ES2220909T3 - Composiciones a base de algas padina, o de sus extractos, y sus aplicaciones farmaceuticas, alimentarias o en el cultivo de moluscos y artropodos. - Google Patents

Composiciones a base de algas padina, o de sus extractos, y sus aplicaciones farmaceuticas, alimentarias o en el cultivo de moluscos y artropodos.

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Abstract

ESTAS COMPOSICIONES ENCUENTRAN APLICACIONES COMO INGREDIENTE ACTIVO EN LAS COMPOSICIONES FARMACEUTICAS DESTINADAS A TRATAR Y A MEJORAR LAS ENFERMEDADES DE LOS HUESOS, COMO LA OSTEOPOROSIS, LA ARTROSIS, LOS TRASTORNOS FUNCIONALES ASOCIADOS AL MOVIMIENTO CALCICO ENTRE LA SANGRE Y UN TEJIDO, LAS CICATRICES POSTOPERATORIAS O TRAUMATICAS, LAS FUGAS CALCICAS DEBIDAS AL ENVEJECIMIENTO ASI COMO A PREVENIR ESTAS ENFERMEDADES EN LOS SUJETOS SANOS. ENCUENTRAN TAMBIEN APLICACIONES EN COMPOSICIONES ALIMENTARIAS DE APORTE NUTRITIVO EN CALCIO, EN COMPOSICIONES DESTINADAS EN MEJORAR LA FIJACION DEL CALCIO DE A CELULAS NACRIFERAS DE LOS MOLUSCOS ASI COMO DE LAS COMPOSICIONES DESTINADAS A ACELERAR EL PROCESO DE FORMACION DE LAS PERLAS Y DE LOS ARTROPODOS.

Description

Composiciones a base de algas Padina, o de sus extractos, y sus aplicaciones farmacéuticas, alimentarias o en el cultivo de moluscos y artrópodos.
La presente invención se refiere a la utilización de algas del género Padina o de extractos de estas algas para la realización de composiciones destinadas a mejorar la fijación del calcio en los tejidos biológicos, así como a sus aplicaciones en los ámbitos farmacéutico y alimentario y en el cultivo de moluscos perlíferos y nacaríferos y de artrópodos.
Se conocen numerosas algas, algunas de las cuales se clasifican entre las algas fijadoras de calcio debido a sus talos fuertemente calcificados o entre las llamadas "encostrantes".
Igualmente pertenecen a este tipo de algas Sphaerococcus coronopifolius (alga roja, rodofícea), Liagora viscida (alga roja) o Halimeda tuna (alga verde, clorofícea).
El inventor ha observado que entre las numerosas algas calcificantes del tipo feofícea, y principalmente las dictiotales, algunas especies del género Padina, de las cuales la más común se denomina Padina pavonica (pavonia o padina), presentaban propiedades particulares y originales que no se encontraban en otras algas de este tipo. Entre ellas, y junto con la Padina pavonica, en Estados Unidos se encuentra otra variedad de esta especie corrientemente denominada Zonaria, y, en otras regiones del globo, se encuentran algas calcificantes del mismo tipo tales como Padina vickersiae y Tonia atomaria, etc...
En lo que sigue, y para simplificar, las algas de este tipo se denominarán simplemente del tipo "Padina pavonica", correspondiendo este término al género Padina.
Ya se ha encontrado aplicación en el campo de la alimentación de algunas de estas algas. Por ejemplo el documento JP-A-62 087 071 (Database WPI DW 8721) describe su utilización junto con extractos de hortalizas y de frutas en regímenes adelgazantes.
El documento JP-A-62 099 331 (Database WPI DW 8724) describe preparaciones alimenticias a base de hojas de zanahoria que incluyen eventualmente una o varias algas y particularmente Padina, utilizándose estas preparaciones para prevenir el cáncer.
El inventor encontró que, sorprendentemente, estas algas presentaban propiedades que permitían mejorar la fijación del calcio en los tejidos biológicos, particularmente en mamíferos, moluscos y artrópodos.
Por otro lado se pudo observar que esta actividad no se veía inhibida durante la digestión del alga, o de sus extractos, por enzimas proteolíticas.
Extractos de algas del tipo Padina pavonica pueden emplearse como ingrediente activo, en asociación con cualquier excipiente apropiado, en las composiciones farmacéuticas destinadas a tratar problemas de fijación del calcio y, por tanto, ser utilizados en aquellas composiciones que tratan las enfermedades óseas, así como en aquellas otras destinadas a prevenir tales enfermedades en sujetos sanos.
Estos extractos presentan una actividad comparable a las de otros productos utilizados para obtener un aumento precoz de la fijación del calcio, tales como el calcifediol, la calcitonina, el estradiol o el colecalciferol.
Igualmente es interesante la utilización de algas del tipo Padina pavonica como suplemento alimenticio de aporte de calcio.
Por último, éstas también pueden ser utilizadas para mejorar la fijación del calcio de las células nacaríferas en moluscos y para aumentar la velocidad de formación de aragonita y calcita en el cultivo de perlas y en la producción de nácar.
La presente invención se comprenderá mejor y sus ventajas se desprenderán de la siguiente descripción, que la ilustra sin limitarla en modo alguno.
En primer lugar, se describirá con detalle el proceso de obtención.
Las algas Padina pavonica se recogen a una profundidad que varía de 30 cm a 20 m por debajo del nivel del mar. Seguidamente se lavan con agua de mar y se eliminan los diferentes parásitos o contaminantes (otras algas, pequeños animales, restos de conchas...) y se secan en encañizados bien ventilados. La masa seca así obtenida corresponde aproximadamente a un 20% de la masa de algas húmedas.
Bien seca, el alga se tritura fácilmente ya sea manualmente en un mortero o con la ayuda de algún dispositivo (triturador). El polvo presenta un contenido en calcio de aproximadamente un 10% según sea el emplazamiento, la profundidad y la edad de la planta.
Se suspendieron 100 mg de este polvo en 5 ml de etanol puro. El análisis de la solución alcohólica, llamada en lo que sigue "extracto de Padonia pavonia" (o Epp) no indicó la presencia de calcio.
Este Epp está constituido de 10 mg de materia extractada cada 100 mg de algas. El Epp se sometió a un ensayo in vitro sobre células osteoblásticas (clase G 292, ECACC) según las técnicas clásicas de cultivo celular que se recordarán brevemente a continuación:
Las células se sembraron en pequeños recipientes de 75 cm^{2} con una densidad de 2-5\cdot10^{4} células/cm^{2}. El medio de cultivo utilizado fue Mc Koy 5 sin suero fetal de ternera. Después de la confluencia, las células se trataron con tripsina, se hizo un recuento y luego se sembraron en placas de 24 pocillos, con una densidad de 5\cdot10^{5} células por pocillo. A cada pocillo se añadieron 0,5 ml del medio de cultivo que contenía las diferentes cantidades de Epp que se deseaba someter a ensayo.
Los testigos que sirvieron de referencia se obtuvieron añadiendo al medio de cultivo la cantidad de alcohol correspondiente a introducida mediante Epp en los ensayos.
Los resultados, indicados en la Tabla 1 siguiente, se expresan en ng/ml por 10^{6} células después de 48 horas de tratamiento. La medida de dosificación del calcio se realizó con la ayuda de un espectrofotómetro atómico de adsorción sobre la totalidad del calcio fijado intra y extracelular.
TABLA 1
1
Estos resultados muestran que las células testigo fijan 120 ng de calcio por cada millón de células cultivadas en medio Mc Koy; después del tratamiento con un extracto acuoso de padina, no se observa cambio alguno.
La utilización de 50 \mug de Epp (en solución alcohólica) induce un aumento de la fijación del calcio en un factor 3. Este aumento es de aproximadamente 4 si se utilizan 250 \mug de Epp (en solución alcohólica).
El alga Padina pavonica solo puede ser de interés en la fijación del calcio en los huesos si administra mediante un tratamiento que sea fácilmente utilizable, lo cual implica la posibilidad de ingesta por vía oral.
Por ello, el inventor ha comparado la actividad del Epp de un alga tratada mediante diferentes enzimas digestivas proteolíticas (enzimas estomacales, particularmente pepsina). Los resultados se indican en la Tabla 2 siguiente.
TABLA 2
2
De esta forma se observa que no existen diferencias significativas entre la actividad del Epp de un alga pura y el Epp de un alga tratada con una enzima estomacal.
La variación observada corresponde a la pérdida del principio activo solubilizado en el alcohol y dispersado en la solución acuosa en el tratamiento enzimático.
Con el fin de validar plenamente los ensayos, se sometieron a ensayo diferentes algas, y particularmente otras algas denominadas calcificantes, tales como la Sphaerococcus coronopifolius (SC), la Amphiora sp (AS) y la Halimeda tuna (HT). Los resultados, agrupados en la Tabla 3, se obtuvieron en las condiciones siguientes:
Después del tratamiento (lavado y eliminación de los diferentes contaminantes como se ha mencionado anteriormente) las algas se secaron y 100 mg de polvo seco se trataron con 5 ml de alcohol.
TABLA 3
3
Ensayos similares realizados con otras algas, calcificantes o no, como Fosliella farinosa, Udotea petiolata, Asparagopsis armata, Dictyota linearis o Codium vermilara no han permitido apreciar cambios notables con relación a los resultados precedentes.
Por otra parte, también se ha comparado la actividad de la Padina pavonica frente a algunos productos habitualmente citados como intervinientes principales en la fijación del calcio por los osteoblastos.
Con este fin, sin conocer el agente activo presente en el Epp, el inventor ha trabajo con pesos secos extremadamente precisos.
El peso seco del Epp se obtuvo por evaporación del alcohol a una temperatura de 70ºC durante 5 horas.
Seguidamente se ensayó el producto en comparación con diferentes productos:
-
calcitonina (cuya dosis terapéutica es del orden de 10^{-7} M en el plasma)
-
vitamina D3
-
estradiol
-
hormona paratiroidea (Hpth)
Los resultados obtenidos se indican en la Tabla 4.
TABLA 4
4
Los resultados obtenidos permiten observar que la actividad del Epp es aproximadamente 3 veces superior a la de la calcitonina, del mismo orden de magnitud que la del estradiol, dos veces superior a la de la vitamina D3 y 20 veces superior a la de la Hpth.
Para determinar las dosis de utilización en mamíferos, y particularmente en el hombre, se ha admitido que el alga podía ser utilizada pura, y que, por consiguiente, el suero (sangre) podía compararse con el medio de cultivo con su adición de Epp.
La dosis activa sería de aproximadamente 250 \mug/ml (2,5/10000) de una solución de 100 mg/5 ml (2%).
El volumen sanguíneo es de aproximadamente 5 litros, siendo la mitad suero; es decir, 2,5 l o 2 500 ml en un adulto con un peso medio de 75 kg.
Para este adulto, la dosis en gramos será de:
2500 x 2,5/10000 x 2/100 = 12500/1000000 = 12,5/100
Es decir, 12,5 mg por toma ó 0,166 mg/kg.
Seguidamente se examinó la posible toxicidad de este alga en ratones, mediante cebado con dosis de 10, 100, 500 y 1000 veces superiores; es decir, de hasta 166 mg/kg, lo cual correspondería a una dosis de 12450 g en un hombre adulto.
No se detectó ninguna anomalía y no fue posible determinar la DL50 (dosis letal que mata al 50% de los animales).
Seguidamente se procedió a un ensayo terapéutico en las condiciones siguientes:
6 voluntarios sanos con edades de 37 a 74 años aceptaron tomar comprimidos con la composición siguiente:
- polvo de Padina pavonica : 50 mg
- sílice, tipo Sippernat: 5 mg
- celulosa microcristalina: c.s.p. un comprimido de 300 mg
Al comienzo del tratamiento se llevó a cabo un balance óseo; el tratamiento duró 6 meses a razón de 4 comprimidos dosificados con 50 mg por día. Al cabo de 3 meses y al final del protocolo se realizaron otros dos balances óseos.
El calcio óseo fue evaluado mediante absorciometria bifotónica (aparato de tipo Lunar DPX de marca Hologic) sobre las vértebras lumbares L1, L2, L3 y L4 así como sobre la muñeca izquierda. Se realizó una radiografía de estos emplazamientos con el fin de eliminar posibles artrosis que podrían modificar los resultados por inclusión de masa ósea de las epífisis (pequeñas excrecencias óseas debidas a la enfermedad reumática).
El dispositivo de medida expresa los resultados en masa de calcio por cm^{2} de superficie cutánea atravesada, deducción realizada de la superficie bajo la cual no existe hueso.
Su precisión es del orden de 10 mg para un análisis de una superficie de 15,00 cm^{2}. Los resultados han mostrado un aumento de la masa de calcio del orden del 1 al 4% en 77 días.
Para determinar, a corto plazo, la posible degradación de la matriz extracelular ósea se realizó una segunda evaluación clínica dosificando la hidroxiprolina urinaria y la piridinolina.
Esta degradación de la matriz precede a la aparición de trastornos debidos a osteoporosis y, más generalmente, relacionados con una pérdida de calcio debido a la edad, sin que ésta pérdida sea patológica.
La piridinolina es un marcador de reticulación de las fibras de colágeno de la matriz ósea extracelular, la hidroxiprolina es una marcador de la matriz extracelular colagénica, entre otros de la matriz extracelular ósea. Se ha podido también apreciar un aumento muy significativo de estos marcadores en algunas semanas, lo que se traduce en una reorganización ósea.
Se entiende que se puede considerar el utilizar formas galénicas distintas a los comprimidos, tales como cápsulas, polvos, así como soluciones inyectables y orales.
Es fácilmente concebible el gran interés despertado por la utilización de algas del género Padina, o de sus extractos, como ingrediente en composiciones farmacéuticas destinadas a tratar y mejorar las enfermedades óseas, tales como osteoporosis, artrosis, trastornos funcionales asociados con la circulación del calcio entre sangre y tejidos, cicatrizaciones postoperatorias o traumáticas, las pérdidas de calcio debidas al envejecimiento, así como para prevenir estas enfermedades en los sujetos sanos.
Igualmente, las algas del género Padina pueden ser interesantes como complemento alimenticio de aporte de calcio.
Por otro lado, el inventor ha sometido a ensayo la actividad del Epp sobre un cierto número de moluscos, principalmente bivalvos, que sintetizan nácar o perlas.
Habitualmente, las perlas de cultivo se obtienen en 3 años y el nácar se forma debido a la disposición regular de calcita sobre un lecho de aragonita mantenido por proteínas estructurales.
Los ensayos se realizaron sobre dos especies de bivalvos: Mytilus provincialis (molusco perlífero) y Crasostrea angulata (molusco nacarífero), cuyas células se disociaron a partir de ser extraídas del borde del manto, con ayuda de una solución de pronasa E y luego cultivadas en un medio adecuado protegido de la luz y a una temperatura de 15ºC (Lenoir y Mathieu, 1986).
La medida del calcio se realizó con la ayuda de un espectrofotómetro atómico de absorción sobre la totalidad del calcio intra o extracelular.
Los resultados expresados en \mug de calcio por 1 millón de células después de 72 horas de incubación, se indican en la Tabla 5.
TABLA 5
Testigo Epp 100 \mug
Crassostrea 30\pm0,40 ng/millones de células 61,48\pm29 ng/millones de células
Mytilus 3,03\pm1,5 ng/millones de células 7,3\pm2 ng/millones de células
Se observa un aumento muy significativo del contenido en calcio fijado, lo cual confirma todo el interés del Epp en el cultivo de conchíferos y otros moluscos perlíferos y nacaríferos.
La actividad de Epp se determinó igualmente sobre los artrópodos.
Numerosos animales presentan, como ciertos moluscos, un exoesqueleto soportado por una matriz de quitina. Estos animales de articulación externa se denominan artrópodos. Entre ellos se encuentran las artemias que son interesantes porque se crían fácilmente en el laboratorio.
Las artemias se obtienen comercialmente en forma de huevos que basta con dispersarlos en el agua para provocar la eclosión; ésta aparece al cabo de 2 a 4 días, según las condiciones. Después de la eclosión, las larvas se alimentan con espirulina junto con los ingredientes necesarios para la solubilización del extracto de padina, tales como betaína, lecitinas...
Los resultados se muestran en la Tabla 6.
TABLA 6
Tamaño a los 15 días
Testigo 6 mm
Artemia tratada con Padina 12 mm
Es evidente que los resultados observados aparecen también en otras especies de artrópodos.

Claims (3)

1. Composiciones farmacéuticas a base de algas o de sus extractos, destinadas para ser utilizadas a título de medicamento en el tratamiento o mejora o prevención de enfermedades óseas como osteoporosis, artrosis, trastornos funcionales asociados a la circulación de los iones calcio entre sangre y tejido, cicatrizaciones postoperatorias o traumáticas, así como pérdidas de calcio debidas al envejecimiento, caracterizadas porque incluyen el alga del género Padina o uno de sus extractos.
2. Composiciones farmacéuticas según la reivindicación 1, caracterizadas porque el polvo o el extracto de alga se añade a un excipiente o un diluyente adaptado para la administración por vía digestiva.
3. Composiciones farmacéuticas según la reivindicación 1, caracterizadas porque el alga del género Padina es la denominada Padina pavonica.
ES94420324T 1993-11-22 1994-11-21 Composiciones a base de algas padina, o de sus extractos, y sus aplicaciones farmaceuticas, alimentarias o en el cultivo de moluscos y artropodos. Expired - Lifetime ES2220909T3 (es)

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