Результат интеллектуальной деятельности: ПРОФИЛАКТИКА И ЛЕЧЕНИЕ ВТОРИЧНЫХ ИНФЕКЦИЙ ПОСЛЕ ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИИ

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к профилактике и лечению вторичных инфекций после вирусной инфекции, особенно у младенцев и маленьких детей.

Предшествующий уровень техники изобретения

Инфекции дыхательной системы являются очень частыми, особенно у младенцев и маленьких детей. Например, в течение первого года жизни младенец часто страдает от трех до шести таких инфекций. Такие инфекции обычно имеют бактериальное происхождение и часто возникают после вирусной инфекции, такой как грипп. Примеры бактериальных инфекций дыхательной системы включают пневмонию, синусит и средний отит.

Частые инфекции дыхательной системы часто ассоциированы с острым средним отитом. Это инфекция среднего уха, при которой Евстахиева труба, которая соединяет полость среднего уха с внешней средой через полость рта, воспаляется и затем блокирует захват бактерий в среднем ухе. Полость среднего уха также воспаляется с накоплением жидкости, приводящим к повышению давления, что ощущается пациентом как боль из-за неспособности уравновешивать давление между средним ухом и наружным окружением через Евстахиеву трубу, как у здоровых людей. В тяжелых случаях барабанная перепонка может разорваться под давлением, позволяя инфицированной жидкости достигать внутреннего уха. Это потенциально опасная ситуация, которая может приводить к необратимому нарушению слуха при отсутствии лечения.

У 50% детей был, по меньшей мере, один эпизод острого отита в течение первого года жизни и у 35% детей между одним и тремя годами жизни развиваются повторные эпизоды острого среднего отита. Это в свою очередь может приводить к развитию состояния, называемого экссудативным отитом, при котором жидкость полностью не оттекает из среднего уха между приступами болезни. Если развивается такое состояние, может быть необходимо хирургическое вмешательство.

Вероятно, острый средний отит связан с активностью патогенных бактерий, обычно обнаруживаемых во внутренней микрофлоре носоглоточной области. Количественно наиболее важными патогенами являются Streptococcus pneumoniae (35% случаев), нетипируемая Haemophilus influenzae (30% случаев) и Moraxella catarrhalis (10% случаев). По этой причине острый средний отит обычно лечат введением антибиотиков, особенно у младенцев. Действительно, антибиотики назначают для лечения среднего отита чаще, чем для любых других заболеваний в младенческом возрасте. Это неизбежно приводит к развитию устойчивости к обычно назначаемым антибиотикам бактериальных штаммов, ассоциированных со средним отитом. Например, считают, что, по меньшей мере, 20% штаммов S.pneumonia являются устойчивыми к пенициллину и цефалоспоринам. Подобным образом, по меньшей мере, 30% штаммов H.influenzae и большинство штаммов M.catarrhalis развили устойчивость к антибиотикам. Такая частота назначения обусловлена, по меньшей мере, частично болью, испытываемой младенцами и маленькими детьми, страдающими от среднего отита, на которую они могут реагировать длительным плачем, который очень трудно переносить родителям и другим ухаживающим лицам. Следовательно, четко существует необходимость в альтернативных способах снижения частоты такого болезненного и потенциально серьезного состояния у младенцев и маленьких детей.

Уже были предложены различные альтернативные варианты лечения. Например, в WO 97/17089 предлагают использовать так называемые препараты иммунного молока для профилактики среднего отита. Такой препарат содержит иммуноглобулины против отита типа IgG, полученные из молозива коров для дополнения пассивной иммунной защиты.

Также были предложены различные бактериальные штаммы для профилактики/лечения среднего отита. В последних клинических исследованиях ингибирующие альфа гемолитические стрептококки распыляли в полость носа детей с острым средним отитом. Используемыми штаммами были Streptococcus mitis, Streptococcus sanguis и Streptococcus oralis. Дети, получавшие такое лечение имели меньше эпизодов острого среднего отита (Roos et al., Effect of recolonisation with “interfering alpha streptococci” on recurrence of acute and secretory otitis media in children: randomized placebo controlled trial, BMJ 322:210-212). Однако бактериальные штаммы, используемые в этом исследовании, также представляли собой человеческие патогены, вовлеченные в состояния, такие как эндокардит и инфекции легких.

WO 2004/072272 предполагает применение специфического штамма Streptococcus salivarius в профилактике и лечении среднего отита. Было подтверждено, что этот штамм является бактериоцин-продуцирующим штаммом, который является непатогенным. Его можно вводить интраназально, путем ингаляции через полость рта или в форме пастилок или капсул. Предпочтительно штамм вводят после первоначального лечения антибиотиками или другими противомикробными средствами.

Аналогично, бактериальные инфекции также могут возникать после инфекций, вызванных другими вирусами.

Из вышеуказанного может быть отмечено, что существует необходимость в эффективном способе для профилактики вторичных инфекций после вирусных инфекций, таких как грипп, который не полагается на применение антибиотиков и который может вводиться удобно и безопасно.

Сущность изобретения

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что совместное введение сиалированных олигосахаридов и N-ацетиллактозамина и/или олигосахаридов, содержащих N-ацетиллактозамин, является особенно эффективным в профилактике вторичных инфекций после вирусных инфекций, таких как грипп.

Соответственно в первом аспекте настоящее изобретение обеспечивает синтетическую питательную композицию, подходящую для применения в профилактике вторичных инфекций после вирусной инфекции, отличающейся нейраминидазной активностью, включающую сиалированный олигосахарид и N-ацетиллактозамин и/или олигосахарид, содержащий N-ацетиллактозамин.

Во втором аспекте настоящее изобретение обеспечивает применение сиалированного олигосахарида и N-ацетиллактозамина и/или олигосахаридов, содержащих N-ацетиллактозамин, в получении синтетической питательной композиции для профилактики вторичных инфекций после вирусной инфекции, отличающейся нейраминидазной активностью.

Изобретение дополнительно распространяется на способ для профилактики вторичных инфекций после вирусной инфекции, отличающейся нейраминидазной активностью, который включает введение пациенту, нуждающемуся в этом, терапевтического количества синтетической питательной композиции, включающей сиалированный олигосахарид и N-ацетиллактозамин и/или олигосахариды, содержащие N-ацетиллактозамин.

Не желая быть связанными с теорией, авторы изобретения считают, что эффективность комбинации олигосахаридов, описанной выше, в профилактике вторичных инфекций после гриппа, например, может быть результатом нарушения синергии между действиями вирусных и бактериальных патогенов. В частности, известно, что успешная репликация вируса гриппа в эпителиальных клетках организма-хозяина основана на действии нейраминидаз на поверхности вирусных частиц для высвобождения заново реплицированных вирусных частиц из клетки-хозяина путем отщепления остатков сиаловой кислоты, которые связывают частицы с клетками-хозяевами. Действительно, лекарственные препараты, наиболее часто назначаемые для лечения гриппа, представляют собой ингибиторы нейраминидазы. Дополнительно, считают, что существуют полученные десиалированные поверхности эпителиальных клеток, которые особенно подвержены адгезии патогенных бактерий, приводящей к вторичной инфекции. Путем введения избытка сиалированных олигосахаридов эффективность вирусных нейраминидаз может быть снижена, таким образом снижая часть десиалированных поверхностей эпителиальных клеток, пока в то же самое время нейтральные олигосахариды, которые имитируют предпочтительные эпителиальные сайты связывания патогенных бактерий, поставляются в избытке.

Подробное описание изобретения

В настоящей спецификации следующие термины имеют следующие значения:

«младенец» обозначает ребенка в возрасте до 12 месяцев;

«молочная смесь» обозначает пищевой продукт, предназначенный для определенного питательного применения у младенцев в течение первых четырех-шести месяцев жизни и удовлетворяющий сам по себе питательным требованиям такой категории лиц;

«последующая формула» обозначает пищевой продукт, предназначенный для определенного питательного применения у младенцев в возрасте старше четырех месяцев и составляющий основной жидкий компонент в прогрессивно расширяемой диете такой категории лиц;

«молоко для более старшего возраста» обозначает напиток на основе молока, приспособленный для специфических питательных нужд маленьких детей;

«патогенный бактериальный штамм» обозначает бактериальный штамм, который является распознаваемым человеческим патогеном;

«профилактика вторичной инфекции после вирусной инфекции» обозначает профилактику или снижение риска или уменьшение тяжести вторичной инфекции патогенными бактериями после вирусной инфекции;

«синтетическая питательная композиция» обозначает питательную композицию, которая не существует в природе;

«маленький ребенок» обозначает ребенка в возрасте от одного до шести лет.

Все процентные отношения даны по массе, если не указано иначе.

Подходящие сиалированные олигосахариды включают 3'сиалиллактозу и 6'сиалиллактозу. Предпочтительно присутствуют и 3'сиалиллактоза и 6'сиалиллактоза. 3'сиалиллактоза и 6'сиалиллактоза могут быть выделены хроматографической или фильтрационной методикой из естественного источника, такого как молоко животных. Альтернативно, они могут быть получены биотехнологически с использованием специфических сиалилтрансфераз или методикой ферментации на основе ферментов (рекомбинантных или натуральных ферментов) или методикой микробной ферментации. В последнем случае микроорганизмы могут или экспрессировать их натуральные ферменты и субстраты или могут быть модифицированы для продукции соответствующих субстратов и ферментов. Могут быть использованы культуры одного микрорганизма или смешанные культуры. Образование сиалил-олигосахарида может быть начато акцепторными субстратами, начиная с любой степени полимеризации (DP) от DP=1 и выше. Альтернативно, сиалиллактозы могут быть получены химическим синтезом, начиная с лактозы и свободной N'ацетилнейраминовой кислоты (сиаловой кислоты). Сиалиллактозы также являются коммерчески доступными, например от Kyowa Hakko Kogyo of Japan.

В добавление к сиалированному олигосахариду композиция по изобретению также содержит N-ацетиллактозамин и/или олигосахарид, содержащий N-ацетиллактозамин. Подходящие олигосахариды, содержащие N-ацетиллактозамин, включают лакто-N-тетраозу (LNT) и лакто-N-неотетраозу (LNnT). LNT и LNnT могут быть синтезированы химически ферментативным переносом сахаридных единиц с донорского компонента на акцепторные компоненты с использованием гликозилтрансфераз, как описано, например в патенте США №5288637. Альтернативно, LNT и LNnT могут быть получены химическим преобразованием кето-гексоз (например, фруктозы) или свободной или связанной с олигосахаридом (например, лактулезой) в N-ацетилгексозамин или N-ацетилгексозаминсодержащий олигосахарид, как описано в Wrodnigg T.M.; Stutz A.E. (1999) Angew. Chem. Int. Ed. 38: 827-828. N-ацетиллактозамин, полученный таким образом, затем может быть перенесен на лактозу в качестве акцепторного компонента.

Олигосахариды могут вводиться в одной композиции или могут вводиться последовательно.

Вторичные инфекции, которые могут быть предотвращены в соответствии с изобретением, включают инфекции дыхательной системы, такие как пневмония, синусит и средний отит, а также инфекции желудочно-кишечного тракта. Изобретение является особенно подходящим для профилактики вторичных инфекций дыхательной системы, таких как средний отит после гриппа у младенцев и маленьких детей.

В этой целевой возрастной группе композиция предпочтительно является питательной композицией, которая потребляется как жидкость. Это может быть полная питательная форма, такая как молочная смесь, последующая формула или молоко для более старших. Альтернативно, для более старшей части целевой группы младенцев и маленьких детей композиция может быть напитком на основе сока или другими охлажденными или стабильными при хранении напитками или супом, например.

Предпочтительно питательная композиция по изобретению содержит от 0,5 до 2 г сиалированных олигосахаридов/100 г питательной композиции на основании сухой массы, более предпочтительно от 0,1 до 2 г и от 0,1 до 3 г N-ацетиллактозамина или олигосахарида, содержащего N-ацетиллактозамин лактозы/100 г питательной композиции на основании сухой массы.

Если композиция содержит и 3' сиалиллактозу, и 6'сиалиллактозу, оба этих соединения предпочтительно присутствуют в соотношении между 5:1 и 1:2 (3' сиалиллактоза: 6'сиалиллактоза).

Питательная композиция по изобретению предпочтительно дополнительно содержит, по меньшей мере, один пребиотик в количестве от 0,3 до 10%. Пребиотик представляет собой неперевариваемый пищевой ингредиент, который полезно влияет на организм-хозяин путем селективной стимуляции роста и/или активности одной или ограниченного количества бактерий в толстой кишке и таким образом улучшает состояние здоровья организма-хозяина. Такие ингредиенты являются неперевариваемыми в том смысле, что они не разрушаются и не абсорбируются в желудке или тонкой кишке и таким образом проходят интактными в толстую кишку, где они селективно ферментируются полезными бактериями. Примеры пребиотиков включают определенные олигосахариды, такие как фруктоолигосахариды (FOS) и галактоолигосахариды (GOS). Используемая комбинация пребиотиков может быть, например, 90% GOS c 10% короткоцепочечных фруктоолигосахаридов, такая как продукт, продаваемый под торговым наименованием Raftilose® или 10% инулина, как продукт, продаваемый под торговым наименованием Raftiline®. Особенно предпочтительной комбинацией пребиотиков является 70% короткоцепочечных олигосахаридов и 30% инулина.

Композиция по изобретению также может включать, по меньшей мере, один пробиотический бактериальный штамм. Пробиотик представляет собой препарат микробных клеток или компонент микробных клеток с полезным эффектом на состояние здоровья и самочувствие организма-хозяина. Подходящие пробиотические бактериальные штаммы включают Lactobacillus rhamnosus ATCC 53103, получаемый от Valio Oy of Finland под торговым наименованием LGG, Lactobacillus rhamnosus CGMCC 1.3724, Lactobacillus paracasei CNCM I-2116, штамм Lactobacillus reuteri, продаваемый BioGaia A.B. под торговым наименованием Reuteri, Streptococcus salivarius DSM 13084, продаваемый BLIS Technologies Limited of New Zealand под обозначением K12, Bifidobacterium lactis CNCM I-3446, продаваемый между прочим Christian Hansen company of Denmark под торговым наименованием Bb12, Bifidobacterium longum ATCC BAA-999, продаваемый Morinaga Milk Industry Co. Ltd. Of Japan под торговым наименованием BB536, штамм Bifidobacterium breve, продаваемый Danisco под торговым наименованием Bb-03, штамм Bifidobacterium breve, продаваемый Morinaga под торговым наименованием M-16V, штамм Bifidobacterium infantis, продаваемый Procter&Gamble Co. Под торговым наименованием Bifantis и штамм Bifidobacterium breve, продаваемый Institut Rosell (Lallemand) под торговым наименованием R0070 в количестве между 10е3 и 10е12 КОЕ/г порошка, более предпочтительно между 10е7 и 10е12 КОЕ/г порошка.

Предпочтительно синтетическая питательная композиция представляет собой молочную смесь.

Общая композиция молочной смеси по изобретению далее будет описана с помощью примера. Смесь содержит источник белка. Считают, что тип белка не является критическим для настоящего изобретения с условием, что соблюдаются минимальные требования к содержанию необходимых аминокислот и обеспечивается удовлетворительный рост. Следовательно, могут быть использованы источники белка на основе сыворотки, казеина и их смесей, а также источники белка на основе сои. Так как предусматриваются белки сыворотки, источник белка может быть основан на кислой сыворотке или сладкой сыворотке, или их смесях и может включать альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин в любых желательных пропорциях.

Белки могут быть интактными или гидролизованными или смесью интактных и гидролизованных белков. Может быть желательно вводить частично гидролизованные белки (степень гидролиза между 2 и 20%), например, для младенцев, вероятно имеющих риск развития аллергии на коровье молоко. Если требуются гидролизованные белки, процесс гидролиза может осуществляться как желательно и известно в области техники. Например, гидролизат белка сыворотки может быть получен ферментативным гидролизом фракции сыворотки в одну или несколько стадий. Если фракция сыворотки, используемая в качестве исходного материала, является по существу свободной от лактозы, обнаруживают, что белок имеет гораздо меньше блокады лизина во время процесса гидролиза. Это позволяет снизить степень блокады лизина с около 15% всего лизина до менее чем около 10 мас.% лизина; например, около 7 мас.% лизина, что существенно улучшает питательное качество источника белка.

Молочная смесь по настоящему изобретению содержит источник углеводов. Любой источник углеводов, обычно обнаруживаемый в молочной смеси, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин крахмал и их смеси, может быть использован, хотя предпочтительным источником углеводов является лактоза. Предпочтительно источник углеводов составляет между 35 и 65% общей энергетической ценности смеси.

Молочная смесь по настоящему изобретению содержит источник липидов. Источником липидов может быть любой липид или жир, который подходит для использования в молочных смесях. Предпочтительные источники жира включают пальмовое масло, высокомасляное подсолнечное масло и высокомасляное саффлоровое масло. Также могут быть добавлены незаменимые жирные кислоты линолевая и α-линоленовая кислота, как и небольшие количества масел, содержащих большие количества заранее образованной арахидоновой кислоты и докозагексановой кислоты, таких как рыбий жир или микробные масла. В общем, содержание жира предпочтительно таково, чтобы составлять от 30 до 55% общей энергетической ценности смеси. Источник жиров предпочтительно имеет соотношение n-6 к n-3 жирным кислотам от около 5:1 до около 15:1. например, от около 8:1 до около 10:1.

Молочная смесь также содержит все витамины и минералы, необходимые в ежедневном питании и в питательно существенном количестве. Были установлены минимальные требования для определенных витаминов и минералов. Примеры минералов, витаминов и других питательных веществ, необязательно присутствующих в молочной смеси, включают витамин А, витамин В1, витамин В2, витамин В6, витамин В12, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, фолиевая кислота, инозитол, ниацин, биотин, пантотеновая кислота, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлорид, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минералы обычно добавляют в форме соли. Наличие и количества специфических минералов и других витаминов варьируются в зависимости от предназначенной популяции младенцев.

Если необходимо, молочная смесь может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соевый лецитин, сложные эфиры лимонной кислоты и моно- и диглицеридов и подобные.

Молочная смесь может необязательно содержать другие вещества, которые могут оказывать целебный эффект, такие как лактоферрин, нуклеотиды, нуклеозиды и подобные.

Наконец, смесь содержит 3' сиалиллактозу и 6' сиалиллактозу в общем количестве от 0,05 до 2 г сиалиллактозы/100 г смеси и LNnT в количестве от 0,1 до 3 г LNnT/100 г смеси. Соотношение 3' сиалиллактоза: 6' сиалиллактоза будет от 5:1 до 1:2.

Смесь может быть получена любым подходящим образом. Например, она может быть получена перемешиванием вместе белка, источника углеводов и источника жира в соответствующих пропорциях. При использовании в этот момент могут быть включены эмульгаторы. Витамины и минералы могут быть добавлены в этот момент, но обычно их добавляют позже во избежание термического разложения. Любые липофильные витамины, эмульгаторы и подобные могут быть растворены в источнике жира перед смешиванием. Вода, предпочтительно вода, которая была подвергнута обратному осмосу, затем может быть вмешана в нее для получения жидкой смеси. Температура воды составляет обычно от около 50°С до около 80°С для улучшения растворения ингредиентов. Коммерчески доступные разжижители могут быть использованы для получения жидкой смеси. Сиалированые олигосахариды и N-ацетиллактозамин и/или олигосахарид, содержащий N-ацетиллактозамин, добавляют в этот момент, если конечный продукт находится в жидкой форме. Если конечный продукт будет порошком, при желании на этой стадии могут аналогично быть добавлены олигосахариды. Затем жидкую смесь гомогенизируют, например, в две стадии.

Затем жидкая смесь может быть термически обработана для снижения бактериальной нагрузки путем быстрого нагревания жидкой смеси до температуры в диапазоне от около 80°С до около 150°С в течение от около 5 секунд до около 5 минут, например. Это может проводиться путем нагнетания пара, автоклавирования или с помощью теплообменника; например, планшетного теплообменника.

Затем жидкая смесь может быть охлаждена до около 60°С до около 85°С, например, путем сверхбыстрого охлаждения. Затем жидкая смесь может быть снова гомогенизирована; например, в две стадии при от около 10 МПа до около 30 МПа на первой стадии и от около 2 МПа до около 10 МПа на второй стадии. Гомогенизированная смесь затем может быть дополнительно охлаждена для добавления каких-либо теплочувствительных компонентов; таких как витамины и минералы. рН и содержание твердого вещества гомогенизированной смеси обычно корригируют в этот момент.

Гомогенизированную смесь переносят в подходящий сушильный прибор, такой как распылительная сушка или лиофилизационная сушка, и преобразуют в порошок. Порошок должен иметь содержание жидкости менее чем около 5 мас.%. Сиалированные олигосахариды и N-цетиллактозамин и/или олигосахарид, содержащий N-ацетиллактозамин, могут быть добавлены в этот момент путем сухого смешивания вместе с пробиотическими бактериальными штаммами(ом), если используются.

Если предпочтительным является жидкий продукт, гомогенизированная смесь может быть стерилизована, затем асептически заполнена в подходящие контейнеры или может быть сначала заполнена в контейнеры и затем стерилизована.

В другом варианте осуществления изобретения синтетическая питательная композиция может быть добавкой, включающей сиалированный олигосахарид и N-ацетиллактозамин и/или олигосахарид, содержащий N-ацетиллактозамин, в количестве, достаточном для достижения желаемого эффекта у пациента. Такая форма введения больше подходит для более старших детей и взрослых. Предпочтительно суточная доза сиалированного олигосахарида составляет от 0,1 до 2 г и суточная доза N-ацетиллактозамина и/или олигосахарида, содержащего N-ацетиллактозамин, составляет от 0,1 до 3 г. Количество олигосахаридов, включаемое в добавку, выбирают соответственно в зависимости от того, как добавку будут вводить. Например, если добавку необходимо вводить два раза в сутки, каждая добавка может содержать от 0,05 до 1 г сиалированного олигосахарида и от 0,05 до 1,5 г N-ацетиллактозамина и/или олигосахарида, содержащего N-ацетиллактозамин. Добавка может быть в форме таблеток, капсул, пастилок или жидкости, например. Добавка может дополнительно содержать защитные гидроколлоиды (такие как камеди, белки, модифицированные крахмалы), вяжущие средства, пленкообразующие средства, инкапсулирующие средства/материалы, материалы стенки/капсулы, матриксные соединения, оболочки, эмульгаторы, поверхностно-активные вещества, растворяющие средства (масла, жиры, воска, лецитины и др.), абсорбенты, носители, наполнители, со-соединения, диспергирующие средства, увлажняющие средства, технологические добавки (растворители), текучие средства, средства, маскирующие вкус, утяжелители, желирующие средства и гелеобразующие средства. Добавка может также содержать обычные фармацевтические добавки и адъюванты, вспомогательные вещества и разбавители, включая, но не ограничиваясь, воду, желатин любого происхождения, растительные смолы, лигнинсульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкиленгликоли, ароматизирующие средства, консерванты, стабилизаторы, эмульгирующие средства, буферы, смазывающие средства, красители, увлажняющие средства, наполнители и подобные.

Дополнительно добавка может содержать органический или неорганический материал носитель, подходящий для перорального или энтерального введения, а также витамины, минералы, микроэлементы и другие микронутриенты в соответствии с рекомендациями законодательных органов, таких как USRDA.

Пример 1

Пример композиции молочной смеси в соответствии с настоящим изобретением дан ниже. Такая композиция дана только в качестве иллюстрации.