[go: up one dir, main page]

RU2311929C2 - Применение микроорганизмов для направленной доставки веществ к специфическим частям кишечника - Google Patents

Применение микроорганизмов для направленной доставки веществ к специфическим частям кишечника Download PDF

Info

Publication number
RU2311929C2
RU2311929C2 RU2004121169/15A RU2004121169A RU2311929C2 RU 2311929 C2 RU2311929 C2 RU 2311929C2 RU 2004121169/15 A RU2004121169/15 A RU 2004121169/15A RU 2004121169 A RU2004121169 A RU 2004121169A RU 2311929 C2 RU2311929 C2 RU 2311929C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lactic acid
acid bacteria
substance
microorganisms
use according
Prior art date
Application number
RU2004121169/15A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004121169A (ru
Inventor
Ирэн КОРТЕЗИ-ТЕЛАЗ (CH)
Ирэн КОРТЕЗИ-ТЕЛАЗ
Джон Брюс ДЖЕРМАН (CH)
Джон Брюс ДЖЕРМАН
Рэймон-Давид ПРИДМОР (CH)
Рэймон-Давид ПРИДМОР
Роберто РЕНЬЕРО (FR)
Роберто РЕНЬЕРО
Ральф ЦИНК (DE)
Ральф ЦИНК
Original Assignee
Сосьете Де Продюи Нестле С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сосьете Де Продюи Нестле С.А. filed Critical Сосьете Де Продюи Нестле С.А.
Publication of RU2004121169A publication Critical patent/RU2004121169A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2311929C2 publication Critical patent/RU2311929C2/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/42Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/69Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
    • A61K47/6901Conjugates being cells, cell fragments, viruses, ghosts, red blood cells or viral vectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/74Bacteria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/04Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system for ulcers, gastritis or reflux esophagitis, e.g. antacids, inhibitors of acid secretion, mucosal protectants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • A61P1/14Prodigestives, e.g. acids, enzymes, appetite stimulants, antidyspeptics, tonics, antiflatulents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Данное изобретение относится к фармакологии и медицине, а именно к применению молочнокислых бактерий для доставки веществ, полезных для реципиента, к специфическим частям его желудочно-кишечного тракта, и может быть использовано для лечения и/или профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта. Данное изобретение обеспечивает повышенную эффективность лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта за счет использования носителя, в данном случае молочнокислых бактерий, для переноса представляющего интерес вещества к заранее заданному местоположению желудочно-кишечного тракта. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к применению микроорганизмов, в частности лактобацилл и бифидобактерий, для доставки веществ, полезных для реципиента, к специфическим заранее определенным частям его желудочно-кишечного тракта. В частности, данное изобретение относится к принимаемому внутрь носителю, содержащему микроорганизмы, предназначенные для лизиса в конкретных местоположениях кишечника, и к применению их для поддержания здоровья индивидуумов или для лечения и/или профилактики заболеваний.
Уровень техники
Желудочно-кишечный тракт является основным органом для поглощения материала, который должен использоваться индивидуумом для поддержания его целостности. Такой материал включает в себя любой источник энергии, такой как белки, липиды или углеводы, а также незаменимые компоненты, такие как витамины, незаменимые масла и т.д. Для выполнения его задачи желудочно-кишечный тракт организован для выполнения различных функций в различных его участках. Например, в желудке имеющийся кислый рН поддерживает раннее расщепление перевариваемого материала, тогда как в кишечнике этот материал будет далее расщепляться ферментами, секретируемыми присутствующими бактериями, и в конечном счете будет резорбироваться.
Кишечный тракт колонизируется микроорганизмами, такими как бактероиды, лактобациллы, бифидобактерий, а также Е. coli, одной из основных задач которых является защита индивидуума от атаки патогенами. Это достигается в основном конкуренцией с патогенами за места прикрепления и в конечном счете за местоположение для роста. Эти бактерии поддерживают также дополнительное расщепление пищевого материала, принимаемого индивидуумом.
В прошлом большое внимание привлекали к себе пробиотические организмы благодаря тому, что было обнаружено, что некоторые штаммы проявляют полезные свойства в отношении человека и животных при их приеме внутрь. Пробиотиками считают жизнеспособные микробы, которые улучшают здоровье индивидуума сохранением природной микрофлоры в кишечнике. Пробиотики могут прикрепляться к слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, по меньшей мере, временно колонизируя желудочно-кишечный тракт и подобным образом препятствуя прикреплению вредных микроорганизмов в нем. Решающей предпосылкой для их действия является то, что они должны достигать слизистой оболочки кишечника в подходящей и жизнеспособной форме и не разрушаться в верхней части желудочно-кишечного тракта, в частности, под действием низкого рН, существующего в желудке. В частности, было обнаружено, что некоторые штаммы рода Lactobacillus или Bifidobacterium выдерживают кислый рН среды желудка при прохождении через него и способны колонизировать слизистую оболочку кишечника, причем их временное или непрерывное сохранение в кишечнике оказывает многочисленные позитивные эффекты на здоровье индивидуумов, включивших их. Эти полезные эффекты, в общем и целом, приписывались специфическим соединениям/метаболитам, которые пробиотики продуцируют и секретируют во время их пребывания в кишечнике.
В этом отношении, ЕР 0577903 раскрывает молочно-кислые бактерии, способные вытеснять Helicobacter pylori, признанную причину развития язвы и рака желудка, из желудочных клеток. Считается, что молочно-кислые бактерии, используемые в этом отношении, высвобождают некоторые соединения, вредные для роста Helicobacter, так что последующая или избыточная пролиферация этих патогенов уменьшается или даже предотвращается.
В WO 97/00078 раскрыт специфический штамм, названный Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53103), в качестве такого пробиотика. Этот микроорганизм используют, в частности, в способе предупреждения или лечения индуцируемых пищей реакций гиперчувствительности таким образом, что его вводят реципиенту вместе с пищевым продуктом, который был подвергнут гидролитической обработке пепсином и/или трипсином. Этот выбранный штамм Lactobacillus описывается как проявляющий адгезивные и колонизирующие свойства и обнаруживающий систему протеазных ферментов, так что белковый материал, содержащийся в вводимом продукте питания, дополнительно гидролизуется протеазами, секретируемыми этим специфическим штаммом Lactobacillus. Способ, обсуждаемый в данном документе, будет в конечном счете приводить к поглощению кишечником белкового материала, который уже не будет иметь значительного количества аллергенного материала.
В ЕР 0768375 раскрыты дополнительно специфические штаммы рода Bifidobacterium, которые способны внедряться во флору кишечника и могут прикрепляться к клеткам кишечника. Сообщается, что эти бифидобактерии способствуют иммуномодуляции, будучи способными конкурентно исключать адгезию патогенных бактерий к клеткам кишечника, способствуя тем самым поддержанию здоровья человека.
Таким образом, в течение нескольких последних лет исследование сосредоточилось на обеспечении дополнительных микроорганизмов этого рода, все из которых имеют то общее, что они предназначаются для вселения в желудочно-кишечную микрофлору с колонизацией желудочно-кишечного тракта в течение определенного периода времени и проявления их действия в зоне или в местоположении, в которых они находятся.
Хотя пробиотики вызывают много полезных эффектов для индивидуума, включающего их, недостатком является то, что указанные микроорганизмы будут проявлять их действие только при колонизации кишечника и секреции соединений, участвующих в индукции этого эффекта/эффектов. Кроме того, поскольку секреция соответствующего соединения является биологическим процессом, на который влияют различные параметры, количество доступного соединения/метаболита будет широко варьировать. Кроме того, поскольку эти микроорганизмы будут колонизировать только ограниченную часть кишечника, которая обеспечивает благоприятные условия для их роста, можно ожидать, что это действие будет проявляться только в этой части кишечника.
Таким образом, целью данного изобретения является устранение недостатков предшествующего уровня техники и обеспечение улучшенных средств для доставки веществ индивидууму, для которого они являются полезными.
Раскрытие изобретения
Во время интенсивных исследований, приведших к данному изобретению, авторы данного изобретения поняли, что вышеупомянутая цель может быть достигнута применением новой концепции, полностью противоположной используемому до сих пор представлению.
Таким образом, согласно данному изобретению, микроорганизмы, подлежащие использованию, не предназначаются для выживания в желудочно-кишечном тракте и колонизации его, как это имеет место в случае пробиотиков, а скорее данное изобретение предлагает применение микроорганизмов для доставки веществ, полезных для хозяина, к специфическим частям его желудочно-кишечного тракта, причем этот микроорганизм находится в состоянии, готовом к высвобождению этого вещества или этих веществ, соответственно, в заранее заданном местоположении желудочно-кишечного тракта (так называемое целевое высвобождение).
Для достижения такой направленной доставки и/или высвобождения представляющих интерес соединений используемые микроорганизмы будут находиться в таком состоянии, что они будут высвобождать их внутриклеточный материал в желаемом местоположении.
Осуществление изобретения
Такое состояние, т.е. способность высвобождать представляющий интерес биологический материал в заранее заданном местоположении в кишечнике, может быть присущим ему свойством самого микроорганизма, которое может происходить из чувствительности к условиям среды, существующим в указанном определенном местоположении в желудочно-кишечном тракте. В этом отношении, микроорганизм, содержащий соответствующее вещество (вещества), будет лизироваться в конкретном местоположении кишечника и высвобождать весь его внутриклеточный материал, в том числе представляющее интерес вещество.
Подобным образом, такая способность высвобождения представляющего интерес биологического материала может также являться результатом подходящей предобработки данного микроорганизма перед его введением реципиенту. Такая предобработка может включать в себя ослабление жизнеспособности микроорганизмов для уменьшения их общего роста или эффективности сопротивляемости. С другой стороны, такая предобработка может также включать в себя усиление жизнеспособности и/или сопротивляемости соответствующих микроорганизмов, которое может, например, достигаться посредством инкапсуляции таким образом, чтобы, например, сделать микроорганизм устойчивым к желудочному соку и/или желчи.
Например, подходящая предобработка может осуществляться подверганием микроорганизмов шоковой обработке, например, подверганием их специфическим условиям нагревания, низкой температуры или низких или высоких величин рН, соответственно, инкубированием их с фагами или введением рекомбинантных конструкций в эти микроорганизмы, которые влияют на ранний лизис этих клеток, использованием микроорганизмов, о которых известно, что они содержат профаги, подверганием их конкретным ферментативным условиям, неблагоприятным для роста, индукцией бактериальной SOS-реакции или инактивацией внутренних защитных систем стрессового ответа, которые восстанавливают поврежденные внутриклеточные белки на уровне регуляции или на уровне экспрессии генов, так что полученные микроорганизмы будут в конечном счете проявлять уменьшенную жизнеспособность и/или устойчивость к условиям/изменениям окружающей среды в кишечнике.
Должно быть понятно, что указанные уменьшенная жизнеспособность и/или уменьшенная резистентность к условиям/изменениям окружающей среды будет в значительной степени зависеть от используемого способа, чувствительности к ним соответствующих микроорганизмов и режима, в котором применялся данный способ.
Как упоминалось выше, микроорганизмы могут быть также сделаны более резистентными к конкретным условиям, например, посредством инкапсулирования или запуска систем позитивного и увеличенного внутреннего защитного ответа на стресс, которые восстанавливают поврежденные внутриклеточные белки на регуляторном уровне или на уровне экспрессии генов, так что используемые микроорганизмы будут сохраняться в течение пролонгированного времени и не будут лизироваться непосредственно при вхождении в желудочно-кишечный тракт реципиента (например, в желудок с его низким рН) и в конечном счете будут доставлять их груз к местоположению, удаленному от места вхождения в кишечник реципиента (осуществлять целевое высвобождение).
В принципе, используемыми микроорганизмами могут быть любые микроорганизмы, невредные для индивидуума, которому их вводят, такие как микроорганизмы, обычно используемые для приготовления пищевых продуктов, например молочнокислые бактерии, например лактобациллы, бифидобактерии, стрептококки, педиококки и т.д., и/или микроорганизмы, обычно колонизирующие желудочно-кишечный тракт, такие как бактероиды, Е. coli и т.д. В соответствии с предпочтительным вариантом используемые микроорганизмы выбраны из группы, состоящей из лактобацилл и бифидобактерий и их пробиотических вариантов. Предпочтительными примерами таких микроорганизмов являются Bad 4, В128, В129 или Lal, все из которых доступны из банков-депозитариев под номерами доступа CNCM I-2168, CNCM I-2169, CNCM I-2170 или CNCM I-1225 соответственно.
Используемые микроорганизмы содержат, по меньшей мере, одно вещество, высвобождение которого в конкретном местоположении будет приводить к полезному эффекту для реципиента. Такое вещество может быть, в принципе, любым веществом, о котором известно, что оно вызывает желаемое действие, таким как соединения, влияющие на иммунную систему благоприятным образом, например стимулируя ее или уменьшая воспалительные реакции, или веществами, предотвращающими рост или избыточный рост, соответственно, патогенов в желудочно-кишечном тракте относительно собственных микроорганизмов реципиента, или любым веществом, благоприятным для функций кишечника, таких как абсорбция, моторная функция кишечника.
Данное изобретение рассматривает также вещества, которые сконструированы или о которых известно, что они лечат заболевания, такие как соединения, продуцируемые определенными микроорганизмами, например антибиотики или другие биологически активные молекулы, такие как полипептиды, углеводы или определенный жир.
Примерами таких веществ являются, например, иммуномодулирующие соединения, такие как, например, иммуноглобулины или интерлейкины, или соединения, которые организм не может продуцировать самостоятельно, такие как незаменимые жирные кислоты, соединения, о которых известно, что они могут уничтожать патогены, такие как противогрибковые агенты, и т.д. Другие соединения являются бактерицидными молекулами, такими как, например, бактериоцины, аутолизины, липотейхоевые кислоты, липополисахариды, или соединения, которые организм не может продуцировать самостоятельно, такие как незаменимые жирные кислоты.
Примерами специфической доставки в тонкую кишку являются, например, вещества, которые взаимодействуют локально со слизистой оболочкой хозяина, агрегируют патогены и облегчают их элиминацию промывающими слизистую веществами, которые усиливают абсорбцию питательных веществ, образуя комплексы со специфическими питательными веществами и модифицируя их профиль абсорбции, или вещества, например ферменты, которые способны расщеплять факторы вирулентности патогенов (такие как энтеротоксины).
Примерами для доставки в ободочную кишку являются, например, вещества, которые обладают свойствами детоксикации, вещества, которые обладают свойством регулировать профиль моторики специфических частей кишечника, вещества, которые обладают способностью благоприятствовать дифференцировке кишечных клеток, вещества, которые обладают свойством увеличивать естественный (врожденный) иммунитет, или вещества, которые имеют способность восстанавливать целостность слизистой оболочки.
Для обеспечения микроорганизма, содержащего одно или несколько представляющих интерес веществ, может быть выбран любой микроорганизм, который природно экспрессирует такие вещества. Поскольку эти микроорганизмы предназначены для высвобождения их внутриклеточного материала, включающего в себя полезное вещество (вещества), в специфическом местоположении кишечника, секреция этого вещества в окружающую среду не является необходимой. Напротив, в соответствии с данным изобретением это вещество будет присутствовать в более высоких количествах в заранее заданном местоположении, так как по существу весь используемый микроорганизм будет лизироваться и высвобождать там это вещество. Для этой цели соответствующие микроорганизмы, уже содержащие соответствующее вещество, могут быть при необходимости предобработаны подходящим образом для доставки этого вещества в определенное желаемое местоположение кишечника и могут вводиться в реципиента, после чего они будут лизироваться в соответствующем местоположении в кишечнике в зависимости от характера предобработки.
Это является большим преимуществом в сравнении с обычным использованием пробиотиков, при котором полезные вещества главным образом высвобождаются посредством секреции в окружающую среду. В соответствии с данным изобретением используемый микроорганизм будет высвобождать весь свой полезный груз по существу одновременно при достижении местоположения кишечника, в котором он должен лизироваться. Кроме того, количество соответствующего вещества, доставляемого в реципиента, может также более правильно регулироваться, так как будет вводиться конкретное количество используемого микроорганизма в общем и целом, с известным содержанием представляющего интерес вещества.
Для увеличения количества конкретного вещества, доставляемого микроорганизмом, могут быть использованы обычные способы, такие как применение конкретных ферментативных условий или генетическая модификация самого микроорганизма, например, подверганием микроорганизмов случайному мутагенезу и отбором мутантов, экспрессирующих более высокое количество желаемого вещества. Могут быть также использованы рекомбинантные способы, в которых экспрессия эндогенного гена может быть увеличена, например, связыванием соответствующего гена с промотором, более сильным, чем эндогенный промотор, или встраиванием гена или генов, кодирующих представляющее интерес вещество (или вещества), в этот микроорганизм с помощью плазмиды или в его хромосому, при необходимости связанных с сильным промотором, который запускает экспрессию представляющего интерес гена (генов) таким образом, что рекомбинантный микроорганизм будет содержать более высокие количества желаемого вещества.
Общепризнанным является то, что рекомбинантная технология будет также предоставлять возможность встраивания генов, кодирующих представляющее интерес вещество в микроорганизм, который природно не содержит такого вещества. Таким образом, любое желаемое вещество, которое может экспрессироваться микроорганизмом, может быть включено в данный микроорганизм встраиванием одного или нескольких генов, кодирующих указанное вещество (указанные вещества), в выбранный микроорганизм и подверганием этих рекомбинантных микроорганизмов условиям культивирования, подходящим для экспрессии этого вещества (этих веществ) и увеличения его (их) содержания в клетке. После этого данные микроорганизмы могут быть предобработаны таким образом, чтобы они были переведены в состояние, при котором это вещество доставляется к специфической части желудочно-кишечного тракта.
В концепцию данного изобретения входит также культивирование микроорганизма в питательной среде, содержащей представляющее интерес соединение, и при необходимости "обработка" этих микроорганизмов таким образом, что они включают в себя вещества из этой среды. Примерами соединений, которые могут быть включены таким путем, являются сложные углеводы или любой тип полипептидов, пептонов или белков.
Таким образом, микроорганизмы данного изобретения рассматриваются в качестве носителя для переноса представляющего интерес вещества к заранее заданному местоположению или участку желудочно-кишечного тракта реципиента. Поскольку специалист в соответствии с данным изобретением сможет определить, где вещество будет высвобождаться, настоящее изобретение обеспечивает превосходное средство для направленной доставки желаемого вещества к специфическим частям желудочно-кишечного тракта.
В зависимости от характера и продолжительности предобработки может быть установлена сопротивляемость микроорганизма, т.е. его выживание в желудочно-кишечном тракте, с потенциальными местоположениями доставки, находящимися во рту, в глотке, желудке, двенадцатиперстной кишке, тощей кишке, подвздошной кишке или ободочной кишке. Должно быть понятно, что специалист с квалификацией в данной области сможет, на основании его общих знаний и простого экспериментирования, определить продолжительность выживания конкретного микроорганизма в кишечнике реципиента и применить соответствующую обработку перед введением микроорганизма реципиенту.
Такие микроорганизмы обычно вводят в форме продукта, приемлемого для потребителя, такого как принимаемый внутрь переносчик или носитель соответственно. Примерами таких переносчиков или носителей являются фармацевтические композиции, галеновы препараты или пищевые композиции. Не ограничивающими примерами таких композиций являются молоко, йогурт, творог, сыр, кисломолочные продукты, ферментированные продукты на основе молока, мороженое, продукты на основе ферментированных злаков, порошки на основе молока, детские смеси, корм для комнатных животных, таблетки, жидкие бактериальные суспензии, высушенная пероральная добавка, увлажненная пероральная добавка, сухая добавка для зондового питания, увлажненная добавка для зондового питания.
Такой продукт может быть приготовлен выбором микроорганизма, который либо уже содержит подлежащее введению вещество, либо будет модифицирован соответственно для обеспечения такого вещества (таких веществ) в достаточном количестве.
Затем свойства указанного микроорганизма будут оцениваться простыми экспериментами, которые показывают общее выживание микроорганизма в желудочно-кишечном тракте. В случае выбора микроорганизма, который, например, не является резистентным к желудочному соку и который должен доставлять свой груз в местоположение далее по ходу продвижения в желудочно-кишечном тракте, такой микроорганизм будет предпочтительно инкапсулироваться для обеспечения его прохождения через желудок. С другой стороны, при выборе пробиотического микроорганизма, о котором известно, что он выдерживает окружающую среду, существующую в желудочно-кишечном тракте, и может начинать пролиферировать в кишечнике, жизнеспособность и/или сопротивляемость такого микроорганизма могут быть ослаблены таким образом, что он не начнет пролиферировать в желаемом местоположении, а, напротив, будет лизироваться там и доставлять в это местоположение свой груз.
После выбора и при необходимости предобработки микроорганизма указанный микроорганизм может быть включен в вышеупомянутый продукт в количестве 105-1013 КОЕ/мл в зависимости от природы доставляемого вещества и от количества этого вещества, содержащегося в соответствующих микроорганизмах.
Микроорганизмы и вышеупомянутые продукты могут быть затем использованы для поддержания здоровья индивидуумов, принимающих внутрь указанный микроорганизм, и/или для профилактики заболеваний.
Следующие далее неограничительные примеры дополнительно иллюстрируют данное изобретение.
Пример 1
Для испытания чувствительности различных микроорганизмов к различным условиям, имеющимся в желудочно-кишечном тракте, проводили эксперименты in vitro, в которых имитировали различные условия в кишечнике.
Двадцать две бактерии, в том числе 11 штаммов Lactobacillus, 10 штаммов Bifidobacterium и один штамм Leuconostoc, полученные из коллекции культур Nestle (NCC), реактивировали и первоначально выращивали в MRS-бульоне [Lactobacillus и Leuconostoc] или в MRS-Cysteine [Bifidobacterium] (табл.1) в анаэробных условиях (в анаэробном сосуде) в течение 16 часов (24-36 часов для бифидобактерий).
Таблица 1
Исследованные бактериальные штаммы
Вид Код Код NCC Происхождение Температура
1 Lb. acidophilus La20 90 37°C
2 Lb. acidophilus La18 5 37°C
3 Lb. acidophilus La32 52 37°C
4 Lb. casei Casei 01 None Chr. Hansen 37°C
5 Lb. casei Shirota 1825 Yakult 37°C
6 Lb. delbrueckii Taill T-II 2509 Taillefine 37°C
7 Lb. johnsonii La1 533 Изолят человека 37°C
8 Lb. johnsonii Lj3 1680 ATCC33200 37°C
9 Lb. johnsonii Lj6 1717 37°C
10 Lb. rhamnosus Ls8 (GG) 525 Йогурт, Gefilus (Valio) 37°C
11 Lb. rhamnosus Lsr9 2488 Lisa7 (Ребенок) 37°C
12 Leuc. mesenteroides Lcc4 1439 30°C
13 Bif. Adolescentis Bad4 251 37°C
14 Bif. breve Bbr4 298 37°C
15 Bif. breve Bbr31 466 37°C
16 Bif. catenulatum Bca1 274 37°C
17 B. lactis/animalis Bb12 362 Chr. Hansen 37°C
18 Bif. longum B128 481 37°C
19 Bif. longum B129 490 37°C
20 Bif. longum B137 572 37°C
21 Bif. longum B138 585 37°C
22 B. pseudocatelunatum Bps2 312 37°C
Использовали другой физиологический тест для определения производительности и жизнеспособности этих двадцати двух штаммов (лактобацилл, лейконостока, бифидобактерий) в имитированном желудочном соке (SGJ) и солях желчных кислот.
а) Резистентность к кислым условиям: 5 мл имитированного желудочного сока (0,3% (мас./об.) пепсин, 0,5% (мас./об.) NaCl, рН 2,0 с HCl) + 1,5 мл 0,5% NaCl смешивали с 1 мл свежей бактериальной культуры. В различные моменты времени (0 мин, 1 мин, 30 мин, 60 мин, 120 мин, 180 мин) отбирали пробы 1 мл, разводили (серийные 10-кратные разведения) и точно подсчитывали.
b) Резистентность к солям желчных кислот (Oxgall, Difco): Все штаммы инокулировали в виде 1% инокулята в MRS-бульоне и выдерживали в течение 15 часов с различными концентрациями СО желчных кислот (0,0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%). В конце этого периода времени брали пробы 1 мл, разводили (серийные 10-кратные разведения) и точно подсчитывали.
Результаты суммированы в следующих табл.2 и 3.
Как видно из табл.2, некоторые штаммы оказались кислотоустойчивыми. Например, все четыре штамма Lb. rhamnosus (в том числе Ls8=Lb. GG) уже теряют один порядок (+/-0,2 порядка) в количестве бактериальных клеток (КОЕ/мл) после 1-минутного подвергания действию имитированного желудочного сока (SGJ). Спустя 30 минут можно было наблюдать уменьшение, по меньшей мере, на 2,4 порядка (и до 5 порядков) для всех четырех штаммов Lb. rhamnosus. Спустя 60 мин подвергания действию SGJ все бактерии в основном погибали (потеря по меньшей мере 6 порядков). В этом контексте стало ясным, что все исследованные штаммы Lb. rhamnosus являются очень чувствительными к низкому рН.
Lb. johnsonii Lj3 теряет около 0,6-1,0 порядка после подвергания действию SGJ в течение 1 мин. Дополнительная экспозиция в течение 30, 60, 120 и 240 мин далее не уменьшала количество жизнеспособных бактерий. В этой связи становится совершенно очевидным, что испытанный штамм Lb. johnsonii является очень стабильным против низкого рН. Это открытие наблюдали ранее для Lb. johnsonii Lal (NCC533).
Figure 00000001
Штаммы, показанные выделением, как было обнаружено, не были стабильными при рН 2 и считаются хорошими кандидатами для быстрого лизиса и целевого высвобождения желаемых соединений в желудке.
В табл. 3 суммированы результаты экспериментов с использованием солей желчных кислот. Очевидно, что эти штаммы ведут себя совершенно по-разному в этом тесте в отношении солей желчных кислот:
Все изоляты Lb. rhamnosus/casei были обычно довольно стабильными к различным концентрациям солей желчных кислот. Концентрация 0,1% уменьшала количество бактерий максимально на 0,6 порядка. Повышение концентрации до 0,2% приводило к потере 0,5-0,9 порядка. При 0,3% Oxgall уменьшение было обычно в диапазоне одного порядка (+/-0,2 порядка), тогда как концентрация 0,4% желчных солей приводила к уменьшению жизнеспособных бактерий после 17 часов экспозиции на 1,0-1,7 порядка в зависимости от исследованного штамма. Lb. rhamnosus Ls8 (=Lb. GG) является довольно стабильным против солей желчных кислот, что приводит к общему уменьшению только на 1 порядок, которое является очень значимым.
Figure 00000002
Все бактериальные штаммы инокулировали при 1% в MRS и выращивали при 37°С или 30°С в течение 16 часов.
Штаммы, показанные выделением, являются не устойчивыми к различным концентрациям солей желчных кислот и являются хорошими кандидатами для быстрого лизиса и целевого высвобождения в этом месте кишечного тракта.
Должно быть понятно, что специалист с квалификацией в данной области может с легкостью испытывать другие штаммы на их пригодность к лизису в определенном местоположении в желудочно-кишечном тракте путем подвергания их действию условий, как подробно описано выше, или иных, отражающих окружающую среду, существующую в желудочно-кишечном тракте.

Claims (9)

1. Применение молочнокислых бактерий, способных лизироваться и высвобождать их внутриклеточный материал, полезный для хозяина, в заранее заданном местоположении желудочно-кишечного тракта хозяина, для изготовления композиции для поддержания здоровья индивидуумов, переваривающих указанные молочнокислые бактерии, и/или для лечения и/или профилактики заболевания.
2. Применение по п.1, в котором молочнокислые бактерии были предобработаны посредством подвергания действию нагревания, холода, различных величин рН, фагов, инкапсулирования белками, углеводами, жиром или любым другим органическим и неорганическим веществом, подвергнут конкретным ферментативным условиям или индукции бактериальной SOS-реакции или инактивации природных защитных систем стрессового ответа, которые восстанавливают поврежденные внутриклеточные белки на регуляторном уровне или на уровне экспрессии генов.
3. Применение по п.1 или 2, в котором молочнокислые бактерии выбраны из группы, состоящей из лактобацилл, бифидобактерий, стрептококков, педиококков, энтерококков, лактококков, бактероидов, или их смесей.
4. Применение по любому из предшествующих пунктов, в котором молочнокислые бактерии являются пробиотическими.
5. Применение по любому из предшествующих пунктов, в котором молочнокислые бактерии являются модифицированными молочнокислыми бактериями, несущими один или более генов, дающих, по меньшей мере, одно вещество, полезное для хозяина.
6. Применение по п.5, в котором эти один или более генов, дающие, по меньшей мере, одно вещество, полезное для хозяина, модифицированы таким образом, что имеет место их более высокая экспрессия, или в котором эти один или более генов были введены в указанный микроорганизм из экзогенного источника.
7. Применение по любому из предшествующих пунктов, в котором молочнокислые бактерии лизируются в желудке, двенадцатиперстной кишке, тощей кишке, подвздошной кишке или толстой кишке.
8. Применение по любому из предшествующих пунктов, в котором доставляемое вещество выбрано из группы, состоящей из пептидов, пептонов, белков, моносахаридов, дисахаридов, сложных углеводов или жира.
9. Способ приготовления принимаемого внутрь продукта, предусматривающий обеспечение молочнокислых бактерий веществами, полезными для хозяина, при необходимости предобработку указанных молочнокислых бактерий таким образом, чтобы обеспечить, что они будут лизироваться и доставлять представляющий интерес внутриклеточный материал к выбранной части кишечника, и включение указанных молочнокислых бактерий в подходящий носитель.
RU2004121169/15A 2001-12-11 2002-11-25 Применение микроорганизмов для направленной доставки веществ к специфическим частям кишечника RU2311929C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01129563A EP1319410A1 (en) 2001-12-11 2001-12-11 Use of micro-organisms for a directed delivery of substances to specific parts of the gut
EP01129563.1 2001-12-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004121169A RU2004121169A (ru) 2005-06-10
RU2311929C2 true RU2311929C2 (ru) 2007-12-10

Family

ID=8179510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004121169/15A RU2311929C2 (ru) 2001-12-11 2002-11-25 Применение микроорганизмов для направленной доставки веществ к специфическим частям кишечника

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20050084479A1 (ru)
EP (2) EP1319410A1 (ru)
JP (1) JP2005513111A (ru)
KR (1) KR20040063942A (ru)
CN (1) CN100450550C (ru)
AU (1) AU2002352135A1 (ru)
BR (1) BR0214835A (ru)
CA (1) CA2469894A1 (ru)
IL (1) IL161658A0 (ru)
MX (1) MXPA04005346A (ru)
NO (1) NO20042152L (ru)
NZ (1) NZ533376A (ru)
PL (1) PL370439A1 (ru)
RU (1) RU2311929C2 (ru)
WO (1) WO2003053474A2 (ru)
ZA (1) ZA200405453B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644346C2 (ru) * 2011-06-01 2018-02-08 Интрексон Актобиотикс Н.В. Система полицистронной экспрессии для бактерий

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003250250B2 (en) * 2002-06-19 2008-02-14 Intrexon Actobiotics Nv Methods and means to promote gut absorption
US8871266B2 (en) * 2003-10-01 2014-10-28 Commonwealth Scientific & Industrial Research Organisation Probiotic storage and delivery
US8877178B2 (en) 2003-12-19 2014-11-04 The Iams Company Methods of use of probiotic bifidobacteria for companion animals
US20050158294A1 (en) 2003-12-19 2005-07-21 The Procter & Gamble Company Canine probiotic Bifidobacteria pseudolongum
EP1880001B1 (en) 2005-05-31 2011-06-08 The Iams Company Feline probiotic lactobacilli
EP1885383B1 (en) 2005-05-31 2016-09-21 IAMS Europe B.V. Feline probiotic bifidobacteria
ES2596855T3 (es) 2005-11-29 2017-01-12 Intrexon Actobiotics Nv Inducción de tolerancia mucosa a antígenos
CN103933563B (zh) 2007-01-25 2016-09-28 英特瑞克斯顿阿克图比奥帝克斯有限公司 使用遗传修饰的乳杆菌通过抗原的粘膜递送治疗免疫疾病
JP5799299B2 (ja) 2007-02-01 2015-10-21 ザ・アイムス・カンパニーThe Iams Company ブドウ糖代謝拮抗物質、アボカド又はアボカド抽出物を使用する、哺乳動物における炎症及びストレスの低下方法
US9771199B2 (en) 2008-07-07 2017-09-26 Mars, Incorporated Probiotic supplement, process for making, and packaging
WO2010002241A1 (en) * 2008-06-30 2010-01-07 N.V. Nutricia Nutritional composition for infants delivered via caesarean section
EP2140772A1 (en) 2008-07-03 2010-01-06 Nestec S.A. Temperature-induced delivery of nutrients by micro-organisms in the gastrointestinal tract
US9232813B2 (en) * 2008-07-07 2016-01-12 The Iams Company Probiotic supplement, process for making, and packaging
US10104903B2 (en) 2009-07-31 2018-10-23 Mars, Incorporated Animal food and its appearance
KR102219239B1 (ko) * 2018-12-12 2021-02-24 피부생명공학센터 주식회사 레스베라트롤이 세포내에 축적되어 있는 미생물 제제 및 이의 제조방법
CN113403375A (zh) * 2021-02-20 2021-09-17 北京金则医学检验实验室有限公司 一种用于预测儿童肥胖症的组合物及其应用
CN119424367B (zh) * 2024-10-09 2025-11-07 合肥工业大学 基于瑞士乳杆菌外泌体的紫檀芪仿生口服纳米递送体系及其制法与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996014876A1 (en) * 1994-11-15 1996-05-23 The Regents Of The University Of Colorado Yeast-based delivery vehicles
US6100388A (en) * 1998-03-16 2000-08-08 Biogaia Biologies Ab Lactobacilli harboring aggregation gene as a vaccine delivery vehicle

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5733568A (en) * 1993-12-03 1998-03-31 Lafor Laboratories Limited Micro-encapsulated lactobacilli for medical applications
CN1153002A (zh) * 1995-12-29 1997-07-02 中国科学院上海细胞生物学研究所 抗人体消化道病原微生物免疫牛奶
EP0881905A1 (en) * 1996-02-14 1998-12-09 The Procter & Gamble Company Urogenital and intestinal disorder compositions comprising a substance derived from plant species of the ericaceae family and a lactic acid bacteria growth factor
CN1121817C (zh) * 1996-02-28 2003-09-24 中国科学院上海细胞生物学研究所 抗人体消化道病原微生物免疫乳制品
AT406166B (de) * 1997-12-30 2000-03-27 Erber Erich Kg Mikroorganismus, verfahren zur gewinnung desselben sowie futtermittelzusatz
JPH11199495A (ja) * 1998-01-10 1999-07-27 Nichinichi Seiyaku Kk 腸溶性カプセルを用いた抗アレルギー剤
JPH11302158A (ja) * 1998-04-16 1999-11-02 Oruto Corporation:Kk 腸溶性シームカプセルを用いた整腸作用を有する健康食品
US6368591B2 (en) * 1998-05-15 2002-04-09 Shanghai Sine Pharmaceutical Corporation Ltd. Beneficial microbe composition, new protective materials for the microbes, method to prepare the same and uses thereof
US6713073B1 (en) * 1998-07-24 2004-03-30 Megan Health, Inc. Method of vaccination of newly hatched poultry
EP1084709A1 (en) * 1999-09-17 2001-03-21 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Oral recombinant lactobacilli vaccines
MXPA03001673A (es) * 2000-09-25 2003-06-09 Nestle Sa Bacteria de acido lactico capaz de reducir una tendencia individual a desarrollar reacciones alergicas.
EP1885383B1 (en) * 2005-05-31 2016-09-21 IAMS Europe B.V. Feline probiotic bifidobacteria

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996014876A1 (en) * 1994-11-15 1996-05-23 The Regents Of The University Of Colorado Yeast-based delivery vehicles
US6100388A (en) * 1998-03-16 2000-08-08 Biogaia Biologies Ab Lactobacilli harboring aggregation gene as a vaccine delivery vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Geoffroy MC, Guyard С, Quatannens В et al "Use of green fluorescent protein to tag lactic acid bacterium strains under development as live vaccine vectors", Appi Environ Microbiol. 2000 Jan; 66(1):383-91. Charteris WP, Kelly PM et all "Development and application of an in vitro meyhodology to determine the transit tolerance of potentially probiotic Lactobacillus and Bifidobacterium species in the upper human gastrointestinal tract", Appl Microbiol. 1998 May; 84(5):759-68. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644346C2 (ru) * 2011-06-01 2018-02-08 Интрексон Актобиотикс Н.В. Система полицистронной экспрессии для бактерий
RU2766157C2 (ru) * 2011-06-01 2022-02-08 Интрексон Актобиотикс Н.В. Система полицистронной экспрессии для бактерий

Also Published As

Publication number Publication date
EP1319410A1 (en) 2003-06-18
CN100450550C (zh) 2009-01-14
PL370439A1 (en) 2005-05-30
NZ533376A (en) 2006-05-26
AU2002352135A1 (en) 2003-07-09
JP2005513111A (ja) 2005-05-12
IL161658A0 (en) 2004-09-27
WO2003053474A3 (en) 2004-02-19
NO20042152L (no) 2004-09-08
CN1599626A (zh) 2005-03-23
CA2469894A1 (en) 2003-07-03
RU2004121169A (ru) 2005-06-10
KR20040063942A (ko) 2004-07-14
MXPA04005346A (es) 2004-09-27
US20050084479A1 (en) 2005-04-21
BR0214835A (pt) 2004-11-03
EP1455836A2 (en) 2004-09-15
WO2003053474A2 (en) 2003-07-03
ZA200405453B (en) 2005-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2311929C2 (ru) Применение микроорганизмов для направленной доставки веществ к специфическим частям кишечника
Stanton et al. 2 Challenges Facing Development of Probiotic-Containing
CN100469869C (zh) 一种肠道益生菌包埋保护方法
EP1816190B1 (en) New lactic bacteria useful as probiotics
CN101454439B (zh) 免疫调节活性高的乳酸菌的培养法
ES2545209T3 (es) Método de obtención de una nueva cepa de Bifidobacterium bifidum con actividad frente a la infección por Helicobacter pylori
JP2006501281A (ja) 油乳化プロバイオティックカプセル封入物のプレバイオティックおよび保存的使用
CN101171019A (zh) 免疫功能调节剂
US6746672B2 (en) Isolated bifidobacteria that produce siderophores which inhibit growth of lactococcus lactis
CA3064942A1 (en) Method of generation bacterial compositions comprising a biofilm with benefecial bacteria
US20220151929A1 (en) Drug and small molecule delivery via microbial vesicles
RU2451067C2 (ru) Способ повышения жизнеспособности бифидобактерий в процессе хранения свежего ферментированного пищевого продукта
RU2270248C1 (ru) Штамм бифидобактерий bifidobacterium lactis 668, используемый для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, биологически активных добавок, бактериальных препаратов и косметических средств
Ray Probiotics of lactic acid bacteria: science or myth?
O'Sullivan Primary sources of probiotic cultures
RU2253672C2 (ru) Бактериальный пробиотический препарат
Rasham et al. Applying of Microcapsulated Probiotics via Calcium and Zinc Salts into Yoghurt and Study its Chemical, Microbiological and Sensory Properties
CN1806676B (zh) 粉末、液体、糊状或气体形式的益生广谱营养制品
O'Sullivan Bifidobacteria and siderophores produced thereby and methods of use
Mohammadabadi et al. Lactic Acid Bacteria of Camel Milk for Health Promotion
Parada et al. Lactic acid fermented products as vehicles for probiotics
DK200500255U3 (da) Probiotisk, bredspektret ernæringspræparat i pulver-, væske-, pasta- eller gasform
RU2296156C2 (ru) Штамм bifidobacterium lactis 672, используемый для приготовления кисломолочных лечебно-профилактических продуктов, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, биологически активных добавок, пробиотика и косметических средств
PÉREZ et al. WHEY UTILIZATION FOR PRODUCTION OF BACTERIOCIN AND PROBIOTIC PREPARATIONS
Das Master of Sciences (Dairying)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101126