

La administración de una toxina botulínica de acuerdo con el procedimiento descrito en esta memoria se puede hacer por administración intramuscular de la toxina botulínica en un músculo de la cabeza, el cuello y/o los hombros del paciente. En algunos casos, el paciente puede tener un trastorno gástrico y dolor de cabeza, tal como un dolor de cabeza debido a la tensión, migraña, cefalea histamínica, dolor de cabeza por sinusitis y un dolor de cabeza cervogénico.

Un procedimiento detallado de acuerdo con la presente invención puede ser un procedimiento para tratar la GERD o el vaciado gástrico demorado por administración intramuscular de una cantidad terapéuticamente eficaz de una toxina botulínica en un músculo de la cabeza, el cuello y/o los hombros de un paciente con GERD o vaciado gástrico demorado, con lo que se trata la GERD o el vaciado gástrico demorado. La administración intramuscular puede ser en un músculo frontalis, glabellar, occipitalis, temporalis, masseter, trapezius, semispinalis y/o splenius capitis. La toxina botulínica se puede administrar en una cantidad entre aproximadamente 5 unidades y aproximadamente 13.000 unidades, dependiendo de factores tales como el serotipo de la toxina botulínica usado, la masa del paciente tratado y la gravedad de la afección del paciente.

Otra realización detallada de un procedimiento para tratar GERD o el vaciado gástrico demorado de acuerdo con la presente invención se puede realizar por administración intramuscular de una cantidad terapéuticamente eficaz de un tipo A de toxina botulínica en cada uno de los músculos frontalis, glabellar, occipitalis, temporalis, masseter, trapezius, semispinalis y/o splenius capitis de un paciente con GERD o vaciado gástrico demorado, con lo que se trata la GERD o el vaciado gástrico demorado.

Definiciones

Se aplican en lo que sigue las definiciones siguientes:

"Aproximadamente" significa más o menos 10% del valor así cualificado.

"Biocompatible" significa que hay una respuesta inflamatoria o inmunogénica insignificativa debida al uso de una toxina botulínica de acuerdo con la presente invención.

"Compuesto biológicamente activo" significa un compuesto que puede efectuar un cambio beneficioso en un sujeto al que es administrado. Por ejemplo, "compuestos biológicamente activos" incluye las neurotoxinas.

"Cantidad eficaz", tal como se aplica al compuesto biológicamente activo (tal como una toxina botulinica), significa la cantidad del compuesto que generalmente es suficiente para efectuar el cambio deseado en un paciente. Por ejemplo, cuando el efecto deseado es el tratamiento de un trastorno gástrico, una cantidad eficaz del compuesto es la cantidad que causa como mínimo un alivio sustancial del trastorno gástrico, según se observa clínicamente, sin que resulte una toxicidad sistémica significativa.

"Trastorno gástrico" significa una enfermedad, trastorno o afección digestiva, incluidas la enfermedad de Crohn, diverticulosis, diverticulitis, piedras en la vesícula biliar, enfermedad de reflujo gastroesofágico (GERD), hernia de hiato, ardor de estómago, estasis gástrica, vaciado gástrico demorado, disfunción de la válvula pilórica (u otro esfínter GI) o espasmo, úlceras de H. pylori y pépticas, síndrome de intestino irritable, úlceras de estómago y duodenales, colitis, incluida colitis ulcerosa.

\newpage

"Neurotoxina" significa un agente que puede interrumpir la transmisión de impulsos de nervios a través de una junta neuromuscular o neuroglandular, bloquear o reducir la exocitosis neuronal de un neurotransmisor o alterar la potencial acción de la puerta de voltaje de un canal de sodio de una neurona. Entre los ejemplos de neurotoxinas están incluidas toxinas botulínicas, toxinas del tétanos, saxitoxinas y tetrodotoxina.

"Tratamiento" significa cualquier tratamiento de una enfermedad en un mamífero e incluye: (i) prevenir que se presente la enfermedad, o (ii) inhibir la enfermedad, esto es, detener su desarrollo; (iii) relajar la enfermedad, esto es, reducir la incidencia de síntomas o causar la regresión de la enfermedad.

Dibujos

El dibujo siguiente ilustra aspectos de la invención.

La Figura 1 es una representación esquemática de la musculatura humana de la cabeza, cuello y hombros que muestra los sitios en que se puede administrar una toxina botulínica (como puede ser por inyección intramuscular) en la práctica de un procedimiento de acuerdo con la invención descrita en esta memoria.

Descripción

La presente invención está basada en el descubrimiento de que un trastorno gástrico se puede tratar con éxito por administración de una toxina botulínica en una zona de la cabeza, el cuello o los hombros de un paciente. Así, el solicitante ha encontrado que la enfermedad de reflujo gastroesofágico y/o sus síntomas se pueden tratar administrando, como puede ser por inyección intramuscular, una toxina botulínica en la cabeza, el cuello o los hombros a un paciente. Así, el solicitante ha descubierto que la administración de una toxina botulínica, tal como una toxina botulínica de tipo A, permite el suministro de cantidades terapéuticas de una toxina botulínica bioactiva para tratar un trastorno gástrico. Típicamente, en unas pocas horas o días después de la administración de una toxina botulínica remite el trastorno gástrico, por ejemplo, la GERD, y/o se alivian sus síntomas.

El descubrimiento del solicitante de que se puede usar un toxina botulínica para tratar un trastorno gástrico tal como la GERD es sorprendente a causa de la considerable distancia anatómica y la aparente falta de conexión sistémica o de mecanismos de control/biorrealimentación entre la zona de la cabeza, el cuello y/o los hombros en la que se administra la toxina botulínica y el tejido GI diana a tratar.

La dosis terapéutica de la toxina botulínica administrada es tal que hay efectos sistémicos nominales o insignificantes debidos a cualquier toxina botulínica que pase al sistema circulatorio.

Preferiblemente, una toxina botulínica usada para practicar un procedimiento en el ámbito de la presente invención es una neurotoxina botulínica tal como una de los serotipos A, B, C, D, E, F o G de las toxinas botulínicas. Preferiblemente, la toxina botulínica usada es toxina botulínica de tipo A debido a su alta potencia en seres humanos, fácil biodisponibilidad y el uso seguro y eficaz conocido para el tratamiento de varios trastornos.

La presente invención incluye dentro de su alcance el uso de cualquier neurotoxina botulínica que tiene un efecto terapéutico para tratar un trastorno gástrico de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, se pueden usar o adaptar para uso en los procedimientos de la presente invención las neurotoxinas hechas por cualquiera de las especies que producen las bacterias Clostridium, tales como Clostridium botulinum, Clostridium butyricum y Clostridium beratti. Además, la totalidad de los serotipos A, B, C, D, E, F y G de botulina se puede usar ventajosamente en la práctica de la presente invención, aunque, como se ha explicado antes, el tipo A es el serotipo conocido muy preferido.

La presente invención incluye dentro de su alcance: (a) un complejo de neurotoxina botulínica obtenida o procesada mediante cultivo bacteriano, extracción de la toxina, concentración, conservación, liofilización y/o reconstitución; y (b) neurotoxina botulínica modificada o recombinante, esto es, neurotoxina botulínica que tiene uno o varios aminoácidos o secuencias de aminoácidos que han sido deliberadamente suprimidos, modificados o reemplazados por conocidos procedimientos químicos/bioquímicos de modificación de aminoácidos, o usando tecnologías recombinantes conocidas de células hospedadoras/vectores recombinantes, así como derivados o fragmentos de neurotoxinas botulínicas así obtenidos con uno o varios restos unidos que apuntan a dianas para un receptor de células de superficie presente en una célula.

Las toxinas botulínicas para uso de acuerdo con la presente invención se pueden almacenar en forma liofilizada o secada en vacío en recipientes a presión de vacío. Antes de la liofilización, la toxina botulínica se puede combinar con excipientes, estabilizadores y/o vehículos farmacéuticamente aceptables tales como albúmina. El material liofilizado o secado en vacío se puede reconstituir con solución salina o agua.

Los procedimientos para determinar la dosificación apropiada generalmente son determinados caso a caso por el médico que atiende al paciente. Tales procedimientos son rutinarios para un experto en la técnica de cualificación normal. (véase, por ejemplo, Harrison's Principles of Internal Medicine (1998), editado por Anthony Fauci y otros, 14ª edición, publicado por McGraw Hill.

Ejemplos

Los Ejemplos siguientes se presentan como ejemplos de composiciones y procedimientos abarcados por la presente invención y no pretenden limitar el alcance de la presente invención.

Ejemplo 1 Procedimiento para tratar una úlcera péptica

Un hombre de 52 años presenta un dolor ardiente en el abdomen entre el esternón y el ombligo y dice que el dolor se presenta frecuentemente entre las comidas y a primera hora por la mañana. El paciente se queja también de náuseas y pérdida de apetito. La endoscopia suplementada por rayos X con papilla de bario confirma la presencia de una úlcera gástrica. La úlcera se muestra intratable por bloqueantes H2 así como por antibióticos para H. pylori. El paciente se trata por administración intramuscular de 110 unidades de BOTOX (toxina botulínica de tipo A) en músculos de la cabeza, el cuello y los hombros. Al cabo de dos semanas se han aliviado sustancialmente los síntomas de úlcera péptica.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 2 Procedimiento para tratar la enfermedad de reflujo gastroesofágico

Un hombre de 42 años se presenta con ardor de estómago y regurgitación y se le diagnostica GERD. El paciente es tratado administrándole una toxina botulínica usando el mismo protocolo de inyección usado para el tratamiento de un dolor de cabeza de migraña. Así, se administraron de 105 unidades ("U") a 260 unidades de BOTOX (Tabla 1) en 23 a 58 sitios de inyección en 6 a 7 zonas de músculo.

TABLA 1

1

La Figura 1 muestra las localizaciones de los músculos de la Tabla 1.

Téngase en cuenta que, como se indica en la Tabla 1, sólo se pueden administrar 5 unidades de BOTOX si solamente se inyecta un músculo con la toxina botulínica. Cuando se usan diferentes serotipos o manchas de una toxina botulinica, se pueden administrar cantidades diferentes. Por ejemplo, se puede administrar hasta aproximadamente cuatro veces (esto es, hasta aproximadamente 1040 unidades) de DYSPORT (un complejo de toxina botulínica de tipo A), y hasta aproximadamente 50 veces (esto es, hasta aproximadamente 13.000 unidades) de MYOBLOC (un complejo de toxina botulínica de tipo B), pues las unidades de BOTOX:DYSPORT:MYOBLOC usadas en la práctica típicamente son 1:4:50.

Cada vial de BOTOX® (Allergan, Irving, California) contiene 100 U de toxina de Clostridium botulinum de tipo A, 0,5 mg de albúmina (humana) y 0,9 mg de cloruro sódico en forma estéril, secada en vacío sin conservante. Una U corresponde a la dosis intraperitoneal letal media calculada (DL_{50}) en ratones. Los viales se almacenan en un congelador entre -20ºC y -5ºC antes del uso. Al cabo de unos pocos días o, como máximo, dos semanas después de administrar la toxina botulínica, han desaparecido en los pacientes los síntomas de GERD o se han reducido sustancialmente.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 3 Procedimiento para tratar el vaciado gástrico demorado

Un paciente con vaciado gástrico demorado se puede tratar administrando al paciente una toxina botulínica. La administración puede ser mediante inyección subcutánea o intramuscular de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de una toxina botulínica de tipo A (esto es, Botox®) en uno, en varios o en todos los músculos de la Figura 1 o en su vecindad, usando el protocolo de inyección dado en la Tabla 1. En unos pocos días, o al cabo de como máximo dos semanas después de administrar la toxina botulínica, puede desaparecer el trastorno de vaciado gástrico demorado o reducirse sustancialmente, y el vaciado gástrico puede producirse en un marco normal o cuasinormal.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 4 Procedimiento para tratar trastornos gástricos

Un paciente puede tener un trastorno gástrico tal como una enfermedad, un trastorno o una afección digestiva, tal como enfermedad de Crohn, diverticulosis, diverticulitis, piedras en la vesícula biliar, enfermedad de reflujo gastroesofágico (GERD), hernia de hiato, ardor de estómago, estasis gástrica, vaciado gástrico demorado, disfunción de válvula pilórica (u otro esfinter del GI) o espasmo, úlceras de H. pylori y péptica, síndrome de intestino irritable, úlceras de estómago o duodeno, colitis, incluida colitis ulcerosa. El paciente se puede tratar administrándole una toxina botulínica. La administración puede ser por inyección intramuscular de aproximadamente 100 a aproximadamente 300 unidades de una toxina botulínica de tipo A (esto es, Botox®) en uno, varios o todos los músculos representados en la Figura 1, usando el protocolo de inyección indicado en la Tabla 1, En unos pocos días, o al cabo de como máximo dos semanas después de administrar la toxina botulínica, pueden desaparecer los síntomas de trastorno gástrico del paciente o reducirse sustancialmente.

Las composiciones y los procedimientos de acuerdo con la invención descrita en esta memoria tienen muchas ventajas, incluida la de que la toxina botulínica se puede usar para lograr un tratamiento terapéuticamente eficaz de un trastorno gástrico.

Todas las referencias, artículos, publicaciones, patentes y solicitudes de patentes citadas se incorporan por referencia en su totalidad.

Aunque la presente invención se ha descrito detalladamente en cuanto a ciertos procedimientos preferidos, son posibles otras realizaciones, versiones y modificaciones dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, en los procedimientos de la presente invención se puede emplear una amplia variedad de neurotoxinas. Además, la presente invención incluye formulaciones en las que se administran concurrente o consecutivamente dos o más neurotoxinas, tales como dos o más toxinas botulínicas. Por ejemplo, se puede administrar toxina botulínica de tipo A hasta que se desarrolla una pérdida de respuesta clínica o anticuerpos neutralizantes, y se administra seguidamente una toxina botulínica de tipo B o E. Alternativamente, se puede administrar localmente una combinación de 2 o más de cualesquier serotipos A-G de botulina para controlar la iniciación y duración del resultado terapéutico deseado. Además, los compuestos no neurotoxínicos se pueden administrar antes de, concurrentemente con o posteriormente a la administración de la formulación neurotoxínica para conseguir un efecto coadyuvante tal como un inicio intensificado o más rápido de la denervación antes de que la neurotoxina, tal como una toxina botulínica, empiece a ejercer su efecto terapéutico.

La presente invención incluye también, dentro de su alcance, el uso de una neurotoxina tal como una toxina botulínica en la preparación de un médicamente para uso en el tratamiento de un trastorno gástrico por administración de la toxina botulínica en un sitio de la cabeza, el cuello y/o los hombros de un paciente con un trastorno gástrico.

Claims (15)

1. Toxina botulínica para uso en un procedimiento para tratar un trastorno gástrico, en el que la toxina botulínica se administra en un sitio de la cabeza, el cuello y/o los hombros de un paciente con un trastorno gástrico.

2. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, toxina botulínica que se selecciona entre el grupo constituido por los tipos A, B, C, D, E, F y G de toxinas botulínicas, preferiblemente del tipo A.

3. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, toxina botulínica que es una toxina botulínica de tipo A.

4. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, siendo el trastorno gástrico un trastorno digestivo.

5. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, seleccionándose el trastorno gástrico entre el grupo constituido por enfermedad de Crohn, diverticulosis, diverticulitis, piedras en la vesícula biliar, GERD, hernia de hiato, ardor de estómago, estasis gástrica, vaciado gástrico, disfunción o espasmo de válvula pilórica (u otro esfínter GI), úlceras inducidas por H. pylori, úlceras pépticas, síndrome de intestino irritable, úlceras de estómago, úlceras del duodeno, colitis y colitis ulcerosa.

6. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, siendo el trastorno gástrico GERD.

7. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, efectuándose la etapa de administración por administración intramuscular de la toxina botulínica en un músculo de la cabeza, el cuello y/o el hombro del paciente.

8. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, teniendo el paciente también dolor de cabeza.

9. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, teniendo el paciente también un dolor de cabeza seleccionado entre el grupo constituido por un dolor de cabeza debido a tensión, migraña, cefalea histamínica, dolor de cabeza por sinusitis, y dolor de cabeza cervogénico.

10. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, toxina botulínica que es un complejo de toxina botulínica.

11. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 1, toxina botulínica que es una toxina botulínica pura.

12. Toxina botulínica para uso en un procedimiento para tratar GERD en el que se administra intramuscularmente una cantidad terapéuticamente eficaz de la toxina botulínica en un músculo de la cabeza, cuello u hombros de un paciente con GERD, tratando de esta manera la GERD.

13. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 12, toxina botulínica que se administra en una cantidad entre aproximadamente 5 unidades y aproximadamente 13.000 unidades.

14. Toxina botulínica para uso de acuerdo con la reivindicación 12, toxina botulínica que se administra en un músculo seleccionado entre el grupo constituido por los músculos frontalis, glabellar, occipitalis, temporalis, masseter, trapezius, semispinalis y splenius capitis.

15. Toxina botulínica de acuerdo con la reivindicación 12, comprendiendo el procedimiento la etapa de administración de una cantidad terapéuticamente eficaz de una toxina botulínica de tipo A a cada uno de los músculos frontalis, glabellar, occipitalis, temporalis, masseter, trapezius, semispinalis y splenius capitis de un paciente con GERD, tratando de esta manera la GERD.