ES2974674T3 - Tratamiento de enfermedades y promoción de la pérdida de peso inhibiendo la vía TMA/FMO3/TMAO - Google Patents

Tratamiento de enfermedades y promoción de la pérdida de peso inhibiendo la vía TMA/FMO3/TMAO Download PDF

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Abstract

En el presente documento se proporcionan composiciones, sistemas y métodos para provocar pérdida de peso y tratar y/o prevenir una enfermedad o afección, tal como obesidad, diabetes y cáncer, con un agente o procedimiento que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO en un sujeto. . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
T ratamiento de enfermedades y promoción de la pérdida de peso inhibiendo la vía TMA/FMO3/TMAO
La presente solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional de EE. UU. con número de serie 62/521 872, presentada el 19 de junio de 2017.
Esta invención se realizó con financiación gubernamental según las subvenciones HL096166, HL122283, AA024333, HL103866, HL126827, DK106000, HL130819, DK090111, HL12172, HL028481, HL030568-31A1 y HL49373, otorgadas por los Institutos Nacionales de Salud. El gobierno tiene ciertos derechos en la invención.
Campo de la invención
En la presente memoria se describen composiciones, sistemas y métodos para provocar la pérdida de peso y tratar y/o prevenir una enfermedad o afección, tal como obesidad, diabetes y cáncer, con un agente o procedimiento que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO en un sujeto.
Antecedentes
La incidencia de la obesidad ha aumentado dramáticamente en todo el mundo. En el año 2000, un total de 38,8 millones de adultos estadounidenses o el 30% de la población de ese país estaban clasificados como obesos. La obesidad está asociada o se cree que provoca una serie de enfermedades o trastornos, y las estimaciones atribuyen aproximadamente 280000 muertes cada año en los Estados Unidos a los trastornos relacionados con la obesidad.
La obesidad es un factor de riesgo para el desarrollo de muchas complicaciones relacionadas con la obesidad, desde afecciones debilitantes no mortales, como, por ejemplo, osteoartritis y trastornos respiratorios, hasta trastornos crónicos potencialmente mortales, como, por ejemplo, hipertensión, diabetes tipo 2, aterosclerosis, enfermedades cardiovasculares, algunas formas de cáncer y accidentes cerebrovasculares. A medida que aumenta el número de sujetos obesos, la necesidad de desarrollar estrategias nuevas y eficaces para controlar la obesidad y las complicaciones relacionadas con la obesidad se vuelve cada vez más importante.
A pesar de la alta prevalencia de la obesidad y de muchos avances en nuestra comprensión de cómo se desarrolla, las estrategias terapéuticas actuales han fracasado persistentemente en lograr el éxito a largo plazo. Además, de los sujetos que pierden peso, aproximadamente entre el 90 y el 95 por ciento recuperan posteriormente el peso perdido.
Algunos de los compuestos descritos en la presente memoria se han descrito en la técnica anterior. En detalle:
El documento US 2016/089387 A1 describe compuestos y sistemas que comprenden los compuestos para tratar enfermedades renales o cardiovasculares. Estos compuestos reducen la producción de trimetilamina (TMA) o N-óxido de trimetilamina (TMAO) en un sujeto y pueden ser i) 3,3-dimetil-1 -butanol (DMB) o un derivado de DMB o compuesto relacionado, ii) ácido acetilsalicílico o un derivado del mismo (por ejemplo, con un recubrimiento entérico para la administración en el colon y/o ciego); Ni) un inhibidor de la flavin monooxigenasa 3 (FMO3); iv) un inhibidor de la TMA liasa intestinal; v) un antibiótico o antimicrobiano; vi) un probiótico o prebiótico; vii) un agente antiplaquetario, o viii) un agente secuestrante de TMA y/o TMAO. Se describe además la administración directa al colon y/o ciego.
El documento US 2012/157397 A1 describe un método para tratar la diabetes mellitus, la resistencia a la insulina y el síndrome metabólico mediante la administración de probióticos, prebióticos y antibióticos que reducen la formación de trimetilamina, TMANO, crotonobetaína y/o gamma-butiroteína a partir de carnitina, opcionalmente junto con un probiótico que reduce la formación de trimetilamina, TMANO, crotonobetaína y/o gamma-butiroteína. Los antibióticos individualizados adecuados para dicho tratamiento incluyen metronidazol, ciprofloxacina, neomicina y amoxicilina.
Miao et al.: "Flavin-containing monooxygenase 3 as a potential player in diabetes-associated atherosclerosis", Nature Communications, vol. 6, núm. 1, 7 de abril de 2015, páginas 1-10, establece el vínculo entre FMO3 y la diabetes/resistencia a la insulina. Los agentes que reducen la producción de trimetilamina (TMA) o N-óxido de trimetilamina se consideraron agentes útiles para tratar la obesidad y las enfermedades relacionadas en dicho documento.
El documento intermedio Alan Morris: "Link between the gut and adipose tissues", NATURE REVIEWS. ENDOCRINOLOGY, vol. 13, núm. 9, 7 de julio de 2017, páginas 501-501, establece el vínculo entre la inhibición de la TMA liasa y la reducción del peso corporal/tratamiento de la obesidad.
El documento intermedio Schugar et al.: "The TMAO-Producing Enzyme Flavin-Containing Monooxygenase 3 Regulates Obesity and the Beiging of White Adipose Tissue", CELL REPORTS, vol. 19, n.° 12, 20 de junio de 2017, páginas 2451 -2461, se refiere a FMO3 y su relación con la obesidad.
Sin embargo, con respecto a los compuestos de halometil colina según el conjunto de reivindicaciones adjunto, no existe ninguna enseñanza en dicha técnica anterior de que dichos agentes puedan ser útiles para tratar la obesidad, y antes de la fecha de presentación efectiva no se sabía que estos compuestos fueran inhibidores de la TMA liasa y, por tanto, fueran útiles para tratar la obesidad como se define en el conjunto de reivindicaciones adjunto.
Sumario de la invención
La invención se expone en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones de la descripción que no se hallan dentro del alcance de dichas reivindicaciones se proporcionan únicamente con fines ilustrativos y no forman parte de la presente invención. En la presente memoria se describen composiciones, sistemas y métodos para provocar la pérdida de peso y tratar y/o prevenir una enfermedad o afección, tal como obesidad, diabetes y cáncer, con un agente o procedimiento que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO en un sujeto.
En la presente memoria se describen métodos para tratar o prevenir una enfermedad o afección o para provocar la pérdida de peso que comprenden: tratar a un sujeto con: a) un primer agente o primer procedimiento que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO para provocar la pérdida de peso, y/o para tratar o prevenir una primera enfermedad o una primera afección, o b) un segundo agente o un segundo procedimiento que no es un antibiótico que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO para tratar o prevenir una segunda enfermedad o una segunda afección, en donde la primera enfermedad o la primera afección se selecciona del grupo que consiste en: obesidad, dislipidemia, dolor de artritis, apnea del sueño, neuropatía asociada a diabetes, enfermedad cardiovascular asociada a diabetes, enfermedad cerebrovascular asociada a diabetes, enfermedad vascular periférica asociada a diabetes, retinopatía asociada a diabetes, nefropatía asociada a diabetes, ulceración asociada a diabetes, cáncer colorrectal, carcinoma hepatocelular, carcinoma renal de células claras, esteatohepatitis alcohólica (ASH), cirrosis alcohólica, fibrosis hepática provocada por el VHC, fibrosis hepática provocada por el VHB, colangitis esclerosante primaria (CEP), atresia biliar, cálculos biliares, colestasis, síndrome de Cushing, intolerancia a la glucosa, prediabetes, hiperglucemia, estado de insulina elevada, control del peso y aneurismas arteriales, y en donde la segunda enfermedad o segunda afección se selecciona del grupo que consiste en: diabetes mellitus, resistencia a la insulina, síndrome metabólico, enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFD) y esteatohepatitis no alcohólica (NASH). El sujeto puede tener, o se sospecha que tiene, la primera enfermedad o afección y/o la segunda enfermedad o afección. El sujeto puede tener sobrepeso, pero no ser obeso, o el sujeto no tiene sobrepeso, pero aun así desea perder peso.
El primer agente o procedimiento y/o el segundo agente o procedimiento se pueden seleccionar del grupo que consiste en: i) 3,3-dimetil-1-butanol (DMB) o un derivado de DMB o compuesto relacionado; ii) ácido acetilsalicílico con o sin recubrimiento entérico; iii) un derivado del ácido acetilsalicílico con o sin recubrimiento entérico; iv) un inhibidor de la flavin monooxigenasa 3 (FMO3); v) un inhibidor de la TMA liasa intestinal (por ejemplo, yodometilcolina); vi) trasplante de microbiota fecal; vii) administración de ácido acetilsalicílico o un derivado del mismo directamente al colon o ciego del sujeto; viii) un probiótico o prebiótico que reduce la producción de TMA en el intestino; ix) un agente antiplaquetario; x) un agente secuestrante de TMA y/o TMAO; xi) un resto de la Tabla 1; xii) un compuesto que comprende al menos uno de: N,N-dimetiletanolamina (DMEA), N-metiletanolamina (MEA), etanolamina (EA), trimetilsililetanol, P-colina y P,P,P-trimetiletanolfosfina; y xiii) un agente que inhibe la activación del receptor 5 humano asociado a trazas de amina inducido por trimetilamina (TAAR5). El primer agente puede comprender un antibiótico o antimicrobiano que reduce la producción de trimetilamina (TMA) en el intestino. El agente que inhibe la activación del receptor 5 humano asociado a trazas de amina inducido por trimetilamina (TAAR5) se puede seleccionar del grupo que consiste en: un anticuerpo monoclonal anti-TAAR5 o una porción de unión al antígeno del mismo (por ejemplo, DCABH-17026 de CREATIVE DIAGNOSTICS), TIMBEROL (1-(2,2,6-trimetilciclohexil)hexan-3-ol), un péptido inhibidor (p. ej., 33R-9324 de FITZGERALD, que tiene una secuencia de aminoácidos: TTLSKSLAGAAKHERKAAKTLGIAVGIYLLCWLPFTIDTMV DSLLHFITP, SEQ ID N°:7), o una molécula pequeña (por ejemplo, el Compuesto 1 y el Compuesto 2 de Cichero et al., Med. Chem. Commun., 2016, 7, 353-364). Los compuestos 1 y 2 de Cichero et al. se muestran a continuación:
Se puede analizar una muestra del sujeto para determinar los niveles de N-óxido de trimetilamina (TMAO), TMA (trimetilamina), ARNm de FMO3 y/o un compuesto que contiene TMA antes y/o después del tratamiento. Se puede identificar que el sujeto tiene niveles elevados de TMA, TMAO o ARNm de FMO3.
El derivado de DMB o el compuesto relacionado puede ser como se muestra en la Fórmula I a continuación:
donde n es un número entero, o n es 0, lo que indica que CH2 no está presente;
donde Y es C, N, Si, P, S, Ge, Sn, Pb, P, As, Sb o Bi;
donde cada W se selecciona independientemente de: H, Cl, F, Br o I;
donde X es O o S, y el enlace correspondiente está presente o ausente o es doble,
donde R está ausente, es H, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo fenilo, una amida, una alquilamida o un grupo bencilo;
donde Z es C, CH2, CH, O, NH o S,
donde XR es, alternativamente, H, un éster, tioéster o tionéster; glicerol, o una de las siguientes tres fórmulas:
donde R' es H, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo fenilo o un grupo bencilo; y en donde X' es O o S.
El derivado del ácido acetilsalicílico puede ser ácido 5-aminosalicílico. El inhibidor de FMO3 puede comprender tenofovir, metimazol, un anticuerpo monoclonal o policlonal anti-FMO3 o una porción de unión al antígeno del mismo, o ARNip o ARNsh anti-FMO3 (p. ej., anticuerpo monoclonal anti-FMO3 de CREATIVE DIAGNOSTICS, n.° de catálogo DCAb H-11586; del anticuerpo monoclonal anti-FMO3, clon Anti-FMO3 OTI1G4 de ORIGENE; o del anticuerpo policlonal anti-FMO3 FMO3 Antibody de SANTA CRUZ BIOTECHNOLOGY, (T-17): sc-51288).
El antibiótico puede ser un antibiótico de amplio espectro. El antibiótico puede ser un antibiótico o una combinación de antibióticos seleccionados del grupo que consiste en: metronidazol, ciprofloxacina y neomicina, amoxicilina. El agente antiplaquetario se puede seleccionar del grupo que consiste en: abciximab, dipiridamol/ASA, anagrelida, cilostazol, clopidogrel, dipiridamol, eptifabatida, prasugrel, ticagrelor, ticlopidina, tirofiban y vorapaxar. El recubrimiento entérico puede proporcionar la liberación de una mayoría del ácido acetilsalicílico o del derivado del ácido acetilsalicílico en el colon o ciego del sujeto.
En la presente memoria se describen sistemas que comprenden: a) un informe para un sujeto con una primera enfermedad, una primera afección, una segunda enfermedad y/o una segunda afección, en donde el informe indica que el paciente tiene niveles elevados de TMA, FMO3 y/o TMAO; y b) un primer agente que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO para provocar la pérdida de peso, y/o para tratar o prevenir una primera enfermedad o primera afección, y/o c) un segundo agente que no es un antibiótico que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO para tratar o prevenir una segunda enfermedad o segunda afección, en donde la primera enfermedad o primera afección se selecciona del grupo que consiste en: obesidad, dislipidemia, dolor de artritis, apnea del sueño, neuropatía asociada a diabetes, enfermedad cardiovascular asociada a diabetes, enfermedad cerebrovascular asociada a diabetes, enfermedad vascular periférica asociada a diabetes, retinopatía asociada a diabetes, nefropatía asociada a diabetes, ulceración asociada a diabetes, cáncer colorrectal, carcinoma hepatocelular, carcinoma renal de células claras, esteatohepatitis alcohólica (ASH), cirrosis alcohólica, fibrosis hepática provocada por el VHC, fibrosis hepática provocada por el VHB, colangitis esclerosante primaria (PSC), atresia biliar, cálculos biliares, colestasis, síndrome de Cushing, intolerancia a la glucosa, prediabetes, hiperglucemia, estado de insulina elevada, control del peso y aneurismas arteriales, y en donde la segunda enfermedad o segunda afección se selecciona del grupo que consiste en: diabetes mellitus, resistencia a la insulina, síndrome metabólico, enfermedad del hígado graso no alcohólico (NAFD) y esteatohepatitis no alcohólica (NASH).
En la presente memoria se describen sistemas que comprenden: a) un agente que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO; y b) un equipo que permite la administración del primer agente y/o del segundo agente directamente al ciego y/o colon de un sujeto. El equipo puede comprender un supositorio y/o un sistema o dispositivo de enema.
El primer agente y/o el segundo agente pueden seleccionarse del grupo que consiste en: i) 3,3-dimetil-1-butanol (DMB) o un derivado de DMB o compuesto relacionado; ii) ácido acetilsalicílico con o sin recubrimiento entérico; iii) un derivado del ácido acetilsalicílico con o sin recubrimiento entérico; iv) un inhibidor de la flavin monooxigenasa 3 (FMO3); v) un inhibidor de la TMA liasa intestinal (por ejemplo, yodometilcolina); vi) un probiótico o prebiótico que reduce la producción de TMA en el intestino; vii) un agente antiplaquetario; viii) un agente secuestrante de TMA y/o TMAO; ix) un resto de la Tabla 1; x) un compuesto que comprende al menos uno de: N,N-dimetiletanolamina (DMEA), N-metiletanolamina (MEA), etanolamina (EA), trimetilsililetanol, P-colina y P,P,P-trimetiletanolfosfina; y xi) un agente que inhibe la activación del receptor 5 humano asociado a trazas de amina inducido por trimetilamina (TAARS).
El primer agente puede comprender un antibiótico o antimicrobiano que reduce la producción de trimetilamina (TMA) en el intestino. El derivado de DMB o el compuesto relacionado puede ser como se muestra en la Fórmula I a continuación:
donde n es un número entero, o n es 0, lo que indica que CH2 no está presente;
donde Y es C, N, Si, P, S, Ge, Sn, Pb, P, As, Sb o Bi;
donde cada W se selecciona independientemente de: H, Cl, F, Br o I;
donde X es O o S, y el enlace correspondiente está presente o ausente o es doble,
donde R está ausente, es H, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo fenilo, una amida, una alquilamida o un grupo bencilo;
donde Z es C, CH2, CH, O, NH o S,
donde XR es, alternativamente, H, un éster, tioéster o tionéster; glicerol, o una de las siguientes tres fórmulas:
donde R' es H, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo fenilo o un grupo bencilo; y en donde X' es O o S.
El derivado del ácido acetilsalicílico puede ser ácido 5-aminosalicílico. El inhibidor de FMO3 puede comprender tenofovir, metimazol, un anticuerpo anti-FMO3 o ARNip o ARNsh anti-FMO3. El antibiótico puede ser un antibiótico de amplio espectro. El antibiótico puede ser un antibiótico o una combinación de antibióticos seleccionados del grupo que consiste en: metronidazol, ciprofloxacina y neomicina, amoxicilina. El agente antiplaquetario se puede seleccionar del grupo que consiste en: abciximab, dipiridamol/ASA, anagrelida, cilostazol, clopidogrel, dipiridamol, eptifabatida, prasugrel, ticagrelor, ticlopidina, tirofiban y vorapaxar. El recubrimiento entérico puede proporcionar la liberación de una mayoría del ácido acetilsalicílico o del derivado del ácido acetilsalicílico en el colon o ciego del sujeto.
En lugar de, o además del tratamiento, se le puede prescribir al paciente uno de los primeros o segundos agentes o el primer o segundo procedimiento descritos en la presente memoria. A un paciente con la primera enfermedad o afección o la segunda enfermedad o afección se le puede prescribir también, o alternativamente, una dieta con niveles reducidos de compuestos que contienen carnitina (por ejemplo, se le prescribe una dieta vegetariana o vegana). La dieta puede ser una dieta mediterránea, o una dieta baja en precursores de TMAO (por ejemplo, baja en colina, lecitina, carnitina, etc.), o baja en TMAO (por ejemplo, una dieta baja en ciertos pescados, como bacalao, tilapia, lubina chilena, etc.).
Se puede analizar una muestra del sujeto para determinar los niveles de N-óxido de trimetilamina (TMAO), TMA y/o un compuesto que contiene TMA antes y/o después de dicho tratamiento. Se puede descubrir que un sujeto necesita tratamiento si se hallan niveles elevados de KIM1, TMA, TMAO, ARNm de FMO3 o una relación elevada de albúmina/creatina en orina. Se puede descubrir que un sujeto necesita tratamiento si se hallan niveles reducidos de eFGF, eCrCl o aumento de cistatina C. La muestra puede comprender sangre entera, suero, plasma, aliento exhalado, orina, saliva, líquido cefalorraquídeo o lavado broncoalveolar.
Se puede identificar que el sujeto tiene niveles elevados de TMA, TMAO y/o ARNm de FMO3. La identificación puede comprender ver los resultados de un ensayo de TMAO y/o TMA (por ejemplo, en papel o en una pantalla de ordenador) realizado con una muestra del sujeto que muestra niveles elevados de TMAO y/o TMA. La identificación puede comprender ver los resultados de un ensayo de TMA o TMAO realizado con una muestra o aliento exhalado de dicho sujeto que muestra niveles elevados de TMA o TMAO. La muestra puede seleccionarse de sangre completa, suero, plasma, orina y saliva.
El primer o segundo agente puede ser como se muestra en la Fórmula I siguiente:
donde n es un número entero, o n es 0, lo que indica que CH2 no está presente;
donde cada W se selecciona independientemente de: H, Cl, F, Br o I (p. ej., W3C = CH3, CH2Cl, CH2F, CH2Br, CH2I, CF3, CCl3, CBr3, CI3 o CHCl2);
donde Y es C, N, Si, P, S, Ge, Sn, Pb, P, As, Sb o Bi;
donde X es O o S y el enlace correspondiente está presente o ausente o es doble,
donde R está ausente, es H, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo fenilo, una amida, una alquilamida o un grupo bencilo;
donde Z es C, CH2, CH, NH, O o S,
donde XR es, alternativamente, H, un éster, tioéster o tionéster; glicerol, o una de las siguientes tres fórmulas:
en donde R' es H, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo fenilo o un grupo bencilo; y en donde X' es O o S. R puede ser amida o alquilamida, y Z puede ser un O, y Z como O con doble enlace (un ácido carboxílico). Los dos grupos metilo que se extienden desde Y pueden estar unidos mediante un alquilo o éter para formar un anillo de 4 a 6 miembros.
El derivado del ácido acetilsalicílico o el compuesto relacionado se puede seleccionar del grupo que consiste en: ácido 4-metilsalicílico, ácido 5-(acetilamino)-2-hidroxibenzoico; ácido salicílico, sal de sodio, ácido 4-aminosalicílico, ácido 3- metilsalicílico, ácido 3-nitrosalicílico, ácido 1-hidroxi-2-naftoico, salicilato de 2-hidroxietilo, ácido 5-bromosalicílico, ácido 5-metilsalicílico, ácido 5-aminosalicílico, ácido 2,4-dihidroxibenzoico, ácido 2,4-dimetoxibenzoico, ácido 3-hidroxi-2-naftoico, ácido 5-nitrosalicílico, salicilato de fenilo, salicilato de etilo, ácido 5-yodosalicílico, salicilato de metilo, ácido 5,5'-metilendisalicílico, ácido pamoico, ácido 2-etoxibenzoico, ácido 2,6-dihidroxibenzoico, ácido 2,3-dihidroxibenzoico, ocratoxina A, ácido 5-clorosalicílico, ácido 4-fluorosalicílico, 5-fluoro-2-hidroxibenzoato de metilo, ácido 2,4,5-trimetoxibenzoico, ácido 2,5-dihidroxibenzoico, ácido acetilsalicilsalicílico, ácido salicilsalicílico, ácido 6-metilsalicílico, aluminón, ácido 3-aminosalicílico, ácido 2,3,4-trimetoxibenzoico, ácido o-anísico, salicilato de isopropilo, ácido 3,5-dinitrosalicílico, ácido 2,3,4-trihidroxibenzoico, ácido 5-formilsalicílico, ácido 2-hidroxi-4-nitrobenzoico, 3,5-diyodosalicilato de litio, ácido 4-fluorosulfonil-1-hidroxi-2-naftoico, ácido 3-metoxisalicílico, 1-hidroxi-2-naftoato de metilo, ácido carmínico, carmina (pura, laca de alumbre del ácido carmínico), carmina (tinte biológico de alta pureza, laca de alumbre del ácido carmínico), ácido 2,6-dimetoxibenzoico, ácido 2,3-dimetoxibenzoico, cromo azurol S, sal sódica del amarillo de alizarina R, ácido 3-clorosalicílico, ácido 2-(trifluorometoxi)benzoico, 2,4-dimetoxibenzoato de metilo, 2,6-dihidroxibenzoato de metilo, 2,4-dihidroxibenzoato de metilo, salicilato de trietanolamina, ácido 2-etoxinaftoico, ácido 4-metoxisalicílico, ácido 5-metoxisalicílico, ácido 2,5-dimetoxibenzoico, ácido 3,5-dibromosalicílico, ácido 6-metoxisalicílico, ácido 5-cloro-o-anísico, cromoxano cianina R, ácido 3-hidroxi-4-(2-hidroxi-4- sulfo-1-naftilazo)naftalen-2-carboxílico, 2,3-dihidroxibenzoato de etilo de grado indicador, 5-yodosalicilato de metilo, 5- cloro-2-hidroxibenzoato de metilo, 4-acetamido-5-cloro-2-metoxibenzoato de metilo, ácido 2-(acetiloxi)-3-metilbenzoico, ácido 2-(acetiloxi)-3-metilbenzoico, ácido 1,4-benzodioxan-5-carboxílico, ácido 2-metoxi-5-(trifluorometil)benzoico, ácido 4-clorosalicílico, 4-metoxisalicilato de metilo, ácido 1,3-benzodioxol-4-carboxílico, ácido 5-sulfosalicílico dihidrato, ácido 5-sulfosalicílico dihidrato, ácido 5-sulfosalicílico dihidrato, Mordant Yellow 10, ácido 4-amino-5-cloro-2-metoxibenzoico, 5-acetilsalicilato de metilo, ácido 5-clorosulfonil-2-hidroxibenzoico, 2-[2-(dimetilamino)etoxi]benzoato de metilo, alfa-Apo-oxitetraciclina, beta-Apo-oxitetraciclina, Ácido 3,5-di-tercbutilsalicílico, 3,5-dibromo-2-hidroxibenzoato de metilo, ácido 2-(3-metoxifenoxi)benzoico, 3-nitrosalicilato de metilo, 5-metilsalicilato de metilo, 4-amino-2-metoxibenzoato de metilo, ácido croman-8-carboxílico, 2,5-di(2,2,2-trifluoroetoxi)benzoato de metilo, ácido 2,3-dihidrobenzo[b]furan-7-carboxílico, 3-amino-2-hidroxibenzoato de metilo, ácido 3-cloro-2,6-dimetoxibenzoico, anhídrido 3-hidroxiftálico, ácido 5-bromo-2,3-dihidrobenzo[b]furan-7-carboxílico, ácido 2,2-dimetil-2,3-dihidro-1-benzofuran-7-carboxílico, ácido 6-fluorosalicílico, ácido 2,4,6-trihidroxibenzoico monohidrato, ácido 3-bromo-2,6-dimetoxibenzoico, ácido 3-bromo-2,6-dimetoxibenzoico, ácido 3,5-dicloro-2,6-dimetoxibenzoico, Lavendustina A, ácido 2-fluoro-6-metoxibenzoico, ácido 5-bromo-2,4-dihidroxibenzoico monohidrato, ácido 3-cloro-2,6-dimetoxi-5-nitrobenzoico, 4,7-dibromo-3-metoxi-2-naftoato de metilo, ácido 2-(trifluorometoxi)tereftálico, ácido 2-metoxi-4,6-di(trifluorometil)benzoico, ácido 2-[2-(dimetilamino)etoxi]benzoico, 2-[(5-cloro-3)-piridil)oxi]-5-nitrobenzoico, ácido 6-fluoro-4H-1,3-benzodioxina-8-carboxílico, éster de pinacol del ácido 3-metoxi-4-(metoxicarbonil)fenilborónico, ácido 3-metoxi-4-(metoxicarbonil)fenilborónico, ácido 2-(tetrahidropiran-4-iloxi)benzoico, éster de pinacol del ácido 3-hidroxi-4-(metoxicarbonil)fenilborónico y ácido 3-formilsalicílico hidrato.
El agente secuestrante de TMA y/o TMAO puede comprender carbón activado o clorofilina de cobre (p. ej., carbón activado a 750 mg 2 veces al día durante 10 días, o clorofilina de cobre a 60 mg 3 veces al día después de las comidas durante 3 semanas).
Breve descripción de las figuras
Figura 1. Los niveles circulantes elevados de TMAO están asociados con la diabetes mellitus tipo 2 en humanos. Se incorporaron dos cohortes distintas de sujetos estables en clínicas de cardiología preventiva (n = 187) o de hepatología (n = 248) para evaluar las asociaciones entre los niveles circulantes de colina en ayunas o los niveles de N-óxido de trimetilamina (TMAO) con la diabetes tipo 2 (DM2) prevalente. El número total de sujetos incorporados en ambos estudios fue n = 435. La Figura 1A muestra la relación entre las concentraciones plasmáticas de TMAO en ayunas y la DM2 prevalente. Las cajas representan los percentiles 25, 50 y 75 de la concentración plasmática de TMAO, y los bigotes representan los percentiles 10 y 90. La Figura 1B muestra la relación entre las concentraciones de colina en plasma en ayunas y la DM2 prevalente. Las cajas representan los percentiles 25, 50 y 75 de la concentración de colina en plasma, y los bigotes representan los percentiles 10 y 90. La Figura 1C muestra los diagramas de bosque de la razón de posibilidades de la DM2 prevalente y los cuartiles de TMAO; las barras representan los intervalos de confianza del 95%. La Figura 1D muestra los diagramas de bosque de la razón de posibilidades de la DM2 prevalente y el cuartil de colina; las barras representan los intervalos de confianza del 95%.
Figura 2. Los niveles plasmáticos de TMAO en ratones y la expresión de ARNm de FMO3 en humanos demuestran correlaciones positivas con la obesidad. Los paneles A-D muestran la correlación de los niveles plasmáticos de N-óxido de trimetilamina (TMAO) con rasgos relacionados con la obesidad en 180 ratones macho de 92 cepas endogámicas dentro del panel de diversidad de ratones híbridos (HMDP) después de 8 semanas de alimentación con una dieta rica en grasas y sacarosa. El coeficiente de correlación (r) y el valor p (p) se indican para cada rasgo de obesidad. La Figura 2A muestra la correlación entre el TMAO plasmático y el peso corporal. La Figura 2B muestra la correlación entre el TMAO plasmático y la masa grasa. La Figura 2C muestra la correlación entre el TMAO plasmático y el peso de la grasa mesentérica. La Figura 2D muestra la correlación entre el TMAO plasmático y el peso de la grasa subcutánea. La Figura 2E muestra las correlaciones entre la expresión del ARNm de la flavin monooxigenasa 3 (FMO3) del tejido adiposo blanco humano y los rasgos metabólicos o la expresión del gen marcador de adipocitos marrones/beige (n = 770). El nombre del gen y el ID del conjunto de sondas se proporcionan para cada uno de los genes marcadores de adipocitos marrones/beige.
La Figura 3 muestra que la eliminación genética de FMO3 protege a los ratones de la obesidad inducida por la dieta. La Fig. 3A, panel superior, muestra: la estrategia mediante CRISPR-Cas9 para generar ratones Fmo3-/-. Se muestra la secuencia del exón 2 de la secuencia codificante de Fmo3 murino (SEQ ID N°: 1). La secuencia diana (subrayada; SEQ ID N°:2) utilizada para la construcción del ARN guía se muestra con flechas que indican los sitios de escisión previstos por Cas9. Panel inferior: análisis de inmunotransferencia de los niveles de la proteína FMO3 en hígados de ratones de tipo salvaje (WT) y Fmo3-/- (KO). La Fig. 3B muestra una disminución de la adiposidad en los ratones Fmo3-/-. Se alimentaron ratones Fmo3+/+ (n=9), Fmo3+/- (n=6) y Fmo3-/- (n=11) con una dieta con cloruro de colina al 1,3% (p/p) durante 12 semanas antes de la recogida del tejido. Se muestran los niveles plasmáticos de TMAO y TMA (parte superior izquierda), la ingesta de alimentos (parte superior derecha), el peso corporal (parte inferior izquierda) y 4 bolsas de grasa/peso corporal (%; parte inferior derecha). Las cuatro bolsas de grasa incluidas en la medición de las 4 bolsas de grasa/peso corporal fueron gonadales, del mesenterio, perirrenales y subcutáneas. *: p <0,05 entre los grupos Fmo3+/+ y Fmo3-/-. &: p <0,05 entre los grupos de genotipo Fmo3+/- y Fmo3-/-.
Paneles (C-H) Ldlr-/-; Los ratones Fmo3-/- son más resistentes a la obesidad que sus compañeros de camada Ldlr-/- cuando se les alimenta con una dieta occidental durante 12 semanas. La Figura 3C muestra la actividad de FMO en el hígado, mientras que la Figura 3D muestra los niveles de TMAO plasmático. La Figura 3E muestra los cambios de peso corporal durante 12 semanas, mientras que la Figura 3F muestra la masa grasa/peso corporal (%). La Fig. 3G muestra el peso de cuatro bolsas de grasa/peso corporal (%); las 4 bolsas de grasa medidas fueron gonadales, del mesenterio, perirrenales y subcutáneas. La Fig. 3H muestra el análisis de la expresión génica de las bolsas de grasa subcutáneas de Ldlr-/- (n=17) y Ldlr-/-; ratones Fmo3-/- (n=9). Efector A similar a DFFA que induce la muerte celular (Cidea), subunidad 8b de la citocromo C oxidasa (Cox8b), proteína 3 de alargamiento de ácidos grasos de cadena muy larga (Elovl3), proteína de desacoplamiento 1 (Ucp1), diglicérido aciltransferasa 1 (Dgat1), leptina (Lep), estearoil CoA desaturasa-1 (Scd1), potenciador similar a transducina de división 3 (Tle3)*, p <0,05, **, p <0,01 y ***, p <0,0001 entre los dos grupos de genotipos.
La Figura 4 muestra la secuencia de ácido nucleico (SEQ ID N°:3) y la secuencia de aminoácidos (SEQ ID N°:4) del gen y la proteína yeaW deE. coli.
La Figura 5 muestra la secuencia de ácido nucleico (SEQ ID N°:5) y la secuencia de aminoácidos (SEQ ID N2:6) del gen y la proteína yeaX deE. coli.
La Figura 6 proporciona un esquema con estrategias ejemplares para seleccionar como objetivo el órgano endocrino microbiano intestinal (por ejemplo, para tratar la obesidad, la diabetes, el cáncer y para inducir la pérdida de peso). Las estrategias para manipular la microbiota intestinal incluyen, por ejemplo: 1) la manipulación de la dieta, 2) prebióticos o probióticos, 3) trasplante de microbiota fecal, 4) antimicrobianos/antibióticos, 5) inhibidores de enzimas bacterianas (p. ej., inhibidores de la TMA liasa) o 6) inhibidores de enzimas del huésped (p. ej., inhibidores de la flavin monooxigenasa 3 (FMO3)).
La Figura 7 (A-E) muestra los resultados del Ejemplo 2, donde se alimentó a los ratones con una dieta rica en grasas con o sin un inhibidor de TMA liasa durante 20 semanas: A) Niveles plasmáticos de TMA y TMAO (|jM); B) Peso corporal (g); C) Consumo de alimentos normalizado respecto del peso corporal (g de dieta consumida por día por g de peso corporal); D) Tolerancia a la glucosa medida después de 12 semanas de dieta; y E) Insulina plasmática medida después de un ayuno nocturno (en ayunas) o 4 horas posprandial (alimentados); n=4-5 ratones/grupo. *, p<0,05, ***, p<0,001, ****, p<0,0001 frente a los ratones alimentados con h Fd .
La Figura 7 (F-J) muestra los resultados del Ejemplo 2, donde se alimentó a los ratones con una dieta de control con o sin un inhibidor de TMA liasa durante 16 semanas: F) Niveles plasmáticos de TMA y TMAO (<j>M); G) Peso corporal (g); H) Consumo de alimentos normalizado respecto del peso corporal (g de dieta consumida por día por g de peso corporal); I) Tolerancia a la glucosa medida después de 12 semanas de dieta; y J) Consumo medio de oxígeno (VO2; ml/kg/h) medido después de 5 semanas de dieta; n=6 ratones/grupo. *, p<0,05, **, p<0,01, ***, p<0,001 frente a los ratones alimentados con el control.
La Figura 7 (K-P) muestra los resultados del Ejemplo 2, donde se alimentó a los ratones con una dieta alta en grasas (HFD) o HFD+IMC, que se complementó con TMA 100 mM en el agua potable (K-M) o un 0,3% p/p de TMAO en la dieta (N-P). Los datos de HFD y HFD+IMC en los paneles 7 N-P son los mismos que los representados en los paneles 7 A, B y D anteriores, y se han replicado aquí como comparación. Las Figuras K-P muestran: K) Niveles plasmáticos de TMA y TMAO (<j>M) después de 6 semanas de dieta y suplementación con TMA; L) Peso corporal (g) durante 12 semanas; M) Tolerancia a la glucosa medida después de 10 semanas de dieta y suplementación con TMA; N) Niveles plasmáticos de TMA y TMAO (<j>M) después de 12 semanas de dieta y suplementación con TMAO; O) Peso corporal (g) durante 2o semanas; y P) Tolerancia a la glucosa medida después de 12 semanas de dieta y suplementación con TMAO.
La Figura 8 muestra que el inhibidor de liasa IMC altera la composición de la microbiota del ciego en los modelos de obesidad inducida por una dieta rica en grasas y deficiente en leptina. Las Figuras 8A-F representan los datos del modelo HFD y G-K el modelo Ob/Ob. Fig. A,G. Gráfico del análisis de coordenadas principales (PCoA) de los perfiles de microbiota construidos a partir de las distancias UniFrac ponderadas. Cada punto representa una única muestra de un único ratón. Las posiciones de los puntos en el espacio muestran las diferencias en la microbiota, siendo los puntos más alejados entre sí los más diferentes. Fig. 8B,H. Diagrama de barras de la microbiota cecal a nivel de filo. Cada barra representa un ratón individual y cada color un filo individual. Fig. 8C. Abundancia relativa de Firmicutes, Bacteroidetes y la proporción de Firmicutes respecto de Bacteroidetes para los ratones con HFD con o sin IMC. Las cajas representan los cuartiles 25 y 75, y la línea muestra el valor mediano dentro de cada grupo.
La Figura 8 también muestra que el inhibidor de liasa IMC altera la composición de la microbiota del ciego en los modelos de obesidad inducida por una dieta rica en grasas y deficiente en leptina. Las Figuras 8A-F representan los datos del modelo HFD y G-K el modelo Ob/Ob. Fig. 8A,G. Gráfico de análisis de coordenadas principales (PCoA) de los perfiles de microbiota construidos a partir de las distancias UniFrac ponderadas. Cada punto representa una única muestra de un único ratón. Las posiciones de los puntos en el espacio muestran las diferencias en la microbiota, siendo los puntos más alejados entre sí los más diferentes. Fig. 8B,H. Diagrama de barras de la microbiota cecal a nivel de filo.
Definiciones
Los términos "individuo", "huésped", "sujeto" y "paciente" se usan indistintamente en la presente memoria y generalmente se refieren a un mamífero, incluidos, entre otros, los primates, incluidos simios y humanos, equinos (por ejemplo, caballos), caninos (por ejemplo, perros), felinos, diversos animales domésticos (por ejemplo, ungulados, tales como cerdos, cabras, ovejas y similares), así como las mascotas domesticadas y animales mantenidos en zoológicos. El sujeto puede ser específicamente un sujeto humano.
Descripción detallada de la invención
La invención se expone en las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones de la descripción que no se hallan dentro del alcance de dichas reivindicaciones se proporcionan únicamente con fines ilustrativos y no forman parte de la presente invención. En la presente memoria se describen composiciones, sistemas y métodos para provocar la pérdida de peso y para tratar y/o prevenir una enfermedad o afección, tal como obesidad, diabetes y cáncer, con un agente o procedimiento que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO en un sujeto.
I. Vía TMA/FMO3/TMAO
Existe una evidencia sólida de que los microbios residentes en el intestino humano representan un factor ambiental clave que contribuye a la obesidad y la resistencia a la insulina asociada (Backhed et al., 2004; Ley et al., 2005; Turnbaugh y Gordon, 2009; Cox et al., 2014). Sin embargo, los mecanismos moleculares por los cuales la microbiota intestinal promueve la obesidad y la resistencia a la insulina en humanos no se comprenden completamente. Recientemente, varios grupos independientes han identificado la vía TMA/FMO3/TMAO iniciada por la microbiota intestinal como un modulador potencial de los fenotipos cardiometabólicos en el huésped (Wang et al., 2011; Warrier et al., 2015; Miao et al., 2015; Shih et al., 2015), aunque la comprensión mecanicista de esta vía meta-organismo aún es incompleta.
La vía TMA/FMO3/TMAO es un eje endocrino del microbio al huésped mediante el cual el metabolismo microbiano intestinal de los nutrientes comunes en las dietas occidentales (fosfatidilcolina, colina y L-carnitina) da como resultado la producción del metabolito trimetilamina (TMA), que se genera exclusivamente en ciertas comunidades de microbiota intestinal (Wang et al., 2011; Koeth et al., 2013; Gregory et al., 2015; Romano et al., 2015). Luego, la enzima hepática del huésped monooxigenasa 3 (FMO3) que contiene flavina metaboliza aún más la TMA derivada de los microbios intestinales para producir N-óxido de trimetilamina (TMAO) (Wang et al., 2011; Bennett et al., 2013). Es importante destacar que el producto final de esta vía del metabolismo de nutrientes meta-organismo, TMAO, es a la vez un biomarcador de pronóstico y está relacionado mecánicamente con la patogénesis de la enfermedad cardiovascular (ECV) en humanos (Wang et al., 2011; Koeth et al., 2013; Tang et al., 2013; Wang et al., 2014; Koeth et al., 2014; Tang et al., 2014; Suzuki et al., 2016; Missailidis et al., 2016; Mafune et al., 2016; Traseid et al., 2015; Wang et al., 2015; Zhu et al., 2016). El trabajo realizado durante el desarrollo de la presente descripción, entre otras cosas, identificó un vínculo previamente desconocido entre la vía TMA/FMO3/TMAO impulsada por los microbios intestinales y la función del tejido adiposo. La inhibición de esta vía, con procedimientos y agentes químicos, se puede emplear para tratar diversas enfermedades y afecciones relacionadas con la vía TMA/FMO3/TMAO.
II. DMB, derivados y compuestos relacionados
El agente usado para inhibir la vía TMA/FMO3/TMAO (por ejemplo, para inhibir la producción de TMAO en el intestino) puede ser DMB, un derivado de DMB o un compuesto relacionado. El agente puede ser 3,3-dimetil-1-butanol (DMB), N,N-dimetiletanolamina (DMEA), N-metiletanolamina (MEA), etanolamina (EA), trimetilsililetanol, P-colina, un compuesto de la Tabla 1 y P,P,P-trimetiletanolfosfina; u otros compuestos representados por la Fórmula I. La Fórmula I es la siguiente:
Fórmula I:
donde n es un número entero, o n es 0, lo que indica que CH2 no está presente;
donde Y es C, N, Si, P, S, Ge, Sn, Pb, P, As, Sb o Bi;
donde cada W se selecciona independientemente de: H, Cl, F, Br o I (p. ej., W3C = CH3, CH2Cl, CH2F, CH2Br, CH2I, CF3, CCl3, CBr3, CI3 o CHCh);
donde X es O o S y el enlace correspondiente está presente o ausente o es doble,
donde R está ausente, es H, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo fenilo, una amida, una alquilamida o un grupo bencilo;
donde Z es C, CH2, CH, NH, O o S,
donde XR es, alternativamente, H, un éster, tioéster o tionéster; glicerol, o una de las siguientes tres fórmulas:
donde R' es H, un grupo alquilo, un grupo alquenilo, un grupo alquinilo, un grupo fenilo o un grupo bencilo; y en donde X' es O o S. R puede ser amida o alquilamida, y Z puede ser un O, y Z como O con doble enlace (un ácido carboxílico). Los dos grupos metilo que se extienden desde Y pueden estar unidos mediante un alquilo o éter para formar un anillo de 4 a 6 miembros.
El primer y/o segundo agente que inhibe la vía TMA/FMO3/TMAO puede comprender un compuesto de Fórmula I (o N,N-dimetiletanolamina (DMEA), N-metiletanolamina (MEA), etanolamina (EA), trimetilsililetanol y P,P,P-trimetiletanolfosfina) contenido en alimentos o bebidas. La composición puede comprender un alimento o líquido que contiene un compuesto de Fórmula I (o N,N-dimetiletanolamina (DMEA), N-metiletanolamina (MEA), etanolamina (EA), trimetilsililetanol y P,P,P-trimetiletanolfosfina) seleccionado del grupo que consiste, entre otros en: aceite de oliva, aceite de oliva virgen extra, aceite de semilla de uva, alimentos que contienen levadura y vino tinto. La composición puede comprender un compuesto beneficioso para reducir los niveles de TMAO. La composición se puede proporcionar en una pastilla o cápsula (por ejemplo, con un relleno o aglutinante). El compuesto de Fórmula I (por ejemplo, dimetilbutanol) puede prevenir la formación de TMA a partir de colina u otros nutrientes de trimetilamina (por ejemplo, carnitina, glicerofosfocolina, fosfocolina, fosfatidilcolina) de la flora intestinal, o puede alterar el transporte de colina. El compuesto de Fórmula I (o N,N-dimetiletanolamina (DMEA), N-metiletanolamina (MEA), etanolamina (EA), trimetilsililetanol, P-colina y P,P,P-trimetiletanolfosfina) puede inducir uno o más de lo siguiente cuando se administra a un sujeto: nivel reducido de trimetilamina, nivel reducido de colesterol total, nivel reducido de LDL, nivel aumentado de HDL y nivel reducido de triglicéridos.
La Fórmula I puede tener una fórmula seleccionada del grupo que consiste en:
La Fórmula I puede tener una fórmula seleccionada del grupo que consiste en:
La Fórmula I puede tener una fórmula seleccionada del grupo que consiste en:
La Fórmula I puede tener una fórmula seleccionada del grupo que consiste en:
Ácido 4-trimetilsilil-3-hidroxibutírico P-carnitina
La Fórmula I puede tener una fórmula seleccionada del grupo que consiste en:
Los compuestos de Fórmula I, o de otro modo los utilizados en los métodos, sistemas y composiciones de la presente memoria, pueden ser los proporcionados en la Tabla 1 a continuación:
TABLA 1
III. Métodos de cribado de los agentes candidatos reductores del nivel de TMAO, FMO3 y TMA
En la presente memoria se describen ensayos de cribado de fármacos (por ejemplo, para cribar fármacos inhibidores de la formación de TMAO, FMO3 y/o TMA). Los métodos de cribado descritos en la presente memoria pueden utilizar precursores que contienen trimetilamina (por ejemplo, colina, crotonobetaína (cis y trans), gamma-butirobetaína, carnitina, 4-trimetilamoniobutiraldehído, deshidrocarnitina, 3-hidroxi-N6-trimetil-lisina, N6-trimetil-lisina, trimetilamonioacetona, descarboxicarnitina, fosfocolina, aldehído de betaína, glicerofosfocolina, fosfatidilcolina y/o betaína) incubados con la microflora intestinal, o un complejo acelular de yeaW/yeaX, capaz de escindir compuestos que contienen TMA para formar TMA. Por ejemplo, se proporcionan métodos de cribado de compuestos que inhiben la capacidad de la microflora de escindir precursores que contienen TMA para formar TMA, o usar TMA para formar TMAO. Los compuestos candidatos pueden ser compuestos antibióticos, compuestos relacionados con DMB, antimicrobianos, inhibidores candidatos de la TMA liasa (por ejemplo, yodometilcolina) o inhibidores candidatos de FMO3 (por ejemplo, de una biblioteca de moléculas pequeñas). Dichos agentes identificados pueden emplearse como primer o segundo agente en la presente memoria para tratar a un sujeto (por ejemplo, para tratar la obesidad, la diabetes, promover la pérdida de peso, tratar el cáncer, etc.).
En un método de cribado, se evalúa la capacidad de los compuestos candidatos de inhibir la formación de TMA por la microflora o un complejo acelular de yeaW/yeaX poniendo en contacto un compuesto candidato con una muestra que contiene la microflora o el complejo acelular de yeaW/yeaX y precursores que contienen TMA y luego analizando el efecto de los compuestos candidatos sobre la formación de TMA. El efecto de los compuestos candidatos sobre la formación de TMA puede ensayarse detectando el nivel de TMA formado.
Los compuestos de prueba descritos en la presente memoria se pueden obtener, por ejemplo, utilizando cualquiera de los numerosos enfoques en métodos de bibliotecas combinatorias conocidos en la técnica, incluidas las bibliotecas biológicas; bibliotecas de peptoides (bibliotecas de moléculas que tienen las funcionalidades de los péptidos, pero con una nueva estructura no peptídica, que son resistentes a la degradación enzimática pero que, sin embargo, siguen siendo bioactivas; véase, por ejemplo, Zuckennann et al., J. Med. Chem. 37: 2678-85 (1994)); bibliotecas en fase sólida o en fase de disolución paralelas direccionables espacialmente; métodos de bibliotecas sintéticas que requieren deconvolución; el método de biblioteca "una esfera, un compuesto"; y métodos de bibliotecas sintéticas que utilizan la selección por cromatografía de afinidad. Los enfoques de bibliotecas biológicas y bibliotecas de peptoides generalmente se prefieren para su uso con las bibliotecas de péptidos, mientras que los otros cuatro enfoques son aplicables a las bibliotecas de compuestos peptídicos, oligómeros no peptídicos o moléculas pequeñas. (Lam (1997) Anticancer Drug Des. 12:145).
Los compuestos de prueba pueden ser antibióticos. Se puede cribar cualquier tipo de antibiótico (o utilizarlo para tratar enfermedades). Los ejemplos de dichos antibióticos incluyen, entre otros, ampicilina; bacampicilina; carbenicilina indanilo; mezlocilina; piperacilina; ticarcilina; amoxicilina-ácido clavulánico; ampicilina-sulbactam; bencilpenicilina; cloxacilina; dicloxacilina; meticilina; oxacilina; penicilina G; penicilina V; piperacilina tazobactam; ticarcilina-ácido clavulánico; nafcilina; cefalosporina de generación I; cefadroxilo; cefazolina; cefalexina; cefalotina; cefapirina; cefradina; cefaclor; cefamandol; cefonicida; cefotetán; cefoxitina; cefprozilo; ceftmetazol; cefuroxima; loracarbef; cefdinir; ceftibuteno; cefoperazona; cefixima; cefotaxima; cefpodoxima proxetilo; ceftazidima; ceftizoxima; ceftriaxona; cefepima; azitromicina; claritromicina; clindamicina; diritromicina; eritromicina; lincomicina; troleandomicina; cinoxacina; ciprofloxacina; enoxacina; gatifloxacina; grepafloxacina; levofloxacina; lomefloxacina; moxifloxacina; ácido nalidíxico; norfloxacina; ofloxacina; esparfloxacina; trovafloxacina; ácido oxolínico; gemifloxacina; perfloxacina; imipenem-cilastatina meropenem; aztreonam; amikacina; gentamicina; kanamicina; neomicina; netilmicina; estreptomicina; tobramicina; paromomicina; teicoplanina; vancomicina; demeclociclina; doxiciclina; metaciclina; minociclina; oxitetraciclina; tetraciclina; clortetraciclina; mafenida; sulfadiazina de plata; sulfacetamida; sulfadiazina; sulfametoxazol; sulfasalazina; sulfisoxazol; trimetoprima-sulfametoxazol; sulfametizol; rifabutina; rifampicina; rifapentina; linezolid; estreptograminas; quinopristina dalfopristina; bacitracina; cloranfenicol; fosfomicina; isoniazida; metenamina; metronidazol; mupirocina; nitrofurantoína; nitrofurazona; novobiocina; polimixina; espectinomicina; trimetoprima; colistina; cicloserina; capreomicina; etionamida; pirazinamida; ácido paraaminosalicílico; y etilsuccinato de eritromicina.
Se pueden encontrar ejemplos de métodos para la síntesis de bibliotecas moleculares en la técnica, por ejemplo en: DeWitt et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90:6909 (1993); Erb et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:11422 (1994); Zuckermann et al., J. Med. Chem. 37:2678 (1994); Cho et al., Science 261:1303 (1993); Carrell et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33.2059 (1994); Carell et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 33:2061 (1994); y Gallop et al., J. Med. Chem.
37:1233 (1994). Las bibliotecas de compuestos pueden presentarse en disolución (p. ej., Houghten, Biotechniques 13:412-421 (1992)), o en esferas (Lam, Nature 354:82-84 (1991)), en chips (Fodor, Nature 364:555-556 (1993)), bacterias o esporas (patente de EE. UU. n.° 5.223.409), plásmidos (Cull et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:18651869 (1992)) o en fagos (Scott y Smith, Science 249:386-390 (1990); Devlin Science 249:404-406 (1990); Cwirla et al., Proc. Nati. Acad. Sci. 87:6378-6382 (1990); Felici, J. Mol. Biol. 222:301 (1991)).
La capacidad del compuesto de prueba de inhibir la formación de TMA por la microflora intestinal, o un complejo acelular de yeaW/yeaX, se puede controlar marcando de manera detectable la porción de TMA de un compuesto precursor que contiene TMA. Dichos marcadores detectables incluyen, por ejemplo, radioisótopos, cromóforos, fluoróforos o marcadores enzimáticos. Por ejemplo, los precursores que contienen TMA se pueden marcar con 125I, 35S, 14C o 3H, ya sea directa o indirectamente, y el radioisótopo se detecta mediante recuento directo de radioemisión o mediante recuento de centelleo. Alternativamente, el precursor que contiene TMA se puede marcar enzimáticamente, por ejemplo, con peroxidasa de rábano picante, fosfatasa alcalina o luciferasa, y el marcador enzimático se puede detectar mediante la determinación de la conversión de un sustrato apropiado en un producto. El precursor que contiene TMA o la sustancia de prueba puede anclarse a una fase sólida. El precursor que contiene TMA anclado a la fase sólida se puede detectar al final de la reacción.
Los ensayos acelulares se pueden realizar en una fase líquida mediante el uso de un complejo de yeaW/yeaX. En tal ensayo, los productos de reacción se separan de los componentes que no han reaccionado, mediante cualquiera de una serie de técnicas estándar, que incluyen, entre otras: centrifugación diferencial (véase, por ejemplo, Rivas y Minton, Trends Biochem Sci 18:284-7 (1993)); cromatografía (cromatografía de filtración en gel, cromatografía de intercambio iónico); electroforesis (véase, por ejemplo, Ausubel et al., eds. Current Protocols in Molecular Biology 1999, J. Wiley: Nueva York); e inmunoprecipitación (véase, por ejemplo, Ausubel et al., eds. Current Protocols in Molecular Biology 1999, J. Wiley: Nueva York). Tales resinas y técnicas cromatográficas son conocidas para un experto en la técnica (véase, por ejemplo, Heegaard J. Mol. Recognit 11:141-8 (1998); Hage y Tweed J. Chromatogr. Biomed. Sci. Appl. 699:499-525 (1997)).
Son de interés los agentes identificados mediante los ensayos de cribado descritos anteriormente. Por consiguiente, es interesante utilizar adicionalmente un agente identificado como se describe en la presente memoria (por ejemplo, como primer y/o segundo agente) en un modelo animal apropiado para determinar la eficacia, la toxicidad, los efectos secundarios o el mecanismo de acción del tratamiento con tal agente. Además, se pueden usar nuevos agentes identificados mediante los ensayos de cribado descritos anteriormente como primer y/o segundo agente para los tratamientos tal como se describe en la presente memoria (por ejemplo, para tratar a un ser humano con obesidad, diabetes, etc.).
Ejemplos
Se proporciona el siguiente ejemplo.
Ejemplo 1
Inhibición de la vía tma/fmo3/tmao
Estos ejemplos demuestran que la vía de generación de N-óxido de trimetilamina (TMAO) iniciada por la microbiota intestinal está relacionada con la obesidad y el metabolismo energético. En múltiples cohortes clínicas, se observó que los niveles sistémicos de TMAO se asociaban fuertemente con la diabetes tipo 2. Además, los niveles circulantes de TMAO se asociaron con los rasgos de obesidad en las diferentes cepas endogámicas representadas en el Panel de Diversidad de Ratones Híbridos. Los estudios complementarios en ratones y humanos indican un papel regulador negativo de FMO3 en el color beige del tejido adiposo blanco. En conjunto, este ejemplo revela un vínculo no reconocido previamente entre la enzima productora de TMAO FMO3 y la obesidad y el color beige del tejido adiposo blanco.
Procedimientos experimentales
Estudios con humanos
Para examinar si los niveles circulantes de colina y TMAO estaban asociados con el riesgo de diabetes tipo II (DM2), se incorporaron dos cohortes únicas, que incluían hombres y mujeres con diversos perfiles de riesgo cardiometabólico, en clínicas de cardiología y hepatología de la Clínica Cleveland. Estos estudios fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional de la Clínica Cleveland y cada sujeto proporcionó su consentimiento informado por escrito. Para examinar la relación entre la expresión de FMO3 y los rasgos metabólicos, este ejemplo aprovechó los datos de micromatrices de biopsias de tejido adiposo (n = 770) del estudio del síndrome metabólico en hombres (METSIM), que se describió previamente con detalle (Stancakova et al., 2009). El estudio fue aprobado por el comité de ética de la Universidad del Este de Finlandia y el Hospital Universitario de Kuopio y se realizó según la Declaración de Helsinki. Todos los participantes del estudio dieron su consentimiento informado por escrito. Para validar los hallazgos de las micromatrices de tejido adiposo humano de la cohorte de METSIM, se analizaron los datos de micromatrices adicionales de dos cohortes distintas que abarcaban hombres y mujeres de etnia europea americana y afroamericana, que se han descrito previamente (Das et al., 2015; Sharma et al., 2016). Estos estudios fueron aprobados por la Universidad de Ciencias Médicas de Arkansas y la Junta de Revisión Institucional de la Facultad de Medicina de Wake Forest. Todos los participantes del estudio dieron su consentimiento informado por escrito. Finalmente, se examinó la expresión de la proteína FMO3 en hígado humano de pacientes con BMI normal o cirugía bariátrica. Este estudio fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional de la Facultad de Medicina de Wake Forest y todos los participantes del estudio dieron su consentimiento informado por escrito.
Estudios con animales
Debido al conocido dimorfismo sexual de la expresión hepática de FMO3 en ratones, todos los estudios se realizaron en ratones hembra adultos, a menos que se indique lo contrario. Los ratones se mantuvieron con comida estándar para roedores (2918 Teklad Global 18% Protein Rodent Diet) o con una dieta personalizada alta en grasas compuesta por un 45% de kcal derivadas de grasa (Brown et al., 2010). Para establecer ratones con inactivación génica para FMO3, se utilizó la edición genómica CRISPR-Cas9. La cuantificación de TMA y TMAO en el plasma y las mediciones de la actividad de FMO se realizaron utilizando ensayos basados en espectrometría de masas con dilución de isótopos estables como se describió anteriormente (Wang et al., 2014; Warrier et al., 2015) en un espectrómetro de masas de triple cuadrupolo Shimadzu 8050. Todos los estudios con ratones fueron aprobados por los Comités Institucionales de Cuidado y Uso de Animales de la Clínica Cleveland, la Universidad Case Western Reserve o la Universidad de California - Los Ángeles.
Análisis estadístico
Para examinar la asociación entre la colina circulante y el TMAO con la DM2, se utilizaron pruebas de suma de rangos de Wilcoxon para variables continuas y pruebas de x2 para variables categóricas. Se utilizaron modelos de regresión multilogística para estimar la razón de posibilidades y el intervalo de confianza del 95% para la diabetes. Todos los análisis se realizaron utilizando R 3.1.0 (Viena, Austria), y un valor de p <0,05 se consideró estadísticamente significativo. Todos los datos del ratón se analizaron mediante análisis de varianza (ANOVA) unidireccional o bidireccional, cuando correspondía, seguido de un análisis post hoc. Las diferencias se consideraron significativas a un valor de p <0,05. Todos los análisis de datos de los ratones se realizaron utilizando el programa informático JMP Pro 10 (SAS Institute; Cary, NC) o GraphPad Prism 6 (La Jolla, CA).
Resultados
Los niveles sistémicos elevados de TMAO están asociados con la diabetes tipo 2 en humanos
Para establecer primero la relevancia clínica, se investigó la relación de los niveles plasmáticos de colina en ayunas o TMAO con el riesgo de diabetes mellitus tipo 2 (DM2) en dos cohortes independientes de sujetos sometidos a evaluación y recomendaciones electivas de los factores de riesgo cardíaco en la clínica de cardiología preventiva (n = 187) o evaluación por sospecha de enfermedad de hígado graso no alcohólico en la clínica de hepatología (n = 248). Las concentraciones plasmáticas de TMAO fueron significativamente altas en los sujetos con DM2 en cada una de las cohortes individuales, así como cuando las cohortes se combinaron (Figura 1A). Los niveles de colina en ayunas fueron significativamente más altos solo en los sujetos con DM2 de la cohorte de hepatología (Figura 1B). De manera similar, se observó una asociación dependiente de la dosis entre las concentraciones más altas de TMAO y la presencia de DM2 (Figura 1C), mientras que la asociación entre colina y DM2 se observó solo en la cohorte de hepatología (Figura 1D). Después de realizar ajustes por múltiples comorbilidades, enfermedades cardiovasculares prevalentes y factores de riesgo de las enfermedades cardiovasculares, medicamentos y función renal, el TMAO siguió siendo un fuerte predictor del riesgo de DM2 en ambas cohortes analizadas por sí solas, así como cuando las cohortes se combinaron. En conjunto, estos datos indican que los niveles circulantes del metabolito meta-organismo TMAO están estrechamente correlacionados con el riesgo de DM2 en humanos.
Los niveles plasmáticos de TMAO en ratones y la expresión de ARNm de FMO3 en humanos demuestran correlaciones positivas con la obesidad
Primero, utilizando un enfoque de genética de sistemas en ratones, se examinaron varios rasgos relacionados con la obesidad y los niveles circulantes de TMAO en ratones del Panel de Diversidad de Ratones Híbridos (HMDP) alimentados con una dieta obesogénica rica en grasas y sacarosa (Parks et al., 2013). En las diferentes cepas endogámicas representadas en el HMDP, los niveles circulantes de TMAO se asociaron positivamente con el peso corporal, la masa grasa, la adiposidad mesentérica y la adiposidad subcutánea (Figura 2A-D). Dadas las asociaciones observadas entre el TMAO y la obesidad en las diversas cepas endogámicas de ratones, a continuación se determinó si la expresión de FMO3, que codifica la enzima productora de TMAO, se expresaba diferencialmente en el tejido adiposo de humanos con sobrepeso u obesidad. Para ello, primero se examinó un muestreo aleatorio (n=770) de un gran estudio poblacional de hombres finlandeses conocido como estudio METSIM (Stancakova et al., 2009). Este estudio realizó una caracterización fenotípica densa de los sujetos para determinar las características relacionadas con la adiposidad y la sensibilidad a la insulina, incluidas biopsias de tejido adiposo y análisis de la expresión en micromatrices (Stancakova et al., 2009; Civelek et al., 2017). Cuando se examinó la correlación entre los niveles de expresión de todos los miembros de la familia de monooxigenasas que contienen flavina (FMO) en el tejido adiposo con rasgos metabólicos en esta población, se descubrió que FMO3 se correlacionaba positivamente con el índice de masa corporal (BMI) y la relación cintura/cadera, y se correlacionó negativamente con el índice de Matsuda (Matsuda y DeFronzo, 1999), que es una medida de la sensibilidad a la insulina (Figura 2E). Curiosamente, los niveles de expresión del ARNm de FMO3 en el tejido adiposo humano se correlacionaron negativamente de manera significativa con varios genes que representan marcadores selectivos de adipocitos beige o marrones que se han informado recientemente (Wu et al., 2012; Ussar S et al., 2014) (Figura 2E). Estos datos sugieren que la expresión de FMO3 se asocia negativamente con las características beige en el tejido adiposo blanco subcutáneo humano.
Dado que el estudio METSIM solo incluye hombres finlandeses, se validaron los datos de la expresión en micromatrices en varias cohortes distintas que abarcan tanto hombres como mujeres de etnia europea americana y afroamericana. Es importante destacar que estas cohortes de validación también se eligieron por su diversidad de género, étnica y racial, y porque cada una se ha caracterizado ampliamente en cuanto a obesidad y fenotipos cardiometabólicos (Das et al., 2015; Sharma et al., 2016). La primera cohorte incluyó n = 99 estadounidenses caucásicos no hispanos, compuesta por 42 hombres y 57 mujeres (Das et al., 2015). La segunda cohorte incluyó n=260 afroamericanos, compuesta por 139 hombres y 121 mujeres (Sharma et al., 2016). Según los hallazgos del estudio METSIM (Figura 2E), se halló que FMO3 se correlacionaba positivamente con el BMI y la adiposidad, y negativamente con la sensibilidad a la insulina en hombres y mujeres tanto europeos como afroamericanos. Además, la variante de transcripción primaria de FMO3 se correlacionó negativamente con los genes marcadores beige/marrón que desacoplan la proteína 1 (UCP1) y el dominio PR 16 (PRDM16).
En estudios adicionales, se intentó examinar si se observaron asociaciones similares entre la expresión de FMO3 en el hígado humano y los rasgos metabólicos utilizando biopsias de hígado de pacientes obesos sometidos a cirugía bariátrica y controles de peso normal. En contraste con los hallazgos en el tejido adiposo humano (Figura 2E), no se hallaron correlaciones significativas entre los niveles de proteína FMO3 en el hígado y los rasgos metabólicos en esta cohorte. Es de destacar que la expresión proteica de FMO3 en el hígado humano no difiere significativamente entre hombres y mujeres en la cohorte en estudio (n = 15 hombres, n = 35 mujeres; p = 0,79).
La eliminación genética de la enzima productora de TMAO, FMO3, protege a los ratones de la obesidad
Para examinar más a fondo el papel de FMO3 en la obesidad, se examinaron ratones con inactivación génica de FMO3 global (Fmo3-/-) generados mediante edición génica mediada por CRISPR-Cas9 (Shih, et al., en preparación) (Figura 3). La proteína hepática FMO3 fue indetectable mediante transferencia de Western en los ratones Fmo3-/-(Figura 3A). En los estudios iniciales, se mantuvieron ratones Fmo3-/- de la cepa C57BL/6 y se alimentaron con una dieta basada en pienso suplementada con colina. En estas condiciones no obesogénicas, los ratones Fmo3-/-acumulan TMA plasmática y tienen un TMAO disminuido como se predijo, y si bien no hubo diferencias en la ingesta de alimentos o el peso corporal, exhiben una adiposidad significativamente reducida en comparación con los ratones Fmo3+/+ (Figura 3B). Para examinar los efectos de la inactivación génica de FMO3 sobre la adiposidad en condiciones obesogénicas, se cruzaron ratones Fmo3-/- con la cepa de inactivación génica de lipoproteínas de baja densidad (Ldlr-/-) y los ratones se mantuvieron con una dieta occidental (Figura 3C-5H). Ldlr-/- alimentados con dieta occidental; los ratones Fmo3-/- habían reducido notablemente la actividad de FMO hepática (Figura 3C) y los niveles circulantes de TMAO (Figura 3D), en comparación con los ratones de control Ldlr-/-; Fmo3+/+. Ldlr-/- alimentados con dieta occidental; los ratones Fmo3-/- estaban protegidos contra la obesidad inducida por la dieta (Figura 3E-G) y tenían una mayor expresión de genes marcadores de adipocitos marrón/beige en los depósitos de grasa subcutánea en comparación con los ratones de control Ldlr-/-; Fmo3+/+ (Figura 3H). En conjunto, estos datos proporcionan evidencias genéticas de que FMO3 es un regulador negativo de las características beige en el tejido adiposo blanco.
Los hallazgos importantes de este ejemplo incluyen, por ejemplo: (1) los niveles circulantes del metabolito TMAO derivado de los microbios intestinales se asocian con un mayor riesgo de DM2 en humanos; (2) los niveles de TMAO están asociados con los rasgos de adiposidad en todas las cepas de ratones del Panel de Diversidad de Ratones Híbridos; (3) la expresión de FMO3 en el tejido adiposo se asocia positivamente con la obesidad en humanos; (4) la expresión del ARNm de FMO3 se asocia negativamente con la expresión génica de los adipocitos marrón/beige en el tejido adiposo blanco en humanos; (5) la deleción genética de FMO3 protege a los ratones contra la obesidad inducida por una dieta rica en grasas; y (6) la deleción genética de FMO3 está asociada con el color beige del tejido adiposo blanco en ratones.
Se cree, basándose en el presente ejemplo, que parece que los efectos fenotípicos de la deleción de FMO3 podrían estar provocados por una combinación de factores que incluyen: (1) aumentos crónicos en los niveles de TMA, (2) disminuciones crónicas en los niveles de TMAO y/o (3) efectos provocados por otros sustratos o productos de FMO3. Estos hallazgos respaldan un modelo en donde el TMAO puede estar implicado en la reprogramación transcripcional específica de los adipocitos. Se sabe que la TMA activa el receptor 5 asociado a trazas de amina (TAAR5) del receptor acoplado a proteína G; sin embargo, TAAR5 no reconoce el TMAO (Li et al., 2013).
En conclusión, este ejemplo resalta un papel de la vía meta-organismo TMA/FMO3/TMAO en la progresión de enfermedades tales como los trastornos relacionados con la obesidad. Dadas las numerosas y fuertes asociaciones de la vía TMAO controlada por los microbios intestinales con las enfermedades humanas, este trabajo tiene amplias implicaciones para el tratamiento de enfermedades y los esfuerzos de descubrimiento de fármacos dirigidos a los propios microbios intestinales en lugar del huésped humano en el que residen.
Ejemplo 2
Inhibición de la tma liasa
Estos ejemplos demuestran el impacto de la inhibición de la TMA liasa mediante el uso de yodometilcolina (IMC).
Se mantuvieron ratones macho C57BL6/J de 6 semanas de edad con una dieta rica en grasas (HFD) al 60% o con una HFD suplementada con el inhibidor de la TMA liasa al 0,06%, yodometilcolina (HFD+IMC) durante 20 semanas. Los resultados se muestran en la Figura 7 (A-E): A) Niveles plasmáticos de TMA y TMAO (j M); B) Peso corporal (g); C) Consumo de alimentos normalizado respecto del peso corporal (g de dieta consumida por día por g de peso corporal); D) Tolerancia a la glucosa medida después de 12 semanas de dieta; y E) Insulina plasmática medida después de un ayuno nocturno (en ayunas) o 4 horas posprandialmente (alimentados); n=4-5 ratones/grupo. Este trabajo demostró que la inhibición de la TMA liasa mejora la obesidad provocada por una dieta rica en grasas o por la deficiencia de leptina.
Se mantuvieron ratones macho ob/ob de 6 semanas de edad con deficiencia de leptina con una dieta de control (Con) o una dieta de control suplementada con un inhibidor de la TMA liasa al 0,06%, yodometilcolina (Con+IMC) durante 16 semanas. Los resultados se muestran en la Figura 7 (F-J): F) Niveles plasmáticos de TMA y TMAO (j M); G) Peso corporal (g); H) Consumo de alimentos normalizado respecto del peso corporal (g de dieta consumida por día por g de peso corporal); I) Tolerancia a la glucosa medida después de 12 semanas de dieta; y J) Consumo medio de oxígeno (VO2; ml/kg/h) medido después de 5 semanas de dieta; n=6 ratones/grupo.
Para determinar el papel de TMA y TMAO en la obesidad inducida por la dieta, cohortes de ratones macho C57BL6/J de 6 semanas de edad alimentados con HFD y HFD+IMC se suplementaron con TMA 100 mM en el agua potable (K M) o TMAO al 0,3% p/p en la dieta (N-P). Los datos de HFD y H<f>D+IMC en los paneles N-P son los mismos que los que se muestran en los paneles A, B y D anteriores, y se han replicado aquí como comparación. Las Figuras 7K-P muestran específicamente: K) Niveles plasmáticos de TMA y TMAO (<j>M) después de 6 semanas con dieta y suplementación con TMA; L) Peso corporal (g) durante 12 semanas; M) Tolerancia a la glucosa medida después de 10 semanas de dieta y suplementación con TMA; N) Niveles plasmáticos de TMA y TMAO (<j>M) después de 12 semanas de dieta y suplementación con TMAO; O) Peso corporal (g) durante 20 semanas; y P) Tolerancia a la glucosa medida después de 12 semanas de dieta y suplementación con TMAO. n=8-10 ratones por grupo de dieta para todos los estudios a menos que se indique lo contrario. Datos representados como la media /- EEM. Significación estadística determinada mediante la prueba t de Student o ANOVA de bidireccional cuando corresponda.
La IMC altera la composición de la microbiota del ciego en los modelos de obesidad deficientes en leptina e inducida por una dieta rica en grasas. Las Figuras 8A-F representan los datos del modelo HFD y G-K los datos del modelo Ob/Ob. Figura 8A,G. Gráfico de análisis de coordenadas principales (PCoA) de los perfiles de microbiota construidos a partir de las distancias UniFrac ponderadas. Cada punto representa una única muestra de un único ratón. Las posiciones de los puntos en el espacio muestran las diferencias en la microbiota, siendo los puntos más alejados entre sí los más diferentes. Figura 8B,H. Diagrama de barras de la microbiota cecal a nivel de filo. Cada barra representa un ratón individual y cada color un filo individual. Figura 8C. Abundancia relativa de Firmicutes, Bacteroidetes y la proporción de Firmicutes respecto de Bacteroidetes para los ratones con HFD con o sin IMC. Las cajas representan los cuartiles 25 y 75, y la línea muestra el valor mediano dentro de cada grupo. Los puntos que se extienden más allá de las líneas son valores atípicos definidos como valores mayores o menores que 1,5 veces el rango intercuartílico. Figura 8D,I. Gráfico de análisis discriminatorio lineal (LDA) de taxones que difieren significativamente con IMC. Figura 8E,J. Correlación de Spearman entreAkkermansia muciniphilay TMA/peso corporal. Los valores en las direcciones X e Y se representan como la media ± EEM. F, K. OTU representativas que se correlacionan con el peso corporal, TMA e insulina tanto en el modelo con HFD como en Ob/Ob.
La IMC altera la composición de la microbiota del ciego en los modelos de obesidad inducida por una dieta rica en grasas y deficiente en leptina. Las Figuras 8A-F representan los datos del modelo HFD y G-K el modelo Ob/Ob. Figura 8A,G. Gráfico del análisis de coordenadas principales (PCoA) de los perfiles de microbiota construidos a partir de las distancias UniFrac ponderadas. Cada punto representa una única muestra de un único ratón. Las posiciones de los puntos en el espacio muestran las diferencias en la microbiota, siendo los puntos más alejados entre sí los más diferentes. Figura 8B,H. Diagrama de barras de la microbiota cecal a nivel de filo. Cada barra representa un ratón individual y cada color un filo individual. Figura 8D,I. Gráfico de análisis discriminatorio lineal (LDA) de taxones que difieren significativamente con IMC. E, J. Correlación de Spearman entreAkkermansia muciniphilay TMA/peso corporal. Los valores en las direcciones X e Y se representan como la media ± EEM. F, K. OTU representativas que se correlacionan con el peso corporal, TMA e insulina tanto en el modelo con HFD como en Ob/Ob.
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Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un agente para el uso en el tratamiento o la prevención de una enfermedad o afección, o para el uso para provocar la pérdida de peso de un sujeto que comprende un primer agente para el uso para tratar o prevenir una primera enfermedad o primera afección, en donde dicha primera enfermedad o primera afección es la obesidad, y en donde dicho primer agente se selecciona de: a) una halometil colina, b) una halometil betaína, c) una sal de halometil betaína, d) una halometil betaína amida, y e) un halometil dimetil amino alcohol, f) un compuesto morfolino, que tiene las estructuras químicas y grupos como se muestra a continuación:
  2. 2. El agente para el uso de la reivindicación 1, en donde los niveles de N-óxido de trimetilamina (TMAO), TMA (trimetilamina) y ARNm de FMO3 se han analizado en una muestra de dicho sujeto antes y/o después de dicho uso.
  3. 3. El agente para el uso de la reivindicación 1, en donde se identifica que dicho sujeto tiene niveles elevados de TMA, TMAO o ARNm de FMO3.
  4. 4. El agente para el uso de la reivindicación 1, que comprende además un informe para dicho sujeto con dicha primera enfermedad o primera afección, en donde dicho informe indica que dicho paciente tiene niveles elevados de TMA, FMO3 y/o TMAO.
  5. 5. El agente para el uso de la reivindicación 1, que comprende además un sistema que comprende un equipo que permite la administración de dicho primer agente directamente al ciego y/o colon de dicho sujeto.
  6. 6. El agente para el uso de la reivindicación 5, en donde dicho equipo comprende un supositorio.
  7. 7. El agente para el uso de la reivindicación 5, en donde dicho equipo comprende un sistema o dispositivo de enema.
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