Применение терапевтически эффективного количества bb-12 и lgg для изготовления лекарственного средства для предотвращения или лечения респираторных инфекций и острого среднего отита у младенцев
Изобретение относится к области медицины, а именно к способу снижения риска или лечения респираторных инфекций и острого среднего отита у младенцев. Изобретение представляет собой применение терапевтически эффективного количества Bifidobacteria lactis Bb-12 и Lactibacillus rhamnosus GG, где эффективное количество Bb-12 и LGG составляет примерно от 105 до 1011 КОЕ и отношение Bb-12 к LGG составляет примерно от 10:1 до 1:10. Изобретение обеспечивает немедикоментозный способ лечения или снижения риска респираторных инфекций у младенцев, тем самым уменьшая частоту этих болезненных и тяжелых состояний. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 ил.
Эта заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США 60/584830, поданной 1 июля 2004 г., которая полностью включена сюда в качестве ссылки.
(1) Область, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу предотвращения или лечения респираторных инфекций и острого среднего отита у младенцев.
(2) Описание предшествующего уровня техники
Инфекции дыхательных путей крайне распространены, особенно среди младенцев. В первый год жизни дети склонны к рецидивирующим инфекциям дыхательных путей, часто перенося от 3 до 6 инфекций в течение одного этого года. Ежегодно только в США примерно 6% детей в возрасте до одного года госпитализируются по поводу инфекций нижних дыхательных путей.
В зависимости от типа вируса и локализации инфекции респираторные инфекции и их симптомы могут варьироваться от легких до тяжелых. Инфекции верхних дыхательных путей часто проявляются в виде обычных простуд, вызывающих воспаление и отек выстилки полости носа, горла и пазух. Грипп представляет собой высокозаразную вирусную инфекцию верхних дыхательных путей. Симптомы гриппа включают лихорадку, озноб, головную боль, мышечные боли, головокружение, кашель, фарингит, ринит, тошноту и диарею. Другая инфекция верхних дыхательных путей, круп, вызывает очень глубокий кашель и варьирующиеся степени затруднения дыхания, главным образом, при вдохе.
Инфекции нижних дыхательных путей в целом считаются более тяжелыми, чем инфекции верхних дыхательных путей. Респираторный синцитиальный вирус (RSV) представляет собой самую частую причину инфекций нижних дыхательных путей у младенцев и детей в возрасте до 4 лет (Van Woensel, J., et al., Viral Lower Respiratory Tract Infection in Infants and Young Children, BMJ 327:36-40 (2003)). Это настолько распространенный вирус, что по существу все дети в возрасте трех лет были инфицированы RSV. У большинства младенцев и детей RSV вызывает легкую респираторную инфекцию, которую невозможно дифференцировать от обычной простуды. Он обычно вызывает заложенность носа, выделение из носа и кашель.
Защита против RSV включает и Т- и В-клеточные реакции, реакции антител (IgM, IgG и IgA), а также другие реакции иммунной системы, которая активируется бактериальными и вирусными инфекциями. Предполагалось наличие связи между инфекцией RSV у младенцев и развитием рецидивирующего затрудненного дыхания с хрипами, астмы и атопии в более позднем детском возрасте. Таким образом, ограничение инфекций RSV может предотвратить тяжелые респираторные осложнения, которые распространяются на более поздний детский возраст.
Бронхит представляет собой инфекцию нижних дыхательных путей, которая поражает бронхиальные трубки, вызывая сужение и отек вследствие вирусного воспаления. Бронхиолит аналогичен бронхиту, но возникает главным образом у младенцев. Он представляет собой воспаление бронхиальных трубочек меньшего калибра в разветвляющейся сети бронхов. Инфекция вызывает затрудненное дыхание, частый и сильный кашель и хрипы и может потребовать госпитализации.
Инфекция нижних дыхательных путей, которая, вероятно, является самой тяжелой для младенцев, представляет собой пневмонию. Пневмония вызвана инфекцией в альвеолах, вызывая их заполнение жидкостью, часто густой, гнойной природы, которая препятствует соответствующему обмену диоксида углерода. Тяжесть пневмонии зависит от количества пораженной легочной ткани.
Большинство верхних и нижних респираторных инфекций вызваны вирусами, по поводу которых в настоящее время нет специфической профилактики или лечения. Некоторые респираторные инфекции, включая грипп, можно предотвратить вакцинацией. Однако даже когда вакцинации разработаны для определенных респираторных инфекций, они являются дорогостоящими и не повсеместно доступны. Аналогичным образом, препараты для лечения этих инфекций ограниченно доступны и дороги. Таким образом, было бы полезно предоставить немедикаментозный способ лечения или предотвращения респираторных инфекций у младенцев.
Частые инфекции дыхательных путей часто связаны с острым средним отитом (АОМ), также известным как инфекция среднего уха. АОМ характеризуется острым, кратковременным воспалением и жидкостью в среднем ухе. АОМ может сопровождаться ринитом, кашлем, лихорадкой, фарингитом, болью в ушах, тугоухостью, беспокойством, раздражительностью, потерей аппетита, рвотой и диареей. Считается, что гнойные выделения из уха через перфорированную барабанную перепонку также являются составляющим компонентом АОМ.
У 50% детей к возрасту одного года был, по меньшей мере, один эпизод АОМ. У 80% детей, к возрасту трех лет был, по меньшей мере, один эпизод. В возрасте от одного до трех лет, у 35% детей были рецидивирующие эпизоды АОМ.
АОМ может быть вызван вирусами или бактериями. Самые распространенные штаммы бактерий, которые вызывают АОМ, представляют собой Streptococcus pneumoniae (35% случаев), Haemophilus influenzae (30% случаев) и Moraxella catarrhalis (10% случаев). Ввиду того, что инфекцию часто вызывают бактериальные штаммы, АОМ обычно лечат путем введения антибиотиков. В действительности, младенцам по поводу АОМ прописывается больше антибиотиков, чем по поводу любого другого заболевания. Недостатком этого широко распространенного лечения антибиотиками является развитие устойчивости к антибиотикам. Например, от 20% до 40% штаммов S. pneumoniae устойчивы к пенициллинам и цефалоспоринам. Аналогичным образом, у 30%-40% штаммов H. influenzae и примерно у 90% M. Catarrhalis развилась устойчивость к антибиотикам.
Вследствие распространенности устойчивости к антибиотикам среди патогенных бактерий, Американская Академия Педиатрии и Американская Академия Семейных Врачей разработали рекомендации, предлагающие ограниченное назначение антибиотиков по поводу АОМ (American Academy of Pediatrics and the American Academy of Family Physicians, Subcommittee on the Management of Acute Otitis Media, Clinical Practice Guideline (March 2004)), доступные на сайте Интернета http://www.aafp.org/PreBuilt/final_aom.pdf. Поэтому, поскольку способы лечения антибиотиками становятся более ограниченными, то для уменьшения частоты этого болезненного и тяжелого состояния у младенцев и маленьких детей важно предоставить альтернативные способы лечения.
При мета-анализе данных множественных исследований результаты указывают на то, что грудное вскармливание может оказывать положительный эффект на частоту и респираторной инфекции, и АОМ у младенцев. В частности, одно исследование показало, что скармливание многими имеющимися в настоящее время питательными смесями для младенцев могут быть связаны с увеличением в 3,6 раза риска госпитализации младенцев по поводу респираторной инфекции, по сравнению, по меньшей мере, с четырьмя месяцами исключительного грудного вскармливания (Bachrach, V., et al., Arch. Pediatr. Adolesc. Med. 57:237-43 (2003)). Кроме того, было показано, что у младенцев, вскармливаемых грудью, значительно реже (примерно на 50%) встречаются эпизоды АОМ, чем у младенцев, которые вскармливаются исключительно питательной смесью (Duffy, et al., Pediatr. 100(4):E7 (1997)). Эти различия могут быть связаны с тем, что грудное молоко содействует росту благоприятных бактерий, таких как Lactobacilli и Bifidobacteria (Duffy, et al., Dig. Dis. Sci. 44(8):1499-1505 (1999).
Было показано, что микрофлора вскормленных грудью младенцев содержит преимущественно Bifidobacteria. Напротив, микрофлора младенцев, вскормленных питательными смесями, более разнообразная, содержащая Bifidobacteria и Bacteroides, а также более патогенные виды, Staphylococcus, Escherichia coli и Clostridia. Разнообразные виды Bifidobacteria в фекалиях вскормленных грудью и вскормленных питательными смесями младенцев также отличаются. Были предложены разнообразные факторы в качестве причины различной фекальной флоры вскормленных грудью и вскормленных питательными смесями младенцев, включая более низкое содержание и различный состав белков в грудном молоке, более низкое содержание фосфора в грудном молоке, большое разнообразие олигосахаридов в грудном молоке и многочисленные гуморальные и клеточные медиаторы иммунологической функции в грудном молоке (Agostoni, et al., Probiotic Bacteria in Dietetic Products for Infants: A Commentary by the ESPGHAN Committee on Nutrition, J. Pediatr. Gastro. Nutr. 38:365-374 (Apr. 2004)). Независимо от причины отличающихся бактериальных популяций, ясно, что грудное молоко имеет измеряемое преимущество при лечении или предотвращении респираторных инфекций и АОМ.
И Американская Академия Педиатрии, и Всемирная Организация Здравоохранения рекомендуют матерям вскармливать младенцев грудью в течение от одного до двух лет. Однако эти рекомендации иногда трудно соблюдать работающим матерям. Например, в США 53% лактирующих матерей вводят в рацион питательную смесь до достижения их младенцами возраста одной недели. К возрасту 4 мес 81% младенцев получают питательную смесь на регулярной основе. В возрасте 12 мес менее 5% американских младенцев вскармливаются грудью (Wolf, J., Am. J. Pub. Health 93:2000-2010 (2003)).
Одним путем стимуляции колонизации кишечника благоприятными микроорганизмами у младенцев, которые вскармливаются питательными смесями, является введение пробиотических бактерий. Пробиотические бактерии представляют собой живые микроорганизмы, которые оказывают благоприятные эффекты на здоровье хозяина. Виды Lactobacillus и виды Bifidobacterium относятся к обычным видам пробиотиков. Было показано, что пробиотики, такие как эти, эффективны при лечении различных желудочно-кишечных расстройств.
Например, патент США №6613549, Reid, относится к применению пробиотических микроорганизмов, таких как Lactobacillus и Bifidobacterium при лечении кишечных инфекций у младенцев. Однако в патенте не идет речь о каком-либо лечении инфекций вне кишечного тракта. Хотя пробиотики были эффективны в уменьшении частоты заболеваний с диареей и выделением ротавирусов у госпитализированных младенцев, пробиотическая комбинация B. Lactis и S. Thermophilus не проявила значимого эффекта с точки зрения уменьшения частоты общего количества случаев инфекции, на которые было направлено внимание служб здравоохранения (Saavedra, et al., Am. J. Clin. Nutr. 79:261-67 (2004)).
В заявках на патенты США №20040057965 и 20030180260 Clancy, et al. описывается введение антигена и пробиотика для лечения инфекций слизистых оболочек, таких как инфекции дыхательных путей. Аналогичным образом, заявка на патент США №20040265291 Drake, et al. относится к способу ингибирования или снижения хронической инфекции верхних дыхательных путей и ушной инфекции посредством введения бактерии, питательного вещества бактерии и антимикробного средства. Однако эти ссылки относятся только к введению взрослым и не раскрывают введение пробиотиков младенцам для лечения инфекций дыхательных путей и АОМ.
Известно, что микрофлора кишечника у младенцев развита гораздо меньше, чем у взрослых. В то время как микрофлора взрослого человека состоит из более, чем 1013 микроорганизмов и около 500 видов, некоторые из которых являются вредными, а некоторые являются благоприятными, микрофлора младенца содержит только фракцию этих микроорганизмов, и по абсолютному количеству, и по разнообразию видов. Ввиду того, что бактериальные популяции и виды столь сильно варьируются между кишечником младенца и кишечником взрослого человека, нельзя предположить, что введение пробиотика, предназначенного для взрослого, будет непременно благоприятным для младенца.
Поэтому было бы благоприятно предоставить пробиотическое лекарственное средство для лечения и/или предотвращения респираторных инфекций и АОМ у младенцев.
Краткое описание сущности изобретения
Вкратце, настоящее изобретение относится к новому способу предотвращения или лечения респираторных инфекций у младенцев, включающему введение младенцу терапевтически эффективного количества, по меньшей мере, одного вида Bifidobacterium в сочетании, по меньшей мере, с одним пробиотическим бактериальным видом, который способствует росту и сцеплению выбранного вида Bifidobacteria в кишечнике. В одном варианте осуществления вид Bifidobacterium можно выбрать среди Bifidobacteria, которые демонстрируют иммуномодуляторные свойства. Эти виды могут включать, например, B. bifidum, B. adolescentis, B. animalis, B. lactis, B. infantis, B. longum и B. thermophilum. Определенный вид, используемый в настоящем изобретении, представляет собой B. lactis Bb-12.
В одном варианте осуществления пробиотик, который способствует сцеплению Bifidobacteria, является членом вида Lactibacillus, таким как, например, L. rhamnosus GG (LGG), L. delbrueckii подвид bulgaricus, или комбинация обоих.
Настоящее изобретение также относится к новому способу предотвращения или лечения острого среднего отита у младенцев, включающий введение младенцу терапевтически эффективного количества, по меньшей мере, одного вида Bifidobacterium и, по меньшей мере, одного пробиотика, который способствует росту и сцеплению выбранного вида Bifidobacteria со слизистой оболочкой кишечника.
Изобретение также относится к новому способу предотвращения или лечения рецидивирующих респираторных инфекций и рецидивирующих инфекций АОМ у младенцев. Способ включает введение младенцу терапевтически эффективного количества, по меньшей мере, одного вида Bifidobacterium и, по меньшей мере, одного пробиотика, который способствует росту и сцеплению выбранного вида Bifidobacteria со слизистой оболочкой кишечника.
Среди нескольких обнаруженных преимуществ, достигаемых настоящим изобретением, имеется то, что оно предоставляет способ предотвращения или лечения респираторных инфекций у младенцев без необходимости введения недоступных или дорогостоящих лекарственных средств или вакцинаций. Изобретение также предоставляет способ предотвращения или лечения АОМ без необходимости введения антибиотиков, которые могут вызвать устойчивость среди патогенных видов бактерий.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой график, показывающий эффект добавления пробиотика на развитие эпизода АОМ в течение первого года жизни.
Фиг.2 представляет собой график, показывающий эффект добавления пробиотика на развитие респираторной инфекции в течение первого года жизни.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Теперь будут подробно описаны варианты осуществления изобретения, один или более примеров которых изложены ниже. Каждый пример представлен в качестве объяснения изобретения, а не ограничения изобретения. Действительно, для специалистов в данной области должно быть очевидно, что в настоящее изобретение можно внести различные модификации и изменения без отхода от объема или сущности изобретения. Например, признаки, проиллюстрированные или описанные как часть одного варианта осуществления, можно использовать в другом варианте осуществления для получения еще одного варианта осуществления.
Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает такие модификации и изменения как входящие в пределы объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов. Другие цели, признаки и аспекты настоящего изобретения раскрыты или очевидны из следующего подробного описания. Средний специалист в данной области должен понимать, что настоящее обсуждение представляет собой лишь описание иллюстративных вариантов осуществления и не предназначено для ограничения более широких аспектов настоящего изобретения.
Определения
Используемый термин «лечение» означат облегчение, улучшение или излечение заболевания, расстройства или симптома заболевания или состояния.
Термин «предотвращение» означает остановку или препятствие развитию заболевания, расстройства или симптома заболевания или состояния посредством некоторого действия.
Термины «терапевтически эффективное количество» относится к количеству, которое приводит к улучшению или излечению заболевания, расстройства или симптомов заболевания или состояния.
Термин «младенец» означает человека, возраст которого меньше чем примерно 2 года.
Термины «респираторная инфекция» или «респираторное заболевание» означают заболевание или инфекцию, поражающие группу органов, ответственных за перенос кислорода из воздуха в поток крови и за вытеснение диоксида углерода.
Термин «пробиотик» означает микроорганизм, который оказывает благоприятные эффекты на здоровье хозяина. Он может представлять собой живую микробную пищевую добавку, которая благоприятно воздействует на организм хозяина улучшением его кишечного микробного баланса, микробный препарат, который содержит живые или мертвые бактерии или комбинацию обоих. Живые организмы часто предпочтительны, поскольку они продуцируют полный набор антигенов, репродуцируются для увеличения количества таких организмов в кишечной среде для стимуляции взаимодействию со слизистой оболочкой и могут сцепляться с кишечной тканью для лучшей стимуляции иммунной реакции слизистой оболочки.
Термин «пробиотик» означает не перевариваемый ингредиент пищи, который стимулирует рост и/или активность пробиотиков.
Термин «рецидивирующая» означает 3 или более возникновения инфекции в течение одного года.
Термин «питательная смесь для вскармливания младенцев» означает композицию, которая удовлетворяет питательные потребности младенца, являясь заменой грудного молока. В США содержимое питательной смеси для вскармливания младенца определяется федеральными инструкциями, изложенными в разделах 100, 106 и 107 21 Кодекса Федеральных Законов. Эти инструкции определяют уровни макропитательных веществ, витаминов, минералов и других ингредиентов с попыткой стимуляции питательных и других свойств человеческого грудного молока.
Изобретение
В соответствии с настоящим изобретением был разработан новый способ предотвращения или лечения респираторных инфекций у младенцев. Способ включает введение младенцу терапевтически эффективного количества, по меньшей мере, одного вида Bifidobacteria, такого как Bb-12, и, по меньшей мере, одного пробиотика, такого как LGG, который способствует сцеплению выбранного штамма Bifidobacterium со слизистой оболочкой кишечника.
Bifidobacteria представляют собой грамположительные анаэробы, которые функционируют в нижней части пищеварительной системы. Они являются неподвижными, не спорообразующими и каталазо-отрицательными. Они имеют различные формы, включая короткие, изогнутые палочки, палочки в форме булавы и раздвоенные Y-образные палочки. Они классифицируются как молочнокислые бактерии ввиду их продукции молочной кислоты во время углеводородного брожения.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, вид Bifidobacterium может быть выбран из Bifidobacteria, которые демонстрируют иммуномодулирующие свойства. Эти виды могут включать, например, B. bifidum, B. adolescentis, B. animalis, B. lactis, B. infantis, B. longum и B. thermophilum. Конкретным штаммом Bifidobacteria, который используется в настоящем изобретении, является B. lactis Bb-12, имеющийся в продаже от компании Chr. Hansen Biosystems, находящейся в Milwaukee, WI.
В одном варианте осуществления изобретения пробиотик, который способствует сцеплению Bifidobacteria к слизистой оболочке кишечника, может быть членом рода Lactobacillus. Lactobacilli представляют собой грамположительные факультативные анаэробы. Они являются не спорообразующими и нежгутиковыми палочками или кокками. В этом варианте осуществления можно использовать любой вид Lactobacilli, известный в данной области. Например, способствующий сцеплению пробиотик может представлять собой LGG, L. delbrueckii подвида bulgaricus или комбинацию обоих.
LGG представляет собой штамм Lactobacillus, выделенный из кишечной флоры здорового человека. Он был описан в патенте США №503299, выданном Gorbach, et al., который полностью включен сюда в качестве ссылки на него. LGG устойчив к большинству антибиотиков, устойчив в присутствии кислоты и желчи и активно прикрепляется к клеткам слизистой оболочки кишечного тракта человека. Он выживает в течение 1-3 дней у большинства индивидуумов и до 7 дней у 30% субъектов. В дополнение к его способности колонизации, LGG также благоприятно воздействует на иммунные реакции слизистой оболочки. LGG депонирован уполномоченным депонирующим органом Американской Коллекцией Типовых Культур под номером доступа АТСС 53103.
L. delbrueckii представляют собой грамположительные, факультативно анаэробные, неподвижные и не спорообразующие микроорганизмы в форме палочек. Как и другие молочнокислые бактерии, L. delbrueckii устойчивы к кислоте, не могут синтезировать порфирины и обладают строго ферментативным метаболизмом с молочной кислотой в качестве основного метаболического конечного продукта. Виды L. delbrueckii содержат 3 подвида, L. delbrueckii подвид delbrueckii, L. delbrueckii подвид lactis и L. delbrueckii подвид bulgaricus.
В целом, частота сцепления выбранных Bifidobacteria со слизистой оболочкой кишечника составляет примерно 18%. Предыдущие исследования указали на то, что определенные виды бактерий могут содействовать сцеплению Bifidobacteria со слизистой оболочкой кишечника (Juntunen, M. Et al. Clin. Diag. Lab. Immunol. 8:293-96 (2001). В присутствии двух видов Lactobacillus, в частности, LGG (ATCC №53103) и L. delbrueckii подвид bulgaricus (имеющийся от Valio Ltd., Finland), сцепление Bifidobacteria увеличилось с 18% до 44% и 45% соответственно (см. там же). Хотя и не желая быть связанными этой или любой другой теорией, считают, что эти штаммы Lactobacillus совместно агрегируются и, посредством этого, увеличивают сцепление Bifidobacteria со слизистой оболочкой кишечника и время их пребывания внутри кишечника.
В соответствии со способом по настоящему изобретению, при предоставлении штамма Bifidobacteria в комбинации, по меньшей мере, с одним способствующим сцеплению пробиотиком, происходит уменьшение количества респираторных и АОМ инфекций у младенцев, которым предоставлена комбинация.
В настоящем изобретении форма введения штамма Bifidobacteria и способствующего сцеплению пробиотика не имеет решающего значения, пока младенцу вводится терапевтически эффективное количество. Наиболее удобно, штамм Bifidobacteria и способствующий сцеплению пробиотик можно добавить в питательную смесь для младенцев, которую затем можно скармливать младенцу.
В одном варианте осуществления питательная смесь для младенцев для использования в настоящем изобретении является питательно полноценной и содержит подходящие типы и количества липида, углеводов, белка, витаминов и минералов. Количество липида или жира обычно может варьироваться от примерно 3 до примерно 7 г/100 ккал. Количество белка обычно может варьироваться от примерно 1 до примерно 5 г/100 ккал. Количество углеводов обычно может варьироваться от примерно 8 до примерно 12 г/100 ккал. Источниками белка могут быть любые источники, используемые в данной области, например, нежирное молоко, белок молочной сыворотки, казеин, соевый белок, гидролизованный белок, частично гидролизованный белок, аминокислоты и им подобные. В одном варианте осуществления, белок представляет собой комбинацию сывороточного белка и казеина в соотношении 60:40. Источники углеводов могут представлять собой любые источники, используемые в данной области, например, лактозу, глюкозу, твердые вещества кукурузного сиропа, сахарозу, крахмал, твердые вещества рисового сиропа и им подобные. Источниками липида могут быть любые источники, используемые в данной области, например, растительные масла, такие как пальмовое масло, соевое масло, пальмолеин, кокосовое масло, масло, содержащее среднецепочечные триглицериды, подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, масло сафлора красильного с высоким содержанием олеиновой кислоты и им подобные.
Для удобства можно использовать питательную смесь для младенцев, имеющуюся в продаже. Например, Enfalac, Enfamil®, питательная смесь для недоношенных Enfamil®, Enfamil® с железом, Lactofree®, Nutramigen®, Pregestimil® и ProSobee® (имеющаяся от Mead Johnson & Company, Evansville, IN, U.S.A) можно дополнить подходящими уровнями штамма Bifidobacteria и способствующего сцеплению пробиотика и использовать при осуществлении способа по изобретению.
Питательная смесь для младенцев по настоящему изобретению может содержать ингредиенты, предназначенные для содействия росту Bifidobacteria внутри слизистой оболочки кишечника. Например, Bifidobacteria требуют для роста двухвалентного железа, рибофлавина и биотина. Они могут быть предоставлены в комбинации с другими ингредиентами в питательной смеси для младенцев.
В качестве альтернативы введению питательной смеси для младенцев штамм Bifidobacteria и способствующий сцеплению пробиотик можно вводить в качестве добавки, а не неотъемлемой части питательной смеси для вскармливания.
Настоящее изобретение можно применять для лечения или профилактики респираторных инфекций или АОМ у младенцев, которые находятся исключительно на искусственном вскармливании, или у младенцев, которые вскармливаются комбинированным рационом из грудного молока и питательной смеси для младенцев.
В определенном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один пробиотик можно добавить в рацион младенца в комбинации со штаммом Bifidobacteria и способствующим сцеплению пробиотиком. В этом варианте осуществления пробиотик может представлять собой любой пробиотик, известный в данной области. В определенном варианте осуществления пробиотик выбран из группы, состоящей из галакто-олигосахарида, инулина, фрукто-олигосахарида, лактулозы, неосахаров и их комбинаций.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения штамм Bifidobacteria и способствующий сцеплению пробиотик добавляются в рацион ребенка от рождения до достижения ребенком возраста примерно одного года. В другом варианте осуществления настоящего изобретения штамм Bifidobacteria и способствующий сцеплению пробиотик добавляются в рацион ребенка от рождения до достижения ребенком возраста примерно трех лет.
В одном варианте осуществления терапевтически эффективное количество штамма Bifidobacteria и способствующего сцеплению пробиотика составляет примерно от 105 до 1011 колониеобразующих единиц (cfu). В другом варианте осуществления терапевтически эффективное количество штамма Bifidobacteria и способствующего сцеплению пробиотика составляет примерно от 106 до 108 cfu. В одном варианте осуществления терапевтически эффективное количество вводится ежедневно. В другом варианте осуществления терапевтически эффективное количество можно вводить через день, 1 раз/нед или 1 раз/мес. Частота и размер дозы пробиотика будет зависеть, например, от выбранного микроорганизма, носителя доставки и ребенка, которому вводится доза.
Уровень знаний специалиста в данной области вполне позволяет обеспечить увеличенные дозировки, которые, по определению специалистов в данной области, безопасны и эффективны для конкретного ребенка. Кроме того, минимальные количества могут варьироваться на основании их комбинации с пробиотическими композициями и другими добавками, которые могут усилить колонизацию штамма Bifidobacteria.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения отношение Bb-12 к LGG может составлять примерно от 10:1 до 1:10. В другом варианте осуществления изобретения отношение Bb-12 к LGG может составлять от 5:1 до 1:5. В еще одном варианте осуществления изобретения отношение Bb-12 к LGG может составлять примерно от 3:1 до 1:3. В определенном варианте осуществления изобретения отношение Bb-12 к LGG может составлять примерно 1:1.
Пробиотические организмы по настоящему изобретению могут быть предоставлены в виде порошка, в капсулярной форме, в виде компонента эмульсии или пасты, или в любом другом подходящем носителе, определяемом специалистами в данной области, как эффективный носитель для живых микроорганизмов. Порошковые композиции, содержащие пробиотические микроорганизмы, могут быть предоставлены, например, в отдельных мешочках для смешивания с питательной смесью или пищевыми продуктами для младенцев. Капсулы можно, например, открывать с тем, чтобы содержимое можно было смешать с питательной смесью младенцев, процеженными пищевыми продуктами, молоком, соком или другими пищевыми продуктами для предоставления питательной композиции ребенку. Эмульсию или пасту можно также примешивать к разнообразным пищевым продуктам.
В одном варианте осуществления добавление штамма Bifidobacteria и способствующего сцеплению пробиотика предотвращает или лечит возникновение инфекции верхних дыхательных путей, гриппа, крупа, респираторного синцитиального вируса, бронхита, бронхиолита и/или пневмонии. В другом варианте осуществления добавление штамма Bifidobacteria и способствующего сцеплению пробиотика предотвращает или лечит возникновение АОМ.
Значительное снижение частоты ранних и рецидивирующих инфекций и применения антибиотиков в течение первого года жизни достигалось комбинацией определенного пробиотика по настоящему изобретению. Эффект был наиболее выраженным в отношении респираторных инфекций и АОМ, самой распространенной инфекции у младенцев. Это показано на фиг.1 и 2. Эти цифры иллюстрируют, что добавление пробиотика снижало долю детей, у которых развились эпизоды респираторной инфекции и АОМ в течение первого года жизни. Настоящее изобретение было также эффективным в снижении частоты рецидивирующих респираторных инфекций и рецидивирующих инфекций АОМ. Более того, оказалось, что пробиотики обеспечивают защиту против ранних инфекций, важность чего наиболее ярко проявляется в том, что у детей, у которых часто развиваются инфекции, включая АОМ, первый эпизод инфекции возникает в раннем возрасте.
В следующих примерах описываются различные варианты осуществления настоящего изобретения. Другие варианты осуществления в пределах объема представленной здесь формулы изобретения будут очевидны для специалиста в данной области в результате рассмотрения описания или осуществления раскрытого здесь изобретения. Предполагается, что описание вместе с примерами должны рассматриваться только как иллюстративные, причем объем и сущность изобретения определяются формулой изобретения, которая следует за примерами. В примерах пока нет других указаний, все процентные доли даны на основе массы.
Пример 1
В этом примере описаны материалы и методы, необходимые для демонстрации влияния штамма Bifidobacteria и способствующего сцеплению пробиотика на частоту респираторных инфекций и АОМ.
Младенцев, участвовавших в двойном слепом, контролируемом плацебо клиническом исследовании, проведенном заявителями, включали в исследование в неонатологических клиниках Турку, Финляндия с сентября 2000 г. по май 2002 г. Единственным критерием включения в исследование была потребность в питательной смеси для младенцев до достижения ими возраста 2 мес. Младенцы с хроническими заболеваниями были исключены из исследования.
Всего 81 ребенок был исследован методом блок-рандомизации с присвоением индивидуального кода включения в группы, получающие или 1·1010колониеобразующих единиц и Bifidobacterium lactis Bb-12, и LGG, или плацебо в виде микрокристаллической целлюлозы ежедневно до возраста 12 мес. Ежедневные дозы пробиотиков или плацебо предоставлялись в визуально идентичных капсулах, содержимое которых добавляли в питательную смесь для младенцев (Enfamil®, Mead Johnson Nutritionals, Evansville, IN). В течение этого периода питательную смесь нужно было применять в качестве единственной питательной смеси для младенцев. Матерям не разрешали использовать имеющиеся в продаже продукты, содержащие пробиотики.
Клиническое обследование младенцев проводили при запланированных посещениях в возрасте 3, 7 и 12 мес. Наблюдение было завершено 72 из 81 (89%) ребенка, включенного в исследование. Средний возраст во время выхода из исследования среди 9 детей, которые не завершили наблюдение, составил 2,9 мес (диапазон от 1,5 до 7,0 мес). И поэтому, в анализ были включены только дети, которые участвовали в полном исследовании.
Для того, чтобы удостовериться в том, что пробиотики оставались жизнеспособными во время хранения, микробиологи слепым методом выполнял микробиологический анализ случайной выборки капсул. Количества жизнеспособных микробов 1·109 и 1·1010 на капсулу были обнаружены и для LGG, и для Bb-12.
Все инфекции в течение периода исследования регистрировались в специальных дневниках членами семьи или семейным врачом. Отдельно в деталях регистрировали респираторные инфекции, диагностированный врачом АОМ, желудочно-кишечные инфекции и ряд способов лечения антибиотическими средствами. Первичным показателем исхода для исследования была частота ранних респираторных инфекций, диагностированных врачом случаев АОМ и желудочно-кишечные инфекций. Частоту рецидивирующих (определяемых как 3 или более возникновений) инфекций в течение первого года жизни считали вторичным показателем исхода. Ранняя или рецидивирующая потребность в антибиотиках интерпретировалась как отражающая предполагаемые соответственно ранние или рецидивирующие бактериальные инфекции и, таким образом, ее регистрировали. Тимпаностомию до возраста 12 мес интерпретировали как указывающую на частые ушные инфекции. Тимпаностомия представляет собой хирургическую процедуру, которая требует общей анестезии, но может быть необходимой во избежание структурного повреждения уха, которое может произойти в результате АОМ.
Все связанные с состоянием здоровья проблемы в течение первого года жизни регистрировали в деталях для дифференцировки симптомов заболеваний с инфекционной и неинфекционной этиологией. Заболевание в виде желудочно-пищеводного рефлюкса как возможную неинфекционную причину кашля, рвоты или повышенного беспокойства подтверждали или исключали, используя суточное исследование рН пищевода с помощью датчика. Диагноз аллергии к коровьему молоку, неинфекционной причины желудочно-кишечных или кожных симптомов подтверждали двойной слепой, контролируемой плацебо провокационной пробой с коровьим молоком. Атопическую экзему диагностировали, используя критерии, введенные Hanifin (Hanifin, J.M., Atopic Dermatitis in Infants and Children, Pediatr. Clin. Nutr. Am. 38:763-89 (1991)). Атопическую сенсибилизацию оценивали тестированием в виде кожного прокола в возрасте 7 и 12 мес. Тестированные антигены включали банан, картофель, морковь, яблоко, пшеницу, рис, молоко, яйцо, треску, соевый боб и глиадин. Ребенка считали сенсибилизированным в случае одной или более положительной реакции в любую точку времени.
Для подтверждения соблюдения вмешательства, образцы фекалий брали при включении перед добавлением пробиотика и снова в возрасте 3 мес и хранили при -86°С. Имелись образцы от 46 грудных детей при включении в исследование и от 45 детей в возрасте 3 мес. Фекальные образцы оттаивали и серийно разбавляли в солевом растворе с фосфатным буфером (рН 7,2, 10 мМ фосфата). Для выявления LGG, разведения распределяли по агару Rogosa (Oxoid, Badingdtoke, UK) и инкубировали в анаэробных условиях при 37°С в течение 4 дней. Типичные колонии LGG очищали и из колоний экстрагировали ДНК. Идентичность штаммов верифицировали полимеразной реакцией синтеза цепи.
Данные выражали в виде средних величин с диапазоном или медианами с IQR для получения показателя распределения данных. Сравнения между группами в исходном состоянии проводили с использованием критерия U Mann-Whitney и критерия χ2. Логистический регрессионный анализ использовали для сравнения групп лечения в отношении ранних инфекций и рецидивирующих инфекций и рецидивирующей потребности в лечении антибиотиками в течение первых 12 мес жизни. Анализы рецидивирующих инфекций и лечения антибиотиками выполняли с коррекцией на другие релевантные факторы и без коррекции. Ступенчатые регрессионные анализы выполняли поступательным образом для контроля релевантных факторов риска или вносящих путаницу факторов. В модели лечения учитывались: пол, тип родов, длительность исключительного грудного вскармливания, старшие братья или сестры, курение матери, наличие домашних животных и семейный анамнез аллергии. Критериями введения и выведения переменной величины были: вероятность F-для ввода ≤0,10 и F-для выведения ≥0,15. Результаты представлены с точки зрения относительного риска, также известного как отношение риска (RR)* и 95% доверительного интервала (ДИ). Кривые Kaplan-Meier применяли для времени без респираторной инфекции и времени без АОМ и логарифмический ранговый тест использовали для сравнения групп лечения. Данные анализировали, используя программное обеспечение SPSS (версия 11.5).
Пример 2
Этот пример иллюстрирует эффекты Bb-12 и LGG на частоту респираторных инфекций и АОМ. Исходные характеристики, показанные в таблице 1, были одинаковыми у детей, получающих пробиотики и плацебо.
| Таблица 1. | ||
| Исходные характеристики и анамнез | ||
| Пробиотики (n=32) | Плацебо (n=40) | |
| Мальчики | 16 (50%) | 19 (48%) |
| Срок беременности - средняя величин (диапазон) | 39,8 нед (36,7-42,1) | 39,9 нед (35,1-42,3) |
| Масса при рождении - средняя величин (диапазон) | 3440 г (2300-4100) | 3540 г (2140-4580) |
| Старшие братья и сестры | 15 (47%) | 24 (60%) |
| Курение родителей | 18 (56%) | 22 (55%) |
| Исключительное вскармливание грудью - средняя величин (диапазон) | 1,9 нед (0,0-6,0) | 1,9 нед (0,0-6,0) |
| Общие период вскармливания грудью - средняя величин (диапазон) | 2,0 мес (0,25-12,0) | 2,4 мес (0,25-7,5) |
| Возраст в начале вмешательства (диапазон) | 38 д (6-65) | 35 д (2-59) |
Средний возраст в начале вмешательства составил 38 дней (диапазон 6-65) у детей, получающих пробиотики, и 35 дней (диапазон 2-59) у детей, получающих плацебо. Наблюдение завершили 72 из 81 (89%), включенных в исследование. Средний возраст во время выхода из исследования среди 9 детей, которые не дошли до окончания периода наблюдения, составил 2,9 месяцев (диапазон 1,5-7,0), и поэтому в анализ были включены только дети, которые наблюдались до окончания исследования.
Пробиотики исследования снизили риск ранних респираторных инфекций и АОМ, а также необходимость в лечении антибиотиками в течение первых 7 месяцев жизни. Эти результаты представлены в деталях в таблице 2.
| Таблица 2. | ||||
| Частота инфекций в течение первых 7 мес жизни | ||||
| Пробиотики (n=32) | Плацебо (n=40) | Отношение риска (95% ДИ) | Корригированное отношение риска (95% ДИ) | |
| Респираторна | 22 | 31 | 0,85 | 0,85 |
| я инфекция | (69%) | (78%) | (0,44-1,19) | (0,44-1,19) |
| АОМ | 7 | 20 | 0,34 | 0,31* |
| (22%) | (50%) | (0,10-0,90) | (0,09-0,85) | |
| Желудочно- | 1 | 6 | 0,19 | 0,19 |
| кишечная инфекция | (3%) | (15%) | (0,003-1,64) | (0,003-1,64) |
| Применение | 10 | 24 | 0,39 | 0,36† |
| антибиотиков | (31%) | (60%) | (0,14-0,92) | (0,11-0,91) |
| * Корригировано на аллергии у матерей | ||||
| † Корригировано на аллергии у матерей и тип родов |
В течение первых 7 мес жизни 25 из 32 (78%) детей, получавших пробиотики, и 36 из 40 (90%) детей, получавших плацебо, столкнулись, по меньшей мере, с одним эпизодом острой инфекции. В частности, 7 из 32 (22%) детей, получавших пробиотики, и 20 из 40 (50%) детей, получавших плацебо, перенесли АОМ. Антибиотики назначали 10 из 32 (31%) детей, получавших пробиотики, и 24 из 40 (60%) детей, получавших плацебо. В течение первых 7 мес жизни 22 из 32 (69%) детей, получавших пробиотики, и 31 из 40 (78%) детей, получавших плацебо, столкнулись, по меньшей мере, с одним эпизодом респираторной инфекции. Таким образом, добавление пробиотиков снижало риск раннего АОМ, респираторной инфекции и применения антибиотиков. Частота желудочно-кишечных инфекций в течение первых 7 мес жизни была низкой в обеих группах.
В дополнение к эффектам в течение первых 7 мес жизни пробиотики значимо снижали частоту рецидивирующих инфекций в течение первых 12 мес жизни. Эти результаты показаны в таблице 3.
| Таблица 3. | ||||
| Частота рецидивирующих инфекций и применения медицинских вмешательств в течение первых 12 мес жизни | ||||
| Пробиотики(n=32) | Плацебо(n=40) | Отношение риска(95% ДИ) | Корригированное отношение риска (95% ДИ) | |
| Любая инфекция | 22 (69%) | 31 (78%) | 0,22 (0,05-0,98) | 0,47 (0,16-1,20) |
| Респираторная инфекция | 9 (28%) | 22 (55%) | 0,40 (0,14-0,97) | 0,48‡ (0,16-1,20) |
| АОМ | 4 (13%) | 10 (25%) | 0,47 (0,10-1,58) | 0,54§ (0,11-1,88) |
| Применение антибиотиков | 10 (31%) | 16 (40%) | 0,76 (0,30-1,53) | 0,71** (0,20-1,74) |
| Тимпаностомия | 0 (0%) | 4 (10%) | 0,23 (не оценивались -1,91) | 0,23(не оценивались - 1,91) |
| ‡Корригировано на старших братьев и сестер и аллергии у родителей | ||||
| §Корригировано на старших братьев и сестер | ||||
| † Корригировано на аллергии у матерей и тип родов | ||||
| **Корригировано на старших братьев и сестер, курение матери, наличие домашних животных, длительность исключительно грудного вскармливания и аллергии у матери |
В течение первых 12 мес жизни всего 53 из 72 (74%) младенцев, участвующих в исследовании, перенесли 3 или более инфекции. Конкретнее, 31 из 72 (43%) детей страдали рецидивирующими респираторными инфекциями и 14 из 72 (19%) страдали рецидивирующим АОМ в течение этого периода. Более того, 26 из 72 (26%) детей повторно требовали лечения антибиотиками. Пробиотики значительно снижали частоту рецидивирующих респираторных инфекций в течение первых 12 мес жизни.
Например, 9 из 32 (28%) детей, получавших пробиотики, и 22 из 40 (55%) детей, получавших плацебо, перенесли 3 или более респираторных инфекции. Из детей, получавших пробиотики, только 4 из 32 (13%) перенесли 3 или более эпизода АОМ. Напротив, из детей, получавших плацебо, 10 из 40 (25%) перенесли 3 или более эпизода АОМ. Кроме того, введение пробиотиков имело тенденцию к снижению потребности в тимпаностомии, выполненной или для профилактики рецидивирующего АЛМ, или для лечения секреторного среднего отита. Ни один из детей, получавших пробиотики, не потребовал тимпаностомии в течение первого года жизни, в то время как эта процедура выполнялась у 4 из 40 (10%) детей, получавших плацебо.
Несколько факторов были связаны с риском рецидивирующих инфекций и рецидивирующей потребностью в лечении антибиотиками. Наличие старших братьев и сестер увеличивало риск рецидивирующих респираторных инфекций и имело тенденцию к увеличению риска рецидивирующего АОМ в течение первых 12 мес жизни. Семейный анамнез аллергии увеличивал риск рецидивирующих инфекций, а курение матери было связано с рецидивирующим применением антибиотиков. Длительность исключительно грудного вскармливания имела обратную связь с рецидивирующим применением антибиотиков. Наличие домашних животных давало защиту против рецидивирующих инфекций и рецидивирующей потребности в антибиотиках. Следовательно, эффект добавления пробиотиков на риск рецидивирующих инфекций в течение первых 12 мес жизни корригировали на эти факторы.
Желудочно-пищеводный рефлюкс был диагностирован у 1 из 32 (3%) детей, получавших пробиотики, и у 3 из 40 (8%) детей, получавших плацебо. Ни у одного из 32 детей, получавших пробиотики, была аллергия к коровьему молоку, по сравнению с 3 из 40 (8%) детей, получавших плацебо. В целом, 4 из 32 (13%) детей, получавших пробиотики, и 8 из 40 (20%) детей, получавших плацебо, страдали атопической экземой в течение первого года жизни. Атопическая сенсибилизация был выявлена у 2 из 32 (6%) детей, получавших пробиотики, и у 3 из 40 (8%) детей, получавших плацебо. Ни один из получавших пробиотическую добавку детей в исследовании не перенес более чем 2 желудочно-кишечных инфекции в течение периода исследования.
Оценивали также связь между извлечение LGG из фекалий в возрасте 3 мес и риском инфекции в течение первых 7 мес жизни. Эти результаты представлены в таблице 4.
| Таблица 4. | |||
| Связь между извлечение LGG из фекалий в возрасте 3 мес и риском инфекции в течение первых 7 мес жизни | |||
| Положительная (n=23) | Отрицательная (n=22) | Отношение риска (95% ДИ) | |
| Респираторная инфекция | 15 (65%) | 18 (82%) | 0,68 (0,19-1,21)р=0,31 |
| АОМ | 4 (17%) | 10 (45%) | 0,30 (0,06-1,13) р=0,057 |
| Применение антибиотиков | 7 (30%) | 12 (55%) | 0,46 (0,12-1,27) р=0,14 |
| Рецидивирующая респираторная инфекция | 1 (4%) | 2 (9%) | 0,47 (0,01-6,95) р=0,61 |
| Рецидивирующий АОМ | 0 (0%) | 2 (9%) | 0,38 (не оценивалось - 5,05) р=0,23 |
| Повторное применение антибиотиков | 0 (0%) | 5 (23%) | 0,12 (не оценивалось - 0,94) р=0,022 |
Перед добавлением пробиотика LGG были извлечены из фекалий у 12 из 46 детей, у 8 из 28 (29%) в группе пробиотиков и у 4 из 18 (22%) в группе плацебо. Присутствие LGG в фекалиях перед вмешательством не было связано с возникновением инфекций в целом, респираторных инфекций, АОМ или желудочно-кишечных инфекций, а также не было воздействия на применение антибиотиков в любом возрасте. В возрасте 3 мес, т.е., минимум после 1 мес добавления пробиотика, LGG были извлечены у 21 из 28 (75%) детей, получавших пробиотики, и у 2 из 17 (12%) детей, получавших плацебо, p<0,0001. Кроме того, присутствие LGG в фекалиях в это время было связано со сниженным риском возникновения, по меньшей мере, одного эпизода АОМ к возрасту 7 мес; 4 из 23 (17%) и 10 из 22 (45%) детей были соответственно положительными и отрицательными в отношении LGG. Присутствие LGG в фекалиях в возрасте 3 мес также указывало на защиту против рецидивирующих инфекций: к возрасту 7 мес, у 2 из 23 (9%) и у 10 из 22 (45%) детей соответственно положительных и отрицательных в отношении LGG; и повторной потребности в антибиотиках: у 0 из 23 (0%) и у 5 из 22 (23%) детей соответственно положительных и отрицательных в отношении LGG.
Все ссылки, приведенные в настоящем описании, включая без ограничения все статьи, публикации, патенты, патентные заявки, представления, тексты, отчеты, рукописи, брошюры, книги, рассылки по Интернету, журнальные статьи, периодические издания и им подобные полностью включены сюда в качестве ссылки. Обсуждение приведенных здесь ссылок предназначено просто для обобщения утверждений, высказанных их авторами, и не делается допущение, что любая из ссылок составляет предшествующий уровень техники. Заявители оставляют за собой право оспаривать точность и уместность приведенных ссылок.
Средние специалисты в данной области могут осуществить эти и другие модификации и изменения настоящего изобретения без отхода от сущности и объема настоящего изобретения, которые конкретнее изложены в прилагаемой формуле изобретения. Кроме того, следует понимать, что аспекты различных вариантов осуществления могут быть полностью или частично взаимозаменяемыми. Кроме того, средним специалистам в данной области будет понятно, что предшествующее описание представлено только в качестве примера и не предназначено для ограничения изобретения, далее описанного в прилагаемой формуле изобретения. Поэтому сущность и объем прилагаемой формулы изобретения не должен ограничиваться описанием содержащихся предпочтительных вариантов осуществления.
1. Применение терапевтически эффективного количества штаммов Bifidobacteria lactis Bb-12 и Lactibacillus rhamnosus GG для получения лекарственного средства для снижения риска или лечения респираторных инфекций у младенца, при этом терапевтически эффективное количеств Bb-12 и LGG составляет примерно от 105 до 1011 КОЕ и отношение Bb-12 к LGG составляет примерно от 10:1 до 1:10.
2. Применение по п.1, где респираторная инфекция выбрана из группы, состоящей из инфекции верхних дыхательных путей, гриппа, крупа, инфекции респираторным синцитиальным вирусом, бронхита, бронхиолита и пневмонии.
3. Применение по п.1, где терапевтически эффективное количество Bb-12 и LGG составляет примерно от 106 до 108 КОЕ.
4. Применение по п.1, где отношение Bb-12 к LGG составляет примерно 1:1.
5. Применение терапевтически эффективного количества штаммов Bifidobacteria lactis Bb-12 и Lactibacillus rhamnosus GG для получения лекарственного средства для предотвращения или лечения острого среднего отита у младенца, при этом терапевтически эффективное количество Bb-12 и LGG составляет примерно от 106 до 108 КОЕ и отношение Bb-12 к LGG составляет примерно от 10:1 до 1:10.
6. Применение по п.5, где отношение Bb-12 к LGG составляет примерно 1:1.
