ES2859758T3 - Una composición farmacéutica que contiene ácido nicotínico y/o nicotinamida y/o triptófano para influir positivamente en la microbiota intestinal - Google Patents

Abstract

Una composición farmacéutica que comprende una sustancia activa seleccionada entre ácido nicotínico; nicotinamida; triptófano; ésteres de ácido nicotínico; nicotinamida adenina dinucleótido (NAD); nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP); un intermediario en la biosíntesis de NAD o NADP seleccionado del grupo que consiste en N-formilquinurenina, L-quinurenina, 3-hidroxi-L-quinurenina, 3-hidroxiantranilato, 2-amino-3-carboximuconato semialdehído, quinolinato y beta-nicotinato D-ribonucleótido; un dipéptido de triptófano; o una combinación de los mismos, en donde la composición farmacéutica libera la sustancias activa para la eficacia tópica en el íleon terminal, el colon o en ambos, donde se encuentra la microbiota intestinal que se va a modificar.

Description

DESCRIPCIÓN

Una composición farmacéutica que contiene ácido nicotínico y/o nicotinamida y/o triptófano para influir positivamente en la microbiota intestinal

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una nueva composición farmacéutica que contiene ácido nicotínico y/o nicotinamida y/o triptófano para influir positivamente en la microbiota intestinal, en donde la composición farmacéutica se libera específicamente (por ejemplo, se libera selectivamente) en el intestino delgado y/o el intestino grueso.

Antecedentes

Muchas enfermedades inflamatorias de la pared intestinal están provocadas o influenciadas por cambios en la microbiota intestinal y/o por una interacción alterada entre la microbiota intestinal y el intestino. Dichas inflamaciones intestinales se producen en los seres humanos, por ejemplo, enfermedades inflamatorias intestinales (EII), tales como la enfermedad de Crohn o colitis ulcerosa, pero también en otros mamíferos (por ejemplo, la colitis idiopática crónica en perros). Estas enfermedades se basan en procesos inmunológicos complejos que no se comprenden completamente. Sin embargo, los cambios y las interacciones alteradas de, la microbiota intestinal también pueden ser factores causantes de otras varias enfermedades. Los ejemplos incluyen enfermedades atópicas, tales como el eccema atópico, condiciones alérgicas o asma (véase, por ejemplo, Bisgaard et al. 2011, J. Allergy Clin. Immunol.

128:646; Iebba et al. 2011, Dig. Dis. 29:531; Abrahamsson et al. 2012, J. Allergy Clin. Immunol. 129:434; Candela et al. 2012, BMC Microbiol. 12:95; Olszak et al. 2012, Science 336:489), así como enfermedades metabólicas con un componente inflamatorio, tales como la arteriesclerosis con las cardiopatías coronarias resultantes, obesidad o diabetes (Ott et al. 2006, Circulation 113:929; Koren et al. 2011, PNAS 108 Supl. 1:4592; para revisiones, véase Caesar et al. 2010, J. Intern. Med. 268:320; y Vrise et al. 2010, Diabetologia 53:606).

Aunque se conoce la relación entre la microbiota intestinal y distintas enfermedades, no se ha entendido cómo influir en la microbiota de un modo que pudiera tener un efecto positivo sobre las enfermedades asociadas.

El ácido nicotínico (niacina, vitamina B3), la nicotinamida (amida del ácido nicotínico) y/o el L-triptófano se han usado para el tratamiento de enfermedades por deficiencia de niacina (por ejemplo, pelagra) durante décadas. Se sabe que la pelagra puede estar acompañada de una inflamación intestinal, que mejora después de la administración de niacina, en donde el principio terapéutico es la eliminación del déficit vitamínico que provoca la inflamación intestinal (Segal et al. 1986, Int. J. Colorectal Dis. 1:238; y Clayton et al. 1991, Eur. J. Pediatr. 150:498).

También se sabe que el ácido nicotínico tiene un efecto de promoción de la salud sobre las lipoproteínas de colesterol en la sangre (proporción HDL/LDL y tamaño de las vesículas de LDL; Wahlberg et al. 1990, J. Intern. Med. 228:151; Seed et al 1993, Atherosclerosis 101:61; Elam et al. 2000, JAMA 284: 1263; McKenney et al. 2001, Am. J. Cardiol.

88:270).

La publicación de patente internacional WO 97/29760 A1 desvela una formulación para reducir el colesterol que comprende quitosano y ácido nicotínico, en donde dicho quitosano está formulado con ácido nicotínico y puede contener adicionalmente uno o más de otros ácidos vitamínicos, tales como ácido ascórbico, ácido fólico, ácido pantoténico o biotina, para administración oral para mejorar la reducción del colesterol y la elevación de las lipoproteínas de alta densidad en el suero sanguíneo. Asimismo, tales formulaciones reducen el pH del intestino grueso que es beneficioso en la etiología del colon.

Sumario de la invención

El objeto de la presente invención es proporcionar nuevas formas de tratamientos para la terapia y/o la profilaxis de enfermedades en seres humanos y animales, asociadas con cambios en la microbiota intestinal y/o una interacción alterada entre la microbiota intestinal y el intestino, tal como se define en las reivindicaciones.

De acuerdo con la invención, el problema anterior se resuelve mediante una composición farmacéutica que contiene ácido nicotínico, nicotinamida, triptófano u otro compuesto descrito en el presente documento, que se cree que influye positivamente en la microbiota intestinal.

Así, la invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende una sustancia activa seleccionada entre ácido nicotínico; nicotinamida; triptófano; ésteres de ácido nicotínico; nicotinamida adenina dinucleótido (NAD); nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP); un intermediario en la biosíntesis de NAD o NADP seleccionado del grupo que consiste en N-formilquinurenina, L-quinurenina, 3-hidroxi-L-quinurenina, 3-hidroxiantranilato, 2-amino-3-carboximuconato semialdehído, quinolinato y beta-nicotinato D-ribonucleótido; un dipéptido de triptófano; o una combinación de los mismos, en donde la composición farmacéutica libera la sustancias activa para la eficacia tópica en el íleon terminal, el colon o en ambos, donde se encuentra la microbiota intestinal que se va a modificar.

En realizaciones preferidas, el ácido nicotínico y/o la nicotinamida y/o el triptófano se administran para influir localmente en la mucosa intestinal y la microbiota intestinal. Por ejemplo, el principio activo está formulado para ser administrado selectivamente en el íleon terminal o colon donde se localiza la microbiota intestinal a modificar. La presente invención también contempla otras sustancias activas que se convierten en ácido nicotínico y/o nicotinamida y/o triptófano en un cuerpo animal (por ejemplo, un cuerpo humano).

En consecuencia, se proporcionan composiciones farmacéuticas que contienen ácido nicotínico (niacina, vitamina B3) y/o nicotinamida y/o triptófano. Estas tres sustancias actúan individualmente o en combinación (combinación de dos o tres) entre sí de manera antiinflamatoria y/o beneficiosa sobre la microbiota en el intestino delgado y/o el intestino grueso. La composición es adecuada para la administración oral con liberación controlada y/o retardada del(los) principio(s) activo(s), para una eficacia local o tópica específica en el íleon terminal y/o el colon. Las afecciones ejemplares tratadas incluyen la terapia o profilaxis de enfermedades inflamatorias del intestino delgado, enfermedades inflamatorias del intestino grueso, profilaxis del carcinoma de colon, y la terapia o profilaxis de otras enfermedades que son el resultado de cambios en la microbiota intestinal y/o de una interacción alterada entre la microbiota intestinal y el intestino.

La invención también incluye métodos para tratar una o más de las enfermedades y afecciones descritas en el presente documento con una composición farmacéutica descrita en el presente documento. Asimismo, la invención proporciona el uso de una composición farmacéutica descrita en el presente documento en la fabricación de un medicamento para tratar una o más de las enfermedades y afecciones descritas en el presente documento.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 muestra la prevención de la intensificación de la colitis por DSS en ratones deficientes en ACE2 por nicotinamida o triptófano. Fila superior: histopatología del colon (tinción con hematoxilina eosina el día 10 después de la administración de DSS; barra: 100 pm (a)), pérdida de peso en porcentaje (b) y puntuación de diarrea (c) de ratones ACE2 normales (ACE2+/y) y deficientes en ACE2 (ACE2-/y) expuestos a DSS que recibieron vehículo o nicotinamida (NAM) en el agua de consumo. La administración de NAM comenzó 3 días antes de la administración de DSS. Fila inferior: histopatología del colon (tinción con hematoxilina eosina el día 7 después de la exposición al DSS; barra: 100 pm (d)), pérdida de peso en porcentaje (e) y daño de las criptas del colon (F) en ratones ACE2 normales (ACE2+/y) y deficientes en ACE2 (ACE2-/y) expuestos a DSS que recibieron una dieta normal (control) o una dieta con triptófano-dipéptido (Trp+).

Todos los valores son valores medios con un error estándar de 3-10 ratones por grupo.

*: P <0,05; ** o ##: P<0,01.

La Figura 2 muestra el desarrollo del índice de actividad de la enfermedad de Crohn (IAEC) en tres pacientes desde la semana (sem) 0 hasta la semana 4 mientras se administraba nicotinamida (2 x 600 mg al día).

La Figura 3 muestra puntuaciones histológicas de la mucosa colónica de ratones expuestos a colitis con dextrano sulfato de sodio (DSS) y tratados con nicotinamida (NAM) administrada por sonda en agua o una formulación de minicomprimido de liberación controlada de NAM mezclado en la dieta o ácido 5-aminosalicílico administrado por sonda como una suspensión en metilcelulosa al 0,5 %.

La Figura 4 muestra los datos del índice de actividad de la enfermedad (IAE) de ratones expuestos a colitis con dextrano sulfato de sodio (DSS) y tratados con (1) nicotinamida (NAM) administrada por sonda en agua, o (2) gránulos de control mezclados en la dieta, o (3 ) una formulación de gránulos de liberación controlada de NAM mezclado con la dieta en tres dosis, o (4) una formulación de gránulos de liberación controlada de ácido 5-aminosalicílico (gránulos de 5-ASA) mezclado con la dieta. *, p <0,05 frente a gránulos de control; **, p <0,01 frente a gránulos de control; ***, p <0,001 frente a gránulos de control; ###, p <0,001 frente a la misma dosis de NAM en agua.

La Figura 5 muestra el contenido en mieloperoxidasa (MPO) de homogeneizados de tejido de colon de ratones expuestos a colitis con dextrano sulfato de sodio (DSS) y tratados con (1) nicotinamida (NAM) administrada por sonda en agua, o (2) gránulos de control mezclados en la dieta, o (3 ) una formulación de gránulos de liberación controlada de NAM mezclado con la dieta en tres dosis, o (4) una formulación de gránulos de liberación controlada de ácido 5-aminosalicílico (gránulos de 5-ASA) mezclado con la dieta. *, p <0,05 frente a gránulos de control; ***, p <0,001 frente a gránulos de control.

La Figura 6 muestra la abundancia relativa de los principales filos bacterianos Bacteroidetes y Firmicutes en muestras de heces de 5-8 ratones por grupo antes y después de 12 días de una dieta deficiente en triptófano, ácido nicotínico o nicotinamida (dieta sin Trp/Nia/NAM). La dieta sin Trp/Nia/NAM contenía (1) gránulos de control sin NAM o ácido 5-aminosalicílico (5-ASA), (2) una formulación de gránulos de liberación controlada de NAM mezclada con la dieta en tres dosis, o (3) una formulación de gránulos de liberación controlada de ácido 5-aminosalicílico (5 gránulos de ASA) mezclados en la dieta.

La Figura 7 muestra análisis de porcentaje de similitud (PORSIM) de la composición de la microbiota en muestras de heces de 5-8 ratones por grupo antes y después de 12 días de una dieta deficiente en triptófano, ácido nicotínico o nicotinamida (dieta sin Trp/Nia/NAM). La dieta sin Trp/Nia/NAM contenía (1) gránulos de control sin NAM o ácido 5-aminosalicílico (5-ASA), o (2) una formulación de gránulos de liberación controlada de NAM mezclada en la dieta en tres dosis, o (3) una formulación de gránulos de liberación controlada de ácido 5-aminosalicílico (gránulos de 5-ASA) mezclado con la dieta. La expansión de Bacteroidales sin clasificar y el género Paraprevotella de Bacteroidales se visualiza en las porciones sombreadas de las columnas.

Descripción detallada

La invención se refiere a una composición farmacéutica que comprende una sustancia activa seleccionada entre ácido nicotínico; nicotinamida; triptófano; ésteres de ácido nicotínico; nicotinamida adenina dinucleótido (NAD); nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP); un intermediario en la biosíntesis de NAD o NADP seleccionado del grupo que consiste en N-formilquinurenina, L-quinurenina, 3-hidroxi-L-quinurenina, 3-hidroxiantranilato, 2-amino-3-carboximuconato semialdehído, quinolinato y beta-nicotinato D-ribonucleótido; un dipéptido de triptófano; o una combinación de los mismos, en donde la composición farmacéutica libera la sustancias activa para la eficacia tópica en el íleon terminal, el colon o en ambos, donde se encuentra la microbiota intestinal que se va a modificar.

El núcleo de dicha invención es una composición farmacéutica que comprende una, dos o más sustancias activas seleccionadas entre ácido nicotínico; nicotinamida; triptófano; un compuesto que se convierte en el cuerpo de un animal (por ejemplo, un cuerpo humano) en ácido nicotínico, nicotinamida o triptófano; nicotinamida adenina dinucleótido (NAD); nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP); un compuesto intermedio en la biosíntesis de NAD o NADP; y un dipéptido de triptófano, para influir positivamente en la microbiota intestinal, en donde la composición farmacéutica está diseñada para una liberación retardada para que se libere (por ejemplo, se liberen parcialmente, se liberen de forma selectiva) en el intestino delgado inferior, el colon o en ambos, donde se encuentra la microbiota intestinal que se va a modificar.

Los inventores han reconocido que el ácido nicotínico y/o la nicotinamida y/o el triptófano tienen un efecto antiinflamatorio al influir en la microbiota intestinal (la totalidad de todos los microorganismos en los intestinos, en particular las bacterias) porque cambian el patrón de secreción de péptidos antimicrobianos en los intestinos. La microbiota intestinal alterada después de la administración de una composición farmacéutica de acuerdo con la invención tiene menos efecto estimulante de la inflamación o es antiinflamatoria, provocando y/o sustentando así una clara reducción de los síntomas de la EII, tales como la enfermedad de Crohn o colitis ulcerosa, en seres humanos o en otros mamíferos (por ejemplo, la colitis idiopática crónica en perros). Por otra parte, se ha demostrado por primera vez en el presente documento que las composiciones farmacéuticas que liberan al menos parte de su sustancia activa en el área afectada del tracto gastrointestinal tienen una eficacia significativamente mejor que una composición farmacéutica que se absorbe en gran medida antes de llegar al área afectada.

Así, tal como se usa en el presente documento, "influir de forma positiva en la microbiota intestinal" se refiere a provocar un cambio en la microbiota intestinal que tiene un impacto positivo sobre la salud, especialmente sobre una o más de las enfermedades y afecciones descritas en el presente documento. Por ejemplo, los impactos positivos se asocian con la reducción del número de bacterias patógenas, la reducción de la proporción de las bacterias patógenas con respecto a las bacterias beneficiosas, el aumento de la diversidad de la microbiota, la reducción de la cantidad de inflamación que la microbiota induce en el intestino y la inversión de forma parcial o completa de cambios patológicos en el enterotipo de la microbiota (por ejemplo, enterotipos asociados con Bacteroides, Prevotella y Ruminococcus). Las bacterias generalmente consideradas como patógenas en las enfermedades inflamatorias intestinales incluyen, por ejemplo, a Enterobacteriaceae (por ejemplo, Escherichia coli), con propiedades invasivas o factores de virulencia, Desuifovibrio spp. productoras de sulfuro y Fusobacterium spp con propiedades invasivas. Las bacterias consideradas generalmente como beneficiosas incluyen especies de los géneros Lactobacillus, Bifidobacterium y Faecalibacterium, tales como L. casei, L. plantarum y F. prausnitzii. Para una revisión reciente de la microbiota intestinal en las enfermedades inflamatorias intestinales, véase Manichanh et al. 2012, Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 9:599.

Hashimoto et al. (Nature 2012, 487:477), publicado después de la fecha de prioridad de la presente solicitud y cuyos contenidos se incorporan en el presente documento a modo de referencia, proporciona evidencia adicional con respecto a la invención descrita en el presente documento. Hashimoto et al. demostraron que la malabsorción del triptófano en ratones conduce a una gravedad significativamente aumentada de la colitis inducida por el irritante dextrano sulfato de sodio (DSS). La suplementación alimenticia de triptófano o nicotinamida previno este aumento de la colitis. Hashimoto et al. demostraron que la susceptibilidad aumentada a la colitis grave se debía a un cambio en el microbioma intestinal, el cual, cuando se trasplantaba a otros ratones, también aumentaba la gravedad de la colitis en los receptores. Se encontró que el cambio perjudicial en el microbioma intestinal se debía a las cantidades fuertemente reducidas de determinados péptidos antimicrobianos (los AMP, forma siglada de antimicrobial peptides), especialmente alfa-defensinas, cuya expresión en células epiteliales del íleon terminal estaba controlada en gran medida por la señalización de mTOR inducida por triptófano o nicotinamida.

Debido a que la inflamación intestinal crónica aumenta considerablemente el riesgo de desarrollar carcinoma de colon (para una revisión, véase, por ejemplo, Ullman y Itzkowitz 2011, Gastroenterology 140:1807), un uso de la composición según la invención es también la profilaxis del carcinoma de colon en el caso de una inflamación intestinal crónica o recurrente.

La intervención terapéutica mediante el establecimiento o el restablecimiento de una microbiota intestinal normal o mediante la suplementación de bacterias beneficiosas ha demostrado ser eficaz en diversos modelos de enfermedad y en las enfermedades humanas respectivas. Por ejemplo, Olszak et al. (Science 2012, 336:489) recientemente demostraron que la acumulación patológica de linfocitos T citolíticos naturales invariantes en órganos enfermos en modelos murinos sin gérmenes de EII o de asma se puede prevenir mediante la colonización de ratones neonatos con una microbiota normal. En distintas enfermedades, los estudios han demostrado efectos beneficiosos de ciertos prebióticos, probióticos o simbióticos. Por ejemplo, los lactobacilos pueden reducir los niveles sanguíneos de colesterol en la obesidad, pero el mecanismo aún no está completamente claro (revisado por Caesar et al. 2010, J. Intern. Med.

268:320). En enfermedades inflamatorias del intestino, algunos probióticos como VSL#3 (una mezcla de Bifidobacterium breve, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium infantis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus y Streptococcus thermophilus) se han usado de forma satisfactoria en un número limitado de estudios clínicos. Parece que la suplementación de al menos varias cepas de bacterias es habitualmente un requisito para proporcionar un beneficio terapéutico significativo. Un ejemplo reciente de la eficacia espectacular de una intervención bacteriana compleja es el uso satisfactorio de trasplantes de heces contra Clostridium difficile (van Nood et al. 2013, New Engl. J. Med. 368:407).

Debido a que los cambios patológicos en la microbiota intestinal pueden también desempeñar un papel causal en numerosas otras enfermedades originadas en trastornos atópicos, así como en enfermedades metabólicas con un componente inflamatorio, la terapia y/o la profilaxis de tales enfermedades también están dentro del alcance de la invención. En particular, las siguientes enfermedades son ejemplos de tales indicaciones:

- piel: alergia, eczema atópico, psoriasis;

- pulmón: fibrosis quística, asma, EPOC;

- vasos: cardiopatía coronaria, arteriesclerosis, aterosclerosis;

- sistema endocrino: diabetes, obesidad.

El uso tópico específico de la invención de ácido nicotínico y/o nicotinamida y/o triptófano (y sustancias activas relacionadas) para influir localmente en la mucosa intestinal y la microbiota intestinal, las inflamaciones intestinales y la terapia directa de la mucosa intestinal son el resultado de los conocimientos descritos en el presente documento en el papel anteriormente desconocido e inesperado de estos compuestos. Este uso difiere significativamente de los usos convencionales de las sustancias activas, en que estas sustancias se absorben y se supone que actúan sistémicamente. A causa de su nuevo efecto antiinflamatorio y/o su efecto de modificación de la microbiota intestinal, el ácido nicotínico y/o la nicotinamida y/o el triptófano (y los otros compuestos descritos en el presente documento) son por tanto adecuados como sustancias activas para tratar enfermedades inflamatorias del intestino delgado y/o el intestino grueso. Las condiciones particulares incluyen el tratamiento de inflamaciones intestinales, la profilaxis del carcinoma de colon, y la terapia o profilaxis de otras enfermedades que son el resultado de cambios en la microbiota intestinal y/o de una interacción alterada entre la microbiota intestinal y el intestino. Preferentemente, estas sustancias activas se utilizan en una formulación farmacológica que protege la mayor cantidad posible de sustancia activa de ser absorbida por el cuerpo en la parte superior del intestino delgado y, más bien, efectúa una liberación (por ejemplo, liberación controlada y/o liberación retardada) en el íleon terminal o colon donde se encuentra la microbiota intestinal que se va a modificar (por ejemplo, la sustancia activa se libera selectivamente en el íleon terminal y/o colon).

En particular, las sustancias activas descritas en el presente documento son, por tanto, adecuadas para su uso en medicamentos con liberación tópica (por ejemplo, liberación controlada y/o retardada) para la terapia de la enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa, reservoritis, otras enfermedades crónicas del intestino grueso o inflamaciones del intestino grueso, colitis por derivación, enteritis infecciosa, diarrea asociada a antibióticos como diarrea asociada a C. difficile, colitis infecciosa, diverticulitis e inflamaciones que se forman por irradiación, por antibióticos, por agentes quimioterapéuticos, por productos farmacéuticos o por productos químicos, así como para la profilaxis del carcinoma de colon y para la terapia o profilaxis de otras enfermedades que son el resultado de cambios en la microbiota intestinal y/o de una interacción alterada entre la microbiota intestinal y el intestino.

Las sustancias en las composiciones reivindicadas son igualmente utilizables para la terapia o la profilaxis de enfermedades de origen similar en humanos y otros mamíferos, en particular, en animales domésticos y animales útiles. Los ejemplos de dichos animales son perros, gatos, caballos, camellos o vacas, sin restricción objetiva.

Las sustancias activas, es decir, ácido nicotínico y/o nicotinamida y/o triptófano, pueden usarse en cualquier forma disponible en el mercado, por ejemplo, las producidas por Merck KgaA. El triptófano se puede utilizar como un solo aminoácido o dipéptido, por ejemplo, como dipéptido Gly-Trp.

Además del ácido nicotínico, la nicotinamida y el triptófano, en la invención descrita en el presente documento se pueden usar como sustancias activas otros compuestos relacionados. Por ejemplo, compuestos que se convierten en uno de estos agentes (por ejemplo, por hidrólisis, metabolismo) en el cuerpo humano o animal son adecuados, tales como los ésteres de ácido nicotínico. Asimismo, se pueden usar intermedios en la síntesis de nicotinamida adenina dinucleótido (NAD) o NAD fosfato (NADP), tales como N-formilquinurenina, L-quinurenina, 3-hidroxi-L-quinurenina, 3-hidroxiantranilato, 2-amino-3-carboximuconato semialdehído, quinolinato y beta-nicotinato D-ribonucleótido. Los ejemplos adicionales incluyen NAD y NADP.

Las composiciones farmacéuticas que contienen ácido nicotínico y/o nicotinamida y/o triptófano (o una de las otras sustancias descritas anteriormente), se puede administrar por vía oral con una liberación retardada de la sustancia activa. El lugar de administración de la sustancia activa es preferentemente las partes inferiores del intestino delgado y/o el colon para inhibir los procesos inflamatorios y, por lo tanto, difiere fundamentalmente de los modos de aplicación que, por ejemplo, para la terapia de la pelagra, persiguen la absorción y el metabolismo máximos en el organismo y, por lo tanto, un efecto sistémico. Asimismo, el modo de administración de acuerdo con la invención y la dosificación de acuerdo con la invención minimizan la probabilidad de que se presenten efectos secundarios, por ejemplo, tal como se describe en relación con la administración sistémica de ácido nicotínico.

Tal como se usa en el presente documento, la "parte inferior del intestino delgado" es la segunda mitad del intestino delgado y el "íleon terminal" es la segunda mitad del íleon.

En este sentido, la presente invención también comprende preparaciones combinadas, tales como combinaciones de ácido nicotínico y/o nicotinamida con ácido acetilsalicílico y/o antagonistas de prostaglandina D2, tales como laropiprant, que reducen los efectos secundarios típicos del ácido nicotínico. La composición y dosis de dichas combinaciones es conocida por un experto en la materia. Asimismo, el uso de nicotinamida en lugar de ácido nicotínico, que se prefiere de acuerdo con la invención, minimiza la probabilidad de aparición de efectos secundarios.

Para producir formulaciones administradas por vía oral de una sustancia activa que tenga un efecto antiinflamatorio y/o modificador sobre la microbiota intestinal en el íleon terminal y/o en el colon, por lo tanto, es ventajoso e innovador usar modos de liberación controlada y/o retardada. En contraste con los modos de liberación convencionales (en algunos casos también la retardada) para una suplementación óptima, por ejemplo, en el caso de la pelagra, determinadas realizaciones de la presente invención evitan parcial o sustancialmente una absorción en el estómago y en las porciones superiores del intestino delgado.

Para tratar la enfermedad de Crohn o la colitis ulcerosa, los modos de aplicación oral son adecuados. Si para tratar la reservoritis o la colitis ulcerosa, se usa la aplicación rectal (por ejemplo, como enema), esto puede ser respaldarse con una administración oral de las formulaciones orales descritas anteriormente, por ejemplo, preparaciones de liberación retardada. Para la terapia sintomática de cualquier otra forma de colitis, las aplicaciones oral y rectal de la invención se pueden elegir para la modificación terapéutica de la microbiota intestinal. Es preferente la aplicación oral de la invención para la profilaxis del carcinoma de colon, en particular en el caso de la colitis ulcerosa, y para la terapia y/o profilaxis de otras enfermedades que son parcialmente o sustancialmente el resultado de cambios en la microbiota intestinal y/o de una interacción alterada entre la microbiota intestinal y el intestino.

Para administración oral, las formas farmacéuticas particulares que controlan y/o retrasan la liberación de la sustancia activa debido a una formulación galénica especial (denominadas formas de liberación controlada, de liberación lenta o de liberación retardada) son particularmente adecuadas. Dichas formas farmacéuticas pueden ser comprimidos simples y también comprimidos recubiertos, por ejemplo, comprimidos con película o grageas. Los comprimidos son habitualmente redondos o biconvexos. También son posibles las formas de comprimidos alargados, que permiten separar el comprimido. Además, son posibles granulados, esferoides, gránulos o microcápsulas, que se envasan en sobres o cápsulas, en su caso.

La expresión "liberación retardada" se refiere preferentemente a una formulación farmacéutica que libera el(los) principio(s) activo(s) después de un período de retardo. En determinadas realizaciones, el retardo es suficiente para que al menos una porción de las sustancias activas en una formulación se libere en el intestino delgado inferior (por ejemplo, el íleon terminal) y/o el colon.

La expresión "liberación controlada" se refiere preferentemente a una formulación farmacéutica o componente de la misma que libera, o suministra, uno o más ingredientes activos durante un período de tiempo prolongado. En determinadas realizaciones, el período de tiempo es suficiente para que al menos una porción de las sustancias activas en una formulación se libere en el intestino delgado inferior (por ejemplo, el íleon terminal) y/o el colon.

El retardo se consigue ventajosamente, por ejemplo, mediante recubrimientos que son resistentes al jugo gástrico y se disuelven dependiendo del pH, por medio de microcelulosa y/o de tecnologías de matriz múltiple (MMX, Multi MatriX), mediante el uso de distintas matrices transportadoras o una combinación de estas técnicas. Los ejemplos incluyen recubrimientos de película que contienen polímeros acrílicos y/o de metacrilato en diversas mezclas para liberación controlada y/o retardada. Por ejemplo, la/s sustancia/s activa/s puede/n estar contenida/s en una matriz convencional de celulosa microcristalina o gelatina, o con tecnología MMX, que está recubierta con un material, que proporciona la liberación retardada de la sustancia activa (o sustancias activas). Se prefiere introducir una sustancia activa en cápsulas de gran volumen (por ejemplo, gelatina con un contenido de 0,68 ml) que se recubren mediante métodos conocidos. Los agentes de recubrimiento adecuados son ceras y polímeros insolubles en agua, tales como polimetacrilatos (por ejemplo, la cartera de productos con el nombre comercial Eudragit®, en particular Eudragit® S y Eudragit® L, Evonik Industries AG, Essen, Alemania) y celulosas insolubles en agua (por ejemplo, metilcelulosa, etilcelulosa). Cuando sea adecuado, también puede haber polímeros hidrosolubles (por ejemplo, polivinilpirrolidona), celulosas hidrosolubles (por ejemplo, hidroxipropilmetilcelulosa o hidroxipropilcelulosa), polisorbato 80, polietilenglicol (PEG), lactosa o manitol contenidos en el material de recubrimiento.

Por ejemplo, una combinación de compuestos Eudragit® S y L (por ejemplo, Eudragit® L/S 100) produce una liberación controlada de las sustancias activas de acuerdo con la invención a pH > 6,4, que se produce en el íleon terminal. Otros usos de las preparaciones de Eudragit® y sus mezclas (compuestos L, S y R) también son concebibles para el envasado de una sustancia activa y, por lo tanto, se puede lograr un uso tópico en partes seleccionadas de todo el tracto gastrointestinal mediante la liberación controlada a ciertos valores de pH.

La composición farmacéutica también puede contener sustancias excipientes farmacéuticos adicionales, tales como aglutinantes, cargas, emolientes, lubricantes y agentes reguladores de flujo. Las compuestos de acuerdo con la invención se pueden formular, cuando sea adecuado, junto con sustancias activas adicionales y con excipientes convencionales en composiciones farmacéuticas, por ejemplo, talco, goma arábiga, lactosa, almidón, estearato de magnesio, manteca de cacao, vehículos acuosos y no acuosos, componentes lipídicos de origen animal o vegetal, derivados de parafina, glicoles (en particular, polietilenglicol), diversos plastificantes, dispersantes, emulsionantes y/o conservantes.

Para producir enemas o supositorios para la aplicación rectal antes mencionada, las preparaciones de una sustancia activa pueden disolverse en un disolvente adecuado y procesarse adicionalmente en enemas o supositorios de acuerdo con métodos farmacéuticos conocidos.

El contenido de sustancia activa en la forma farmacéutica final es de 1 - 3000 mg, preferentemente de 100 - 1000 mg, en el caso de administración oral de la invención; los enemas y/o supositorios para la aplicación rectal antes mencionada pueden contener una cantidad de 10 mg a 5000 mg de la sustancia activa. Dependiendo de la intensidad y de la gravedad de la enfermedad inflamatoria, las formas farmacéuticas se administran una o varias veces al día, o en otro régimen de dosificación para ser elegido por un médico.

Tal como se usa en el presente documento, los términos "tratamiento", "tratar", y la expresión "que trata" se refieren a revertir, aliviar, retrasar el inicio o inhibir la evolución de una enfermedad o trastorno, o de uno o más síntomas del mismo, como se describe en el presente documento. En algunas realizaciones, el tratamiento se puede administrar después de que se hayan desarrollado uno o más síntomas. En otras realizaciones, el tratamiento se puede administrar en ausencia de síntomas. Por ejemplo, el tratamiento se puede administrar a un individuo susceptible antes de la aparición de los síntomas (por ejemplo, a la vista de antecedentes de síntomas y/o a la vista de factores genéticos u otros factores de susceptibilidad). El tratamiento también puede continuar después de que los síntomas se hayan resuelto, por ejemplo, para prevenir o retrasar la recaída.

Tal como se usa en el presente documento, los términos "profilaxis" y "prevenir" se refieren a retrasar el inicio o reducir la probabilidad de desarrollar una enfermedad o trastorno, o de uno o más síntomas del mismo, en comparación con una población no tratada de control.

Un aspecto adicional de la invención descrita en el presente documento es el uso eficaz de los medicamentos reivindicados basándose en datos genéticos y/o microbiológicos, y las necesidades específicas de los individuos a tratar. Los nuevos conocimientos sobre la predisposición genética de los individuos para todos los tipos de enfermedades (en particular, también las enfermedades en que se ve afectada la interacción entre la microbiota intestinal y el intestino) y en farmacogenética, indican que una medicina personalizada basada en la evidencia que incluye análisis genéticos de genes de riesgo importantes y también de genes que codifican, por ejemplo, receptores de superficie celular, proteínas transportadoras, enzimas metabólicas o proteínas para la transducción de señales, que interactúan con el medicamento y/o sus metabolitos, y/o sus efectores aguas abajo, pueden aportar información y mejoras con respecto al tipo de uso, el modo de aplicación, el momento (o momentos) de uso, la dosis y/o el régimen de dosificación de los medicamentos descritos en el presente documento. Los individuos que pueden beneficiarse de este tratamiento personalizado incluyen aquellos con triptófano sérico reducido, expresión alterada de B0AT1 (por ejemplo, en las células epiteliales) y polimorfismos de B0AT1. Esto se aplica de manera análoga a los análisis de la microbiota intestinal, particularmente cuando una muestra de heces indica un cambio en la microbiota. Por lo tanto, la presente invención también comprende el uso de métodos de prueba genéticos y/o microbiológicos adecuados para identificar individuos particularmente susceptibles a los medicamentos de acuerdo con la invención, y/o para adaptar el uso de los medicamentos de acuerdo con la invención a las circunstancias individuales. Esto también comprende expresamente el uso de diferentes sustancias (ácido nicotínico y/o nicotinamida y/o triptófano) en diferentes modos de administración dependiendo de las propiedades genéticas y microbiológicas del individuo. Para estos fines, es posible utilizar pruebas de laboratorio y/o kits de prueba adecuados y también métodos de medición, dispositivos y/o kits para ser empleados por un médico, usuario y/o paciente, por ejemplo, para tomar muestras de heces o para analizar parámetros adecuados en la sangre, orina u otros líquidos corporales.

EJEMPLIFICACIÓN

Hay posibilidades variables para desarrollar ventajosamente, y desarrollar en mayor profundidad, la enseñanza de la presente invención. Para este fin, se hace referencia a los siguientes ejemplos, que describen la invención de modo representativo.

Ejemplo 1:

Nuevos hallazgos no publicados en el momento en que se presentó la solicitud de prioridad, ya que se publicó como Hashimoto et al. (Nature 2012, 487:477), apoyan las enseñanzas de la presente invención y se describen brevemente en el presente documento con fines ilustrativos: Se sabe que la expresión del transportador de aminoácidos neutros B0AT1 (que transporta triptófano) en la superficie de las células epiteliales intestinales está unido a la presencia de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) (Kowalczuk et al. 2008, FASEB J. 22:2880; Camargo et al. 2009, Gastroenterology 136:872). Una ACE2 defectuosa da como resultado una enfermedad por deficiencia de aminoácidos (la llamada enfermedad de Hartnup), cuyo patrón de enfermedad es similar a la pelagra y que puede tratarse con un mayor suministro de triptófano y nicotinamida. Un modelo de ratón ha demostrado ahora que los ratones sin ACE2 funcional (genotipo: Ace2-/y) sufrieron inflamaciones intestinales inducidas artificialmente sustancialmente más fuertes que los ratones con genotipo normal (Ace2+/y) cuando se les administró la sustancia dextrano sulfato de sodio (DSS). Suficientemente interesante, fue posible reducir este efecto mediante la administración profiláctica y permanente de nicotinamida (NAM) o mediante la alimentación con dipéptidos de triptófano (que se absorben a través de un transportador distinto del B ° AT1 que no está disponible en el presente documento) al valor de ratones genéticamente normales. Los datos adjuntos se resumen en la figura 1 y respaldan con respecto al contenido los hallazgos y las reivindicaciones de la presente invención para su uso en humanos y animales desde la perspectiva de un modelo de ratón.

Ejemplo 2:

Para analizar el cambio en la microbiota intestinal cuando se administra nicotinamida, el ADN genómico se aísla de muestras de heces de acuerdo con la técnica anterior y se cuantifica, y la región variable del gen bacteriano ARNr 16S se amplifica, en donde los amplicones están provistos de marcas adecuadas con fines de identificación. Después de la pirosecuenciación de alto rendimiento de los amplicones, todas las secuencias obtenidas se someten a un control de calidad y se analizan mediante una comparación de secuencias de múltiples etapas con bases de datos seleccionadas de secuencias de ADN bacteriano. Las diferencias de las secciones representativas obtenidas de la microbiota intestinal en las muestras de heces de los individuos tratados y no tratados se correlacionan y evalúan con los síntomas de la enfermedad observados y medidos y los factores genéticos relevantes de los individuos.

La Figura 2 muestra el desarrollo del índice de actividad de la enfermedad de Crohn (IAEC), es decir, la actividad de la enfermedad calculada de acuerdo con un estándar reconocido a partir de diferentes parámetros de la enfermedad, de tres pacientes que padecían enfermedad de Crohn y fueron tratados con nicotinamida en dosis alta formulada convencionalmente durante 4 semanas (2 x 600 mg al día). Un valor de IAEC <150 equivale a remisión. Los tres pacientes que padecían la enfermedad de Crohn mostraron una clara respuesta a la administración de nicotinamida, dos de ellos lograron la remisión dentro del período de terapia.

El mecanismo subyacente y el efecto beneficioso de la nicotinamida descritos por Hashimoto et al. 2012 (Nature 487:477) para el modelo de colitis murina (véase el Ejemplo 1) coincide con la mejora clínica de pacientes con enfermedad de Crohn humana en respuesta a la suplementación con nicotinamida observada en este ejemplo.

Ejemplo 3:

Sorprendentemente, resultó que aunque la expresión de ACE2 en la mucosa intestinal de pacientes que padecían enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa no difería significativamente de los valores en individuos sanos (datos no mostrados), la expresión de B0El AT1 en las partes inflamadas de la mucosa se redujo muy fuertemente y de manera estadísticamente significativa (p-valor <0,05) (véase la Tabla 1). Asimismo, las muestras de control de pacientes que padecían inflamaciones intestinales de diferente génesis (los denominados controles de especificidad de la enfermedad) no mostraron una desviación significativa de las personas normales hospitalizadas (NH). Esto argumenta en contra de una enfermedad por deficiencia general no específica o deficiencia de aminoácidos y de los efectos específicos del ácido nicotínico, nicotinamida y/o triptófano (y compuestos relacionados) en el tratamiento de la EII, cuyos efectos se han observado recientemente en la presente invención.

Tabla 1: Expresión de ARNm de B0AT1 con respecto al valor base (de muestras de controles normales hospitalizados, NH, es decir, pacientes sin inflamación intestinal)

La deficiencia del transportador de triptófano observada en pacientes con EII observada en este ejemplo se corresponde con la situación en ratones con colitis agravada debido a la deficiencia del transportador de triptófano (Hashimoto et al. 2012, Nature 487:477; véase el Ejemplo 1).

Ejemplo 4:

Con el fin de caracterizar la ventaja de las formulaciones de liberación controlada para la administración dirigida de nicotinamida al epitelio intestinal, se realizó un estudio de prueba de concepto en un modelo de colitis con dextrano sulfato de sodio (DSS) en ratones. La colitis por DSS es un modelo de colitis estandarizado para la evaluación de la eficacia de los candidatos a fármacos para las enfermedades inflamatorias del intestino humano. Como tratamiento de control normalmente eficaz en la colitis por DSS, se utilizó ácido 5-aminosalicílico (5-ASA). El 5-ASA es casi insoluble a pH fisiológico y, por lo tanto, se administró como una suspensión en metilcelulosa al 0,5 %.

Debido a las diferencias específicas de la especie en el tracto gastrointestinal en términos de longitud, tiempo de paso y medio de pH, las formulaciones de liberación controlada se adaptaron al organismo que se iba a tratar. Basado en los parámetros del tracto gastrointestinal murino (Koopman et al. 1978, Lab. Anim. 12:223; McConnell et al. 2008, J. Pharm. Pharmacol. 60:63), se produjo una formulación específica murina para el estudio de prueba de concepto en ratones.

Se produjeron minicomprimidos de liberación controlada con un polvo mezclado con el 99 % de NAM y el 1 % de estearato de magnesio (ambos de Caelo, Hilden, Alemania) como lubricante. Tras la mezcla, el polvo se caracterizó en términos de flujo de polvo (ángulo de reposo; <35°) y distribución del tamaño (difracción láser; fracción de partícula principal: 100-200 pm) para garantizar un buen flujo de polvo. Luego se produjeron minicomprimidos en una prensa rotativa y se recubrieron con una película del polímero Kollidon SR 30 D insoluble en agua (BASF, Ludwigshafen, Alemania) para controlar la liberación de NAM mediante la difusión de NAM a través de la película. La formulación del recubrimiento fue la siguiente: Kollicoat SR 20 D (49,9 %), monoestearato de glicerol 60 (0,743 %), propilenglicol (0,743 %), óxido de hierro rojo (0,4 %), polisorbato 80 (0,314 %) y agua hasta el 100 %.

El monoestearato de glicerol 60 (Caelo) se calentó con la mitad del agua hasta 80 °C y se emulsionó con un Ultraturrax (IKA, Staufen, Alemania). Posteriormente, se añadió el óxido de hierro rojo (Caelo) y se dispersó durante 5 min más (primer recipiente). El polisorbato 80 (Caelo), el propilenglicol (Caelo) y las dispersiones poliméricas se combinaron en un segundo recipiente y se agitaron con un agitador magnético. Se combinó la emulsión fría (<30 °C) del primer recipiente con la dispersión polimérica del segundo recipiente, y se añadió el resto del agua. La dispersión se agitó durante 1 h antes de filtrarla (<500 pm). Los minicomprimidos se recubrieron con un aparato de lecho fluidizado (Mycrolab, Hüttlin, Schopfheim, Alemania) en un tamaño de lote de 50 g con una velocidad de alimentación del líquido de aproximadamente 1 ml/min y una presión de nebulización de 70 kPa (0,7 bar). Antes de la pulverización, se precalentaron los comprimidos con un flujo volumétrico de 8 m3 a 45 °C. Durante la pulverización, el flujo volumétrico se aumentó hasta 16 m3 a 45 °C. Se observó una temperatura del producto de aproximadamente 38 °C. Tras la pulverización, se fluidificaron los comprimidos con 16 m3 durante 10 minutos más a 45 °C para el curado. En la etapa final del proceso, se apagó el calentamiento y se enfrió el lecho del comprimido hasta <30 °C para evitar que se pegara. Se recubrieron los comprimidos con 6,2 ± 0,04 mg/cm2. La liberación del fármaco se determinó en un aparato de paletas (DT6, Erweka, Heusenstamm, Alemania) de acuerdo con el Ph. Eur. a 50 rpm. Se usó tampón fosfato (pH 4) como medio de disolución, porque es de esperar un fluido gastrointestinal ligeramente ácido de aproximadamente este pH en los ratones (McConnell et al. 2008, J. Pharm. Pharmacol. 60: 63-70). La concentración del fármaco se determinó mediante absorción UV a 262 nm. Los comprimidos sin recubrir mostraron una liberación instantánea del fármaco debido al tamaño minúsculo de los comprimidos y a la alta hidrosolubilidad de la nicotinamida. Usando el recubrimiento de Kollidon SR, se optimizó la liberación del fármaco para cubrir las áreas diana del intestino delgado de los ratones (al menos 15 minutos de tiempo de retardo, liberación constante del fármaco durante 3 h). Los minicomprimidos se mezclaron homogéneamente con el polvo dietético sin triptófano/niacina, se formaron microgránulos de aproximadamente 2 cm de longitud y 1 cm de diámetro con una cantidad mínima de agua estéril, para el almacenamiento se congelaron en alícuotas de un solo uso a -20 °C y se descongelaron a diario para alimentar a los ratones.

Los ratones macho C57BL/6J (libres de patógenos específicos; Europa Taconic, Ry, Dinamarca) se llevaron a las instalaciones de prueba a las 6-7 semanas de edad y se aclimataron durante 2 semanas. La dieta durante la fase de aclimatación fue Altromina 1324, producido por Altromina (Lage, Alemania). Después de 2 semanas de aclimatación, la dieta se cambió a una dieta a medida sin triptófano o ácido nicotínico, o nicotinamida (dieta sin Trp/Nia/NAM), fabricada por Ssniff (Soest, Alemania). En el día del cambio de dieta, el régimen de tratamiento comenzó como se especifica a continuación. Tanto la dieta sin Trp/Nia/NAM como el tratamiento se administraron hasta el sacrificio de los ratones. Después de 12 días de dieta sin Trp/Nia/NAM, los ratones se expusieron a DSS al 1,5 % (MP Biomedicals, Illkirch, Francia) en el agua de consumo durante 4 días y luego se sacrificaron.

El régimen de tratamiento se llevó a cabo con cuatro grupos de 10 ratones cada uno, que se trataron como sigue:

Grupo 1: sonda oral diaria de 0,25 ml de vehículo (agua esterilizada).

Grupo 2: sonda oral diaria de 0,25 ml de nicotinamida (n.° de cat. 4488; Caelo) solución en agua esterilizada (6 mg/ml; dosis final: aprox. 60 mg/kg de peso corporal).

Grupo 3: minicomprimidos de liberación controlada de NAM dispersados homogéneamente en la dieta (dosis final: aprox. 60 mg/kg de peso corporal, basado en una ingesta de comida de 2,5 g por ratón al día).

Grupo 4: sonda oral diaria de 0,25 ml de ácido 5-aminosalicílico (5-ASA; n.° de cat. A3537, Sigma-Aldrich, Brondby, Dinamarca) suspendido en metilcelulosa al 0,5 % (n.° de cat. M7140, Sigma-Aldrich) a una concentración de 15 mg/ml (dosis final: aprox. 150 mg/kg de peso corporal).

Las soluciones de dosis se prepararon recientemente a partir de las mismas soluciones madre todos los días inmediatamente antes de la administración.

Inmediatamente antes de cambiar la dieta, antes de la inducción de la colitis por DSS y antes del sacrificio, se recolectaron muestras de heces frescas equivalentes a dos gránulos fecales de cada animal para análisis del microbioma. Las muestras de heces se congelaron inmediatamente en nitrógeno líquido y se almacenaron a -80 °C. Se realizó una congelación rápida para mantener las proporciones entre diferentes bacterias con diversas características de crecimiento en condiciones ambientales.

Inmediatamente después del sacrificio de los animales, el colon se lavó con solución salina al 0,9 % y se prepararon muestras de "rollo suizo" ("swiss roll") (Moolenbeek y Ruitenberg 1981: Lab. Anim. 15: 57). En resumen, el colon limpio se abrió longitudinalmente, se envolvió con las vellosidades hacia afuera, y el rollo resultante se fijó en formaldehído y se incrustó en parafina de acuerdo con los procedimientos estándar. La preparación del "rollo suizo" permite la evaluación histológica longitudinal y cuantitativa de la mucosa colónica completa en el mismo portaobjetos. Las secciones se tiñeron con hematoxilina-eosina de acuerdo con los procedimientos convencionales. Las muestras fueron evaluadas por dos investigadores independientes con enmascaramiento y se calificaron de acuerdo con el siguiente sistema basado en tres parámetros:

Gravedad de la inflamación: 0, células inflamatorias raras en la lámina propia; 1, aumento del número de granulocitos en la lámina propia, edema submucoso; 2, confluencia de células inflamatorias que se extienden hacia la submucosa; 3, extensión transmural del infiltrado inflamatorio.

Daño de la cripta: 0, criptas intactas; 1, pérdida del tercio basal; 2, pérdida de los dos tercios basales; 3, pérdida total de la cripta; 4, cambio de superficie epitelial con erosión; 5, erosión confluente.

Ulceración: 0, ausencia de úlceras; 1, 1 o 2 focos de ulceraciones; 2, 3 o 4 focos de ulceraciones; 3, ulceración extensa o confluente.

La puntuación histológica máxima fue 3 5+ 3 = 11.

Se eligió una evaluación histológica con enmascaramiento de la mucosa colónica completa como un criterio de valoración estricto para un efecto terapéutico de las formulaciones de NAM reivindicadas.

Las puntuaciones histológicas de los cuatro grupos se muestran en la Figura 3, expresadas como medias y desviaciones estándar. Sólo se utilizaron secciones y muestras de colon óptimamente conservadas y preparadas (número de animales representados entre paréntesis en el siguiente texto). Las puntuaciones fueron las siguientes:

grupo 1 (control de agua): 6,25 ± 1,39 (n=8);

grupo 2 (NAM en agua): 5,14 ± 1,07 (n=7);

grupo 3 (comprimidos de liberación controlada de NAM): 3,38 ± 0,92 (n=8);

grupo 4 (5-ASA): 6,50 ± 1,60 (n=8).

Mientras que NAM en el agua de consumo indujo solo una disminución tendencial en la puntuación de inflamación histológica en comparación con el control de agua (p = 0,1), se observó una diferencia altamente significativa entre los comprimidos de liberación controlada de NAM y el grupo de control de agua (p <0,001) y, notablemente, también entre NAM en agua y liberación controlada de NAM (p <0,01). Curiosamente, el control de tratamiento de 5-ASA (que mejora la colitis por DSS normal y se usa ampliamente para la terapia de enfermedades inflamatorias del intestino en humanos) no pudo mejorar la colitis por DSS en ausencia de triptófano o niacina (Figura 3). Estos hallazgos apoyan el concepto de la presente invención de que los efectos beneficiosos sobre NAM sobre la microbiota intestinal y sobre la colitis no se aprovechan de manera óptima mediante la administración sistémica a través de sonda oral, sino por formulaciones de liberación controlada en el intestino, y que el efecto principal de NAM está en el ambiente local en el intestino.

Ejemplo 5:

Con el fin de caracterizar más las formulaciones de liberación controlada para la administración dirigida de nicotinamida al epitelio intestinal, se realizó un segundo estudio en un modelo de colitis con dextrano sulfato de sodio (DSS) en ratones. En este segundo y más amplio estudio de prueba de concepto, se probó una formulación de gránulos de liberación controlada para NAM en tres dosis diferentes. Como tratamiento de control normalmente eficaz en la colitis por DSS, se utilizaron gránulos de liberación controlada que contenían ácido 5-aminosalicílico (gránulos de 5-ASA; PENTASA, Ferring Pharmaceuticals, Saint-Prex, Suiza).

La formulación de liberación controlada para NAM es un granulado de nicotinamida al 25 %, fosfato de calcio dibásico al 70 % y povidona K30 al 5 %. El tamaño de partícula medio era de 234 pm. El granulado se recubrió posteriormente con película con etilcelulosa 7 para conseguir una ganancia de peso del 30 % y un tamaño de partícula medio de 640 pm. El filtrado eliminó las partículas con un tamaño de menos de 355 pm. Los gránulos de control reemplazaron la n A m con una cantidad equivalente de fosfato de calcio dibásico.

Los ratones macho C57BL/6J (libres de patógenos específicos; Charles River Laboratories, Saint-Germain-surl'Arbresle, Francia) fueron llevados a la instalación de prueba con > 12 semanas de vida y aclimatados durante 1,5 meses para enriquecer y estabilizar su microbiota. La dieta durante la fase de aclimatación fue la dieta A4, producida por SAFE (Scientific Animal Food and Engineering, Augy, Francia). Después de la aclimatación, la dieta se cambió a una dieta a medida sin triptófano o ácido nicotínico, o nicotinamida (dieta sin Trp/Nia/NAM), fabricada por Ssniff (Soest, Alemania). La dieta sin Trp/Nia/NAM se suministró como un polvo, que se usó para preparar bolitas de alimento sin gránulos, gránulos de control sin NAM o 5-ASA, gránulos de NAM o gránulos de 5-ASa . Los gránulos se dispersaron de forma homogénea en la dieta. Se formaron gránulos de alimento de aproximadamente 2 cm de longitud y 1 cm de diámetro con una cantidad mínima de agua estéril, para el almacenamiento se congelaron en alícuotas de un solo uso a -20 °C y se descongelaron a diario para alimentar a los ratones. El contenido de los gránulos de las bolitas de alimento se definió como sigue, con una base de cálculo de 30 g de peso corporal y una ingesta diaria de alimento de 3 g.

Los gránulos de 5-ASA (dosis objetivo de 5-ASA: 150 mg/kg de peso corporal; contenido de 5-ASA: 52 %): 4,5 mg de 5-ASA necesarios en 3 g de alimento; 8,65 mg de gránulos necesarios en 3 g de alimento; 2,88 g de gránulos añadidos por kg de alimento. Las dosis fijas para los otros gránulos se calcularon de forma análoga.

Gránulos de NAM (dosis objetivo de NAM: 30, 60 o 120 mg/kg de peso corporal; contenido de NAM: 19,1 %): para 30 mg/kg de NAM, 1,57 g de gránulos por kg de alimento; para 60 mg/kg de NAM, 3,14 g de gránulos por kg de alimento; para 120 mg/kg de NAM, 6,28 g de gránulos por kg de alimento.

Los gránulos de control se añadieron a los alimentos en la misma proporción que los gránulos de NAM del grupo de dosis de 120 mg/kg, es decir, 6,28 g de gránulos por kg de alimento.

El día en que se cambió la dieta a una dieta sin Trp/Nia/NAM con o sin gránulos, el régimen de tratamiento por sonda oral se inició para los grupos 1 y 2 como se especifica a continuación. Se administraron tanto la dieta sin Trp/Nia/NAM con o sin gránulos como el tratamiento por sonda hasta el sacrificio de los ratones. Después de 12 días de dieta sin Trp/Nia/NAM, los ratones se expusieron a DSS al 1,5 % (TDB Consultancy, Uppsala, Suecia) en el agua de bebida durante cinco días y se sacrificaron después de otros dos días durante los cuales se les suministró agua de bebida normal.

El régimen de tratamiento se llevó a cabo con siete grupos de 10 ratones cada uno, que se trataron como sigue:

Grupo 1: sonda oral diaria de 0,1 ml de vehículo (agua esterilizada).

Grupo 2: sonda oral diaria de 0,1 ml de NAM (Sigma-Aldrich, Brondby, Dinamarca) solución en agua estéril (18 mg/ml; dosis final: aprox. 60 mg/kg de peso corporal).

Grupo 3: control de gránulos en la dieta (contenido de gránulos correspondiente al grupo 6).

Grupo 4: gránulos de NAM

dieta (dosis final: 30 mg/kg de peso corporal).

Grupo 5: gránulos de NAM

dieta (dosis final: 60 mg/kg de peso corporal).

Grupo 6: gránulos de NAM

dieta (dosis final: 120 mg/kg de peso corporal).

Grupo 7: gránulos de 5-ASA en la dieta (dosis final: 150 mg/kg de peso corporal).

Las soluciones de dosis se prepararon recientemente a partir de las mismas soluciones madre todos los días inmediatamente antes de la administración.

Inmediatamente antes de cambiar la dieta, antes de la inducción de la colitis por DSS y antes del sacrificio, se recolectaron muestras de heces frescas equivalentes a dos gránulos fecales de cada animal para análisis del microbioma. Las muestras de heces se congelaron inmediatamente en nitrógeno líquido y se almacenaron a -80 °C. Se realizó una congelación rápida para mantener las proporciones entre diferentes bacterias con diversas características de crecimiento en condiciones ambientales.

Desde el comienzo de la exposición a DSS, los ratones fueron monitoreados diariamente para conocer su estado general de salud y los parámetros relevantes para el índice de actividad de la enfermedad (IAE), a saber, diarrea y sangre fecal visible. Después del sacrificio, se realizó una puntuación macroscópica de la inflamación colónica. El IAE se calculó según Melgar et al. 2005 (Am J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 288:G1328), que tiene un máximo teórico de 9. Los datos del IAE resumidos en la Tabla 2 y la Figura 4 muestran que, de manera similar a los datos del Ejemplo 4, NAM en agua mostró solo una tendencia no significativa hacia la mejora en este entorno experimental, mientras que la formulación de liberación controlada de NAM (gránulos de NAM) provocó una reducción altamente significativa y dependiente de la dosis del IAE. Notablemente, el grupo de gránulos de NAM que recibió 60 mg/kg de NAM tuvo un IAE significativamente más bajo que el grupo que recibió 60 mg/kg de NAM en agua (Tabla 2). Los gránulos de 5-ASA mostraron una tendencia no significativa hacia la eficacia terapéutica.

Tabla 2: Datos del índice de actividad de la enfermedad (IAE) y su evaluación estadística.

La cantidad de mieloperoxidasa (MPO), una enzima contenida en gránulos de granulocitos neutrofílicos polimorfonucleares, es un marcador tisular cuantitativo para el reclutamiento de neutrófilos e indirectamente permite cuantificar la inflamación colónica aguda mediada por neutrófilos en la colitis por DSS.

Para analizar el contenido de MPO del tejido colónico murino, se analizaron muestras representativas de tejido de colon con el kit ELISA de ratón Hycult MPO (n.° de cat. HK210; Hycult Biotech; CliniSciences, Nanterre, Francia) según las recomendaciones del fabricante.

Mientras que el NAM en el agua mostró solo una tendencia no significativa hacia la reducción de MPO, se observó una disminución significativa de los niveles de MPO en los grupos de ratones que recibieron gránulos de NAM en dosis de 60 y 120 mg/kg, nuevamente indicando un efecto terapéutico significativo de NAM solo cuando se administra como una formulación de liberación controlada (Tabla 3, Figura 5).

Tabla 3: Cuantificación y análisis estadístico de niveles de mieloperoxidasa (MPO) en el colon.

Ejemplo 6:

Como los resultados de ambos estudios en animales descritos en los Ejemplos 4 y 5 sugirieron una eficacia terapéutica significativa de las formulaciones de liberación controlada de NAM, la microbioma intestinal de los ratones del estudio descrito en el Ejemplo 5 se analizó exactamente con la misma metodología y maquinaria (filogenias de ADN16sr y secuenciación de marcador 454) como lo describe Hashimoto. et al. 2012 (Nature 487:477). De los cinco grupos que habían recibido gránulos de liberación controlada (grupos 3-7), se seleccionaron ocho animales con enmascaramiento antes de analizar los parámetros de la enfermedad descritos en el Ejemplo 5. Se compararon muestras de heces de todos estos ratones antes de la intervención nutricional (flora normal, no colitogénica como punto de referencia) y después de 12 días de dieta sin de Trp/Nia/NAM (inmediatamente antes de la exposición a DSS, véase el Ejemplo 5).

La Figura 6 muestra que 12 días de dieta sin Trp/Nia/NAM llevaron a un cambio dramático del filo dominante de Bacteroidetes a Firmicutes. Esto podría prevenirse en parte y en función de la dosis mediante gránulos de liberación controlada de NAM. Los gránulos de liberación controlada de 5-ASA mostraron una tendencia en la misma dirección (Figura 6). Asimismo, los análisis de porcentaje de similitud más detallados (PORSIM) de los grupos bacterianos mostraron que la liberación controlada de NAM indujo una expansión de Bacteroidales no clasificados y el género Paraprevotella de Bacteroidales (Figura 7; porciones sombreadas de las columnas).

Los simbiontes beneficiosos del orden Bacteroidales pertenecen a los géneros predominantemente representados en el intestino de los mamíferos y son importantes para el procesamiento de nutrientes, porque hidrolizan los polisacáridos de la dieta y los convierten en ácidos grasos de cadena corta (AGCC) que pueden ser utilizados por el hospedador. Los genomas más homólogos a los encontrados en el grupo Bacteroidales que se expandieron bajo tratamiento con gránulos de liberación controlada de NAM pertenecían a dichos productores de AGCc . De particular relevancia, la prevalencia de estos simbiontes beneficiosos y los niveles resultantes de AGCC intestinales se reducen en las enfermedades inflamatorias del intestino humano (Frank et al. 2007, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104:13780). Se ha demostrado que la expansión de dicha microbiota por prebióticos o probióticos, así como sus productos de AGCC, es terapéuticamente eficaz en la colitis por DSS en roedores (Osman et al. 2006, BMC Gastroenterol. 28;6:31; Maslowski et al. 2009, Nature 461:1282). Asimismo, se ha demostrado que los Bacteroidales secretan estructuras de carbohidratos inmunomoduladores (polisacárido A) que pueden suprimir las respuestas inflamatorias (Mazmanian et al. 2008, Nature 453:620).

En resumen, la liberación controlada de NAM en el intestino conduce a un aumento dependiente de la dosis en la microbiota beneficiosa y reduce la colitis.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Una composición farmacéutica que comprende una sustancia activa seleccionada entre ácido nicotínico; nicotinamida; triptófano; ésteres de ácido nicotínico; nicotinamida adenina dinucleótido (NAD); nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP); un intermediario en la biosíntesis de NAD o NADP seleccionado del grupo que consiste en N-formilquinurenina, L-quinurenina, 3-hidroxi-L-quinurenina, 3-hidroxiantranilato, 2-amino-3-carboximuconato semialdehído, quinolinato y beta-nicotinato D-ribonucleótido; un dipéptido de triptófano; o una combinación de los mismos, en donde la composición farmacéutica libera la sustancias activa para la eficacia tópica en el íleon terminal, el colon o en ambos, donde se encuentra la microbiota intestinal que se va a modificar.

2. Una composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una sustancia activa seleccionada entre ácido nicotínico, ésteres de ácido nicotínico, nicotinamida, triptófano, un dipéptido de triptófano, o una combinación de los mismos, en donde la composición farmacéutica libera la sustancias activa para la eficacia tópica en el íleon terminal, el colon o en ambos, donde se encuentra la microbiota intestinal que se va a modificar.

3. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, formulada para administración oral con liberación retardada del (los) ingrediente(s) activo(s) para una efectividad local específica en el íleon terminal y/o colon.

4. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, formulada para administración oral con liberación controlada del (los) ingrediente(s) activo(s) para una efectividad local específica en el íleon terminal y/o colon.

5. La composición farmacéutica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende nicotinamida.

6. La composición farmacéutica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, formulada para la administración oral con liberación retardada o controlada de sustancia activa

- para su uso en la terapia o profilaxis de enfermedades inflamatorias del intestino delgado y/o enfermedades del intestino grueso y/o para la profilaxis del carcinoma de colon y/o para su uso en la terapia o profilaxis de enfermedades alterando la microbiota intestinal para tener menos efecto promotor de la inflamación o ser antiinflamatorio, y/o para su uso en el tratamiento y/o profilaxis de cambios patológicos en la microbiota intestinal; - para su uso en provocar un cambio en la microbiota intestinal que tenga un impacto positivo en la salud al reducir el número de bacterias patógenas y/o reducir la proporción de bacterias patógenas a bacterias beneficiosas, y/o aumentar la diversidad de la microbiota, y/o reducir la cantidad de inflamación que la microbiota induce en los intestinos, y/o revertir parcial o completamente los cambios patológicos en el enterotipo de la microbiota.

7. La composición farmacéutica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, formulada para la liberación selectiva de la sustancia activa para su eficacia tópica en el íleon terminal, el colon o en ambos, donde se encuentra la microbiota intestinal que se va a modificar.

8. La composición farmacéutica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que está formulada para aplicación oral con un contenido de sustancia activa de 1 - 3000 mg por forma de dosificación terminada.

9. La composición farmacéutica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que hay ácido acetilsalicílico y/o antagonistas de prostaglandina D2 contenidos además del ácido nicotínico y/o de la nicotinamida.

10. La composición farmacéutica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9,

(a) para su uso en la terapia o la profilaxis de enfermedad inflamatoria intestinal,

(b) para su uso en la terapia o profilaxis del carcinoma de colon, o

(c) para su uso en la terapia o profilaxis de enfermedades originadas por trastornos atópicos y/o enfermedades metabólicas con un componente inflamatorio, y/o seleccionadas del grupo que consiste en alergia cutánea, eczema atópico, psoriasis, fibrosis quística, asma, EPOC, cardiopatía coronaria, arteriesclerosis, ateroesclerosis, diabetes y adiposidad.

11. La composición farmacéutica de acuerdo con la reivindicación 10, para su uso en la terapia o profilaxis de la enfermedad inflamatoria intestinal.

12. La composición farmacéutica de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende dipéptido de triptófano.

13. La composición farmacéutica de la reivindicación 1 a 12, para su uso en provocar un cambio en la microbiota intestinal que tenga un impacto positivo en la salud al reducir el número de bacterias patógenas y/o reducir la proporción de bacterias patógenas a bacterias beneficiosas, y/o aumentar la diversidad de la microbiota, y/o reducir la cantidad de inflamación que la microbiota induce en los intestinos, y/o revertir parcial o completamente los cambios patológicos en el enterotipo de la microbiota; y/o para su uso en la terapia o profilaxis de enfermedades alterando la microbiota intestinal para que tenga menos efecto promotor de la inflamación o sea antiinflamatorio; y/o para su uso en el tratamiento y/o profilaxis de cambios patológicos en la microbiota intestinal.