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ES2625866T3 - Uso de oligómeros de alginatos para combatir las biopelículas - Google Patents

Uso de oligómeros de alginatos para combatir las biopelículas Download PDF

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ES2625866T3
ES2625866T3 ES08875658.0T ES08875658T ES2625866T3 ES 2625866 T3 ES2625866 T3 ES 2625866T3 ES 08875658 T ES08875658 T ES 08875658T ES 2625866 T3 ES2625866 T3 ES 2625866T3
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ES
Spain
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alginate oligomer
subject
infection
biofilm
alginate
Prior art date
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Active
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ES08875658.0T
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English (en)
Inventor
Edvar Onsoyen
Rolf Myrvold
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Algipharma AS
Original Assignee
Algipharma AS
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Publication date
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Abstract

Un método para combatir la biopelícula que no está en o sobre un cuerpo humano o animal no humano, comprendiendo dicho método poner en contacto dicha biopelícula con un oligómero de alginato, en donde el oligómero de alginato tiene al menos 70% residuos de G.

Description

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DESCRIPCION
Uso de oligomeros de alginatos para combatir las biopelfculas
La presente invencion se refiere a la lucha contra biopelfculas. En particular, la presente invencion se refiere al uso de una clase particular de oligomeros de alginato que tienen al menos 70% de residuos de guluronato (G), para combatir biopelfculas, incluyendo tanto en superficies bioticas como abioticas. De este modo, se proporcionan usos y metodos tanto medicos como no medicos, para combatir la infeccion de biopelfcula o para combatir la formacion de biopeKcula en superficies inanimadas, por ejemplo, para fines de desinfeccion y limpieza. La invencion se basa en el sorprendente descubrimiento de que ciertos oligomeros de alginato, esto es, aquellos que tienen al menos 70% residuos de G, son capaces de interactuar e interferir con la biopelfcula.
En terminos generales, una biopelfcula es una coleccion o comunidad de microorganismos rodeados por una matriz de polfmeros extracelulares (tambien conocida en la tecnica como glicocalix). Estos polfmeros extracelulares son por lo general polisacaridos, especialmente polisacaridos producidos por los propios organismos, pero tambien pueden contener otros biopolfmeros. Una biopelfcula se unira por lo general a una superficie, que puede ser inerte o viva, pero tambien se ha observado que las biopelfculas se pueden formar a partir de microorganismos unidos entre sf o en cualquier interfase. Generalmente, por lo tanto, una biopelfcula se caracteriza como una comunidad multicelular altamente organizada de microorganismos encerrados en, o rodeados por, una matriz polimerica extracelular, generalmente una matriz de polisacarido, y generalmente en estrecha asociacion con una superficie o interfase. Dicho modo de crecimiento protege a los microorganismos y los hace diffciles de eliminar o erradicar (por ejemplo, como se discute mas adelante, es recalcitrante o resistente a agentes antimicrobianos o mecanismos de defensa o eliminacion del huesped). Se cree, de acuerdo con la presente invencion, que los oligomeros de alginato pueden interactuar con la matriz polimerica de la biopelfcula, y de este modo debilitar la biopelfcula. Como se analiza mas adelante, las biopelfculas causan importantes problemas comerciales, industriales y medicos, en terminos de infecciones, contaminacion, ensuciamiento y deterioro, etc., y de este modo la presente invencion proporciona una ventaja significativa para permitir o facilitar la lucha contra de tales biopelfculas y hacerlos mas susceptibles a la eliminacion o reduccion, por ejemplo, mas susceptibles al efecto de agentes antimicrobianos (incluyendo desinfectantes o antibioticos) o incluso en el caso de una infeccion, a la respuesta inmune del huesped infectado. De este modo, la eficacia de agentes antimicrobianos, tanto terapeuticos como no terapeuticos e incluyendo particularmente antibioticos, puede ser mejorada.
Las biopelfculas se encuentran ubicuos en una amplia variedad de superficies o interfases (por ejemplo, interfases agua/solido y agua/gas (por ejemplo, agua/aire) si existen condiciones que conducen a la colonizacion microbiana. Basicamente, se formara una biopelfcula dondequiera que haya microorganismos y una interfase o superficie, particularmente una superficie expuesta al agua o la humedad y las biopelfculas se reconocen ahora como el estado natural del crecimiento microbiano en tales superficies o interfases. En terminos basicos, como se ha indicado anteriormente, una biopelfcula es la disposicion compleja y organizada de colonias microbianas sobre una superficie, o en una interfase, que puede ocurrir particularmente en presencia de agua o humedad. La organizacion de estas colonias se debe a la capacidad de los microorganismos para producir una matriz extracelular organizada en la que las celulas estan "incrustadas". Esta matriz se forma a partir de biopolfmeros producidos por los microorganismos con polisacaridos por lo general el polfmero predominante.
Los microorganismos en una comunidad de biopelfcula muestran propiedades en la palanca celular (fenotipo) que no son compartidas por sus equivalentes planctonicos (flotantes libres). De hecho, se cree que los microorganismos en una biopelfcula son profundamente diferentes de las celulas planctonicas flotantes libremente. Otras diferencias se pueden observar tambien a nivel comunitario y se atribuyen a los efectos de la matriz extracelular. Tal vez lo mas notable es el fenomeno comunmente observado de que los microorganismos en un entorno de biopelfcula no muestran las mismas susceptibilidades a agentes antimicrobianos, por ejemplo, antibioticos, antifungicos y microbicidas, y las defensas inmunitarias o mecanismos de eliminacion del huesped. Se cree que esta resistencia se debe al efecto de barrera de la matriz extracelular y/o a un cambio fenotfpico en los propios microbios. Por ejemplo, una vez que las biopelfculas se forman, los anticuerpos ya no se adhieren a los microorganismos (por ejemplo, bacterias) dentro de la biopelfcula. Los experimentos han mostrado anticuerpos densamente incrustados en el exterior de la biopelfcula, pero no dentro de la misma biopelfcula. Los estudios sobre la actividad de los globulos blancos contra las biopelfculas han demostrado hallazgos similares. La produccion de toxinas tambien podna ser diferente entre un microbio planctonico y su equivalente residiendo en una colonia de biopelfculas, lo que sugiere cambios fenotfpicos en los microbios. Tambien se cree que los microorganismos en las biopelfculas pueden crecer mas lentamente y, como resultado, absorben los agentes antimicrobianos mas lentamente.
Las biopelfculas se forman facilmente en superficies del medio ambiente acuatico y una colonia microbiana establecida en cualquier superficie expuesta al agua (cualquier superficie "humeda") casi con certeza existira como estructura de biopelfcula. Ademas, ahora se hace evidente y cada vez mas documentado que las biopelfculas tambien se pueden formar en el caso de infecciones microbianas, esto es, dentro o sobre un huesped infectado. De este modo, la formacion de biopelfcula tambien se puede producir en una superficie "fisiologica" o "biologica", es decir, en una superficie animada o biotica, o una superficie sobre o en un organismo huesped infectado (por ejemplo, un sujeto humano o animal no humano), por ejemplo, sobre una superficie interna o externa del cuerpo o
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del tejido. Se cree cada vez mas que esta formacion de biopelmula (o infeccion) en los tejidos corporales contribuye a diversas enfermedades infecciosas, incluyendo por ejemplo, la endocarditis nativa de valvula (valvulas mitral, aortica, tricuspide, ca^acas pulmonares), otitis media aguda (ofdo medio), prostatitis bacteriana cronica (prostata), fibrosis qmstica (pulmones), neumoma (tracto respiratorio), periodontitis (tejidos que sostienen los dientes, por ejemplo, endas, ligamento periodontal, hueso alveolar). Por supuesto, estos dos nichos de biopelroula estan presentes cuando se implantan dispositivos medicos y la formacion de biopelroula en tales dispositivos implantados ("en la vivienda") puede conducir a problemas clmicos con infeccion en tales sitios, tales como endocarditis de protesis valvular y la infeccion relacionada con el dispositivo, por ejemplo, con dispositivos intrauterinos, lentes de contacto, protesis (por ejemplo, articulaciones protesicas) y en sitios de cateterizacion, por ejemplo, con cateteres venosos centrales o urinarios.
Un problema y riesgo significativo con tales infecciones de biopelroula es que los microorganismos (o mas particularmente las microcolonias) se pueden romper o separar de la biopelroula, y entrar en otros tejidos, incluyendo significativamente la circulacion. Tales microorganismos derivados de la biopelroula circulante pueden causar infecciones adicionales y dar lugar a problemas clmicos significativos, en particular porque los microorganismos circulantes separados pueden tener todas las caractensticas de resistencia de la comunidad de progenitores.
Una infeccion de biopelroula por lo general se desarrolla gradualmente y puede ser lenta para producir smtomas evidentes. Sin embargo, una vez establecidas, como se indico anteriormente las biopelroulas son difroiles de eliminar y una infeccion de biopelroula suele ser persistente y rara vez resuelta por mecanismos de defensa o inmunologicos del huesped, incluso en individuos con respuestas inmunes innatas y adaptativas sanas. Las respuestas activas del huesped pueden de hecho ser perjudiciales, por ejemplo, la inmunidad mediada por celulas (por ejemplo, neutrofilos invasores) puede causar dano colateral al tejido huesped sano vecino. Las infecciones por biopelroula responden solo transitoriamente a la terapia con antibioticos. De este modo, aunque las celulas microbianas planctonicas pueden ser eliminadas por anticuerpos o fagocitos y son susceptibles a antimicrobianos, los microorganismos en las biopelroulas tienden a ser resistentes a anticuerpos, fagocitos y antimicrobianos. Los fagocitos son atrafdos por la biopelroula, pero la fagocitosis se frustra. Sin embargo, las enzimas fagocfticas se liberan y pueden danar el tejido alrededor de la biopelroula. Las bacterias planctonicas se pueden liberar de la biopelroula y tal liberacion puede causar diseminacion e infeccion aguda en tejido vecino.
Las superficies de cuerpo o tejido que estan muertas o danadas (por ejemplo, necroticas o inflamadas) son particularmente susceptibles a la infeccion de biopelroula. Las heridas son susceptibles a la infeccion y la formacion de biopelroula puede ocurrir en heridas que no curan en un corto penodo de tiempo. Las heridas son un entorno ideal para la formacion de biopelroulas debido a su susceptibilidad a la colonizacion bacteriana y la disponibilidad de sustrato y superficie para la fijacion de la biopelroula. Problematicamente, la infeccion de una herida retrasa a menudo la curacion mas lejos y de este modo hace que la herida mas susceptible a la formacion de la biopelroula y a la infeccion establecida. Las heridas en las que se retrasa la cicatrizacion (las llamadas heridas cronicas) representan sitios de particular preocupacion con respecto a la formacion de biopelroula. Una herida cronica se encuentra en un estado inflamatorio, con niveles elevados de citoquinas proinflamatorias. El efecto de estas citoquinas es producir un enjambre del area con celulas inmunes (neutrofilos y macrofagos). Si este sistema de defensa se retrasa de alguna manera (como en las heridas cronicas), las bacterias u otros microorganismos tienen tiempo de adherirse a la superficie y entrar en el modo de crecimiento de la biopelroula. Cada vez es mayor la evidencia de que tanto las heridas cronicas como las agudas pueden ser sitios de infeccion de biopelroula, con evidencia de diversas comunidades o poblaciones microbianas en heridas, particularmente heridas cronicas, incluyendo bacterias anaerobicas en heridas cronicas. Las infecciones cronicas de la herida comparten dos atributos importantes con otras infecciones de biopelroula: infeccion persistente que no es eliminada por el sistema inmune del huesped ni siquiera en individuos con reacciones inmunes innatas y adaptativas sanas y mayor resistencia a agentes antimicrobianos sistemicos y topicos. De acuerdo con lo anterior, la infeccion basada en biopelroula es muy difroil de tratar y la contaminacion con biopelroula es muy difroil de erradicar. El desbridamiento frecuente es uno de los tratamientos clmicamente mas eficaces para curar heridas cronicas. Este es un tratamiento eficaz, en parte, porque elimina ffsicamente la biopelroula de la herida. Esto es similar en principio a la resolucion de infecciones de dispositivos medicos en la vivienda colonizados de biopelroula (por ejemplo, cateteres)-donde la terapia con antibioticos es ineficaz, el enfoque mas eficaz es eliminar o reemplazar el dispositivo infectado con biopelroula.
Las heridas cronicas son un problema de salud importante en todo el mundo y representan una perdida significativa de recursos clmicos. Tres tipos principales de heridas cronicas son las ulceras del pie diabetico, las ulceras venosas de las piernas y las ulceras por presion, aunque otras heridas, incluidas las heridas quirurgicas, pueden llegar a ser cronicas. El cuidado de tal herida impone un enorme coste de material y de paciente, y por lo tanto un tratamiento antibiopelroula efectivo, o efectivamente cualquier tratamiento que ayude o facilite el tratamiento de biopelroulas y de este modo acelerar o facilitar la cicatrizacion de heridas, tendra un impacto muy significativo.
De manera mas general, dada la generalizada presencia de biopelroulas y los problemas medicos, ambientales, industriales u otros comerciales que causan, cualquier medio para mejorar o permitir la lucha contra de biopelroulas sena muy importante, tanto desde el punto de vista clmico como comercial.
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Por lo tanto, existe la necesidad de nuevos metodos de combatir biopeKculas, tanto en situaciones clmicas como industriales o comerciales, y la presente invencion esta dirigida a abordar esta necesidad.
Hu, X.; et al., 2005, Journal of Applied Phycology, Vol 17(1), 57-60 describen la actividad antibacteriana de los productos despolimerizados con liasa de alginato.
Kitamikado, M., et al., 1993, Nippon Suisan Gakkaishi, Vol 59(2), 315-320 describen la accion bacteriostatica de oligosacaridos preparados a partir de alginato por degradacion enzimatica.
La EP 0506326 describe el uso de poliuretanos beta 1-4 diequitorialmente unidos para la estimulacion de citoquinas y efectos antibacteriologicos posteriores.
Moskowitz, S. M., 2004, Journal of Clinical Microbiology vol 42(5), 1915-1922 describe un ensayo de susceptibilidad de biopelfcula clmicamente viable para aislados de Pseudomana aeriginosa de pacientes con fibrosis qmstica.
En particular, y como se ha indicado anteriormente, se ha encontrado que una clase particular de alginatos, a saber, oligomeros de alginato que tienen al menos 70% residuos de G, son eficaces como agentes antibiopelfcula. Tales oligomeros de alginato pueden interactuar con los polfmeros extracelulares de la biopelfcula, y por lo tanto debilitarlo, permitiendo o facilitando su eliminacion o ruptura (o interrupcion), y/o facilitando el acceso de agentes antimicrobianos a la biopelfcula, aumentando asf su eficacia contra la biopelfcula. De acuerdo con lo anterior, segun la presente invencion se propone un nuevo metodo o medios para combatir la biopelfcula que implica el uso de tales oligomeros de alginato.
En lo que sigue, las referencias a "un oligomero de alginato" u "oligomeros de alginato" en el contexto de la invencion son referencias a oligomeros de alginato que tienen al menos 70% residuos de G, a menos que se indique explfcitamente lo contrario.
Los alginatos son polfmeros lineales de acido p-D-manuronico (1-4) unido (M) y/o su epfmero C-5 acido a-L- guluronico (G). La estructura primaria de los alginatos puede variar enormemente. Los residuos M y G se pueden organizar como bloques homopolimericos de residuos M o G contiguos, ya que se pueden encontrar bloques de residuos M y G alternantes y residuos M o G individuales intercalando estas estructuras de bloques. Una molecula de alginato puede comprender algunas o todas estas estructuras y dichas estructuras podnan no estar uniformemente distribuidas a traves del polfmero. En el extremo, existe un homopolfmero de acido guluronico (poliguluronato) o un homopolfmero de acido manuronico (polimanuronato).
Se han aislado alginatos de algas pardas marinas (por ejemplo, ciertas especies de Durvillea, Lessonia y Laminaria) y bacterias tales como Pseudomonas aeruginosa y Azotobacter vinelandii. Otras pseudomonas (por ejemplo, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, y Pseudomonas mendocina) mantienen la capacidad genetica para producir alginatos, pero en la naturaleza no producen niveles detectables de alginato. Mediante la mutacion, estas pseudomonas no productoras pueden ser inducidas a producir cantidades grandes estables de alginato.
El alginato se sintetiza como polimanuronato y los residuos G se forman mediante la accion de epimerasas (espedficamente epimerasas C-5) sobre los residuos M en el polfmero. En el caso de los alginatos extrafdos de las algas, los residuos G se organizan predominantemente como bloques G porque las enzimas implicadas en la biosmtesis de alginato en las algas preferentemente introducen el G vecino a otro G, convirtiendo de este modo los tramos de residuos M en bloques G. La elucidacion de estos sistemas biosinteticos ha permitido la produccion de alginatos con estructuras primarias espedficas (WO 94/09124, Gimmestad, M et al, Journal of Bacteriology, 2003, Vol 185(12) 3515-3523 y WO 2004/011628).
Los alginatos se afslan por lo general de fuentes naturales como polfmeros grandes de alto peso molecular (por ejemplo, un peso molecular medio en el intervalo de 300,000 a 500,000 Dalton). Se sabe, sin embargo, que tales polfmeros de alginato grandes se pueden degradar o descomponer, por ejemplo, por hidrolisis qmmica o enzimatica para producir estructuras de alginato de menor peso molecular. Los alginatos que se utilizan industrialmente tienen por lo general un peso molecular medio en el intervalo de 100,000 a 300,000 Dalton (esto es, tales alginatos todavfa se consideran polfmeros grandes) aunque los alginatos de un peso molecular promedio de aproximadamente 35,000 Dalton se han utilizado en productos farmaceuticos.
Se ha encontrado ahora que los oligomeros de alginato que tienen al menos 70% residuos de G tienen la capacidad de interferir con la matriz extracelular de biopelfculas. Sin pretender limitarse a ninguna teona en particular, se cree que esta interferencia causa la descomposicion de la matriz extracelular de la biopelfcula, lo que conduce a la ruptura ffsica de la biopelfcula. La descomposicion tambien aumenta la exposicion de los microorganismos dentro de la biopelfcula (o sus componentes inmunogenicos, por ejemplo, estructuras de LPS y peptidoglucano) a las defensas inmunitarias de un huesped infectado y/o cualquier agente antimicrobiano que se ha aplicado o se va a aplicar. La descomposicion tambien reduce la intimidad de la relacion entre la matriz extracelular y los microorganismos y esto conduce a un aumento en la sensibilidad del microorganismo a agentes antimicrobianos a un nivel fenotfpico.
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Por lo tanto, la invencion proporciona un metodo para combatir la biopelfcula que no esta en o sobre un cuerpo humano o animal no humano, comprendiendo dicho metodo poner en contacto dicha biopelfcula con un oligomero de alginato, en donde el oligomero de alginato tiene al menos 70% residuos de G.
La invencion proporciona ademas un oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelfcula en un sujeto, en donde el oligomero de alginato tiene al menos 70% residuos de G.
La invencion proporciona ademas el uso de un oligomero de alginato en la fabricacion de un medicamento para su uso en el tratamiento de una infeccion de biopelfcula en un sujeto en donde el oligomero de alginato tiene al menos 70% residuos de G.
Como se ha indicado anteriormente, los alginatos por lo general se presentan como polfmeros de un peso molecular medio de al menos 35,000 Dalton, esto es, aproximadamente 175 a 190 residuos de monomero, aunque por lo general mucho mas altos y un oligomero de alginato de acuerdo con la presente invencion se puede definir como un material obtenido por fraccionamiento (esto es, reduccion de tamano) de un polfmero de alginato, comunmente un alginato de origen natural. Se puede considerar que un oligomero de alginato es un alginato de un peso molecular medio inferior a 35,000 Dalton (esto es, inferior a aproximadamente 190 o inferior a 175 residuos monomero), en particular un alginato de un peso molecular medio inferior a 30,000 Dalton (esto es, inferior a aproximadamente 175 o inferior a 150 residuos de monomero) mas particularmente un peso molecular medio inferior a 25,000 o 20,000 Dalton (esto es, inferior a aproximadamente 135 o 125 residuos de monomero o inferior a aproximadamente 110 o 100 residuos de monomero).
Visto alternativamente, un oligomero comprende generalmente 2 o mas unidades o residuos y un oligomero de alginato para uso de acuerdo con la invencion contendra por lo general de 2 a 100 residuos de monomero, preferiblemente de 2 a 75, preferiblemente de 2 a 50, mas preferiblemente de 2 a 40, 2 a 35 o 2 a 30, esto es, un oligomero de alginato para uso de acuerdo con la invencion tendra por lo general un peso molecular medio de 350 a 20,000 Dalton, preferiblemente 350 a 15,000 Dalton, preferiblemente 350 a 10,000 Dalton y mas preferiblemente 350 a 8000 Dalton, 350 a 7000 Dalton, o 350 a 6,000 Dalton.
Alternativamente, el oligomero de alginato puede tener un grado de polimerizacion (DP), o un grado medio de polimerizacion (DPn) de 2 a 100, preferiblemente 2 a 75, preferiblemente 2 a 50, more preferiblemente 2 a 40, 2 a 35 o 2 a 30.
Como se ha indicado anteriormente, las biopelfculas se forman por lo general sobre superficies o interfases y la biopelfcula que se trata de acuerdo con la presente invencion puede estar sobre cualquier superficie o interfase. De acuerdo con lo anterior, la biopelfcula objetivo puede estar en cualquier superficie animada o inanimada (o biotica o abiotica), esto es, cualquier superficie viviente o superficie derivada de material vivo (por ejemplo, tejido muerto o danado, por ejemplo, tejido necrotico) (en este documento se utiliza el termino "animado" para incluir cualquier superficie viviente o cualquier superficie derivada de material vivo, en particular una superficie viva que ha muerto), o cualquier superficie inerte o no viva (una superficie que no ha estado previamente viva o animada).
El termino "contacto" abarca cualquier medio para suministrar el oligomero de alginato a la biopelfcula, ya sea directa o indirectamente, y de este modo cualquier medio de aplicar el oligomero de alginato a la biopelfcula o exponer la biopelfcula al oligomero de alginato, por ejemplo, aplicar el oligomero de alginato directamente a la biopelfcula, o administrar el oligomero de alginato a un sujeto con una infeccion de biopelfcula. Se apreciara, por lo tanto, que tanto los metodos in vitro como in vivo estan incluidos.
Mas particularmente, la biopelfcula se pondra en contacto con una cantidad eficaz del oligomero de alginato, mas particularmente una cantidad del oligomero de alginato eficaz para combatir la biopelfcula.
Como se ha indicado anteriormente, un oligomero de alginato contiene (o comprende) residuos o unidades de guluronato o acido guluronico (G) y/o manuronato o acido manuronico (M). Un oligomero de alginato de acuerdo con la invencion preferiblemente estara compuesto unicamente, o sustancialmente unicamente (esto es, consistira esencialmente en) residuos de acido uronico/uronato, mas particularmente unicamente o sustancialmente unicamente residuos de G y/o M. Como alternativa se expresa, en el oligomero de alginato de uso en la presente invencion, al menos 80%, mas particularmente al menos 85, 90, 95 o 99% de los residuos de monomeros pueden ser residuos de uronato/acido uronico, o, mas particularmente residuos G y/o M. En otras palabras, preferiblemente el oligomero de alginato no comprendera otros residuos o unidades (por ejemplo, otros residuos de sacaridos, o mas particularmente otros residuos de acido uronico/uronato).
El oligomero de alginato es preferiblemente un oligomero lineal.
Como ya se ha indicado, un oligomero de alginato para uso de acuerdo con la presente invencion contiene al menos 70% residuos de G (esto es, al menos 70% de los residuos de monomeros del oligomero de alginato seran residuos G). De este modo, realizaciones espedficas incluyen oligomeros de alginato con (por ejemplo, que contienen) 70 a 100% residuos de G (guluronato).
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Preferiblemente al menos 75%, incluso mas particularmente al menos 80, 85, 95 o 99% de los residuos de monomero son guluronato. En una realizacion, el oligomero de alginato puede ser un oligoguluronato (esto es, un homo-oligomero de G o 100% de G)
En una realizacion preferida adicional, los alginatos anteriormente descritos de la invencion tienen una estructura primaria en donde la mayona de los residuos G estan en los llamados bloques G. Preferiblemente al menos 50%, mas preferiblemente al menos 70 o 75%, y mas preferiblemente al menos 80, 85, 90 o 95% de los residuos G individuales estan en bloques G. Un bloque G es una secuencia contigua de al menos dos residuos G, preferiblemente al menos 3 residuos G contiguos, mas preferiblemente al menos 4 o 5 residuos G contiguos, mas preferiblemente al menos 7 residuos G contiguos.
En particular al menos el 90% de los residuos G estan unidos en 1-4 con otro residuo G. Mas particularmente al menos el 95%, mas preferiblemente al menos el 98% y mas preferiblemente al menos el 99% de los residuos G del alginato estan unidos en 1-4 con otro residuo G.
El oligomero de alginato de uso en la invencion es preferiblemente un 3- a 35-mer, mas preferiblemente un 3- a 28- mer, en particular un 4- a 25-mer, especialmente un 6- a 22-mer, en particular un 8- a 20-mer, especialmente un 10- a 15-mer, por ejemplo, que tiene un peso molecular en el intervalo de 350 a 6400 Dalton o 350 a 6000 Dalton, preferiblemente 550 a 5500 Dalton, preferiblemente 750 a 5000 Dalton, y especialmente 750 a 4500 Dalton.
Puede ser un solo compuesto o puede ser una mezcla de compuestos, por ejemplo, de un intervalo de grados de polimerizacion. Como se ha indicado anteriormente, los residuos monomericos en el oligomero de alginato pueden ser iguales o diferentes y no todos necesitan llevar grupos cargados electricamente, aunque se prefiere que la mayona sf (por ejemplo, al menos 60%, preferiblemente al menos 80%, mas preferiblemente al menos 90 %). Se prefiere que una mayona sustancial, por ejemplo, al menos 80%, mas preferiblemente al menos 90% de los grupos cargados tienen la misma polaridad. En el oligomero de alginato, la relacion de grupos hidroxilo a grupos cargados es preferiblemente al menos 2:1, mas especialmente al menos 3:1.
El oligomero de alginato de la invencion puede tener un grado de polimerizacion (DP), o un grado medio de polimerizacion (DPn), de 3-28, 4-25, 6-22, 8-20 o 10-15, o 5 a 18 o 7 a 15 u8 a 12, especialmente 10.
La distribucion del peso molecular es preferiblemente de tal manera que no mas de 5% mol tiene un DP de dos mas alto que el lfmite superior relevante para DPn. De la misma manera, se prefiere que no mas de 5% mol tenga un DP por debajo de un numero dos mas pequeno que el lfmite inferior relevante para DPn. Los oligomeros de alginato apropiados se describen en WO2007/039754, WO2007/039760 y WO 2008/125828.
Los oligomeros de alginato apropiados representativos tienen un DPn en el intervalo de 5 a 30, una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.80, una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.20, y al menos 95 % mol de DP no mas de 25.
Otros oligomeros de alginato apropiados tienen un grado medio de polimerizacion en el intervalo de 7 a 15 (preferiblemente 8 a 12), una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.85 (preferiblemente al menos 0.90), una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.15 (preferiblemente no mas de 0.10), y que tiene al menos 95% mol con un grado de polimerizacion inferior a 17 (preferiblemente inferior a 14).
Otros oligomeros de alginato apropiados tienen un grado medio de polimerizacion en el intervalo de 5 a 18 (especialmente 7 a 15), una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.80 (preferiblemente al menos 0.85, especialmente al menos 0.92), una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.20 (preferiblemente no mas de 0.15, especialmente no mas de 0.08), y que tiene al menos 95% mol con un grado de polimerizacion inferior a 20 (preferiblemente inferior a 17).
Otros oligomeros de alginato apropiados tienen un grado medio de polimerizacion en el intervalo de 5 a 18, una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.92, una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.08, y que tiene al menos 95% mol con un grado de polimerizacion inferior a 20.
Otros oligomeros de alginato apropiados tienen un grado medio de polimerizacion en el intervalo de 5 a 18 (preferiblemente 7 a 15, mas preferiblemente 8 a 12, especialmente aproximadamente 10), una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.80 (preferiblemente al menos 0.85, mas preferiblemente al menos 0.90, especialmente al menos 0.92, mas especialmente al menos 0.95), una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.20 (preferiblemente no mas de 0.15, mas preferiblemente no mas de 0.10, especialmente no mas de 0.08, mas especialmente no mas de 0.05), y que tiene al menos 95% mol con un grado de polimerizacion inferior a 20 (preferiblemente inferior a 17, mas preferiblemente inferior a 14).
Otros oligomeros de alginato apropiados tienen un grado medio de polimerizacion en el intervalo de 7 a 15 (preferiblemente 8 a 12), una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.92 (preferiblemente al menos
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0.95), una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.08 (preferiblemente no mas de 0.05), y que tiene al menos 95% mol con un grado de polimerizacion inferior a 17 (preferiblemente inferior a 14).
Otros oligomeros de alginato apropiados tienen un grado medio de polimerizacion en el intervalo de 5 a 18, una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.80, una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.20, y que tiene al menos 95% mol con un grado de polimerizacion inferior a 20.
Otros oligomeros de alginato apropiados tienen un grado medio de polimerizacion en el intervalo de 7 a 15, una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.85, una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.15, y que tiene al menos 95% mol con un grado de polimerizacion inferior a 17.
Otros oligomeros de alginato apropiados tienen un grado medio de polimerizacion en el intervalo de 7 a 15, una fraccion de guluronato/galacturonato (Fg) de al menos 0.92, una fraccion de manuronato (Fm) de no mas de 0.08, y que tiene al menos 95% mol con un grado de polimerizacion inferior a 17.
El oligomero de alginato llevara por lo general una carga y por lo tanto los contraiones para el oligomero de alginato pueden ser cualquier ion fisiologicamente tolerable, especialmente aquellos comunmente utilizados para sustancias farmaceuticas cargadas, por ejemplo, sodio, potasio, amonio, cloruro, mesilato, meglumina, etc. Los iones que promueven la gelificacion de alginato por ejemplo, tambien se pueden utilizar iones metalicos del grupo 2.
Aunque el oligomero de alginato puede ser un material sintetico generado a partir de la polimerizacion de numeros apropiados de residuos de guluronato y manuronato, los oligomeros de alginato de uso en la invencion se pueden obtener, producir o derivar convenientemente a partir de fuentes naturales tales como las mencionadas anteriormente, a saber, materiales de fuente de alginato natural.
La escision de polisacarido a oligosacarido para producir el oligomero de alginato utilizable de acuerdo con la presente invencion se puede realizar usando tecnicas de lisis de polisacaridos convencionales tales como digestion enzimatica e hidrolisis acida. Los oligomeros se pueden separar despues de los productos de descomposicion de polisacaridos cromatograficamente utilizando una resina de intercambio ionico o mediante precipitacion fraccionada o solubilizacion o filtracion. US 6,121,441 y WO 2008/125828, que se incorporan explfcitamente en este documento por referencia en su totalidad, describen un proceso apropiado para preparar los oligomeros de alginato de uso en la invencion. Se puede encontrar mas informacion y discusion en, por ejemplo, en "Handbooks of Hydrocolloids", Ed. Phillips and Williams, CRC, Boca Raton, Florida, Estados Unidos, 2000.
Los oligomeros de alginato tambien pueden ser modificados qmmicamente, incluyendo, pero sin limitarse a la modificacion para adicionar grupos cargados (tales como glicanos carboxilados o carboximetilados) y oligomeros de alginato modificados para alterar la flexibilidad (por ejemplo, mediante oxidacion con peryodato).
Los oligomeros de alginato (por ejemplo, acidos oligoguluronicos) apropiados para uso de acuerdo con la invencion se pueden producir convenientemente mediante hidrolisis acida de acido algmico, pero sin limitarse a Laminaria hyperbora y Lessonia nigrescens, disolucion a pH neutro, la adicion de acido mineral reduce el pH a 3.4 para precipitar el oligomero de alginato (acido oligoguluronico), lavado con acido debil, resuspension a pH neutro y liofilizacion.
Los alginatos para la produccion de oligomeros de alginato de la invencion tambien se pueden obtener directamente de fuentes bacterianas apropiados, por ejemplo, Pseudomonas aeruginosa o Azotobacter vinelandii, aunque se espera que las fuentes de algas sean las mas apropiados debido al hecho de que los alginatos producidos en estos organismos tienden a tener estructuras primarias en las que la mayor parte de los residuos G estan dispuestos en bloques G mas que como residuos unicos.
El aparato molecular implicado en la biosmtesis de alginato en Pseudomonas fluorescens y Azotobacter vinelandii ha sido clonado y caracterizado (WO 94/09124; Ertesvag, H., et al, Metabolic Engineering, 1999, Vol 1, 262-269; WO 2004/011628; Gimmestad, M., et al (supra); Remminghorst and Rehm, Biotechnology Letters, 2006, Vol 28, 1701-1712; Gimmestad, M. et al, Journal of Bacteriology, 2006, Vol 188(15), 5551-5560) y los alginatos de estructuras primarias adaptadas se pueden obtener facilmente manipulando estos sistemas.
El contenido de G de alginatos (por ejemplo, un material de fuente de alginato) se puede aumentar por epimerizacion, por ejemplo, con manurano C-5 epimerasas de A.vinelandii u otras enzimas epimerasa. De este modo, por ejemplo, se puede llevar a cabo la epimerizacion in vitro con epimerasas aisladas de Pseudomonas o Azotobacter, por ejemplo, AlgG de Pseudomonas fluorescens o Azotobacter vinelandii o las enzimas AlgE (AlgE1 a AlgE7) de Azotobacter vinelandii. Tambien se contempla espedficamente el uso de epimerasas de otros organismos que tienen la capacidad de producir alginato, particularmente algas. La epimerizacion in vitro de los alginatos G bajos con las epimerasas AlgE de Azotobacter vinelandii se describe con detalle en Ertesvag et al (supra) y Strugala et al (Gums and Stabilisers for the Food Industry, 2004, 12, The Royal Society of Chemistry, 84-94). Se prefiere la epimerizacion con una o mas epimerasas AlgE de Azotobacter vinelandii distintas de AlgE4, ya que estas enzimas son capaces de producir estructuras de bloque G. Versiones mutadas u homologos de otros organismos tambien se
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contemplan espedficamente como de uso. WO 94/09124 describe enzimas de manuronano C-5 epimerasa recombinantes o modificadas (enzimas AlgE) por ejemplo, codificadas por secuencias de epimerasa en las que las secuencias de ADN que codifican los diferentes dominios o modulos de las epimerasas han sido apartadas o eliminadas y recombinadas. Alternativamente, se pueden utilizar mutantes de enzimas de epimerasa (AlgG o AlgE) de origen natural, obtenidos, por ejemplo, mediante mutagenesis dirigida o aleatoria de los genes de AlgG o AlgE.
Un enfoque diferente es crear organismos de Pseudomonas y Azotobacter que estan mutados en algunos o todos sus genes de epimerasa de tal manera que dichos mutantes producen alginatos de la estructura requerida de produccion de oligomeros de alginato, o incluso oligomeros de alginato de la estructura y tamano (o peso molecular) requeridos. La generacion de un numero de organismos de Pseudomonas fluorescens con genes de AlgG mutados se describe con detalle en WO 2004/011628 y Gimmestad, M., et al, 2003 (supra). La generacion de un numero de organismos de Azotobacter vinelandii con genes de AlgE mutados se describe en Gimmestad, M., et al, 2006 (supra). El experto en la materia podna utilizar esta ensenanza para producir nuevos mutantes que producinan oligomeros de alginato de la invencion sin carga indebida.
Un enfoque adicional es eliminar o inactivar los genes endogenos de epimerasa de un organismo de Azotobacter o de Pseudomonas y luego introducir uno o mas genes exogenos de epimerasa, que pueden o no pueden mutarse (esto es, pueden ser de tipo salvaje o modificados) y cuya expresion se puede controlar, por ejemplo, mediante el uso de promotores inducibles u otros "promotores controlables. Seleccionando combinaciones apropiadas de genes, se pueden producir alginatos de estructura primaria predeterminada.
Incluso un enfoque adicional sena introducir una parte o la totalidad de la maquinaria de biosmtesis de alginato de Pseudomonas y/o Azotobacter en un organismo no productor de alginato (por ejemplo, E. coli) e inducir la produccion de alginato a partir de estos organismos geneticamente modificados.
Cuando se utilizan estos sistemas basados en cultivo, la estructura primaria del alginato u oligomero de alginato puede estar influenciada por las condiciones de cultivo. Esta dentro de las capacidades del experto en la materia ajustar parametros de cultivo tales como temperatura, osmolaridad, niveles/fuentes de nutrientes y parametros atmosfericos con el fin de manipular la estructura primaria de los alginatos producidos por un organismo particular.
Las referencias a "residuos G/G" y "residuos M/M" o a acido guluronico o acido manuronico o guluronato o manuronato se han de leer indistintamente como referencias al acido guluronico/guluronato y acido manuronico/manuronato (espedficamente acido a-L-guluronico/guluronato y acido p-D-mannuronico/manuronato), e incluyen ademas derivados de los mismos en los que uno o mas grupos o cadenas laterales disponibles se han modificado sin que se obtenga una actividad antibiopelfcula que sea sustancialmente inferior a la del polfmero no modificado. Los grupos modificadores de sacaridos comunes incluinan grupos acetilo, sulfato, amino, desoxi, alcohol, aldeddo, cetona, ester y anhidro. Los oligomeros de alginato tambien se pueden modificar qdmicamente para adicionar grupos cargados (tales como glicanos carboxilados o carboximetilados), y para alterar la flexibilidad (por ejemplo, mediante oxidacion con peryodato). El experto en la materia conocena otras modificaciones qdmicas que se pueden hacer a las subunidades monosacarido de oligosacaridos y estas se pueden aplicar a los alginatos de la invencion.
Por "biopelfcula" se entiende una comunidad de microorganismos caracterizados por un predominio de celulas sesiles que estan unidas a un sustrato o interfase o entre sf, (algunas celulas moviles tambien pueden estar presentes) y que estan incrustadas en una matriz de polfmeros extracelulares (mas espedficamente polfmeros extracelulares que han producido) caracterizados porque los microorganismos de esta colonia presentan un fenotipo alterado con respecto a la velocidad de crecimiento y la transcripcion genica (por ejemplo, en comparacion con su "no biopelfcula" o contrapartida flotante libre o planctonicas).
El termino "lucha contra biopelfcula" se utiliza ampliamente en este documento para incluir cualquier efecto en la interrupcion, reduccion o descomposicion de una biopelfcula (esto es, "ataque" a una biopelfcula existente) o de hacerlo mas susceptible al efecto de un agente antimicrobiano o una respuesta inmune del huesped, asf como inhibir, reducir o retrasar la formacion de una biopelfcula. De este modo, "lucha contra" incluye cualquier tratamiento de una biopelfcula que tenga un efecto negativo sobre la biopelfcula.
De este modo, la "lucha contra la biopelfcula" incluye medidas o tratamientos reaccionarios. Por lo tanto, la lucha contra la biopelfcula abarca la eliminacion de una biopelfcula, una reduccion del tamano de la biopelfcula, una reduccion del numero de microbios en una colonia de biopelfcula, una reduccion o el cese de la tasa de crecimiento de una biopelfcula, una reduccion o el cese de la tasa de expansion del numero de microbios en una colonia de biopelfcula, una reduccion de la integridad ffsica de una biopelfcula, un aumento de la sensibilidad de los microbios en una colonia de biopelfculas a un agente antimicrobiano o mecanismo de defensa inmune del huesped y un aumento de la permeabilidad de una biopelfcula a un agente antimicrobiano o mecanismo de defensa inmune del huesped.
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De este modo, los oligomeros de alginato de la invencion se pueden utilizar clmicamente, por ejemplo, en el tratamiento de una infeccion de biopelfcula, o se pueden utilizar en la limpieza o descontaminacion de cualquier superficie, por ejemplo, de una superficie comercial o industrial.
El tamano, la estructura, la integridad y el numero de microorganismos en una biopelfcula se pueden analizar por cualquier metodo conveniente. Por ejemplo, la microscopfa electronica de barrido y transmision se utiliza a menudo para evaluar el tamano, la integridad y la estructura de una biopelfcula. La tincion histoqmmica de los microorganismos y/o de los componentes de la matriz extracelular es tambien rutinaria (por ejemplo, colorante BODIPY™ 630/650-X SE para componentes de matriz de biopelfculas de Pseudomonas y colorante FM™ 1-43 para membranas celulares de Pseudomonas) y se pueden utilizar para evaluar numeros de microbios y estructura e integridad de la biopelfcula visualmente o con ayuda de dispositivos de clasificacion de celulas, microscopios confocales o microscopios de epifluorescencia. El ensayo MBEC, Moskowitz SM, et al (2004) J Clin Microbiol, 42: 1915-1922 y descrito con mas detalle en los ejemplos se pueden utilizar para evaluar la sensibilidad de microorganismos en una biopelfcula a un agente antimicrobiano. Donlan and Costerton, 2002, Clin. Mic. Rev., Vol 15(2), 167-193 proporciona ejemplos adicionales.
Las biopelfculas que pueden ser combatidas de acuerdo con la invencion no estan limitadas en terminos de los microorganismos en las biopelfculas ya que el oligomero de alginato de la invencion, inter alia, se dirige a la matriz extracelular. De acuerdo con lo anterior, la biopelfcula puede comprender cualquier clase, genero o especie de microorganismo, a saber, cualquier microorganismo que pueda formar una biopelfcula. Tales microorganismos incluyen por lo general bacterias, incluyendo cualquier genero o especie de bacterias. De este modo, las bacterias pueden ser gram positivas o gram negativas, o no sensible a la prueba de gram. Estas pueden ser aerobias o anaerobias. Las bacterias pueden ser patogenas o no patogenas, o bacterias deteriorantes o indicadoras. Ejemplos de generos o especies de bacterias incluyen, pero no se limitan a, Abiotrophia, Achromobacter, Acidaminococcus, Acidovorax, Acinetobacter, Actinobacillus, Actinobaculum, Actinomadura, Actinomyces, Aerococcus, Aeromonas, Afipia, Agrobacterium, Alcaligenes, Alloiococcus, Alteromonas, Amycolata, Amycolatopsis, Anaerobiospirillum, Anaerorhabdus, Arachnia, Arcanobacterium, Arcobacter, Arthrobacter, Atopobium, Aureobacterium, Bacteroides, Balneatrix, Bartonella, Bergeyella, Bifidobacterium, Bilophila Branhamella, Borrelia, Bordetella, Brachyspira, Brevibacillus, Brevibacterium, Brevundimonas, Brucella, Burkholderia, Buttiauxella, Butyrivibrio, Calymmatobacterium, Campylobacter, Capnocytophaga, Cardiobacterium, Catonella, Cedecea, Cellulomonas, Centipeda, Chlamydia, Chlamydophila, Chromobacterium, Chryseobacterium, Chryseomonas, Citrobacter, Clostridium, Collinsella, Comamonas, Corynebacterium, Coxiella, Cryptobacterium, Delftia, Dermabacter, Dermatophilus, Desulfomonas, Desulfovibrio, Dialister, Dichelobacter, Dolosicoccus, Dolosigranulum, Edwardsiella, Eggerthella, Ehrlichia, Eikenella, Empedobacter, Enterobacter, Enterococcus, Erwinia, Erysipelothrix, Escherichia, Eubacterium, Ewingella, Exiguobacterium, Facklamia, Filifactor, Flavimonas, Flavobacterium, Francisella, Fusobacterium, Gardnerella, Globicatella, Gemella, Gordona, Haemophilus, Hafnia, Helicobacter, Helococcus, Holdemania, Ignavigranum, Johnsonella, Kingella, Klebsiella, Kocuria, Koserella, Kurthia, Kytococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Lautropia, Leclercia, Legionella, Leminorella, Leptospira, Leptotrichia, Leuconostoc, Listeria, Listonella, Megasphaera, Methylobacterium, Microbacterium, Micrococcus, Mitsuokella, Mobiluncus, Moellerella, Moraxella, Morganella, Mycobacterium, Mycoplasma, Myroides, Neisseria, Nocardia, Nocardiopsis, Ochrobactrum, Oeskovia, Oligella, Orientia, Paenibacillus, Pantoea, Parachlamydia, Pasteurella, Pediococcus, Peptococcus, Peptostreptococcus, Photobacterium, Photorhabdus, Plesiomonas, Porphyrimonas, Prevotella, Propionibacterium, Proteus, Providencia, Pseudomonas, Pseudonocardia, Pseudoramibacter, Psychrobacter, Rahnella, Ralstonia, Rhodococcus, Rickettsia Rochalimaea Roseomonas, Rothia, Ruminococcus, Salmonella, Selenomonas, Serpulina, Serratia, Shewanella, Shigella, Simkania, Slackia, Sphingobacterium, Sphingomonas, Spirillum, Staphylococcus, Stenotrophomonas, Stomatococcus, Streptobacillus, Streptococcus, Streptomyces, Succinivibrio, Sutterella, Suttonella, Tatumella, Tissierella, Trabulsiella, Treponema, Tropheryma, Tsakamurella, Turicella, Ureaplasma, Vagococcus, Veillonella, Vibrio, Weeksella, Wolinella, Xanthomonas, Xenorhabdus, Yersinia, y Yokenella; por ejemplo, bacterias gram positivas tales como, M. tuberculosis, M. bovis, M. typhimurium, M. bovis strain BCG, BCG substrains, M. avium, M. intracellulare, M. africanum, M. kansasii, M. marinum, M. ulcerans, M. avium subspecies paratuberculosis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus equi, Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Listeria monocytogenes, Listeria ivanovii, Bacillus anthracis, B. subtilis, Nocardia asteroides, Actinomyces israelii, Propionibacterium acnes, y Enterococcus species y bacterias gram negativas tales como Clostridium tetani, Clostridium perfringens, Clostridium botulinum, Pseudomonas aeruginosa, Vibrio cholerae, Actinobacillus pleuropneumoniae, Pasteurella haemolytica, Pasteurella multocida, Legionella pneumophila, Salmonella typhi, Brucella abortus, Chlamydia trachomatis, Chlamydia psittaci, Coxiella burnetii, Escherichia coli, Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhea, Haemophilus influenzae, Haemophilus ducreyi, Yersinia pestis, Yersinia enterolitica, Escherichia coli, E. hirae, Burkholderia cepacia, Burkholderia pseudomallei, Francisella tularensis, Bacteroides fragilis, Fusobacterium nucleatum, Cowdria ruminantium.
Asf, a modo de ejemplo representativo, la biopelfcula puede contener bacterias del genero Staphylococcus, Pseudomonas, Legionella, Mycobacterium, Proteus, Klebsiella, Fusobacterium u otras bacterias entericas o coliformes.
Las biopelfculas tambien pueden contener hongos, incluyendo, por ejemplo, de los generos Candida, Aspergillus, Pneumocystis, Penicillium y Fusarium. Las especies de hongos representativas incluyen, pero no se limitan a,
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Candida albicans, Candida dubliniensis, Cryptococcus neoformans, Histoplasma capsulatum, Aspergillus fumigatus, Coccidioides immitis, Paracoccidioides brasiliensis, Blastomyces dermitidis, Pneumocystis carinii, Penicillium marneffei, Alternaria alternata.
Tambien pueden estar contenidas en una biopelmula algas y especies representativas de algas incluyen Chaetophora, Chlorella protothecoides, Coleochaete scutata, Coleochaete soluta, Cyanidioschyzon merolae Aphanochaete, Gloeotaenium, Oedogonium, Oocystis, Oscillatoria, Paradoxia multisitia, Phormidium, Chroococcus, Aphanothece, Fragilaria, Cocconeis, Navicula, Cymbella, Phaeodactylum, asf como cianobacterias (algas verdes- azuladas) y diatomeas tales como Nitzschia palea.
Las biopelmulas tambien pueden contener otros organismos tales como, por ejemplo, parasitos, por ejemplo, protozoos tales como especies de Toxoplasma, por ejemplo, Toxoplasma gondii, especies de Plasmodium tales como Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae. Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi, especies de Leishmania tales como Leishmania major, Schistosoma tales como Schistosoma mansoni y Entamoeba histolytica.
Es comun que una biopelmula comprenda una colonia mixta de microorganismos y por lo tanto la biopelmula combatida por los oligomeros de alginato de acuerdo con la invencion pueden comprender cualquier numero de las especies mencionadas anteriormente. Preferiblemente al menos dos, mas preferiblemente al menos 5 y mas preferiblemente al menos 10.
Preferiblemente, la colonia de biopelmula comprende microbios de al menos uno de los siguientes generos: Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Hafnia, Serratia, Yersinia, Peptostreptococcus, Bacteroides, Pseudomonas, Legionella, Staphylococcus, Enterococcus, Streptococcus, Klebsiella, Candida, Proteus, Burkholderia, Fusobacterium y Mycobacterium, por ejemplo, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Legionella pneumophila, Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia y Streptococcus Pyogenes.
Como se ha indicado anteriormente, la biopelmula puede estar presente sobre una superficie. La superficie no esta limitada e incluye cualquier superficie sobre la cual pueda ocurrir un microorganismo, particularmente, como se ha indicado anteriormente, una superficie expuesta al agua o a la humedad. La superficie puede ser biotica o abiotica, y las superficies inanimadas (o abioticas) incluyen cualquier superficie que pueda estar expuesta a contacto microbiano o contaminacion. De este modo, se incluyen particularmente superficies sobre maquinaria, especialmente maquinaria industrial, o cualquier superficie expuesta a un medio acuatico (por ejemplo, equipo marino, barcos o botes o sus partes o componentes), o cualquier superficie expuesta a cualquier parte del medio ambiente, por ejemplo, tubenas o en edificios. Tales superficies inanimadas expuestas a contacto microbiano o contaminacion incluyen en particular cualquier parte de: maquinaria o equipo de procesamiento, preparacion, almacenamiento o dispensacion de alimentos o bebidas, aparatos de aire acondicionado, maquinaria industrial, por ejemplo, en plantas de procesamiento qmmico o biotecnologico, tanques de almacenamiento y equipo medico o quirurgico. Cualquier aparato o equipo para llevar o transportar o entregar materiales que puedan estar expuestos al agua o a la humedad es susceptible a la formacion de biopelmula. Dichas superficies incluiran particularmente tubos (cuyo termino se utiliza ampliamente en este documento para incluir cualquier conducto o lmea). Las superficies inanimadas o abioticas representativas incluyen, pero no se limitan a, equipos o superficies de procesamiento, almacenamiento, dispensacion o preparacion de alimentos, tanques, transportadores, pisos, desagues, enfriadores, congeladores, superficies de equipos, paredes, valvulas, correas, tubenas, conductos de aire acondicionado, aparatos de refrigeracion, lmeas de dispensacion de alimentos o bebidas, intercambiadores de calor, cascos de barcos o cualquier parte de la estructura de un barco que este expuesta al agua, lmeas de agua dentales, conductos de perforacion de petroleo, lentes de contacto y cajas de almacenamiento. Como se ha indicado anteriormente, el equipo o los dispositivos medicos o quirurgicos representan una clase particular de superficie sobre la que puede formarse una biopelmula. Esto puede incluir cualquier tipo de lmea, incluyendo cateteres (por ejemplo, cateteres venosos y urinarios centrales), dispositivos protesicos, por ejemplo, valvulas cardfacas, articulaciones artificiales, dientes postizos, coronas dentales, tapas dentales e implantes de tejidos blandos (por ejemplo, implantes de senos, gluteos y labios). Se incluye cualquier tipo de dispositivo medico implantable (o "en la vivienda") (por ejemplo, stents, dispositivos intrauterinos, marcapasos, tubos de intubacion, protesis o dispositivos protesicos, mangueras o cateteres). Un dispositivo medico "en la vivienda" puede incluir un dispositivo en el que cualquier parte de la misma esta contenida dentro del cuerpo, esto es, el dispositivo puede estar total o parcialmente en la vivienda.
La superficie puede estar hecha de cualquier material. Por ejemplo, puede ser de metal, por ejemplo, aluminio, acero, acero inoxidable, cromo, titanio, hierro, aleaciones de los mismos y similares. La superficie tambien puede ser de plastico, por ejemplo, poliolefina (por ejemplo, polietileno, polietileno (peso molecular ultra-alto), polipropileno, poliestireno, poli(met)acrilato, acrilonitrilo, butadieno, ABS, acrilonitrilo butadieno, etc.), poliester (por ejemplo, tereftalato de polietileno, etc.), y poliamida (por ejemplo, nylon), combinaciones de los mismos y similares. Otros ejemplos incluyen copolfmero de acetal, polifenilsulfona, polisulfona, politermida, policarbonato, polieteretercetona, fluoruro de polivinilideno, poli(metacrilato de metilo) y poli(tetrafluoroetileno). La superficie tambien puede ser de ladrillo, azulejo, ceramica, porcelana, madera, vinilo, linoleo o alfombra, combinaciones de los mismos y similares. Las superficies tambien pueden ser alimentos, por ejemplo, carne de res, aves de corral, cerdo, verduras, frutas, pescado, mariscos, combinaciones de los mismos y similares.
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Una superficie biotica o animada puede incluir cualquier superficie o interfase dentro o sobre el cuerpo. De acuerdo con lo anterior, tal como se ha indicado anteriormente, puede considerarse una superficie "fisiologica" o "biologica". Puede ser cualquier superficie corporal interna o externa, incluyendo cualquier tejido, que puede incluir tejido hematologico o hematopoyetico (por ejemplo, sangre). Como se ha expuesto anteriormente, el tejido muerto o moribundo (por ejemplo, necrotico) o danado (por ejemplo, inflamado o deteriorado o roto) es particularmente susceptible al crecimiento de biopelfcula y tal tejido esta comprendido por el termino "animado" o "biotico". La superficie puede ser una superficie mucosa o no mucosa.
Las superficies bioticas representativas incluyen, pero no se limitan a, ninguna superficie en la cavidad oral, por ejemplo, dientes, endas, grieta gingival, bolsa periodontal, tracto reproductivo (por ejemplo, cuello del utero, utero, trompas de falopio), el peritoneo, el ofdo medio, la prostata, el tracto urinario, la mtima vascular, la conjuntiva, el tejido corneal, el tracto respiratorio, el tejido pulmonar (bronquial y alveolar), las valvulas cardfacas, el tracto gastrointestinal, la piel, el cuero cabelludo, las unas y el interior de las heridas, particularmente las heridas cronicas, que pueden ser heridas topicas o internas.
En un aspecto, la superficie no sera mucosa, o mas particularmente no tendra un recubrimiento de moco hiperviscoso. El experto en la materia sera capaz de determinar cuando la mucosa en una superficie dada es hiperviscosa. En una realizacion, la superficie no sera la superficie de un tejido secretor de mucosas. Mas particularmente, en dicha realizacion, la superficie no sera la superficie de un tejido recubierto de mucosa. El experto conocera por su conocimiento general comun los tejidos que segregan mucosas y los que estan recubiertos de mucosas.
De acuerdo con lo anterior, se observara que la invencion proporciona usos medicos de los oligomeros de alginato como se definen en este documento, para el tratamiento de una infeccion de biopelfcula presente en un sujeto (por ejemplo, infeccion de biopelfcula con cualquier microorganismo, incluyendo bacterias, virus, hongos o parasitos tales como protozoos). La infeccion puede ser una infeccion patogena. Los ejemplos representativos de microorganismos que pueden causar infeccion se describen anteriormente. Las infecciones causadas por Citrobacter, Entero bacter, Escherichia, Hafnia, Serratia, Yersinia, Peptostreptococcus, Bacteriodes, Pseudomonas, Legionella, Staphylococcus, Enterococcus, Streptococcus, Klebsiella, Candida, Proteus, Burkholderia, Fusobacterium y Mycobacterium, por ejemplo, se destacan Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Legionella pneumophila, Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa, Burkholderia cepacia y Streptococcus Pyogenes. Infecciones causadas por y Pseudomonas, por ejemplo, son de particular importancia las infecciones por Pseudomonas aeruginosa.
El termino "en un sujeto" se utiliza ampliamente en este documento para incluir la infeccion de biopelfcula que se produce dentro de un sujeto o sobre un sujeto, por ejemplo, en una superficie corporal externa. La infeccion de biopelfcula puede ser cronica (esto es, puede ser una infeccion cronica de biopelfcula), por ejemplo, una infeccion que ha persistido durante al menos 5 o al menos 10 dfas, en particular al menos 20 dfas, mas particularmente al menos 30 dfas, mas particularmente al menos 40 dfas. Las infecciones cronicas a menudo se manifiestan como infecciones de biopelroula, pero una infeccion de biopelroula no tiene por que ser una infeccion cronica como se define en este documento.
En este aspecto de la invencion, la infeccion de biopelroula se puede producir en una superficie en o sobre el sujeto (esto es, una superficie biotica como se ha discutido anteriormente) y/o una superficie de un dispositivo medico, particularmente un implante o dispositivo medico "en la vivienda".
El sujeto puede ser cualquier sujeto humano o animal no humano, pero mas particularmente puede ser un vertebrado, por ejemplo, un sujeto mairnfero, un sujeto aviar, un pez o un reptil. Se prefieren los sujetos humanos, pero el sujeto puede ser, por ejemplo, cualquier ganado o animal domestico, o, por ejemplo, un animal en un zoologico. De este modo, los animales representativos incluyen perros, gatos, conejos, ratones, cobayas, hamsteres, caballos, cerdos, ovejas, cabras, vacas, aves y peces. Los usos veterinarios de la invencion de este modo estan cubiertos. El sujeto puede ser visto como un paciente.
Una infeccion de biopelroula puede ocurrir en cualquier sujeto, pero algunos sujetos seran mas susceptibles a la infeccion que otros. Los sujetos que son susceptibles a la infeccion de biopelroula incluyen, pero no se limitan a, sujetos cuya barrera epitelial y/o endotelial esta debilitada o comprometida, sujetos cuyas defensas basadas en secrecion a infeccion de microorganismos han sido abrogadas, dislocadas, debilitadas o socavadas y sujetos que estan inmunocomprometidos, inmunodeficientes o inmunosuprimidos (esto es, un sujeto en el que cualquier parte del sistema inmune no esta funcionando normalmente, o esta funcionando de forma subnormal, en otras palabras, en el que se reduce o perjudica cualquier parte de la respuesta inmune o una actividad inmune, ya sea debido a enfermedad o intervencion clrnica u otro tratamiento, o de cualquier manera).
Ejemplos representativos de sujetos que son susceptibles a la infeccion de biopelroula incluyen, pero no se limitan a, sujetos con una infeccion preestablecida (por ejemplo, con bacterias, virus, hongos o parasitos tales como protozoos), especialmente sujetos con HIV, sujetos con sepsis y sujetos con shock septico; sujetos con inmunodeficiencia, por ejemplo, sujetos que se preparan para someterse o recuperarse de quimioterapia y/o
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radioterapia, organos (por ejemplo, medula osea, fffgado, pulmon, corazon, valvula ca^aca, rinon, etc.) sujetos trasplantados (incluidos pacientes con autoinjerto, aloinjerto y xenoinjerto), sujetos con AIDS; sujetos residentes en una institucion de salud, por ejemplo, hospital, especialmente los sujetos en cuidados intensivos o cuidados cnticos (esto es, las unidades que se ocupan de la provision de apoyo vital o de sistemas de apoyo a organos a los pacientes); sujetos que sufren de trauma; sujetos con quemaduras, sujetos con heridas agudas y/o cronicas; sujetos neonatos; sujetos de edad avanzada; sujetos con cancer (definidos ampliamente en este documento para incluir cualquier afeccion neoplasica, maligna o no maligna), especialmente aquellos con canceres del sistema inmune (por ejemplo, leucemias, linfomas y otros canceres hematologicos); sujetos que padecen afecciones autoinmunes tales como artritis reumatoide, diabetes mellitus tipo I, enfermedad de Crohn, especialmente aquellos sometidos a tratamiento de inmunosupresion para esas enfermedades; sujetos con secrecion epitelial o endotelial reducida o anulada (por ejemplo, mucosas, lagrimas, saliva) y/o eliminacion de la secrecion (por ejemplo, sujetos con cilios mal funcionales en el tejido mucoso y/o pacientes con mucosa hiperviscosa (por ejemplo, fumadores y sujetos con COPD, bronquitis, fibrosis qmstica, enfisema, cancer de pulmon, asma, neumoma o sinusitis) y sujetos equipados con un dispositivo medico.
De este modo, los sujetos en los que las infecciones de biopeffcula pueden combatirse particularmente de acuerdo con la presente invencion incluyen pacientes que permanecen alterados, ya sea debido a una mala perfusion, un trauma repetitivo, una nutricion deficiente, una pobre oxigenacion o una disfuncion de los globulos blancos.
De particular importancia son los sujetos que han sufrido un trauma ffsico. El propio trauma puede causar debilitamiento o compromiso de una barrera epitelial y/o endotelial del sujeto o el sujeto puede llegar a ser inmunocomprometido en respuesta al trauma (una respuesta de choque). El termino "trauma" se refiere ampliamente al ataque celular por cuerpos extranos y/o dano ffsico de las celulas. Entre los cuerpos extranos se incluyen microorganismos, parffculas, agentes qmmicos y similares. Entre las lesiones ffsicas se incluyen lesiones mecanicas; lesiones termicas, tales como las que resultan de calor o fno excesivos; lesiones electricas, tales como las causadas por el contacto con fuentes de potencial electrico; y los danos por radiacion causados, por ejemplo, por una exposicion extensa y prolongada a radiaciones infrarrojas, ultravioletas o ionizantes.
Tambien de particular importancia son los sujetos que tienen una quemadura. Cualquier quemadura, en particular una quemadura severa, tiene un impacto significativo sobre la integridad de la barrera epitelial y/o endotelial del sujeto y el sujeto a menudo se inmunocompromete en respuesta a la quemadura (una respuesta de choque).
Los agentes causantes de quemaduras ffpicos son extremos de temperatura (por ejemplo, fuego y ffquidos y gases a temperatura extrema), electricidad, productos qmmicos corrosivos, friccion y radiacion. La extension y duracion de la exposicion, junto con la intensidad/fuerza del agente, producen quemaduras de gravedad variable. Se considera que el quemado (esto es, el traumatismo asociado con ffquidos y/o gases a alta temperatura) es una quemadura.
La gravedad de la quemadura epidermica se clasifica habitualmente de dos maneras. Lo mas comun es la clasificacion por grado. Las quemaduras de primer grado generalmente se limitan al eritema (enrojecimiento) en el area general de la lesion y a una placa blanca en el sitio de la lesion. El trauma celular de estas quemaduras se extiende solo tan profundo como la epidermis. Las quemaduras de segundo grado tambien muestran eritema en el area general de la lesion, pero con ampollas superficiales de la epidermis. El trauma celular de las quemaduras de segundo grado involucra la dermis superficial (papilar) y puede tambien implicar la capa profunda (reticular) de la dermis. Las quemaduras de tercer grado son aquellas en las que se pierde la epidermis con dano a la hipodermis. Los danos suelen ser extremos, incluyendo la calcinacion. A veces la escara, (tejido seco necrotico negro) estara presente. Las quemaduras de tercer grado pueden requerir injerto. En quemaduras de cuarto grado se produce un dano catastrofico de la hipodermis, por ejemplo, la hipodermis se pierde completa, con danos que se extienden hasta el musculo subyacente, el tendon y el tejido del ligamento. Se observan calcinaciones y escaras. El injerto es necesario si la quemadura no resulta fatal.
Otro sistema de clasificacion comun es la clasificacion por espesor. Las quemaduras de "espesor superficial" corresponden a quemaduras de primer grado. El espectro de quemaduras de segundo grado esta cubierto por dos clases de quemaduras de "espesor parcial". "Espesor parcial superficial" son quemaduras que afectan la epidermis solo hasta la dermis papilar. "Espesor parcial profundo" son quemaduras que afectan la dermis hasta la dermis reticular. Las quemaduras de "espesor total" corresponden a quemaduras de tercer y cuarto grado.
Algunas lesiones ffsicas, por ejemplo, algunas quemaduras y ataques celulares por cuerpos extranos resultan en la formacion de una herida. Mas espedficamente, se puede considerar que una herida es una fisura o desnudamiento de un tejido. Las heridas tambien pueden ser causadas por una lesion que se forma espontaneamente tal como una ulcera de la piel (por ejemplo, una ulcera venosa, diabetica o de presion), una fisura anal o una ulcera bucal.
Las heridas se definen por lo general como ya sean agudas o cronicas. Las heridas agudas son heridas que proceden ordenadamente a traves de las tres etapas reconocidas del proceso de cicatrizacion (esto es, la fase inflamatoria, la fase proliferativa y la fase de remodelacion) sin una evolucion prolongada. Las heridas cronicas, sin embargo, son aquellas heridas que no completan la secuencia ordenada de eventos bioqmmicos del proceso de curacion porque la herida se ha estancado en una de las etapas de curacion. Comunmente, las heridas cronicas se
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estancan en la fase inflamatoria. De acuerdo con un aspecto particular de la presente invencion, una herida cronica es una herida que no ha cicatrizado en al menos 40 dfas, en particular al menos 50 d^as, mas particularmente al menos 60 d^as, mas particularmente al menos 70 dfas.
Como se ha expuesto anteriormente, las heridas son un entorno ideal para la infeccion, incluyendo la infeccion por biopelfcula, y particularmente la infeccion cronica de biopelfcula, debido a su falta de una barrera epitelial y la disponibilidad de sustrato y superficie para la colonizacion y la fijacion de biopelfcula. Problematicamente, la infeccion de una herida retrasa a menudo la curacion mas aun y de este modo hace que la herida mas susceptible a la formacion de la biopelfcula ya la infeccion establecida. Los oligomeros de alginato de la invencion son por lo tanto eficaces en el tratamiento de la infeccion por biopelfcula de heridas y el tratamiento de heridas cronicas representa un aspecto preferido de la presente invencion.
Por lo tanto, en una realizacion de la invencion, se utilizan oligomeros de alginato que tienen al menos 70% residuos de G en el tratamiento de la infeccion de biopelroula, particularmente la infeccion cronica de biopelroula, presente en los sujetos antes mencionados, en particular en sujetos con enfermedades o trastornos respiratorias, por ejemplo, fibrosis qrnstica, heridas, quemaduras y/o traumas, comprendiendo dicho tratamiento la administracion de una cantidad farmaceuticamente eficaz de un oligomero de alginato como se define en este documento al sujeto.
En un aspecto de particular importancia, los oligomeros de alginato se pueden utilizar para tratar la infeccion de biopelroula presente en heridas, por ejemplo, quemaduras, por ejemplo, en el tratamiento de heridas infectadas, por ejemplo, quemaduras.
A traves de la capacidad para tratar la infeccion por biopelroula de heridas, los oligomeros de alginato definidos en este documento pueden eliminar uno de los obstaculos para la cicatrizacion de heridas y por lo tanto los oligomeros de alginato definidos anteriormente son tambien eficaces en la promocion de la cicatrizacion de heridas agudas y cronicas.
Por promocion de la curacion se entiende que el tratamiento acelera el proceso de cicatrizacion de la herida en cuestion (esto es, la progresion de la herida a traves de las tres etapas reconocidas del proceso de cicatrizacion). La aceleracion del proceso de cicatrizacion se puede manifestar como un aumento en la velocidad de progresion a traves de una, dos o todas las etapas de cicatrizacion (esto es, la fase inflamatoria, la fase proliferativa y/o la fase de remodelacion). Si la herida es una herida cronica que esta estancada en una de las etapas de curacion, la aceleracion puede manifestarse como el reinicio del proceso de cicatrizacion lineal y secuencial despues del paro. En otras palabras, el tratamiento cambia la herida de un estado no curativo a un estado en el que la herida comienza a progresar a traves de las etapas de curacion. Esa progresion despues del reinicio puede ser a una tasa normal o incluso una tasa mas lenta en comparacion con la tasa de una herida aguda normal curana.
Los oligomeros de alginato se pueden utilizar para tratar infecciones de biopelroula dondequiera que puedan ocurrir dentro o sobre el cuerpo. De este modo, en otra realizacion, la infeccion de biopelroula puede ser una infeccion de un dispositivo medico, particularmente un dispositivo medico en la vivienda.
Como se ha indicado anteriormente, las biopelroulas se producen en los dientes, por ejemplo, en forma de placa dental. Los oligomeros de alginato se pueden utilizar de acuerdo con la presente invencion como agentes orales para el cuidado de la salud, por ejemplo, en el control de la placa dental, por ejemplo, para eliminarlo, o reducirlo o para reducir o retrasar su desarrollo. Tambien se pueden utilizar en el tratamiento de infecciones o enfermedades infecciosas que se pueden producir en la cavidad oral, por ejemplo, gingivitis y periodontitis.
Aunque, como se ha indicado anteriormente, el tratamiento de las infecciones de biopelroula de los pulmones y el tracto respiratorio y todas las areas del cuerpo esta generalmente cubierto por la presente invencion, en una realizacion, los usos medicos de la invencion no estan dirigidos al tratamiento de (i) biopelroulas en el tracto respiratorio de pacientes con COPD (enfermedades pulmonares obstructivas cronicas), en particular los senos y pulmones, en particular en el tratamiento de la fibrosis qrnstica, la enfermedad pulmonar obstructiva cronica, el enfisema, la bronquitis y la sinusitis; (ii) en el ofdo medio de pacientes que sufren de otitis media serosa; o (iii) en el tracto reproductivo de pacientes mujeres con insuficiencia de la fertilidad; o (iv) en el tracto digestivo de pacientes con disfuncion del tracto digestivo (por ejemplo, estrenimiento).
En realizaciones espedficas de la invencion, los oligomeros de alginato se pueden utilizar en el tratamiento de endocarditis nativa de la valvula, otitis media aguda, prostatitis bacteriana cronica, neumorna, placa dental, periodontitis, infecciones de biopelroula en enfermedades respiratorias, que pueden incluir fibrosis qrnstica y asma, e infeccion relacionada con el dispositivo asociada con dispositivos medicos implantables o protesicos, por ejemplo, endocarditis de protesis valvular o infeccion de mangueras o cateteres o articulaciones artificiales o reemplazos de tejidos.
Una cantidad "farmaceuticamente eficaz" del alginato es la cantidad de alginato que proporciona un efecto medible sobre la biopelroula dirigida (como se define anteriormente) y/o un efecto medible sobre la afeccion que se esta dirigiendo. Esta cantidad se puede determinar con referencia a las practicas estandar para decidir las cantidades de
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dosificacion y el experto podra detectar evidencia de tratamiento exitoso a partir de su experiencia y con la ayuda de pruebas de rutina disponibles para el que estan disenadas para monitorizar el tamano, estructura, integridad y numero de colonias (por ejemplo, los descritos anteriormente) y pruebas disenadas para monitorear la afeccion diana.
Las dosis apropiadas de oligomero de alginato variaran de sujeto a sujeto y pueden ser determinadas por el medico o veterinario de acuerdo con el peso, la edad y el sexo del sujeto, la gravedad de la afeccion, el modo de administracion y tambien el oligomero de alginato seleccionado. Por lo general, los oligomeros de alginato de la invencion se aplicaran a la biopelmula a una concentracion local de hasta 10%, preferiblemente hasta 6%, mas preferiblemente hasta 4% y mas preferiblemente hasta 2%.
"Tratamiento" cuando se utiliza en relacion con la infeccion de biopelmula (esto es, en relacion con el tratamiento de una afeccion medica/infeccion en un sujeto en oposicion a cuando se utiliza en relacion con la propia biopelmula) se utiliza ampliamente en este documento para incluir cualquier efecto terapeutico, esto es, cualquier efecto beneficioso sobre la afeccion o en relacion con la infeccion de biopelmula. De este modo, no solo se incluye la erradicacion o eliminacion de la infeccion, o la cura del sujeto o la infeccion, sino tambien una mejora en la infeccion o afeccion del sujeto. Por ejemplo, de este modo, se incluye una mejora en cualquier smtoma o signo de la infeccion, o en cualquier indicador clmicamente aceptado de la infeccion/afeccion (por ejemplo, una disminucion del tamano de la herida o una aceleracion del tiempo de cicatrizacion). De este modo, el tratamiento incluye tanto terapia curativa como paliativa, por ejemplo, de una infeccion/afeccion preexistente o diagnosticada, esto es, un tratamiento reaccionario.
"Tratamiento", como se utiliza en este documento, tambien incluye la limitacion o reduccion de una afeccion existente, o uno o mas de sus smtomas, por ejemplo, con relacion a la afeccion o smtoma previo al tratamiento. De este modo, el tratamiento incluye explfcitamente cualquier demora en el desarrollo de la afeccion o smtoma existente, o la reduccion o limitacion del desarrollo o progresion de la afeccion o smtoma.
Tambien se describe como los oligomeros de alginato se pueden tomar como tratamiento profilactico, por ejemplo, para prevenir, o al menos minimizar el riesgo, de infeccion de biopelmula (por ejemplo, por un patogeno). Esto es de particular utilidad en el cuidado de pacientes hospitalizados como el riesgo de contraer una infeccion nosocomial (comunmente conocida como infeccion relacionada con el hospital/ infeccion adquirida o infeccion asociada a la asistencia sanitaria), por ejemplo, Staphylococcus aureus, Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA), Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Stenotrophomonas maltophilia, Clostridium difficile, Mycobacterium tuberculosis y Enterococcus resistente a la vancomicina se pueden minimizar con un regimen profilactico de los oligomeros de alginato definidos en este documento. Esto tambien es de particular utilidad en el cuidado de sujetos que sufren de trauma, sujetos con quemaduras y sujetos con heridas, todos los cuales, como se discutio anteriormente, son mas susceptibles a la infeccion patogena que un sujeto que no se afecta de manera similar.
Generalmente, los sujetos que necesitan tratamiento de acuerdo con la invencion seran diagnosticados como sufriendo de la afeccion diana, o identificados como teniendo una infeccion de biopelmula.
Se describe adicionalmente como se pueden tomar los oligomeros de alginato como tratamiento profilactico para prevenir, o al menos minimizar el riesgo, de desarrollar de una infeccion de biopelmula, incluyendo por ejemplo, la infeccion de heridas, endocarditis nativa de valvula, otitis media aguda, prostatitis bacteriana cronica, periodontitis, infecciones de las vfas respiratorias y pulmones (por ejemplo, fibrosis qrnstica u otras enfermedades respiratorias, placa dental, neumoma o infeccion de un dispositivo medico (por ejemplo, en la vivienda).
En una realizacion ventajosa de la invencion, los oligomeros de alginato se pueden utilizar conjuntamente o en combinacion con un agente antimicrobiano. En el contexto de un uso medico, dicho agente puede ser cualquier agente antimicrobiano clmicamente util y particularmente un antibiotico. En el contexto de usos no clmicos, el agente antimicrobiano puede ser de nuevo cualquier agente antimicrobiano usado para tales propositos, por ejemplo, cualquier desinfectante o antiseptico o agente de limpieza o esterilizacion. Los agentes se pueden utilizar por separado, o juntos en la misma composicion, simultanea o secuencialmente o por separado, por ejemplo, en cualquier intervalo de tiempo deseado.
Asf, a modo de ejemplo representativo, el agente antimicrobiano se puede utilizar despues de los oligomeros de alginato, pero un uso anterior o simultaneo puede ser beneficioso en algunas circunstancias.
Se puede utilizar cualquier agente antimicrobiano que ataque al menos uno de los microorganismos en la biopelmula diana. Naturalmente, la eleccion del agente antimicrobiano sera apropiada para la superficie en tratamiento, pero, por ejemplo, los agentes antimicrobianos, por ejemplo, se pueden utilizar antibioticos, antifungicos, antisepticos y/o condiciones de esterilizacion tales como extremos de temperatura de irradiacion (por ejemplo, UV, rayos X, gamma) y extremos de pH.
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Los antibioticos representativos incluyen, pero no se limitan a, los aminoglucosidos (por ejemplo, amicacina, gentamicina, kanamicina, neomicina, netilmicina, estreptomicina, troleandomicina); los carbacefem (por ejemplo, loracarbef); las cefalosporinas de primera generacion (por ejemplo, cefadroxil, cefazolina, cefalexina); las cefalosporinas de segunda generacion (por ejemplo, cefaclor, cefamandol, cefalexina, cefoxitina, cefprozilo, cefuroxima); las cefalosporinas de tercera generacion (por ejemplo, cefixima, cefdinir, cefditoren, cefoperazona, cefotaxima, cefpodoxima, ceftazidima, ceftibuten, ceftizoxima, ceftriaxona); las cefalosporinas de cuarta generacion (por ejemplo, cefepima); los macrolidos (por ejemplo, azitromicina, claritromicina, diritromicina, eritromicina, troleandomicina); las monobactamas (por ejemplo, aztreonam); las penicilinas (por ejemplo, amoxicilina, ampicilina, carbenicilina, cloxacilina, dicloxacilina, nafcilina, oxacilina, penicilina G, penicilina V, piperacilina, ticarcilina); los antibioticos polipepffdicos (por ejemplo, bacitracina, colistina, polimixina B); las quinolonas (por ejemplo, ciprofloxacina, enoxacina, gatifloxacina, levofloxacina, lomefloxacina, moxifloxacina, norfloxacina, ofloxacina, trovafloxacina) las sulfonamidas (por ejemplo, mafenida, sulfacetamida, sulfametizol, sulfasalazina, sulfisoxazol, trimetoprim sulfametoxazol); las tetraciclinas (por ejemplo, demeclociclina, doxiciclina, minociclina, oxitetraciclina, tetraciclina); los carbapenemas (por ejemplo, imipenem, meropenem, ertapenem, doripenem,
panipenem/betamipron, biapenem, PZ-601); cloranfenicol; clindamicina, etambutol; fosfomicina; isoniazida; linezolid; metronidazol; nitrofurantoma; pirazinamida; quinupristina/dalfopristina; rifampina; espectinomicina; y vancomicina. Se prefieren los antibioticos vancomicina, tobramicina, meropenem, ciprofloxacina, piperacilina, colistina, aztreonam, ciprofloxacina y azitromicina.
Los antisepticos representativos incluyen, pero no se limitan a, blanqueador de cloro (hipoclorito de sodio), compuestos de amonio cuaternario (por ejemplo, cloruro de benzalconio, bromuro de cetiltrimetilamonio, cloruro de cetilpiridinio), peroxido de hidrogeno, compuestos de fenol (por ejemplo, TCP), alcoholes, (por ejemplo, etanol), Virkon™, compuestos de yodo (por ejemplo, povidona yodada), compuestos de plata (por ejemplo, nano/microparffculas elementales de plata).
Los antifungicos representativos incluyen, pero no se limitan a, los polienos (por ejemplo, natamicina, rimocidina, filipina, nistatina, anfotericina B, candicina, los imidazoles (por ejemplo, miconazol, cetoconazol, clotrimazol, econazol, bifonazol, butoconazol, fenticonazol, isoconazol, oxiconazol sertaconazol, sulconazol, tioconazol); los triazoles (por ejemplo, fluconazol, itraconazol, isavuconazol, ravuconazol, posaconazol, voriconazol, terconazol); las alilaminas (por ejemplo, terbinafina, amorolfina, naftifina, butenafina); y las equinocandinas (por ejemplo, anidulafungina, caspofungina, micafungina).
El agente antimicrobiano se puede aplicar convenientemente antes, simultaneamente o despues del alginato. Convenientemente, el agente antimicrobiano se aplica sustancialmente al mismo tiempo que el alginato o despues. Por ejemplo, el agente antimicrobiano se aplica al menos 1 hora, preferiblemente al menos 3 horas, mas preferiblemente al menos 5 y mas preferiblemente al menos 6 horas despues de que se administre el oligomero de alginato. Para optimizar el efecto antimicrobiano del agente antimicrobiano, el agente antimicrobiano se puede administrar (administrado o suministrado) repetidamente en momentos apropiados para el agente utilizado. El experto en la materia sera capaz de idear una dosificacion o regimen de uso apropiado. En tratamientos a largo plazo, el alginato tambien se puede utilizar repetidamente. Esto puede ser tan frecuente como el agente antimicrobiano, pero normalmente sera menos frecuente. La frecuencia requerida dependera de la localizacion de la infeccion de la biopeffcula, la composicion de la colonia y el antimicrobiano utilizado y el experto en la materia puede optimizar la dosificacion o patrones de uso para optimizar los resultados.
En una realizacion ventajosa, el agente antimicrobiano se puede utilizar o aplicar despues de la eliminacion o reduccion ffsica (por ejemplo, desbridamiento) de la biopeffcula de la superficie.
Despues de la eliminacion o el intento de eliminar la biopeffcula, la superficie puede ponerse en contacto con los oligomeros de alginato durante entre 0 y 24 horas, en particular 2 y 12 horas, mas particularmente 4 y 8 horas, mas particularmente 5 y 7 horas, por ejemplo, 6 horas. Despues de esto, se puede aplicar, si se desea, un agente antimicrobiano. Dicho escenario puede ser deseable o particularmente aplicable en un entorno cffnico. En el caso de heridas infectadas con biopeffcula, la duracion de la incubacion se puede disenar convenientemente para corresponder a cambios programados del aposito para heridas.
La eliminacion ffsica de la biopeffcula se puede llevar a cabo con cualquier medio quirurgico, mecanico o qrnmico apropiado. Convenientemente, esto puede ser el uso de un ffquido, gel, gel-sol, composiciones semisolidas o gas aplicado a presion a la biopeffcula, sonicacion, laser o mediante un implemento abrasivo. Una composicion utilizada en la propia eliminacion o como una solucion de lavado antes, durante o despues puede contener convenientemente el oligomero de alginato.
De acuerdo con lo anterior, en una realizacion espedfica se proporciona una solucion acuosa de desbridamiento de heridas esteril o una solucion a base de aceite de desbridamiento de heridas esteril que contiene un oligomero de alginato como se define en este documento y que contiene ademas al menos una enzima proteofftica y/o al menos una fase solida abrasiva, en donde dicha composicion es una solucion esteril acuosa o una solucion a base de aceite esteril. Las enzimas proteoffticas apropiados incluyen colagenasa, tripsina, pepsina o elastasa. Las fases solidas abrasivas apropiadas incluyen silica coloidal, piedra pomez molida, planta molida o caparazon de animal.
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El uso en combinacion o conjuncion con otros agentes de alteracion de la biopelmula puede ser beneficioso. Los disruptores de biopelmula incluyen, pero no se limitan a, proteasas, por ejemplo, serina proteasas, metaloproteasas y cistema proteasas (ejemplos de estos tipos de proteasas se enumeran en EP0590746); nucleasas, por ejemplo, DNasa I y II, RNasa A, H, I, II, III, P, PhyM, R; lipasas y enzimas capaces de degradar polisacaridos, gelsolina, un agente reductor de tiol, una acetilcistema, un polisacarido no cargado de bajo peso molecular (por ejemplo, dextrano) o un acido poliamino anionico (por ejemplo, poli-ASP o poli-GLU).
Se puede hacer mencion particular de la alginato-liasa, y el uso combinado de esta con un oligomero de alginato como se define en este documento representa una posible realizacion espedfica de este aspecto de la invencion.
El uso en combinacion o conjuncion con agentes inmunoestimulantes puede ser tambien beneficioso en el tratamiento de biopelmulas en una situacion clmica. Estos agentes inmunoestimulantes se pueden utilizar convenientemente en momentos correspondientes a los descritos anteriormente en relacion con agentes antimicrobianos y se pueden utilizar opcionalmente en combinacion con un oligomero de alginato y un agente antimicrobiano. Los agentes inmunoestimulantes apropiados incluyen, pero no se limitan a, citoquinas, por ejemplo, TNF, IL-1, IL-6, IL-8 y alginatos inmunoestimulantes, tales como alginatos de alto contenido en M como se describe, por ejemplo, en US 5,169,840, WO91/11205 y WO03/045402, pero incluyendo cualquier alginato con propiedades inmunoestimulantes.
El uso de los oligomeros de alginato en combinacion o conjuncion con factores de crecimiento, por ejemplo, PDGF, FGF, EGF, TGF, hGF y enzimas tambien pueden ser beneficiosos en los usos medicos de la invencion. Ejemplos representativos de enzimas apropiadas incluyen, pero no se limitan a proteasas, por ejemplo, serina proteasas, metaloproteasas y cistema proteasas (ejemplos de estos tipos de proteasas se enumeran en EP0590746); nucleasas, por ejemplo, DNasa I y II, RNasa A, H, I, II, III, P, PhyM, R; lipasas y enzimas capaces de degradar polisacaridos.
El uso de los oligomeros de alginato en combinacion o conjuncion con un agente reductor de la viscosidad de la mucosa fisiologicamente tolerable tambien podna ser beneficioso, por ejemplo, una enzima de escision de acido nucleico (por ejemplo, una DNasa tal como DNasa I), gelsolina, un agente reductor de tiol, una acetilcistema, cloruro de sodio, un polisacarido no cargado de bajo peso molecular (por ejemplo, dextrano), arginina (u otros precursores de oxido mtrico o estimuladores de smtesis) o un acido poliamino anionico (por ejemplo, poli-ASP o poli-GLU). Ambroxol, romhexina, carbocistema, domiodol, eprazinona, erdostema, letostema, mesna, neltenexina, sobrerol, estepronina, tiopronina son mucolfticos espedficos de referencia. Se prefiere especialmente el uso de una DNasa.
Como se discutio anteriormente, los oligomeros de alginato se pueden utilizar opcionalmente con cualquier otro agente terapeuticamente activo que se desee utilizar, por ejemplo, un agente antiinflamatorio. El uso combinado de un oligomero de alginato con un agente terapeuticamente activo adicional (por ejemplo, un agente antimicrobiano o antiinflamatorio) puede permitir ventajosamente que la dosis (por ejemplo, la dosis usual o normal) del agente terapeuticamente activo adicional se reduzca, por ejemplo, se puede utilizar a su dosis normal o habitual o a una dosis inferior, por ejemplo, hasta un 50% (o al 50%) de su dosis normal.
La invencion abarca el uso de un solo oligomero de alginato o una mezcla (multiplicidad/pluralidad) de diferentes oligomeros de alginato. De este modo, por ejemplo, se puede utilizar una combinacion de diferentes oligomeros de alginato (por ejemplo, dos o mas).
En el caso de uso medico, los alginatos de la invencion se pueden administrar al sujeto en cualquier forma conveniente o por cualquier medio conveniente, por ejemplo, Por via topica, oral, parenteral, enteral, parenteral o por inhalacion. Preferiblemente, el alginato se administrara por via topica, oral o parenteral o por inhalacion.
El experto en la materia sera capaz de formular los alginatos de la invencion en composiciones farmaceuticas que estan adaptadas para estas vfas de administracion de acuerdo con cualquiera de los metodos convencionales conocidos en la tecnica y ampliamente descritos en la bibliograffa. Simplemente a tftulo indicativo, los ejemplos 11 y 12 describen dos composiciones posibles (una composicion topica y un lfquido de desbridamiento).
Por lo tanto, tambien se proporciona en este documento una composicion farmaceutica para uso en el tratamiento o la prevencion de una infeccion de biopelmula que comprende un oligomero de alginato como se define en este documento junto con al menos un portador, diluyente o excipiente farmaceuticamente aceptable.
El ingrediente activo se puede incorporar, opcionalmente junto con otros agentes activos, con uno o mas portadores, diluyentes y/o excipientes convencionales, para producir preparaciones galenicas convencionales tales como comprimidos, pfldoras, polvos (por ejemplo, polvos inhalables), comprimidos para deshacer en la boca, sobres, sellos, elixires, suspensiones, emulsiones, soluciones, jarabes, aerosoles (como un solido o en un medio lfquido), aerosoles (por ejemplo, aerosoles nasales), composiciones para uso en nebulizadores unguentos, capsulas de gelatina blanda y dura, supositorios, soluciones inyectables esteriles, polvos envasados esteriles y similares.
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Ejemplos de portadores, excipientes y diluyentes apropiados son lactosa, dextrosa, sacarosa, sorbitol, manitol, almidones, goma acacia, fosfato de calcio, alginatos inertes, tragacanto, gelatina, silicato calcico, celulosa microcristalina, polivinilpirrolidona, celulosa, jarabe de agua, agua/etanol, agua/glicol, agua/polietileno, agua salina hipertonica, glicol, propilenglicol, metilcelulosa, metilhidroxibenzoatos, propilhidroxibenzoatos, talco, estearato de magnesio, aceite mineral o sustancias grasas tales como grasa dura o mezclas apropiadas de los mismos. Los excipientes y diluyentes preferidos son manitol y agua salina hipertonica (solucion salina).
Las composiciones pueden incluir adicionalmente agentes lubricantes, agentes humectantes, agentes emulsionantes, agentes de suspension, agentes conservantes, agentes edulcorantes, agentes aromatizantes y similares.
Como se ha discutido anteriormente, los oligomeros de alginato propuestos para uso de acuerdo con la invencion se pueden utilizar en combinacion con otros agentes terapeuticos, por ejemplo, para ser administrados juntos, en una sola formulacion o composicion farmaceutica, o por separado (esto es, para una administracion separada, secuencial o simultanea). De este modo, los alginatos de la invencion se pueden combinar con un segundo (o adicional) agente terapeuticamente activo, por ejemplo, en un kit farmaceutico o como un producto combinado ("combinacion").
De este modo, un aspecto adicional de la presente invencion proporciona un producto que contiene un oligomero de alginato como se define en este documento y un segundo agente activo como una preparacion combinada para uso separado, simultaneo o secuencial en el tratamiento de una infeccion de biopelfcula presente en un sujeto.
Se pueden incluir agentes terapeuticamente activos adicionales en las composiciones farmaceuticas, como se discutio en relacion con las terapias de combinacion anteriores.
Las formas administrables por via parenteral, por ejemplo, soluciones intravenosas, deben ser esteriles y libres de agentes fisiologicamente inaceptables, y deben tener baja osmolaridad para minimizar la irritacion u otros efectos adversos sobre la administracion y de este modo las soluciones deben preferiblemente ser isotonicas o ligeramente hipertonicas, por ejemplo, agua salina hipertonica (solucion salina). Los vetnculos apropiados incluyen vetnculos acuosos utilizados habitualmente para administrar soluciones parenterales tales como inyeccion de cloruro de sodio, inyeccion de Ringer, inyeccion de dextrosa, inyeccion de cloruro sodio y dextrosa, inyeccion de ringer lactato y otras soluciones tales como las descritas en Remington's Pharmaceutical Sciences, 15th ed., Easton: Mack Publishing Co., por ejemplo, 1405-1412 y 1461-1487 (1975) y The National Formulary XIV, 14th ed. Washington: American Pharmaceutical Association (1975). Las soluciones pueden contener conservantes, agentes antimicrobianos, soluciones reguladoras y antioxidantes convencionalmente utilizados para soluciones parenterales, excipientes y otros aditivos que sean compatibles con los biopolfmeros y que no interfieran con la fabricacion, almacenamiento o uso de productos.
Para la administracion topica, el oligomero de alginato se puede incorporar en cremas, unguentos, geles, parches transdermicos y similares. Los oligomeros de alginato tambien se pueden incorporar en apositos medicos, por ejemplo, apositos para heridas, por ejemplo, apositos tejidos (por ejemplo, tela) o apositos no tejidos (por ejemplo, geles o apositos con un componente de gel). Se conoce el uso de polfmeros de alginato en apositos y tales apositos, o incluso cualquier aposito, pueden incorporar adicionalmente los oligomeros de alginato de la invencion.
De acuerdo con lo anterior, se proporciona tambien en este documento un aposito para heridas que comprende un oligomero de alginato (que puede ser cualquier oligomero de alginato como se define en este documento).
Los sistemas topicos adicionales que se consideran apropiados son sistemas de suministro de farmaco in situ, por ejemplo, geles en los que se forman matrices de gel cristalino solido, semisolido, amorfo o lfquido in situ y que puede comprender el oligomero de alginato. Tales matrices se pueden disenar convenientemente para controlar la liberacion del oligomero de alginato de la matriz, por ejemplo, la liberacion puede ser retardada y/o sostenida durante un periodo de tiempo elegido. Tales sistemas pueden formar geles solo al contacto con tejidos o fluidos biologicos. Por lo general, los geles son bioadhesivos. La administracion a cualquier sitio del cuerpo que pueda retener o ser adaptado para retener la composicion pre-gel puede ser dirigida por dicha tecnica de administracion. Tales sistemas se describen en WO 2005/023176.
Para la aplicacion a superficies oral, bucal y dental se mencionan espedficamente cremas dentales y enjuagues bucales. De este modo, por lo tanto, se proporciona tambien una composicion de higiene bucal, o higiene oral, que comprende un oligomero de alginato (que puede ser cualquier oligomero de alginato como se define en este documento), particularmente un enjuague bucal o pasta de dientes.
Como se ha indicado anteriormente, una composicion preferida de uso en la invencion es una composicion de desbridamiento que se utiliza en un proceso de desbridamiento para eliminar la biopelfcula, por ejemplo, de un tejido. Por lo general, dicha composicion sera lfquida, pero se pueden utilizar geles, gel-solidos o composiciones semisolidas. La composicion se puede utilizar para desbridar la biopelfcula (por ejemplo, mediante aplicacion al tejido a presion) y/o se pueden utilizar para banar el tejido antes, durante y/o despues del desbridamiento por otros
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medios tales como procedimientos quirurgicos, mecanicos o qmmicos. El experto en la materia puede formular facilmente composiciones de desbridamiento de acuerdo con la invencion.
En el caso de biopelfculas en una superficie inanimada, el oligomero de alginato se puede aplicar a la superficie que se va a tratar en cualquier composicion o formulacion conveniente, o por cualquier medio conveniente. De este modo, el oligomero de alginato puede estar en forma lfquida, gel, gel-solido, semisolida o solida (por ejemplo, soluciones, suspensiones, homogeneizados, emulsiones, pastas, polvos, aerosoles, vapores). Por lo general, las composiciones para tratar tales biopelfculas de superficie inanimada seran una composicion no farmaceuticamente aceptable. La eleccion de la forma de composicion sera dictada por la estructura de la biopelfcula y la composicion y ubicacion de las colonias. Por ejemplo, si la ubicacion de la biopelfcula es una lmea de fluido, podna ser conveniente aplicar una composicion de fluido. Tambien podna ser preferible utilizar una composicion que persista en la superficie que se va a tratar, pero que no penetre en el fluido de uso normal, por ejemplo, un gel adhesivo. El experto en la materia puede facilmente preparar composiciones apropiadas a partir de su conocimiento general comun. Por ejemplo, el oligomero de alginato puede anadirse a una formulacion de pintura y aplicarse a la superficie que se va a tratar, por ejemplo, un casco de barco u otra parte de la estructura de un barco que este expuesta al agua o a un edificio o cualquier parte de este, un tanque (por ejemplo, un tanque de almacenamiento o de procesamiento) o incluso cualquier parte de cualquier maquinaria industrial. Tales composiciones pueden comprender convenientemente tambien un agente antimicrobiano, como se describe anteriormente, por ejemplo, blanqueador de cloro, TCP, etanol, Virkon™, povidona yodada, compuestos de plata etc. Dado que las composiciones no necesitan ser farmaceuticamente aceptables, se pueden utilizar antimicrobianos mas duros, sujetos a consideraciones de danos en la superficie, contaminacion ambiental, seguridad del usuario y contaminacion de la superficie tratada y la interaccion con los otros componentes de la composicion.
Las composiciones de uso en la invencion se pueden formular con el fin de proporcionar una liberacion rapida, sostenida o retardada del ingrediente activo despues de la administracion al sujeto/superficie empleando procedimientos bien conocidos en la tecnica. Tambien se prefieren composiciones adhesivas. Las formulaciones adhesivas, sostenidas y/o retardadas pueden ser particularmente convenientes.
Tambien se describen en este documento productos susceptibles a la colonizacion de biopelfcula cuyas superficies susceptibles han sido tratadas previamente con un oligomero de alginato como se define en este documento. Ejemplos no limitantes de productos y superficies susceptibles de colonizacion de biopelfculas se han descrito anteriormente. Se puede mencionar en particular el equipo del procesamiento, almacenamiento o dispensacion de alimentos o bebidas y los dispositivos medicos. El pretratamiento se puede conseguir por cualquier medio conveniente, por ejemplo, cualquier forma de aplicar el oligomero de alginato a la superficie, recubriendo en particular la superficie, por ejemplo, secado por pulverizacion, revestimiento polimerico con un polfmero que incorpora el oligomero de alginato, y pintando, barnizado o lacado con formulaciones de pintura, barniz o laca que contienen el oligomero de alginato. Dicha composicion de "recubrimiento" (por ejemplo, una pintura, barniz o laca) que contiene un oligomero de alginato representa un aspecto adicional de la presente invencion. Alternativamente, se puede incorporar el oligomero de alginato en el material con el cual la superficie es fabricada. Este enfoque es apropiado para superficies fabricadas a partir de polfmeros tales como plasticos y siliconas, por ejemplo, los dispositivos medicos descritos anteriormente.
En una realizacion espedfica, la invencion proporciona un dispositivo medico implantable que comprende una superficie inanimada que esta revestida con un oligomero de alginato como se define en este documento.
La invencion se describira adicionalmente con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes en los que:
La figura 1 muestra el crecimiento bacteriano en biopelfculas de Pseudomonas, generadas durante la noche y luego tratadas con mucina (2.5 g/L) y fragmentos de G (0, 1% 2% o 6%) durante la noche, a 0 h, 6 h y 24 h despues de un tratamiento durante la noche con amicacina (4096-0 |ig/mL).
La figura 2 muestra el crecimiento bacteriano en biopelfculas de Pseudomonas, generadas durante la noche y luego tratadas con mucina (2.5 g/L) y fragmentos de G (0, 1% 2% o 6%) durante la noche, a 0 h, 6 h y 24 h despues de un tratamiento durante la noche con oxitetraciclina (4096-0 |ig/mL).
La figura 3 muestra el crecimiento bacteriano en las biopelfculas de Pseudomonas generadas con mucina (2.5 g/L) y fragmentos de G (0, 1% 2% o 6%) durante la noche, a 0 h, 6 h y 24 h despues de un tratamiento durante la noche con oxitetraciclina (4096-0 |ig/mL).
La figura 4 muestra el crecimiento bacteriano en biopelfculas de Pseudomonas, generadas con mucina (2.5 g/L) durante 6 h y luego tratadas con mucina (2.5 g/L) y fragmentos de G (0 o 6%) durante la noche, a 0, 6 y 24 h despues de un tratamiento durante la noche con amicacina, tobramicina, oxitetraciclina o 'amicacina + oxitetraciclina' (4096-0 |ig mL'1).
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La figura 5 muestra el crecimiento bacteriano en biopelfculas de Pseudomonas PAO1, generadas durante 6 h sin mucina y luego tratadas con fragmentos de G (0 o 6%) sin mucina, a 0 h, 6 h y 24 h despues de un tratamiento durante la noche con amicacina (4096-0 |ig/mL) o tobramicina (1024-0 |ig/mL).
La figura 6 muestra el crecimiento bacteriano en biopelfculas de Pseudomonas PAO1, generadas con mucina (2.5 g/L) durante 6 h y luego tratadas con mucina (2.5 g/L) y “bloque G #0802” (0 o 6%) durante la noche, a 0, 6 y 24 horas despues de un tratamiento durante la noche con amicacina (4096-0 |ig mL-1) o tobramicina (1024-0 |ig mL-1).
La figura 7 muestra el crecimiento bacteriano en las biopelfculas de la cepa de Staphylococcus aureus ATCC 6538, generadas con mucina (2.5 g/L) durante 6 h y luego tratadas con mucina (2.5 g/L) y fragmentos de G (0 o 6%) durante la noche, a 0, 6 y 24 h despues de un tratamiento durante la noche con oxitetraciclina (4096-0 |ig mL-1).
La figura 8 muestra el crecimiento bacteriano en las biopelfculas aisladas de la herida de MRSA “1103”, generadas con mucina (2.5 g/L) durante 6 h y luego tratadas con mucina (2.5 g/L) y fragmentos de G (0 o 6%) adicionados durante la noche, a 0 h, 6 h y 24 h despues de un tratamiento durante la noche con tobramicina (1024-0 |ig/mL).
La figura 9 muestra el efecto de los fragmentos de G y mucina en la union de Candida albicans ATCC 90028 y Candida dubliniensis CD36T en biopelfculas generadas con mucina (2.5 g/L) y fragmentos de G al 0 o 2% durante la noche.
La figura 10 muestra micrograffas electronicas de biopelfculas de Pseudomonas generadas con mucina (2.5 g/L) durante 6 h y despues se trato con mucina (2.5 g/L) y fragmentos de G a 0 o 2% durante 24 horas.
Ejemplos
Ejemplo 1- Materiales y metodos estandar Cepas bacterianas.
Se utilizaron dos cepas de recoleccion de cultivos Pseudomonas aeruginosa PAO1 (ATCC 15682, un aislado de herida) y Staphylococcus aureus (ATCC 6538) para los ensayos MBEC junto con un aislado clmico de una ulcera de pierna venosa cronica, S. aureus (MRSA) “1103”. Se utilizaron dos cepas tipo Candida, C. albicans ATCC 90028 y C. dubliniensis CD36T para los ensayos de union.
Productos qrnmicos y medios bacterianos.
Se cultivaron colonias bacterianas sobre la base de agar de sangre No2, (BA, Lab15, LabM, Bury, UK) suplementado con 5% de sangre de oveja y se utilizaron para inocular caldo de triptona soja (TSB, CM0129, Oxoid, Basingstoke, UK) para el crecimiento durante la noche. Se generaron biopelfculas en caldo Mueller-Hinton ajustado a cationes (CAMHB; Lab114, LabM). Todos los antibioticos utilizados fueron de grado farmaceutico (Sigma-Aldrich, Gillingham, UK) e inclrnan amicacina, oxitetraciclina y tobramicina. La glucoprotema de mucina gastrica de cerdo (purificada por Jeff Pearson, Universidad de Newcastle) y oligomeros de alginato CF-5/20 ("fragmentos de G", 2600Da, 90-95 % de G) y bloque de G # 0802 (6400 Da, 91 % de G) se proporcionaron por Algipharma AS, Sandvika, Noruega.
Ensayo de concentracion minima de la erradicacion de la biopelfcula (MBEC).
El metodo MBEC utilizado se adapto de Moskowitz SM, et al (2004) J Clin Microbiol 42: 1915-1922. Despues de la recuperacion de almacenamiento a -80°C, los aislados bacterianos se cultivaron en BA y luego se cultivaron durante la noche en TSB. Despues de la dilucion de los cultivos bacterianos a 0.5 McFarland en CAMHB con o sin mucina (2.5 g/L), se transfirieron 100 |iL a los pozos de una placa de microtitulacion de 96 pozos de fondo plano. En el ejemplo 3, los cultivos bacterianos se diluyeron a 0.5 McFarland en CAMHB con mucina (2.5 g/L) y alginato y se transfirieron 100 pL a los pozos de una placa de microtitulacion de 96 pozos de fondo plano.
A continuacion, las placas se envolvieron luego en parafilm para evitar la deshidratacion y se incubaron a 37°C para permitir la formacion de biopelfcula. Los tiempos y las condiciones de incubacion variaron como se describe a continuacion.
Despues de la formacion de biopelfcula, las celulas planctonicas y el sobrenadante se retiraron y cada pozo se lavo entonces con solucion salina estandarizada con fosfato esteril (PBS). Despues del lavado, las celulas se trataron con combinaciones de alginatos y/o antibioticos con o sin mucina (2.5 g/L) en 100 |iL de CAMHB. Las placas se envolvieron luego en parafilm y se incubaron a 37°C con inclinacion suave. Los tiempos y las condiciones de incubacion variaron como se describe a continuacion. A continuacion, se muestran los antibioticos y los intervalos de concentracion utilizados.
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Los pozos se lavaron con PBS y se adicionaron entonces por duplicado 100 |iL de cada concentracion de una dilucion en serie de antibiotico en CAMHB. Las placas se volvieron a envolver en parafilm y se incubaron a 37°C con ligera inclinacion durante la noche.
En todos los ensayos de MBEC se evaluo el numero de celulas final de la siguiente manera. Los pozos se lavaron con PBS y las biopelfculas se volvieron a suspender en 100 |iL de CAMHB mediante pipeteo vigoroso. La densidad optica a 620 nm (OD620) se midio inmediatamente (0 h) en un lector de microplacas (FLUOstar OPTIMA, BMG LABTECH) y despues de la incubacion a 37°C a las 6 h y 24 h.
El valor de MBEC es la concentracion de antibiotico que inhibe todo el crecimiento de las bacterias en la muestra de ensayo. El crecimiento bacteriano se mide mediante un aumento en la absorbancia de la muestra. Por lo tanto, una reduccion en el valor de MBEC es un indicativo de que la sensibilidad de la muestra al antibiotico se ha incrementado (esto es, se necesita menos antibiotico para prevenir el crecimiento bacteriano).
Antibioticos e intervalos de concentracion utilizados.
Antibioticos
Intervalos de concentracion (|ig mL )
Amicacina
4 - 4096
Amicacina + Oxitetraciclina
4 - 4096
Oxitetraciclina
4 - 4096
Tobramicina
4 - 4096
Ensayo de concentracion minima de la erradicacion de la biopelfcula (MBEC) sin mucina.
Se uso Pseudomonas aeruginosa PAO1 (ATCC 15682) para determinar los valores de MBEC sin la adicion de mucina. El protocolo de MBEC se siguio como se describe anteriormente, pero sin la adicion de mucina al medio de crecimiento. Se probaron dos antibioticos, amicacina y tobramicina.
Ensayo de union de levadura.
El ensayo de union utilizado se adapto de Djordjevic et al., (2002) Appl Environ Microbiol 68:2950-2958. C. albicans ATCC 90028 y C. dubliniensis CD36T fueron las cepas de Candida utilizadas para los ensayos de union. Las cepas de Candida se cultivaron en agar de dextrosa Sabourauds (Lab33, LabM) y se cultivaron los cultivos de caldo durante la noche en medio lfquido Sabouraud (Lab9, LabM). Despues de la adicion de 5 |iL del cultivo durante la noche, se adicionaron a los pozos 95 |iL de CAMHB con mucina adicionada (2.5 g/L) y fragmentos de G (a concentraciones de 0, 2%, 6% o 10%). Las placas se envuelven en parafilm y se incuban a 37°C, durante la noche para permitir la formacion de la biopelfcula.
Las celulas planctonicas y el sobrenadante se retiraron de los pozos antes de lavar las biopelfculas (3x) resultantes con dH2O esteril. Las placas se secaron entonces a 56°C, durante 45 min. Cada pozo se tino entonces con 150 |iL de violeta de cristal al 1% (v/v) (en agua) durante 45 min. Las placas se lavaron de nuevo (3x) con dH2O, antes de adicionar 200 |iL de etanol al 95%. Despues de 5 min, se transfirieron 100 |iL de cada pozo a una nueva placa de microtitulacion. El OD se midio despues en un lector de placas a 540 nm.
Crecimiento de biopelfculas para formacion de imagenes.
Despues de recuperar desde almacenamiento a -80°C, los aislados bacterianos se cultivaron en BA y despues se cultivaron durante la noche en TSB. Despues de la dilucion de los cultivos bacterianos a 0.5 McFarland en CAMHB con mucina (2.5 g/L), se transfirieron 100 |iL a los pozos de una placa de microtitulacion de 96 pozos de fondo plano. Las placas fueron envueltas en parafilm para evitar la deshidratacion y se incubaron a 37°C, durante 6 horas para permitir la formacion de biopelfcula. Despues de la formacion de la biopelfcula, las celulas planctonicas y el sobrenadante se retiraron y cada pozo se lavo entonces con solucion salina estandarizada con fosfato esteril (PBS). Despues del lavado, las celulas se trataron con fragmentos de G y mucina (2.5 g/L) en 100 |iL de CAMHB. Las placas se envuelven entonces en parafilm y se incuban a 37°C, durante 24 horas con inclinacion suave.
Microscopfa electronica de barrido (SEM) de biopelfculas de Pseudomonas.
Se adiciono glutaraldehfdo (2%) a las biopelfculas tratadas con fragmentos de G y se fijaron a temperatura ambiente, durante 24 horas. Las muestras se deshidrataron en una serie graduada de concentraciones de etanol, se secaron en un secador de puntos cnticos (Balzers CPD 030, Alemania), se montaron sobre portamuestras de aluminio, se revistieron con oro en un sistema de recubrimiento con pulverizacion (EMscope modelo AE 1231, UK) y luego se examino en un microscopio electronico de barrido (FEI-Philips XL-20, Pafses Bajos).
Microscopfa confocal de biopelfculas no perturbadas usando BODIPY® 630/650-X SE
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35
40
45
50
Las biopelteulas tratadas con fragmentos de G se lavaron con agua destilada esteril y se tineron con la tincion BODIpY® 630/650-X SE (BODIPY® 630/650-X SE, Invitrogen Ltd.) que tine selectivamente los componentes de matriz (EPS) en biopelteulas de Pseudomonas.
Se adiciono BODIPY® 630/650-X SE (100 |iL (10 |ig/mL)) a cada muestra de biopelteula. La preparacion se incubo en la oscuridad durante 1 hora y despues se analizo mediante CLSM.
Ejemplo 2 - Medicion de los valores de MBEC para biopelteulas de Pseudomonas aeruginosa, durante la noche tratadas previamente con fragmented de G
Se siguio el ensayo de MBEC descrito anteriormente. Las biopelteulas se generaron en placas durante la noche sin mucina. Despues de un lavado con PBS, las biopelteulas se incubaron con fragmentos a 0, 1, 2 o 6% de G y mucina durante la noche. Despues de lavar con PBS, las celulas se incubaron durante la noche con antibioticos (amicacina u oxitetraciclina) y sin mucina. Los resultados se muestran graficamente en las figuras 1 y 2 y se tabulan en las Tablas 2 y 3 a continuacion. Como se puede observar, el pretratamiento durante la noche de la biopelteula con fragmentos de G provoca reducciones en los valores de MBEC de 6 horas y 24 horas para la amicacina u oxitetraciclina. Los valores de MBEC de 6 horas para amicacina y oxitetraciclina se redujeron a la mitad en fragmentos al 1% de G y se dividieron en cuartos por fragmentos al 2 y 6% de G. Los valores de MBEC de 24 horas para la oxitetraciclina se redujeron a la mitad por todas las concentraciones de fragmentos de G. Los valores de MBEC de 24 horas para la amicacina se redujeron, aunque no fue posible cuantificar esta reduccion. Esto indica que un pretratamiento durante la noche con fragmentos de G aumenta la sensibilidad de Pseudomonas aeruginosa en biopelteulas a estos antibioticos.
Tabla 2 - Resumen de valores de MBEC a 6 horas despues de la exposicion durante la noche a antibiotico. Las biopelteulas de Pseudomonas generadas durante la noche. La mucina (2.5 g/L) y se adicionaron fragmentos de G a 0, 1%, 2% o 6% a las biopelteulas establecidas. Los valores se expresan como |ig/mL de antibiotico.
[Fragmento G1
Amicacina Oxitetraciclina
0
2048 512
1%
1024 256
2%
512 128
6%
512 128
Tabla 3 - Resumen de valores de MBEC a 24 horas despues de la exposicion durante la noche a antibiotico. Las biopelteulas de Pseudomonas generadas durante la noche. La mucina (2.5 g/L) y se adicionaron fragmentos de G a 0, 1%, 2% o 6% a las biopelteulas establecidas. Los valores se expresan como |ig/mL de antibiotico.
[Fragmento G1
Amicacina Oxitetraciclina
0
>4096 2048
1%
4096 1024
2%
4096 1024
6%
4096 1024
Clave _________________________________________
| | Disminucion en valor de MBEC a partir de G al 0%
Ejemplo 3 -Medicion de valores de MBEC para biopelteulas de Pseudomonas aeruginosa generadas en presencia de fragmentos de G
Se siguio el ensayo MBEC descrito anteriormente. Las biopelteulas se generaron en placas durante la noche en presencia de mucina y fragmentos a 0, 1, 2 o 6% de G. Despues del lavado, las biopelteulas se expusieron a oxitetraciclina (sin mucina) durante la noche. Los resultados se muestran graficamente en la figura 3 y se tabulan en las Tablas 4 y 5 a continuacion. Como se puede observar, en todas las concentraciones de fragmentos de G ensayadas, la generacion de biopelteulas en presencia de fragmentos de G redujo a la mitad los valores de MBEC de 24 horas. Los valores de MBEC de 6 h se redujeron a la mitad cuando se utilizaron fragmentos al 2% y 6 % de G. Los fragmentos al 1% de G no causaron una reduccion. Estos datos muestran que Pseudomonas aeruginosa en biopelteulas generadas en presencia de fragmentos de G son mas susceptibles a oxitetraciclina que Pseudomonas aeruginosa en biopelteulas generadas en ausencia de fragmentos de G.
Tabla 4 - Resumen de valores de MBEC a 6 horas despues de la exposicion durante la noche a antibiotico. Las biopelteulas de Pseudomonas generadas con mucina (2.5 g/L) y se adicionaron fragmentos de G a 0, 1%, 2% o 6% a las biopelteulas establecidas. Los valores se expresan como |ig/mL de antibiotico.
5
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25
30
35
40
[Fragmento Gl
Oxitetraciclina
0
512
1%
512
2%
256
6%
256
Tabla 5 - Resumen de valores de MBEC a 24 horas despues de la exposicion durante la noche a antibiotico. Las biopelfculas de Pseudomonas generadas con mucina (2.5 g/L) y se adicionaron fragmentos de G a 0, 1%, 2% o 6% a las biopelfculas establecidas. Los valores se expresan como |ig/mL de antibiotico.
[Fragmento Gl
Oxitetraciclina
0
4096
1%
2048
2%
2048
6%
2048
Clave
Disminucion en valor de MBEC a partir de G al 0%
Sin cambio en valor de MBEC a partir de G al 0%
Ejemplo 4 - Medicion de los valores de MBEC para biopelfculas de Pseudomonas aeruginosa, generadas durante 6 horas y tratadas previamente con fragmentos de G
El ensayo de MBEC descrito anteriormente se siguio con mucina presente completamente. Se generaron biopelfculas en presencia de mucina durante una incubacion de 6 horas, se lavaron e incubaron con fragmentos de G y mucina durante la noche. Despues de lavar con PBS, los cultivos se expusieron a antibioticos (amicacina, tobramicina, oxitetraciclina o una combinacion de amicacina y oxitetraciclina) sin mucina. Los resultados se muestran graficamente en la figura 4 y en forma tabulada en las Tablas 6 y 7. Como se puede observar, el pretratamiento de biopelfculas de 6 horas con fragmentos al 6% de G causo que los valores de MBEC de 6 horas para todos los antibioticos probados fueran al menos la cuarta parte, esto es, la sensibilidad de Pseudomonas aeuroginosa en estas biopelfculas a estos antibioticos fue al menos cuadruplicada. De hecho, los fragmentos al 6% de G causaron que el valor de MBEC de 6 horas para la oxitetraciclina disminuyera a 1/8 del valor de control. Los valores de MBEC de 24 horas para amicacina y tobramicina se redujeron a la mitad. El valor de MBEC de 24 horas para oxitetraciclina y la mezcla de amicacina/oxitetraciclina no mostro ningun cambio en los valores de MBEC.
Tabla 6 - Resumen de valores de MBEC a 6 horas despues de la exposicion durante la noche a antibiotico. Las biopelfculas de Pseudomonas generadas en medio con mucina adicionada durante 6 h, expuestas a fragmentos de G a 0, o 6% durante la noche y luego se exponen a antibioticos. Los valores se expresan como |ig mL"1 de antibiotico.
[Fragmento Gl
Amicacina Oxitetraciclina Tobramicina Amicacina + Oxitetraciclina
0
64 512 32 128
6%
16 64 8 64
Tabla 7 - Resumen de valores de MBEC a 24 horas despues de la exposicion durante la noche a antibiotico. Las biopelfculas de Pseudomonas generadas en medio con mucina adicionada durante 6 h, expuestas a fragmentos de G a 0, o 6% durante la noche y luego se exponen a antibioticos. Los valores se expresan como |ig/mL de antibiotico.
[Fragmento Gl
Amicacina Oxitetraciclina Tobramicina Amicacina + Oxitetraciclina
0
>4096 1024 512 1024
6%
4096 1024 256 1024
Clave
Disminucion en valor de MBEC a partir de G al 0%
Sin cambio en valor de MBEC a partir de G al 0%
Ejemplo 5 - Medicion de los valores de MBEC para biopelfculas de Pseudomonas aeruginosa generadas durante 6 horas sin mucina y tratadas previamente con fragmentos de G sin mucina
Se repitio el protocolo del ejemplo 4 usando tobramicina y amicacina, pero sin la adicion de mucina. Los resultados se muestran en la figura 5. Como se puede observar, en ausencia de mucina, los fragmentos de G eran todavfa
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
capaces de reducir a la mitad los valores de MBEC en todos los valores de MBEC de 24 horas para amicacina. Esto es un indicativo de que la mucina no esta jugando un papel significativo en los efectos observados en los ejemplos anteriores.
Ejemplo 6 - Medicion de los valores de MBEC para biopelfculas de Pseudomonas aeruginosa generadas durante 6 horas y tratadas previamente con un oligomero de alginato diferente
El ensayo de MBEC descrito en el Ejemplo 4 se repitio con un oligomero de alginato alternativo, bloque de G (# 0802) (6400 MW, comparado con fragmentos CF-5/20G, 2600 MW) y usando tobramicina y amicacina. El valor de MBEC a 24 horas para amicacina es una cuarta parte por pretratamiento de la biopelfcula con bloque al 6% de G (# 0802). El mismo tratamiento dio como resultado el valor de MBEC de 24 horas para tobramicina, reducido a la mitad. Estos datos muestran que otro oligomero de alginato puede provocar un aumento en la sensibilidad de Pseudomonas aeruginosa PA01 en biopelfculas a tobramicina y amicacina.
Ejemplo 7 - Medicion de los valores de MBEC para biopelfculas de 6 horas que contienen otras bacterias, tratadas previamente con fragmentos de G
El efecto de los fragmentos de G sobre biopelfculas de Staphylococcus aureus se investigo usando el ensayo de MBEC descrito en el Ejemplo 4 y oxitetraciclina. Como se puede observar en la figura 7, el pretratamiento de biopelfculas que conteman S. aureus ATCC 6538 con fragmentos al 6% de G redujo a la mitad los valores de MBEC a las 6 y 24 horas para la oxitetraciclina. Como se puede observar en la figura 8, el pretratamiento de biopelfculas que conteman el aislado de herida de MRSA “1103” con fragmentos al 6% de G redujo a la mitad el valor de MBEC a las 24 h para la tobramicina. Estos datos muestran que otras bacterias comunmente encontradas en las biopelfculas, se pueden hacer mas susceptibles a la oxitetraciclina y tobramicina tratando previamente las biopelfculas con fragmentos de G.
Ejemplo 8 - El efecto de los fragmentos de G sobre la union de la levadura en la biopelfcula
El efecto de los fragmentos de G sobre la union de Candida albicans y Candida dubliniensis en biopelfcula se investigo usando el ensayo de union descrito anteriormente. Se observo una disminucion en la union de ambas especies de Candida cuando se formaron biopelfculas que conteman estas levaduras en presencia de fragmentos al 2% de G y mucina en comparacion con el control de la mucina solamente. (Figura 9). Estos datos muestran que los fragmentos de G pueden afectar la union de celulas de levadura en biopelfculas en desarrollo.
Ejemplo 9 - Analisis microscopico de la estructura de la biopelfcula de Pseudomonas y efectos de los fragmentos de G
La estructura general de biopelfculas de Pseudomonas se siguio utilizando microscopfa electronica de barrido (SEM) La figura 10 muestra el efecto de fragmentos al 2% de G sobre la estructura de la biopelfcula. El polisacarido extracelular (EPS) que recubre las superficies celulares parece estar deteriorado con fragmentos al 2% de G.
Ejemplo 10 - Analisis microscopico de la estructura de la biopelfcula de Pseudomonas y efectos de los fragmentos de G
El efecto de los fragmentos de G sobre la estructura de la matriz de biopelfcula de Pseudomonas se investigo usando microscopfa confocal de biopelfculas no deterioradas marcadas con el colorante fluorescente BODIPY® 630/650-X SE. Este colorante tine selectivamente los componentes de la matriz (EPS) en las biopelfculas de Pseudomonas. La fragmentacion sutil de la matriz de biopelfcula fue aparente con una concentracion creciente de fragmentos de G cuando se comparo con el control de "solo mucina".
Ejemplo 11 - Composicion topica que comprende un oligomero de alginato
Se prepara un ejemplo de una composicion topica (una locion corporal hidratante para el cuidado de la piel) que comprende un oligomero de alginato con los siguientes ingredientes.
Fase de aceite:
Aceite mineral
3%
Ciclometicona
4%
Miristato de isopropilo
3%
Acido estearico
1.8%
Alcohol cetflico
1.0%
Estearato de glicerilo
1.5%
Fase acuosa:
Carbomer 984
0.10%
Glicerina
3%
Trietanolamina
0.90%
Oligomero de alginato
0.1%
Agua
81.60%
Ejemplo 12 -Composicion de desbridamiento que comprende un oligomero de alginato 5
Se prepara un ejemplo de una composicion de desbridamiento Ifquida que comprende un oligomero de alginato con los siguientes ingredientes.
Aceite de ricino
77.8%
Balsamo de Peru grado refinado
10%
Colagenasa
0.2%
ZnCl
0.5%
Agua
5%
Polioxietileno (10) eter oleflico
4%
Silica coloidal
2%
Oligomero de alginato
0.5%
10

Claims (18)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para combatir la biopelmula que no esta en o sobre un cuerpo humano o animal no humano, comprendiendo dicho metodo poner en contacto dicha biopelmula con un oligomero de alginato, en donde el oligomero de alginato tiene al menos 70% residuos de G.
  2. 2. El metodo de la reivindicacion 1, en donde dicha biopelmula esta sobre una superficie inanimada.
  3. 3. El metodo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en donde la biopelmula se encuentra en una superficie seleccionada de superficies de maquinaria o equipo de procesamiento, preparacion, almacenamiento o dispensacion de alimentos o bebidas, superficies de aparatos de aire acondicionado, superficies de maquinaria industrial, superficies de tanques de almacenamiento, superficies de equipo medico o quirurgico, superficies de equipos acuaticos/marinos o las superficies de edificios y otras estructuras, y preferiblemente en donde la superficie se selecciona de equipos o superficies de procesamiento, almacenamiento, dispensacion o preparacion de alimentos, tanques, transportadores, pisos, drenajes, refrigeradores, congeladores, superficies de equipos, paredes, valvulas, correas, tubenas, conductos de aire acondicionado, aparatos de refrigeracion, lmeas de dispensacion de alimentos o bebidas, intercambiadores de calor, cascos de barcos, lmeas de agua dentales, conductos de perforacion de petroleo, lentes de contacto, cajas de almacenamiento de lentes de contacto, cateteres, dispositivos protesicos o dispositivos medicos implantables.
  4. 4. El metodo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el oligomero de alginato
    (i) tiene un peso molecular medio inferior a 35,000 Daltons, preferiblemente inferior a 30,000, 25,000 o 20,000 Daltons;
    (ii) tiene un grado medio de polimerizacion de 2 a 100, preferiblemente 2 a 75, 2 a 50, 2 a 35, o 2 a 30;
    (iii) es un 3- a 35-mer, 3- a 28-mer, 4- a 25-mer, 6- a 22-mer, 8- a 20-mer, o 10- a 15-mer;
    (iv) tiene al menos 80, 85, 90 o 95% residuos de G; y/o
    (v) tiene una estructura primaria en la que al menos el 90% de los residuos G estan unidos en 1-4 con otro residuo G.
  5. 5. Un oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelmula presente en un sujeto, en donde el oligomero de alginato tiene al menos 70% residuos de G.
  6. 6. Uso de un oligomero de alginato en la fabricacion de un medicamento para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelmula presente en un sujeto en donde el oligomero de alginato tiene al menos 70% residuos de G.
  7. 7. El oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelmula de la reivindicacion 5 o el uso de la reivindicacion 6, en donde el oligomero de alginato
    (i) tiene un peso molecular medio inferior a 35,000 Daltons, preferiblemente inferior a 30,000, 25,000 o 20,000 Daltons;
    (ii) tiene un grado medio de polimerizacion de 2 a 100, preferiblemente 2 a 75, 2 a 50, 2 a 35, o 2 a 30;
    (iii) es un 3- a 35-mer, 3- a 28-mer, 4- a 25-mer, 6- a 22-mer, 8- a 20-mer, o 10- a 15-mer;
    (iv) tiene al menos 80, 85, 90 o 95% residuos de G; y/o
    (v) tiene una estructura primaria en la que al menos el 90% de los residuos G estan unidos en 1-4 con otro residuo G.
  8. 8. El oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelmula o uso de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en donde la biopelmula esta en o sobre una superficie corporal interna o externa, y preferiblemente en donde la superficie corporal interna o externa esta seleccionada de una superficie en la cavidad oral, el tracto reproductivo, el tracto urinario, el tracto respiratorio, el tracto gastrointestinal, el peritoneo, el ofdo medio, la prostata, la mtima vascular, la conjuntiva, el tejido corneal, el tejido pulmonar, las valvulas cardfacas, la piel, el cuero cabelludo, las unas o el interior de las heridas.
  9. 9. El oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelmula o uso de una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en donde el sujeto es un sujeto seleccionado de un sujeto con una infeccion preestablecida, un sujeto inmunocomprometido, un sujeto sometido a cuidado intensivo o cntico, un sujeto que sufre un trauma, un sujeto con quemadura, un sujeto con una herida aguda y/o cronica, un sujeto neonatal, un sujeto de edad avanzada,
    5
    10
    15
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    50
    un sujeto con cancer, un sujeto que sufre de una condicion autoimmune, un sujeto con secrecion epitelial o endotelial reducida o suprimida y/o liberacion de secrecion o un sujeto equipado con un dispositivo medico, y preferiblemente en donde el sujeto se selecciona de un sujeto con una afeccion seleccionada de HIV, sepsis, choque septico, AIDS, un cancer del sistema inmunologico, la artritis reumatoide, la diabetes mellitus tipo I, la enfermedad de Crohn, COPD, la bronquitis, la fibrosis qmstica, el enfisema, el cancer de pulmon, el asma, la neumoma y la sinusitis, un sujeto que se prepara, somete o recupera de quimioterapia y/o radioterapia, un sujeto de trasplante de organos, un sujeto residente en una institucion de salud o fumador.
  10. 10. El oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion o uso de biopelfcula como se reivindica con una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, en donde dicho oligomero de alginato se utiliza para tratar la infeccion de biopelfcula en heridas y/o quemaduras o en un dispositivo medico en la vivienda.
  11. 11. El oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion o uso de biopelfcula como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en donde el oligomero de alginato se utiliza en el tratamiento de placa dental, gingivitis, periodontitis, endocarditis nativa de la valvula, otitis media aguda, prostatitis bacteriana cronica, neumoma, asma o infeccion relacionada con dispositivos asociados con dispositivos medicos implantables y/o protesicos o reemplazos de tejidos.
  12. 12. El metodo, oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelfcula o uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde dicho oligomero de alginato se utiliza en combinacion con un agente antimicrobiano y preferiblemente en donde el agente antimicrobiano es un antibiotico o un agente antifungico o un agente antiseptico, desinfectante, esterilizante o de limpieza.
  13. 13. El metodo, oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelfcula o uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el oligomero de alginato se utiliza en combinacion con al menos un otro agente de descomposicion de biopelfcula y/o agente de reduccion de la viscosidad de la mucosa, preferiblemente seleccionado de proteasas, nucleasas, lipasas, enzimas capaces de degradar polisacaridos, gelsolina, agentes reductores de tiol, una acetilcistema, cloruro de sodio, o un acido poliamino anionico, y un precursor de oxido mtrico o estimulador de smtesis, y particularmente en donde dicho oligomero de alginato se utiliza en combinacion con una alginato liasa y/o una enzima DNasa.
  14. 14. El metodo, oligomero de alginato para uso en el tratamiento de una infeccion de biopelfcula, o uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde dicho oligomero de alginato se utiliza en combinacion con agente terapeuticamente activo adicional, preferiblemente un agente inmunoestimulante, un factor de crecimiento o un agente antiinflamatorio.
  15. 15. Un producto que contiene un oligomero de alginato como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 o 7 y un segundo agente activo como una preparacion combinada para uso separado, simultaneo o secuencial en el tratamiento de la infeccion de biopelfcula presente en un sujeto, preferiblemente en donde el agente activo es como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14.
  16. 16. El producto de la reivindicacion 15, en forma de una solucion salina hipertonica, una solucion inhalable, un polvo inhalable, una pulverizacion nasal, una composicion de desbridamiento, una composicion topica, una pasta de dientes o un enjuague bucal.
  17. 17. Un dispositivo medico implantable que comprende una superficie inanimada que esta revestida con un oligomero de alginato como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 o 7.
  18. 18. Una solucion esteril acuosa de desbridamiento de heridas o una solucion esteril a base de aceite de desbridamiento de heridas que contiene un oligomero de alginato como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 o 7 y que contiene ademas al menos una enzima proteolftica y/o al menos una fase solida abrasiva, en donde dicha composicion es una solucion esteril acuosa o una solucion esteril a base de aceite.
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