ES2586402T3 - Composiciones de hidroximetilbutirato y usos de las mismas - Google Patents
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Abstract
Una composición que comprende ácido beta-hidroxi-beta-metilbutírico (HMB) o sus sales para uso en la prevención o el tratamiento de una enfermedad inflamatoria crónica o una enfermedad seleccionada del grupo que consiste en cáncer, virus de la inmunodeficiencia humana/síndrome de inmunodeficiencia adquirida (VIH/SIDA), artritis, traumatismo, enfermedad hepática, enfermedad de Crohn, enfermedades inflamatorias intestinales (EII), insuficiencia renal y enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) en un paciente mediante la regulación por disminución de la expresión y/o la actividad de los componentes seleccionados del grupo que consiste en proteína cinasa C, factor nuclear kappa-B, enzimas de conjugación con ubiquitina y componentes del proteasoma 26S.
Description
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DESCRIPCION
Composiciones de hidroximetilbutirato y usos de las mismas
La presente invencion se refiere a una composicion para su uso en la prevencion y tratamiento de enfermedades inflamatorias cronicas y cancer. En la practica de la presente invencion se administra por v^a enteral a los pacientes HMB solo o, como alternativa, en combinacion con acido eicosapentaenoico (20:5 u>-3), FOS, carnitina y mezclas de los mismos. El HMB se puede anadir a productos alimenticios que comprenden una fuente de amino-nitrogeno enriquecida con aminoacidos neutros grandes, tales como leucina, isoleucina, valina, tirosina, treonina y fenilalanina, y que carecen sustancialmente de aminoacidos libres.
Antecedentes
La perdida de peso no deseada, en particular la perdida de masa magra, es algo relativamente habitual en enfermedades cnticas y tiene un impacto significativo sobre la morbilidad y la mortalidad. Esto es particularmente cierto en pacientes con cancer, donde tales perdidas de masa pueden convertirse en algo limitante del tratamiento y, por lo tanto, afectar al pronostico global.
La caquexia es un smdrome caracterizado por anorexia, perdida de peso, saciedad prematura, astenia, perdida de masa corporal magra y disfuncion de varios organos. Es una consecuencia frecuente de las enfermedades cronicas (tanto malignas como no malignas) y esta asociada con un peor pronostico en la enfermedad pulmonar obstructiva cronica (EPOC), la insuficiencia cardiaca cronica (ICC), la insuficiencia renal, el SIDA, la demencia, la enfermedad hepatica cronica y el cancer. A menudo es independiente de otros indicadores de la gravedad de la enfermedad. (Witte, K. K. A. y Clark, A. L.: Nutritional abnormalities contributing to cachexia in chronic illness, International Journal of Cardiology 85:23-31,2002).
La enfermedad pulmonar a menudo se asocia con caquexia y un numero importante de pacientes que sufren EPOC, especialmente enfisema, sufren emaciacion durante el curso de la enfermedad. La perdida de peso es un factor de riesgo independiente para el pronostico y con frecuencia se asocia con un mayor consumo de oxfgeno. Esto se ha relacionado con el desarrollo de un metabolismo energetico muscular ineficiente (Kutsuzawa, T, et al.: Muscle energy metabolism and nutritional status in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 152(2):647-652, 1995). La EPOC tambien se asocia con una respuesta inflamatoria sistemica elevada general, reflejada por concentraciones elevadas de citocinas proinflamatorias y protemas de fase aguda en sangre periferica (Schols, A. M., et al: Evidence for a relation between metabolic derangements and increased levels of inflammatory mediators in a subgroup of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Thorax 51:819-824, 1996; Takabatake, N., et al.: Circulating leptin in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 159:1215-1219, 1999; Dentener, M. A., et al.: Systemic anti-inflammatory mediators in COPD: increase In soluble interleukin I receptor II during treatment of exacerbations. Thorax 56:721-726, 2001.) Estos cambios se asocian a menudo con smdromes de perdida de masa muscular.
Los estudios con musculos incubados y extractos de musculo sugieren que la ruta de la ubiquitina-proteosoma dependiente de ATP es responsable de la mayor parte del aumento de la proteolisis que finalmente da lugar a perdida de masa muscular. En particular, el aumento de los niveles de protemas conjugadas con ubiquitina y el aumento de los niveles de ARNm de poliubiquitina, ciertas subunidades de proteosomas y la encima de conjugacion a la ubiquitina E2 de 14k son caractensticas que se encuentran en la mayona de los musculos que se atrofian (Schols, A. M. W. J.: Pulmonary cachexia. Intl J Cardiology 85:101-110, 2002; Jagoe, R. T. y Goldberg, A. L.: What do we really know about the ubiquitin-proteosome pathway in muscle atrophy? Curr Opin Clin Nutr Metab Care 4:183190.200 1).
La mayona de los pacientes con cancer, cuya enfermedad progresa a enfermedad metastasica desarrollan caquexia durante su programa de tratamiento y la caquexia contribuye a sus muertes. La frecuencia de la perdida de peso en los pacientes de cancer oscila entre el 40 % para los pacientes con cancer de mama, leucemia mielocftica aguda y sarcoma a mas del 80 % en os pacientes con carcinoma de pancreas y de estomago. Aproximadamente el 60 % de los pacientes con carcinomas de pulmon, colon o prostata han experimentado perdida de peso antes de comenzar la quimioterapia. A pesar se ha establecido la relacion entre la malnutricion pretratamiento (perdida de peso) y el resultado adverso, no se ha demostrado una relacion consistente ha sido demostrada entre el desarrollo de la caquexia y el tamano del tumor, el estadio de la enfermedad y el tipo o la duracion de la neoplasia maligna.
La caquexia por cancer no es simplemente un efecto local del tumor. Las alteraciones en el metabolismo de las protemas, las grasas y los hidratos de carbono se producen de forma habitual. Por ejemplo, las anomalfas en el metabolismo de los hidratos de carbono incluyen tasas de recambio de glucosa total, aumento de la gluconeogenesis hepatica, intolerancia a la glucosa y niveles elevados de glucosa. Con frecuencia se observan aumento de la lipolisis, aumento de acidos grasos libres y recambio de glicerol, hiperlipidemia, y actividad reducida de la lipoprotema lipasa. La perdida de peso asociada con la caquexia por cancer esta causada no solo por la reduccion de los depositos de grasa corporal sino tambien por una reduccion de la masa de protema total del cuerpo, con una amplia perdida de masa muscular esqueletica. El aumento del recambio de protemas y la oxidacion
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de aminoacidos mal regulada tambien pueden ser importantes. Se ha implicado a la presencia de factores derivados del huesped producidos en respuesta al cancer como agentes causantes de caquexia, por ejemplo, factor de necrosis tumoral a (TNF) o caquectina, interleucina-1 (IL-1), IL-6, interferon gamma (IFN) y prostaglandinas (PG) (por ejemplo, PGE2).
La perdida de peso es habitual en pacientes con carcinomas de pulmon y del tracto gastrointestinal, lo que da lugar a una perdida masiva tanto de grasa corporal y de la protema del musculo, mientras que las protemas no musculares no se ven afectadas. Aunque la perdida de grasa corporal es importante en terminos de reservas de energfa, es la perdida de la protema del musculo esqueletico lo que da lugar a la inmovilidad y, en ultima instancia, al deterioro de la funcion de los musculos respiratorios, lo que lleva a la muerte por neumoma hipostatica. Aunque la caquexia se acompana con frecuencia de anorexia, la suplementacion nutricional por sf sola no es capaz de mantener el peso corporal estable y cualquier peso que se gana se debe a un aumento en el tejido adiposo y el agua en lugar de de la masa corporal magra. Lo mismo es cierto para los estimulantes del apetito, tales como acetato de megestrol y acetato de medroxiprogesterona, lo que sugiere que la perdida de masa corporal magra es debida a factores distintos de la insuficiencia de energfa.
La masa del musculo esqueletico es un equilibrio entre la velocidad de la smtesis de protemas y la velocidad de la degradacion. Los pacientes con caquexia por cancer muestran una depresion de la smtesis de protemas en el musculo esqueletico y un aumento de la degradacion de protemas, lo que se refleja en un aumento de la expresion de la ruta proteolftica ubiquitina-proteasoma, el determinante principal de la degradacion de protemas. Por lo tanto, el musculo esqueletico de los pacientes con cancer con caquexia muestra un aumento de la expresion del ARNm tanto de la ubiquitina como de las subunidades del proteasoma, mientras que la actividad proteolftica del proteasoma aumento en paralelo con la expresion de ubiquitina. La incapacidad de los estfmulos anabolicos para aumentar la masa corporal magra en pacientes caquecticos sugiere que la degradacion de protemas debe atenuarse antes de que la masa muscular pueda aumentar. El acido eicosapentaenoico (EPA) regula por disminucion la expresion aumentada de la ruta proteolftica de la ubiquitina-proteasoma en el musculo esqueletico de ratones caquecticos y se ha demostrado que estabiliza el peso corporal en pacientes caquecticos con cancer de pancreas. Cuando los pacientes consumieron un suplemento de alta densidad de energfa que contiene 32 g de protema y 2 g de EPA, el peso corporal aumento y se atribuyo exclusivamente a un aumento en la masa corporal magra (Barber, M.D., Ross, J.A., Voss, A.C., Tlsdale, M.J., Fearon, K.C.H. The effect of an oral nutritional supplement enriched with fish oil on weight-loss in patients with pancreatic cancer. Br. J. Cancer, 81: 80-86, 1999).
En un estudio reciente de May et al (May, P.E., Barber, A., D'Olimpio, J.T., Hourlhane, A. y Abumrad, N.N. Reversal of cancer-related wasting using oral supplementation with a combination of p-hydroxy-p-methylbutyrate, arginine and glutamine. Am. J. Surg., 183: 471-479, 2002) se demostro que una mezcla de HMB, arginina y glutamina era eficaz en el aumento de peso corporal en los pacientes con perdida de peso con cancer avanzado (estadio IV). Por otra parte, el aumento del peso corporal se atribuyo a un aumento de la masa sin grasa, como se observa con EPA.
El uso del acido eicosapentaenoico acido graso poliinsaturado se ha sugerido para el tratamiento de la caquexia mediante la inhibicion de la actividad lipolftica de los agentes lipolfticos en los fluidos corporales y la actividad de la enzima guanidino-benzoatasa. Vease Tisdale, M.J. y Beck, A., patente de Estados Unidos n.° 5.457,130, presentada el 10 de octubre de 1995; y Tisdale, et al. Cancer Research 50: 5022-5026 (agosto de 1990). Sin embargo, el producto ensenado por Tisdale estaba en una forma de dosificacion solida, que requiere que un paciente ya enfermo trague de 12-16 capsulas al dfa. Este metodo tema serios inconvenientes, incluyendo la dificultad para tragar, produccion de gases y mal olor.
Se ha descubierto que el HMB se es util en el contexto de diversas aplicaciones. Espedficamente, en la patente de Estados Unidos. N° 6.031.000 de Nissen et al. describe una composicion que comprende de aproximadamente 0,5 g a aproximadamente 30 g de HMB, donde de aproximadamente 0,5 g a aproximadamente 30 g se basa en el peso de la sal de calcio de HMB y de aproximadamente 0,5 g a aproximadamente 50 g de L-arginina libre y de aproximadamente 0,5 g a aproximadamente 50 g de L-glutamina libre. Esta patente tambien proporciona un metodo para el tratamiento de la perdida de masa muscular asociada a la enfermedad de un animal, un metodo para disminuir el nivel de trigliceridos en suero de un animal, un metodo para disminuir la carga viral en suero de un animal y un metodo para la redistribucion de la grasa en un animal que tiene una region visceral y una region subcutanea. Todos los metodos comprenden la administracion al animal de una composicion que comprende HMB y al menos un aminoacido libre.
La patente de EE.UU.. N° 5.348.979 de Nissen et al. describe el uso de HMB en la retencion de nitrogeno en sujetos humanos. La cantidad de HMB administrada es eficaz para conservar la protema tal como se determina mediante la reduccion de nitrogeno urinario. El metodo puede utilizarse con pacientes que tienen un equilibrio negativo de nitrogeno debido a enfermedades y tambien con personas ancianas normales que estan sujetos a perdida de protemas. El HMB se puede administrar por via oral o por infusion intravenosa. Una cantidad eficaz de HMB esta dentro del intervalo de 0,01 a 0,20 gramos de HMB sobre la base de su sal de calcio por kilogramo de peso corporal durante 24 horas.
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La patente de Estados Unidos. N.° 5.028.440 de Nissen describe un metodo para aumentar la produccion de carne de animales domesticos para incrementar el desarrollo de tejido magro. El hMb o una sal comestible del mismo se administran a los animales en una cantidad durante un periodo de tiempo suficiente para obtener un aumento sustancial del peso de tejido magro. El metodo esta adaptado particularmente para su uso con rumiantes, incluyendo ganado vacuno y corderos, ya que el HMB no esta sujeto una destruccion apreciable del rumen. El metodo tambien puede ponerse en practica con otros animales domesticos, incluyendo pollos y pavos. HMB se administra en el intervalo de 0,5 a 100 mg.
La patente de Estados Unidos n.° 4.992.470 de Nissen describe que el uso de HMB es notablemente mas eficaz para la activacion de la funcion inmune de los linfocitos T de mairnferos que el alfa-ketoisocaproato (CCI). Para la activacion de la T linfocitos, se administra HMB o una sal del mismo soluble en agua y comestible al marnffero por una ruta a traves de la que el HMB entra en la sangre del mamffero. La cantidad administrada es suficiente para la mejora eficaz de la blastogenesis de sus linfocitos T. El metodo esta adaptado para su uso con mamfferos domesticos, incluyendo, en particular, ganado vacuno, ovejas y cerdos. El HMB tambien se puede utilizar con los seres humanos como estimulante del sistema inmunologico. El HMB (base de Ca-HMB) se administra por via oral o parenteral en una cantidad de 500 a 2.500 miligramos (mg) por sujeto humano durante 24 horas.
La patente alemana DE 29707308 de Kunz describe el uso de aminoacidos de cadena ramificada en combinacion con HMB para estimular la generacion muscular en la poblacion de entrenamiento con pesas. Kunz ensena que un suplemento de 3 g al dfa con un consumo de protemas de 200 g al dfa aumenta el valor de la protema nutricional y aumenta significativamente la eficiencia de la protema. Kunz tambien ensena que los mejores efectos se pueden lograr cuando el HMB se combina con hidrolizados de protemas y/o mezclas de aminoacidos libres en lugar de con protemas intactas (puras).
La patente de Estados Unidos 5.976.50 de Engel et al. describe un suplemento de alimento dietetico para la reduccion de peso formado por una mezcla de un producto de confitena a base de azucar que contiene cantidades terapeuticas de quitosano, kava y un nutraceutico quemador de grasas que pueden incluir colina/inusital, picolinato de cromo, HMB, carnitina y piruvato. El ingrediente nutraceutico mezclado con quitosano y kava funciona quemando cualquier grasa que el cuerpo ha consumido, es decir, metaboliza mejor cualquier grasa que se ingiere y no atrafda al quitosano.
Los productos comerciales disenados para la poblacion de levantamiento de pesas que contienen HMB incluyen Lean DynamX de EAS Inc. de Golden, Colorado. Lean DynamX ofrece una mezcla de ingredientes que estimula la perdida de grasa sin el uso de estimulantes fuertes. Los ingredientes incluyen HMB, picolinato de cromo, acido linoleico conjugado, hojas y tallos de mate y tartrato de carnitina. La composicion en polvo se mezcla con agua y se toman 2-3 porciones al dfa, con una racion tomada 30 minutos antes de los entrenamientos.
Productos comerciales adicionales incluyen Mega HMB Fuel® de Twiniab Corporation en Hauppauge, NY. Mega HMB Fuel® contiene 750 mg de HMB en una capsula. La dosis diaria sugerida es de 4 capsulas para soportar el dano a las celulas musculares que se puede producir despues de un ejercicio de resistencia intenso
Tambien es de interes la patente de Estados Unidos n.° 5.444.054 de Garleb, et al. y la patente de Estados Unidos relacionada 5.780.451. Estos documentos describen composiciones y metodos utiles en el tratamiento de la colitis ulcerosa. Tales composiciones incluyen una fuente de protemas que pueden ser protemas intactas o hidrolizadas de alto valor biologico (col. 21); un oligosacarido indigerible, tal como fructooligosacarido; y una mezcla de lfpidos que contiene una proporcion relativamente alta de acido eicosapentaenoico, que contribuye a una proporcion de acidos grasos u>-3 y w-6 relativamente alta. Las rutas biologicas de acidos grasos de cadena larga y acciones fisiologicas se tratan en la patente de Estados Unidos 5.223.285 de DeMichele, et al.
La prevencion y/o el tratamiento de la caquexia siguen siendo un problema frustrante. Estudios en animales y seres humanos sugieren que el soporte nutricional es, en gran medida, ineficaz en lo que respecta a la replecion de la masa corporal magra en el huesped con cancer. Los ensayos aleatorizados que exploran la utilidad del soporte de nutricion parenteral total (NPT) como complemento a la terapia citotoxica antineoplasicA han demostrado poca mejora en los resultados del tratamiento. Vease, por ejemplo Brennan, M.F. y Burt, M.E., 1981, Cancer Treatment Reports 65 (Suppl. 5): 67-68. Esto, junto con una clara demostracion de que la NPT puede estimular el crecimiento tumoral en animales sugiere que el uso rutinario de la NPT en el tratamiento del cancer no esta justificado. Kisner, D.L., 1981, Cancer Treatment Reports 65 (Suppl. 5): 1-2.
El documento WO94/06417 describe el uso de HMB para reducir los niveles en sangre de lipoprotemas de baja densidad (LDL) y de colesterol total.
Maat, et al., Journal of Thrombosis and Haemostasis, 2003, Vol. 1, p. 950-957, describen un estudio que evalua la asociacion entre las variables inflamatorias y de trombosis y la gravedad de la aterosclerosis en un grupo basado en la poblacion de varones y mujeres de 60 anos de edad. En este documento se llego a la conclusion de que en este estudio, la trombosis y la inflamacion se asocian con la gravedad de la aterosclerosis, como lo refleja el grosor de las capas mtima-media y la aparicion de placas.
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Clark, et al., Journal of Parenteral and Enteral Nutrition, 2000, Vol. 24(3), p. 133-139 describen un estudio de de evaluacion de si una combinacion de HMB, L-glutamina y L-arginina podna alterar de forma sinergica el curso de la perdida de masa muscular en pacientes con SIDA establecido. Clark, et al. concluyeron que la mezcla de HMB/L- arginina/L-glutamina puede alterar notablemente el curso de la perdida de tejido magro en pacientes con perdida de masa muscular asociada al SIDA.
El documento WO99/66917 se refiere a composiciones que comprenden HMB y al menos un aminoacido y al uso de las composiciones para el tratamiento de la perdida de masa muscular asociada a la enfermedad de un animal, para disminuir el nivel de trigliceridos en suero de un animal, para disminuir la carga viral en suero de un animal, para redistribuir la grasa en un animal que tiene una region visceral y una region subcutanea, para aumentar la masa de tejido magro de un animal sin disminuir sustancialmente la masa grasa del animal y para aumentar el nivel de colesterol HDL de un animal.
El documento WO98/04253 se refiere al uso de piruvato en combinacion con un bloqueante de cortisol para aumentar la masa corporal magra o el tejido muscular, disminuir la deposicion de grasa y aumentar la resistencia y el rendimiento deportivo de un mairnfero. El bloqueador de cortisol puede ser fosfatidilserina, HMB, DHEA, CLA, esteroides anabolicos, monohidrato de creatina, pregnenalona o ipriflavona.
El documento WO94/14429 se refiere a metodos para estimular la retencion de nitrogeno en sujetos humanos mediante la administracion de HMB a los sujetos.
La presente invencion proporciona una composicion que comprende acido beta-hidroxi-beta-metilbutmco (HMB) o sus sales para uso en la prevencion o el tratamiento de una enfermedad inflamatoria cronica o una enfermedad seleccionada del grupo que consiste en cancer, virus de la inmunodeficiencia humana/smdrome de inmunodeficiencia adquirida (VIH/SIDA), artritis, traumatismo, enfermedad hepatica, enfermedad de Crohn, enfermedades inflamatorias intestinales (EII), insuficiencia renal y enfermedad pulmonar obstructiva cronica (EPOC) en un paciente mediante la regulacion por disminucion de la expresion y/o la actividad de los componentes seleccionados del grupo que consiste en protema cinasa C, factor nuclear kappa-B, enzimas de conjugacion con ubiquitina y componentes del proteasoma 26S.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 presenta un esquema que describe los potenciales acontecimientos intracelulares en el musculo esqueletico involucrado en la activacion del proteasoma inducida por PIF.
La figura 2 presenta las curvas de dosis-respuesta para el efecto del HMB sobre el peso corporal (A) y el volumen del tumor (B) en ratones portadores del tumor MAC16. El HMB (en PBS) se administro por via oral mediante alimentacion por sonda en un regimen diario a una concentracion de 0,05 (•), 0125 (o) y 0,25g/kg (X). Los ratones control recibieron PBS solo (□). Los resultados mostrados son la media ± SEM, n = 20.
La Figura 3 presenta el efecto de HMB (0,25g/kg; ■), EPA (0,6 g/kg; X) y la combinacion (o), junto con los controles de PBS (•) sobre el peso corporal de los ratones portadores del tumor MAC16. Los resultados mostrados son la media ± SEM, n = 20.
La Figura 4 presenta el peso de los musculos soleo (A) y la velocidad de degradacion de protemas en el musculo soleo (B) de los ratones portadores del tumor mAc16 y tratados con EPA (0,6g/kg), HMB (0,25 g/kg) o la combinacion durante 3 dfas. Los valores mostrados son la media ± SEM, n = 6.
La Figura 5 presenta el efecto de HMB y EPA sobre la actividad funcional del proteasoma, determinada como la actividad de la enzima "de tipo quimotripsina" en el musculo gastrocnemio de ratones portadores del tumor MAC16 y tratados durante 3 dfas. Los resultados se muestran como la media ± SEM, n = 6.
La Figura 6 presenta la expresion de las subunidades a del proteasoma 20S (A) y las subunidades U, (B), detectada mediante transferencia de tipo Western, en el musculo gastrocnemio de ratones tratados durante 3 dfas con PBS (control), HMB (0,25 g/kg), EPA (0,6 g/kg) o la combinacion. Se muestra el analisis densitometrico de las manchas (n = 6). A. de control (barras cerradas), HMB (barras blancas), EPA (barras moteadas) y la combinacion (barras punteadas).
La Figura 7 presenta la expresion de las subunidades a del proteasoma 19S (A), MSS1 (A) y p42 (B), detectada mediante transferencia de tipo Western, en el musculo gastrocnemio de ratones tratados durante 3 dfas con PBS (control), HMB (0,25 g/kg), EPA (0,6 g/kg) o la combinacion (HMB+EPA). Se muestra el analisis densitometrico de las manchas (n = 6).
La Figura 8 presenta la expresion de E2-Mk, detectada mediante transferencia de tipo Western, en el musculo gastrocnemio de ratones tratados durante 3 dfas con PBS (control), HMB (0,25 g/kg), EPA (0,6 g/kg) o la combinacion (HMB+EPA). Se muestra el analisis densitometrico de las manchas (n = 6).
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Figura 9 (A) presenta el efecto de PIF sobre la degradacion de protemas totales en miotubos C2C12 en ausencia (X) o presencia de EPA50 pM (□) o HMB (•) 25 pM (o) o 50 pM (•). Las mediciones se realizaron 24 horas despues de la adicion de PlF y se muestran como media ± SEM, donde n = 9. 1 (B) presenta la actividad quimotnptica de extractos solubles de miotubos murinos tratados con PIF en ausencia o presencia de EPA (50 pM) o HMB (25 o 50 pM). Los sfmbolos son los mismos que en (A). Los resultados se muestran como la media ± SEM, n = 9.
La Figura 10 presenta el efecto de EPA y HMB en la induccion con PIF de la subunidad a del proteasoma 20S (A), la subunidad p (B) y p42 (C). El control de carga de actina se muestra en (D). Las transferencias de tipo Western de extractos solubles de miotubos C2C12 24 horas despues del tratamiento con PIF sola (calles A-C) o con PIF en presencia de 50 mM de EPA 50 pM (calles D-F), HMB 50 pM (calles G-I) o HMB 25 pM (calles J-L) a una concentracion de PIF de 4,2 nM (calles B, e, H y K) o 10 nM (calles C, F, I y L). Los cultivos control recibieron PBS (calle A), EPA 50 pM (calle D), HMB 50 pM (calle G) o HMB 50 pM (calle J). Las manchas mostradas son representativas de tres experimentos separados.
La figura 11 presenta la transferencia de tipo Western del efecto de PIF sobre la PKCa citoplasmatica (A) y unida a la membrana (B) en miotubos murinos. Las celulas se trataron con PIF solo (calles A-C) o con PIF en presencia de EPA 50 pM (calles D-F), HMB 50 pM (calles G-I) o HMB 25 pM (calles J-L) a 4, 2 nm (calles B, e, H y K) o 10 nM de PIF (calles C, F, I y L). Las celulas control recibieron PBS (calle A), EPA 50 pM (calle D), HMB 50 pM (calle G) o HMB 50 pM (calle J). Las manchas mostradas son representativas de tres experimentos separados.
La Figura 12 presenta transferencias de tipo Western de ERK 1/2 total (p44 y p42) (A) y ERK 1/2 activa (fosforilada) (B) en extractos solubles de miotubos murinos tratados con pIf solo (calles A-C) o con PIF en presencia de EPA 50 pM (calles D-F), HMB 50 pM (calles G-I) o HMB 25 pM (calles J-L) a una concentracion de PIF de 4,2 nM (calles B, E, H y K) o 10 nM (calles C, F, I y L). Las celulas control recibieron PBS (calle A), EPA 50 pM (calle D), HMB 50 pM (calle G) o HMB 50 pM (calle J). Las manchas mostradas son representativas de tres experimentos separados.
Figura 13 presenta el efecto de la exposicion de los miotubos C2C12 durante 30 minutos a niveles citosolicos de IKBa (A), determinado mediante transferencia de tipo Western y activacion de la union de NF-kB al ADN, determinado mediante EMSA (B y C). El analisis densitometrico es un promedio de 3 manchas replicadas o EMSA. A) Los miotubos se trataron con PIF solo (calles A-E) o con PIF en presencia de HMB 50 pM a una concentracion de PIF de 0 (calles A y F), 2,1 (calles B y G), 4,2 (calles C y H), 10,5 (calles D e I) o 16,8 nM (calles E y J). En (B) y (C), los miotubos se trataron con PIF 0, 2,1, 4,2, 10,5 y 16,8 nM en ausencia (barras oscuras) o presencia (barras abiertas) de HMB 25 pM (B) o HMB 25 pM (C).
Descripcion detallada de la invencion
El termino HMB, que tambien se conoce como acido beta-hidroxi-beta-metilbutmco o acido beta-hidroxi-isovalerico, puede representarse en su forma de acido libre como (CH3)2(OH)CCH2 COOH. El HMB es un metabolito de la leucina formado por transaminacion a alfa-cetoisocaproato (KIC) en el musculo seguido de oxidacion de KIC en el citosol del hngado para dar HMB.
El termino "aminoacidos neutros grandes" se refiere a leucina, isoleucina, valina, tirosina, treonina y fenilalanina. Los aminoacidos son los bloques componentes de protemas. Se caracterizan por la presencia de un grupo carboxilo (COOH) y un grupo amino (NH2) unidos al mismo carbono al final del compuesto.
El termino "que carece sustancialmente de aminoacidos libres" se refiere a composiciones que contienen menos de 0,4 gramos de contenido de amino acido libre total en una dosis diaria de la composicion. Por ejemplo, si el producto esta disenado para su alimentacion a una velocidad de 1 lata por dfa, la lata de producto contiene menos de un total de 0,4 gramos de aminoacidos libres. Los aminoacidos en cuestion son los L-isomeros de origen natural, que consisten en uno o mas de los siguientes compuestos: L-alanina, L-arginina, L-asparagina, acido L-aspartico, L- cistema (o L-cistina), L-acido glutamico, L-glutamina, glicina, L-histidina, L-lsoleucina, L-leucina, L-lisina, L- metionina, L-fenilalanina, L-prolina, L-serina, L-treonina, L-triptofano, L-tirosina y L-valina, o sus sales, esteres, sales o derivados alimentaria o farmaceuticamente aceptables (tales como esteres de metilo o etilo).
El termino "caquexia" se refiere a un estado de mala salud y malnutricion general. A menudo esta asociada e inducida por una cancer maligno y se caracteriza por perdida de apetito, perdida de masa corporal, especialmente masa corporal magra, y perdida de masa muscular.
El termino "acidos grasos" se refiere a una familia de acidos carboxflicos que tienen una cadena de hidrocarburo, generalmente de aproximadamente 12 a 24 carbonos de longitud. Cuando esta insaturado (que tiene un doble enlace) al menos un punto de la cadena hidrocarburo, tales acidos grasos estan designados por la posicion del primer doble enlace. Los acidos grasos u>-3 tienen un primer doble enlace en el tercer carbono desde el extremo metilo de la cadena; e incluyen, pero no se limitan a, acido a-linolenico, acido estearidonico, acido eicosapentaenoico ("EPA"), acido docosapentaenoico y acido docosahexaenoico ("DHA") y similares. Los acidos
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grasos w-6 como tener un primer doble enlace en el sexto carbono desde el extremo metilo de la cadena; e incluyen, pero no se limitan a, acido linoleico, acido Y-linolenico, acido araquidonico ("AA"), y similares.
El termino "productos alimenticios", como se utiliza en el presente documento, se refiere a vehmulos de administracion que contienen una o mas de grasas, nitrogeno amino e hidratos de carbono, y proporciona parte o la totalidad del soporte nutricional para un paciente en las cantidades diarias recomendadas. Con frecuencia, un producto alimenticio contendra vitaminas, minerales, oligoelementos y similares, para proporcionar una nutricion equilibrada para sustitutos de comidas, alimentos medicos, suplementos. Los productos alimenticios pueden estar en cualquier forma tfpica, tales como bebidas, polvos, barras, zumos, bebidas carbonatadas, agua embotellada.
El termino "ingestas diarias de referencia o IDR" se refiere a un conjunto de referencias dieteticas basadas en las cantidades diarias recomendadas para las vitaminas y minerales esenciales. Las cantidades diarias recomendadas son un conjunto de raciones de nutrientes estimadas establecidas por la Academia Nacional de Ciencias, que se actualizan periodicamente para reflejar el conocimiento cientffico actual.
El termino "paciente" se refiere a seres humanos, perros, gatos y cualquier otro animal no rumiante.
Cualquier referencia a un intervalo numerico en esta solicitud debe considerarse que esta modificado por el adjetivo “aproximadamente". Ademas, cualquier intervalo numerico se debe considerar que proporciona apoyo a una reclamacion dirigida a un subgrupo de dicho intervalo. Por ejemplo, una divulgacion un intervalo de 1 a 10 debe considerarse que proporciona apoyo en la especificacion y reivindicaciones a cualquier subgrupo en dicho intervalo (esto es, intervalos de 2-9, 3-6, 4-5, 2,2-3,6, 2,1-9,9, etc.).
Aunque no se pretende que la invencion este limitada a ninguna teona particular de funcionamiento, los solicitantes describen mas adelante un mecanismo probable.
En tiempos de necesidad extrema (por ejemplo, inanicion y similares), el cuerpo a menudo usa el musculo esqueletico como un reservorio de aminoacidos y energfa. Esto esta mediado por la regulacion por aumento la proteolisis y la regulacion por disminucion de la smtesis de protemas en el musculo. El resultado neto de lo cual es la liberacion de aminoacidos del musculo a la circulacion general para su uso en el mantenimiento de sistemas cnticos. Cuando la buena salud y la disponibilidad adecuada de nutrientes se restauran, el musculo se reconstruye. En el caso de la caquexia, este sistema se activa de manera inapropiada, por lo que incluso en el caso de la adecuacion nutricional, las protemas del tejido muscular continuan degradandose.
Uno de los sistemas proteolfticos clave que se activan inapropiadamente es el sistema de la ubiquitina proteosoma. Cuando funciona normalmente, este sistema reconoce las protemas que han envejecido o de alguna otra manera estan danadas o ya no son necesarias, y las marca para su eliminacion a traves de la conjugacion con ubiquitina. Tales protemas ubiquitiniladas son reconocidas por el proteosoma y degradadas, de modo que se libera ubiquitina y peptidos libres y aminoacidos libres en un proceso que consume energfa. Hay una serie de moleculas senalizadoras que activan o regulan por aumento este sistema, incluyendo el factor inductor de la proteolisis (PIF), que es un factor proteico producido por ciertos tumores inductores de caquexia. La union de PIF de la celula muscular produce la regulacion por amento de la fosfolipasa A (PLA). Esto a su vez produce factores de senalizacion que, finalmente, activan la protema cinasa C, lo que da lugar a la activacion de genes (a traves del factor nuclear kappa B, NFkB) para la conjugacion de ubiquitina y para ciertas subunidades del proteosoma. El resultado neto de toda esta senalizacion es la es la regulacion por aumento del sistema ubiquitina proteosoma y la degradacion de protemas sostenida e inadecuada en el musculo. La figura 1 muestra una ruta detallada de esta secuencia de activacion.
Protema cinasa C
La protema cinasa C es una familia de serina-treonina cinasas activadas por calcio y lfpidos que desempenan papel clave en numerosos cascadas de senalizacion intracelulares. Hay por lo menos 12 isotipos de PKC diferentes, que se agrupan en tres clases basandose en su estructura primaria y propiedades bioqmmicas (CA Carter: "Protein kinase C as a drug target: Implications for drug or diet prevention and treatment of cancer." Current Drug Targets 1:163-183 (2000). Estos son las convencionales - (cPKCa, pI, pII y y) que requieren de diacilglicerol, fosfatidilserina y calcio para la su activacion, nuevas (nPKC8, £, n 0 y |j) que requieren diacilglicerol y fosfatidilserina, pero son independientes de calcio, y las atfpicas (aPKC A, t y ^) que son independientes de calcio y de diacilglicerol.
PKC se sintetiza como una proenzima unida a la membrana. La eliminacion de la prosecuencia mediante escision proteolftica y la posterior fosforilacion libera una enzima competente de la membrana al citosol. La posterior interaccion con los conjuntos particulares de activadores produce enzima activa. Por lo tanto, hay varios niveles de regulacion posibles, incluyendo el control de la expresion, el control del procesamiento proteolttico, el control de acontecimientos de fosforilacion iniciales y, por ultimo, la regulacion de los niveles citosolicos de los diversos activadores necesarios para la actividad completa.
La protema cinasa C esta implicada en algunas de las rutas de senalizacion que conducen a la mitogenesis y la proliferacion de las celulas, la apoptosis, la activacion de plaquetas, la remodelacion del citoesqueleto de actina, la
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modulacion de los canales ionicos y la secrecion. Ademas, otra observacion de que la PKC es tambien el principal receptor para los esteres de forbol estimulantes tumorales proporcionaba un reactivo clave para estudiar el mecanismo de accion de esta enzima. La PKC regula las rutas relevantes a estados patologicos de inflamacion, cardiovasculares, microvasculares perifericos, del SNC, oncologicos e infecciosos, y se consideran objetivos serios e importantes para el desarrollo de farmacos (P. G. Goekjian y M. R. Jlrousek: "Protein Kinase C in the Treatment of Disease: Signal Transduction Pathways, Inhibitors, and Agents in Development" Current Medicinal Chemistry 6(9): 877 - 903, (1999); CA O'Brian, NE Ward, KR Gravitt y KP Gupta: "The tumor promoter receptor protein kinase C: A novel target for chemoprevention and therapy of human colon cancer." Growth Factors and Tumor Promotion: Implications for Risk Assessment, paginas 117 - 120 © 1995, Wiley-Liss, Inc.; F Battaini: "Protein kinase C isoforms as therapeutic targets in nervous system disease states." Pharmacological Research 44(5):353-361, (2001); RN Frank: "Potential new medical therapies for diabetic retinopathy: protein kinase C inhibitors. Am J Ophthalmol 133:693-698 (2002); M Meier y GL King: "Protein kinase C activation and Its pharmacological inhibition In vascular disease." Vascular Medicine 5:173-185 (2000)).
NFkB
El factor nuclear k B (NFkB) es una familia de factores de transcripcion que se encuentran en una amplia variedad de celulas de mairnfero. La molecula madura es un homodfmero o heterodfmero, formado por uno o dos de los siguientes 5 productos genicos ((RelA (p65), p50, RelB, c-Rel y p62), el mas frecuente es un dfmero de RelA y p50. En condiciones no activadas, el NFkB se localiza en el citosol por asociacion con una protema inhibidora kBa. La senalizacion aguas arriba implica una cinasa IkB y la fosforilacion de kBa unida da lugar a su liberacion de NFkB,, lo que permite a este ultimo trasladarse al nucleo y activar la transcripcion de genes espedficos. La kBa fosforilada es degradada por la ruta de ubiquitina - proteosoma.
El NFkB es ampliamente reconocido como una molecula reguladora clave asociada con la inflamacion. Por lo tanto, desempena un papel clave en las enfermedades inflamatorias tanto agudas como cronicas (AB Lentsch y PA Ward: "Activation and regulation of NFkB during acute inflammation." Clin Chem Lab Med 37(3):205-208 (1999)). Tambien desempena un papel en ciertos aspectos de otras enfermedades, tal como la metastasis del cancer (VB Andela, AH Gordon, G Zotalis, RN Rosier, jJ Goater, GD Lewis, EM Schwarz, JE Puzas y RJ O'Keefe: "NFkB: A pivotal transcription factor in prostate cancer metastasis to bone." Clinical Orthopaedics and Related Research 415S:S75- S85 (2003)). Este factor de transcripcion esta implicado en el desarrollo del smdrome diabetico (E. Ho y TM Bray: "Antioxidants, NFkB activation and diabetogenesis." Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 222:205-213 (1999)) y en el desarrollo inmunologico y la regulacion (J Moscat, MT Diaz-Meco y P Rennert: "NFkB activation by proptein kinase C isoforms and B-cell function." EMBO Reports 4:31-36 (2003)). Finalmente, el NFkB se asocia con el control de la apoptosis y en el crecimiento y la diferenciacion. De hecho, se cree que el PIF (factor inductor de la proteolisis, que liberan los tumores y esta implicado en las perdidas de masa magra inducidas por cancer) es un regulador del desarrollo embrionario y desencadena una cascada de senalizacion en ultima instancia, a traves del NFkB (F. Delfino y WH Walker: "Hormonal regulation of the NFkB signaling pathway." Molecular and Cellular Endocrinology 157:1-9 (1999); TM Watchorn, I Waddell, N Dowidar y JA Ross: "Proteolysis-inducing factor regulates hepatic gene expression via the transcription factor NFkB and STST3." FASEB J 15:562-564 (2001)).
Tambien es bien sabido que el EPA ejerce sus efectos beneficiosos sobre la caquexia mediante la inhibicion de la senalizacion que resulta de la activacion de PLA, en particular, la liberacion de acido araquidonico (AA). Esto evita la posterior regulacion por incremento y activacion de la ruta de la ubiquitina-proteosoma mediante la eliminacion del acontecimiento de senalizacion inicial. El HMB, aunque no impide la activacion de PLA o la liberacion de AA, sf impide la regulacion por aumento de la protema cinasa C, de modo que se impide toda la activacion posterior de la ruta de senalizacion, impidiendo tambien, en ultima instancia, la activacion del sistema de ubiquitina-proteosoma.
Sorprendentemente e inesperadamente, ahora se ha descubierto que HMB por sf solo puede reducir la tasa de crecimiento tumoral y en combinacion con niveles de dosis suboptimas de EPA potencia el efecto anticaquectico. La combinacion de EPA y HMB conserva la masa muscular mediante la atenuacion de la degradacion de protemas a traves de la regulacion por disminucion de la expresion aumentada de componentes reguladores clave de la ruta proteolftica de ubiquitina-proteasoma.
El termino "HMB" se refiere al compuesto que tiene la formula qmmica anterior, tanto en sus formas de acido libre y sales, metabolitos y derivados del mismo. Aunque se puede usar cualquier forma adecuada de HMB en el contexto de la presente invencion, preferentemente, el HMB se selecciona del grupo que consiste en un acido libre, una sal, un ester, y una lactona; mas preferentemente, HMB es una sal.
Aunque se puede usar cualquier sal de HMB farmaceuticamente adecuada en el contexto de la presente invencion, preferentemente, la sal de HMB es soluble en agua o se convierte en soluble en agua en el estomago o los intestinos de un paciente. Mas preferentemente, la sal de HMB se selecciona del grupo que consiste en una sal de sodio, una sal de potasio, una sal de magnesio, una sal de cromo y una sal de calcio. Lo mas preferentemente, la sal de HMB es una sal de calcio. Sin embargo, se pueden usar otras sales no toxicas, tales como otras sales de metales alcalinos o alcalinoterreos.
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Del mismo modo, se divulga cualquier ester farmaceuticamente aceptable en el contexto de la presente invencion. Deseablemente, el ester de HMB se convierte rapidamente en HMB en su forma de acido libre. Preferentemente, el ester de HMB es un ester de metilo o ester de etilo. El ester de metilo de HMB y el ester de etilo de HMB se convierten rapidamente a la forma de acido libre de HMB.
Del mismo modo, se divulga cualquier lactona farmaceuticamente aceptable en el contexto de la presente invencion. Deseablemente, la lactona de HMB se convierte rapidamente en HMB en su forma de acido libre. Preferentemente, la lactona de HMB es una lactona de isovalarilo o una lactona similar. Tales lactonas se convierten rapidamente a la forma de acido libre de HMB.
Los metodos para producir HMB y sus derivados son bien conocidos en la tecnica. Por ejemplo, el HMB puede sintetizarse mediante oxidacion del alcohol de diacetona. Un procedimiento adecuado lo describen Coffman et al., J. Am. Chem. Soc. 80: 2882-2887 (1958). Como se describe en el mismo, el HMB se sintetiza mediante una oxidacion de hipoclorito de sodio alcalino de alcohol de diacetona. El producto se recupera en forma de acido libre, que se puede convertir a la sal deseada. Por ejemplo, el acido 3-hidroxi-3-metilbutmco (HMBA) se puede sintetizar a partir de alcohol de diacetona (4-hidroxi-4-metilpentan-2-ona) a mediante oxidacion usando hipoclorito fno acuoso (lejfa). Despues de acidificar la mezcla de reaccion con HCl, el producto HMBA se recupera mediante extraccion usando acetato de etilo y mediante separacion y retencion de la capa organica de la mezcla de extraccion. El acetato de etilo se elimina mediante evaporacion y el residuo se disuelve en etanol. Despues de la adicion de Ca(OH)2 y el enfriamiento, el CaHMB cristalino se puede recuperar por filtracion, los cristales se lavan con etanol y despues se secan. Como alternativa, la sal de calcio de HMB esta comercialmente disponible en TSI en Salt Lake City, Utah.
El soporte nutricional en el paciente con cancer puede clasificarse como (I) de apoyo, donde se instaura soporte nutricional para prevenir el deterioro nutricional en el paciente nutrido adecuadamente o para rehabilitar al paciente deteriorado antes de la terapia definitiva; (II) adyuvante, donde el soporte nutricional desempena un papel integral en el plan terapeutico; y (III) definitivo, donde se requiere soporte nutricional agresivo para la existencia del paciente. Las rutas para proporcionar soporte nutricional incluyen una dieta oral, alimentacion por sonda o nutricion parenteral periferica o total. La realizacion preferida para los metodos y composiciones nutricionales de la invencion es por via oral.
Una alternativa a la alimentacion oral es la alimentacion por sonda a traves de sonda nasogastrica, nasoduodenal, esofagostomfa, gastrostoirna o tubos de yeyunostomfa.
Los efectos beneficiosos que el HMB tiene sobre la masa corporal magra de un paciente se puede lograr de diversas maneras. Si se desea, el HMB se puede administrar solo, sin un vehnculo. El hMb puede simplemente disolverse en agua y consumirlo el paciente. Como alternativa, el HMB puede rociarse sobre los alimentos, disolverse en cafe, etc. La dosis diaria total para el paciente variara ampliamente, pero tfpicamente un paciente se beneficiara del consumo de al menos de 2 g/dfa de HMB. Como alternativa, de 20 a 40 mg/kg/dfa.
En una realizacion adicional, el HMB puede incorporarse en pastillas, capsulas, comprimidos de disolucion rapida, pastillas para chupar, etc. La dosis activa puede variar ampliamente, pero tfpicamente variara en el intervalo de 250 mg a 1 g/dosis, consumiendo el paciente de 2 a 8 dosis/dfa para alcanzar el objetivo de 2g/dfa mmimo. Los metodos para preparar tales formas farmaceuticas son bien conocidos en la tecnica. Se dirige la atencion del lector a la edicion mas reciente de Remingtons Pharmaceutical Sciences para una orientacion sobre la forma de preparar tales formas farmaceuticas.
Aunque el HMB se puede administrar como una sola entidad, normalmente se incorporara en productos alimenticios y lo consumira el paciente durante sus comidas o aperitivos. Si se desea, el paciente puede simplemente modificar la receta de los alimentos que normalmente consume mediante rociado sobre los alimentos, disolucion en el cafe, etc.
En una realizacion adicional, el HMB se incorporara a bebidas, barras, galletas, etc., que se han disenado espedficamente para mejorar la palatabilidad del HMB y aumentar la seleccion de formas alternativas, mejorando de este modo la aceptacion por el paciente/consumidor.
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Boost®, Glucerna®,
Tfpicamente, el HMB se incorporara en bebidas sustitutivas de comidas, tales como Ensure Pediasure®, Pedialyte®, etc. El HMB tambien se puede incorporar en las barras sustitutivas de comidas, tales como
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PowerBars , barras Glucerna , barras Choice DM , barras Ensure y barras Boost , etc. Como alternativa, el HMB
se puede incorporar en zumos, bebidas carbonatadas, agua embotellada, etc. Ademas, el HMB se puede incorporar 11 ® ^ ® ® ® 11 en productos nutritivos medicos tales como ProSure , Promote , Jevity y Advera disenados para soportar estados
de enfermedad espedficos tales como cancer, VIH/SIDA, artritis, EPOC, etc. Los metodos para producir cualquier
de tales productos alimenticios son bien conocidos para los expertos en la tecnica. La siguiente discusion esta
destinada a ilustrar tales productos alimenticios y su preparacion.
La mayona de los productos sustitutos de comidas (es decir, barras o lfquidos) proporcionan calonas de la grasa, los carbohidratos y las protemas. Estos productos contienen tambien tfpicamente vitaminas y minerales, ya que estan
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destinados a ser adecuados para su uso como la unica fuente de nutricion. Si bien estos productos sustitutos de comidas pueden servir como unica fuente de nutricion, tipicamente no lo hacen. Las personas consumen estos productos para sustituir una o dos comidas al dfa o para proporcionar un aperitivo saludable. Los productos nutricionales de la presente invencion se deben interpretar que incluyen cualquiera de estas realizaciones.
La cantidad de estos ingredientes nutricionales puede variar ampliamente dependiendo de la poblacion de pacientes espedfica (es decir, cancer, VIH/SIDA, artritis, consideraciones organolepticas, preferencias culturales, uso, etc.). Sin embargo, como pauta general no limitante, los productos sustitutos de las comidas de la presente invencion contendran las siguientes cantidades relativas de protemas, grasas y carbohidratos (sobre la base del porcentaje relativo de calonas totales): un componente de protemas, que proporciona del 5 al 80 % de la contenido calorico total, que proporciona un componente de hidratos de carbono que proporciona del 10 al 70 % del contenido calorico total y un componente de lfpidos que proporciona del 5 al 50 % del contenido calorico total.
Los sustitutos de las comidas contendran hidratos de carbono, lfpidos y protemas adecuados, como conocen los expertos en la tecnica de elaborar formulas nutricionales. Los hidratos de carbono adecuados incluyen, pero no se limitan a, almidones hidrolizados, intactos, modificados naturalmente y/o qmmicamente procedentes de mafz, tapioca, arroz o patata en formas cerosas o no cerosas; y azucares, tales como glucosa, fructosa, lactosa, sacarosa, maltosa, jarabe de mafz rico en fructosa, solidos de jarabe de mafz, fructooligosacaridos, y mezclas de los mismos.
Los lfpidos adecuados incluyen, pero no se limitan a, aceite de coco, aceite de soja, aceite de mafz, aceite de oliva, aceite de cartamo, aceite de cartamo rico en acido oleico, aceite TCM (trigliceridos de cadena media), aceite de girasol, aceite de girasol rico en acido oleico, aceite de palma, olema de palma, aceite de canola, aceite de semilla de algodon, aceite de pescado, aceite de almendra de palma, aceite de menhaden, aceite de soja, lecitina, fuentes de lfpidos de acido araquidonico y acido docosahexanoico, y mezclas de los mismos. Las fuentes lipfdicas de acido araquidonico y acido docosahexanoico incluyen, pero no se limitan a, aceite marino, aceite de yema de huevo, y aceite de hongos o de algas.
Numerosas fuentes comerciales para estas grasas estan facilmente disponibles y son conocidas por una persona que ponga en practica la tecnica. Por ejemplo, los aceites de soja y de canola estan disponibles en Archer Daniels Midland de Decatur, Illinois. Los aceites de mafz, coco, palma y almendra de palma estan disponibles en Premier Edible Oils Corporation of Portland, Oregon. El aceite de coco fraccionado esta disponible en Henkel Corporation of LaGrange, Illinois. Los aceites de cartamo rico en acido oleico y de girasol rico en acido oleico estan disponibles en SVO Specialty Products de Eastlake, Ohio. El aceite marino esta disponible en Mochida international of Tokyo, Japon. El aceite de oliva esta disponible en Anglia Oils of North Humberside, Reino Unido. Los aceites de girasol y de semilla de algodon estan disponibles en Cargll of Minneapolis, Minnesota. El aceite de cartamo esta disponible en California Oils Corporation of Richmond, California.
Ademas de estos aceites de calidad alimentaria, en el producto alimenticio se pueden incorporar lfpidos estructurados, si se desea. Los lfpidos estructurados se conocen en la tecnica. Una descripcion concisa de lfpidos estructurados puede encontrarse en INFORM, Vol. 8, n.° 10, pagina 1004; titulado Structured lipids allow fat tailoring (Octubre de1997). Vease tambien la patente de Estados Unidos n.° 4.871.768. Los lfpidos estructurados son, predominantemente, triacilgliceroles que contienen mezclas de acidos grasos de cadena media y larga en el mismo nucleo de glicerol. Los lfpidos estructurados y su uso en la formula enteral tambien se describen en las patentes de Estados Unidos n.° 6,194 0,379 y 6,1600,007.
Opcionalmente, los acidos grasos u>-3 pueden comprender aproximadamente 30 % de la mezcla de aceites, preferentemente los acidos grasos w-3 consisten en gran parte en acido eicosapentaenoico y acido docosahexaenoico. Los aceites dieteticos utilizados en la preparacion de la composicion nutricional contienen, generalmente, acidos grasos w-3 en forma de trigliceridos e incluyen, pero no se limitan a, aceite de canola, trigliceridos de cadena media, de pescado, de soja, de lecitina de soja, de mafz, de cartamo, de girasol, de girasol rico en oleico, de cartamo rico en oleico, de oliva, de borraja, de grosella negra, de onagra y de linaza. Opcionalmente, la relacion en peso de los acidos grasos u>-6 y los acidos grasos w-3 en la mezcla de lfpidos de acuerdo con la invencion es de aproximadamente 0,1 a 3,0. La liberacion diaria de acidos grasos w-3 debena ser al menos 450 mg y puede variar dependiendo del peso corporal, el sexo, la edad y el estado medico del individuo. Como se ha mencionado, se desean niveles superiores para el consumo humano adulto: por ejemplo, de aproximadamente 0,5 a 50 g al dfa, mas preferentemente de aproximadamente 2,5 a 5 g al dfa.
Una ventaja inesperada de la combinacion de acidos grasos w-3 y HMB es la mejora en el sabor del sustituto de la comida. Las fuentes tfpicas de acidos grasos w-3 son los aceites de pescado y de algas. Cada fuente trae sabores desagradables al producto sustituto de comidas. Los inventores descubrieron que anadiendo HMB se pueden obtener los mismos o mejores resultados clmicos relacionados con la prevencion de la perdida de peso involuntaria, incluso cuando se utilizan niveles suboptimos o menores de acidos grasos u>-3 en el producto. En consecuencia, los inventores han descubierto que existe una relacion inversa entre los niveles de acidos grasos w-3 y HMB. Por ejemplo, si una dosis eficaz de acidos grasos u>-3 es de 3 g en 2 latas de sustituto de la comida, se observanan los mismos resultados clmicos en el producto formulado para que contenga 2 g de acidos grasos w-3 y 1 g de HMB liberado 2 latas o en el producto formulado para que contenga 1 g de acidos grasos w-3 y 2 g de HMB liberados en
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2 latas. El producto formulado para que contenga solamente 1 g de acidos grasos w-3 tendra un sabor mucho mejor que el producto formulado con 2 o 3 g de acidos grasos w-3, al tiempo que alcanza la misma eficacia clmica. Ademas, puesto que los acidos grasos w-3 son inhibidores conocidos del Aa, un mediador de la inflamacion, un producto que contiene acidos grasos w-3 y HMB podna tener beneficios mas amplios que los que contienen cualquiera de los ingredientes de forma individual.
Fuentes de protemas adecuadas incluyen, pero no se limitan a, leche, suero de leche y fracciones de suero de leche, soja, arroz, carne (por ejemplo, carne de vacuno), animal y vegetal (por ejemplo, guisante, patata), huevo (albumina de huevo), gelatina y pescado. Las fuentes de protemas intactas adecuadas incluyen, pero no se limitan a, base de soja base de leche, protema de casema, protema de suero de leche, protema de arroz, colageno carne de vacuno, protema de guisante, protema de patata, y mezclas de los mismos.
Opcionalmente, la fuente de protema intacta esta enriquecida en aminoacidos neutros grandes (AANG) que comprenden valina, isoleucina, leucina, treonina, tirosina y fenilalanina. Por lo general, aproximadamente el 40 % de las fuentes de protema de casema, suero de leche y de soja son aminoacidos neutros grandes. Por ejemplo, el caseinato contiene aproximadamente 38 % en peso/peso de AANG, el concentrado de protema de suero de leche contiene aproximadamente 39 % en peso/peso de AANG y el aislado de protema de soja contiene aproximadamente 34 % en peso/peso de AANG. Tfpicamente, el sustituto de la comida se formula con una fuente de protemas que liberara aproximadamente de 1 a 25 g de AANG al dfa, preferentemente de aproximadamente 1 a 20 g de AAGN al dfa, mas preferentemente de aproximadamente 4 a 20 g de AAGN al dfa. A modo de ejemplo, un sustituto de la comida consumido 3 veces al dfa que contiene una protema que comprende 4,8 g de AANg liberara 14,4 g de AANG al dfa.
Los sustitutos de las comidas, preferentemente, contienen tambien vitaminas y minerales en una cantidad disenada para suministrar o complementar los requisitos nutricionales diarios de la persona que recibe la formula. Los expertos en la tecnica reconocen que las formulas nutricionales incluyen a menudo excesos de ciertas vitaminas y minerales para asegurar que cumplen el nivel objetivo durante la vida util del producto. Estos mismos individuos tambien reconocen que ciertos microingredientes pueden tener beneficios potenciales para las personas, dependiendo de cualquiera que sea la dolencia o enfermedad subyacente que afecta al paciente. Por ejemplo, los pacientes con cancer se benefician de antioxidantes tales como beta-caroteno, vitamina E, vitamina C y selenio. Los productos alimenticios incluyen, preferentemente, pero no se limitan a, las siguientes vitaminas y minerales: calcio, fosforo, sodio, cloruro, magnesio, manganeso, hierro, cobre, cinc, selenio, yodo, cromo, molibdeno, nutrientes condicionalmente esenciales m-inositol, carnitina y taurina, y las vitaminas A, C, D, E, K y el complejo B, y mezclas de los mismos.
El nutriente condicionalmente esencial carnitina es un aminoacido de origen natural formado a partir de metionina y lisina. Su principal papel metabolico esta asociado con el transporte de acidos grasos de cadena larga a traves de las membranas mitocondriales, de modo que estimulan la oxidacion de estas sustancias combustibles para energfa metabolica. El suplemento con carnitina es una herramienta metabolica importante en condiciones tales como enfermedades del tngado y el rinon, y las principales enfermedades cronicas o lesiones extensas complicadas por la malnutricion. Opcionalmente, los sustitutos de las comidas pueden complementarse con carnitina a niveles suficientes para proporcionar hasta 4 g/dfa de carnitina.
Los sustitutos de las comidas tambien pueden contener fibra y estabilizantes. Las fuentes adecuadas de fibra y/o estabilizantes incluyen, pero no se limitan a, goma de xantano, goma guar, goma arabiga, goma ghatti, goma karaya, goma tragacanto, agar, furcelarano, goma gellan, goma de algarroba, pectina, pectina con niveles bajos y altos de metoxi, glucanos de avena y cebada, carragenanos, psyllium, gelatina, celulosa microcristalina, CMC (carboximetilcelulosa de sodio), hidroxipropilmetilcelulosa metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, DATEM (esteres de acido diacetiltartarico de monogliceridos y digliceridos), dextrano, carrageninas, FOS (fructooligosacaridos), y mezclas de los mismos. Existen numerosas fuentes comerciales de fibras dieteticas solubles disponibles. Por ejemplo, la goma arabiga, carboximetilcelulosa hidrolizada, goma guar, pectina y las pectinas con niveles altos y bajos de metoxi estan disponibles en TIC Gums, Inc. de Belcamp, Maryland. Los glucanos de avena y de cebada estan disponibles en Mountain Lake Specialty Ingredients, Inc. de Omaha, Nebraska. El psyllium esta disponible en la Meer Corporation de North Bergen, Nueva Jersey mientras que el carragenano esta disponible en FMC Corporation of Philadelphia, Pensilvana.
La fibra incorporada tambien puede ser una fibra dietetica insoluble, ejemplos representativos de la cual incluyen fibra de cascara de avena, fibra de cascara de guisante, fibra de cascara de soja, fibra de cotiledon de soja, fibra de remolacha de azucar, celulosa y salvado de mafz. Tambien hay disponibles numerosas fuentes de las fibras dieteticas insolubles. Por ejemplo, el salvado de mafz esta disponible en Quaker Oats de Chicago, Illinois; la fibra de cascara de avena en Canadian Harvest de Cambridge, Minnesota; la fibra de cascara de guisante en Woodstone Foods of Winnipeg, Canada; la fibra de cascara de soja y la fibra de cascara de avena en The Fibrad Group of LaVale, Maryland; la fibra de cotiledon de soja en Protein Technologies International of St. Louis, Missouri; la fibra de remolacha azucarera en Delta Fiber Foods of Minneapolis, Minnesota y la celulosa en James River Corp, of Saddle Brook, Nueva Jersey.
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Una discusion mas detallada de ejemplos de fibras y su incorporacion en los productos alimenticios puede encontrarse en la patente de Estados Unidos n.° 5.085.883 expedida a Garleb et al.
La cantidad de fibra utilizada en las formulas puede variar. El tipo particular de fibra que se utiliza no es cntico. Puede usarse cualquier fibra adecuada para el consumo humano y que sea estable en la matriz de un producto alimenticio.
Ademas de la fibra, los sustitutos de las comidas tambien pueden contener oligosacaridos, tales como fructooligosacaridos (FOS) o glucooligosacaridos (GOS). Los oligosacaridos fermentan rapida y extensamente en acidos grasos de cadena corta por accion de los microorganismos anaerobios que habitan en el intestino grueso. Estos oligosacaridos son fuentes de energfa preferentes para la mayona de las especies de Bifidobacterium, pero no son utilizados por organismos potencialmente patogenos tales como Clostridium perfingens, C. difficile o Escherichia coli.
Tfpicamente, el FOS comprende de 0 a 5 g/racion del sustituto de la comida, preferentemente de 1 a 5 g/racion, mas preferentemente de 2 a 4 g/racion de la sustitucion de la comida.
Los sustitutos de las comidas tambien pueden contener un sabor para mejorar su palatabilidad. Se pueden anadir edulcorantes artificiales para complementar el sabor y enmascarar el sabor salado. Los edulcorantes artificiales utiles incluyen sacarina, NutraSweet, sucralosa, acesulfamo-K (acesulfamo potasico), etc.
Los sustitutos de comida pueden fabricarse utilizando tecnicas bien conocidas para los expertos en la tecnica. Existen diversas tecnicas de procesamiento. Tfpicamente, estas tecnicas incluyen la formacion de una suspension de una o mas soluciones, que pueden contener agua y uno o mas de los siguientes: carbohidratos, protemas, lfpidos, estabilizantes, vitaminas y minerales. El HMB se anade tfpicamente a la suspension de hidratos de carbono antes que los otros minerales. La suspension se emulsiona, se homogeneiza y se enfna. Se pueden anadir varias otras soluciones a la suspension antes del procesamiento, despues del procesamiento o en ambas ocasiones. A continuacion se esteriliza la formula procesada y se puede diluir para secar hasta obtener un polvo, utilizado sobre una base lista para consumir o se empaqueta en una forma lfquida concentrada. Cuando la formula resultante es para un lfquido listo para consumir o un lfquido concentrado, se anadina una cantidad apropiada de agua antes de la esterilizacion.
Las composiciones solidas, tales como barras, galletas, etc., tambien pueden fabricarse usando tecnicas conocidas por los expertos en la materia. Por ejemplo, pueden fabricarse mediante la tecnologfa de extrusion en fno como se conoce en la tecnica. Para preparar tales composiciones, tfpicamente todos los componentes en polvo se pueden mezclar en seco juntos. Tales constituyentes incluyen tfpicamente las protemas, premezclas de vitaminas, ciertos carbohidratos, etc. Los componentes solubles en grasa se combinan despues y se mezclan con la premezcla en polvo anterior. Por ultimo, los componentes lfquidos se mezclan a continuacion en la composicion, formando una composicion o masa similar a un plastico.
El proceso anterior esta destinado a dar una masa plastica que puede conformarse, sin mas cambios ffsicos o qmmicos, mediante el procedimiento conocido como conformado o extrusion en fno. En este proceso, la masa plastica se fuerza a una presion relativamente baja a traves de un molde, que confiere la forma deseada. Despues, el exudado resultante se corta en una posicion apropiada para dar productos del peso deseado. Si se desea, el producto solido se reviste despues para mejorar la palatabilidad y se envasa para su distribucion. Tfpicamente, el envase proporcionara instrucciones para su uso por el consumidor final (es decir, para su consumo por un paciente con cancer, para ayudar a prevenir la perdida de masa muscular magra, etc.).
Las composiciones solidas de la presente invencion tambien pueden fabricarse a traves de una aplicacion de horneado o extrusion en caliente para producir cereales, galletas y galletas saladas. Un entendido en la materia podna seleccionar uno de los muchos procesos de fabricacion disponibles para producir el producto final deseado.
Como se ha senalado anteriormente, el HMB tambien se puede incorporar en zumos, bebidas no carbonatadas, bebidas carbonatadas, soluciones de electrolitos, aguas saborizadas (en lo sucesivo colectivamente "bebida"), etc. El HMB comprendera tfpicamente de 0,5 a 2 g/racion de las bebidas. Los metodos para producir tales bebidas son bien conocidos en la materia. Se dirige la atencion del lector a la patente de Estados Unidos n.° 6.176.980 y 5.792.502. Por ejemplo, todos los ingredientes, incluyendo el HMB se disuelven en un volumen apropiado de agua. A continuacion, opcionalmente se anaden sabores, colores, vitaminas, etc. A continuacion, se pasteuriza la mezcla, se envasa y se almacena hasta su envm.
Cualquier enfermedad con la que se asocia la inflamacion, tales como enfermedades cardiovasculares, microvasculares perifericas, del sistema nervioso central, oncologicas, del sistema inmunologico e infecciosas pueden tratarse de acuerdo con las presentes reivindicaciones. Preferentemente, la enfermedad se selecciona del grupo que consiste en cancer, VIH/SIDA, artritis, traumatismo, enfermedad hepatica, enfermedad de Crohn u otras enfermedades inflamatorias intestinales (EII), insuficiencia renal y EPOC (enfermedad pulmonar obstructiva cronica).
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En el presente documento se describe un metodo para el tratamiento de la perdida de masa muscular asociada a la enfermedad de un paciente, tal como un mai^ero, preferentemente un ser humano. El metodo comprende la administracion al paciente de la composicion descrita anteriormente, que comprende HMB en cantidades suficientes para tratar la perdida de masa muscular asociada a la enfermedad, donde, tras la administracion de la composicion al paciente, se trata la perdida de masa muscular asociada a la enfermedad.
La cantidad de HMB que es suficiente para tratar la perdida de masa muscular asociada a la enfermedad en un paciente dado se pueden determinar de acuerdo con metodos bien conocidos en la materia. En el tratamiento de la perdida de masa muscular asociada a la enfermedad de un paciente, de forma deseable, la composicion que comprende HMB se administra a un paciente que sufre perdida de masa muscular asociada a la enfermedad en una cantidad tal, de tal manera y durante un penodo de tiempo tal que la masa de tejido magro del paciente aumentara sin una disminucion concomitante de la masa grasa del paciente. Un ejemplo, en el contexto del tratamiento de la perdida de masa muscular asociada a la caquexia por cancer de un ser humano, cuando la composicion se administra por via oral dos veces al dfa durante un mmimo de dos semanas; la dosis es suficiente para proporcionar al menos 2g de HMB al dfa.
En el presente documento se describe ademas un metodo para reducir la velocidad del crecimiento del tumor en un paciente, tal como un mairnfero, preferentemente un ser humano. El metodo comprende la administracion al paciente de la composicion descrita anteriormente, que comprende HMB en cantidades suficientes para reducir la velocidad de crecimiento tumoral, donde, tras la administracion de la composicion al paciente, se reduce la velocidad de crecimiento tumoral.
La cantidad de HMB que es suficiente para atenuar el crecimiento del tumor en un paciente dado se puede determinar de acuerdo con metodos bien conocidos en la tecnica. Durante el tratamiento del crecimiento tumoral en un paciente, de forma deseable, la composicion que comprende HMB se administra a un paciente que sufre de crecimiento del tumor en una cantidad tal, de tal manera, y durante un penodo de tiempo tan que la velocidad de de crecimiento del tumor del paciente disminuira. Un ejemplo, en el contexto de tratar el crecimiento de tumores en un ser humano adulto, cuando la composicion se administra por via oral dos veces al dfa durante un mmimo de dos semanas; la dosis es suficiente para proporcionar al menos aproximadamente 2 g de HMB/dfa.
En el presente documento tambien se describe un metodo para la regulacion por disminucion de la expresion y/o actividad de la protema quinasa C. Los ejemplos I - IV muestran que tanto EPA como HMB atenuaron la activacion inducida por PIF de la protema cinasa C (PKC) y la posterior degradacion de kBa y la acumulacion nuclear del factor nuclear -kB (NF-kB).
En el presente documento tambien se describe un metodo para la regulacion por disminucion de la expresion y/o actividad de factor nuclear kappa-B. Los ejemplos I - IV muestran que tanto EPA como HMB atenuaron la activacion inducida por PIF de la protema cinasa C (PKC) y la posterior degradacion de kBa y la acumulacion del factor nuclear -kB (NF-kB).
Tambien de describe un metodo para la regulacion por disminucion de la expresion y/o actividad de las enzimas de conjugacion a ubiquitina. Los ejemplos I-IV muestran que esto se acompano de una reduccion en la expresion de la enzima de conjugacion con ubiquitina E2m. La combinacion de EPA y HMB fue al menos tan eficaz o mas eficaz que cualquiera de los tratamientos de forma individual. Estos resultados muestran que tanto EPA como HMB conservan la masa muscular mediante la atenuacion de la degradacion de protemas a traves de la regulacion por disminucion de la expresion aumentada de componentes reguladores clave de la ruta proteolftica de ubiquitina- proteasoma.
Tambien de describe un metodo para la regulacion por disminucion de la expresion y/o actividad de las enzimas de los componentes 26S del proteasoma. Los ejemplos I-IV muestran que la actividad del proteasoma, determinado por la actividad de la enzima de tipo quimotripsina” se atenuo por el HMB. La expresion de protemas de las subunidades a o p 20S se redujo en al menos un 50 %), al igual que las subunidades de la ATPasa MSS1 y p42 de la subunidad reguladora del 19S.
Ejemplo I (Ejemplo de referencia)
Prevencion de la perdida de peso y atenuacion de la degradacion de protemas en animales con caquexia por cancer
Este estudio evalua el efecto de HMB, en comparacion con EPA o su combinacion, sobre la perdida de peso inducida por el tumor MAC16 y los mecanismos implicados. La perdida de peso inducida por el tumor MAC16 esta inducida principalmente por PIF.
Los ratones NMRI macho de cepa pura (25 g de peso promedio) se obtuvieron de la propia colonia pura de los inventores y se les trasplantaron por via subcutanea fragmentos del tumor MAC16 en el flanco por medio de un trocar, seleccionando de animales donantes con la perdida de peso establecida como se describe en Bibby, M.C. et
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al. Characterization of a transplantable adenocarcinoma of the mouse colon producing cachexia in recipient animals. J. Natl. Cancer Inst., 78: 539-546, 1987. Los animales trasplantados fueron alimentados con una dieta para cna de ratas y ratones (Special Diet Services, Witham, Reino Unido) y agua a demanda, y la perdida de peso fue evidente 10-12 dfas despues de la implantacion del tumor. Los animales justo antes del desarrollo de la perdida de peso fueron aleatorizados para recibir a diario EPA (en aceite de oliva), HMB (en PBS) o la combinacion como se describe en las leyendas de las figuras administrados por via oral por sonda, mientras que los animales de control recibieron aceite de oliva o PBS. El EPA (98 % como acido libre) se adquirio en Biomol Research Laboratories Inc., PA, EE.UU. El HMB (como la sal de calcio) se obtuvo en Abbott Laboratories, Columbus, Ohio, EE.UU. Todos los grupos conteman un mmimo de 6 ratones. El volumen del tumor, el peso corporal y la ingesta de alimentos y agua se controlaron diariamente. Se sacrifico a los animales por dislocacion cervical cuando la perdida de peso corporal alcanzo el 25 % y todos los estudios se llevaron a cabo de acuerdo con las Directrices UKCCR para el cuidado y uso de animales de laboratorio. Los musculos soleo se diseccionaron rapidamente, junto con los tendones intactos, y se mantuvieron en solucion salina isotonica enfriada con hielo antes de la determinacion de la degradacion de protemas.
Los musculos soleo recien resecados se fijaron a traves de los tendones a soportes de alambre de aluminio, bajo tension, a una longitud aproximadamente de reposo para evitar acortamiento del musculo y se preincubaron durante 45 min en 3 ml de tampon de bicarbonato oxigenado (95 % de oxfgeno: 5 % de dioxido de carbono) de Krebs- Henseleit (pH 7,4) que contiene glucosa 5mM y cicloheximida 0,5 mM. La degradacion de protemas se determino mediante la liberacion de tirosina en un penodo de 2 horas como se describe en Waalkes, T.P. et al. A fluorimetric method for the estimation of tyrosine in plasma and tissues. J. Lab. Clin. Med., 50: 733-736, 1957.
La actividad del proteasoma funcional se determino midiendo la actividad de la enzima de "tipo quimotripsina”, la actividad proteolttica predominante de las subunidades U del proteasoma de acuerdo con el metodo de Orino, E. et al. ATP-dependent reversible association of proteasomes with multiple protein components to form 26S complexes that degrade ubiquitinated proteins in human HL-60 cells. FEBS Lett., 284: 206-210, 1991. Los musculos se lavaron con PBS enfriado con hielo, se picaron y se sometieron a ultrasonidos en Tris.HCl 20 mM, pH 7,5, ATP 2mM, MgCh 5 mM y DTT 1mM. Despues, la fraccion sonicada se centrifugo durante 10 minutos a 18.000 g, a 4 °C y el sobrenadante se utilizo para determinar la actividad enzimatica de "tipo quimotripsina" mediante la liberacion de aminometil cumarina (aMc) del sustrato fluorogenico succinil - LLVY - AMC. La actividad se midio en ausencia y presencia del inhibidor del proteasoma espedfico del proteasoma lactacistina (10 jM). Solo la actividad suprimible de lactacistina se considero como espedfica del proteasoma.
Para las muestras de transferencia de tipo Western de la protema citosolica del musculo soleo (de 2 a 5 jg), obtenidos a partir del ensayo anterior, se resolvieron en 10 % de SDS-PAGE y se transfirio a una membrana de nitrocelulosa de 0,45 jm (Hybond™, Amersham Life Science Products, Bucks, Reino Unido), que se habfan bloqueado con Marvel al 5 % en PBS. Los anticuerpos primarios para MSS1 y p42 se utilizaron a una dilucion de 1:5000, para las subunidades a del proteasoma 20S en 1: 1500 y las subunidades U a 1:1.000, mientras que el anticuerpo para E2-Mk se utilizo a una dilucion de 1:500. Los anticuerpos secundarios se usaron a una dilucion de 1:2000. Los anticuerpos monoclonales de raton para las subunidades a1, 2, 3, 5, 6 y 7 del proteasoma 20 S (clon MCP 231), la subunidad p3 del proteasoma 20S (HC10), la subunidad Rpt1 de ATPasa del regulador 19S (S7, Mss1; clon MSS1-104) y la subunidad Rpt4 de ATPasa del regulador 19S (S106, p42; clon p42-23) se adquirieron en Affiniti Research Products, Exeter, Reino Unido. Los antisueros policlonales de conejo frente a la enzima de conjugacion con ubiquitina E2 (anticuerpo anti-UBC2) fue un regalo del Dr. Simon Wing, McGill University, Montreal, Quebec, Canada. Los anticuerpos secundarios anti-raton y anti-conejo de cabra conjugados con peroxidasa se adquirieron en Dako Ltd., Cambridge, Reino Unido. La incubacion se realizo durante 2 horas a temperatura ambiente y se desarrollo mediante quimioluminiscencia. (ECL; Amersham).
Una relacion dosis-respuesta de HMB en la perdida de peso en ratones portadores del tumor MAC16 se muestra en la Figura 2. Las dosis de HMB mayores que 0,125 g/kg causaron una reduccion significativa en la perdida de peso (Figura 2A). Las diferencias con el grupo de control se indican como a, p <0,05; b, p <0,01 y c, p <0,005. La atenuacion de la perdida de peso no se acompano de una alteracion en la ingesta de alimentos y agua. Un nivel de dosis de 0,25 g/kg se eligio para todos los experimentos posteriores. El efecto de HMB, EPA y la combinacion de HMB y EPA sobre la perdida de peso en ratones caquecticos portadores de tumores MAC16 se muestra en la Figura 3. Las diferencias con el grupo de control se indican como a, p <0,05; b, p <0,01 o e, p <0,005. Una dosis suboptima de la EPA se eligio para investigar las interacciones con HMB. Todos los tratamientos causo un aumento significativo en el peso del musculo soleo (Figura 4A), y una reduccion significativa en la liberacion de tirosina (Figura 4B), lo que indica una reduccion en la degradacion de protemas totales. Las diferencias con el grupo de control PBS se indican como a, p <0,05, b, p <0,01 o c, p <0,005. A las dosis elegidas, el HMB fue tan eficaz como el EPA.
Se ha demostrado que la expresion del proteasoma esta elevada en los musculos gastrocnemio de los ratones portadores del tumor MAC16 y se ha demostrado que EPA atenua este aumento de la expresion genica. Los resultados de la Figura 5 muestran que el HMB atenuaba la actividad del proteasoma funcional, tal como se esta determinada por la actividad de la enzima de "tipo quimotripsina”, en la misma medida que el EPA a las dosis elegidas, y que la combinacion de HMB y EPA no produda una depresion mayor de la actividad. Las diferencias con
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el control se indican como c, p <0,005. La expresion proteica de las subunidades del proteasoma se analizo mediante transferencia de Western de los sobrenadantes de los tejidos musculares sonicados. Tanto HMB como EPA atenuaron la expresion de las subunidades a del proteasoma 20S, las unidades estructurales del proteasoma, y habfa alguna indicacion de una disminucion adicional de la banda 2 para la combinacion (Figura 6A). Las diferencias con respecto al control se muestran como c, p <0,001, mientras que las diferencias con respecto a HMB se muestran como e, p <0,01. La expresion de los proteasoma 20S beta subunidades, tanto HMB como EPA tambien atenuaron la expresion de las subunidades p del proteasoma 20S, las unidades estructurales del proteasoma, pero la combinacion fue mas eficaz que cualquier agente por separado (Figura 6B). Las diferencias con respecto a los controles se muestran como c, p<0,001.
La expresion de MSS1, una subunidad de la ATPasa del complejo regulador del proteasoma 19S se muestra en la Figura 7A. Tanto HMB como EPA atenuaron la expresion de MSS1, pero la combinacion no parece que produjera una reduccion adicional. Se obtuvieron resultados similares con p42, otra subunidad ATPasa del regulador 19S, que estimula la asociacion dependiente de ATP del proteasoma 20S con el regulador de los 19S para formar el proteasoma 26S (Figura 7B). Las diferencias con respecto al control se muestran como c, p <0,001. Una vez mas, tanto HMB y EPA paredan ser igualmente efectivos, mientras que la combinacion parecio reducir la expresion de p42 mas. Tanto hMb como EPA redujeron tambien la expresion de la enzima de conjugacion de ubiquitina, E2m, mientras que la combinacion provoco una reduccion adicional de la expresion (Figura 8). Las diferencias con respecto al control se muestran como b, p <0,01 y c, p <0,001, mientras que las diferencias con respecto a HMB solo se muestran como d, p <0,05 y f, p <0,001. Estos resultados confirman que HMB es tan eficaz como EPA en la atenuacion de la perdida de masa muscular, la degradacion de protemas y la regulacion por disminucion de la ruta proteolftica ubiquitina-proteasoma, y este mecanismo parece ser responsable de la preservacion de la masa muscular en ratones caquecticos portadores del tumor mAc 16.
Este estudio ha demostrado que el HMB es eficaz en la atenuacion del desarrollo de caquexia o la perdida involuntaria de peso en ratones portadores del tumor MAC16 y produjo una reduccion de la degradacion de protemas en el musculo esqueletico mediante regulacion por disminucion de la expresion aumentada de la ruta de la ubiquitina-proteasoma. Por lo tanto, el HMB es tan eficaz como el EPA en la reduccion de la expresion de protemas de las subunidades a y p del proteasoma 20S, asf como dos subunidades del regulador 19S MSS1 19S y p42, la expresion de E2-Mk y la actividad proteolftica del proteasoma.
Ejemplo II
Atenuacion del crecimiento tumoral en animales
El estudio animal descrito en el Ejemplo I anterior tambien evaluo el efecto del HMB sobre la velocidad de crecimiento del tumor en ratones portadores del tumor MAC 16 caquecticos. El experimento se realizo como se describe en el Ejemplo I.
Una relacion dosis-respuesta de HMB solo sobre la velocidad de crecimiento del tumor en ratones portadores del tumor MAC16 se muestra en la Figura 2B. Las diferencias con respecto al grupo de control se indican como a, p <0,05; b, p <0,01 y c, p <0,005. Las dosis de HMB mayores que 0,125 g/kg causaron una reduccion significativa en la velocidad del crecimiento del tumor. La atenuacion del crecimiento del tumor no se acompano de alteraciones en la ingesta de alimentos y agua.
Ejemplo III
Atenuacion de la degradacion de protemas en miotubos murinos
Este estudio examina el efecto de HMB en la degradacion de protemas inducida por PIF y las rutas de senalizacion en los miotubos murinos para determinar el mecanismo de la atenuacion de la expresion aumentada de la ruta proteolftica ubiquitina-proteasoma.
Los miotubos C2C12 se pasaron de forma rutinaria en DMEM suplementado con 10 % de FCS, glutamina y 1 % de penicilina-estreptomicina en una atmosfera de 10 % CO2 en aire a 37 °C. Los miotubos se formaron permitiendo que cultivos confluentes se diferenciaran en DMEM que contema 2 % de HS, con cambios de medio cada 2 dfas.
El PIF se purifico a partir de tumores solidos MAC16 (Todorov, P. et al. Characterization of a cancer cachectic factor. Nature, 379: 739-742, 1996.) Extirpados de los ratones con una perdida de peso de 20 a 25 %. Los tumores se homogeneizaron en Tris-HCl 10 mM a pH 8,0, que contiene fluoruro de fenilmetilsulfonilo 0,5 mM, EGTA 0,5 mM y ditiotreitol 1 mM a una concentracion de 5 ml/g de tumor. Se anadio sulfato de amonio solido a 40 % en p/v y el sobrenadante, despues de la eliminacion del sulfato de amonio, se sometio a cromatograffa de afinidad usando anticuerpo monoclonal anti-PIF acoplado a una matriz solida como se describe en Todorov, P. et al Induction of muscle protein degradation and weight loss by a tumor product. Cancer Res., 56: 1256-1261, 1996. Las fracciones inmunogenas se concentraron y se utilizaron para estudios adicionales.
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Los miotubos en multiplacas de seis pocillos se marcaron con L-[2,63H] fenilalanina (0,67mCi/mmol) durante 24 horas en 2 ml de DMEM que contiene 2 % de HS. Despues se lavaron tres veces en PBS, seguido de una incubacion de 2 horas a 37 ° C en DMEM sin rojo fenol hasta que no aparecio mas radiactividad en el sobrenadante. Estos miotubos se incubaron adicionalmente durante 24 horas en el presencia de PIF, con y sin EPA o HMB, en DMEM fresco sin rojo fenol, para evitar la extincion de los recuentos, y en presencia de fenilalanina 2 mM fna para evitar la reincorporacion de la radiactividad. La cantidad de radiactividad liberada en el medio se expreso como una porcentaje de cultivos de control no expuestos a PIF para determinar la degradacion de protemas totales.
Para la medicion de la liberacion de acido araquidonico, los miotubos en multiplacas de seis pocillos que contienen 2ml de DMEM con 2 % de HS se marcaron durante 24 horas con acido araquidonico 10 pM (que contiene 1 pCi de [3H] ] araquidonato/ml) (Smith, H. et al. Effect of a cancer cachectic factor on protein synthesis/degradation in murine C2C12 myoblasts: Modulation by eicosapentaenoic acid. Cancer Res., 59: 5507-6513, 1999). Despues, las celulas se lavaron extensamente con PBS para eliminar los restos de incorporada de [3H] ] araquidonato no incorporado y se anadio EPA o HMB 2 horas antes del PIF. Despues de 24 horas mas, se retiro 1 ml de medio para determinar la radioactividad liberada.
La actividad funcional de las subunidades p del proteasoma se determino como la actividad de la enzima de "tipo quimotripsina” obtenida fluorimetricamente de acuerdo con el metodo de Orino, E. et al. ATP-dependent reversible association of proteasomes with multiple protein components to form 26S complexes that degrade ubiquitinated proteins in human HL-60 cells. FEBS Lett., 284: 206-210, 1991. Los miotubos se expusieron a PIF durante 24 horas con o sin la EPA o HMB anadido 2 horas antes del PIF y se determino la actividad enzimatica en una fraccion del sobrenadante (Whitehouse, A.S. et al. Increased expression of the ubiquitin-proteasome pathway in murine myotubes by proteolysis-inducing factor (PIF) is associated with activation of the transcription factor NF-kB. Br. J. Cancer, 89: 1116-1122, 2003) mediante la liberacion de aminometil cumarina (AMC) desde succinil-LLVY-AMC (0,1 mM) en presencia o ausencia del inhibidor espedfico del proteasoma lactacistina (10 pM) (Fenteany, G. et al. Lactacystin, proteasome function and cell fate. J. Biol. Chem., 273: 8545-8548.199 8). Solo la actividad suprimible de lactacistina se considero como espedfica del proteasoma. Actividad se ajusto para la concentracion de protemas de la muestra, determinada utilizando el ensayo de Bradford (Sigma Chemical Co., Dorset, Reino Unido) usando seroalbumina bovina como patron.
Para el analisis de transferencia de tipo Western, la protema citosolica (2 a 5 pg) obtenida para el ensayo anterior se resolvieron en 10 % de SDS-PAGE y se transfirieron a una membrana de nitrocelulosa de 0,45 pm, que se habfa bloqueado con 5 % de Marvel en PBS, a 4 °C durante la noche. Los anticuerpos primarios se utilizaron a una dilucion de 1:100 (anti-actina y PKCa); 1:500 (anti-ERK1 y 2); 1:1000 (anti-subunidad p del proteasoma 20S y I-KBa); 1:1.500 (anti-subunidad a del proteasoma 20S) o 1:5.000 (anti-p42), mientras que los anticuerpos secundarios se usaron a una dilucion de 1:2000. La incubacion se realizo durante 2 horas a temperatura ambiente y el desarrollo fue por ECL. La carga se cuantifico mediante la concentracion de actina.
Las protemas de union al ADN se extrajeron de miotubos por el metodo de Andrews, NC et al. A rapid micropreparatlon technique for extraction of DNA-binding proteins from limiting numbers of mammalian cells. Nucleic Acids Res., 19:2499, 1991, que usa lisis hipotonica, seguido de niveles altos de sales de los nucleos. El ensayo de union EMSA (ensayo de desplazamiento de movilidad electroforetica) se llevo a cabo de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Dado que se piensa que la degradacion y la activacion de protemas de la ruta proteolttica ubiquitina-proteasoma en ratones portadores del tumor MAC16 esta mediada por PIF, se llevaron a cabo estudios mecanicos sobre el efecto de HMB en la degradacion de protemas se llevaron a cabo en miotubos murinos tratados con PIF. La degradacion de las protemas totales inducida por PIF con una curva dosis-respuesta con una forma de campana tfpica, como informaron anteriormente Gomes-Marcondes, et al., Development of an in-vitro model system to investigate the mecanismo of muscle protein catabolism induced by proteolysis-inducing factor. Br. J. Cancer, 86: 1628-1633, 2002 con un efecto maximo a 4 nM. El efecto de EPA se ha mostrado previamente en Smith, H.J. et al. Effect of a cancer cachectic factor on protein synthesis/degradation in murine C2C12 myoblasts: Modulation by eicosapentaenoic acid. Cancer Res., 59: 5507-5513, 1999; Whitehouse, A.S. et al. Induction of protein catabolism In myotubes by 15(S)- hydroxyeicosatetraenoic acid through increased expression of the ubiquitin-proteasome pathway. Br. J. Cancer, 89: 737-746, 2003; y Whitehouse, A.S. et al. El aumento de la expresion de la ruta de la ubiquitina-proteasoma en miotubos murinos por el factor inductor de la proteolisis (PIF) se asocia con la activacion del factor de transcripcion NF-kB. Br. J. Cancer, 89:1116-1122, 2003) para ser eficaz a 50 pM y los datos de la Figura 9A muestran que a una concentracion de 50 pM tanto de HMB como de EPA fueron igualmente eficaces en lo que respecta a la atenuacion de la degradacion de protemas inducida por PIF. Tambien se produjo alguna atenuacion con HMB a 25pM HMB a concentraciones bajas de PIF, pero no a concentraciones altas. Las diferencias con respecto al control en ausencia de PIF se indican como, p <0,005, mientras que las diferencias con respecto al control con PIF (para grupos con adiciones de HMB o EPA) se indican como b, p <0,01 y c, p <0,005.
Anteriormente, se demostro que la degradacion de protemas inducida por PIF se debe a un aumento de la expresion de los componentes reguladores de la ruta proteolftica ubiquitina-proteasoma en Lorite, M.J., Smith, H.J., Arnold, J.A., Morris, A., Thompson, M.G. y Tisdale, M. J. Activation of ATP-ubiquitin-dependent proteolysis in skeletal
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muscle in vivo and murine myoblasts in vitro by a proteolysis-inducing factor (PIF). Br. J. Cancer, 85: 297-302, 2001 and Gomes-Marcondes, M.C.C., Smith, H.J., Cooper, J.C. y Tisdale, M.J. Development of an in-vitro model system to investigate the mechanism of muscle protein catabolism induced by proteolysis-inducing factor. Br. J. Cancer, 86: 628-1633, 2002.
La actividad funcional de esta ruta se mide mediante la actividad enzimatica de “tipo quimotripsina”, la actividad proteolftica predominante de las subunidades U del proteasoma. El PIF indujo un aumento de la actividad enzimatica “de tipo quimotripsina”, que fue maxima a 4,2 nM. El efecto del PIF se atenuo completamente con EPA 50 pM y HMB tanto a 25 como a 50 pM. (Figura 9B, las diferencias con respecto al control se muestran como, p <0,001, mientras que las diferencias en presencia de EPA o HMB se muestran como b, p <0,001). Se observo un efecto similar sobre la expresion de las subunidades a, las subunidades beta y p42 del proteasoma, una subunidad de la ATPasa del regulador 19S que estimula la asociacion dependiente de ATP del proteasoma 20S con el regulador 19S para formar el proteasoma 26S (Fig. 10). En todos los casos, el PIF aumento la expresion a 4,2 y 10 nM y esta fue atenuada por EPA y HMB a 50 pM, pero no a 25 pM. Estos resultados confirman que HMB atenua la degradacion de protemas a traves de un efecto sobre la induccion por PIF de la ruta de la ubiquitina-proteasoma.
Ejemplo IV
Efecto sobre la actividad del mediador de la senalizacion en la inflamacion y la proteolisis
El estudio in vitro descrito en el Ejemplo III anterior tambien evaluo el efecto de HMB sobre moleculas que son mediadores clave en la ruta de la inflamacion. Este experimento se realizo como se describe en el Ejemplo III.
Se ha demostrado que la activacion de la PKC activa la cascada de la cinasa regulada por senal extracelular (ERK) de las rutas de senalizacion de MAPK (Toker, A. Signalling through protein kinase C. Front. Blosci., 3:1134-1147, 1998; Wolf, I y Seger, R. The mitogen-activated protein kinase signalling cascade: from bench to bedside. IMAJ., 4:641-647). Las ERK activadas, por ejemplo, ERK1 (o MAPK de p44) y ERK2 (MAPK de p42), son capaces de fosforilar y, por lo tanto, activar la fosfolipasa citosolica A2, la enzima limitante de la velocidad en las rutas que implican la liberacion de acido araquidonico en la inflamacion. Ademas, se ha demostrado que el PIF induce la fosforilacion de la MAPK de p42/44, mientras que la MAPK total se mantuvo sin cambios y que participa en la expresion del proteasoma inducida por PIF (Smith, H.J. et al. Signal transduction pathways Involved in proteolysis- inducing factor induced proteasome expression in murine myotubes. Br. J. Cancer, 89:1783-1788, 2003). El efecto de EPA y HMB en este proceso se muestra en la Figura 12. PIF indujo un aumento de la fosforilacion de p42/44 que fue maxima a 4,2 nM y este efecto se vio completamente atenuado tanto por EPA como por HMB a 50 pM, pero no por HMB a 25 pM. La capacidad de HMB para atenuar la fosforilacion de ERK 1/2 puede ser importante en la inhibicion por hMb de la expresion del proteasoma inducida por PIF.
Los experimentos realizados con mutantes de PKC, asf como inhibidores de esta enzima, muestran que esta forma un mediador central de la senalizacion intracelular por PIF. Es probable que la PKC este implicada en la fosforilacion (y degradacion) de I-KBa que da lugar a la acumulacion nuclear de NF-kB y a un aumento de la transcripcion genica. El PIF estimula la translocacion de PKCa desde el citoplasma a la membrana plasmatica (Fig. 11), lo que da lugar a la activacion con un efecto maximo a 4,2nM de PIF en lo que respecta a la degradacion de protemas (Fig. 9). Tanto EPA como HMB a 50 pM atenuaron este efecto con eficacia; mientras que HMB fue menos eficaz a 25 pM (Fig. 11). Esto sugiere que la estimulacion inducida por PIF de la PKC es atenuado por HMB traves de la inhibicion de PKC.
Como se ha indicado anteriormente, el PIF induce la degradacion de I-KBa y estimula la acumulacion nuclear de NF- kB y se ha demostrado que este proceso es atenuado por EPA 50 pM (Whitehouse, A.S. et al. increased expression of the ubiquitin-proteasome pathway In murine myotubes by proteolysis-inducing factor (PIF) is associated with activation of the transcription factor NF-kB. Br. J. Cancer, 89:1116-1122.200 3). Los resultados en la Figura 13A muestran que HMB a 50 pM atenua eficazmente la degradacion de I-KBa en presencia de PIF en miotubos murinos e impide la acumulacion nuclear de NF-kB (Figura 13C). Las diferencias con respecto a PIF 0 nM se muestran como b, p <0,01 y c, p <0,001. Solo se observo una inhibicion parcial de la union de NF-kB al ADN cuando se utilizo HMB a una concentracion de 25 pM (Figura 13B). Las diferencias con respecto a PIF 0 nM son b = p <0,01 y c = p <0,001. Las diferencias entre HMB 50uM y PIF se trataron frente a PIF solo a la misma concentracion e = p <0,01 y f = p <0,001. Estos resultados sugieren que el efecto global de HMB es comparable con el de EPA en la prevencion del movimiento de NF-kB hacia el nucleo con la activacion concomitante de la expresion genica.
Por lo tanto, parece que HMB es un agente eficaz en el tratamiento de la inflamacion inducida por citocinas y la perdida de masa muscular en la caquexia por cancer. Parece que HMB ejerce su efecto mediante la inhibicion de la actividad de la PKC y la estabilizacion resultante del complejo IkB IkB/NF-kB en el citoplasma. Dado que estas moleculas son mediadores clave en la ruta de la inflamacion, parece que HMB es un compuesto antiinflamatorio.
Ejemplo V (ejemplo de referencia)
Composicion de un producto nutricional para evitar la perdida involuntaria de peso
5 La lista de materiales espedfica para fabricar el producto nutricional de este ejemplo se presenta en la Tabla 1. Por supuesto, se pueden realizar diversos cambios en los ingredientes y cantidades espedficos sin apartarse del alcance de la invencion.
TABLA 1: LISTA DE MATERIALES
INGREDIENTE CANTIDAD
(KG)
AGUA 316
PREMEZCLA DE MINERALES TRAZA/ULTRATRAZA 0,06
SULFATO DE CINC 0,033
SULFATO DE MANGANESO 0,0082
MOLIBDATO DE SODIO 0,00023
CLORURO DE CROMO 0,00029
SELENITO DE SODIO 0,000098
CLORURO DE POTASIO 0,072
CITRATO DE SODIO 2,89
YODURO DE POTASIO 0,00009
CITRATO DE POTASIO 1,5
JARABE DE MAfZ 7,68
MALTODEXTRINA 53,6
FOSFATO DE MAGNESIO DIBASICO 0,26
FOSFATO DE CALCIO TRLBASICO 0,99
CLORURO DE MAGNESIO 1,2
SACAROSA 11,9
FRUCTOOLIGOSACARIDO 5,9
TRIGLICERIDO DE CADENA MEDIA 2,6
ACEITE DE CANOLA 1,6
ACEITE DE SOJA 0,87
57 % DE PALMITATO DE VITAMINA A 0,007
PREMEZCLA DE VITAMINAS DEK 0,04
VITAMINA D 0,0000088
ACETATO DE D-ALFA-TOCOFEROL 0,036
FILOQUINONA 0,00006
CARRAGENANO 0,03
LECITINA DE SOJA 0,6
CASEINATO DE SODIO 15,5
CASEINATO DE CALCIO 4,2
HMB DE CALCIO MONOHIDRATO 2,6
AISLADO DE PROTEfNA DE LA LECHE 14
ACEITE DE SARDINA DESODORIZADO REFINADO 6,9
ACIDO ASCORBICO 0,12
45 % DE HIDROXIDO DE POTASIO 0,13
TAURINA 0,12
PREMEZCLA DE DE VITAMINAS HIDROSOLUBLES 0,11
NIACINAMIDA 0,017
PANTOTENATO DE CALCIO 0,01
CLORURO DE TIAMINA HIDROCLORURO 0,003
HIDROCLORURO DE PIRIDOXINA 0,003
RIBOFLAVINA 0,002
ACIDO FOLICO 0,0004
BIOTINA 0,00034
CIANOCOBALAMINA 0,000038
PALMITATO DE ASCORBILO 0,03
CLORURO DE COLINA 0,25
L-CARNITINA 0,0681
MALVAVISCO DE VANILLA N&A 1,6
DULCE DE LECHE N&A 0,27
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El producto nutricional lfquido de la presente invencion se fabrico preparando tres suspensiones que se mezclan, se combinan con aceite de sardina desodorizado refinado, se tratan con calor, se normalizan, se envasan y se esterilizan. El proceso para la fabricacion de 454 kg (1.000 libras) del producto nutricional lfquido, utilizando la Lista de Materiales de la Tabla 7, se describe con detalle a continuacion.
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Una suspension de carbohidrato/mineral se prepara calentando en primer lugar aproximadamente 62,6 kg de agua a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 71 °C a 77 °C con agitacion. El HMB se anade al agua y se disuelve mediante agitacion de la solucion resultante durante al menos cinco minutos. Se anade al agua la cantidad requerida de citrato de potasio y la premezcla de minerales traza/ultratraza y se disuelve mediante agitacion de la solucion resultante durante al menos 10 minutos. A continuacion se anaden los siguientes minerales, en el orden indicado, con agitacion alta: cloruro de magnesio, cloruro de potasio, citrato de sodio, yoduro de potasio, fosfato de magnesio y fosfato tricalcico. Se deja mezclar la suspension con agitacion moderada hasta que se disuelve o dispersa por completo. Despues se anaden el jarabe de mafz, la sacarosa y la maltodextrina a la suspension con agitacion. Se anaden la cantidad requerida de FOS y se deja que se mezcle. La suspension de hidratos de carbono/minerales completada mantiene con agitacion alta a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 60 a 66 °C durante no mas de 8 horas hasta que se mezcle con las demas suspensiones.
Una suspension de aceite se prepara combinando y calentando los trigliceridos de cadena media (aceite de coco fraccionado), aceite de canola y aceite de soja a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 32 - 43 °C con agitacion. Se anade la premezcla de vitaminas DEK y se deja que se mezclen hasta su dispersion completa. Se anaden las cantidades requeridas de los ingredientes siguientes: lecitina de soja, vitamina A, palmitato de ascorbilo y vitamina E. Se anade el carragenano y se deja mezclar hasta su completa dispersion. La suspension de aceite completada mantiene con agitacion moderada una temperatura en el intervalo de aproximadamente 32 - 43 °C durante no mas de 8 horas hasta que se mezcle con las demas suspensiones.
Una suspension de protemas se prepara calentando en primer lugar aproximadamente 196,78 kg de agua a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 60 - 63 °C con agitacion. El caseinato de calcio y el caseinato de sodio y el aislado de protemas de la leche se mezclan en la suspension usando un aparato de mezclado. La suspension de protemas completada mantiene con agitacion una temperatura en el intervalo de aproximadamente 54 - 60 °C durante no mas de 2 horas antes de mezclar con las demas suspensiones.
La suspension de aceite y protemas se mezcla con agitacion y la suspension mezclada resultante se mantiene a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 54 - 66 °C. Despues de esperar durante al menos cinco minutos, se anade la suspension de carbohidrato/mineral a la suspension mezclada de la etapa anterior con agitacion y la suspension mezclada resultante se mantiene a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 54 - 66 °C. A continuacion se anade a la suspension el aceite de sardina desodorizado refinado con agitacion. (En un metodo mas preferido de fabricacion, el aceite de sardina se dosificana lentamente en el producto a medida que la mezcla pasa a traves de un conducto a una velocidad constante). Preferentemente, el pH de la suspension mezclada se determina despues de al menos 5 minutos. Si el pH de la suspension mezclada es inferior a 6,55, se ajusta con hidroxido de potasio diluido hasta un pH de 6,5 a 6,8.
Despues de esperar un penodo de no menos de un minuto ni de mas de dos horas, la suspension mezclada se somete a desaireacion, tratamiento a temperatura ultraalta y homogeneizacion, tal como se describe de la siguiente manera: usar una bomba positiva para suministrar la suspension mezclada para este procedimiento; calentar la suspension mezclada a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 66 - 71 °C; desairear la suspension mezclada a 25,4 - 38,1 cm de Hg; emulsionar la suspension mezclada a 61 - 75 atmosferas; calentar la suspension mezclada a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 120 - 122 °C pasandola a traves de un intercambiador de calor de placas/bobina con un tiempo de retencion de aproximadamente 10 segundos; calentar UHT la suspension mezclada hasta una temperatura en el intervalo de aproximadamente 144 - 147 °C con un tiempo de retencion de aproximadamente 5 segundos; reducir la temperatura de la suspension mezclada para que este en el intervalo de aproximadamente 120 - 122 °C pasandola a traves de un enfriador ultrarrapido; reducir la temperatura de la suspension mezclada para que este el intervalo de aproximadamente 71 - 82 °C pasandola a traves de un intercambiador de calor de placas/bobina; homogeneizar la suspension mezclada a aproximadamente 265 - 266 atmosferas; pasar la suspension mezclada a traves de un tubo de retencion durante al menos 16 segundos a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 74 - 85 °C; y enfriar la suspension mezclada hasta una temperatura en el intervalo de aproximadamente 1 - 70 °C pasandola a traves de un intercambiador de calor grande.
Almacenar la suspension mezclada a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 1 - 7 °C, preferentemente con agitacion.
Preferentemente, en este momento se lleva a cabo un examen analttico apropiado para el control de calidad. En base a los resultados de la prueba se anade una cantidad apropiada de agua de dilucion (10 - 38 °C) a la suspension mezclada con agitacion.
Una solucion de vitaminas y una solucion de sabor se preparan por separado y luego se anaden a la suspension mezclada.
La solucion de vitaminas se prepara calentando aproximadamente 3,94 kg de agua a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 43 - 66 °C con agitacion y anadiendo posteriormente los siguientes ingredientes, en el orden indicado: acido ascorbico, 45 % de hidroxido de potasio, taurina, premezcla de vitaminas hidrosolubles, cloruro de
colina y L-Carnitina. Despues se anade la solucion de vitaminas a la suspension mezclada con agitacion.
La solucion de sabor se prepara mediante la adicion de sabor de malvavisco y dulce de leche a aproximadamente 7,94 kg de agua con agitacion. Un producto nutricional de acuerdo con la presente invencion se ha fabricado con un 5 sabor artificial de malvavisco distribuido por Firmenich Inc., Princeton, Nueva Jersey, EE.UU. y un sabor de dulce de leche natural y artificial distribuido por Firmenich Inc. A continuacion se anade la solucion de sabor a la suspension mezclada con agitacion.
Si fuera necesario, se anade a la suspension mezclada hidroxido de potasio diluido, de manera que el producto 10 tendra un pH en el intervalo de 6,4 a 7,0 despues de la esterilizacion. Despues, el producto completado se introduce en recipientes adecuados y se somete a esterilizacion. Por supuesto, si se desea se podna emplear un procesamiento aseptico.
Ejemplo VI
15
Composicion de un producto nutricional para el control de respuesta glucemica
En la tabla 2 se presenta una lista de materiales para la fabricacion de 1.000 kg de un producto nutricional lfquido, que proporciona nutrientes a una persona, pero limita la respuesta de insulina resultante. A continuacion se expone 20 una descripcion detallada de su fabricacion.
Tabla 2: Lista de materiales para un liquido nutricional
- Ingrediente
- Cantidad por cada 1.000 kg
- Agua
- c.s.
- Maltodextrina
- 56 kg
- Casema acida
- 41,093 kg
- Fructosa
- 28 kg
- Aceite de cartamo rico en oleico
- 27,2 kg
- Jarabe de maltitol
- 16 kg
- Maltitol
- 12,632 kg
- Fibersol® 2(E)
- 8,421 kg
- Caseinato
- 6,043 kg
- Fructooligosacarido
- 4,607 kg
- Polisacarido de soja
- 4,3 kg
- Aceite de canola
- 3,2 kg
- Fosfato tricalcico
- 2,8 kg
- Cloruro de magnesio
- 2,4 kg
- Lecitina
- 1,6 kg
- Citrato de sodio
- 1,18 kg
- Citrato de potasio
- 1,146 kg
- Hidroxido sodico
- 1,134 kg
- Fosfato de magnesio
- 1,028 kg
- HMB de calcio monohidrato
- 5,7 kg
- m-inositol
- 914,5 g
- Vitamina C
- 584 g
- Cloruro de potasio
- 530 g
- Cloruro de colina
- 472,1 g
- 45 % de hidroxido de potasio
- 402,5 g
- Premezcla de UTM/TM
- 369,3 g
- Fosfato de potasio
- 333 g
- Carnitina
- 230,5 g
- Goma gellan
- 125 g
- Taurina
- 100,1 g
- Vitamina E
- 99 g
- Esteres de lutema (5 %)
- 92 g
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- Ingrediente
- Cantidad por cada 1.000 kg
- Premezcla WSV
- 75,4 g
- Premezcla de vitaminas DEK
- 65,34 g
- 30 % de Beta caroteno
- 8,9 g
- Vitamina A
- 8,04 g
- Hidrocloruro de piridoxina
- 3,7 g
- Cloruro de cromo
- 1,22 g
- Acido folico
- 0,64 g
- Yoduro de potasio
- 0,20 g
- Cianocobalamina
- 0,013 g
- Premezcla de WSV (por g de premezcla): 375 mg/g DE niacinamida, 242 mg/g de pantotenato de calcio, 8,4/g de acido g folico, 62 mg/g de cloruro de tiamina hidrocloruro, 48,4 g/g de riboflavina, 59,6 mg/g de hidrocloruro de piridoxina, 165 mcg/g de cianocobalamina y 7305 mcg/g de biotina. Premezcla de vitaminas DEK (por g de premezcla): 8130 UI/g de vitamina D3, 838 UI/g de vitamina e, 1,42 mg/g de vitamina K1; Premezcla de UTM TM (por g de premezcla): 45,6 mg/g de cinc, 54 mg/g de hierro, 15,7 de manganeso, 6,39 mg/g de cobre, 222 mcg/g de selenio, 301 mcg/g de cromo y 480 mcg/g molibdeno
Los productos nutricionales Kquidos diabeticos de la presente invencion se fabrican mediante la preparacion de cuatro suspensiones que se mezclan, se tratan con calor, se normalizan, se envasan y se esterilizan.
Una suspension de carbohidrato/mineral se prepara calentando en primer lugar aproximadamente 82 kg de agua a una temperatura de aproximadamente 65 °C a aproximadamente 71 °C con agitacion. Con agitacion, se anade la cantidad necesaria de HMB de calcio y se agita durante 5 minutos. Se anade la cantidad necesaria de citrato de sodio y goma gellan distribuidas por la Kelco, Division de Merck and Company Incorporated, San Diego, California, EE.UU. y se agita durante 5 minutos. Se anade la cantidad requerida de la premezcla de minerales traza/minerales ultratraza UTM/TM) (distribuido por Fortitech, Schnectady, Nueva York). La suspension es de color amarillo verdoso. La agitacion se mantiene hasta que los minerales estan completamente dispersos. Con agitacion, se anaden las cantidades requeridas de los siguientes minerales: citrato de potasio, cloruro de potasio, cloruro de cromo, cloruro de magnesio y yoduro de potasio. A continuacion, la primera maltodextrina distribuida por Grain Processing Corporation, Muscataine, Iowa, EE.UU. y la fructosa se anaden para suspender con agitacion alta y se dejan disolver. Con agitacion, se anaden las cantidades necesarias de polvo de maltitol distribuido por Roquette America, Inc., Keokuk, Iowa, jarabe de maltitol distribuido por AlGroup Lonza, Fair Lawn, Nueva Jersey, fructooligosacaridos distribuidos por Golden Technologies Company, Golden, Colorado, EE.UU., y una segunda maltodextrina distribuida por Matsutani Chemical Industry Co., Hyogo, Japon, con el nombre del producto Fibersol® 2 (E) y se agita bien hasta que se disuelvan por completo. La cantidad requerida de fosfato tricalcico y de fosfato de magnesio se anade a la suspension con agitacion. La suspension de hidratos de carbono/minerales completada mantiene con agitacion a una temperatura de aproximadamente 65 a aproximadamente 71 °C durante no mas de doce horas hasta que se mezcle con las demas suspensiones.
Una fibra en suspension de aceite se prepara combinando y calentando las cantidades requeridas de aceite de cartamo rico en oleico y aceite de canola a una temperatura de aproximadamente 40,5 °C a aproximadamente 49 °C con agitacion. Con agitacion se anaden las cantidades requeridas de esteres de lutema de Cognis de LaGrange, Illinois. Agitar durante un mmimo de 15 minutos. Con agitacion, se anaden al aceite calentado las cantidades requeridas de los siguientes minerales: Lecitina (distribuida por Central Soya Company, Fort Wayne, Indiana), premezcla de vitaminas D, E, K)distribuida por Vitamins Inc., Chicago, Illinois), vitamina A, vitamina E y beta- caroteno. Las cantidades requeridas de polisacarido de soja distribuido por Protein Technology International, St. Louis, Missouri, se dispersan lentamente en el aceite caliente. La suspension de aceite/fibra completada mantiene con agitacion moderada una temperatura de aproximadamente 55 °C a aproximadamente 65 °C durante un periodo de no mas de doce horas hasta que se mezcla con las demas suspensiones.
Una primera protema en suspension acuosa se prepara calentando 293 kg de agua a 60 °C a 65 °C. Con agitacion, se anade la cantidad requerida de solucion de citrato de potasio al 20 % y se mantiene durante un minuto. Se anade la cantidad requerida de casema acida con agitacion alta, seguida inmediatamente de la cantidad requerida de 20 % de hidroxido de sodio. La agitacion se mantiene alta hasta que se disuelva la casema. La suspension se lleva a cabo de aproximadamente 60 °C a 65 °C con agitacion moderada.
Una segunda protema en suspension acuosa se prepara calentando en primer lugar aproximadamente 77 kg de agua a una temperatura de aproximadamente 40 °C con agitacion. Se anade el caseinato y la suspension se agita bien hasta que el caseinato esta completamente dispersado. Con agitacion continua, la suspension se calienta lentamente a 60 °C a 65 °C. La suspension se mantiene durante no mas de doce horas hasta que se mezcle con las demas suspensiones.
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El lote se ensambla mediante la mezcla de 344 kg de una suspension de protema con 84 kg de la suspension de protemas dos. Con agitacion, se anaden los 37 kg de la suspension de aceite/fibra. Despues de esperar durante al menos un minuto, se anaden 216 kg de la suspension de hidrato de carbono/mineral a la suspension mezclada de la etapa anterior con agitacion y la suspension mezclada resultante se mantiene a una temperature de aproximadamente 55 °C a aproximadamente 60 °C. El pH del lote mezclado se ajusta a un pH de 6,45 a 6,75 con hidroxido de potasio 1 N.
Despues de esperar durante un penodo de no menos de un minuto ni de mas de dos horas, la suspension mezclada se somete a desaireacion, tratamiento a temperatura ultraalta y homogeneizacion. La suspension mezclada se calienta a una temperatura de aproximadamente 71 °C a aproximadamente 82 °C y se desairea al vado. Despues, la suspension caliente se emulsiona a traves de un homogeneizador de una sola etapa a de 6,2 a 7,5 MPa. Despues de la emulsificacion, la suspension se calienta a de aproximadamente 99° C a aproximadamente 110 °C y despues se calienta a una temperatura de aproximadamente 146 °C durante aproximadamente 5 segundos. La suspension se pasa a traves de un refrigerador ultrarrapido para reducir la temperatura a de aproximadamente 99 °C a aproximadamente 110 °C y luego a traves de un refrigerador de placas para reducir la temperatura a de aproximadamente 71 °C a aproximadamente 76 °C. La suspension se homogeneiza despues a de 26,8 a 28,2/2,7 a 4,1 MPa. La suspension se mantiene a aproximadamente 74 °C a aproximadamente 80 °C durante 16 segundos y despues se enfna a 1 °C a aproximadamente 7 °C. En este punto, se toman muestras para las pruebas microbiologicas y analfticas. La mezcla se mantiene en agitacion.
La solucion de vitaminas hidrosoluble (WSV) se prepara por separado y se anade a la suspension mezclada procesada.
La solucion de vitaminas se prepara mediante la adicion de los siguientes ingredientes a 9,4 kg de agua con agitacion: premezcla de WSV (distribuida por J.B. Laboratories, Holland, Michigan), vitamina C, cloruro de colina, L- carnitina, taurina, inositol, acido folico, piridoxina hidrocloruro y cianocobalamina. Se anade la cantidad requerida de La suspension de hidroxido de potasio AL 45 % para llevar el pH a entre 7 y 10.
Basandose en los resultados analfticos de las pruebas de control de calidad, se anade al lote una cantidad apropiada de agua con agitacion para alcanzar el total de solidos deseado. Ademas, se anaden a la mezcla diluida 8,8 kg de la solucion de vitamina con agitacion.
El pH del producto puede ajustarse para conseguir una estabilidad optima del producto. Despues, el producto completado se introduce en recipientes adecuados y se somete a esterilizacion terminal.
Ejemplo VII
Composicion de un producto nutricional pediatrico
En la tabla 3 se presenta una lista de materiales para la fabricacion de 771 kg de un producto nutricional enteral pediatrico de la presente invencion. A continuacion se expone una descripcion detallada de su fabricacion.
Tabla 3: Lista de materiales para el producto nutricional pediatrico de vainilla
- Ingrediente
- Cantidad por 771 kg
- Suspension madre de PIF
- Aceite de cartamo oleico
- 40,7 kg
- Aceite de soja
- 24,4 kg
- Aceite de TCM
- 16,3 kg
- Lecitina
- 840,2 g
- Monogliceridos
- 840,2 g
- Carragenano
- 508,9 g
- Caseinato
- 32,8 kg
- Mezcla madre de OSV
- Premezcla de DEK
- 83,3 g
- Vitamina A
- 7,1g
- Esteres de luterna (5 %)
- 92 g
- Suspension madre de PIW
- Agua
- 530 ka
- Caseinato
- 11,3 kg
- Protema del suero de la leche
- 11,9 kg
- Suspension madre de MIN
- Ingrediente
- Cantidad por 771 kg
- Agua
- 18 kg
- Goma de celulosa
- 1696 g
- HMB de calcio monohidrato
- 4,4kg
- Cloruro de magnesio
- 2,7 kg
- Cloruro de potasio
- 10 kg
- Citrato de potasio
- 2,7 kg
- Yoduro de potasio
- 0,25 g
- Fosfato de dipotasio
- 1,45 kg
- Mezcla final
- Suspension de PIW
- 251 kg
- Suspension de PIF
- 53 kg
- Suspension de MIN
- 12,6 kg
- Cloruro de sodio
- 127,4 g
- Sacarosa
- 77,6 kg
- Fosfato tricalcico
- 2,5 kg
- Agua
- 167 kg
- Solucion madre de WSV
- Agua
- 31,7 kg
- Citrato de potasio
- 3,74 g
- Premezcla de UTM/TM
- 172,2 g
- Premezcla WSV
- 134,1 g
- m-inositol
- 176,7g
- Taurina
- 145,5 g
- L-carnitina
- 34,92 g
- Cloruro de colina
- 638,7 g
- Solucion madre de acido ascorbico
- Agua
- 18,6 kg
- Acido ascorbico
- 550,0 g
- KOH al 45 %
- 341 g
- Solucion madre de vainilla
- Agua
- 38,5 kg
- Sabor de vainilla
- 4,3 kg
- Premezcla de DEK: por premezcla g) 12.100 UI de vitamina D3, 523 UI de vitamina E, 0.962 mg de vitamina Ki
- Premezcla de UTM/TM: por g de premezcla) 132 mg de cinc, 147 mg de hierro, 10,8 mg de manganeso, 12,5 mg de cobre, 0,328 mg de selenio, 0,284 mg de molibdeno
- Premezcla WSV: (por g de premezcla) 375 mg de niacinamida, 242 mg de d-pantotenato de calcio, 8,4 mg de acido folico, 62 mg de cloruro de tiamina hidrocloruro, 48,4 mg de
- riboflavina, 59,6 mg hidrocloruro de piridoxina, 165,5 mcg de cianocobalamina, 7305 mcg de biotina
La mezcla de vitaminas liposolubles (mezcla OSV) se prepara pesando la cantidad especificada de la premezcla de DEK en un recipiente con tapon de rosca protegido de la lo bastante grande como para contener 54 g de vitaminas liposolubles. Usando una pipeta de plastico, se anade la cantidad requerida de vitamina A a la fraccion alfcuota de 5 DEK. El recipiente se aclara con nitrogeno antes de aplicar la tapa.
La protema madre en la suspension grasa (PIF) se preparo anadiendo las cantidades requeridas de aceite de cartamo rico en oleico, aceite de soja y el aceite de TCM al tanque de mezcla. La mezcla se calienta a de 40,5 °C a 49 °C con agitacion. Con agitacion se anaden las cantidades requeridas de esteres de lutema de American River 10 Nutrition of Hadley, Massachusetts. Agitar durante un mmimo de 15 minutos. Se anaden los emulsionantes, lecitina (distribuida por Central Soya of Decatur, Indiana) y los monogliceridos (distribuidos por Quest de Owings Mills, Maryland), y se mezclan bien para disolver. Despues se anade toda la mezcla de OSV. Los recipientes se enjuagan de 4 a 5 veces con la mezcla de aceites para asegurar la transferencia completa de las vitaminas. Se anaden el carragenano (distribuido por FMC de Rockland, Maine) y el caseinato. La suspension se mezcla bien para dispersar
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la protema. La suspension de PIF se mantiene hasta seis horas a 60 - 65 °C con agitacion moderada hasta su uso.
La protema madre en la suspension acuosa (PIW) se prepara mediante la adicion de la cantidad requerida de agua a un tanque de mezcla. El agua se mantiene con agitacion moderada y se lleva hasta 76 - 82 °C. Se anade al agua la cantidad necesaria de caseinato con agitacion alta y se mezcla que la protema se ha dispersado por completo. Se deja que la suspension de protemas se enfne hasta 54 - 60 °C antes de continuar. Una vez enfriada, se anade la cantidad requerida de protema de suero de la leche y se mezcla bien hasta que este completamente dispersa/disuelta. La suspension de PIW se mantiene hasta dos horas a 54 -60 °C hasta su uso.
La solucion madre mineral (MIN) se prepara anadiendo la cantidad requerida de agua a un tanque de mezcla y se calienta a 60-68 °C. La mezcla de goma de celulosa (distribuida por FMC de Newark, Delaware) se anade al agua y se mantiene en agitacion moderada durante un mmimo de cinco minutos antes de proceder. Se anade HMB de calcio y se agita durante un mmimo de cinco minutos antes de proceder. Las sales minerales cloruro de magnesio, cloruro de potasio, citrato de potasio, yoduro de potasio y fosfato de dipotasio se anaden de una en una, mezclando entre cada adicion para asegurar la disolucion de los minerales. La solucion de MIN completada se mantiene a 54 - 65 °C con agitacion de baja a moderada hasta su uso.
La mezcla final se prepara mediante la adicion de la cantidad especificada de suspension de PIW a un tanque de mezcla y se calienta con agitacion a 54 -60 °C. Se anade la cantidad especificada de suspension de PIF al tanque y se mezcla bien. Se anade a la mezcla la cantidad especificada de la solucion de MIN y se mezcla bien. Se anade a la mezcla la cantidad especificada de cloruro de sodio y se mezcla bien. Se anade a la mezcla la cantidad especificada de sacarosa y se mezcla hasta su disolucion. El fosfato tricalcico se anade a la mezcla y se mezcla bien para dispersar. Se anade a la mezcla la cantidad especificada de agua adicional y se mezcla bien. La mezcla final completada se mantiene en agitacion continua a 54 - 60 °C. Si es necesario, el pH se ajusta a 6,45 -. 6,8 con KOH 1 N.
Despues de esperar durante un penodo de no menos de un minuto ni de mas de dos horas, la suspension mezclada se somete a desaireacion, tratamiento a temperatura ultraalta y homogeneizacion. La suspension mezclada se calienta a una temperatura de aproximadamente 68 °C a aproximadamente 74 °C y se desairea al vado. La suspension caliente se emulsiona despues a 6,2 a 7,5 MPa. Despues de la emulsificacion, la suspension se calienta de aproximadamente 120 °C a aproximadamente 122 °C y despues se calienta a una temperatura de aproximadamente 149 °C a aproximadamente 150 °C. La suspension se pasa a traves de un refrigerador ultrarrapido para reducir la temperatura de desde aproximadamente 120 °C a aproximadamente 122 °C y luego a traves de una placa de refrigeracion para reducir la temperatura a de aproximadamente 74 °C a aproximadamente 79 °C. A continuacion, la suspension se homogeneiza a 26,8-28,2/2,7 a 4,1 MPa. La suspension se mantiene a aproximadamente 74 °C a aproximadamente 85 °C durante 16 segundos y despues se enfna a 1 °C a aproximadamente 6 °C. En este punto, se toman muestras para las pruebas microbiologicas y analtticas. La mezcla se mantiene en agitacion.
La normalizacion procede de la siguiente manera. La solucion madre de vitaminas (WSV) se prepara calentando la cantidad especificada de agua a 48 - 60 °C en un tanque de mezcla. El citrato de potasio, la premezcla de UTM/TM (distribuida por Fortitech of Schenectady, New York), la premezcla de WSV, m-inositol, taurina, L-carnitina y cloruro de colina se anadieron cada uno a la solucion en el orden indicado y se dejaron mezclar bien para disolver o dispersar cada ingrediente. Se anaden 14,2 kg de la solucion de vitaminas al tanque de mezcla procesada.
La solucion madre de vainilla se prepara mediante la adicion de la cantidad especificada de agua a un tanque de mezcla. Se anade la cantidad especificada de vainilla (distribuida por Givaudan Roure de Cincinnati, Ohio) al agua y se mezcla bien. Se anaden 18,5 kg de la solucion de vainilla al deposito de mezcla procesada y se mezclaron bien.
La solucion madre de acido ascorbico se prepara mediante la adicion de la cantidad requerida de agua a un tanque de mezcla. Se anade la cantidad especificada de acido ascorbico y se mezcla bien para disolver. Se anade la cantidad especificada de KOH al 45 % y se mezcla bien. Se anaden 8,4 kg de la solucion de acido ascorbico al tanque de mezcla y se mezcla bien.
La mezcla final se diluye hasta los solidos totales finales mediante la adicion de 92,5 kg de agua y se mezcla bien. El producto se carga en recipientes adecuados previos a la esterilizacion terminal (autoclave).
Ejemplo VIM
Composicion de un suplemento nutricional completo
En la tabla 4 se presenta una lista de materiales para la fabricacion de 1.000 kg de un lfquido sustituto de comidas con sabor a vainilla tfpico. A continuacion se expone una descripcion detallada de su fabricacion.
Tabla 4: Lista de materiales para un producto nutricional de vainilla
- Ingrediente
- Cantidad por 1.000 kg
- Agua
- c.s.
- Jarabe de mafz
- 33 kg
- Maltodextrina
- 28 kg
- Sacarosa
- 19,4 kg
- Caseinato
- 8,7 kg
- HMB de calcio monohidrato
- 5,7 kg
- Aceite de cartamo rico en oleico
- 4,1 kg
- Aceite de canola
- 4,1 kg
- Protema de soja
- 3,7 kg
- Protema del suero de la leche
- 3,2 kg
- Caseinato
- 2,9 kg
- Aceite de mafz
- 2,0 kg
- Fosfato tricalcico
- 1,4 kg
- Citrato de potasio
- 1,3 kg
- Fosfato de magnesio
- 952 g
- Lecitina
- 658 g
- Cloruro de magnesio
- 558 g
- Sabor de vainilla
- 544 g
- Cloruro de sodio
- 272 g
- Carragenano
- 227 g
- Cloruro de colina
- 218 g
- Premezcla de UTM/TM
- 165 g
- Cloruro de potasio
- 146 g
- Acido ascorbico
- 145 g
- Citrato sodico
- 119 g
- Hidroxido de potasio
- 104 g
- Lutema (5 %)
- 46 g
- Premezcla de WSV
- 33 g
- Premezcla de vitaminas DEK
- 29 g
- Vitamina A
- 3,7 g
- Yoduro de potasio
- 86 mcg
- Premezcla de WSV (por g de premezcla): 376 mg/g DE niacinamida, 242 mg/g de pantotenato de calcio, 8,4/g de acido g folico, 62 mg/g de cloruro de tiamina hidrocloruro, 48,4 g/g de riboflavina, 59,6 mg/g de hidrocloruro de piridoxina, 165 mcg/g de cianocobalamina y 7305 mcg/g de biotina. Premezcla de vitaminas DEK (por g de premezcla): 8130 Ul/g de vitamina D3, 838 Ul/g de vitamina E, 1,42 mg/g de vitamina K1 Premezcla de UTM/TM (por g de premezcla): 45,6 mg/g de cinc, 54 mg/g de hierro, 15,7 de manganeso, 6,39 mg/g de cobre, 222 mcg/g de selenio, 301 mcg/g de cromo y 480 mcg/g molibdeno
Los productos sustitutos de comidas Kquidos de la presente invencion se fabrican mediante la preparacion de tres suspensiones que se mezclan, se tratan con calor, se normalizan, se envasan y se esterilizan.
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Una suspension de carbohidrato/mineral se prepara calentando en primer lugar la cantidad requerida de agua a una temperature de aproximadamente 65 °C a aproximadamente 71 °C con agitacion. Se anade la cantidad requerida de HMB de calcio y se agita durante un mmimo de 5 minutos. Con agitacion se anade la cantidad requerida de citrato de potasio y de la premezcla de minerales traza/minerales ultratraza UTM/TM) (distribuido por Fortitech, Schnectady, 10 Nueva York). La suspension es de color amarillo verdoso. La agitacion se mantiene hasta que los minerales estan completamente dispersos. Con agitacion, se anaden las cantidades requeridas de los siguientes minerales: cloruro de magnesio, cloruro de potasio, cloruro de sodio, citrato de sodio, yoduro de potasio, fosfato de magnesio y fosfato tricalcico. A continuacion, la maltodextrina distribuida por Grain Processing Corporation, Muscataine, Iowa, EE.UU., la sacarosa y el jarabe de mafz se anaden para suspender con agitacion alta y se dejan disolver. La suspension de 15 hidratos de carbono/minerales completada mantiene con agitacion a una temperatura de aproximadamente 65 a aproximadamente 71 °C durante no mas de ocho horas hasta que se mezcle con las demas suspensiones.
Una suspension de protema en grasa (PIF) se prepara combinando y calentando las cantidades requeridas de aceite de cartamo rico en oleico y aceite de canola a una temperatura de aproximadamente 40,5 °C a aproximadamente 49 20 °C con agitacion. Con agitacion se anaden las cantidades necesarias de lutema libre de Kemin Foods of Des
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Moines, Iowa. Agitar durante un mmimo de 15 minutes. Se anaden los siguientes ingredientes al aceite caliente: lecitina (distribuida por Central Soya Company, Fort Wayne, Indiana), vitamina A y premezcla de vitaminas D, E, K) distribuida por Vitamins Inc., Chicago, Illinois). La cantidad requerida de carragenano se mezcla en seco con la cantidad requerida de protema de suero de la leche y se anade a la mezcla de lfpidos con agitacion y se deja con agitacion durante un mmimo de 10 minutos. A la mezcla se anade la cantidad requerida de protema de soja lentamente para asegurar una mezcla adecuada. La suspension de aceite/protema completada mantiene con agitacion moderada una temperatura de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 43 °C durante un periodo de no mas de doce horas hasta que se mezcla con las demas suspensiones.
Se prepara una suspension de protema en agua calentando en primer lugar aproximadamente la cantidad requerida de agua a una temperatura de aproximadamente 40 °C con agitacion. Se anade el caseinato y la suspension se agita bien hasta que el caseinato esta completamente dispersado. Con agitacion continua, la suspension se calienta lentamente a 60 °C a 65 °C. La suspension se mantiene durante no mas de doce horas hasta que se mezcle con las demas suspensiones.
El lote se ensambla mediante la mezcla de la cantidad requerida de la suspension proteica con la cantidad requerida de la suspension de hidratos de carbono/minerales y se deja agitar durante 10 minutos. Con agitacion, se anade la cantidad necesaria de la suspension de aceite/protemas y se agita durante al menos 10 minutos. El pH del lote mezclado se ajusta a un pH de 6,66 a 6,75 con hidroxido de potasio 1N.
Despues de esperar durante un pertedo de no menos de un minuto ni de mas de dos horas, la suspension mezclada se somete a desaireacion, tratamiento a temperatura ultraalta y homogeneizacion. La suspension mezclada se calienta a una temperatura de aproximadamente 71 °C a aproximadamente 82 °C y se desairea al vacte. Despues, la suspension caliente se emulsiona a traves de un homogeneizador de una sola etapa a de 6,2 a 7,5 MPa. Despues de la emulsificacion, la suspension se calienta a de aproximadamente 99° C a aproximadamente 110 °C y despues se calienta a una temperatura de aproximadamente 146 °C durante aproximadamente 5 segundos. La suspension se pasa a traves de un refrigerador ultrarrapido para reducir la temperatura a de aproximadamente 99 °C a aproximadamente 110 °C y luego a traves de un refrigerador de placas para reducir la temperatura a de aproximadamente 71 °C a aproximadamente 76 °C. La suspension se homogeneiza despues a de 26,8 a 28,2/2,7 a 4,1 MPa. La suspension se mantiene a aproximadamente 74 °C a aproximadamente 80 °C durante 16 segundos y despues se enfna a 1 °C a aproximadamente 7 °C. En este punto, se toman muestras para las pruebas microbiologicas y analfticas. La mezcla se mantiene en agitacion.
La solucion de vitaminas hidrosoluble (WSV) se prepara por separado y se anade a la suspension mezclada procesada.
La solucion de vitaminas se prepara mediante la adicion de los siguientes ingredientes a 9,4 kg de agua con agitacion: premezcla de WSV (distribuida por J.B. Laboratories, Holland, Michigan), vitamina C, cloruro de colina, L- carnitina, taurina, inositol, acido folico, piridoxina hidrocloruro y cianocobalamina. Se anade la cantidad requerida de la suspension de hidroxido de potasio Al 45 % para llevar el pH a entre 7 y 10.
Basandose en los resultados analfticos de las pruebas de control de calidad, se anade al lote una cantidad apropiada de agua con agitacion para alcanzar el total de solidos deseado. Ademas, se anaden a la mezcla diluida 8,8 kg de la solucion de vitamina con agitacion.
El pH del producto puede ajustarse para conseguir una estabilidad optima del producto. Despues, el producto completado se introduce en recipientes adecuados y se somete a esterilizacion terminal.
Ejemplo IX
Composicion de una bebida
Para producir un lote de 1000 kg lote de una bebida lista para beber, 987,31 kg de agua se introducen en un recipiente equipado con un agitador. A temperatura ambiente, se anade la cantidad requerida de benzoato de potasio y se deja que se disuelva completamente. Se anade la cantidad requerida de de HMB de calcio y se deja que se disuelva por completo. Despues, se anaden los siguientes ingredientes se en el orden indicado. Cada ingrediente se disuelva completamente antes de anadir el siguiente ingrediente.
Tabla 5: Bebida lista para beber
- Benzoato de potasio
- 0, o CO kg
- HMB de calcio monohidrato
- 5 ,7 kg
- Citrato de potasio
- 0, 15 kg
- Acido cftrico
- 2, 89 kg
- Acido lactico
- 1, 41 kg
- Aspartamo
- 0, 55 kg
- Glicerofosfato de calcio
- 6, 06 kg
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Agentes colorantes 0,0019 kg
Sabores naturales y artificiales 1,00 kg
Acido ascorbico 0,33 kg
El acido ascorbico se anadio justo antes de cargar en latas de aluminio de 340 g. Las bebidas pueden carbonatarse antes de su llenado en latas de aluminio. La solucion se desaireada y luego se transfiere a un "carbo-refrigerador", donde se enfna y se carbonata a aproximadamente 2,5 volumenes de dioxido de carbono.
Ejemplo X
Composicion de un producto de sustituto de electrolitos
El siguiente ejemplo explica como fabricar una solucion de rehidratacion lista para beber. Las ORS teman la composicion indicada en la Tabla 6.
TABLA 6: Solucion de rehidratacion lista para beber
- Ingrediente
- Cantidad por 454 kg
- Agua
- 437 kg
- Dextrosa, monohidrato
- 10 kg
- Fructosa
- 2,4 kg
- Acido cftrico
- 1,2 kg
- Cloruro de sodio
- 0,937 kg
- Citrato de potasio
- 1 kg
- Citrato sodico
- 492,0 g
- HMB de calcio monohidrato
- 5,7 kg
- Sabor a frutas
- 226,8 g
- Gluconato de cinc
- 80,62 g
- Sucralosa
- 179,2 g
- Acesulfamo potasico
- 38,1 g
- Amarillo n.° 6
- 7,2 g
Pesar la cantidad necesaria de agua filtrada y anadirla al tanque de mezcla. Calentar el agua a 43-54 °C, con agitacion moderada. Mientras se mantiene con agitacion moderada, se anade el HMB de calcio y se deja mezclar durante un mmimo de 5 minutos. Con agitacion moderada continua, se anade la cantidad requerida de dextrosa. Agitar hasta que se disuelva. Anadir la cantidad requerida de fructosa. Agitar hasta que se disuelva. Anadir la cantidad requerida de los siguientes ingredientes, en el orden indicado, a la mezcla de dextrosa/fructosa y agitar hasta que se disuelva: gluconato de cinc, citrato de sodio, cloruro de sodio, citrato de potasio, y acido cftrico. Anadir la cantidad requerida de sucralosa (distribuida por McNeil Speciality Products Company of New Brunswick, Nueva Jersey) y acesulfamo de potasio (distribuido como Sunsett® por Hoechst Food Ingredients of Somerset, Nueva Jersey) y agitar hasta que se disuelva. Anadir al lote el amarillo n.° 6 y el sabor a frutas hasta que se disuelva. Enfriar la mezcla de 1,1 —7,2 °C y mantener con agitacion baja. Llenar el numero requerido de botellas de plastico de un litro, aplicar el sello por calor de lamina de aluminio a la abertura de la botella y someter a retorta hasta conseguir patrones de esterilidad de calidad alimentaria.
Como alternativa, la mezcla enfriada se encapsula dentro de un material de envasado sellable congelable y se sella, tal como mediante sellado por calor. Una sola dosis de la solucion de rehidratacion se envasa en una bolsa hermeticamente sellada congelable. Varios tipos de materiales de embalaje que se pueden utilizar para practicar la invencion, tales como los usados en las paletas de refrigeracion tradicionales, senan facilmente evidentes para el experto en la materia. El material para envolver es, preferentemente, de un tipo que permitira marcajes, tales como la identificacion del producto, ingredientes, etc., para su colocacion en la superficie exterior del mismo. La formulacion de rehidratacion se envfa y se almacena, preferentemente en multiples unidades de la misma, en esta condicion. Se contempla el envasado de multiples unidades o paletas de refrigeracion juntas a efectos de su comercializacion.
Antes de la administracion, un paquete de la solucion de rehidratacion ftquida se congela. Despues de la congelacion, el paquete se abre y el contenido del mismo se come. Dado que la formulacion de rehidratacion congelada normalmente se administrara a temperatura ambiente, la cantidad de ftquido de rehidratacion contenida en cada envase es, preferentemente, una cantidad que puede consumirse en su totalidad mientras que aun esta en estado de congelacion. Preferentemente, 567-992 gramos, mas preferentemente de 57 a 71 g por paquete. En una realizacion particularmente preferida, 59 g de la solucion de rehidratacion esteril se encapsulan dentro de un material para envolver rectangular y congelable, por ejemplo, 1 “8 veces”. Se prefiere material para envolver de plastico
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transparente.
En un aspecto (A), la presente invencion se refiere a un compuesto para su uso en un metodo para la prevencion o el tratamiento de enfermedades en los pacientes mediante regulacion por disminucion de la expresion y/o la actividad de los componentes seleccionados del grupo que consiste en protema cinasa C, factor nuclear kappa-B, la enzimas de conjugacion con ubiquitina y los componentes del proteasoma 26S, que comprende administrar HMB, sus sales, metabolitos o derivados del mismo.
Preferentemente, en el compuesto para su uso en un metodo de acuerdo con el aspecto (A), la administracion de HMB, sus sales, metabolitos o derivados del mismo regulan por disminucion la expresion y/o la actividad de la protema quinasa C.
Preferentemente, en el compuesto para su uso en un metodo de acuerdo con el aspecto (A), la administracion de HMB, sus sales, metabolitos o derivados del mismo regulan por disminucion la expresion y/o la actividad del factor nuclear kappa-B.
Preferentemente, en el compuesto para su uso en un metodo de acuerdo con el aspecto (A), la administracion de HMB, sus sales, metabolitos o derivados del mismo regulan por disminucion la expresion y/o la actividad de enzimas de conjugacion con ubiquitina.
Preferentemente, en el compuesto para su uso en un metodo de acuerdo con el aspecto (A), la administracion de HMB, sus sales, metabolitos o derivados del mismo regulan por disminucion la expresion y/o la actividad de componentes del proteasoma 26S.
Preferentemente, en el compuesto para su uso en un metodo de acuerdo con el aspecto (A), al menos uno de los componentes seleccionados del grupo que consiste en L-carnitina, fuente de nitrogeno amino enriquecido con aminoacidos neutros grandes que carecen sustancialmente aminoacidos libres, acidos grasos omega-3 y oligosacaridos indigeribles se administra en combinacion con el HMB o sales del mismo.
Preferentemente, de acuerdo con el aspecto (B), en el compuesto para su uso en un metodo de acuerdo con el aspecto (A), el estado de enfermedad se selecciona del grupo que consiste en cancer, caquexia, perdida de masa muscular asociada con la edad, perdida de masa muscular asociada con la hospitalizacion a largo plazo, VIH/SIDA, artritis, traumatismo, enfermedad hepatica, enfermedad de Crohn, EII, insuficiencia renal y EPOC.
En un aspecto (C), la presente invencion se refiere a una composicion que comprende:
a. HMB, sus sales, metabolitos o derivados del mismo;
b. carnitina;
c. fuente de nitrogeno amino enriquecido con aminoacidos neutros grandes; y donde dicha composicion carece sustancialmente de aminoacidos libres.
Preferentemente, en la composicion de acuerdo con el aspecto (C), dicho HMB se selecciona del grupo que consiste en HMB de sodio, HMB de potasio, HMB de magnesio, HMB de cromo, HMB de calcio, HMB de metal alcalino, HMB de e metal alcalinoterreo y lactona HMB. Preferentemente, en un aspecto (D), la composicion de acuerdo con el aspecto (C) comprende ademas acidos grasos w-3.
Preferentemente, en la composicion de acuerdo con el aspecto (D), dichos acidos grasos w-3 se seleccionan del grupo que consiste en acido eicosapentaenoico y acido docosahexaenoico. Preferentemente, en la composicion de acuerdo con el aspecto (C), dichos aminoacidos neutros grandes comprenden al menos 10 % de la fuente de nitrogeno amino.
Preferentemente, en la composicion de acuerdo con el aspecto (C), dichos aminoacidos libres comprenden menos de 0,4 g/racion de la composicion.
Preferentemente, la composicion de acuerdo con el aspecto (C) comprende, ademas, menos de 2 gramos por racion de carnitina.
Preferentemente, la composicion de acuerdo con el aspecto (C) comprende al menos de 1 gramo por racion de FOS.
Preferentemente, la composicion de acuerdo con el aspecto (C) comprende ademas un nutriente seleccionado del grupo que consiste en vitaminas, minerales, y minerales traza.
En un aspecto (E), la presente invencion se refiere a una composicion que comprende:
a. de aproximadamente 2 a 10 g/litro de HMB de calcio;
b. al menos 1 gramo por litro de acidos grasos u>-3;
c. de aproximadamente 1 a aproximadamente 8 g/litro de carnitina;
d. de aproximadamente 1 a aproximadamente 25 g/litro de FOS;
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de la fuente de nitrogeno amino enriquecido con aminoacidos neutros grandes, donde dicha fuente de nitrogeno amino comprende de aproximadamente 10 a 60 % en peso/peso de aminoacidos neutros grandes; y donde dicha composicion carece sustancialmente de aminoacidos libres.
10 Preferentemente, la composicion de acuerdo con el aspecto (C) se administra a un ser humano o a un animal.
Preferentemente, la composicion de acuerdo con el aspecto (C) se selecciona del grupo que consiste en suplemento dietetico, sustituto de la comida, barras nutricionales, chicles o bocaditos y bebidas.
15 En un aspecto (F), la presente invencion se refiere a un metodo de tratamiento de la perdida de masa muscular asociada a una enfermedad de un paciente, que comprende administrar a dicho paciente la composicion de acuerdo con el aspecto (C).
Claims (6)
- 510152025REIVINDICACIONES1. Una composicion que comprende acido beta-hidroxi-beta-metilbutmco (HMB) o sus sales para uso en la prevencion o el tratamiento de una enfermedad inflamatoria cronica o una enfermedad seleccionada del grupo que consiste en cancer, virus de la inmunodeficiencia humana/smdrome de inmunodeficiencia adquirida (VIH/SIDA), artritis, traumatismo, enfermedad hepatica, enfermedad de Crohn, enfermedades inflamatorias intestinales (EII), insuficiencia renal y enfermedad pulmonar obstructiva cronica (EPOC) en un paciente mediante la regulacion por disminucion de la expresion y/o la actividad de los componentes seleccionados del grupo que consiste en protema cinasa C, factor nuclear kappa-B, enzimas de conjugacion con ubiquitina y componentes del proteasoma 26S.
- 2. La composicion para su uso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la composicion regula por disminucion la expresion y/o la actividad de la protema cinasa C.
- 3. La composicion para su uso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la composicion regula por disminucion la expresion y/o la actividad del factor nuclear kappa-B.
- 4. La composicion para su uso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la composicion regula por disminucion la expresion y/o la actividad de las enzimas de conjugacion con ubiquitina.
- 5. La composicion para su uso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la composicion regula por disminucion la expresion y/o la actividad de los componentes del proteasoma 26S.
- 6. La composicion para su uso de acuerdo con la reivindicacion 1, donde la composicion carece sustancialmente de aminoacidos libres.
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