ES2948510T3 - Actividad antibacteriana de galactooligosacárido y xilitol en tratamientos dermatológicos - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a formulaciones tópicas que comprenden: - un galactooligosacárido; - 0,01 % a 10 % p/p de xilitol; y - un vehículo farmacéutica o cosméticamente aceptable. La invención también se refiere al uso de las formulaciones y a métodos para su preparación. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Actividad antibacteriana de galactooligosacárido y xilitol en tratamientos dermatológicos

Esta invención se refiere a una formulación tópica que comprende un galactooligosacárido y xilitol y su uso en la terapia mediante aplicación tópica.

Antecedentes de la invención

El órgano más grande del cuerpo humano es la piel, que desempeña un papel fundamental en la protección del huésped contra infecciones patógenas y la penetración de agentes nocivos. Antes del nacimiento, la piel es completamente estéril, pero después del nacimiento, los microbios ambientales que están en homeostasis con el huésped la colonizan. Además, después de un parto vaginal, los microbios fecales y vaginales que pertenecen a la microflora bacteriana de la madre también colonizan la piel de los bebés. La comunidad microbiana que vive en la piel humana se denomina microbiota cutánea y está constituida por más de 100 especies distintas de bacterias. La piel es la interfaz del cuerpo con el mundo exterior y alberga poblaciones de microorganismos comensales no patógenos que tienen una función importante en la salud y la enfermedad de la piel.

Nuestra piel alberga alrededor de 106 bacterias por centímetro cuadrado que forman nuestra microflora cutánea. Una biota de la piel saludable y equilibrada es el escudo microbiano contra los microorganismos patógenos y puede prevenir afecciones por sequedad de la piel y mejorar la salud de la piel.

Las alteraciones en el microbioma de la piel son un componente importante en la fisiopatología de la dermatitis atópica. La piel afectada por la dermatitis atópica a menudo está colonizada por Staphylococcus aureus (S. aureus), particularmente durante un brote de la enfermedad, mientras que la abundancia de otras bacterias comensales disminuye notablemente. Estos cambios en el microbioma de la piel afectan negativamente la barrera epidérmica e inician la inflamación. Cuando bacterias tales como S. aureus, se adhieren a la superficie de la piel, forman biopelículas que actúan como un andamio para un mayor crecimiento bacteriano. Los antibióticos no son el tratamiento óptimo para eliminar las bacterias de la piel de los pacientes con dermatitis atópica debido a problemas tales como la irritación de la piel y la resistencia bacteriana.

Es un objeto de la presente invención proporcionar una formulación tópica para tratar una enfermedad o trastorno de la piel, por ejemplo, dermatitis atópica.

Resumen de la invención

En un primer aspecto, la invención proporciona una formulación tópica que comprende:

• 0,01 % a 5 % de galactooligosacárido;

• 0,01 % a 10 % p/p de xilitol; y

• un portador farmacéutica o cosméticamente aceptable:

para el uso en terapia.

En un segundo aspecto, la invención proporciona la formulación definida por el primer aspecto de la invención para uso no terapéutico como cosmético.

Sorprendentemente, el solicitante ha descubierto que una formulación que comprende galactooligosacárido y xilitol tiene un efecto beneficioso sobre el microbioma de la piel y, por lo tanto, es adecuada para tratar enfermedades y trastornos de la piel y para usos cosméticos para mejorar la apariencia de la piel.

En un tercer aspecto, la invención proporciona una formulación tópica que comprende un galactooligosacárido para el uso en el tratamiento de la dermatitis atópica mediante aplicación tópica.

Los aspectos adicionales de la invención se describen más completamente en la siguiente descripción detallada de las diversas modalidades.

Descripción detallada de la invención

La invención proporciona una formulación tópica que comprende:

• 0,01 % a 5 % de galactooligosacárido;

• 0,01 % a 10 % p/p de xilitol; y

• un portador farmacéutica o cosméticamente aceptable:

para el uso en terapia.

La formulación tópica incluye un galactooligosacárido. Para evitar dudas, el término galactooligosacárido incluye mezclas (es decir, uno o más) galactooligosacáridos, y las formulaciones que comprenden mezclas de galactooligosacáridos están cubiertas por la invención.

Los galactooligosacáridos pertenecen al grupo de los prebióticos, que son ingredientes alimentarios no digeribles que afectan beneficiosamente al huésped al estimular el crecimiento y/o la actividad de bacterias beneficiosas. El galactooligosacárido está presente en productos disponibles comercialmente, tales como alimentos para bebés y adultos. Los galactooligosacáridos se producen a través de la conversión enzimática de la lactosa o de una fuente botánica, y su composición de la fracción de galactooligosacáridos varía en la longitud de la cadena y el tipo de enlace entre las unidades monoméricas.

Los galactooligosacáridos son oligómeros o polímeros de moléculas de galactosa que terminan principalmente en una glucosa o, a veces, terminan en una molécula de galactosa y tienen diversos grados de polimerización y tipos de enlaces. En una modalidad, el galactooligosacárido comprende moléculas de galactosa y glucosa. En otra modalidad, el galactooligosacárido comprende solo moléculas de galactosa. En una modalidad adicional, los galactooligosacáridos son oligosacáridos que contienen galactosa de la forma de [p-D-Gal-(1-6)]ⁿ-p-D-Gal-(1-4)-D-Glc en donde n es 2-20. En otra modalidad, los galactooligosacáridos son oligosacáridos que contienen galactosa de la forma Glc-a-1-4-[p-Gal1-6]ⁿ donde n=2-20. En otra modalidad, los galactooligosacáridos están en forma de a-D-Glc(1-4)-[p-D-Gal-(1-6)]ⁿ, donde n=2-20. Gal es una unidad de galactopiranosa y Glc (o Glu) es una unidad de glucopiranosa.

Los galactooligosacáridos se encuentran en la leche materna humana y bovina. Los galactooligosacáridos se pueden producir a partir del jarabe de lactosa mediante el uso de la actividad transgalactosilasa de la enzima .beta.-galactosidasa (Crittenden, (1999) Probiotics: A Critical Review. Tannock, G. (ed.) Horizon Scientific Press, Wymondham, pp. 141-156). Se sabe que la p-D-galactosidasa cataliza no solo la hidrólisis del enlace p-D-galactósido de la lactosa para dar D-glucosa y D-galactosa, sino también para llevar a cabo reacciones de transgalactosilación en las que el grupo D-galactosilo de un .beta.-D-galactósido se transfiere a un aceptor hidroxilado. Por ejemplo, cuando está presente un p-D-galactósido tal como la lactosa u otro carbohidrato, es posible obtener nuevos enlaces glucósidos entre la unidad D-galactosa y el aceptor. El galactósido de partida, tal como la lactosa, también puede estar presente en una mezcla de galactooligosacáridos después de las reacciones de transgalactosilación.

Como se usa en la presente descripción, el galactooligosacárido comprende uno o más sacáridos que se han producido a partir de un glucósido y la reacción de transgalactosilación de una p-galactosidasa. Por lo tanto, los galactooligosacáridos incluyen sacáridos tales como oligosacáridos transgalactosilados (es decir, transgalactooligosacáridos) o transgalactosilato disacáridos. Los grados de polimerización (GP) del oligosacárido formado pueden variar, típicamente de 2-20, en dependencia de la fuente de enzima. En una modalidad, una composición de galactooligosacáridos es una mezcla de uno más sacáridos con un intervalo de GP de 2-6 (es decir, de di- a hexasacáridos).

En otra modalidad, una composición de galactooligosacáridos es una mezcla de uno o más sacáridos con un intervalo de GP de 2-8 (es decir, de di- a octasacáridos). En otra modalidad, una composición de galactooligosacáridos es una mezcla de uno o más sacáridos con un intervalo de GP mayor que 8. En otra modalidad más, una composición de galactooligosacáridos es una mezcla de uno o más sacáridos con un intervalo de GP de 9-15. En otra modalidad, una composición de galactooligosacáridos es una mezcla de uno o más sacáridos con un GP de 1, un intervalo de GP de 2-6, un intervalo de GP de 6-8 y un intervalo de GP mayor que 8. En una modalidad, la formulación tópica comprende de 0,01 % a 5 % p/p de galactooligosacárido. Alternativamente, la formulación comprende de 0,1 % a 5 % p/p de galactooligosacárido o de 0,5 % a 5 % p/p de galactooligosacárido. En una modalidad preferida, la formulación tópica comprende de 0,01 % a 5 % p/p de galactooligosacárido.

La formulación tópica incluye de 0,01 % a 10 % p/p de xilitol. El xilitol es un alcohol de azúcar natural que se usa como edulcorante. Se encuentra en bajas concentraciones en las fibras de muchas frutas y verduras y se puede extraer de diversas bayas, avena y hongos, así como también de material fibroso tal como mazorcas de maíz y el bagazo de la caña de azúcar.

En una modalidad, la formulación tópica comprende de 0,01 % a 5 % p/p de xilitol. Alternativamente, la formulación comprende de 0,1 % a 5 % p/p de xilitol o de 0,5 % a 5 % p/p de xilitol.

En una modalidad preferida, la formulación tópica comprende de 0,01 % a 5 % p/p de xilitol.

En una modalidad, la formulación tópica comprende una relación en peso de galactooligosacárido:xilitol de 10:1 a 1:10, de 8:1 a 1:8, de 5:1 a 1:5 o de 3:1 a 1:3.

En una modalidad preferida, la formulación tópica comprende una relación en peso de galactooligosacárido:xilitol de 2:1 a 1:2.

Las formulaciones tópicas son para el uso en terapia, en particular mediante aplicación tópica.

En otra modalidad, la invención proporciona una formulación tópica que comprende un galactooligosacárido para el uso en el tratamiento de la dermatitis atópica mediante aplicación tópica.

En una modalidad, las formulaciones son para el uso en el tratamiento de una enfermedad o trastorno de la piel. En una modalidad, las formulaciones tópicas son para el uso en el tratamiento de una enfermedad o trastorno de la piel asociado con S. aureus. Una enfermedad o trastorno de la piel asociado con S. aureus es aquella causada o promovida por S. aureus.

S. aureus es una cepa patógena grampositiva responsable de una amplia variedad de afecciones, que van desde la inflamación clínica hasta infecciones graves que causan neumonía, endocarditis y septicemia. S. aureus es una de las bacterias más importantes en las enfermedades humanas. S. aureus está particularmente asociado con la dermatitis atópica, una enfermedad inflamatoria crónica común de la piel caracterizada por lesiones eritematosas eccematosas agudas. El prurito también es prominente y constante y, por lo tanto, tiene un efecto sobre la calidad de vida. La dermatitis atópica afecta al 10-30 % de los niños y al 2-3% de los adultos en los países industrializados. S. aureus es también un factor causal o agravante en la patogenia de otras infecciones menores de la piel tales como espinillas, impétigo, celulitis y foliculitis, y en enfermedades más graves e invasivas tales como neumonía, vaginitis, meningitis, osteomielitis, síndrome de choque tóxico, bacteriemia y sepsis.

En una modalidad, la enfermedad o trastorno de la piel es dermatitis atópica (es decir, eccema atópico) y, en particular, es dermatitis atópica asociada con S. aureus.

Sin estar ligado a la teoría, se piensa que las formulaciones tópicas de la invención promueven el crecimiento de Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis), la especie de bacteria aislada con mayor frecuencia en la piel sana que constituye hasta el 90 % de la flora aeróbica. S. epidermis equilibra la respuesta inflamatoria después de una lesión en la piel y produce moléculas antimicrobianas que inhiben selectivamente los patógenos de la piel. Se cree que el crecimiento de S. epidermis inhibe el crecimiento de S. aureus.

En consecuencia, la invención proporciona el uso de una formulación tópica de la invención para prevenir el crecimiento de S. aureus, en particular sobre la piel de un ser humano o animal.

Nuevamente, sin estar ligado a la teoría, se cree que las formulaciones tópicas de la invención previenen la formación de una biopelícula de S. aureus o eliminan dicha biopelícula una vez formada, en particular en la piel de un ser humano o animal.

En consecuencia, la invención proporciona el uso de una formulación tópica de la invención para prevenir la formación de una biopelícula de S. aureus o eliminar dicha biopelícula una vez formada, en particular en la piel de un ser humano o animal.

En otra modalidad, la invención proporciona el uso no terapéutico de la formulación tópica como cosmético. En el uso cosmético no terapéutico de la invención, la formulación tópica no se usa en terapia. Más bien, la formulación se usa para mejorar la apariencia de la superficie, por ejemplo, la piel a la que se aplica tópicamente la formulación. La formulación tópica que comprende galactooligosacárido se puede preparar mediante un método que implica mezclar el galactooligosacárido, el xilitol y el portador farmacéutica o cosméticamente aceptable, y luego aislar la formulación tópica.

La formulación tópica es para aplicación tópica. La formulación tópica puede ser una formulación dermatológica. Preferentemente, la formulación tópica se aplica a la piel. En consecuencia, las formulaciones tópicas típicamente en forma líquida o semisólida, por ejemplo como una emulsión (por ejemplo, una emulsión de aceite en agua o una emulsión de agua en aceite), un emoliente, una pasta, una crema, una pomada, un gel, un champú o una toallita. En consecuencia, la formulación también comprende un portador farmacéutica o cosméticamente aceptable del tipo adecuado para aplicaciones destinadas a la aplicación tópica.

La formulación tópica es preferentemente una emulsión de aceite en agua que comprende un aceite, al menos un emulsionante tensioactivo, galactooligosacárido, xilitol y agua.

El aceite es generalmente un aceite mineral. La emulsión comprende otros ingredientes que típicamente están presentes en las emulsiones de aceite en agua. Por ejemplo, la formulación de la invención puede contener opcionalmente un agente protector de la humedad, tal como glicerina. Esta formulación también puede contener un alcohol de ácido graso, por ejemplo, alcohol estearílico, alcohol palmitílico, alcohol maleico o alcohol cetílico. La presente formulación también contiene un medio acuoso, por ejemplo, generalmente agua purificada.

El ácido graso puede tener un máximo de 16 a 18 carbonos, por ejemplo estearato y palmitato, entre otros. Se pueden incluir potenciadores opcionales, por ejemplo, citrato, ácido maleico, ácido etilendiaminotetraacético, aminoácidos libres y carbopol, goma xantana, carragenina y polímeros cuaternizados acondicionadores.

Además, es conveniente incluir una pequeña cantidad de conservante en la formulación de la presente invención para permitir el almacenamiento de las formulaciones en buenas condiciones. Pueden emplearse conservantes tales como metil y propilparabeno, así como también otros conservantes conocidos como fenoxietanol, benzoato de sodio y sorbato de potasio. Las formulaciones se pueden conservar también mediante el uso de pentilenglicol, decilenglicol, 1,2-octanodiol, 1,2-hexanodiol y o-Cimen-5-ol.

Además, es conveniente incluir tensioactivos en la formulación de la presente invención. La formulación puede contener lauret sulfato de sodio, miret sulfato de sodio, lauret sulfosuccinato disódico, cocoanfoacetato de sodio y cocoanfoacetato de sodio.

En dependencia de la formulación específica de la formulación, los otros ingredientes o excipientes variarán en su funcionalidad y cantidad. Por ejemplo, además de galactooligosacárido y xilitol, las formulaciones de gel de baño, loción corporal, emolientes y gel de baño contienen típicamente las siguientes cantidades de excipientes.

Las formulaciones de acuerdo con la invención son estables y presentan una buena estabilidad física y química en el tiempo, incluso a una temperatura superior a la temperatura ambiente.

En otra modalidad, la formulación tópica se suministra en una toallita. En esta modalidad, el usuario puede aplicar tópicamente la formulación mediante el uso de la toallita.

Los siguientes ejemplos describen la inhibición exitosa de S. aureus con las formulaciones de la invención, y por lo tanto indican que las formulaciones tópicas serían útiles para tratar enfermedades y trastornos de la piel, en particular la dermatitis atópica.

Ejemplos

Ejemplo 1

La siguiente formulación tópica es un limpiador de la piel.

continuación

Ejemplo 2

La siguiente formulación tópica es un emoliente:

Se añadieron aproximadamente 1 * 104 ufc de dos cepas diferentes de S. aureus (ATCC 29213 y 815) a las formulaciones de los Ejemplos 1 y 2. Los resultados se expresan como % de inhibición del crecimiento y la incapacidad de formación de biopelículas a las 3 horas.

Tabla 1

Todas las formulaciones inhibieron rápidamente el crecimiento de ambas cepas de S. aureus en 3 horas e inhibieron la formación de biopelículas. Estos resultados demuestran la posibilidad de inhibir la microflora patógena de la piel en los trastornos de la piel mediante el uso de formulaciones que contienen probióticos sin conservantes.

Ejemplo 3

La Tabla 2 expone las cantidades típicas de galactooligosacárido (GOS) y xilitol (p/p) de la formulación en tipos particulares de formulación.

Ejemplo 4

El galactooligosacárido y el xilitol se evaluaron solos y en combinación a diferentes concentraciones (concentraciones: 0, 1, 2,5 y 5 %) para afectar la producción planctónica bacteriana y la capacidad de formación de biopelículas de cultivos de caldo estandarizados de S. aureus 815 (cepa clínica) y S. epidermidis 317 (cepa clínica). La forma planctónica de bacterias se caracteriza por células separadas que flotan de forma independiente o existen como una suspensión dentro de un medio líquido. La forma de biopelícula (o agregada/sésil) se caracteriza por un estado en el que las células están estrechamente restringidas y firmemente unidas entre sí. Típicamente, la forma de biopelícula se asocia con inflamación clínica e infección en seres humanos.

Ejemplo 4.1 - fase planctónica

Se añadieron diferentes concentraciones de galactooligosacárido, xilitol y su combinación, a una placa de 96 pocillos para evaluar su efecto in vitro sobre la población planctónica bacteriana de S. aureus y S. epidermidis. Los inóculos bacterianos de toda la noche se prepararon en caldo de soja tríptica (TSB), se refrescaron en el mismo medio y se ajustaron a DO⁶⁰⁰ = 0,12 (aproximadamente 5 * 106 UFC/ml) para los experimentos. Para los controles, también se ensayaron solos el galactooligosacárido y el xilitol. Las placas se incubaron durante t = 3 y 6 h a 37 °C en condiciones aeróbicas. Cada determinación se realizó por duplicado para tres experimentos independientes y la biomasa se evaluó mediante el uso de un método de tinción con safranina.

Después de cada tiempo de incubación, la reducción de la DO⁶⁰⁰ se evaluó respecto a los controles y se detectaron las unidades formadoras de colonias (UFC)/ml a las 0 y 24 h. Cada determinación se realizó por duplicado para tres experimentos independientes y la biomasa se evaluó mediante el uso de un método de tinción con safranina.

La Tabla 3 resume los perfiles del porcentaje de reducción del crecimiento de S. aureus 815 y S. epidermis 317 en fase planctónica en presencia de galactooligosacárido, xilitol y sus combinaciones a diferentes concentraciones (DO⁶⁰⁰) después de 3 y 6 h.

3 h - S. aureus 815

6 h - S. aureus 815

3 h - S. Epidermidis 317

6h- S. Epidermidis 317

El galactooligosacárido y el xilitol dosificados solos y en combinación proporcionan una reducción en el crecimiento planctónico tanto de S. aureus 815 como de S. epidermidis 317.

Ejemplo 4.2 - ase de biopelcula

Las suspensiones bacterianas cultivadas en TSB suplementadas con glucosa al 0,5 % (v/v) en fase logarítmica se incubaron en placas de 96 microlitros de fondo plano en presencia de galactooligosacárido o xilitol o su combinación a diferentes concentraciones o TSB (control). Después de la incubación durante 3 h y 24 h a 37 °C, cada pocillo se lavó dos veces con PBS estéril, se secó al aire, se tiñó durante 1 min con safranina al 0,1 % y se lavó con PBS. La biopelícula teñida se resuspendió en 200 ^l de etanol (95 % v/v) y la DO₄92 se midió por espectrofotometría mediante el uso de un lector de ELISA.

La Tabla 4 resume los perfiles del porcentaje de reducción de la biopelícula (antiadhesivo (3 h) y antibiopelícula (24 h)) de S. aureus 815 y S. epidermis 317 en presencia de galactooligosacárido, xilitol y sus combinaciones a diferentes concebtraciones.

3 h - S. aureus 815

4 h - S. aureus 815

3 h - S. Epidermidis 317

5 - S. Epidermidis 317

El galactooligosacárido y el xilitol dosificados solos y en combinación proporcionan una reducción de la formación de biopelículas en S. aureus 815 de hasta un 40 % tras 3 h de tratamiento (efecto antiadherente) y hasta un 60 % tras 24 h (efecto antibiopelícula). Para S. epidermidis 317, no se observó este efecto.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Una formulación tópica que comprende:

• 0,01 % a 5 % de galactooligosacárido;

• 0,01 % a 10 % p/p de xilitol; y

• un portador farmacéutica o cosméticamente aceptable;

para el uso en terapia.

2. La formulación tópica para el uso como se reivindicó en la reivindicación 1, en donde la formulación comprende de 0,01 % a 5 % p/p de xilitol.

3. La formulación tópica para el uso como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde la formulación comprende una relación en peso de galactooligosacárido:xilitol de 10:1 a 1:10.

4. La formulación tópica para el uso como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la formulación comprende una relación en peso de galactooligosacárido:xilitol de 2:1 a 1:2.

5. La formulación tópica para el uso como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el compuesto es una emulsión (por ejemplo, una emulsión de aceite en agua o una emulsión de agua en aceite), un emoliente, una pasta, una crema, una pomada o un gel.

6. La formulación tópica para el uso como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la formulación es una emulsión de aceite en agua.

7. La formulación tópica para el uso como se reivindicó en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la formulación es para el tratamiento de una enfermedad o trastorno de la piel.

8. La formulación tópica para el uso como se reivindicó en la reivindicación 7, en donde la enfermedad o trastorno de la piel es una enfermedad o trastorno asociado con S. aureus.

9. La formulación tópica para el uso como se reivindicó en la reivindicación 7 u 8, en donde la enfermedad o trastorno de la piel es dermatitis atópica.

10. El uso no terapéutico de una formulación tópica que comprende

• 0,01 % a 5 % de galactooligosacárido;

• 0,01 % a 10 % p/p de xilitol; y

• un portador farmacéutica o cosméticamente aceptable;

como cosmético mediante aplicación tópica.