ES2984175A1 - Nanoemulsions to inhibit the formation of bacterial biofilms - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Nanoemulsiones para inhibir la formación de biopelículas bacterianasNanoemulsions to inhibit the formation of bacterial biofilms
La presente invención se refiere a nanoemulsiones compuestas por un núcleo oleoso de a-tocoferol y octadecilamina y una cubierta por una capa de surfactante, en combinación con un péptido antimicrobiano, preferiblemente el péptido DJK5 modificado, y su uso para la inhibiciónin vitrode la formación de biopelículas deHaemophilus influenzae,así como su uso como medicamento para el tratamiento o prevención de enfermedades causadas porH. influenzae.The present invention relates to nanoemulsions composed of an oily core of α-tocopherol and octadecylamine and a cover of a surfactant layer, in combination with an antimicrobial peptide, preferably the modified DJK5 peptide, and their use for the in vitro inhibition of the formation of Haemophilus influenzae biofilms, as well as their use as a medicine for the treatment or prevention of diseases caused by H. influenzae.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Los tratamientos de infecciones bacterianas con antibióticos convencionales son cada vez más ineficaces debido principalmente a la aparición de patógenos resistentes a los antibióticos. Además, el desarrollo de resistencias bacterianas es mucho más rápido que el desarrollo de nuevos antimicrobianos. En 2014, la Organización Mundial de la Salud advirtió que para 2050 las infecciones bacterianas serán la primera causa de muerte en el mundo si no se toman medidas efectivas (Murray, C. et al. Lancet, 2022, 399, 629-655). Conventional antibiotic treatments for bacterial infections are increasingly ineffective, mainly due to the emergence of antibiotic-resistant pathogens. In addition, the development of bacterial resistance is much faster than the development of new antimicrobials. In 2014, the World Health Organization warned that by 2050 bacterial infections will be the leading cause of death worldwide if effective measures are not taken (Murray, C. et al. Lancet, 2022, 399, 629-655).
Las bacterias que viven en biopelículas contribuyen en gran medida a la aparición de esta resistencia a los medicamentos. Una biopelícula es un grupo de bacterias adheridas a una superficie embebidas en una matriz polimérica extracelular (EPS) que ellas mismas producen. En conjunto, las biopelículas bacterianas son alrededor de 10 a 1000 veces más resistentes a los antibióticos y representan más del 60% de las infecciones bacterianas en humanos, dando lugar a la aparición de infecciones persistentes y crónicas. Bacteria living in biofilms contribute greatly to the emergence of this drug resistance. A biofilm is a group of bacteria attached to a surface embedded in an extracellular polymeric matrix (EPS) that they themselves produce. Collectively, bacterial biofilms are around 10 to 1000 times more resistant to antibiotics and account for more than 60% of bacterial infections in humans, leading to the emergence of persistent and chronic infections.
Como alternativa a los antibióticos convencionales y, en búsqueda de resolver la resistencia de las biopelículas bacterianas a los antimicrobianos, se han investigado en las últimas décadas el uso de nanosistemas de administración de fármacos. Los nanosistemas de administración de fármacos son tecnologías que permiten transportar fármacos de forma controlada. Debido a su utilidad en la modulación de la liberación de fármacos, la protección de materiales lábiles (p. ej., péptidos, ADN o ARNm) contra la degradación y la capacidad de transportar activamente fármacos a sitios específicos, se están dirigiendo muchos esfuerzos para producir nanopartículas como vehículos de ingredientes activos en diversos tratamientos, especialmente ahora con la nueva generación de vacunas basadas en nanopartículas lipídicas. As an alternative to conventional antibiotics and in search of solving the resistance of bacterial biofilms to antimicrobials, the use of drug delivery nanosystems has been investigated in recent decades. Drug delivery nanosystems are technologies that allow the controlled transport of drugs. Due to their utility in modulating drug release, the protection of labile materials (e.g., peptides, DNA or mRNA) against degradation, and the ability to actively transport drugs to specific sites, many efforts are being directed to produce nanoparticles as vehicles for active ingredients in various treatments, especially now with the new generation of lipid nanoparticle-based vaccines.
Los nanosistemas lipídicos (LN) incluyen todos aquellos nanomateriales cuyo componente mayoritario es un lípido. Los LN han llamado cada vez más la atención durante las últimas tres décadas como una alternativa a otros tipos de nanopartículas debido a una serie de ventajas: i) Alta biocompatibilidad, ya que en la mayoría de los casos los lípidos utilizados tienen un muy buen perfil de toxicidad y biodegradabilidad; ii) posibilidad de incorporación de fármacos tanto lipófilos como hidrófilos; iii) mayor biodisponibilidad para algunas vías de administración (oral, dérmica) (Mishra, D. et al., Nanomedicine Nanotechnology Biol. Med., 2018, 14, 2023-2050). Lipid nanosystems (LN) include all those nanomaterials whose main component is a lipid. LN have attracted increasing attention during the last three decades as an alternative to other types of nanoparticles due to a number of advantages: i) High biocompatibility, since in most cases the lipids used have a very good toxicity and biodegradability profile; ii) possibility of incorporating both lipophilic and hydrophilic drugs; iii) greater bioavailability for some administration routes (oral, dermal) (Mishra, D. et al., Nanomedicine Nanotechnology Biol. Med., 2018, 14, 2023-2050).
La aplicabilidad de los sistemas lipídicos basados en nanotecnología se presenta como una herramienta innovadora en la mejora del tratamiento de infecciones bacterianas. Importantes estudios que involucran el uso de liposomas, nanopartículas lipídicas sólidas, transportadores de lípidos nanoestructurados, nanoemulsiones, microemulsiones y nanocápsulas lipídicas han sido realizados desde el 2000 hasta ahora mostrando el potencial de estos sistemas como vehículos de ingredientes activos para atacar biopelículas bacterianas (Ramos, MA. et al. International Journal of Pharmaceutics, 2021,603, 120706). The applicability of nanotechnology-based lipid systems is presented as an innovative tool in improving the treatment of bacterial infections. Important studies involving the use of liposomes, solid lipid nanoparticles, nanostructured lipid carriers, nanoemulsions, microemulsions and lipid nanocapsules have been carried out from 2000 until now, showing the potential of these systems as vehicles for active ingredients to attack bacterial biofilms (Ramos, MA. et al. International Journal of Pharmaceutics, 2021,603, 120706).
Hace unos años se han descrito por primera vez una serie de péptidos sintéticos resistentes a proteasas como ingredientes activos con efecto anti-biopelícula frente a diferentes especies bacterianas. El péptido sintético VQWRAIRVRVIR (donde V es isómero D), codificado como DJK5, demostró evitar la acumulación intracelular del segundo mensajero ppGpp, el cual resulta clave para la formación de biopelículas bacterianas (Pletzer, D. et al, Journal of Bacteriology, 2016, 198, 2572-8) (Pletzer, D. et al, Current Opinion in Microbiology, 2016, 33, 35-40). A few years ago, a series of synthetic protease-resistant peptides were described for the first time as active ingredients with anti-biofilm effect against different bacterial species. The synthetic peptide VQWRAIRVRVIR (where V is the D isomer), encoded as DJK5, was shown to prevent the intracellular accumulation of the second messenger ppGpp, which is key for the formation of bacterial biofilms (Pletzer, D. et al, Journal of Bacteriology, 2016, 198, 2572-8) (Pletzer, D. et al, Current Opinion in Microbiology, 2016, 33, 35-40).
La capacidad de inhibición de la formación de biopelículas bacterianas por parte del péptido DJK5 ha sido testada en diferentes especies bacterianas en su forma libre o en combinación con otros compuestos, ya sean péptidos antimicrobianos, antibióticos convencionales, o el agente quelante EDTA (Wang D. et al, Journal of Endotonics, 2018, 44, 1709-13) (Vuotto, C. et al., Drugs, 2019, 79, 1635-1655). También se ha estudiado la capacidad de prevenir la formación de biopelículas por parte del péptido DJK5 encapsulado en nanogeles basados en ácido hialurónico (Klodzinska, SN. et al., Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 2019, 20, 102022). Estos nanogeles mostraron una mejora en la eficacia terapéutica del péptido, con una eficiencia de encapsulación de entre un 30-60%, evidenciando la utilidad de utilizar sistemas nanoparticulares. The ability of the DJK5 peptide to inhibit bacterial biofilm formation has been tested in different bacterial species in its free form or in combination with other compounds, whether antimicrobial peptides, conventional antibiotics, or the chelating agent EDTA (Wang D. et al, Journal of Endotonics, 2018, 44, 1709-13) (Vuotto, C. et al., Drugs, 2019, 79, 1635-1655). The ability of the DJK5 peptide encapsulated in hyaluronic acid-based nanogels to prevent biofilm formation has also been studied (Klodzinska, SN. et al., Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 2019, 20, 102022). These nanogels showed an improvement in the therapeutic efficacy of the peptide, with an encapsulation efficiency of between 30-60%, demonstrating the usefulness of using nanoparticle systems.
H. influenzaees un patógeno prioritario Gram negativo que se asocia a la cronicidad de diferentes infecciones en las mucosas, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica, y otras afecciones, como otitis media en niños. Las vacunas conjugadas deH. influenzaetipable no tienen efecto sobre las infecciones causadas por cepas deH. influenzaeno tipable porque estas cepas no están encapsuladas (Murphy, TF. et al, Pediatric Infectious Disease Journal, 2009, 28, 43-8). H. influenzae is a Gram-negative priority pathogen that is associated with the chronicity of different mucosal infections, such as chronic obstructive pulmonary disease, and other conditions, such as otitis media in children. Typeable H. influenzae conjugate vaccines have no effect on infections caused by non-typeable H. influenzae strains because these strains are not encapsulated (Murphy, TF. et al, Pediatric Infectious Disease Journal, 2009, 28, 43-8).
Actualmente, no hay ninguna terapia aprobada para prevenir la formación de estas biopelículas, particularmente contra las biopelículas deH. influenzae.Así pues, existe la necesidad creciente de desarrollar un tratamiento para prevenir la formación de biopelículas bacterianas deH. influenzaey proporcionar sistemas de liberación de ingredientes activos y, en particular, de péptidos antibacterianos. Currently, there is no approved therapy to prevent the formation of these biofilms, particularly against H. influenzae biofilms. Thus, there is a growing need to develop a treatment to prevent the formation of bacterial biofilms of H. influenzae and to provide delivery systems for active ingredients and, in particular, antibacterial peptides.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a nanoemulsiones compuestas por una mezcla lipídica (núcleo oleoso), preferiblemente de a-tocoferol y octadecilamina, y una cubierta por una capa de surfactante que permite su estabilización en agua, en combinación con un péptido antimicrobiano que comprende la secuencia SEQ ID NO: 5, preferiblemente el péptido antimicrobiano DJK5 (SEQ ID NO: 2), DJK6 (SEQ ID NO: 3), o L1018 (SEQ ID NO: 4), y que además comprende una cadena alquílica C<14>H<28>O<2>unida en su extremo NH<2>(DJK5-C14, DJK6-C14 o L1018-C14), más preferiblemente el péptido antimicrobiano DJK5 con una cadena alquílica C<14>H<28>O<2>unida en su extremo NH<2>(DJK5-C14). The present invention relates to nanoemulsions composed of a lipid mixture (oily core), preferably of α-tocopherol and octadecylamine, and a cover by a surfactant layer that allows its stabilization in water, in combination with an antimicrobial peptide comprising the sequence SEQ ID NO: 5, preferably the antimicrobial peptide DJK5 (SEQ ID NO: 2), DJK6 (SEQ ID NO: 3), or L1018 (SEQ ID NO: 4), and which also comprises an alkyl chain C < 14 > H < 28 > O < 2> attached at its NH < 2> end (DJK5-C14, DJK6-C14 or L1018-C14), more preferably the antimicrobial peptide DJK5 with an alkyl chain C < 14 > H < 28 > O < 2> attached at its NH < 2> end (DJK5-C14).
Los inventores han demostrado que estas nanoemulsiones presentan excelentes propiedades fisicoquímicas, con eficiencias de encapsulación mayores del 85% y alta estabilidad adecuada en suspensión a diferentes temperaturas, por lo que pueden ser almacenadas durante largos períodos de tiempo (Ejemplos 1 a 5 y Figuras 1 a 5). The inventors have demonstrated that these nanoemulsions present excellent physicochemical properties, with encapsulation efficiencies greater than 85% and high stability suitable in suspension at different temperatures, so they can be stored for long periods of time (Examples 1 to 5 and Figures 1 to 5).
Las nanoemulsiones se testaron en varias cepas del patógenoH. influenzae:una cepa de una colección de cultivo, la cepa R2866 (NCBI número taxonómico ID: 262728) y dos cepas clínicas aisladas de pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, la cepa P605-7719 (también denominada en el presente documento cepa P605) y la cepa P639-3649 (también denominada en el presente documento cepa P639). The nanoemulsions were tested on several strains of the pathogen H. influenzae: one strain from a culture collection, strain R2866 (NCBI taxonomic ID number: 262728) and two clinical strains isolated from patients with chronic obstructive pulmonary disease, strain P605-7719 (also referred to herein as strain P605) and strain P639-3649 (also referred to herein as strain P639).
Además, los inventores han observado que en ninguna de las cepas del patógenoH. influenzaetestadas (R2866, P639 y P605) con el péptido DJK5 o DJK5-C14, ambos en su forma libre, se previene la formación de biopelícula deH. influenzae,demostrando que, contrariamente a lo esperado, la actividad del péptido DJK5 para prevenir la formación de biopelículas deH. influenzaees nula tanto en su forma libre y no modificada (Figura 7) como en su forma libre modificada (DJK5-C14) (Figura 6). Furthermore, the inventors have observed that in none of the strains of the pathogen H. influenza tested (R2866, P639 and P605) with the peptide DJK5 or DJK5-C14, both in their free form, the formation of biofilm of H. influenzae is prevented, demonstrating that, contrary to what was expected, the activity of the peptide DJK5 to prevent the formation of biofilms of H. influenzae is null both in its free and unmodified form (Figure 7) and in its modified free form (DJK5-C14) (Figure 6).
Finalmente, los inventores han demostrado que la encapsulación de los péptidos DJK5, DJK6 y L1018, particularmente los péptidos DJK5-C14, DJK6-C14 o L1018-C14, en nanoemulsiones compuestas por un núcleo oleoso, preferiblemente de a-tocoferol y octadecilamina, y una cubierta de surfactante previene significativamente la formación de biopelículas bacterianas porH. influenzae(Figura 6, 11 y 12). Finally, the inventors have demonstrated that encapsulation of the DJK5, DJK6 and L1018 peptides, particularly the DJK5-C14, DJK6-C14 or L1018-C14 peptides, in nanoemulsions composed of an oily core, preferably of a-tocopherol and octadecylamine, and a surfactant shell significantly prevents bacterial biofilm formation by H. influenzae (Figure 6, 11 and 12).
Así, en un primer aspecto, la presente invención se refiere a nanoemulsiones, de aquí en adelante "las nanoemulsiones de la invención”, que comprenden: Thus, in a first aspect, the present invention relates to nanoemulsions, hereinafter "the nanoemulsions of the invention", which comprise:
(a) un núcleo oleoso que comprende al menos un lípido líquido y octadecilamina, (b) una cubierta de al menos un surfactante, y (a) an oily core comprising at least one liquid lipid and octadecylamine, (b) a shell of at least one surfactant, and
(c) el péptido que comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 5. (c) the peptide comprising or consisting of the amino acid sequence SEQ ID NO: 5.
El término “nanoemulsiones” tal como se usa en la presente invención, se refiere a sistemas lipídicos o transportadores de activos lipófilos constituidos por un lípido líquido, agua y uno o varios surfactantes, con tamaños que oscilan entre 10 y 1000 nm. De acuerdo con su estructura, las nanoemulsiones se puede clasificar en tres tipos: oleoacuosas (O/A), acuo-oleosas (A/O) y emulsión múltiple en la que se intercalan microdominios de fases oleosa y acuosa (A/O/A y O/A/O). The term "nanoemulsions" as used in the present invention refers to lipid systems or lipophilic active ingredient carriers consisting of a liquid lipid, water and one or more surfactants, with sizes ranging from 10 to 1000 nm. According to their structure, nanoemulsions can be classified into three types: oil-aqueous (O/W), water-oil (W/O) and multiple emulsion in which microdomains of oily and aqueous phases are intercalated (W/O/W and O/W/O).
El término "lípido líquido” tal como se usa en la presente invención, se refiere a cualquier sustancia de naturaleza lipídica que es líquida a temperatura ambiente. Ejemplos de lípidos líquidos incluyen sin limitar a, triglicéridos de cadena media, aceites minerales, aceites vegetales, glicéridos parciales y sus derivados, o tocoferoles. The term "liquid lipid" as used herein refers to any substance of lipid nature that is liquid at room temperature. Examples of liquid lipids include but are not limited to, medium chain triglycerides, mineral oils, vegetable oils, partial glycerides and their derivatives, or tocopherols.
Los triglicéridos de cadena media (TGCM o MCT) son moléculas formadas por tres ácidos grasos saturados con una longitud de 6 a 12 átomos de carbono esterificados con glicerol. Ejemplos de triglicéridos de cadena media incluyen triglicéridos del ácido caproico (C6:0), triglicéridos del ácido caprílico (C8:0), triglicéridos del ácido cáprico (C10:0) y triglicéridos del ácido laúrico (C12:0), así como sus mezclas. Medium chain triglycerides (MCT) are molecules consisting of three saturated fatty acids with a length of 6 to 12 carbon atoms esterified with glycerol. Examples of medium chain triglycerides include caproic acid triglycerides (C6:0), caprylic acid triglycerides (C8:0), capric acid triglycerides (C10:0), and lauric acid triglycerides (C12:0), as well as mixtures thereof.
Los aceites minerales son subproductos líquidos de la destilación del petróleo. El término "aceites minerales” tal como se usa en la presente invención se refiere a aceites blancos. Estos son aceites minerales altamente refinados compuestos esencialmente por hidrocarburos no polares alifáticos y alicíclicos saturados. Ejemplos de aceites minerales incluyen, sin limitar a, aceite mineral blanco ligero o aceite mineral blanco pesado. Mineral oils are liquid by-products of petroleum distillation. The term “mineral oils” as used herein refers to white oils. These are highly refined mineral oils composed essentially of saturated aliphatic and alicyclic non-polar hydrocarbons. Examples of mineral oils include, but are not limited to, light white mineral oil or heavy white mineral oil.
Los aceites vegetales son triglicéridos extraídos de plantas y que en su composición contienen una proporción variable de ácidos grasos insaturados o poliinsaturados con una longitud de más de 12 átomos de carbono esterificados con glicerol. Ejemplos de aceites vegetales incluyen, sin limitar a, aceite de oliva, aceite de girasol, aceite de soja, aceite de algodón, aceite de ricino, aceite de onagra o aceite de borraja. Vegetable oils are triglycerides extracted from plants and contain in their composition a variable proportion of unsaturated or polyunsaturated fatty acids with a length of more than 12 carbon atoms esterified with glycerol. Examples of vegetable oils include, but are not limited to, olive oil, sunflower oil, soybean oil, cottonseed oil, castor oil, evening primrose oil or borage oil.
Los glicéridos parciales y sus derivados son aquellos compuestos en los que el glicerol está parcialmente esterificado con una o dos cadenas de ácido graso, con independencia de la longitud de la cadena de éste. Además, estos pueden modificarse mediante la unión de una cadena de propilenglicol. Ejemplos de glicéridos parciales y sus derivados incluyen, sin limitar a, glicerol monolinoleato, glicerol monooleato o propilenglicol monolaurato. Partial glycerides and their derivatives are those compounds in which glycerol is partially esterified with one or two fatty acid chains, regardless of the length of the fatty acid chain. In addition, they can be modified by the attachment of a propylene glycol chain. Examples of partial glycerides and their derivatives include, but are not limited to, glycerol monolinoleate, glycerol monooleate or propylene glycol monolaurate.
El término "tocoferoles” define varios compuestos orgánicos conformados por varios fenoles metilados, que forman una clase de compuestos químicos de los cuales varios actúan como Vitamina E. Ejemplos de tocoferoles incluyen, sin limitar a, a-tocoferol, ptocoferol, y-tocoferol. The term “tocopherols” defines several organic compounds composed of various methylated phenols, which form a class of chemical compounds of which several act as Vitamin E. Examples of tocopherols include, but are not limited to, a-tocopherol, ptocopherol, and y-tocopherol.
En una realización preferida de las nanoemulsiones de la invención, el lípido líquido es glicerol monolinoleato, propilenglicol monolaurato o a-tocoferol, preferiblemente atocoferol. In a preferred embodiment of the nanoemulsions of the invention, the liquid lipid is glycerol monolinoleate, propylene glycol monolaurate or a-tocopherol, preferably a-tocopherol.
Preferiblemente, las nanoemulsiones de la invención están formadas por un núcleo oleoso, donde dicho núcleo oleoso está compuesto de una mezcla lipídica, particularmente de a-tocoferol y octadecilamina. Preferably, the nanoemulsions of the invention are formed by an oily core, where said oily core is composed of a lipid mixture, particularly of a-tocopherol and octadecylamine.
El término “a-tocoferol” usado en la presente invención se refiere a un antioxidante de origen natural de la familia de los tocoferoles, prácticamente insoluble en agua y cuya estructura se representa a continuación con la formula I: The term “a-tocopherol” used in the present invention refers to a naturally occurring antioxidant of the tocopherol family, practically insoluble in water and whose structure is represented below by formula I:
Formula I. Estructura química de a-tocoferol Formula I. Chemical structure of a-tocopherol
El término “octadecilamina” usado en la presente invención se refiere a una amina primaria donde la cadena alifática está formada por un ácido esteárico de 18 átomos de carbono. The term “octadecylamine” used in the present invention refers to a primary amine where the aliphatic chain is formed by a stearic acid of 18 carbon atoms.
Para permitir la estabilización en agua, las nanoemulsiones de la invención tienen una cubierta formada por una capa de surfactante. To allow stabilization in water, the nanoemulsions of the invention have a shell formed by a layer of surfactant.
El término “surfactante” usado en la presente invención se refiere a sustancias que reducen la tensión superficial en la superficie de contacto entre dos fases (por ejemplo, dos líquidos insolubles uno en otro) mediante la adsorción de estas moléculas en la interfase. El término surfactante es equivalente a tensioactivo. Ejemplos de surfactantes incluyen, sin limitar a, polisorbato 20, polisorbato 60, polisorbato 80, poloxamer 188, poloxamer 127, polioxietileno (40) estearato, propilenglicol estearato, macrogol lauril éter, y fosfatidilcolina. The term "surfactant" as used herein refers to substances that reduce the surface tension at the interface between two phases (e.g., two liquids insoluble in each other) by adsorbing these molecules at the interface. The term surfactant is equivalent to surfactant. Examples of surfactants include, but are not limited to, polysorbate 20, polysorbate 60, polysorbate 80, poloxamer 188, poloxamer 127, polyoxyethylene (40) stearate, propylene glycol stearate, macrogol lauryl ether, and phosphatidylcholine.
En una realización preferida de las nanoemulsiones de la invención, el surfactante es polisorbato 20, polisorbato 80, poloxamer 188, polioxietileno (40) estearato y/o fosfatidilcolina. In a preferred embodiment of the nanoemulsions of the invention, the surfactant is polysorbate 20, polysorbate 80, poloxamer 188, polyoxyethylene (40) stearate and/or phosphatidylcholine.
En otra realización más preferida de las nanoemulsiones de la invención, el surfactante es polisorbato 20 y/o polisorbato 80, preferiblemente es polisorbato 80. In another more preferred embodiment of the nanoemulsions of the invention, the surfactant is polysorbate 20 and/or polysorbate 80, preferably it is polysorbate 80.
Los inventores han demostrado que la encapsulación del péptido DJK5 (con secuencia aminoacídica SEQ ID NO: 2), DJK6 (con secuencia aminoacídica SEQ ID NO: 3) o L1018 (con secuencia aminoacídica SEQ ID NO: 4), en las nanoemulsiones de la invención; particularmente del péptido DJK5-C14 (péptido con secuencia SEQ ID NO: 2 con cadena alquílica C<14>H<28>O<2>unida en su extremo NH<2>), DJK6-C14 (péptido con secuencia SEQ ID NO: 3 con cadena alquílica C<14>H<28>O<2>unida en su extremo NH<2>) o L1018-C14 (péptido con secuencia SEQ ID NO: 4 con cadena alquílica C<14>H<28>O<2>unida en su extremo NH<2>), previene significativamente la formación de biopelículas bacterianas porH. influenzae(Figuras 6, 11 y 12). The inventors have demonstrated that the encapsulation of the peptide DJK5 (with amino acid sequence SEQ ID NO: 2), DJK6 (with amino acid sequence SEQ ID NO: 3) or L1018 (with amino acid sequence SEQ ID NO: 4), in the nanoemulsions of the invention; particularly of the peptide DJK5-C14 (peptide with sequence SEQ ID NO: 2 with alkyl chain C < 14 > H < 28 > O < 2 > attached at its NH < 2 > end), DJK6-C14 (peptide with sequence SEQ ID NO: 3 with alkyl chain C < 14 > H < 28 > O < 2 > attached at its NH < 2 > end) or L1018-C14 (peptide with sequence SEQ ID NO: 4 with alkyl chain C < 14 > H < 28 > O < 2 > attached at its NH < 2 > end), significantly prevents the formation of bacterial biofilms by H. influenzae (Figures 6, 11 and 12).
El péptido antimicrobiano de las nanoemulsiones de la invención comprende una secuencia de entre 6 a 24 aminoácidos, preferiblemente de 12 aminoácidos. Además, dicho péptido comprende: (i) entre 2 y 9 residuos aminoacídicos de arginina (R), preferiblemente 4, 5, 6, 7 u 8 y (ii) una proporción de residuos hidrofóbicos entre el 40 y el 70%, preferiblemente entre un 55 y un 67%. The antimicrobial peptide of the nanoemulsions of the invention comprises a sequence of between 6 and 24 amino acids, preferably 12 amino acids. In addition, said peptide comprises: (i) between 2 and 9 arginine (R) amino acid residues, preferably 4, 5, 6, 7 or 8 and (ii) a proportion of hydrophobic residues between 40 and 70%, preferably between 55 and 67%.
El término "residuo hidrofóbico” tal como se usa en la presente invención se refiere a residuos aminoacídicos no polares que contienen grupos R aromáticos o alifáticos. Ejemplos de residuos aminoacídicos hidrofóbicos incluyen, prolina, valina, triptófano, leucina, isoleucina, alanina, tirosina, fenilalanina, glicina y metionina. The term “hydrophobic residue” as used herein refers to nonpolar amino acid residues containing aromatic or aliphatic R groups. Examples of hydrophobic amino acid residues include proline, valine, tryptophan, leucine, isoleucine, alanine, tyrosine, phenylalanine, glycine and methionine.
Los 3 péptidos DJK5, DJK6 y L1018 están basados en una secuencia consenso común donde dicha secuencia comprende la secuencia aminoacídica SEQ ID NO: 5. Tal como entendería un experto en la materia, las nanoemulsiones de la invención que comprenden un péptido de secuencia SEQ ID NO:5 previenen la formación de biopelículas bacterianas porH. influenzae. The 3 peptides DJK5, DJK6 and L1018 are based on a common consensus sequence where said sequence comprises the amino acid sequence SEQ ID NO: 5. As a person skilled in the art would understand, the nanoemulsions of the invention comprising a peptide of sequence SEQ ID NO: 5 prevent the formation of bacterial biofilms by H. influenzae.
La secuencia aminoacídica SEQ ID NO:5 The amino acid sequence SEQ ID NO:5
SEQ ID NO:5 SEQ ID NO:5
VX<2>X<3>X<4>X<5>X<6>X<7>X<8>X<9>X<10>X<11>R, donde: VX<2>X<3>X<4>X<5>X<6>X<7>X<8>X<9>X<10>X<11>R, where:
X<2>es glutamina (Q) o arginina (R), X<2>is glutamine (Q) or arginine (R),
X<3>es triptófano (W) o leucina (L), X<3> is tryptophan (W) or leucine (L),
X<4>es arginina (R) o isoleucina (I), X<4>is arginine (R) or isoleucine (I),
X<5>es alanina (A) o arginina (R) o valina (V), X<5>is alanine (A) or arginine (R) or valine (V),
X6es isoleucina (I) o alanina (A), X6is isoleucine (I) or alanine (A),
X<7>es arginina (R) o valina (V), X<7>is arginine (R) or valine (V),
X8es arginina (R) o valina (V), X8is arginine (R) or valine (V),
X<9>es arginina (R) o triptófano (W) o isoleucina (I), X<9>is arginine (R) or tryptophan (W) or isoleucine (I),
X<10>es valina (V) o triptófano (W) y X<10> is valine (V) or tryptophan (W) and
X<11>es isoleucina (I) o arginina (R). X<11>is isoleucine (I) or arginine (R).
En una realización preferida de la invención, el péptido comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO:1 In a preferred embodiment of the invention, the peptide comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO:1
SEQ ID NO: 1 SEQ ID NO: 1
VQWRX<5>IRVX<9>VIR, donde VQWRX<5>IRVX<9>VIR, where
X<5>es alanina (A) o arginina (R) y X<5> is alanine (A) or arginine (R) and
X<9>es arginina (R) o triptófano (W). X<9> is arginine (R) or tryptophan (W).
En otra realización preferida de la invención, el péptido es el péptido DJK5 que comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 2. In another preferred embodiment of the invention, the peptide is the DJK5 peptide comprising or consisting of the amino acid sequence SEQ ID NO: 2.
SEQ ID NO: 2 SEQ ID NO: 2
VQWRAIRVRVIR VQWRAIRVRVIR
En otra realización preferida de la invención, el péptido es el péptido DJK6 que comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 3. In another preferred embodiment of the invention, the peptide is the DJK6 peptide comprising or consisting of the amino acid sequence SEQ ID NO: 3.
SEQ ID NO: 3 SEQ ID NO: 3
VQWRRIRVWVIR VQWRRIRVWVIR
En otra realización preferida de la invención, el péptido es el péptido L1018 que comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 4. In another preferred embodiment of the invention, the peptide is the L1018 peptide comprising or consisting of the amino acid sequence SEQ ID NO: 4.
SEQ ID NO: 4 SEQ ID NO: 4
VRLIVAVRIWRR VRLIVAVRIWRR
Adicionalmente, los inventores han observado que la incorporación de una cadena alquílica saturada de entre 12 a 18 carbonos unida covalentemente al extremo NH<2>terminal de los péptidos antimicrobianos, preferiblemente de 14 átomos de carbono (C<14>H<28>O<2>), aumenta la lipofilia de los péptidos, facilitando la incorporación del péptido modificado a la nanoemulsión. Additionally, the inventors have observed that the incorporation of a saturated alkyl chain of between 12 and 18 carbons covalently linked to the NH<2>terminal end of the antimicrobial peptides, preferably of 14 carbon atoms (C<14>H<28>O<2>), increases the lipophilicity of the peptides, facilitating the incorporation of the modified peptide into the nanoemulsion.
Así, en otra realización preferida de las nanoemulsiones de la invención, el péptido comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 5 y en donde dicha secuencia además comprende una cadena alquílica seleccionada de entre: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C<17>H<34>O<2>y C<18>H<36>O<2>, en donde dicha cadena alquílica está unida covalentemente al extremo NH<2>del péptido de SEQ ID NO: 5. Thus, in another preferred embodiment of the nanoemulsions of the invention, the peptide comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO: 5 and wherein said sequence further comprises an alkyl chain selected from: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C<17>H<34>O<2> and C<18>H<36>O<2>, wherein said alkyl chain is covalently linked to the NH<2> end of the peptide of SEQ ID NO: 5.
Así, en otra realización más preferida de las nanoemulsiones de la invención, el péptido comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 1 y en donde dicha secuencia además comprende una cadena alquílica seleccionada de entre: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C<17>H<34>O<2>y C<18>H<36>O<2>, en donde dicha cadena alquílica está unida covalentemente al extremo NH<2>del péptido de SEQ ID NO: 1. Thus, in another more preferred embodiment of the nanoemulsions of the invention, the peptide comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO: 1 and wherein said sequence further comprises an alkyl chain selected from: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C<17>H<34>O<2> and C<18>H<36>O<2>, wherein said alkyl chain is covalently linked to the NH<2> end of the peptide of SEQ ID NO: 1.
Así, en otra realización aún más preferida de las nanoemulsiones de la invención, el péptido comprende o consiste en una secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 o SEQ ID NO: 4, y en donde dicha secuencia además comprende una cadena alquílica seleccionada de entre: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C<17>H<34>O<2>y C<18>H<36>O<2>, en donde dicha cadena alquílica está unida covalentemente al extremo NH<2>del péptido de secuencia SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 o SEQ ID NO: 4. Thus, in another even more preferred embodiment of the nanoemulsions of the invention, the peptide comprises or consists of an amino acid sequence SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4, and wherein said sequence further comprises an alkyl chain selected from: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C<17>H<34>O<2> and C<18>H<36>O<2>, wherein said alkyl chain is covalently linked to the NH<2> end of the peptide of sequence SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4.
Además, en otra realización preferida las nanoemulsiones de la invención comprenden el péptido DJK5-C14, donde dicho péptido comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 2, y en donde dicha secuencia además comprende una cadena alquílica C<14>H<28>O<2>unida covalentemente en su extremo NH<2>. Furthermore, in another preferred embodiment the nanoemulsions of the invention comprise the DJK5-C14 peptide, where said peptide comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO: 2, and where said sequence further comprises an alkyl chain C<14>H<28>O<2> covalently linked at its NH<2> end.
Las nanoemulsiones de la presente invención tienen un tamaño reducido con diámetro inferior a 500 nm. El tamaño de las nanoemulsiones está influido principalmente por la composición y las condiciones de formación y puede medirse utilizando procedimientos estándar conocidos por el experto en la técnica. Ejemplos de procedimientos de medición del tamaño de las nanoemulsiones incluyen, sin limitar a, dispersión de luz dinámica (DLS), microscopía electrónica de transmisión (TEM), análisis de seguimiento de nanopartículas (NTA) y detección de pulso resistiva sintonizable (TNR). The nanoemulsions of the present invention have a reduced size with diameter less than 500 nm. The size of the nanoemulsions is mainly influenced by the composition and the formation conditions and can be measured using standard procedures known to the person skilled in the art. Examples of methods of measuring the size of nanoemulsions include, but are not limited to, dynamic light scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM), nanoparticle tracking analysis (NTA) and tunable resistive pulse sensing (TNR).
En otra realización preferida de la invención, las nanoemulsiones tienen un tamaño menor a 200nm. In another preferred embodiment of the invention, the nanoemulsions have a size less than 200 nm.
En otra realización más preferida de la invención, las nanoemulsiones tienen un tamaño entre 100nm y 190nm, preferiblemente entre 140nm y 170nm. In another more preferred embodiment of the invention, the nanoemulsions have a size between 100nm and 190nm, preferably between 140nm and 170nm.
En otra realización aún más preferida de la invención, las nanoemulsiones tienen un tamaño de 145nm, 146nm, 147nm, 148nm, 149nm, 150nm, 151nm, 152nm, 153nm, 154nm, 155nm, 156nm, 157nm, 158nm, 159nm, 160nm, 161nm, 162nm, 163nm, 164nm o 165nm. In another even more preferred embodiment of the invention, the nanoemulsions have a size of 145nm, 146nm, 147nm, 148nm, 149nm, 150nm, 151nm, 152nm, 153nm, 154nm, 155nm, 156nm, 157nm, 158nm, 159nm, 160nm, 161nm, 162nm, 163nm, 164nm or 165nm.
Las nanoemulsiones de la invención además pueden comprender al menos un agente farmacológico o principio activo. The nanoemulsions of the invention may also comprise at least one pharmacological agent or active ingredient.
Así, en otra realización preferida de la invención, las nanoemulsiones además comprenden un agente farmacológico o principio activo. Thus, in another preferred embodiment of the invention, the nanoemulsions also comprise a pharmacological agent or active ingredient.
Como se emplea aquí, el término "principio activo” o "agente activo” significa cualquier componente que potencialmente proporcione una actividad farmacológica u otro efecto diferente en el diagnóstico, cura, mitigación, tratamiento, o prevención de una enfermedad. El término incluye aquellos componentes que promueven un cambio químico en la elaboración del fármaco y están presentes en el mismo de una forma modificada prevista que proporciona la actividad específica o el efecto. Ejemplos de principios activos incluyen, sin limitar a, 2-(nitrofenil) (fenil) metanol, N-(2-feniletilamino)-sulfanilidenmetilbenzamida, S-nitrosoglutation, cinamaldehído, 2-nonenal, decenona, carvacrol, vanillinacetona, o combinaciones entre los mismos. As used herein, the term “active ingredient” or “active agent” means any component that has the potential to provide pharmacological activity or other distinct effect in the diagnosis, cure, mitigation, treatment, or prevention of a disease. The term includes those components that promote a chemical change in the manufacture of the drug and are present in the drug in an intended modified form that provides the specific activity or effect. Examples of active ingredients include, but are not limited to, 2-(nitrophenyl) (phenyl)methanol, N-(2-phenylethylamino)-sulfanylidenemethylbenzamide, S-nitrosoglutathione, cinnamaldehyde, 2-nonenal, decenone, carvacrol, vanillinacetone, or combinations thereof.
En otra realización de las nanoemulsiones de la invención el agente o principio activo es de naturaleza lipófila o hidrófila. In another embodiment of the nanoemulsions of the invention, the agent or active ingredient is lipophilic or hydrophilic in nature.
El término “naturaleza lipófila” se refiere a compuestos, moléculas o sustancias que tienden a disolverse en otras sustancias lipófilas como lípidos o grasas. The term “lipophilic nature” refers to compounds, molecules or substances that tend to dissolve in other lipophilic substances such as lipids or fats.
El término “naturaleza hidrófila” se refiere a compuestos, moléculas o sustancias que tienden a disolverse en agua y otras sustancias hidrófilas. The term “hydrophilic nature” refers to compounds, molecules or substances that tend to dissolve in water and other hydrophilic substances.
Como entiende un experto en la materia, las nanoemulsiones de la invención pueden estar comprendidas en una composición. As understood by a person skilled in the art, the nanoemulsions of the invention may be comprised in a composition.
Por tanto, otro aspecto de la invención es una composición que comprende las nanoemulsiones de la invención, de aquí en adelante la “composición de la invención”. Therefore, another aspect of the invention is a composition comprising the nanoemulsions of the invention, hereinafter the “composition of the invention”.
Las nanoemulsiones han sido descritas anteriormente en el presente documento y se aplican de igual forma a este aspecto de la invención, así como a todas sus realizaciones preferidas (solas o en combinación). Nanoemulsions have been described hereinbefore and apply equally to this aspect of the invention, as well as to all preferred embodiments thereof (alone or in combination).
Particularmente, la composición de la invención puede ser una composición farmacéutica para su uso como medicamento, por ejemplo, para su uso en el tratamiento o prevención de enfermedades causadas porH. influenzae.Así, en una realización preferida, la composición de la invención es una composición farmacéutica. Particularly, the composition of the invention may be a pharmaceutical composition for use as a medicament, for example, for use in the treatment or prevention of diseases caused by H. influenzae. Thus, in a preferred embodiment, the composition of the invention is a pharmaceutical composition.
El término “composición farmacéutica” se refiere a un conjunto, mezcla, combinación de componentes o sustancias que comprenden las nanoemulsiones de la invención en cualquier concentración. La composición farmacéutica puede ser de uso humano. El término “composición farmacéutica de uso humano” se refiere a una composición, sustancia o combinación de sustancias con propiedades para su uso como medicamento, particularmente como medicamento en el tratamiento o prevención de enfermedades causadas porH. influenzaeo que pueda usarse en seres humanos o administrarse a seres humanos con el fin de restaurar, corregir o modificar las funciones fisiológicas ejerciendo una acción farmacológica, inmunológica o metabólica, o de establecer un diagnóstico médico. The term “pharmaceutical composition” refers to a set, mixture, combination of components or substances comprising the nanoemulsions of the invention in any concentration. The pharmaceutical composition may be for human use. The term “pharmaceutical composition for human use” refers to a composition, substance or combination of substances with properties for use as a medicine, particularly as a medicine in the treatment or prevention of diseases caused by H. influenzae, or that can be used in humans or administered to humans in order to restore, correct or modify physiological functions by exerting a pharmacological, immunological or metabolic action, or to establish a medical diagnosis.
En otra realización preferida, la composición farmacéutica además comprende, al menos, un vehículo y/o un excipiente farmacológicamente aceptable. In another preferred embodiment, the pharmaceutical composition further comprises at least one pharmacologically acceptable vehicle and/or excipient.
El término "vehículo” o "portador” , se refiere a una sustancia, preferiblemente una sustancia inerte, que facilita la incorporación de otros compuestos, que permite una mejor dosificación y administración o mejora la consistencia y forma de la composición farmacéutica para su uso como medicamento en el tratamiento o prevención de enfermedades causadas porH. influenzae.Por tanto, el vehículo es una sustancia que se emplea en el medicamento para diluir cualquiera de los componentes de la composición farmacéutica hasta un volumen o peso determinado; o bien que aún sin diluir dichos componentes, es capaz de permitir una mejor dosificación y administración o dar consistencia y forma al medicamento. Cuando la forma de presentación es líquida, el vehículo farmacéuticamente aceptable es el diluyente. The term "vehicle" or "carrier" refers to a substance, preferably an inert substance, that facilitates the incorporation of other compounds, which allows for better dosage and administration or improves the consistency and form of the pharmaceutical composition for use as a medicine in the treatment or prevention of diseases caused by H. influenzae. Therefore, the vehicle is a substance that is used in the medicine to dilute any of the components of the pharmaceutical composition to a certain volume or weight; or that, even without diluting said components, is capable of allowing for better dosage and administration or giving consistency and form to the medicine. When the presentation form is liquid, the pharmaceutically acceptable vehicle is the diluent.
El término "excipiente” hace referencia a una sustancia que ayuda a la absorción de cualquiera de los componentes de la composición farmacéutica, estabiliza dichos componentes, modificar sus propiedades organolépticas o determinar las propiedades físico-químicas de la composición farmacéutica y su biodisponibilidad. Así pues, los excipientes podrían tener la función de mantener los componentes unidos, como por ejemplo, almidones, azúcares o celulosas; función de endulzar; función de colorante; función de protección del medicamento, como por ejemplo, para aislarlo del aire y/o la humedad; función de relleno de una pastilla, cápsula, píldora o cualquier otra forma de presentación como, por ejemplo, el fosfato de calcio dibásico; función desintegradora para facilitar la disolución de los componentes; sin excluir otro tipo de excipientes no mencionados en este párrafo. The term "excipient" refers to a substance that helps the absorption of any of the components of the pharmaceutical composition, stabilizes said components, modifies their organoleptic properties or determines the physical-chemical properties of the pharmaceutical composition and its bioavailability. Thus, excipients could have the function of keeping the components together, such as starches, sugars or celluloses; sweetening function; coloring function; protection function of the medicine, such as, for example, to isolate it from air and/or humidity; filling function of a tablet, capsule, pill or any other form of presentation such as, for example, dibasic calcium phosphate; disintegrating function to facilitate the dissolution of the components; without excluding other types of excipients not mentioned in this paragraph.
Además, como entiende el experto en la materia, el excipiente y el vehículo deben ser farmacéuticamente aceptables. El término "farmacéuticamente aceptable” se refiere a que el vehículo o el excipiente deben permitir la actividad de los compuestos de la composición farmacéutica, en particular de la partícula de la invención, es decir, que sea compatible con dichos componentes, de modo que no cause daño a los organismos a los que se administra. Furthermore, as understood by those skilled in the art, the excipient and the vehicle must be pharmaceutically acceptable. The term "pharmaceutically acceptable" refers to the fact that the vehicle or the excipient must allow the activity of the compounds of the pharmaceutical composition, in particular of the particle of the invention, that is, it must be compatible with said components, so that it does not cause damage to the organisms to which it is administered.
La composición farmacéutica se puede presentar bajo cualquier forma de administración clínicamente permitida y en una cantidad terapéuticamente efectiva. Por ejemplo, puede estar en una forma adaptada a la administración oral, sublingual, nasal, intratecal, bronquial, linfática, rectal, transdérmica, intravenosa, intraperitoneal, orogástrica, intracolónica, inhalada o parenteral. The pharmaceutical composition may be presented in any clinically permitted form of administration and in a therapeutically effective amount. For example, it may be in a form adapted to oral, sublingual, nasal, intrathecal, bronchial, lymphatic, rectal, transdermal, intravenous, intraperitoneal, orogastric, intracolonic, inhaled or parenteral administration.
Otro aspecto de la invención es un método para la obtención de las nanoemulsiones de la invención, de aquí en adelante "el método de la invención”, que comprende: Another aspect of the invention is a method for obtaining the nanoemulsions of the invention, hereinafter "the method of the invention", which comprises:
(i) disolver al menos un lípido líquido, al menos un surfactante, octadecilamina y el péptido que comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 5 en un disolvente alcohólico, donde la concentración de lípido líquido es entre 30 y 100mM, la concentración de surfactante es entre 5 y 20mM, la concentración de octadecilamina es entre 5 y 20mM y la concentración de péptido es entre 0,1 y 1mM, obteniendo una fase orgánica; (i) dissolving at least one liquid lipid, at least one surfactant, octadecylamine and the peptide comprising or consisting of the amino acid sequence SEQ ID NO: 5 in an alcoholic solvent, where the liquid lipid concentration is between 30 and 100 mM, the surfactant concentration is between 5 and 20 mM, the octadecylamine concentration is between 5 and 20 mM and the peptide concentration is between 0.1 and 1 mM, obtaining an organic phase;
(ii) inyectar la fase orgánica obtenida en (i) sobre una fase acuosa en agitación continúa a una velocidad entre 700 y 1000 rpm durante al menos 10 minutos, donde la proporción fase acuosa:fase orgánica es al menos 4:1 obteniendo una solución con las nanoemulsiones; y (ii) injecting the organic phase obtained in (i) onto an aqueous phase under continuous stirring at a speed between 700 and 1000 rpm for at least 10 minutes, where the aqueous phase:organic phase ratio is at least 4:1, obtaining a solution with the nanoemulsions; and
(iii) filtrar la solución obtenida en (ii) mediante columnas de cromatografía de exclusión de tamaño o membranas de filtración tangencial, obteniendo las nanoemulsiones; (iii) filtering the solution obtained in (ii) using size exclusion chromatography columns or tangential filtration membranes, obtaining the nanoemulsions;
donde el método se lleva a cabo a 25°C y 1 atmosfera de presión. where the method is carried out at 25°C and 1 atmosphere of pressure.
Los términos “nanoemulsiones”, "lípido líquido”, "octadecilamina”, "péptido de secuencia SEQ ID NO: 5” y "surfactante” han sido descritos anteriormente en el presente documento y se aplican de igual forma a este aspecto de la invención, así como a todas sus realizaciones preferidas (solas o en combinación). The terms “nanoemulsions”, “liquid lipid”, “octadecylamine”, “peptide of sequence SEQ ID NO: 5” and “surfactant” have been described hereinbefore and apply equally to this aspect of the invention, as well as to all its preferred embodiments (alone or in combination).
El término "disolvente alcohólico” tal como se usa en la presente invención, se refiere a una solución, disolución, sustancia o componente alcohólico. En una realización preferida, el disolvente alcohólico es etanol o isopropanol, preferiblemente etanol. The term "alcoholic solvent" as used herein refers to an alcoholic solution, dissolution, substance or component. In a preferred embodiment, the alcoholic solvent is ethanol or isopropanol, preferably ethanol.
El término "fase acuosa” tal como se usa en la presente invención, se refiere a una solución, disolución, mezcla formada por agua, así como su combinación de otros componentes o sustancias hidrosolubles. En una realización preferida la fase acuosa es agua. The term "aqueous phase" as used in the present invention refers to a solution, dissolution, mixture formed by water, as well as its combination of other components or water-soluble substances. In a preferred embodiment the aqueous phase is water.
En una realización preferida del método de la invención, el lípido líquido de la etapa (i) es glicerol monolinoleato, propilenglicol monolaurato o a-tocoferol, preferiblemente atocoferol. In a preferred embodiment of the method of the invention, the liquid lipid of step (i) is glycerol monolinoleate, propylene glycol monolaurate or a-tocopherol, preferably a-tocopherol.
En otra realización del método de la invención, en la etapa i) la concentración de lípido líquido es entre 40 y 80mM, preferiblemente entre 50 y 75mM, más preferiblemente es 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 64, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74 o 75mM. In another embodiment of the method of the invention, in step i) the liquid lipid concentration is between 40 and 80 mM, preferably between 50 and 75 mM, more preferably it is 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 64, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74 or 75 mM.
En otra realización del método de la invención, en la etapa i) la concentración de surfactante es entre 8 y 16mM, preferiblemente entre 10 y 14mM, más preferiblemente es 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5 o 14mM. In another embodiment of the method of the invention, in step i) the surfactant concentration is between 8 and 16 mM, preferably between 10 and 14 mM, more preferably it is 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 11, 11.5, 12, 12.5, 13, 13.5 or 14 mM.
En otra realización del método de la invención, en la etapa i) la concentración de octadecilamina es entre 8 y 16mM, preferiblemente entre 10 y 14mM, más preferiblemente es 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5 o 14mM. En otra realización del método de la invención, en la etapa i) la concentración de péptido de SEQ ID NO: 1 es entre 0,2 y 0,7mM, preferiblemente es 0,25, 0,3, 0,35, 0,4, 0,45, 0,5, 0,55, 0,6 o 0,65mM. In another embodiment of the method of the invention, in step i) the concentration of octadecylamine is between 8 and 16 mM, preferably between 10 and 14 mM, more preferably it is 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 11, 11.5, 12, 12.5, 13, 13.5 or 14 mM. In another embodiment of the method of the invention, in step i) the concentration of peptide of SEQ ID NO: 1 is between 0.2 and 0.7 mM, preferably it is 0.25, 0.3, 0.35, 0.4, 0.45, 0.5, 0.55, 0.6 or 0.65 mM.
En otra realización del método de la invención, en la etapa i) la concentración de lípido líquido, preferiblemente de a-tocoferol, es 69,7mM; la concentración de surfactante, preferiblemente de polisorbato 80, es 11,6mM; la concentración de octadecilamina es 12,6mM y la concentración de péptido es 0,45mM. In another embodiment of the method of the invention, in step i) the concentration of liquid lipid, preferably of α-tocopherol, is 69.7 mM; the concentration of surfactant, preferably of polysorbate 80, is 11.6 mM; the concentration of octadecylamine is 12.6 mM and the concentration of peptide is 0.45 mM.
En otra realización preferida del método de la invención, el surfactante de la etapa (i) puede añadirse en la fase acuosa de la etapa (ii). In another preferred embodiment of the method of the invention, the surfactant of step (i) can be added to the aqueous phase of step (ii).
En otra realización del método de la invención, el surfactante de la etapa (i) o (ii) es polisorbato 20, polisorbato 80, poloxamer 188, polioxietileno (40) estearato y/o fosfatidilcolina. In another embodiment of the method of the invention, the surfactant of step (i) or (ii) is polysorbate 20, polysorbate 80, poloxamer 188, polyoxyethylene (40) stearate and/or phosphatidylcholine.
En otra realización más preferida del método de la invención, el surfactante de la etapa (i) o (ii) es polisorbato 20 y/o polisorbato 80, preferiblemente es polisorbato 80. In another more preferred embodiment of the method of the invention, the surfactant of step (i) or (ii) is polysorbate 20 and/or polysorbate 80, preferably it is polysorbate 80.
Tal como se ha descrito anteriormente, el péptido de la etapa (i) del método de la invención puede ser un péptido con secuencia aminoacídica SEQ ID NO:1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 o SEQ ID NO: 4. As described above, the peptide of step (i) of the method of the invention may be a peptide with amino acid sequence SEQ ID NO:1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4.
Así, en una realización preferida del método de la invención, el péptido comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO:1. Thus, in a preferred embodiment of the method of the invention, the peptide comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO:1.
En otra realización más preferida del método de la invención, el péptido comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 o SEQ ID NO: 4, preferiblemente el péptido de secuencia SEQ ID NO: 2. In another more preferred embodiment of the method of the invention, the peptide comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4, preferably the peptide of sequence SEQ ID NO: 2.
Tal como se ha comentado anteriormente, la adición de una cadena alquílica saturada de entre 12 a 18 carbonos unida covalentemente al extremo NH<2>terminal del péptido, preferiblemente de 14 átomos de carbono (C<14>H<28>O<2>), aumenta la lipofilia del péptido DJK5, facilitando la incorporación del péptido modificado a la nanoemulsión. As previously mentioned, the addition of a saturated alkyl chain of between 12 and 18 carbons covalently linked to the NH<2>terminal end of the peptide, preferably of 14 carbon atoms (C<14>H<28>O<2>), increases the lipophilicity of the DJK5 peptide, facilitating the incorporation of the modified peptide into the nanoemulsion.
Así, en otra realización preferida del método de la invención, el péptido de la etapa (i) comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 5 y en donde dicha secuencia además comprende una cadena alquílica seleccionada de entre: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C<17>H<34>O<2>y C<18>H<36>O<2>, preferiblemente la cadena alquílica C<14>H<28>O<2>, en donde dicha cadena alquílica está unida covalentemente al extremo NH<2>del péptido de SEQ ID NO: 5. Thus, in another preferred embodiment of the method of the invention, the peptide of step (i) comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO: 5 and wherein said sequence further comprises an alkyl chain selected from: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C<17>H<34>O<2> and C<18>H<36>O<2>, preferably the alkyl chain C<14>H<28>O<2>, wherein said alkyl chain is covalently linked to the NH<2>terminus of the peptide of SEQ ID NO: 5.
En otra realización más preferida del método de la invención, el péptido de la etapa (i) comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 o SEQ ID NO: 4, preferiblemente la secuencia SEQ ID NO: 2, y en donde dicha secuencia además comprende una cadena alquílica seleccionada de entre: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C17H34O2y C<18>H<36>O<2>, en donde dicha cadena alquílica está unida covalentemente al extremo NH<2>del péptido de SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 o SEQ ID NO: 4. In another more preferred embodiment of the method of the invention, the peptide of step (i) comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4, preferably the sequence SEQ ID NO: 2, and wherein said sequence further comprises an alkyl chain selected from: C<12>H<24>O<2>, C<13>H<26>O<2>, C<14>H<28>O<2>, C<15>H<30>O<2>, C<16>H<32>O<2>, C17H34O2 and C<18>H<36>O<2>, wherein said alkyl chain is covalently linked to the NH<2>terminus of the peptide of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 4.
En una realización aún más preferida del método de la invención, el péptido de la etapa (i) comprende o consiste en la secuencia de aminoácidos SEQ ID NO: 2 y en donde dicha secuencia además comprende una cadena alquílica C<14>H<28>O<2>unida covalentemente en su extremo NH<2>. In an even more preferred embodiment of the method of the invention, the peptide of step (i) comprises or consists of the amino acid sequence SEQ ID NO: 2 and wherein said sequence further comprises an alkyl chain C<14>H<28>O<2> covalently linked at its NH<2> end.
En otra realización del método de la invención, la etapa (i) además comprende un agente farmacológico o principio activo, preferiblemente donde dicho agente o principio activo es de naturaleza lipófila o hidrófila. In another embodiment of the method of the invention, step (i) further comprises a pharmacological agent or active ingredient, preferably wherein said agent or active ingredient is lipophilic or hydrophilic in nature.
Los términos "agente farmacológico o principio activo” , "naturaleza lipófila” y "naturaleza hidrófila” han sido descritos anteriormente en el presente documento y se aplican de igual forma a esta realización de la invención, así como a todas sus realizaciones preferidas (solas o en combinación). The terms “pharmacological agent or active ingredient”, “lipophilic nature” and “hydrophilic nature” have been described hereinbefore and apply equally to this embodiment of the invention, as well as to all its preferred embodiments (alone or in combination).
Los inventores, mediante el método de la invención descrito anteriormente, han desarrollado nanoemulsiones compuestas por una mezcla lipídica (núcleo oleoso) de atocoferol y octadecilamina y una cubierta por una capa de surfactante que permite su estabilización en agua, en combinación con el péptido antimicrobiano DJK5, DJK6 o L1018 (modificados o no) para inhibir la formación de biopelículas deH. influenzae.The inventors, using the method of the invention described above, have developed nanoemulsions composed of a lipid mixture (oily core) of attocopherol and octadecylamine and a cover by a layer of surfactant that allows its stabilization in water, in combination with the antimicrobial peptide DJK5, DJK6 or L1018 (modified or not) to inhibit the formation of H. influenzae biofilms.
Por tanto, otro aspecto de la invención se refiere a nanoemulsiones obtenidas por el método de la invención. Therefore, another aspect of the invention relates to nanoemulsions obtained by the method of the invention.
Las nanoemulsiones de la invención previenen de una manera significativa la formación de biopelículas bacterianas porH. influenzae,permitiendo su usoin vitropara inhibir la formación de biopelículas deH. influenzaesobre implantes o superficies o como medicamento, particularmente para su uso en el tratamiento o prevención de enfermedades causadas porH. influenzae. The nanoemulsions of the invention significantly prevent the formation of bacterial biofilms by H. influenzae, allowing their use in vitro to inhibit the formation of biofilms of H. influenzae on implants or surfaces or as a medicine, particularly for use in the treatment or prevention of diseases caused by H. influenzae.
Así, otro aspecto de la presente invención se refiere al usoin vitrode las nanoemulsiones de la invención, la composición de la invención o las nanoemulsiones obtenidas por el método de la invención, para inhibir la formación de biopelículas deH. influenzaesobre implantes o superficies. Thus, another aspect of the present invention relates to the in vitro use of the nanoemulsions of the invention, the composition of the invention or the nanoemulsions obtained by the method of the invention, to inhibit the formation of H. influenzae biofilms on implants or surfaces.
El término “biopelículas deH. influenzae"o "biofilms deH. influenzae"usados en la presente invención se refiere a un ecosistema microbiano organizado, conformado porH. influenzae,y asociado a una superficie viva o inerte, con características funcionales y estructuras complejas. Este tipo de conformación microbiana ocurre cuando las células planctónicas se adhieren a una superficie o sustrato, formando una comunidad, que se caracteriza por la excreción de una matriz extracelular adhesiva protectora. The term “H. influenzae biofilms” or “H. influenzae biofilms” used in the present invention refers to an organized microbial ecosystem, made up of H. influenzae, and associated with a living or inert surface, with functional characteristics and complex structures. This type of microbial conformation occurs when planktonic cells adhere to a surface or substrate, forming a community, which is characterized by the excretion of a protective adhesive extracellular matrix.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a las nanoemulsiones de la invención, la composición de la invención o las nanoemulsiones obtenidas por el método de la invención, para su uso como medicamento, de aquí en adelante “el primer uso médico de la invención”. Another aspect of the present invention relates to the nanoemulsions of the invention, the composition of the invention or the nanoemulsions obtained by the method of the invention, for use as a medicine, hereinafter “the first medical use of the invention”.
El término "medicamento", tal y como se usa en el presente documento, hace referencia a cualquier sustancia usada para la prevención, el diagnóstico, el alivio, el tratamiento o la curación de enfermedades en un sujeto o que pueda administrarse al sujeto con el fin de restablecer, corregir o modificar sus funciones fisiológicas ejerciendo una acción farmacológica, inmunológica o metabólica. En el contexto de la presente invención el medicamento comprende las nanoemulsiones de la invención o alternativamente a una composición que las comprenda. A efectos de la presente invención, los términos “medicamento” y “composición farmacéutica” se emplean como sinónimos. The term "medicament" as used herein refers to any substance used for the prevention, diagnosis, alleviation, treatment or cure of diseases in a subject or which can be administered to the subject in order to restore, correct or modify its physiological functions by exerting a pharmacological, immunological or metabolic action. In the context of the present invention, the medicament comprises the nanoemulsions of the invention or alternatively a composition comprising them. For the purposes of the present invention, the terms "medicament" and "pharmaceutical composition" are used synonymously.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a las nanoemulsiones de la invención, la composición de la invención o las nanoemulsiones obtenidas por el método de la invención, para su uso en el tratamiento o prevención de enfermedades causadas porH. influenzae, “el segundo uso médico de la invención”. Another aspect of the present invention relates to the nanoemulsions of the invention, the composition of the invention or the nanoemulsions obtained by the method of the invention, for use in the treatment or prevention of diseases caused by H. influenzae, “the second medical use of the invention”.
El término "tratamiento (o "tratar") se refiere a procesos que implican una ralentización, interrupción, suspensión, control, detención, mejora o inversión del avance o gravedad de un síntoma, trastorno, afección o enfermedad existente, pero puede no implicar necesariamente una eliminación total de todos los síntomas relacionados con la enfermedad, afecciones o trastornos asociados con enfermedades causadas porH. influenzae.El tratamiento de un trastorno o enfermedad puede, por ejemplo, conducir a una interrupción en el avance del trastorno o enfermedad (p. ej., sin deterioro de los síntomas) o un retardo en la progresión del trastorno o enfermedad (en caso de que la interrupción de la progresión sea sólo de naturaleza transitoria). El "tratamiento" de un trastorno o enfermedad también puede conducir a una respuesta parcial (p. ej., mejora de los síntomas) o una respuesta completa (p. ej., desaparición de síntomas) del sujeto/paciente que padece el trastorno o la enfermedad. The term "treatment" (or "treating") refers to processes that involve a slowing, stopping, suspending, controlling, arresting, ameliorating, or reversing the progression or severity of an existing symptom, disorder, condition, or disease but may not necessarily involve a total elimination of all symptoms related to the disease, conditions, or disorders associated with diseases caused by H. influenzae. Treatment of a disorder or disease may, for example, lead to an interruption in the progression of the disorder or disease (e.g., no worsening of symptoms) or a slowing of the progression of the disorder or disease (in a case where the interruption of progression is only transient in nature). "Treatment" of a disorder or disease may also lead to a partial response (e.g., improvement of symptoms) or a complete response (e.g., disappearance of symptoms) of the subject/patient suffering from the disorder or disease.
Como se usa en el presente documento, el término "prevención" se refiere a la inhibición o el retardo de enfermedades causadas porH. influenzae.As used herein, the term "prevention" refers to the inhibition or delay of disease caused by H. influenzae.
El término “enfermedades causadas porHaemophilus influenzae"se refiere a aquellas enfermedades causadas por una bacteria, particularmenteH. influenzae,que puede causar varias infecciones como infecciones urinarias, neumonía o infección pulmonar, infecciones cutáneas, infección de oído u otitis, diarrea o infecciones de la sangre. Ejemplos de enfermedades causadas porH. influenzaeincluyen, sin limitar a, meningitis, epiglotitis, otitis, laringitis, osteomielitis, neumonía, sepsis, conjuntivitis, sinusitis, bronquitis, celulitis, artritis infecciosa. The term “diseases caused by Haemophilus influenzae” refers to those diseases caused by a bacterium, particularly H. influenzae, which can cause various infections such as urinary tract infections, pneumonia or lung infection, skin infections, ear infection or otitis, diarrhea, or blood infections. Examples of diseases caused by H. influenzae include, but are not limited to, meningitis, epiglottitis, otitis, laryngitis, osteomyelitis, pneumonia, sepsis, conjunctivitis, sinusitis, bronchitis, cellulitis, infectious arthritis.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS DESCRIPTION OF FIGURES
Figura 1. Tamaño (A) e índice de polidispersión (PDI) (B) de nanoemulsiones cargadas con el péptido DJK5-C14 (U-DJK5-C14) y nanoemulsiones sin cargar (U). El gráfico de barras representa la media ± error estándar de tres experimentos independientes con tres réplicas técnicas (n=9). Figure 1. Size (A) and polydispersity index (PDI) (B) of nanoemulsions loaded with the DJK5-C14 peptide (U-DJK5-C14) and unloaded nanoemulsions (U). The bar graph represents the mean ± standard error of three independent experiments with three technical replicates (n=9).
Figura 2. Imágenes de microscopía electrónica de trasmisión de (A) nanoemulsiones cargadas con el péptido DJK5-C14 (U-DJK5-C14) y (B) nanoemulsiones sin cargar (U). Figure 2. Transmission electron microscopy images of (A) nanoemulsions loaded with the DJK5-C14 peptide (U-DJK5-C14) and (B) unloaded nanoemulsions (U).
Figura 3. Potencial zeta de (A) nanoemulsiones cargadas con el péptido DJK5-C14 (U-DJK5-C14) y (B) nanoemulsiones sin cargar (U). El gráfico de barras representa la media ± error estándar de tres experimentos independientes con tres réplicas técnicas (n=9). Figure 3. Zeta potential of (A) nanoemulsions loaded with the DJK5-C14 peptide (U-DJK5-C14) and (B) unloaded nanoemulsions (U). The bar graph represents the mean ± standard error of three independent experiments with three technical replicates (n=9).
Figura 4. Efecto de la incubación de nanoemulsiones cargadas con el péptido DJK5-C14 (U-DJK5-C14) diluidas en medio BHI sobre el tamaño de partícula (A) y el índice de polidispersión (PDI) (B) a 37°C durante 24 horas. El gráfico representa la media ± error estándar de dos experimentos independientes con tres réplicas técnicas (n=6). FD: Factor de dilución de las nanopartículas en medio BHI (2,5, 10, 50, 100 y 300). Figure 4. Effect of incubation of nanoemulsions loaded with the DJK5-C14 peptide (U-DJK5-C14) diluted in BHI medium on the particle size (A) and the polydispersity index (PDI) (B) at 37°C for 24 hours. The graph represents the mean ± standard error of two independent experiments with three technical replicates (n=6). FD: Dilution factor of the nanoparticles in BHI medium (2.5, 10, 50, 100 and 300).
Figura 5. Efecto de la incubación de nanoemulsiones sin cargar (U) diluidas en medio BHI sobre el tamaño de partícula (A) y el índice de polidispersión (PDI) (B) a 37°C durante 24 horas. El gráfico representa la media ± error estándar de dos experimentos independientes con tres réplicas técnicas (n=6). FD: Factor de dilución de las nanopartículas en medio BHI (2,5, 10, 50, 100 y 300). Figure 5. Effect of incubation of uncharged nanoemulsions (U) diluted in BHI medium on particle size (A) and polydispersity index (PDI) (B) at 37°C for 24 hours. The graph represents the mean ± standard error of two independent experiments with three technical replicates (n=6). FD: Dilution factor of the nanoparticles in BHI medium (2.5, 10, 50, 100 and 300).
Figura 6. A. Efecto de nanoemulsiones sin cargar (U), nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14) y del péptido modificado libre (DJK5-C14) en la prevención de la formación de biopelícula en la cepa R2866 (A), cepa P605 (B) y cepa P639 (C) deH. influenzae.Las barras corresponden a la media de la densidad óptica (DO) 570 nm (proporcional a la cantidad de colorante adherido a la biopelícula) ± error estándar de tres experimentos independientes con tres réplicas técnicas (n=9) para concentraciones crecientes de las sustancias testadas expresadas como concentración total de lípidos para las nanoemulsiones sin cargar (U), concentración de péptido y correspondiente concentración total de lípidos para las nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14) y concentración de péptido para el péptido modificado (DJK5-C14). (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control). Figure 6. A. Effect of unloaded nanoemulsions (U), nanoemulsions loaded with DJK5-C14 (U-DJK5-C14) and the free modified peptide (DJK5-C14) on the prevention of biofilm formation in strain R2866 ( A), strain P605 (B) and strain P639 (C) ofH. influenzae. The bars correspond to the mean optical density (OD) 570 nm (proportional to the amount of dye adhered to the biofilm) ± standard error of three independent experiments with three technical replicates (n=9) for increasing concentrations of the Test substances expressed as total lipid concentration for the unloaded nanoemulsions (U), peptide concentration and corresponding total lipid concentration for the DJK5-C14 loaded nanoemulsions (U-DJK5-C14) and peptide concentration for the modified peptide ( DJK5-C14). (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control).
Figura 7. Efecto del péptido no modificado libre (DJK5) en la prevención de la formación de biopelícula en la cepa R2866 (A), cepa P605 (B) y cepa P639 (C) deH. influenzae.Las barras corresponden a la media de la densidad óptica (DO) a 570 nm (proporcional a la cantidad de colorante adherido a la biopelícula) ± error estándar de tres experimentos independientes con tres réplicas técnicas (n=9) para concentraciones crecientes del péptido no modificado libre (DJK5) expresadas como concentración de péptido. (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control). Figure 7. Effect of free unmodified peptide (DJK5) in preventing biofilm formation in H. influenzae strain R2866 (A), strain P605 (B) and strain P639 (C). Bars correspond to the mean optical density (OD) at 570 nm (proportional to the amount of dye adhered to the biofilm) ± standard error of three independent experiments with three technical replicates (n=9) for increasing concentrations of free unmodified peptide (DJK5) expressed as peptide concentration. (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control).
Figura 8. A. Efecto de nanoemulsiones sin cargar (U), nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14) y del péptido modificado libre (DJK5-C14) en la inhibición de crecimiento planctónico sobre la cepa R2866 (A), cepa P605 (B) y cepa P639 (C) deH. influenzae. Las barras corresponden a la media de la densidad óptica (DO) a 600 nm ± error estándar de tres experimentos independientes con tres réplicas técnicas (n=9) para concentraciones crecientes de las sustancias testadas expresadas como concentración total de lípidos para las nanoemulsiones sin cargar (U), concentración de péptido y correspondiente concentración total de lípidos para las nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14) y concentración de péptido para el péptido modificado libre (DJK5-C14). (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control). Figure 8. A. Effect of unloaded nanoemulsions (U), nanoemulsions loaded with DJK5-C14 (U-DJK5-C14) and the free modified peptide (DJK5-C14) on the inhibition of planktonic growth on H. influenzae strain R2866 (A), strain P605 (B) and strain P639 (C). Bars correspond to the mean optical density (OD) at 600 nm ± standard error of three independent experiments with three technical replicates (n=9) for increasing concentrations of the tested substances expressed as total lipid concentration for unloaded nanoemulsions (U), peptide concentration and corresponding total lipid concentration for DJK5-C14-loaded nanoemulsions (U-DJK5-C14) and peptide concentration for the free modified peptide (DJK5-C14). (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control).
Figura 9. Efecto del péptido no modificado libre (DJK5) en la inhibición del crecimiento planctónico en la cepa R2866 (A), cepa P605 (B) y cepa P639 (C) deH. influenzae.Las barras corresponden a la media de la densidad óptica (DO) a 600 nm ± error estándar de tres experimentos independientes con tres réplicas técnicas (n=9) para concentraciones crecientes del péptido no modificado libre (DJK5) expresadas como concentración de péptido. (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control). Figure 9. Effect of free unmodified peptide (DJK5) on the inhibition of planktonic growth in H. influenzae strain R2866 (A), strain P605 (B) and strain P639 (C). Bars correspond to the mean optical density (OD) at 600 nm ± standard error of three independent experiments with three technical replicates (n=9) for increasing concentrations of free unmodified peptide (DJK5) expressed as peptide concentration. (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control).
Figura 10. Efecto de concentraciones crecientes (0,98 mg/mL, 1,14 mg/mL, 1,3 mg/mL, 1,47 mg/mL y 1,63 mg/mL) de las nanoemulsiones cargadas con el péptido DJK5-C14 (U-DJK5-C14) sobre la supervivencia en un modelo animal de embrión de pez cebra(Danio rerio)durante 96h. El gráfico representa el porcentaje de animales vivos respecto al total de animales introducidos en el test realizado por triplicado y para cada concentración (n=3). Figure 10. Effect of increasing concentrations (0.98 mg/mL, 1.14 mg/mL, 1.3 mg/mL, 1.47 mg/mL and 1.63 mg/mL) of nanoemulsions loaded with the DJK5-C14 peptide (U-DJK5-C14) on survival in a zebrafish embryo (Danio rerio) animal model for 96 h. The graph represents the percentage of live animals with respect to the total number of animals introduced in the test performed in triplicate and for each concentration (n=3).
Figura 11. Efecto de nanoemulsiones cargadas con DJK6-C14 (U-DJK6-C14) y del péptido modificado libre (DJK6-C14) en la prevención de la formación de biopelícula en la cepa R2866 deH. influenzae.Las barras corresponden a la media de la densidad óptica (DO) 570 nm (proporcional a la cantidad de colorante adherido a la biopelícula) ± error estándar de un experimento con tres réplicas técnicas (n=3) para concentraciones crecientes de las sustancias testadas expresadas como concentración de péptido y correspondiente concentración total de lípidos para las nanoemulsiones cargadas con DJK6-C14 (U-DJK6-C14) y concentración de péptido para el péptido modificado libre (DJK6-C14). (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control). Figure 11. Effect of nanoemulsions loaded with DJK6-C14 (U-DJK6-C14) and the free modified peptide (DJK6-C14) in preventing biofilm formation in H. influenzae strain R2866. Bars correspond to the mean optical density (OD) at 570 nm (proportional to the amount of dye adhered to the biofilm) ± standard error of an experiment with three technical replicates (n=3) for increasing concentrations of the tested substances expressed as peptide concentration and corresponding total lipid concentration for nanoemulsions loaded with DJK6-C14 (U-DJK6-C14) and peptide concentration for the free modified peptide (DJK6-C14). (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control).
Figura 12. Efecto de nanoemulsiones cargadas con L1018-C14 (U-L1018-C14) y el péptido modificado libre (L1018-C14) en la prevención de la formación de biopelícula en la cepa R2866 deH. influenzae.Las barras corresponden a la media de la densidad óptica (DO) 570 nm (proporcional a la cantidad de colorante adherido a la biopelícula) ± error estándar de un experimento con tres réplicas técnicas (n=3) para concentraciones crecientes de las sustancias testadas expresadas como concentración de péptido y correspondiente concentración total de lípidos para las nanoemulsiones cargadas con L1018-C14 (U-L1018-C14) y concentración de péptido para el péptido modificado libre (L1018-C14). (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control). Figure 12. Effect of nanoemulsions loaded with L1018-C14 (U-L1018-C14) and the free modified peptide (L1018-C14) in preventing biofilm formation in H. influenzae strain R2866. Bars correspond to the mean optical density (OD) at 570 nm (proportional to the amount of dye adhered to the biofilm) ± standard error of an experiment with three technical replicates (n=3) for increasing concentrations of the tested substances expressed as peptide concentration and corresponding total lipid concentration for nanoemulsions loaded with L1018-C14 (U-L1018-C14) and peptide concentration for the free modified peptide (L1018-C14). (*p<0.05; **p<0.01; ***p<0.001; ****p<0.0001, vs control).
Figura 13. Efecto de nanoemulsiones cargadas con DJK6-C14 (U-DJK6-C14) o con L-1018-C14 (U-L1018-C14) y de los péptidos modificados libres (DJK6-C14 y L1018-C14) en la inhibición de crecimiento planctónico sobre la cepa R2866 deH. influenzae.El gráfico representa el número del contaje de UFCs tanto del control como de los pocillos tratados. Figure 13. Effect of nanoemulsions loaded with DJK6-C14 (U-DJK6-C14) or with L-1018-C14 (U-L1018-C14) and the free modified peptides (DJK6-C14 and L1018-C14) on the inhibition of planktonic growth on the R2866 strain of H. influenzae. The graph represents the number of CFU counts in both the control and treated wells.
EJEMPLOS EXAMPLES
A continuación, se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que ponen de manifiesto la efectividad de la invención. The invention will now be illustrated by means of tests carried out by the inventors, which demonstrate the effectiveness of the invention.
Procedim iento de obtención de las nanoem ulsiones Procedure for obtaining nanoemulsions
El método para la obtención de las nanoemulsiones de la invención comprende: The method for obtaining the nanoemulsions of the invention comprises:
(a) Preparar una fase orgánica mediante la disolución en etanol de 69,7mM de atocoferol, 12,6mM de octadecilamina, 11,6mM de polisorbato 80 y 0,45mM de péptido DJK5-C14. (a) Prepare an organic phase by dissolving in ethanol 69.7 mM of attocopherol, 12.6 mM of octadecylamine, 11.6 mM of polysorbate 80 and 0.45 mM of peptide DJK5-C14.
(b) Añadir rápidamente la disolución obtenida en el paso (a) mediante inyección con jeringa con aguja sobre agua ultrapura en una proporción 4:1 con respecto a la fase orgánica y bajo agitación magnética moderada (700 rpm). (b) Quickly add the solution obtained in step (a) by injection with a syringe with a needle into ultrapure water in a 4:1 ratio with respect to the organic phase and under moderate magnetic stirring (700 rpm).
(c) Agitar la dispersión obtenida en el paso (b) durante 10 minutos a temperatura ambiente. (c) Stir the dispersion obtained in step (b) for 10 minutes at room temperature.
(d) Filtrar la preparación obtenida en el paso (c) por columna de cromatografía de exclusión de tamaño o filtración tangencial para obtener la nanoemulsión purificada. (d) Filter the preparation obtained in step (c) by size exclusion chromatography column or tangential filtration to obtain the purified nanoemulsion.
Este método se lleva a cabo a 25 °C y 1 atmósfera de presión. This method is carried out at 25 °C and 1 atmosphere of pressure.
Las nanoemulsiones obtenidas se caracterizan mediante dispersión de luz dinámica usando un Zetasizer nano ZS90 (Malvern Panalitical, UK), que permite la determinación del diámetro, índice de polidispersión y potencial zeta. Para la determinación de este último las nanoemulsiones se diluyen 1:20 en una solución de NaCl 1mM. La nanoemulsión purificada presenta un tamaño medio de partícula de 150 nm, potencial zeta >+30 mV y un índice de polidispersión de 0,12. The nanoemulsions obtained are characterized by dynamic light scattering using a Zetasizer nano ZS90 (Malvern Panalitical, UK), which allows the determination of the diameter, polydispersity index and zeta potential. For the determination of the latter, the nanoemulsions are diluted 1:20 in a 1 mM NaCl solution. The purified nanoemulsion presents an average particle size of 150 nm, zeta potential >+30 mV and a polydispersity index of 0.12.
Además, el tamaño y la morfología de las nanoemulsiones se estudian mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) utilizando un microscopio JEOL JEM 1400 operado a 100 kV equipado con una cámara CCD Gatan Orius Sc 200. Las nanoemulsiones se incluyen en la superficie de rejillas de cobre recubiertas de carbono, teñidas negativamente con acetato de uranilo al 2%. Furthermore, the size and morphology of the nanoemulsions are studied by transmission electron microscopy (TEM) using a JEOL JEM 1400 microscope operated at 100 kV equipped with a Gatan Orius Sc 200 CCD camera. The nanoemulsions are embedded on the surface of carbon-coated copper grids, negatively stained with 2% uranyl acetate.
Ejemplo 1. Evaluación del tamaño de las partículas Example 1. Particle size evaluation
El tamaño e índice de polidispersión (PDI) de las nanoemulsiones se estudiaron mediante dispersión de luz dinámica usando un Zetasizer nano ZS90 (Malvern Panalitical, UK). Las nanopartículas cargadas con el péptido DJK5-C14 (U-DJK5-C14) mostraron pequeños tamaños (153,0 nm ± 2,5 nm) y distribuciones homogéneas (PDI: 0,133 ± 0,013). Las nanopartículas sin cargar (U) (usadas como control) presentaron datos muy similares (tamaño: 163,0 nm ± 9,3 nm; PDI: 0,123 ± 0,023). Cada muestra (n=3) se analizó por triplicado a temperatura ambiente (Figura 1). The size and polydispersity index (PDI) of the nanoemulsions were studied by dynamic light scattering using a Zetasizer nano ZS90 (Malvern Panalitical, UK). Nanoparticles loaded with the DJK5-C14 peptide (U-DJK5-C14) showed small sizes (153.0 nm ± 2.5 nm) and homogeneous distributions (PDI: 0.133 ± 0.013). Unloaded nanoparticles (U) (used as control) presented very similar data (size: 163.0 nm ± 9.3 nm; PDI: 0.123 ± 0.023). Each sample (n=3) was analyzed in triplicate at room temperature (Figure 1).
Esto demuestra que la incorporación del péptido a la plataforma no modifica las propiedades fisicoquímicas de la misma, mostrando la versatilidad de la nanoemulsión propuesta en la presente invención. Se concluye que las nanoemulsiones obtenidas presentan adecuadas propiedades fisicoquímicas, con tamaños <200 nm y un PDI <0,15. This demonstrates that the incorporation of the peptide into the platform does not modify its physicochemical properties, demonstrating the versatility of the nanoemulsion proposed in the present invention. It is concluded that the nanoemulsions obtained present adequate physicochemical properties, with sizes <200 nm and a PDI <0.15.
Ejemplo 2. Evaluación de la m orfología de las partículas Example 2. Evaluation of particle morphology
El tamaño y la morfología de las nanoemulsiones se estudiaron mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) utilizando un microscopio JEOL JEM 1400 operado a 100 kV equipado con una cámara CCD Gatan Orius Sc 200. Las nanoemulsiones se diluyeron (1:25) en agua ultrapura y se depositaron en la superficie de rejillas de cobre recubiertas de carbono, teñidas negativamente con acetato de uranilo al 2%. The size and morphology of the nanoemulsions were studied by transmission electron microscopy (TEM) using a JEOL JEM 1400 microscope operated at 100 kV equipped with a Gatan Orius Sc 200 CCD camera. The nanoemulsions were diluted (1:25) in ultrapure water and deposited on the surface of carbon-coated copper grids, negatively stained with 2% uranyl acetate.
Las imágenes de TEM obtenidas muestran nanoemulsiones con morfología esférica y tamaño entre 100-200 nm, corroborando los tamaños previamente obtenidos por dispersión de luz dinámica (Figura 2). The TEM images obtained show nanoemulsions with spherical morphology and size between 100-200 nm, corroborating the sizes previously obtained by dynamic light scattering (Figure 2).
Ejemplo 3. Evaluación del potencial zeta Example 3. Evaluation of the zeta potential
La carga superficial de las nanoemulsiones (U-DJK5-C14, U) se estimó mediante dispersión de luz electroforética (ELS) utilizando un Zetasizer Nano ZS90 (Malvern Instruments, UK). Las nanoemulsiones sintetizadas en agua ultrapura se diluyeron (1:20) en cloruro de sodio 1 mM antes del análisis. Cada muestra (n=3) se analizó por triplicado a temperatura ambiente. The surface charge of the nanoemulsions (U-DJK5-C14, U) was estimated by electrophoretic light scattering (ELS) using a Zetasizer Nano ZS90 (Malvern Instruments, UK). The synthesized nanoemulsions in ultrapure water were diluted (1:20) in 1 mM sodium chloride before analysis. Each sample (n=3) was analyzed in triplicate at room temperature.
Las nanoemulsiones mostraron en todos los casos potenciales zetas positivos, con valores por encima de 30 mV a temperatura ambiente (Figura 3). Generalmente se considera que nanopartículas con un valor de potencial zeta superior a -30 mV o 30 mV tienen una excelente estabilidad coloidal. Esto confirma la predisposición de estabilidad físicoquímica de las nanoemulsiones desarrolladas. The nanoemulsions showed positive zeta potentials in all cases, with values above 30 mV at room temperature (Figure 3). Nanoparticles with a zeta potential value higher than -30 mV or 30 mV are generally considered to have excellent colloidal stability. This confirms the physicochemical stability predisposition of the developed nanoemulsions.
Ejemplo 4. Estudios de estabilidad en medio de cu ltivo in fusión de cerebro y corazón(Brain Heart Infusión,BHI) Example 4. Stability studies in brain heart infusion (BHI) culture medium
La estabilidad coloidal en medio de cultivo de las nanoemulsiones cargadas con el péptido modificado DJK5-C14 (U-DJK5-C14) se determinó mediante medición del tamaño (Figura 4A) y PDI (Figura 4B) a tiempos preestablecidos de 3, 6, 9 y 24 horas. Las nanoemulsiones se incubaron a 37°C en medio infusión de cerebro y corazón (BHI), que es un medio de uso general adecuado para el cultivo de una amplia variedad de tipos de organismos, incluidos las bacterias, levaduras y hongos filamentosos. Las nanoemulsiones se mantuvieron en agitación continua durante la duración del ensayo. Además, se estudió el efecto de dilución sobre la estabilidad de las nanoemulsiones en medio BHI. Se estudiaron factores de dilución de las nanoemulsiones (FD) de 2,5, 10, 50, 100 y 300 en medio BHI. The colloidal stability of the nanoemulsions loaded with the modified DJK5-C14 peptide (U-DJK5-C14) in culture medium was determined by size measurement (Figure 4A) and PDI (Figure 4B) at pre-set times of 3, 6, 9, and 24 hours. The nanoemulsions were incubated at 37°C in brain heart infusion (BHI) medium, which is a general-purpose medium suitable for the cultivation of a wide variety of organism types, including bacteria, yeast, and filamentous fungi. The nanoemulsions were kept under continuous agitation for the duration of the assay. In addition, the effect of dilution on the stability of the nanoemulsions in BHI medium was studied. Dilution factors of the nanoemulsions (DF) of 2.5, 10, 50, 100, and 300 in BHI medium were studied.
La estabilidad coloidal de las nanoemulsiones sin cargar (U) también se determinó mediante medición del tamaño (Figura 5A) y PDI (Figura 5B) siguiendo el mismo protocolo. Cada muestra (n=2) se analizó por triplicado. The colloidal stability of the uncharged nanoemulsions (U) was also determined by size measurement (Figure 5A) and PDI (Figure 5B) following the same protocol. Each sample (n=2) was analyzed in triplicate.
El tamaño de las nanoemulsiones no cambió de forma general a lo largo del tiempo independientemente del factor de dilución (Figura 4A, Figura 5A). Únicamente se observó un ligero aumento del tamaño de la nanoemulsión sin cargar (U) en la dilución más alta (Figura 5A). Las nanoemulsiones también mantuvieron una distribución homogénea (Figura 4B, Figura 5B). Se concluye que las nanoemulsiones no presentan de forma general una alteración de sus propiedades coloidales y químicas al ser introducidas en medio de cultivo, siendo capaces de mantenerse estables, al menos durante 24 h a una temperatura de 37°C. Esto resulta clave para poder evaluar su potencial actividad biológica. The size of the nanoemulsions did not generally change over time regardless of the dilution factor (Figure 4A, Figure 5A). Only a slight increase in the size of the unfilled nanoemulsion (U) was observed at the highest dilution (Figure 5A). The nanoemulsions also maintained a homogeneous distribution (Figure 4B, Figure 5B). It is concluded that the nanoemulsions do not generally present an alteration of their colloidal and chemical properties when introduced into a culture medium, being able to remain stable for at least 24 h at a temperature of 37°C. This is key to being able to evaluate their potential biological activity.
E jemplo 5. Eficacia de encapsulación del péptido DJK5-C14 en la nanoem ulsión Example 5. Encapsulation efficiency of the DJK5-C14 peptide in the nanoemulsion
La capacidad de la nanoemulsión para la incorporación del péptido DJK5-C14 se determinó de manera indirecta tras la purificación de la nanoemulsión mediante ultrafiltración usando membranas de 100 KDa (Amicon Ultra 0.5, Merck). Este proceso de lavado se repitió 3 veces para asegurar la total eliminación del péptido no encapsulado, y posteriormente se procedió a la cuantificación del péptido libre presente en el agua de filtrado mediante HPLC-UV (Agilent). The capacity of the nanoemulsion to incorporate the DJK5-C14 peptide was determined indirectly after purification of the nanoemulsion by ultrafiltration using 100 KDa membranes (Amicon Ultra 0.5, Merck). This washing process was repeated 3 times to ensure complete removal of the non-encapsulated peptide, and then the free peptide present in the filtrate was quantified by HPLC-UV (Agilent).
Para ello se usó una columna en fase reversa Eclipse Plus C18 (4,6 x 150mm, 5pm) con un flujo de trabajo de 1,5 ml/min. Las fases móviles A y B fueron una solución acuosa de ácido trifluoroacético al 0,05% y acetonitrilo respectivamente, y el gradiente usado fue de 5% a 100% de fase B en 20 minutos. La detección se llevó a cabo a 220 nm. Se realizó una recta de calibrado con concentraciones crecientes (5-50 pg/mL) de DJK5-C14 en metanol. El agua de filtrado se analizó directamente usando estas condiciones cromatográficas, y el área obtenida se utilizó para calcular la concentración correspondiente según la curva de calibrado. El análisis de 6 muestras independientes reveló una eficacia de encapsulación de 87,7% ± 5,9%. For this purpose, an Eclipse Plus C18 reversed-phase column (4.6 x 150mm, 5pm) was used with a working flow rate of 1.5 mL/min. Mobile phases A and B were 0.05% aqueous trifluoroacetic acid solution and acetonitrile, respectively, and the gradient used was from 5% to 100% phase B in 20 minutes. Detection was carried out at 220 nm. A calibration curve was made with increasing concentrations (5-50 pg/mL) of DJK5-C14 in methanol. The filtrate water was analyzed directly using these chromatographic conditions, and the area obtained was used to calculate the corresponding concentration according to the calibration curve. Analysis of 6 independent samples revealed an encapsulation efficiency of 87.7% ± 5.9%.
Se concluye que las nanoemulsiones permiten una alta encapsulación del péptido DJK5-C14. Esto resulta clave para poder evaluar la potencial actividad biológica del péptido integrado en la nanoplataforma lipídica. It is concluded that nanoemulsions allow a high encapsulation of the DJK5-C14 peptide. This is key to being able to evaluate the potential biological activity of the peptide integrated into the lipid nanoplatform.
Ejemplo 6. Evaluación de DJK5 en la prevención de la form ación de biopelícula Example 6. Evaluation of DJK5 in preventing biofilm formation
La prevención de la formación de biopelícula por las nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14), nanoemulsiones sin cargar (U), el péptido modificado (DJK5-C14) libre y el péptido sin modificar (DJK5) libre se estudió mediante el ensayo de cristal violeta (CV). The prevention of biofilm formation by DJK5-C14 loaded nanoemulsions (U-DJK5-C14), unloaded nanoemulsions (U), free modified peptide (DJK5-C14) and free unmodified peptide (DJK5) was studied by crystal violet (CV) assay.
Se cultivóH. influenzaeen una placa petri con medio agar Mueller Hinton suplementado con factor X (hemina o hematina), factor V (nicotinamida adenina dinucleótido, o NAD) y extracto de levadura (medio HTM) a 37 °C durante 12 h y 5 % de CO<2>. Posteriormente, se añadieron 100 pL de medio BHI suplementado con hemina (10% v/v) y NAD (1% v/v) (sBHI) en placas de microtitulación de poliestireno de 96 pocillos. A continuación, la concentración de la suspensión bacteriana se ajustó a una densidad óptica (DO) de 0,5 McFarland y se diluyó 1:100 en medio sBHI para transferir 100 pL de esta solución a cada pocillo. Las nanoemulsiones (U y U-DJK5-C14), el péptido modificado libre (DJK5-C14) y el péptido sin modificar también libre (DJK5) se diluyeron en sBHI para alcanzar una concentración final de nanoemulsión de 376 pg/mL expresada como concentración total de lípidos y 9 pg/mL de péptido respectivamente. Posteriormente, las placas se trataron con diluciones seriadas 1/2 a partir de estas soluciones. H. influenza was grown on a petri dish containing Mueller Hinton agar medium supplemented with factor X (hemin or hematin), factor V (nicotinamide adenine dinucleotide, or NAD), and yeast extract (HTM medium) at 37 °C for 12 h under 5% CO<2>. Subsequently, 100 µL of BHI medium supplemented with hemin (10% v/v) and NAD (1% v/v) (sBHI) was added into 96-well polystyrene microtiter plates. The concentration of the bacterial suspension was then adjusted to an optical density (OD) of 0.5 McFarland and diluted 1:100 in sBHI medium to transfer 100 µL of this solution to each well. The nanoemulsions (U and U-DJK5-C14), the free modified peptide (DJK5-C14) and the free unmodified peptide (DJK5) were diluted in sBHI to reach a final nanoemulsion concentration of 376 pg/mL expressed as total lipid concentration and 9 pg/mL of peptide respectively. The plates were then treated with 1/2 serial dilutions from these solutions.
Después de 24 h de incubación a 37°C y 5% de CO<2>, el sobrenadante, que contenía las células planctónicas, se retiró suavemente de los pocillos de la microplaca. Los pocillos se lavaron tres veces con 150pL de agua ultrapura. Después de lavar, se añadieron 200pL de CV al 1 % y la suspensión se agitó durante 20 minutos a temperatura ambiente. A continuación, la placa se enjuagó 3 veces agregando 200pL de agua ultrapura a cada pocillo y el CV se disolvió agregando 200pL de etanol al 96% en cada pocillo. La placa se agitó durante 20 minutos a temperatura ambiente. La concentración mínima inhibitoria de biopelícula (MBIC), definida como la concentración más baja de un agente antimicrobiano necesaria para inhibir la formación de biopelículas, se determinó midiendo la densidad óptica (DO) a 570 nm de los pocillos de la microplaca. After 24 h of incubation at 37°C and 5% CO<2>, the supernatant, containing the planktonic cells, was gently removed from the microplate wells. The wells were washed three times with 150 pL of ultrapure water. After washing, 200 pL of 1% CV was added and the suspension was shaken for 20 min at room temperature. The plate was then rinsed 3 times by adding 200 pL of ultrapure water to each well and the CV was dissolved by adding 200 pL of 96% ethanol to each well. The plate was shaken for 20 min at room temperature. The minimum biofilm inhibitory concentration (MBIC), defined as the lowest concentration of an antimicrobial agent required to inhibit biofilm formation, was determined by measuring the optical density (OD) at 570 nm of the microplate wells.
Como control positivo de los ensayos con nanoemulsiones se utilizaron cultivos bacterianos sin la adición de las mismas. Como control negativo se usó sólo medio de cultivo sBHI (pocillos de microtitulación que contenían medio sBHI no inoculado) en todos los ensayos. El ensayo se realizó por triplicado con tres lotes independientes. La actividad biológica de las nanoemulsiones, del péptido modificado libre (DJK5-C14) y el péptido sin modificar libre (DJK5) se estudió en tres cepas deH. influenzaecon capacidad para la formación de biopelículas: una cepa de una colección de cultivo, la cepa R2866 (NCBI número taxonómico ID: 262728) y dos cepas clínicas aisladas de pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica, la cepa P605-7719 (también denominada en el presente documento cepa P605) y la cepa P639-3649 (también denominada en el presente documento cepa P639). As a positive control for the nanoemulsion assays, bacterial cultures without the addition of nanoemulsions were used. As a negative control, only sBHI culture medium (microtiter wells containing uninoculated sBHI medium) was used in all assays. The assay was performed in triplicate with three independent batches. The biological activity of the nanoemulsions, the free modified peptide (DJK5-C14) and the free unmodified peptide (DJK5) was studied on three biofilm-forming H. influenzae strains: one strain from a culture collection, strain R2866 (NCBI taxonomic ID number: 262728), and two clinical strains isolated from patients with chronic obstructive pulmonary disease, strain P605-7719 (also referred to herein as strain P605) and strain P639-3649 (also referred to herein as strain P639).
Las nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14) previenen potencialmente la formación de biopelículas bacterianas porH. influenzaeen la cepa R2866 (Figura 6A, U-DJK5-C14_R2866), en la cepa P605 (Figura 6B, U-DJK5-C14_P605) y en la cepa P639 (Figura 6C, U-DJK5-C14_P639). Esto demuestra que el efecto anti-biopelícula de las nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 no es dependiente de la cepa, demostrando la versatilidad de estas formulaciones como agentes frente a biopelículas bacterianas deH. influenzae. DJK5-C14-loaded nanoemulsions (U-DJK5-C14) potentially prevent bacterial biofilm formation by H. influenzae in strain R2866 (Figure 6A, U-DJK5-C14_R2866), strain P605 (Figure 6B, U-DJK5-C14_P605), and strain P639 (Figure 6C, U-DJK5-C14_P639). This demonstrates that the anti-biofilm effect of DJK5-C14-loaded nanoemulsions is not strain-dependent, demonstrating the versatility of these formulations as agents against H. influenzae bacterial biofilms.
Sin embargo, el péptido modificado libre (DJK5-C14) (Figura 6A, DJK5-C14_R2866; Figura 6B, DJK5-C14-P605; Figura 6C, DJK5-C14_P639) no mostró efecto antibiopelícula en ninguna de las tres cepas testadas. However, the free modified peptide (DJK5-C14) (Figure 6A, DJK5-C14_R2866; Figure 6B, DJK5-C14-P605; Figure 6C, DJK5-C14_P639) did not show antibiofilm effect on any of the three strains tested.
Además, el péptido no modificado (DJK5) en su forma libre tampoco inhibió la formación de biopelícula en ninguna de las tres cepas testadas (Figura 7). Furthermore, the unmodified peptide (DJK5) in its free form did not inhibit biofilm formation in any of the three strains tested (Figure 7).
Este péptido está descrito en literatura como un péptido anti-biopelícula frente aPseudomonas aeruginosayAcinetobacter baumannii,ambos patógenos Gram negativos. Sin embargo, no está descrita hasta la fecha su actividad frente a biopelículas deH. influenzae.Aquí se demuestra que la actividad del péptido DJK5 para prevenir la formación de biopelículas deH. influenzaees nula en su forma libre modificada (Figura 6A, DJK5-C14_R2866; Figura 6B, DJK5-C14_P605; Figura 6C, DJK5-C14_P639) y no modificada (Figura 7), por lo que se concluye que: 1) la adición de una cadena de 14 carbonos en el extremo NH<2>terminal del péptido DJK5 no modifica su actividad biológica y permite encapsular dicho péptido en las nanoemulsiones y 2) que el sistema nanoparticular como las nanoemulsiones aquí descritas permiten que el péptido DJK5-C14 tenga actividad biológica frente a la formación de biopelículas deH. influenzae.This peptide is described in the literature as an anti-biofilm peptide against Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii, both Gram-negative pathogens. However, its activity against H. influenzae biofilms has not been described to date. Here, it is demonstrated that the activity of the DJK5 peptide in preventing the formation of H. influenzae biofilms is similar to that of the DJK5 peptide. influenzaees null in its free modified form (Figure 6A, DJK5-C14_R2866; Figure 6B, DJK5-C14_P605; Figure 6C, DJK5-C14_P639) and unmodified form (Figure 7), therefore it is concluded that: 1) the addition of a 14-carbon chain at the NH<2>terminal end of the DJK5 peptide does not modify its biological activity and allows said peptide to be encapsulated in nanoemulsions and 2) that the nanoparticular system such as the nanoemulsions described here allow the DJK5-C14 peptide to have biological activity against the formation of H. influenzae biofilms.
Ejemplo 7. Evaluación de DJK5 en la inh ib ic ión del crecim iento p lanctónico Example 7. Evaluation of DJK5 in the inhibition of planktonic growth
Brevemente, se cultivóH. influenzaeen una placa petri con medio agar Mueller Hinton suplementado con factor X (hemina o hematina), factor V (nicotinaamida adenina dinucleótido, o NAD) y extracto de levadura (medio HTM) a 37 °C durante 12 h y 5 % de CO<2>. Posteriormente, se añadieron 100 pl de medio BHI suplementado con hemina (10% v/v) y NAD (1% v/v) (sBHI) en placas de microtitulación de poliestireno de 96 pocillos. A continuación, la concentración de la suspensión bacteriana se ajustó a una densidad óptica (DO) de 0.5 McFarland y se diluyó 1:100 en medio sBHI para transferir 100 pl de esta solución a cada pocillo. Las nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14), las nanoemulsiones sin cargar (U), el péptido modificado libre (DJK5-C14) y el péptido sin modificar libre (DJK5) se diluyeron en sBHI para alcanzar una concentración final de nanoemulsión de 376 pg/mL expresada como concentración total de lípidos y 9 pg/mL de péptido respectivamente. Briefly, H. influenza was grown on a petri dish containing Mueller Hinton agar medium supplemented with factor X (hemin or hematin), factor V (nicotine amide adenine dinucleotide, or NAD), and yeast extract (HTM medium) at 37 °C for 12 h under 5% CO<2>. Subsequently, 100 µl of BHI medium supplemented with hemin (10% v/v) and NAD (1% v/v) (sBHI) was added into 96-well polystyrene microtiter plates. The concentration of the bacterial suspension was then adjusted to an optical density (OD) of 0.5 McFarland and diluted 1:100 in sBHI medium to transfer 100 µl of this solution to each well. DJK5-C14 loaded nanoemulsions (U-DJK5-C14), unloaded nanoemulsions (U), free modified peptide (DJK5-C14) and free unmodified peptide (DJK5) were diluted in sBHI to reach a final nanoemulsion concentration of 376 pg/mL expressed as total lipid concentration and 9 pg/mL of peptide respectively.
Posteriormente, las placas se trataron con diluciones seriadas 1/2 a partir de estas soluciones. La concentración mínima inhibitoria (MIC), definida como la concentración más baja de un agente antimicrobiano requerida para inhibir el crecimiento de las células planctónicas, se determinó midiendo la densidad óptica (DO) a 600 nm. Como control positivo de los ensayos con nanoemulsiones, se utilizaron cultivos bacterianos sin la adición de las mismas. Como control negativo se usó sólo medio de cultivo sBHI (pocillos de microtitulación que contenían medio sBHI no inoculado) en todos los ensayos. El ensayo se realizó por triplicado con tres lotes independientes. La actividad biológica de las nanoemulsiones, del péptido modificado libre (DJK5-C14) y el péptido sin modificar libre (DJK5) se estudió en tres cepas deH. influenzaecon capacidad para la formación de biopelículas (cepa R2866, P605, y cepa P639). Plates were then treated with 1/2 serial dilutions of these solutions. The minimum inhibitory concentration (MIC), defined as the lowest concentration of an antimicrobial agent required to inhibit planktonic cell growth, was determined by measuring the optical density (OD) at 600 nm. Bacterial cultures without nanoemulsions were used as a positive control for nanoemulsion assays. sBHI culture medium alone (microtiter wells containing uninoculated sBHI medium) was used as a negative control for all assays. The assay was performed in triplicate with three independent batches. The biological activity of the nanoemulsions, the free modified peptide (DJK5-C14) and the free unmodified peptide (DJK5) was studied on three biofilm-forming strains of H. influenzae (strains R2866, P605, and P639).
En ninguna de las tres cepas se observó un efecto bactericida por parte de las nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14) (Figura 8A, U-DJK5-C14_R2866; Figura 8B, U-DJK5-C14_P605; Figura 8C, U-DJK5-C14_P639) y nanoemulsiones sin cargar (U) (Figura 8A, U_R2866; Figura 8B, U_P605; Figura 8C, U_P639). Esto corrobora el uso de las nanoemulsiones como terapia anti-virulencia. La terapia anti-virulencia se basa en bloquear los factores de virulencia que hacen que las bacterias sean patógenas sin afectar sin embargo su viabilidad celular. Son varias las ventajas que presenta este tipo de terapia frente a la terapia antibiótica clásica; entre ellas destaca que sólo interfiere en la expresión o actividad de los factores de virulencia que en la mayoría de los casos no son esenciales para la supervivencia bacteriana, no afectando la microbiota del paciente y disminuyendo la presión de selección bacteriana, factor que contribuye al desarrollo de resistencias. In none of the three strains was a bactericidal effect observed for nanoemulsions loaded with DJK5-C14 (U-DJK5-C14) (Figure 8A, U-DJK5-C14_R2866; Figure 8B, U-DJK5-C14_P605; Figure 8C, U-DJK5-C14_P639) and unloaded nanoemulsions (U) (Figure 8A, U_R2866; Figure 8B, U_P605; Figure 8C, U_P639). This corroborates the use of nanoemulsions as anti-virulence therapy. Anti-virulence therapy is based on blocking the virulence factors that make bacteria pathogenic without affecting their cell viability. There are several advantages that this type of therapy presents over classic antibiotic therapy; Among them, it stands out that it only interferes with the expression or activity of virulence factors that in most cases are not essential for bacterial survival, not affecting the patient's microbiota and reducing bacterial selection pressure, a factor that contributes to the development of resistance.
Aquí también se demuestra que la actividad del péptido DJK5 para inhibir el crecimiento planctónico deH. influenzaees nula en su forma libre, modificada (Figura 8A, DJK5-C14_R2866: Figura 8B, DJK5-C14_P605; Figura 8C, DJK5-C14_P639) y no modificada (Figura 9), por lo que se concluye que la adición de una cadena de 14 carbonos en el extremo NH<2>terminal del péptido DJK5 no modifica su actividad biológica. Here it is also demonstrated that the activity of the DJK5 peptide to inhibit the planktonic growth of H. influenzae is null in its free, modified (Figure 8A, DJK5-C14_R2866: Figure 8B, DJK5-C14_P605; Figure 8C, DJK5-C14_P639) and unmodified forms (Figure 9), so it is concluded that the addition of a 14-carbon chain at the NH<2>terminal end of the DJK5 peptide does not modify its biological activity.
E jemplo 8. Evaluación de la b iocom patib ilidadin vivoen un m odelo de em brión de pez cebra(Danio rerio)Example 8. Evaluation of biocompatibility in vivo in a zebrafish embryo model (Danio rerio)
El pez cebra es considerado un buen modeloin vivopara estudios toxicológicos y de biocompatibilidad ya que presenta una concordancia con modelos de mamíferos de entre el 65% y el 100%. Para evaluar la toxicidad de las nanoemulsiones, se utilizó el protocolo armonizado de la OECD de toxicidad aguda en embriones de peces (FET). Este test se lleva a cabo sobre embriones de entre 120 h post-fertilización hasta 5 días post-fertilización mediante exposición por inmersión. Se testaron por triplicado 5 concentraciones de nanoemulsión expresada como concentración total de lípidos: 0,98 mg/mL, 1,14 mg/mL, 1,3 mg/mL, 1,47 mg/mL y 1,63 mg/mL, usando un total de 35-40 embriones para cada concentración, tanto de nanoemulsiones sin cargar (U) como de nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 (U-DJK5-C14). La mortalidad se midió cada 24 h durante un total de 96 h. The zebrafish is considered a good in vivo model for toxicological and biocompatibility studies since it shows a concordance with mammalian models of between 65% and 100%. To evaluate the toxicity of the nanoemulsions, the harmonized OECD protocol for acute toxicity in fish embryos (FET) was used. This test is carried out on embryos between 120 h post-fertilization and 5 days post-fertilization by immersion exposure. Five nanoemulsion concentrations expressed as total lipid concentration were tested in triplicate: 0.98 mg/mL, 1.14 mg/mL, 1.3 mg/mL, 1.47 mg/mL, and 1.63 mg/mL, using a total of 35–40 embryos for each concentration, both of unloaded nanoemulsions (U) and of nanoemulsions loaded with DJK5-C14 (U-DJK5-C14). Mortality was measured every 24 h for a total of 96 h.
Las nanoemulsiones sin cargar mostraron una supervivencia del 100% en todas las concentraciones testadas, mientras que en las nanoemulsiones cargadas con DJK5-C14 se observó una correlación entre concentración y toxicidad (Figura 10). Así, para U-DJK5-C14 se determinó la concentración letal 50 (LC<50>) mediante regresión de Probit, mientras que la concentración mínima de efecto observado (LOEC) y la concentración de no efecto observado (NOEC) se calcularon mediante el test exacto de Fisher. Así, referido a concentración total de lípidos la LC50 de U-DJK5-C14 fue 1,45 mg/mL, mientras que la LOEC fue de 1,3 mg/mL y la NOEC de 1,14 mg/mL. Unloaded nanoemulsions showed 100% survival at all tested concentrations, whereas a correlation between concentration and toxicity was observed for nanoemulsions loaded with DJK5-C14 (Figure 10). Thus, for U-DJK5-C14 the lethal concentration 50 (LC<50>) was determined by Probit regression, while the lowest observed effect concentration (LOEC) and the no observed effect concentration (NOEC) were calculated by Fisher's exact test. Thus, in terms of total lipid concentration, the LC50 of U-DJK5-C14 was 1.45 mg/mL, while the LOEC was 1.3 mg/mL and the NOEC was 1.14 mg/mL.
Estos resultados demuestran la escasa toxicidad de las nanoemulsiones desarrolladas y, por tanto, su alta biocompatibilidad, siendo la LC50 10 veces superior a la concentración necesaria para la inhibir la formación de biopelícula (Figura 6). These results demonstrate the low toxicity of the developed nanoemulsions and, therefore, their high biocompatibility, with the LC50 being 10 times higher than the concentration necessary to inhibit biofilm formation (Figure 6).
Ejemplo 9. Evaluación de DJK6 y L1018 en la prevención de la form ación de biopelícula Example 9. Evaluation of DJK6 and L1018 in preventing biofilm formation
La prevención de la formación de biopelícula por las nanoemulsiones cargadas con DJK6-C14 (U-DJK6-C14) o L1018-C14 (U-L1018-C14), así como de los péptidos modificados libres (DJK6-C14 y L1018-C14) se estudió mediante el ensayo de cristal violeta (CV). The prevention of biofilm formation by nanoemulsions loaded with DJK6-C14 (U-DJK6-C14) or L1018-C14 (U-L1018-C14), as well as by free modified peptides (DJK6-C14 and L1018-C14) was studied by crystal violet (CV) assay.
Se cultivóH. influenzaeen una placa petri con medio agar Mueller Hinton suplementado con factor X (hemina o hematina), factor V (nicotinamida adenina dinucleótido, o NAD) y extracto de levadura (medio HTM) a 37 °C durante 12 h y 5 % de CO<2>. Posteriormente, se añadieron 100 pL de medio BHI suplementado con hemina (10% v/v) y NAD (1% v/v) (sBHI) en placas de microtitulación de poliestireno de 96 pocillos. A continuación, la concentración de la suspensión bacteriana se ajustó a una densidad óptica (DO) de 0,5 McFarland y se diluyó 1:100 en medio sBHI para transferir 100 pL de esta solución a cada pocillo. Las nanoemulsiones U-DJK6-C14 y U-L1018-C14, así como los péptidos modificados libres (DJK6-C14 y L1018-C14) se diluyeron en sBHI para alcanzar una concentración final de nanoemulsión de 4,3 mg/mL expresado como concentración total de lípidos y 9 pg/mL de péptido respectivamente. Los péptidos libres se diluyeron en la misma proporción para alcanzar una concentración de 9 pg/mL. Posteriormente, las placas se trataron con diluciones seriadas 1/2 a partir de estas soluciones. H. influenza was grown on a petri dish containing Mueller Hinton agar medium supplemented with factor X (hemin or hematin), factor V (nicotinamide adenine dinucleotide, or NAD), and yeast extract (HTM medium) at 37 °C for 12 h under 5% CO<2>. Subsequently, 100 µL of BHI medium supplemented with hemin (10% v/v) and NAD (1% v/v) (sBHI) was added into 96-well polystyrene microtiter plates. The concentration of the bacterial suspension was then adjusted to an optical density (OD) of 0.5 McFarland and diluted 1:100 in sBHI medium to transfer 100 µL of this solution to each well. U-DJK6-C14 and U-L1018-C14 nanoemulsions as well as free modified peptides (DJK6-C14 and L1018-C14) were diluted in sBHI to reach a final nanoemulsion concentration of 4.3 mg/mL expressed as total lipid concentration and 9 pg/mL of peptide respectively. Free peptides were diluted in the same proportion to reach a concentration of 9 pg/mL. Plates were then treated with 1/2 serial dilutions from these solutions.
Después de 24 h de incubación a 37°C y 5% de CO<2>, el sobrenadante, que contenía las células planctónicas, se retiró suavemente de los pocillos de la microplaca. Los pocillos se lavaron tres veces con 150pL de agua ultrapura. Después de lavar, se añadieron 200pL de CV al 1 % y la suspensión se agitó durante 20 minutos a temperatura ambiente. A continuación, la placa se enjuagó 3 veces agregando 200pL de agua ultrapura a cada pocillo y el CV se disolvió agregando 200pL de etanol al 96% en cada pocillo. La placa se agitó durante 20 minutos a temperatura ambiente. La concentración mínima inhibitoria de biopelícula (MBIC), definida como la concentración más baja de un agente antimicrobiano necesaria para inhibir la formación de biopelículas, se determinó midiendo la densidad óptica (DO) a 570 nm de los pocillos de la microplaca. After 24 h of incubation at 37°C and 5% CO<2>, the supernatant, containing the planktonic cells, was gently removed from the microplate wells. The wells were washed three times with 150 pL of ultrapure water. After washing, 200 pL of 1% CV was added and the suspension was shaken for 20 min at room temperature. The plate was then rinsed 3 times by adding 200 pL of ultrapure water to each well and the CV was dissolved by adding 200 pL of 96% ethanol to each well. The plate was shaken for 20 min at room temperature. The minimum biofilm inhibitory concentration (MBIC), defined as the lowest concentration of an antimicrobial agent required to inhibit biofilm formation, was determined by measuring the optical density (OD) at 570 nm of the microplate wells.
Como control positivo de los ensayos con nanoemulsiones se utilizaron cultivos bacterianos sin la adición de las mismas. Como control negativo se usó sólo medio de cultivo sBHI (pocillos de microtitulación que contenían medio sBHI no inoculado) en todos los ensayos. El ensayo se realizó por triplicado con un lote de cada nanoemulsión. La actividad biológica de las nanoemulsiones y de los péptidos modificados libres se estudiaron en la cepa R2866 deH. influenzae.Bacterial cultures without nanoemulsions were used as positive controls for the nanoemulsion assays. As a negative control, sBHI culture medium alone (microtiter wells containing uninoculated sBHI medium) was used in all assays. The assay was performed in triplicate with one batch of each nanoemulsion. The biological activity of the nanoemulsions and the free modified peptides were studied in H. influenzae strain R2866.
Las nanoemulsiones cargadas con DJK6-C14 (U-DJK6-C14) y con L1018-C14 (U-L1018-C14) previenen potencialmente la formación de biopelículas bacterianas porH. influenzaeen la cepa R2866 (Figura 11, U-DJK6-C14_R2866 y Figura 12, U-L1018-C14_R2866). La inhibición anti-biopelícula en la cepa testada observada con las nanoemulsiones cargadas con los péptidos fue muy superior a la mostrada por los péptidos modificados libres que sólo mostraron un ligero efecto anti-biopelícula a las concentraciones más altas (Figura 11, DJK6-C14_R2866 y figura 12, L1018-C14_R2866), con lo que se pone de manifiesto que la utilización de la nanoemulsión potencia el efecto antibiopelícula de los péptidos DJK6-C14 y L1018-C14. Nanoemulsions loaded with DJK6-C14 (U-DJK6-C14) and with L1018-C14 (U-L1018-C14) potentially prevent the formation of bacterial biofilms by H. influenzaeen strain R2866 (Figure 11, U-DJK6-C14_R2866 and Figure 12, U-L1018-C14_R2866). The anti-biofilm inhibition in the tested strain observed with the nanoemulsions loaded with the peptides was much higher than that shown by the free modified peptides that only showed a slight anti-biofilm effect at the highest concentrations (Figure 11, DJK6-C14_R2866 and Figure 12, L1018-C14_R2866), which shows that the use of nanoemulsion enhances the antibiofilm effect of peptides DJK6-C14 and L1018-C14.
Estos péptidos están descritos en literatura como péptidos anti-biopelícula frente aPseudomonas aeruginosayAcinetobacter baumannii,ambos patógenos Gram negativos. Sin embargo, no está descrita hasta la fecha su actividad frente a biopelículas deH. influenzae.Aquí se demuestra que la actividad del péptido DJK6 y L1018 para prevenir la formación de biopelículas deH. influenzaees escasa en su forma libre y modificada, y que la utilización de un sistema nanoparticular como las nanoemulsiones aquí descritas potencian su capacidad de inhibir la formación de biopelículas deH. influenzae. These peptides are described in the literature as anti-biofilm peptides against Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii, both Gram-negative pathogens. However, their activity against H. influenzae biofilms has not been described to date. Here it is demonstrated that the activity of the DJK6 and L1018 peptide in preventing H. influenzae biofilm formation is poor in its free and modified form, and that the use of a nanoparticular system such as the nanoemulsions described here enhances their ability to inhibit H. influenzae biofilm formation.
E jemplo 10. Evaluación de DJK6 y L1018 en la inh ib ic ión del crecim iento p lanctónico Example 10. Evaluation of DJK6 and L1018 in the inhibition of planktonic growth
Se cultivóH. influenzaeen una placa petri con medio agar Mueller Hinton suplementado con factor X (hemina o hematina), factor V (nicotinaamida adenina dinucleótido, o NAD) y extracto de levadura (medio HTM) a 37 °C durante 12 h y 5 % de CO<2>. Posteriormente, se añadieron 100 pL de medio BHI suplementado con hemina (10% v/v) y NAD (1% v/v) (sBHI) en placas de microtitulación de poliestireno de 96 pocillos. A continuación, la concentración de la suspensión bacteriana se ajustó a una densidad óptica (DO) de 0,5 McFarland y se diluyó 1:100 en medio sBHI para transferir 100 pL de esta solución a cada pocillo. Las nanoemulsiones cargadas con los péptidos DJK6-C14 (U-DJK6-C14) y L1018-C14 (U-L1018-C14), y los péptidos modificados libres (DJK6-C14 y L1018-C14) se diluyeron en sBHI para alcanzar una concentración final de nanoemulsión de 4,3 mg/mL expresada como concentración total de lípidos y 9 pg/mL de péptido respectivamente. Los péptidos libres se diluyeron en la misma proporción para alcanzar una concentración de 9 pg/mL. H. influenza was grown on a petri dish containing Mueller Hinton agar medium supplemented with factor X (hemin or hematin), factor V (nicotine amide adenine dinucleotide, or NAD), and yeast extract (HTM medium) at 37 °C for 12 h and 5% CO<2>. Subsequently, 100 µL of BHI medium supplemented with hemin (10% v/v) and NAD (1% v/v) (sBHI) was added into 96-well polystyrene microtiter plates. The concentration of the bacterial suspension was then adjusted to an optical density (OD) of 0.5 McFarland and diluted 1:100 in sBHI medium to transfer 100 µL of this solution to each well. Nanoemulsions loaded with DJK6-C14 (U-DJK6-C14) and L1018-C14 (U-L1018-C14) peptides, and free modified peptides (DJK6-C14 and L1018-C14) were diluted in sBHI to reach a final nanoemulsion concentration of 4.3 mg/mL expressed as total lipid concentration and 9 pg/mL of peptide respectively. Free peptides were diluted in the same proportion to reach a concentration of 9 pg/mL.
Posteriormente, las placas se trataron con diluciones seriadas 1/2 a partir de estas diluciones y se incubaron durante 24 h a 37°C y 5% de CO<2>. Tras la incubación el sobrenadante de los pocillos con las concentraciones más altas de formulación/péptido libre se retiró suavemente de los pocillos de la microplaca. La concentración mínima inhibitoria (MIC), definida como la concentración más baja de un agente antimicrobiano requerida para inhibir el crecimiento de las células planctónicas, se determinó mediante el siguiente protocolo: adición de 100 pL de cada sobrenadante sobre 900 pL de PBS 1x, del que se hicieron 5 diluciones seriadas. Posteriormente se adicionaron 100 pL de cada dilución sobre placas HTM. Las placas se incubaron 24 h a 37 °C durante 24 h y 5 % CO<2>. Al día siguiente se contaron las unidades formadoras de colonias (UFCs). Plates were then treated with 1/2 serial dilutions from these dilutions and incubated for 24 h at 37°C and 5% CO<2>. After incubation, the supernatant from the wells with the highest concentrations of formulation/free peptide was gently removed from the microplate wells. The minimum inhibitory concentration (MIC), defined as the lowest concentration of an antimicrobial agent required to inhibit the growth of planktonic cells, was determined using the following protocol: addition of 100 pL of each supernatant to 900 pL of 1x PBS, from which 5 serial dilutions were made. Subsequently, 100 pL of each dilution was added to HTM plates. Plates were incubated for 24 h at 37°C for 24 h and 5% CO<2>. The following day, colony forming units (CFUs) were counted.
Las formulaciones/péptidos libres se testaron en una sola cepa (R2866) y con un solo lote. Se hicieron tres réplicas biológicas. The formulations/free peptides were tested on a single strain (R2866) and with a single batch. Three biological replicates were made.
No se observó un efecto bactericida por parte de las nanoemulsiones cargadas con DJK6-C14 (U-DJK6-C14) o L1018 (U- L1018-C14), y tampoco por parte de los péptidos modificados libres (DJK6-C14 y L1018-C14), obteniendo para todos ellos un número de UFC comparables a las del control no tratado (Figura 13). Este resultado corrobora el uso de las nanoemulsiones como terapia anti-virulencia, como se describió en el ejemplo 7. No bactericidal effect was observed for nanoemulsions loaded with DJK6-C14 (U-DJK6-C14) or L1018 (U-L1018-C14), and neither for the free modified peptides (DJK6-C14 and L1018-C14), obtaining for all of them a number of CFU comparable to that of the untreated control (Figure 13). This result corroborates the use of nanoemulsions as anti-virulence therapy, as described in example 7.
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