MXPA06006379A - Galio inhibe la formacion de biopelicula - Google Patents

Abstract

La presente invención provee una composición que contiene galio para revestir/impregnar un dispositivo o superficie de dispositivo para evitar la formación del crecimiento de biopelícula;la presente invención también provee un método para evitar o inhibir la formación de crecimiento de biopelícula;la presente invención provee además métodos para destruir biopelículas establecidas.

Description

GALIO INHIBE LA FORMACIÓN DE BIOPELICULA Esta solicitud reclama el beneficio de la prioridad a la Solicitud de Patente Provisional de los E.U.A. No. 60/526,907 presentada el 4 de diciembre de 2003, la cual se incorpora en la presente invención como referencia en su totalidad. El gobierno puede poseer derechos en la presente invención de acuerdo con el apoyo económico número R01 A134954 y KO8HL-041173 a partir de the National Institutes of Health.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a los campos médicos e industriales. Más particularmente, se refiere a una composición que contiene galio para prevenir o inhibir la formación del crecimiento de biopeiícula y las infecciones que se generan a partir de ésta.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La contaminación bacteriana de dispositivos médicos comúnmente se ocasiona por la formación de biopelícula lo cual lleva a infecciones tales como infecciones nosocomiales. La neumonía nosocomial es la segunda infección nosocomial más común, y está asociada con la mayor mortalidad y morbidez atribuible. Por ejemplo, el riesgo de neumonía nosocomial se ha incrementado dramáticamente durante los años debido al uso de equipo de ventilación mecánica (Official Statement, American Thoracic Society). Las infecciones nosocomiales, especialmente aquellas en las que se ven involucrados el torrente circulatorio o los pulmones frecuentemente ocasionan la muerte. Los estudios de vigilancia de infecciones nosocomiales basados en la población en los hospitales de E.U.A. indican una relación de ataque del 5% o incidencia de 5 infecciones por 1 ,000 paciente-días (Wenzel et al., 2001 ). El sistema de vigilancia de La Vigilancia y Control de Patógenos de Importancia Económica (SCOPE - por sus siglas en inglés "The Surveillance and Control of Pathogens of Epidemiologic Importante") de las infecciones nosocomiales del torrente sanguíneo en los hospitales de E.U.A. identificó una relación de mortalidad bruta de 27%, con una gran variación debida al patógeno. Las estimaciones de las infecciones nosocomiales del torrente sanguíneo a partir de la base de datos del SCOPE indican que 70% se presentan en pacientes con catéteres venosos centrales (Wenzel et al., 1999). SCOPE ha identificado que 49% de todas las infecciones nosocomiales del torrente sanguíneo se presentan en unidades de cuidado intensivo en donde los pacientes frecuentemente tienen sistemas inmunes debilitados y frecuentemente se encuentran emplando ventiladores y/o catéteres sobre los cuales las bacterias frecuentemente forman biopelículas. La neumonía nosocomial también se ocasiona comúnmente por tubos endotraqueales los cuales son vehículos comunes para colonización bacteriana/contaminación que lleva a la formación del crecimiento de biopelícula. El tubo endotraqueal conecta el ambiente orofaringeal con el espacio broncoalveolar estéril, incrementando significativamente el riesgo de neumonía nosocomial. La formación de biopelículas dentro de los tubos endotraqueales desempeña un papel en el inicio de la neumonía asociada por el uso de ventilador y puede seleccionar la resistencia a antibióticos entre las especies bacterianas que ocasionan dichas infecciones (Sottile et al., 1986; Inglis et al., 1989; Adair et al., 1993; Koerner et al., 1998; Germán et al., 2001; Adair et al., 1999). Un contribuyente primario a las infecciones nosocomiales del torrente sanguíneo son los catéteres vasculares. Se ha estimado que alrededor de 400,000 infecciones del torrente sanguíneo relacionadas con el uso del catéter vascular (CRBSI) se presentan anualmente en los Estados Unidos (Raad, 1998). Otras causas frecuentes de infecciones nosocomiales son las infecciones del tracto urinario (UTI), la cuales contribuyen al 34% de todas las infecciones nosocomiales (Klempner et al., 1998). Las UTI nosocomiales usualmente están asociadas con la contaminación de catéteres urinarios. Además, las infecciones nosocomiales debido a la formación del crecimiento de biopelícula son complicaciones comunes de procedimientos quirúrgicos, particularmente en pacientes con cáncer y pacientes inmunocomprometidos con tejido desvitalizado e inmunidad disminuida. Las infecciones por heridas quirúrgicas contribuyen a 17% de todas las infecciones nosocomiales (Platt y Bucknall, 1988). Muchas infecciones por heridas quirúrgicas están asociadas con la contaminación bacteriana de las suturas. Los antibióticos y antisépticos se han utilizado para revestir/impregnar dispositivos sobre los cuales las bacterias pueden crecer y formar biopelículas, que llevan a la infección tales como infecciones nosocomiales. No obstante, aunque estas infecciones han sido controladas por muchos años mediante antibióticos, últimamente las bacterias (por ejemplo, P. aeruginosa) forman una biopelícula que es resistente al tratamiento con antibióticos por lo tanto volviendo a estos agentes terapéuticamente no efectivos. La durabilidad de los antisépticos existentes en el control de la formación de biopelícula también ha sido limitada. Varios estudios han examinado el efecto de diversos tipos de tratamientos antimicrobianos en el control de la formación de biopelícula sobre los dispositivos. Por ejemplo, el uso de clorohexidina/sulfadiazina de plata en la impregnación de la superficie de catéteres vasculares resultó en actividad limitada en contra de bacilos gram negativos, tales como Pseudomonas. Los catéteres impregnados con minociclina y rifampina de alguna manera fueron efectivos en la prevención de la colonización bacteriana (Darouiche et al., 1999). Anwar et al. (1992) mostraron que el tratamiento con niveles de tobramicina muy exceso de la MIC redujeron las cuentas de células en la biopelícula para P. aeruginosa en aproximadamente 2 logs, mientras que la misma dosis proveyó una disminución > 8-log en las células planctónicas de este organismo. La adición de metabisulfito de sodio a un lavado de dextrosa-heparina eliminó la colonización microbiana de catéteres atriales (Freeman y Gould (1985). Se encontró que los catéteres revestidos con un agente tensioactivo catiónico (cloruro de tridodecilmetilamonio), el cual a su vez se utilizó para unir la cefalosporina a la superficie, tenían menos probabilidad de contaminarse y desarrollar biopelículas que los catéteres que no estaban tratados (Kamal et al., 1991 ). Flowers et al. (1989) encontraron que un botón subcutáneo adherible que contenía iones de plata insertado después de la aplicación local de ungüento poliantibiótico confirió un efecto protector sobre los catéteres, resultando en menores relaciones de contaminación. Maki (1994) sugirió varias formas para controlar el desarrollo de biopelículas sobre catéteres venosos centrales, incluyó el uso de técnicas asépticas durante el implante, uso de antibióticos tópicos, minimización de la duración de la cateterización, uso de un filtro en serie para los fluidos intravenosos, creando una barrera mecánica para prevenir el influjo de organismos mediante la unión del catéter a un botón quirúrgicamente implantado, revistiendo el lumen interno del catéter con un agente antimicrobiano, y removiendo el dispositivo contaminado. Los antisépticos utilizados en aplicaciones industriales tampoco han podido prevenir la formación del crecimiento de biopelícula de organismos bacterianos. Por ejemplo, contaminación de agua industrial y problemas de salud pública debido a que un surgimiento de la peritonitis por P. aeruginosa se trazó de regreso a la solución contaminada de poloxámero-yodo, un desinfectante utilizado para tratar los catéteres peritoneales. Se encontró que P. aeruginosa contamina las tuberías de distribución y los filtros de agua utilizados en plantas que elaboran soluciones de yodo. Una vez que el organismo ha madurado hacia una biopelícula, éste se vuelve resistente a la actividad biocida de la solución de iodóforo. Por lo tanto, la formación del crecimiento de biopelícula ocasiona problemas mecánicos en instalaciones industriales, lo cual en algunos casos puede llevar a infecciones en humanos. Otros métodos para inhibir la formación de biopelícula en instalaciones médicas e industriales han sido desarrollados previamente utilizando quelantes de metal (Solicitud de Patente de E.U.A. No. de Serie 60/373,461). Estos métodos han descrito el uso de quelantes de molécula pequeña, por ejemplo, EDTA, EGTA, deferoxamina, ácido deteilentriaminapenta-acético y etidronato para la inhibición de la formación de biopelícula. La patente de E.U.A. 6,267,979 describe el uso de quelantes de metal en combinación con composiciones antifungales o antibióticas para la prevención de la formación de bioacumulación en el tratamiento para agua, elaboración de pulpa y papel, e inundación de agua en campos de petróleo. La patente de E.U.A. 6,086,921 describe el uso de compuestos que contienen tiol en combinación con metales pesados como biocidas; y la patente de E.U.A. 5,688,516 describe el uso de agentes antimicrobianos no glicopéptido en combinación agentes quelantes de metal divalente para uso en el tratamiento y preparación de dispositivos médicos residentes.

Aunque los métodos actuales utilizados para controlar la formación de crecimiento de biopelícula han sido efectivos de alguna forma, la formación de crecimiento de biopelícula continúa siendo problemática en una variedad de instalaciones tales como en ambientes médicos e industriales. Por lo tanto, se necesitan en la técnica mejores medios dirigidos a la formación de crecimiento de biopelícula.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención supera las deficiencias en ¡a técnica para prevenir la formación del crecimiento de biopelícula por organismos bacterianos. Por lo tanto, la presente invención provee dispositivos tales como dispositivos médicos, e industriales revestidos/impregnados con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula sobre el dispositivo o superficie del dispositivo. En una modalidad particular, la presente invención provee un método para la prevención de la formación de crecimiento de biopelícula sobre un dispositivo que comprende la impregnación o el revestimiento del dispositivo o superficie del mismo con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. La presente invención incluye cualquier dispositivo médico, tal como un dispositivo médico residente, que puede ser un vehículo para la formación del crecimiento de biopelícula y por lo tanto ocasiona infecciones nosocomiales tales como neumonías nosocomiales las cuales frecuentemente se deben al uso de aparatos de ventilación mecánica. Por lo tanto, en algunas modalidades de la presente invención se proveen dispositivos de ventilación revestidos/impregnados con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. La formación de biopelículas dentro de los tubos endotraqueales desempeña un papel en el inicio de la neumonía asociada con el uso de ventilador. Por lo tanto, en algunas modalidades de la presente invención se proveen tubos endotraqueales revestidos/impregnados con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. Los catéteres vasculares son un contribuyente principal para las infecciones nosocomiales del torrente sanguíneo debido a la formación del crecimiento de biopelícula. Por lo tanto, en algunas modalidades de la presente invención se proveen catéteres vasculares revestidos/impregnados con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. Los catéteres vasculares pueden incluir un catéter del sistema nervioso central, una línea arterial, un catéter para la arteria pulmonar, catéter central periféricamente insertado (PICC), o catéter para la línea media. El catéter para el sistema nervioso central puede ser una derivación intraventricular.

Otro tipo de catéter que comúnmente contribuye a las infecciones nosocomiales debido a la formación del crecimiento de biopelícula es un catéter urinario. Por lo tanto, en algunas modalidades de la presente invención se proveen catéteres urinarios revestidos/impregnados con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. La formación del crecimiento de biopelícula también se puede presentar sobre dispositivos quirúrgicos. Por lo tanto, en algunas modalidades de la presente invención se proveen dispositivos quirúrgicos revestidos/impregnados con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. La presente ¡nvención incluye adicionalmente otros dispositivos médicos residentes tales como, pero no limitados a, catéteres epidurales, o catéteres peritoneales revestidos con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. Otros dispositivos de la presente invención pueden incluir, pero no se limitan a, un dispositivo ortopédico; un dispositivo prostético; un stent, tal como un stent vascular, un stent biliar, o un stent urinario; un alambre guía; un tubo para nefrostomía; un marcapasos; un implante médico; un lente óptico u ocular tal como un lente de contacto; o un tubo drenaje. Otros dispositivos médicos que pueden ser revestidos/impregnados con la composición que contiene galio de la presente invención incluyen dispositivos para intercambio de sangre, puertos de acceso vascular, catéteres cardiovasculares, circuitos extracorporales, prótesis implantables, injertos vasculares, bombas, válvulas cardíacas, y suturas cardiovasculares, para nombrar unas pocas. En otra modalidad de la presente invención, el dispositivo puede ser un dispositivo para administración de fluido biológico o contenedor tales como, pero no limitados a una jeringa pre-llena, bolsa IV, botella, o ampolleta. En incluso otra modalidad, el dispositivo de la presente invención puede ser un dispositivo para administración de fármaco tal como un parche. El parche puede ser un dispositivo que contiene fármaco, sistema, composición, vendaje, o emplasto. En incluso en otra modalidad de la invención, el dispositivo puede ser un dispositivo codificado tal como un chip de computadora. En otra modalidad particular de la presente invención, se provee un método para la prevención de la formación de crecimiento de biopelícula sobre un dispositivo médico que comprende impregnar/revestir el dispositivo o superficie del mismo con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. La impregnación o el revestimiento puede comprender sumergir el dispositivo médico o superficie del dispositivo en la composición que contiene galio; el secado del dispositivo o superficie del dispositivo; y enjuagar el exceso de la composición a partir del dispositivo o superficie del dispositivo. En modalidades particulares adicionales, una composición que contiene galio de la presente invención se puede emplear en aplicaciones no médicas para acciones anti-formación de biopelícula debido al galio. La bioacumulación debido a la formación de biopelículas bacterianas es un problema principal en muchas instalaciones tales como equipo dental, aparatos para calentamiento y enfriamiento, las industrias de servicio de alimento y tratamiento de agua, y muchas otras. Por lo tanto, en modalidades adicionales de la presente invención el dispositivo puede ser un dispositivo dental tal como un implante dental, pero no se limita a tal, y puede incluir otros dispositivos dentales o equipo. En incluso otras modalidades, la presente ¡nvención provee dispositivos industriales revestidos/impregnados con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula sobre el dispositivo o superficie del mismo. El dispositivo industrial puede incluir, pero no se limita a, un dispositivo para procesamiento de alimento, un recolector de alimento, o un aparato que contiene agua. El aparato que contiene agua puede ser una alberca, tina, pileta, tanque para almacenamiento, pozo, botella, o spa. En incluso una modalidad adicional, el dispositivo industrial puede ser un dispositivo para procesamiento de agua, un dispositivo para enfriamiento de agua, un dispositivo para inyección de agua a chorro, o un dispositivo para elaboración de papel y pulpa. En incluso otra modalidad de la presente invención, se provee un método para la prevención de la formación de crecimiento de biopelícula sobre un dispositivo industrial que comprende impregnar/revestir el dispositivo o superficie del mismo con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. La impregnación o el revestimiento puede comprender sumergir el dispositivo industrial o superficie del dispositivo en la composición que contiene galio; el secado del dispositivo o superficie del dispositivo; y enjuagar el exceso de la composición a partir del dispositivo o superficie del dispositivo. Se contempla en la presente invención que una composición que contiene galio se puede aplicar a cualquier superficie vulnerable para prevenir o inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. Dichas superficies pueden incluir un gabinete para exhibición, superficie plana de la mesa, piso, tabla para picar, pared, o techo. En incluso una modalidad adicional, la presente invención provee un equipo para la inhibición o prevención de la formación del crecimiento de biopelícula que comprende una composición que contiene galio. La presente ¡nvención contempla que una composición que contiene galio descrita en la presente ¡nvención puede ser útil para inhibir o prevenir la formación del crecimiento de biopelícula por una amplia variedad de organismos tales como, por ejemplo bacterias gram positivas, o gram negativas. En modalidades particulares, la formación del crecimiento de biopelícula se puede ocasionar por una especie de Pseudomonas tal como P. aeruoginosa.

También se contempla que una composición que contiene galio de la presente invención se puede utilizar para prevenir la formación de biopelícula en un modelo animal o en sujetos humanos. Puesto que las infecciones bacterianas nosocomiales debido a la formación del crecimiento de biopelícula pueden resultar en enfermedades tales como bacteremia, neumonía, meningitis, osteomielitis, endocarditis, sinusitis, artritis, infecciones del tracto urinario, tétanos, gangrena, colitis, gastroenteritis aguda, bronquitis, y una variedad de abscesos, e infecciones oportunistas, la presente ¡nvención contempla adicionalmente un método de prevención de dichas enfermedades que comprende proveer una cantidad efectiva de una composición que contiene galio a un sujeto que necesita de la misma. La formación de biopelícula ocasionada por P. aeruginosa ha sido evidente en la infección pulmonar tipo fibrosis quística. Por lo tanto, en una modalidad adicional, la presente ¡nvención contempla un método para la prevención de la formación de crecimiento de biopelícula en un sujeto que tiene fibrosis quística que comprende proveer al sujeto de una cantidad terapéuticamente efectiva de una composición de galio. La composición que contiene galio de la presente ¡nvención se puede administrar sistemáticamente, mediante aerosol, tópicamente, o de cualquier medio conocido en la técnica para proveer o para la administración de un agente terapéutico a un sujeto.

La composición que contiene galio de la presente ¡nvención también puede ser aplicable a la prevención de la formación del crecimiento de biopelícula ocasionada por las infecciones por P. aeruginosa en sitios diferentes al pulmón. Por ejemplo, las heridas por quemaduras frecuentemente se infectan con P. aeruginosa a partir de la cual se puede generar una invasión del torrente sanguíneo que puede amenazar la vida y choque séptico. Estas infecciones empiezan a incluir la formación de biopelícula. Por lo tanto, la aplicación tópica de una composición que contiene galio de la presente invención a las heridas podría prevenir el inicio de la infección mediante la prevención o inhibición de la formación del crecimiento de biopelícula. En una modalidad adicional de la presente invención, se provee un método para la eliminación de una biopelícula establecida sobre un dispositivo que comprende exponer el dispositivo a una composición que contiene galio a una concentración adecuada para eliminar la biopelícula establecida. En otra modalidad, se provee un método para la eliminación de una biopelícula establecida sobre una superficie que comprende exponer la superficie a una composición que contiene galio a una concentración adecuada para eliminar la biopelícula establecida. En incluso una modalidad adicional, la presente invención provee un equipo para la eliminación de una biopelícula establecida que comprende una composición que contiene galio.

El término "dispositivo médico residente" se refiere a cualquier dispositivo médico implantado o insertado dentro del cuerpo humano. Dichos dispositivos se pueden implantar o insertar temporalmente o permanentemente. Por lo tanto, la presente invención se puede utilizar en una variedad de aplicaciones tales como, pero no limitadas a, aplicaciones industriales, aplicaciones médicas, y aplicaciones en salud pública. Sin importar las modalidades detalladas, no se pretende que la aplicabilidad de la invención sea limitante. El uso de la palabra "un" o "una" cuando se utiliza en conjunción con el término "que comprende" en las reivindicaciones y/o la especificación puede significar "uno", pero también es consistente con el significado de "uno o más", "al menos uno", y "uno o más de uno". Otros objetivos, características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada. No obstante, se entenderá que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican modalidades específicas de la invención, se proporcionan a manera de ilustración solamente, puesto que varios cambios y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la invención serán evidentes a aquellos expertos en la técnica a partir de esta descripción detallada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS El archivo de la patente o de la solicitud contiene al menos un dibujo realizado en color. Las copias de esta patente o solicitud de publicación de patente con dibujo(s) a color serán producidas por la oficina sobre demanda y pago del impuesto necesario. Los siguientes dibujos forman parte de la presente especificación y se incluyen para demostrar adicionalmente ciertos aspectos de la presente invención. La invención se puede entender mejor mediante la referencia a uno o más de estos dibujos en combinación con la descripción detallada de las modalidades específicas presentadas en la presente ¡nvención. Figuras 1A-1 H. Imágenes de microscopía confocal de P. aeruginosa marcada con GFP en biopelícula de células en flujo perfundida con medio libre de lactoferrina (figuras 1A-1 D) y medio que contiene lactoferrina (20 µg ml) (figuras 1 D-1 H). Se obtuvieron las imágenes 4 horas (figuras 1A y 1 E), 24 horas (figuras 1 B-1 F), 3 días (figuras 1 C-1G) y 7 días (figuras 1 D-1 H) después de la inoculación de las células en flujo. Las figuras 1A, 1B, 1 E y 1F corresponden a la vista superior (plano x-y); escala de barra, 10 µm. Las figuras 1 C, 1 D, 1 G y 1 H corresponden a las vistas laterales (plano x-z); escala de barra, 50 µm. Los resultados son representativos de seis experimentos. Figuras 2A-2B. Efecto de la conalbúmina sobre la susceptibilidad antimicrobiana de biopelículas de P. aeruginosa a la tobramicina (figura 2A) y H202 (figura 2B). Los datos son la media SEM, n = 6 a partir de tres experimentos diferentes. Figuras 3A-3B. Bajas concentraciones de Ga(N03)3 inhiben el crecimiento de M. tuberculosis bajo condiciones fisiológicas de Fe; la inhibición del crecimiento se previene en la presencia del exceso de Fe. (figura 3A) Erdman M. tuberculosis (106/ml) se incubó en medio 7H9 sin añadir OADC y Fe en la presencia de las concentraciones indicadas de Ga(N03)3. En puntos de tiempo definidos se inocularon alícuotas de suspensiones bacterianas dentro de botellas BACTEC 12B por duplicado, y se determinó el índice de crecimiento subsecuente. Los datos acumulativos para las concentraciones indicadas de Ga(N03)3 a 24,48, y 72 horas se muestran y presentan la media ± SEM de tres experimentos independientes, (figura 3B) Erdman M. tuberculosis (106/ml) se incubó en medio 7H9 sin añadir ODAC y Ga, al cual se le añadieron 10 µM de Ga(N03)3 y concentraciones en incremento de Fe-citrato. Las suspensiones bacterianas de 72 horas se inocularon dentro de botellas BACTEC 12B, y se determinó el índice de crecimiento subsecuente. Los resultados mostrados (media + SD) son a partir de un experimento representativo (n = 2). También se encontró que el Fe revertía el efecto inhibidor del crecimiento de Ga(N03)3 sobre la Erdman M. tuberculosis y MAC cuando los experimentos se llevaron a cabo en botellas BACTEC (medio con alto contenido de Fe) (datos no mostrados). Figuras 4A-4B. La toma de Fe por M. tuberculosis se inhibió marcadamente en la presencia de galio, mientras que la toma de galio se inhibió solamente en un pequeño grado por el exceso de Fe. Erdman M. tuberculosis (2 x107 ml) se incubó por 6 horas en medio 7H9 (sin añadir Fe y OADC) con 500 nM de 59Fe-citraro (figura 4A) o 67Ga-citraro (figura 4B) en la ausencia o presencia de las concentraciones indicadas del metal para competencia en frío. Posteriormente las bacterias se lavaron repentinamente, y se determinaron los niveles de bacterias asociadas con 67Ga o 59Fe. Los resultados se muestran como la cantidad de metal adquirido como una función de las concentraciones en incremento del metal para competencia en frío. Los grupos experimentales se llevaron a cabo por triplicado, y los datos mostrados representan tres experimentos independientes (media ± SEM). Figuras 5A-5B. Ga(N03)3 inhibe el crecimiento de M. tuberculosis dentro de macrófagos de humano de manera concentración dependiente. Las micobacterias (Erdman, H37Ra, y MDR M. tuberculosis) se añadieron a monocapas de macrófagos derivados a partir de monocito de humano (MDM) o monocapas de macrófagos alveolares de humano (HAM) a multiplicidades (bacteria/macrófago) que tienen un intervalo de 1 :1 a 5:1 (los resultados fueron los mismos). Después de 2 horas, las monocapas se lavaron, y se añadió el medio para reabastecimiento. Las concentraciones indicadas de Ga(N03)3 se añadieron 24 horas después. Las monocapas control carecían de Ga(NO3)3. Las lecturas del índice de crecimiento de sobrenadantes combinados y los lisados celulares a partir de pozos por duplicado o triplicado se registraron al día 3 con las concentraciones indicadas de Ga(N03)3. En la figura 5A se muestra un experimento representativo utilizando MDMs (media SD). En la figura 5B, los datos acumulativos se expresan como el porcentaje del control (media SEM, n = 2 a 5). Los resultados utilizando HAMs (n = 2) fueron los mismos que aquellos utilizando MDMs. Figura 6. Ga-transferrina inhibe la adquisición de Fe por M. tuberculosis dentro de fagosomas de macrófago de manera concentración dependiente. Se añadió 59Fe transferrina (10 µM) a MDMs que contenían M. tuberculosis en la ausencia (control) o la presencia de las concentraciones indicadas de Ga-transferrina por 24 horas. Los MDMs fueron lisados, y los lisados se filtraron a través de un filtro de 0.22 µm (tamaño de poro). Se determinó la radioactividad asociada con M. tuberculosis (expresada en cpm) en el filtro. Se muestran los valores cpm como una función de la concentración de Ga añadido a partir de un experimento representativo. El inserto muestra la media SEM de los resultados de tres experimentos separados graficados como el porcentaje de adquisición de 59Fe control. Figura 7. P. aeruginosa se inoculó a una DO (A600) de aproximadamente .010 dentro de medio con succinato solo o con suplementación de FeCI3 +/- los quelantes de Ga. Posteriormente se monitoreó el crecimiento como el cambio en A600 durante 6 horas de incubación a 37°C. Las incubaciones más largas utilizando Ga(N03)3 mostraron un efecto similar (datos no mostrados). Figura 8. Efecto del galio sobre el crecimiento de P. aeruginosa. Las bacterias se inocularon en medio TSB fuerte 1 :100 con las concentraciones indicadas de galio y se crecieron a 37°C con agitación. El crecimiento se monitoreó como el cambio en A600 durante 15 horas. Figura 9. Imágenes de microscopía confocal de P. aeruginosa marcada con GFP en biopelícula de células en flujo perfundidas con medio control (parte superior) y medio que contiene 0.3M de Ga(N03)3 (parte media), y 0.25 g/ml de ceftazadima (parte inferior). Las imágenes se obtuvieron a los 1 , 2, y 4 días después de la inoculación de las células en flujo. Las imágenes son vistas de la parte superior a la inferior (plano x-y). Figuras 10A-10D. El galio elimina las biopelículas establecidas. Las biopelículas de tres días de edad se expusieron a galio en concentraciones de 10 µM, 100 µM, y 1000 µM. La viabilidad de la película se evaluó con yoduro de propidio, y las observaciones se registraron a las 12 horas (figura 10A), 24 horas (figura 10B), 48 horas (figura 10C), y 72 horas (figura 10D). Las figuras 10A-10D muestran que el galio elimina las biopelículas establecidas de manera dependiente del tiempo y de la concentración, y lo hace a concentraciones dentro de los niveles pico clínicamente alcanzados (140-700 µM).

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS I. La presente invención La presente invención supera la deficiencia en la técnica en la prevención de la formación del crecimiento de biopelícula. Se ha encontrado que las bacterias dentro de las biopelículas son intrínsecamente más resistentes a la eliminación por antibióticos y otras toxinas exógenas tal como peróxido de hidrógeno (Costerton et al., 1999; Stewart et al., 2000; Elkins et al., 1999; Drenkard et al., 2002; Mah et al., 2001 ) que las células planctónicas debido a las velocidades disminuidas de transporte de masa de moléculas antimicrobianas a las células asociadas con la biopelícula (Suci et al., 1994) o debido a que las células de la biopelícula difieren fisiológicamente de las células planctónicas (Evans et al., 1991 ). Las concentraciones antimicrobianas adecuadas para inactivar a los organismos planctónicos son generalmente inadecuadas para inactivar a los organismos que forman biopelícula, especialmente aquellos que se encuentran profundamente dentro de la biopelícula, seleccionando potencialmente para las subpoblaciones resistentes. La formación del crecimiento de biopelícula también hace difícil a las células fagocíticas del hospedero tener acceso a y eliminar los organismos. Por lo tanto, se necesita el desarrollo de agentes que previenen y/o alteran la formación de biopelícula ocasionada por organismos tales como P. aeruginosa. Los inventores han mostrado que la disponibilidad del hierro (Fe) es crítica en varias etapas en la patogénesis de la infección con P. aeruginosa lo cual lleva a la formación de biopelículas por estos organismos. El galio (Ga), es capaz de competir con Fe para la toma celular y sustitución de galio por Fe en las enzimas que contienen galio volviéndolas inactivas. Los datos sustanciales generados por los inventores también demuestran que el galio es capaz de alterar la estrategia de adquisición de Fe mediada por sideróforo de M. tuberculosis, una estrategia con muchas similitudes en comparación con las empleadas por P. aeruginosa. Los datos preliminares obtenidos fueron consistente con un efecto inhibidor similar del galio sobre el crecimiento de P. aeruginosa. De manera más importante, los datos indican que el galio previene efectivamente la formación de biopelículas ¡n vitro mediante P. aeruginosa a concentraciones que no inhiben el crecimiento bacteriano y las cuales se encuentran bien por debajo en comparación de aquellas que se sabe que se alcanzan en humanos administrados con galio para otros propósitos. Los datos sugieren que el galio puede alterar el metabolismos de Fe de P. aeruginosa, alterando así los pasos clave en el establecimiento de biopelículas por este organismo. Los inventores también han mostrado que el galio elimina efectivamente las biopelículas establecidas de manera dependiente del tiempo y de la concentración, y lo hace a concentraciones dentro de los niveles pico clínicamente logrados. Por lo tanto, la presente ¡nvención provee dispositivos o superficies de los mismos revestidos/impregnados con una composición que contiene galio para prevenir o inhibir la formación del crecimiento de biopelícula. La presente invención también provee un método para prevenir la formación del crecimiento de biopelícula sobre un dispositivo o superficie del mismo. En modalidades preferidas, se utilizó una composición que contiene galio para prevenir la formación de biopelícula de P. aeruginosa sobre dispositivos tales como tubos endotraqueales, ventiladores, otros dispositivos médicos, o dispositivos industriales mediante revestimiento/impregnación del dispositivo con la composición. También se contempla que una composición que contiene galio de la presente ¡nvención también se puede utilizar en la prevención de biopelículas formadas por otros organismos que son similarmente dependientes de Fe como P. aeruginosa. La composición de la presente invención que contiene galio también se puede emplear en la prevención de la formación del crecimiento de biopelícula en un sujeto tal como pacientes con fibrosis quística y otros pacientes infectados con P. aeruginosa. Además, la composición que contiene galio de la presente invención se puede utilizar para eliminar biopelículas establecidas en un dispositivo o superficie.

II. Organismos bacterianos y formación de biopelícula La formación del crecimiento de biopelícula se presenta cuando los microorganismos se adhieren de manera irreversible a una superficie sumergida y producen polímeros extracelulares que facilitan la adhesión y proveen una matriz estructural. Esta superficie puede ser inerte, de material no vivo o de tejido vivo. Los microorganismos asociados a la formación de biopelícula se comportan de manera diferente en comparación con los organismos planctónicos (suspendidos libremente) con respecto a las velocidades de crecimiento. Adicionalmente, las biopelículas se caracterizan por su capacidad para volverse cada vez más resistentes a los tratamientos antimicrobianos (1000 a 1500 veces menos susceptibles). En algunos casos, las biopelículas pueden estar compuestas de especies particulares o especies múltiples, dependiendo del dispositivo y su duración de uso en, o por, un paciente. Se cree que la resistencia de las biopelículas a los agentes antimicrobianos se debe a la matriz extracelular en la cual las células bacterianas están embebidas proveyendo una barrera hacia la penetración por los biocidas (Costerton et al., 1999). No obstante, también es posible que una mayoría de las células en una biopelícula sean de lento crecimiento, en un estado sin nutrientes, y por lo tanto no sean tan susceptibles a los efectos de los agentes antimicrobianos. Adicionalmente, la resistencia a los agentes antimicrobianos se puede deber a las células en una biopelícula que adoptan un fenotipo distinto y protegido por la biopelícula, por ejemplo, mediante la expresión elevada de bombas para el flujo del fármaco. Las biopelículas pueden estar comprendidas de bacterias, hongos, levaduras, protozoos, y otros microorganismos. Se ha encontrado que las biopelículas más comunes son las biopelículas bacterianas. Tanto las bacterias gram negativas como gram positivas son capaces de formar biopelículas. Los ejemplos de bacterias gram positivas que son capaces de formar biopelículas incluyen, pero no se limitan a, Staphylococcus aureus, estafilococos coagulasa negativa tales como Staphylococcus epidermis, Streptococcus pyogenes (grupo A), especies de Streptococcus (grupo viridans), Streptococcus agalactiae (grupo B), S. bovis, Streptococcus (especies anaeróbicas), Streptococcus pneumoniae, y especies de Enterococcus. Otros bacilos gram-positivos incluyen Bacillus anthracis, Corynebacterium diphtheriae y especies de Corynebacterium los cuales son difteroides (aeróbicos y aneróbicos), Listeria monocytogenes, Clostridium tetani, y Clostridium difficile. Los ejemplos de bacterias gram negativas que son capaces de formar biopelículas son bacterias a partir del género Escherichia coli, especies de Enterobacter, Proteus mirablis y otras especies, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Salmonella, Shigella, Serratia, y Campylobacter jejuni, Neisseria y Branhamella catarrhalis. Los organismos adicionales capaces de formar biopelícula pueden incluir dermatofitos (Microsporum canis y otros M. spp.; y Trichophyton spp. tales como T. rubrum, y T. mentagrophytes), levaduras (por ejemplo, Candida albicans, C. Parapsilosis, C. glabrata, C. tropicalis, u otras especies Candida incluyendo especies de Candida resistentes a fármaco), Epidermophyton floccosum, Malassezia fuurfur (Pityropsporon orbiculare, o P. ovale), Cryptococcus neoformans, Aspergillus fumigatus, y otros Aspergillus spp., Zygomycetes (Rhizopus, Mucor), hyalohyphomycosis (Fusarium Spp.), Paracoccidioides brasiliensis, Blastomyces dermatitides, Histoplasma capsulatum, Coccidioides immitis, y Sporothrix schenckii. Los organismos que ocasionan la formación del crecimiento de biopelícula que son más comúnmente aislados a partir de dispositivos residentes incluyen especies de Staphylococcus tales como S. epidermidis y S. aureus; especies de Candida tales como Candida albicans; especies de enterococos tales como Enterococcus faecalis, Streptococcus species; P. aeruginosa; K pneumoniae; y difteroides. Estos organismos se pueden originar a partir de la piel de pacientes o trabajadores de la salud, agua corriente a la cual están expuestos los puertos de entrada, u otras fuentes en el ambiente, especialmente una instalación para cuidados de la salud. La predilección de Pseudomonas aeruginosa para formar biopelículas es un factor contribuyente principal a los problemas de la formación del crecimiento de biopelícula en los ambientes médicos e industriales. P. aeruginosa está altamente asociada con el crecimiento de la biopelícula y la obstrucción del catéter. Por ejemplo, las biopelículas de P. aeruginosa han sido aisladas a partir de implantes médicos, tales como catéteres uretrales, venosos o peritoneales residentes (Stickler et al., 1998). P. aeruginosa también es la causa más común de neumonía en pacientes que son sometidos a ventilación mecánica (Lode et al., 1992; Adair et al., 1999), y ésta se encuentra entre las infecciones más devastadoras que afectan a los enfermos críticos (Chastre et al., 2002; Bergmans et al., 1998). Los trabajos recientes indican que un factor clave en el desarrollo de la neumonía asociada por el uso de ventilador es la colonización del tubo endotraqueal y orofaringeal por bacterias que viven en biopelículas (Inglis et al., 1989; Kerner, 1997; Levineet al., 1991 ; Sottile et al., 1986; Bauer et al., 2002). P. aeruginosa también es una causa de neumonía adquirida en la comunidad en pacientes en las etapas avanzadas del SIDA (Shepp et al., 1994; Schuster et al., 1994). Estos pacientes frecuentemente se vuelven susceptibles a infecciones debido a la formación del crecimiento de biopelícula a partir de las bacterias (Meynard et al., 1999). Además de estas infecciones agudas, P. aeruginosa ocasiona infecciones crónicas del pulmón en pacientes con fibrosis quística (CF) o bronquiectasis crónica (Fick et al., 1989; Marshall et al., 1991 ; Pollack et al., 2000) las cuales se deben a la formación del crecimiento de biopelícula (Costerton et al., 1999). La lesión pulmonar, asociada con la infección persistente por P. aeruginose, es actualmente la causa principal de muerte en CF (Fick et al., 1989). Por lo tanto, en una modalidad adicional, la presente invención contempla un método para la prevención de la formación de crecimiento de biopelícula en un sujeto que tiene fibrosis quística que comprende proveer al sujeto una cantidad terapéuticamente efectiva de una composición de galio. La composición que contiene galio de la presente invención se puede administrar sistémicamente, mediante aerosol, tópicamente, o mediante cualquier medio conocido en la técnica para provisión o administración de un agente terapéutico a un sujeto. La composición que contiene galio de la presente invención también se puede aplicar para la prevención de infecciones por P. aeruginosa en sitios diferentes al pulmón. Por ejemplo, las heridas por quemaduras frecuentemente se infectan con P. aeruginosa a partir de la cual se puede generar una invasión del torrente sanguíneo que puede amenazar la vida y choque séptico. Estas infecciones empiezan a incluir la formación de biopelículas. Por lo tanto, la aplicación tópica a las heridas de una composición que contiene galio de la presente invención podría prevenir el inicio de la infección mediante la prevención o inhibición de la formación de biopelículas. Las biopelículas tales como P. aeruginosa también conllevan un problema de preocupación industrial (Bitton, 1994; Steelhammer et al., 1995). Este organismo crece en un estado agregado, la biopelícula, la cual ocasiona problemas en muchas plantas para procesamiento de agua. lll. Composiciones que contienen galio y usos de las mismas El galio es un metal de transición del grupo Illa que ha sido utilizado en la medicina nuclear como un medio para localizar neoplasmas y sitios inflamatorios. El galio localiza estos sitios debido a la predilección del galio por ciertas células neoplásticas e inflamatorias. Los efectos biológicos y terapéuticos del Ga3+ parecen estar relacionados con su capacidad para sustituir el Fe3+ en muchos procesos biomoleculares, por lo tanto alterándolos (Chitambar et al., 1988; Hubbard et al., 1986). El Ga3+, a semejanza del Fe3+, entra a las células de mamífero, incluyendo macrófagos, vía tanto mecanismos de toma de Fe dependientes de transferrina como independientes de transferrina (Chitambar et al., 1987; Olakanmi et al., 1994). En células tumorales que se dividen rápidamente (en oposición a las células terminalmente diferenciadas tales como macrófagos), el galio interfiere con la replicación del ADN celular vía su capacidad para sustituir el hierro en la ribonucleótido reductasa, resultando en inactivación enzimática debido al hecho de que el galio, a diferencia del hierro, es incapaz de llevar a cabo el ciclo redox (Chitambar et al., 1988). El galio también ha sido utilizado terapéuticamente para neoplasmas malignos e hipercalcemia asociada con malignidad (Foster, et al., 1986; Todd et al., 1991 ; Jonkoff et al., 1993; Chitambar et al., 2003). También se sabe que el galio se puede acumular en las células de origen mononuclear en el hígado, riñon, bazo y sistema linfático. La experiencia clínica en pacientes con hipercalcemia relacionada con el cáncer indica que el nitrato de galio se tolera bien, produciendo pocos efectos adversos clínicamente relevantes (Todd, et al., 1991 ; Leyland-Jones, 1991 ; Chitambar et al., 2003). El galio, en la forma de Ga(N03)3, actualmente ha sido aprobado para la administración intravenosa en humanos para el tratamiento de la hipercalcemia relacionada con malignidad. Una formulación oral de galio, en la forma de maltolato de galio, actualmente se encuentra en ensayos clínicos para el tratamiento del cáncer de próstata metastásico, mieloma múltiple refractario, cáncer metastásico de vejiga y linfoma refractario. Este fármaco ha sido desarrollado por Titán Pharmaceutical (San Francisco, CA). También se ha mostrado que los compuestos que contienen galio y el nitrato de galio inhiben los patógenos intracelulares que ocasionan infecciones pulmonares crónicas (por ejemplo, véase el documento WO 98/09622, Patente de E.U.A. 5,997,912, y 6,203,822) cada uno incorporado en la presente invención como referencia en su totalidad.

La presente invención provee una composición que contiene galio a una concentración efectiva para inhibir o prevenir la formación del crecimiento de la biopelícula. La cantidad de galio requerida para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula es menor que aquélla requerida para eliminar o inhibir el organismo bacteriano. Por lo tanto, en algunas modalidades, la concentración del galio puede ser de al menos aproximadamente 1 , 2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9,10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 µM o mayor. En modalidades adicionales de la presente invención, la concentración del galio puede ser de aproximadamente 1 µM a aproximadamente 10 µM, de aproximadamente 2 µM a aproximadamente 15 µM, de aproximadamente 4 µM a aproximadamente 12 µM, de aproximadamente 5 µM a aproximadamente 20 µM, de aproximadamente 10 µM a aproximadamente 30 µM, de aproximadamente 15 µM a aproximadamente 40 µM, de aproximadamente 20 µM a aproximadamente 50 µM, o mayor. En algunas modalidades preferidas la concentración de galio puede ser de aproximadamente 16.25 µM a aproximadamente 100 µM. La concentración de galio de la presente invención puede depender de la cantidad de hierro disponible en la composición dado que el galio tiene la capacidad de sustituir el hierro. Un experto en la técnica podría saber cómo determinar la concentración de galio basándose en la disponibilidad del hierro. La presente invención además provee una composición que contiene galio a una concentración efectiva para eliminar biopelículas establecidas. En algunas modalidades, la concentración del galio puede ser de aproximadamente 10 µM a aproximadamente 1000 µM. En modalidades adicionales de la presente ¡nvención, la concentración del galio puede ser de aproximadamente 140 µM a aproximadamente 700 µM. En otras modalidades, la concentración del galio puede ser de aproximadamente 10 µM a aproximadamente 100 µM. En otras modalidades, la concentración del galio puede ser de aproximadamente 100 µM a aproximadamente 1000 µM. La concentración del galio de la presente invención puede depender de la cantidad de hierro disponible en la composición dado que el galio tiene la capacidad de sustituirse por el hierro. Un experto en la técnica podría saber cómo determinar la concentración del galio basándose en la disponibilidad del hierro.

IV. EJEMPLOS Los siguientes ejemplos se incluyen para demostrar las modalidades preferidas de la invención. Se debe apreciar por aquellos expertos en la técnica que las técnicas descritas en los ejemplos a continuación representan técnicas descubiertas por el inventor para funcionar bien en la práctica de la invención, y por lo tanto se puede considerar que constituyen modos preferidos para esta práctica. No obstante, aquellos expertos en la técnica deben apreciar, a la luz de la presente descripción, que se puedan realizar muchos cambios en las modalidades específicas las cuales se describen y aún así se obtendrá un resultado parecido o similar sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.

EJEMPLO 1 Disponibilidad de Fe y formación del crecimiento de biopelícula por P. aeru inosa Se sabe bien en la técnica que P. aeruginosa forma biopelículas vía un proceso cuidadosamente regulado. Se ha mostrado que la formación de biopelícula está regulada por el sistema de percepción de quorum de P. aeruginosa (Davis et aL, 1998). El trabajo previo por los inventores demostró que la disponibilidad de Fe desempeña un papel crítico en la fase de establecimiento de una biopelícula por P. aeruginosa. Adicionalmente, los inventores han mostrado que el galio puede alterar el metabolismo bacteriano dependiente de Fe. Se encontró que el galio, a concentraciones sub-inhibidoras previene la formación de biopelícula por P. aeruginosa ¡n vitro. Los estudios preliminares demostraron que las concentraciones de la proteína lactoferrina (LF) para unión al Fe no alteran el crecimiento de P. aeruginosa profundamente inhibido por la formación de biopelícula por P. aeruginosa como se determinó microscópicamente en un modelo de formación de biopelícula por célula en flujo previamente desarrollado (Singh et al., 2002; figuras 1A-1 H). Este efecto se revirtió por la presencia de Fe y se duplicó, como se muestra en figuras 2A-2B, utilizando los quelantes de Fe deferoxarnina o conalbúmina (Singh et al., 2002). Los resultados llevan a la conclusión de que la formación de biopelícula por P. aeruginosa fue más sensible a los niveles ambientales de Fe en comparación con el crecimiento bacteriano. La limitación de Fe también lleva a una susceptibilidad incrementada de P. aeruginosa a la eliminación por tobramicina o por H202 (Singh et al., 2002; figuras 2A-2B), más probablemente debido a la formación alterada de biopelícula por LF. No obstante, una vez que la película se ha establecido, LF fue incapaz de alterar la biopelícula. Un trabajo adicional demostró que el efecto de la limitación del Fe sobre la formación de biopelícula correlaciona con una alteración en la motilidad de P. aeruginosa -motilidad espasmódica estimulada por una baja disponibilidad de Fe, lo cual presumiblemente sirve para prevenir que el organismo progrese a partir de un estado planctónico hacia el inicio de una biopelícula (Singh et al., 2002). Estos datos sugieren que los factores diferentes a los quelantes de Fe alteran la disponibilidad de Fe para uso por P. aeruginosa, o alteran sus sistemas de señalización de tal manera que éste cree que se encuentra en un ambiente limitado en Fe, lo cual resulta en una predilección disminuida del organismo para formar una biopelícula.

EJEMPLO 2 Actividad antimicrobiana del galio en contra de la micobacteria patogénica Los inventores han mostrado previamente que el el galio inhibe el crecimiento de M. tuberculosis y del complejo Avium de micobacteria (MAC) extracelularmente y dentro de macrófagos de humano (Olakanmi et al., 2000). Las micobacterias se cultivaron en botellas para cultivo con caldo BACTEC 12B en la ausencia o presencia de Ga(N03)3. El sistema BACTEC monitorea el crecimiento micobacteriano como la liberación de 14CO2 generada durante la incorporación bacteriana de [14C] palmitato dentro de la pared de la célula micobacteriana. Se observó una inhibición del crecimiento dependiente de concentración de cada cepa de micobacterias con Ga(N03)3 (Olakanmi et al., 2000). El sistema BACTEC se empleó debido a su sensibilidad y rapidez. No obstante, su medio contiene hasta 1.6 mM de Fe (ensayo de ferrozina). En comparación, la concentración de Fe extracelular in vivo es de 5-10 µM. Cuando la Erdman M. tuberculosis se expuso al galio en caldo de 7H9 realizado sin suplementación de Fe (2 µM de Fe), como se esperaba, se observó una inhibición del crecimiento significativa de M. tuberculosis a concentraciones mucho mayores de galio (figura 3A). La IC50 fue de aproximadamente 1.25-2.5 µM a 72 horas de exposición de galio. La inhibición del crecimiento mediada por galio se revirtió a concentraciones de Fe3+ > las concentraciones de Ga3+ (figura 3B).

Estos datos sugieren que el galio media sus efectos antimicrobianos en parte mediante la alteración de la adquisición micobacteriana de Fe. Sorprendentemente, como se evaluó utilizando 67Ga o 59Fe, las bacterias parecen tener una mayor capacidad para la acumulación de Fe que para la acumulación de Ga. Finalmente, aunque el galio fue altamente efectivo en la competencia por M. tuberculosis para la adquisición de 59Fe, el Fe fue relativamente ineficiente en el bloqueo de la adquisición de 67Ga (figura 4; Olakanmi et al., 2000).

EJEMPLO 3 Actividad antimicrobiana de galio en contra de micobacterias patogénicas dentro de los macrófagos El sitio crítico de crecimiento de las micobacterias in vivo se encuentra dentro de los macrófagos del hospedero. Se ha encontrado que el Ga inhibe el crecimiento de M. dentro de estas células (Olakanmi et al., 2000; figura 5A). NaN03 no tiene efecto sobre el crecimiento micobacteriano, confirmando que el galio fue responsable. Aunque el crecimiento micobacteriano se inhibió hasta 50% a las 24 horas, la inhibición más sorprendente (> 70%) se observó después de 48 horas (figura 5B). Esto se pueda relacionar con el tiempo requerido para la toma y tráfico del galio dentro de los macrófagos y posteriormente hacia las bacterias. El efecto del galio no se debe a la pérdida de la monocapa de macrófagos derivado de monocito (MDM). De hecho, el galio previno la pérdida de monocapas durante el tiempo debido a la multiplicación de M. tuberculosis. Cuando se administra Ga(N03)3 intravenosamente, la mayoría del galio se quela por la transferrina de suero (TF) (Seligman et al., 1992; Bemstein, 1998). Se encontró que el Ga-TF es tan efectivo como el Ga(N03)3 en la inhibición del crecimiento micobacteriano tanto en medio líquido como dentro de macrófagos de humano (Olakanmi et al., 2000). El galio fue bactericida para M. tuberculosis extracelularmente e incluso más cuando las bacterias se crecieron intracelularmente en macrófagos (Olakanmi et al., 2000).

EJEMPLO 4 El galio disminuyó la adquisición de Fe por M. tuberculosis intracelular Fe-TF es la forma principal de Fe extracelular, y se ha observado el transporte de TF exógenamente añadido al fagosoma que contiene M. tuberculosis de macrófagos de humano (Clemens et al., 1996). Por lo tanto se ha hipotetizado que el galio compite con la toma del Fe por bacterias en división dentro del fagosoma. Los inventores utilizaron un ensayo desarrollado en su laboratorio, para mostrar que M. tuberculosis localizada dentro de un fagosoma del macrófago adquiere 59Fe extracelular unido al TF (Olakanmi et al., 2000). No obstante, la presencia de 10 µM de Ga(N03)3 disminuyó marcadamente la adquisición de 59Fe por M. tuberculosis intrafagosomal (figura 6; Olakanmi et al., 2000). Esto no se debe a diferencias en el 59r Fe MDM total. En dos experimentos preliminares recientes, las monocapas de MDM fueron precargadas ya sea con 59Fe o con 67Ga o con ambos (pulso/caza, 24 horas cada uno). Luego se añadió Erdman M. tuberculosis. Después de 48 horas, las bacterias aisladas a partir del fagosoma fueron evaluadas para iron o galio asociado. Cada metal se pudo encontrar específicamente asociado con la bacteria. Cuando se añadieron tanto galio como hierro, la adquisición de hierro se inhibió en un 71 % y 67% (n=2); en contraste, la adquisición de galio se incrementó de manera variable (52% y 22%).

EJEMPLO 5 Efecto del galio sobre la proteína IdeR reguladora del represor de Fe El elemento regulador de hierro, IdeR, regula la producción de la catalasa, SOD, y sideróforos en micobacterias (Dussurget et al., 1996) de manera análoga a la P. aeruginosa Fur. Con el objeto de propiciar que ocurra la unión al ADN, IdeR debe formar un complejo con un metal divalente tales como Fe2+ o N¡2+. El efecto del Ga(N03)3 sobre la unión (ensayo de cambio de movilidad en gel) de IdeR se examinó utilizando la región promotora HisE a partir de M. tuberculosis que contiene un sitio para unión de IdeR de alta afinidad (Schmitt et al., 1995). El galio (200 µM) no lleva a la unión de IdeR a este fragmento de ADN, mientras que se observó unión con 200 µM de Ni2+. El galio no interfiere con la activación de la unión de IdeR por N¡2+ o Fe2+. IdeR no parece ser un blanco para el galio, lo cual no es sorprendente dado que IdeR se une selectivamente a los metales divalentes y el galio es trivalente (Schmitt et al., 1995). Se espera una ausencia de unión similar del Ga3+ a P. aeruginosa Fur basándose en estos hallazgos.

EJEMPLO 6 El galio inhibe la actividad de ribonucleótido reductasa de M. tuberculosis A continuación se hipotetizó que la intemalización de galio por la bacteria podría llevar a la alteración de la actividad metabólica dependiente de Fe tales como ribonucleótido reductasa (RR). Consistente con esto, otros investigadores han encontrado que el galio es un inhibidor potente de la actividad de la RR; se utilizaron un ensayo de reducción de CDP radiomarcada para la actividad de la RR y la RR de M. tuberculosis, una RR tipo II (Yang et al., 1994; 1997). El galio 450 µM inhibió la actividad de la RR en un 50% (n = 2), sugiriendo que el galio puede inhibir la enzima mediante el desplazamiento directo del Fe a partir del sitio activo de la enzima. La potencia del galio en este ensayo es 10 veces mayor que la hidroxiurea (IC50 = 3-5 mM), un agente estándar utilizado experimentalmente para inhibir la RR (Yang et al., 1997). Como se mencionó anteriormente, se ha reportado que P. aeruginosa es mucho más susceptible a la inhibición de su crecimiento y producción de ADN por hidroxiurea que otras especies bacterianas (Gale et al., 1964). Aunque no existen datos sobre la IC5o del galio para la RR purificada de mamífero, se ha reportado que galio 16 mM (aproximadamente 35 veces mayor que la IC50 del galio para RR de M. tuberculosis) se requirió para disminuir el pico EPR característico del radical tirosilo de RR en un 50% en un extracto libre de células de células L1210 de mamífero (Narasimhan et al., 1992). La concentración de galio requerida para inhibir la RR en el contexto de bacterias intactas puede ser mucho menor que la concentración requerida para inhibir la enzima purificada utilizada en estos estudios.

EJEMPLO 7 Efecto del galio sobre el crecimiento de P. aeruvinosa Los datos anteriormente mencionados que sugieren que el galio altera eficientemente el metabolismo micobacteriano del hierro impulsaron el examen del impacto potencial del galio sobre el metabolismo de hierro de P. aeruginosa crecida en medio con succinato. El crecimiento de P. aeruginosa es dependiente de la adición de Fe exógeno (figura 7). La inclusión de FeCI3 1 µM, a la cepa de P. aeruginosa PA01 en medio con succinato resultó en un incremento de > 10 veces en la concentración de P. aeruginosa (A600) durante 6 horas, aunque se observó un incremento insignificante en la ausencia de hierro añadido. Cuando el galio, ya sea en la forma de Ga(N03)3 o de Ga-TF, se añadió al medio de succinato suplementado con hierro a concentraciones > 1 µM, se observó una inhibición del crecimiento de P. aeruginosa dependiente de la concentración de galio (figura 7). El galio 100 nM no inhibió el crecimiento (no mostrado). Se observaron resultados similares bajo diferentes condiciones (véase a continuación).

EJEMPLO 8 El galio inhibe la formación de biopelícula por P. aeruginosa Los datos indican que la quelación de hierro por lactoferrina inhibe el desarrollo de biopelícula por P. aeruginosa y que el galio puede alterar la adquisición microbiana de hierro. Estos resultados sugieren que el galio puede tener acciones anti-formación de biopelícula. Por lo tanto, la administración de galio para bloquear la formación de biopelícula provee un método terapéutico potencial dado que la quelación de hierro efectiva in vivo probablemente es muy difícil por numerosas razones. Primero, muchas bacterias patogénicas poseen mecanismos para adquisición de hierro altamente eficientes. Por lo tanto un quelante efectivo podría tener que unir hierro con una afinidad extremadamente alta. Segundo, la bio-disponibilidad del hierro ya se encuentra muy limitada por las proteínas de unión al hierro del hospedero presentes en fluidos extracelulares. Esto hace poco probable que los quelantes farmacéuticos puedan reducir la disponibilidad de hierro mucho más. Tercero, los organismos patogénicos semejantes a P. aeruginosa producen enzimas que pueden degradar los quelantes de hierro. Finalmente, las células del humano requieren hierro para muchos procesos fisiológicos. Por lo tanto, incluso si fuera posible la limitación efectiva del hierro, esto podría tener efectos adversos en el hospedero. Para investigar la posibilidad de que el galio inhibe el desarrollo de biopelícula, se determinaron las concentraciones sub-inhibidoras de Ga(N03)3 (no altera el crecimiento de P. aeruginosa el medio utilizado en los experimentos para formación de biopelícula, TSB 1:100 fuerte). Esto fue importante para evaluar las acciones específicas anti-formación de biopelícula del galio y no aquellos efectos que incluyen la inhibición del crecimiento. Como se muestra en la figura 8, Ga(N03)3 no disminuye significativamente la velocidad de crecimiento de P. aeruginosa (en cultivo en lote) hasta concentraciones que exceden 1 µM. En experimentos iniciales de formación de biopelícula, se utilizó Ga(N03)3 a una concentración de 0.3 uM, la cual fue 3 veces menor que la concentración inhibidora para P. aeruginosa en este medio. Para evaluar el efecto de la lactoferrina sobre la formación de biopelícula, P. aeruginosa que expresa proteína fluorescente verde (GFP) se creció en cultivo continuo de células en flujo y el desarrollo de biopelícula se siguió durante el tiempo. Las cámaras para flujo de célula se perfundieron continuamente con medio para formación de biopelícula con o sin Ga(N03)3. En el medio sin galio (figura 9), se observaron las etapas típicas de desarrollo de la biopelícula. Inicialmente, las bacterias unidas a la superficie. Después de 2 días de crecimiento, fueron evidentes las microcolonias (agrupamiento de células que se forman tempranamente hacia desarrollo de biopelícula). Al día 4, se habían formado biopelículas con forma de columna. El galio alteró este patrón de desarrollo. En la presencia de Ga(N03)3, las bacterias se unieron, pero se inhibieron los pasos subsecuentes en la formación de biopelícula (figura 9). Incluso después de una incubación prolongada, las bacterias no se ensamblaron hacia estructuras diferenciadas en forma de biopelícula; en la presencia de galio éstas permanecieron en una capa delgada. Debido al efecto dramático del galio sobre la formación de biopelícula, se llevaron a cabo experimentos adicionales para examinar si las concentraciones sub-inhibidoras de otros agentes antimicrobianos se comportaban de manera similar. La figura 9 muestra que las concentraciones sub-inhibidoras del antibiótico anti-pseudomona ceftazidirna no inhibió la formación de biopelícula. Esto sugiere que la inhibición de la formación de biopelícula no es un efecto general de los antibióticos a concentraciones sub-inhibidoras. El mecanismo mediante el cual el galio ejerce este efecto será estudiado.

EJEMPLO 9 El galio y elimina a las biopelículas establecidas Los datos anteriormente mencionados que sugieren que el galio inhibe la formación de biopelícula impulsaron el examen del impacto potencial del galio sobre las biopelículas establecidas. Las biopelículas de tres días de edad se expusieron a galio en concentraciones de 10 µM, 100 µM, y 1000 µM. La viabilidad de la película se evaluó con yoduro de propidio, y las observaciones se registraron a las 12 horas (figura 10A), 24 horas (figura 10B), 48 horas (figura 10C), y 72 horas (figura 10D). Las figuras 10A-10D muestran que el galio elimina las biopelículas establecidas de manera dependiente del tiempo y de la concentración, y lo hace a concentraciones dentro de los niveles pico clínicamente alcanzados (140-700 µM). Todas las composiciones y/o métodos y/o aparatos descritos y reclamados en la presente invención se pueden elaborar y ejecutar sin llevar a cabo experimentación a la luz de la presente descripción. Aunque las composiciones y métodos de invención han sido descritos en términos de modalidades preferidas, será evidente a aquellos expertos en la técnica que se pueden aplicar variaciones a las composiciones y/o métodos y/o aparatos y en los pasos o en la secuencia de pasos del método descrito en la presente invención sin apartarse del concepto, espíritu y alcance de la invención. Más específicamente, será evidente que ciertos agentes que están tanto químicamente como fisiológicamente relacionados pueden ser sustituidos por los agentes descritos en la presente invención y que se podrían alcanzar resultados parecidos o similares. Todos los sustitutos similares y modificaciones evidentes a aquellos expertos en la técnica se consideran dentro del espíritu, alcance y concepto de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.

Referencias Se incorporan específicamente en la presente invención las siguientes referencias, hasta el grado en que provean detalles del procedimiento ejemplar y otros detalles anexos a aquellos establecido en la presente invención. Patente de E.U.A. 5,997,912 Patente de E.U.A. 6,203,822 Patente de E.U.A. 6,267,979 Patente de E.U.A. 6,086,921 Patente de E.U.A. 5,688,516 Adair et al., Intensive Care Med., 25: 1072-1076, 1999. Adair et al., J. Antimicrob. Chemother., 31 : 689-697, 1993. Anwar et al., Antimicrob Agents Chemother., 36: 1208-14, 1992. Bauer et al., Monaldi Arch. Chest Dis., 57: 84-87, 2002. Bergmans et al., Infect. Control Hosp. Epidemiol., 19: 853-855, 1998. Bemstein, Pharmacol. Rev., 50: 665-682, 1998.

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Claims (88)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo o superficie del dispositivo revestida con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula en dicho dispositivo o superficie del disposiíivo.

2.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho dispositivo es un dispositivo médico.

3.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho disposiíivo médico es un disposiíivo médico residenie.

4.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 3, caracíerizado además porque dicho disposiíivo médico residenie es un caíéler.

5.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 4, caracíerizado además porque el caíéíer es un caléíer vascular, un caíéíer epidural, catéter peritoneal, o catéíer urinario.

6.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 5, caraclerizado además porque el caíéíer vascular es un caíéíer del sisíema nervioso ceníral, una línea arterial, un caíéíer para la arteria pulmonar, caíéíer ceníral periféricamenle insertado (PICC), o caíéíer para la línea media.

7.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracíerizado además porque el caléíer para el sistema nervioso ceníral es una derivación intraventricular.

8.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho dispositivo médico es un dispositivo ortopédico.

9.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho dispositivo médico es un dispositivo prostéíico.

10.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho dispositivo médico es un dispositivo endotraqueal. *

11.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho dispositivo médico es un stent, o alambre guía.

12.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque dicho stení es un stent vascular, stent biliar, o un stení urinario.

13.- El disposilivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho dispositivo médico es un marcapasos.

14.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque dicho dispositivo médico es un implante médico.

15.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 2, caracíerizado además porque dicho disposiíivo médico es un leníe ópíico u ocular.

16.- El disposilivo de conformidad con la reivindicación 15, caracíerizado además porque dicho leníe óplico es un lente de contacto.

17.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caraclerizado además porque dicho dispositivo es un dispositivo dental.

18.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque dicho dispositivo dental es un implante dental.

19.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho dispositivo es un ventilador o inhalador.

20.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho disposiíivo es un íubo de drenaje.

21.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 2, caracíerizado además porque dicho disposiíivo médico es un disposiíivo quirúrgico.

22.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracíerizado además porque dicho disposiíivo es un disposiíivo para adminisíración de fluido biológico o coníenedor.

23.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 22, caracferizado además porque dicho disposiíivo para adminisíración de fluido biológico o contenedor es una jeringa pre-llena, bolsa IV, botella, o ampóllela.

24.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracíerizado además porque dicho disposilivo es un disposiíivo para adminisíración de fármaco.

25.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque dicho dispositivo para administración de fármaco es un parche.

26.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque dicho parche es un dispositivo, sistema, composición, vendaje, o emplasto que coníiene fármaco.

27.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 1 , que compende un disposilivo codificado.

28.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 27, caracíerizado además porque dicho disposilivo codificado es un chip de computadora.

29.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho dispositivo es un dispositivo industrial.

30.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque dicho dispositivo industrial es un dispositivo para procesamiento de alimento.

31.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caraclerizado además porque dicho dispositivo industrial es un recolector de alimento.

32.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 29, caracíerizado además porque dicho disposiíivo indusírial es un aparaío que coníiene agua.

33.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque dicho aparaío que coníiene agua es una piscina, íina, pileía, íanque para almacenamiento, pozo, botella, o spa.

34.- El disposilivo de conformidad con la reivindicación 29, caracíerizado además porque dicho dispositivo industrial es un dispositivo para procesamiento de agua.

35.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque dicho disposiíivo indusírial es un disposiíivo para enfriamiento de agua.

36.- El disposiíivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque dicho disposilivo induslrial es un dispositivo para inyección de agua a chorro.

37.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque dicho dispositivo industrial es un dispositivo para elaboración de papel y pulpa.

38.- Un método para la prevención de la formación de crecimiento de biopelícula sobre un dispositivo que comprende la impregnación o el revestimiento de dicho dispositivo o superficie del mismo con una composición que contiene galio a una concentración adecuada para inhibir la formación del crecimiento de biopelícula.

39.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 38, caracíerizado además porque la impregnación o el revesíimienlo comprende sumergir el disposiíivo o la superficie del disposiíivo en dicha composición que coníiene galio.

40.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque comprende el secado del disposiíivo o de la superficie del disposiíivo.

41.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 39, caracíerizado además porque comprende enjuagar el exceso de la composición a partir del disposiíivo o superficie del disposiíivo.

42.- El método de conformidad con la reivindicación 38, caracíerizado además porque la formación del crecimiento de biopelícula es la formación del crecimiento de biopelícula bacteriana.

43.- El método de conformidad con la reivindicación 42, caracíerizado además porque la formación del crecimiento de biopelícula bacteriana se ocasiona por una especie de Pseudomonas.

44.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 43, caraclerizado además porque la especie de Pseudomonas es P. aeruoginosa.

45.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque el catéter es un dispositivo médico.

46.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracíerizado además porque el disposifivo médico es un disposiíivo médico residente.

47.- El método de conformidad con la reivindicación 46, caracíerizado además porque el disposiíivo médico residente es un caíéíer.

48.- El método de conformidad con la reivindicación 47, caracíerizado además porque el caíéíer es un catéter vascular, un catéter epidural, caíéíer peritoneal, o caíéíer urinario.

49.- El método de conformidad con la reivindicación 48, caracíerizado además porque el catéter vascular es un caíéíer del sistema nervioso ceníral, una línea arterial, un caíéíer para la arteria pulmonar, catéíer cenlral periféricamente insertado (PICC), o caíéler para la línea media.

50.- El método de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado además porque el caíéíer para el sistema nervioso cenlral es una derivación inlraveníricular.

51.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 45, caraclerizado además porque el disposiíivo médico es un disposilivo ortopédico.

52.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un dispositivo prostético.

53.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un dispositivo endotraqueal.

54.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque ei dispositivo médico es un stent, o alambre guía.

55.- El método de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado además porque el stent es un stent vascular, stent biliar, o un stent urinario.

56.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un marcapasos.

57.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un implante médico.

58.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un lente óptico u ocular.

59.- El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado además porque el dispositivo óptico es un lente de contacto.

60.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un dispositivo dental.

61.- El método de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado además porque el dispositivo dental es un implante dental.

62.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un ventilador, o inhalador.

63.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un tubo de drenaje.

64.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un dispositivo para administración de fluido biológico o contenedor.

65.- El método de conformidad con la reivindicación 64, caracterizado además porque el dispositivo para administración de fluido biológico o contenedor es una jeringa pre-llena, bolsa IV, botella, o ampolleta.

66.- El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado además porque el dispositivo médico es un dispositivo para administración de fármaco.

67.- El método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado además porque el dispositivo para adminisíración de fármaco es un parche.

68.- El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado además porque el parche es un dispositivo, sistema, composición, vendaje, o emplasto que contiene fármaco.

69.- El método de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque el dispositivo es un dispositivo codificado.

70.- El método de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado además porque el dispositivo codificado es un chip de computadora.

71.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque el disposiíivo es un disposiíivo induslrial.

72.- El método de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizado además porque el disposifivo indusírial es un disposiíivo para procesamiento de alimento.

73.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 71 , caraclerizado además porque el disposiíivo indusírial es un dispositivo para recolección de alimento.

74.- El método de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizado además porque el dispositivo industrial es un dispositivo en un sistema o planta para procesamiento de agua.

75.- El método de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizado además porque el dispositivo induslrial en un sistema o aparaío para enfriamiento de agua.

76.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 71 , caracíerizado además porque el disposiíivo indusírial es un sistema o aparaío para disíribución de agua.

77.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizado además porque el disposilivo induslrial es un sistema o aparato para inyección de agua a chorro.

78.- El método de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizado además porque el dispositivo industrial es un aparato que contiene agua.

79.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 78, caraclerizado además porque el aparaío que contiene agua es una alberca, manantial, tina, tanque, pozo, o spa.

80.- El método de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizado además porque el dispositivo industrial es un filtro, cañería, tubería, tanque para almacenamiento, recipiente.

81.- El método de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizado además porque el dispositivo industrial es un dispositivo en un sistema o planta para procesamiento de alimento.

82.- El método de conformidad con la reivindicación 71 , caracterizado además porque el dispositivo industrial es un dispositivo en una planta para elaboración de papel y pulpa.

83.- Un método para la prevención o inhibición de la formación del crecimiento de biopelícula sobre una superficie que comprende la aplicación de una composición que contiene galio a dicha superficie.

84.- El méíodo de conformidad con la reivindicación 83, caracíerizado además porque la superficie es unun gabinete para exhibición, superficie plana de la mesa, piso, labia para picar, pared, o lecho.

85.- un equipo para la inhibición o prevención de la formación del crecimiento de biopelícula que comprende una composición que contiene galio.

86.- Un método para la eliminación de una biopelícula establecida sobre un dispositivo que comprende exponer el disposiíivo a una composición que contiene galio a una concentración adecuada para eliminar la biopelícula establecida.

87.- Un método para la eliminación de una biopelícula establecida sobre una superficie que comprende exponer la superficie a una composición que contiene galio a una concentración adecuada para eliminar la biopelícula establecida.

88.- Un equipo para la eliminación de una biopelícula establecida que comprende una composición que contiene galio.