Результат интеллектуальной деятельности: ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОППОРТУНИСТИЧЕСКИХ ИНФЕКЦИЙ У ИНДИВИДУУМОВ С НАРУШЕННЫМ ИММУНИТЕТОМ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к предупреждению оппортунистических инфекций у лиц с нарушенным иммунитетом, в частности у недоношенных и новорожденных детей.

Уровень техники

Иммунная система у здорового новорожденного ребенка не столь эффективна, как иммунная система у ребенка более старшего возраста или здорового взрослого. Причина этого в значительной степени состоит в том, что новорожденный ребенок должен еще только встретиться с потенциальными антигенами, а В- и Т-клетки еще только должны созреть для того, чтобы они могли дать соответствующие иммунные ответы. Новорожденный ребенок не полностью беззащитен в отношении возбудителей, поскольку материнские антитела класса IgG проходят во время беременности через плаценту и сохраняются у ребенка в течение нескольких месяцев. Кроме того, продуцируемое в первые несколько дней после рождения молозиво и сменяющее его молоко богаты материнскими антителами класса IgA. Врожденный пассивный иммунитет, действительно, «дает выигрыш во времени» у детей, которые встречаются с обычными возбудителями в первые несколько недель после рождения, так как материнские антитела придают младенцу определенную степень иммунитета, в то время как происходит активизация собственной иммунной системы младенца.

Однако иммунная система некоторых здоровых в остальных отношениях новорожденных может не быть полностью созревшей при рождении, результатом чего станет то, что собственные иммунные ответы у ребенка начнут устанавливаться еще медленнее, чем у ребенка, рожденного с полностью созревшей иммунной системой. В наиболее тяжелой форме эта проблема наблюдается у недоношенных детей. Таких детей можно рассматривать как обладающих до некоторой степени нарушенным иммунитетом. Индивидуумы с нарушенным иммунитетом в общем случае пребывают в состоянии риска инфицирования оппортунистическими патогенами, такими как Pseudomonas aeruginosa, которые могут стать причиной инфицирования, например, мочевых и дыхательных путей.

Далее, хотя материнское молоко рекомендуется всем младенцам, в некоторых случаях грудное питание является не эффективным и не приносящим пользы по медицинским соображениям, либо же мать отказывается кормить грудью. Для таких ситуаций разработаны детские смеси.

В недавнем прошлом значительное внимание привлекали к себе некоторые штаммы бактерий, поскольку было обнаружено, что при попадании в пищеварительную систему они проявляют полезные для человека свойства. В частности, как было установлено, отдельные штаммы родов Lactobacilli и Bifidobacteria способны образовывать колонии в слизистой оболочке кишок, благодаря чему у патогенных бактерий уменьшается способность прикрепляться к кишечному эпителию, и обладать иммуномодулирующими эффектами, что способствует поддержанию нормального состояния. Такие бактерии иногда называют пробиотиками. Их можно вводить в продукты питания типа детских смесей.

Для идентификации новых штаммов пробиотиков проводятся обширные исследования. Например, в EP 0199535, EP 0768375, WO 97/00078, EP 0577903 и WO 00/53200 раскрыты конкретные штаммы Lactobacilli и Bifidobacteria и их благотворное влияние.

Недавно Matsumoto et al. сообщили о том, что некоторые пробиотические бактерии, в частности Bifidobacteria, оказались эффективными в защите мышей против кишечного сепсиса, возбуждаемого Pseudomonas aeruginosa (J. Appl. Microbiol., 2007). Согласно утверждению авторов, это открытие может предоставить возможность развития альтернативной антибиотикам терапии, в особенности, если учесть, что такие бактерии как Р. Aeruginosa становятся все более и более устойчивыми к антибиотикам.

В связи со сказанным выше можно видеть, что существует потребность в эффективном способе предупреждения оппортунистических инфекций у индивидуумов с нарушенным иммунитетом, в особенности у недоношенных и новорожденных детей, который бы не был основан на использовании антибиотиков и который мог бы применяться в удобной и безопасной форме.

Сущность изобретения

Авторы настоящего изобретения неожиданным образом обнаружили, что для предупреждения оппортунистических инфекций у индивидуумов с нарушенным иммунитетом, таких как недоношенные и новорожденные дети, особенно эффективно совместное применение некоторых пробиотических Bifidobacteria и определенного фукозилированного олигосахарида.

Соответственно, в первом аспекте настоящего изобретения предлагается композиция, пригодная для использования в целях предупреждения оппортунистических инфекций у индивидуумов с нарушенным иммунитетом, которая содержит пробиотические Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve или Bifidobacterium longo и фукозилированный олигосахарид, выбираемый из группы, состоящей из 2'-фукозиллактозы, 3'-фукозиллактозы, дифукозиллактозы, лакто-N-фукопентаозы, лакто-N-фукогексаозы, фукозиллакто-N-гексаозы и фукозиллакто-N-неогексаозы.

Во втором аспекте настоящего изобретения предлагается применение пробиотических Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve или Bifidobacterium longum и фукозилированного олигосахарида, выбираемого из группы, состоящей из 2'-фукозиллактозы, 3'-фукозиллактозы, дифукозиллактозы, лакто-N-фукопентаозы, лакто-N-фукогексаозы, фукозиллакто-N-гексаозы и фукозиллакто-N-неогексаозы, в приготовлении композиции для предупреждения оппортунистических инфекций у индивидуумов с нарушенным иммунитетом.

Изобретение распространяется далее на способ предупреждения оппортунистических инфекций у индивидуумов с нарушенным иммунитетом, который включает введение нуждающемуся в нем индивидууму терапевтического количества пробиотических Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve или Bifidobacterium longum и фукозилированного олигосахарида, выбираемого из группы, состоящей из 2'-фукозиллактозы, 3'-фукозиллактозы, дифукозиллактозы, лакто-N-фукопентаозы, лакто-N-фукогексаозы, фукозиллакто-N-гексаозы и фукозиллакто-N-неогексаозы.

Без желания углубляться в какую-либо теорию авторы изобретения полагают, что эффективность описанной выше комбинации пробиотиков и фукозилированного олигосахарида в отношении предупреждения оппортунистических инфекций у лиц с нарушенным иммунитетом может быть результатом синергизма между конкретным пробиотиком и олигосахаридом. Известно, что человеческое молоко содержит сложный ряд олигосахаридов, включающий фукозилированные и сиалилированные разновидности. Функции всех этих олигосахаридов до сих пор полностью не выяснены, но существует гипотеза о том, что их функции состоят в выполнении роли метаболического топлива для кишечной микробиоты. В оптимальной кишечной микробиоте у младенцев доминируют различные виды Bifidobacteria, вследствие чего возникла мысль о том, что одной из функций олигосахаридов в человеческом молоке является выполнение роли ферментационного субстрата и/или метаболического стимула специально для Bifidobacteria, чтобы благоприятствовать росту и/или метаболической активности этих видов за счет менее желательных анаэробов, таких как Clostrida и Bacteroides. Однако в настоящее время существует мнение, что лишь некоторые из Bifidobacteria, а именно Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve или Bifidobacterium longum, стимулируются фукозилированными олигосахаридами, такими как 2'-фукозиллактоза, которая является изобилующим компонентом в человеческом молоке. В то же время адгезины, например из Pseudomonas aeruginosa, распознают фукозные эпитопы, в результате чего фукозные эпитопы в кишечной полости могут вести себя как «приманка» для упомянутых адгезинов, препятствуя их связыванию с их естественными лигандами и снижая тем самым риск инфицирования. Путем применения комбинации пробиотических Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve или Bifidobacterium longum и фукозилированного олигосахарида, который может стимулировать пробиотик, свойственная пробиотику способность подавлять адгезию возбудителя усиливается, в то время как фукозные эпитопы и метаболиты Bifidobacteria создают одновременно отдельную линию защиты против адгезии возбудителя.

Раскрытие изобретения

В этом описании приведенные ниже выражения имеют следующие значения:

«смесь для младенцев последующего этапа (за новорожденным)» означает пищевой продукт для специального применения в качестве питания детей в возрасте старше четырех месяцев и составляющая основной жидкий элемент в постепенно разнообразящейся диете этой категории лиц;

«молочная смесь для прикорма грудных детей старшего возраста» означает напиток на молочной основе для особых питательных потребностей детей младшей возрастной группы;

«индивидуум с нарушенным иммунитетом» означает индивидуума с иммунной системой, которая является незрелой или каким-либо образом не полностью эффективной, в результате чего индивидуум восприимчив к инфицированию оппортунистическими возбудителями;

«младенец» подразумевает ребенка в возрасте менее 12 месяцев;

«детская смесь» означает продукт питания, предназначенный специально для питания младенцев в течение первых четырех-шести месяцев жизни и удовлетворяющий сам по себе потребности в пище этой категории лиц;

«новорожденный ребенок» означает доношенного ребенка в возрасте до одного месяца;

«оппортунистический патоген» означает возбудитель, который не оказывает эффекта на здорового индивидуума, но который может стать причиной ряда инфекций у индивидуума с нарушенным иммунитетом;

«предупреждение оппортунистических инфекций» включает снижение риска и/или тяжести таких инфекций;

«пробиотик» означает препараты микробных клеток или компоненты микробных клеток, оказывающие благоприятный эффект на здоровье или самочувствие хозяина (Salminen S., Ouwehand A., Benno Y. et al. "Probiotics: how should they be defined" (Пробиотики: как их следует определить). Trends Food Sci. Technol. 1999: 10, 107-10).

Если не утверждается иное, все процентные содержания даются по массе.

Индивидуумом с нарушенным иммунитетом может быть недоношенный или новорожденный ребенок. В альтернативном случае индивидуумом с нарушенным иммунитетом может быть ребенок более старшего возраста или взрослый с иммунной системой, которая не полностью эффективна в результате какого-либо существующего состояния или болезни, такой как инфекция вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), или в результате терапии существующего состояния, такой как иммунодепрессивные лекарства для лечения аутоиммунных состояний, например болезни Крона или ревматоидного артрита, или химиотерапии при лечении рака.

Подходящие пробиотические Bifidobacteria включают в себя Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446, продаваемый, в частности, фирмой Christian Hansen company под торговой маркой Bb12, Bifidobacterium longum АТСС ВАА-999, продаваемый фирмой Morinaga Milk Industry Co. Ltd из Японии под торговой маркой ВВ536, штамм Bifidobacterium breve, продаваемый фирмой Danisco под торговой маркой Bb-03, штамм Bifidobacterium breve, продаваемый фирмой Morinaga под торговой маркой М-16V, штамм Bifidobacterium breve, продаваемый Институтом Rosell (Lallemand) под торговой маркой R0070, и штамм Bifidobacterium infantis, продаваемый фирмой Procter & Gamble Co. под торговой маркой Bifantis.

Приемлемая суточная доза пробиотических бактерий составляет от 10³ до 10¹² КОЕ, более предпочтительно от 10⁷ до 10¹¹ КОЕ.

Как было указано выше, фукозилированный олигосахарид может быть выбран из группы, состоящей из 2'-фукозиллактозы, 3'-фукозиллактозы, дифукозиллактозы, лакто-N-фукопентаозы, лакто-N-фукогексаозы, фукозиллакто-N-гексаозы и фукозиллакто-N-неогексаозы. Особенно предпочтительным фукозилированным олигосахаридом является 2'-фукозиллактоза (2FL).

Фукозилированный олигосахарид может быть выделен из природного источника, такого как животное молоко, с помощью хроматографической или фильтрационной технологии. Альтернативным образом, его можно получать с помощью биотехнологии с использованием специфических фукозилтрансфераз и/или фукозидаз, применяя для этого либо ферментационную технологию на основе ферментов (рекомбинантных или природных ферментов), либо микробную ферментационную технологию. В последнем случае микробы либо могут экспрессировать свои природные ферменты и субстраты, либо же, чтобы продуцировать соответствующие субстраты и ферменты, они могут быть подвергнуты генной инженерии. Могут использоваться мономикробные и/или смешанные культуры. Образование фукозилированного олигосахарида можно инициировать акцепторными субстратами, начиная с какой-либо степени полимеризации (СП) от СП=1 и выше. В альтернативном случае фукозилированный олигосахарид можно получать с помощью химического синтеза, исходя из лактозы и свободной фукозы. Фукозилированные олигосахариды могут быть также приобретены, например, от фирмы Kyowa Hakko Kogyo из Японии.

Фукозилированный олигосахарид и пробиотические бактерии могут вводиться в одной и той же композиции, либо же их можно вводить последовательно.

Оппортунистические инфекции, которые можно предупреждать согласно изобретению, включают в себя инфекции дыхательных, мочевых или желудочно-кишечных путей, например, следующими возбудителями: Acinetobacter baumannii, Staphylococcus aureus, Clostridium difficile, Pseudomonas arugenosa или Candida albicans. Изобретение в особенности подходит для предупреждения оппортунистических инфекций, включающих некротизирующий энтероколит у недоношенных и новорожденных детей. Изобретение пригодно также для предупреждения внутрибольничных инфекций у индивидуумов с нарушенным иммунитетом.

Если речь идет о младенцах, составом преимущественно является детская смесь.

Детская смесь согласно изобретению преимущественно содержит от 0,1 до 3 г фукозилированного олигосахарида на 100 г смеси в расчете на сухую массу и от 10³ до 10¹² КОЕ на 1 г детской смеси и, более предпочтительно, от 10⁶ до 10⁹ КОЕ/г пробиотических Bifidobacterium lactis, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium breve или Bifidobacterium longum.

Детская смесь согласно изобретению дополнительно содержит по меньшей мере один пребиотик в количестве от 0,3 до 10%. Пребиотик является неперевариваемым ингредиентом пищи, который благотворно действует на хозяина, избирательно стимулируя рост и/или активность одной или ограниченного числа бактерий в толстой кишке, улучшая тем самым здоровье хозяина. Такие ингредиенты являются неперевариваемыми в том смысле, что они не разрушаются и не всасываются в желудке или в тонкой кишке и благодаря этому проходят неизмененными в толстую кишку, где они избирательно ферментируются полезными бактериями. Примеры пребиотиков включают в себя некоторые олигосахариды, такие как фруктоолигосахариды (FOS) и галактоолигосахариды (GOS). Может быть использована комбинация пребиотиков, такая как 90% GOS с 10% короткоцепочечных фруктоолигосахаридов, например продукт, продаваемый под торговой маркой Raftilose®, или 10% инулина, такого как продукт, продаваемый под торговой маркой Raftiline®. Особенно предпочтительной комбинацией пребиотиков является 70% короткоцепочечных фруктоолигосахаридов и 30% инулина.

Общий состав детской смеси согласно изобретению далее описывается с использованием примера. Смесь содержит источник белка. Предполагается, что при условии выполнения минимальных требований в отношении содержания незаменимых аминокислот и обеспечения удовлетворительного роста тип белка для настоящего изобретения особого значения не имеет. Так, могут быть использованы как источники белка на основе сыворотки, казеина и их смесей, так и источники белка на основе сои. Что касается белков сыворотки, источником белка может быть кислая сыворотка или сладкая сыворотка, или их смеси и этот источник может включать альфа-лактальбумин и бета-лактальбумин в любых желаемых пропорциях.

Белки могут быть интактными, гидролизованными или смесью интактных и гидролизованных белков. Может оказаться желательным использовать частично гидролизованные белки (со степенью гидролиза от 2 до 20%), например, для младенцев, у которых, как предполагают, существует опасность развития аллергии на коровье молоко. В случае потребности в гидролизованных белках процесс гидролиза может проводиться по усмотрению и в соответствии с известными в технике процессами. Например, гидролизат белка сыворотки может быть получен с помощью ферментного гидролиза фракции сыворотки в одну или более стадий. Если используемая в качестве исходного материала фракция сыворотки в основном состоит из свободной лактозы, то, как было установлено, белок претерпевает в процессе гидролиза гораздо меньшее блокирование лизина. Это позволяет снизить степень блокирования лизина от примерно 15 масс.% от общего лизина до менее чем примерно 10 масс.% лизина, например примерно 7 масс.% лизина, что существенно улучшает питательное качество источника белка.

Детская смесь согласно настоящему изобретению содержит источник углеводов. Может быть использован любой источник углеводов, обычно содержащийся в детских смесях, такой как лактоза, сахароза, мальтодекстрин, крахмал и их смеси, хотя предпочтительным источником углеводов является лактоза. Предпочтительно, чтобы источники углеводов заключали в себе от 35 до 65% суммарной энергии смеси.

Детская смесь согласно настоящему изобретению содержит источник липидов. Источником липидов может быть любой липид, или жир, пригодный для использования в детских смесях. Предпочтительные источники жира включают пальмовый олеин, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты и сафлоровое масло с высоким содержанием олеиновой кислоты. Могут также добавляться незаменимые жирные кислоты, линолевая и α-линоленовая, а также небольшие количества масел, содержащих большие количества уже готовых арахидоновой кислоты и докозагексановой кислоты, таких как рыбьи жиры или микробные масла. Содержание жира в целом должно быть таким, чтобы обеспечивать от 30 до 55% суммарной энергии смеси. Соотношение жирных кислот n-6 к n-3 в источнике составляет преимущественно от примерно 5:1 до примерно 15:1, например от примерно 8:1 до примерно 10:1.

Детская смесь должна также содержать все витамины и минералы, которые считаются незаменимыми в суточной диете, в значимых для питания количествах. Для некоторых витаминов и минералов установлены минимальные потребности. Примеры минералов, витаминов и других питательных веществ включают витамин А, витамин В1, витамин В2, витамин В6, витамин В12, витамин Е, витамин К, витамин С, витамин D, фолевую кислоту, инозит, ниацин, биотин, пантотеновую кислоту, холин, кальций, фосфор, йод, железо, магний, медь, цинк, марганец, хлорид, калий, натрий, селен, хром, молибден, таурин и L-карнитин. Минералы обычно добавляются в форме солей. Присутствие и количества специфических минералов и других витаминов могут меняться в зависимости от предполагаемой группы детей.

В случае необходимости детская смесь может содержать эмульгаторы и стабилизаторы, такие как соевый лецитин, эфиры лимонной кислоты с моно- и диглицеридами и т.п.

В некоторых случаях детская смесь может содержать другие вещества, способные оказывать благоприятное влияние, такие как лактоферин, нуклеотиды, нуклеозиды и т.п.

Наконец, смесь должна содержать 2-фукозиллактозу в суммарном количестве от 0,1 до 3 г 2-фукозиллактозы на 100 г смеси и Bifidobacterium lactis CNCM 1-3446 в количестве 2·10⁷ КОЕ/г смеси.

Смесь может быть приготовлена с помощью любого подходящего способа. Например, ее можно приготовить путем смешивания между собой в надлежащих пропорциях белка, источника углеводов и источника жира. В этот момент могут быть включены эмульгаторы (в случае их использования). В тот же момент могут быть добавлены минералы и витамины, но обычно, чтобы избежать нарушения температурного режима, их добавляют позже. Какие-либо липофильные витамины, эмульгаторы и т.п. перед смешением могут быть растворены в источнике жира. После этого в смесь может быть введена вода, преимущественно вода, подвергнутая обратному осмосу, в результате чего образуется жидкая смесь. Чтобы облегчить диспергирование ингредиентов, целесообразно, чтобы температура воды составляла от примерно 50 до примерно 80°C. Для образования жидкой смеси могут быть использованы и имеющиеся в продаже разжижители. На этой стадии может быть добавлена 2-фукозиллактоза. Затем жидкую смесь гомогенизируют, например, в две стадии.

Жидкая смесь может быть далее подвергнута термообработке с целью снижения бактериальной нагрузки, для чего жидкую смесь быстро нагревают до температуры в пределах от примерно 80 до примерно 150°C, например, в течение времени от примерно 5 сек до примерно 5 мин. Это может быть выполнено с помощью вдувания водяного пара, с помощью автоклава или теплообменника, например пластинчатого теплообменника.

Далее жидкая смесь может быть охлаждена, например, способом мгновенного охлаждения до температуры от примерно 60 до примерно 85°C. Жидкая смесь может быть далее гомогенизирована, например, в две стадии при давлении от примерно 10 до примерно 30 МПа на первой стадии и от примерно 2 до примерно 10 МПа на второй стадии. Жидкую смесь можно дополнительно охладить с целью добавления некоторых теплочувствительных компонентов, таких как витамины и минералы. В этот момент целесообразно произвести доведение pH и содержание в гомогенизированной смеси сухих веществ.

Гомогенизированную смесь переносят в подходящий сушильный аппарат типа распылительной сушилки или сублимационной сушилки и превращают в порошок. Порошок должен иметь содержание влаги ниже примерно 5 масс.%. На этой стадии можно добавить 2-фукозиллактозу путем сухого смешивания вместе с пробиотиком.

В другом варианте осуществления композиция может быть биологически активной добавкой, включающей фукозилированный олигосахарид и пробиотик в количестве, достаточном для достижения у индивидуума желаемого эффекта. Такая форма применения в большей степени подходит для детей старшего возраста и взрослых. Предпочтительная суточная доза фукозилированного олигосахарида составляет от 0,1 до 3 г, а предпочтительная суточная доза пробиотика от 10⁵ до 10¹² КОЕ. Вводимые в биологически активную добавку количества фукозилированного олигосахарида и пробиотика следует подбирать в зависимости от способа применения добавки. Например, если добавка вводится дважды в день, каждая добавка может содержать от 0,05 до 1,5 г фукозилированного олигосахарида и от 10³ до 10⁶ КОЕ пробиотика. Биологически активная добавка может, например, иметь форму таблеток, капсул, пастилок или жидкости. Кроме того, добавка может содержать защитные гидроколлоиды (такие как камеди, белки, модифицированные крахмалы), связующие, пленкообразующие агенты, инкапсулирующие агенты/материалы, стенкобразующие материалы, матричные соединения, покрытия, эмульгаторы, поверхностно-активные агенты, солюбилизирующие агенты (масла, жиры, воски, лецитины и т.д.), адсорбенты, носители, наполнители, сопутствующие соединения, диспергирующие агенты, смачивающие агенты, технологические добавки (растворители), агенты текучести, маскирующие привкус добавки, утяжелители, желатинирующие агенты и гелеобразующие агенты. Биологически активная добавка может также содержать традиционные фармацевтические добавки и адъюванты, наполнитель и разбавители, включая (но не ограничиваясь ими) воду, желатин любого происхождения, растительные камеди, лигносульфонат, тальк, сахара, крахмал, гуммиарабик, растительные масла, полиалкиленгликоли, вкусоароматические агенты, консерванты, стабилизаторы, эмульгирующие агенты, буферы, смазочные средства, красящие вещества, смачивающие агенты, наполнители и т.п.

Кроме того, биологически активная добавка может содержать органический или неорганический материал-носитель, пригодный для перорального или энтерального введения, а также витамины неорганические микроэлементы и другие питательные микроэлементы согласно рекомендациям правительственных органов, таких как USRDA.

Пример 1

Ниже дается пример состава детской смеси согласно настоящему изобретению. Этот состав дается лишь в целях иллюстрации.