ES2878042T3 - Utilización de ácido quinurénico en el tratamiento de la atrofia muscular - Google Patents

Abstract

Ácido quinurénico, o un enantiómero, diastereoisómero, hidrato, solvato, tautómero, mezcla racémica o sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para su uso como medicamento destinado a aumentar y/o mantener la masa y/o la potencia muscular en un mamífero.

Description

DESCRIPCIÓN

Utilización de ácido quinurénico en el tratamiento de la atrofia muscular

La presente invención se refiere al ácido quinurénico para su utilización en el tratamiento y la prevención de las enfermedades relacionadas con la atrofia muscular.

Campo de la invención

En el plano funcional es importante disociar la potencia muscular que interviene en muchas actividades básicas (pasar de estar sentado a estar de pie, subir escaleras, caminar), de la fuerza sostenida (capacidad para mantener un nivel máximo de contracción durante un esfuerzo sostenido) y de la calidad muscular (medida de fuerza por unidad de masa muscular), que se pueden degradar dependiendo de las situaciones, como en ciertas enfermedades asociadas a una debilidad o atrofia muscular (caquexia, sarcopenia, obesidad sarcopénica, cáncer, distrofia muscular de Duchenne (DMD), esclerosis lateral amiotrófica (ELA), distrofia miotónica (MDA), insuficiencia cardíaca...), o en caso de traumas musculares consecutivos por un esfuerzo físico muy intenso. El coeficiente de resistencia isocinética (relación de fuerza entre las tres últimas contracciones musculares concéntricas con respecto a las tres primeras) y la evolución de la pérdida de fuerza muscular son generalmente buenos indicadores sea cual sea la situación.

El envejecimiento de la función muscular o la decadencia muscular por la disminución progresiva de la masa y el rendimiento y/o la fuerza muscular, también llamada sarcopenia, es responsable de complicaciones importantes tales como un aumento de la cantidad de caídas, una disminución de la autonomía física, alteraciones del sistema inmunitario. Los mecanismos implicados son múltiples y complejos, como el sedentarismo, la reducción de la actividad física, una mala condición nutricional, un estado inflamatorio subyacente, pero también factores hormonales y neurogénicos, como un desequilibrio entre la degradación y la síntesis de proteínas musculares, que en última instancia conducen a una atrofia de las fibras musculares y a la reducción de la capacidad de producir una fuerza. Estos mismos mecanismos, cuya contribución varía según la situación, se encuentran igualmente en caso de inmovilización prolongada durante el cáncer, insuficiencia cardíaca o renal, u otras enfermedades crónicas y agudas graves (caquexia, obesidad sarcopénica, distrofia muscular de Duchenne (DMD), esclerosis lateral amiotrófica (ELA), distrofia miotónica (MDA)), pero también después de un trauma muscular o un esfuerzo físico demasiado intenso.

En las personas mayores, por ejemplo, cuando los aminoácidos se desvían del músculo, la resistencia a la insulina, cuya prevalencia aumenta con la edad, desempeña un papel desfavorable al aumentar la proteólisis de las proteínas musculares, lo que conduce a una pérdida de masa y fuerza muscular (Bauer et al, 2013; Biolo et al. 2014). Del mismo modo, la disminución de la tasa de hormonas anabólicas (testosterona, GH-IGF1, DHEA) y el aumento de la tasa de citoquinas proinflamatorias (en particular IL-6 y TNF-a) amplifican el proceso de proteólisis (Bosutti et al, 2008; Biolo et al, 2008; Guillet et al, 2009). Además, la disminución de la activación de las células satélite responsables de la regeneración muscular, el aumento de la tasa de miostatina (o GDF-8), conocida por que es expresada en el músculo esquelético y por que desempeña un papel inhibidor del crecimiento y el desarrollo muscular (Lee, 2010), la atrogina-1 (o MAFbx) y MURF-1, el envejecimiento mitocondrial y la apoptosis (que conduce a la muerte celular programada) contribuyen igualmente a este fenómeno, que también se puede exacerbar por un aumento de la grasa intramuscular en caso de una obesidad sarcopénica (Beyer et al. 2012). Por el contrario, las mutaciones genéticas en el gen de la miostatina, por ejemplo, aumentan la masa del músculo esquelético en animales, debido al crecimiento a la vez hiperplásico e hipertrófico de las miofibrillas (McPherron y Lee, 2002 y 2003; Bass et al, 1999).

Mientras que el fortalecimiento muscular se puede compensar al menos en parte mediante un aumento en la actividad física y mediante un aporte adicional de proteínas alimentarias (Deutz et al, 2014), la prevención o el tratamiento de la sarcopenia se basan hoy en día únicamente en un programa de actividad física regular adaptado a cada uno y en una vigilancia de los aportes proteicos energéticos. Las recomendaciones actuales promueven actividades físicas de resistencia (aeróbicas) pero también actividades de fortalecimiento muscular (contra resistencia), así como ejercicios que buscan específicamente el equilibrio. Desde un punto de vista terapéutico, la testosterona y la hormona de crecimiento (GH) solo mejoran los rendimientos musculares en individuos hipogonádicos con deficiencia de GH; desafortunadamente, la DHEA no muestra ningún beneficio en términos de rendimiento muscular; la vitamina D disminuye el riesgo de caídas, sin mejora directa en la fuerza o la potencia muscular. Así, actualmente se están llevando a cabo otras líneas de investigación para definir nuevas estrategias terapéuticas y preventivas. Los moduladores de determinados receptores de andrógenos selectivos o SARM, así como inhibidores de la miostatina actualmente en estudio, podrían resultar beneficiosos como ciertos aminoácidos aportados en forma de suplementos alimenticios, especialmente en el caso de personas mayores malnutridas.

El triptófano (TRP) es un aminoácido esencial necesario para la biosíntesis de las proteínas y también es el precursor de diversas moléculas biológicas. Metabolizado esencialmente a través de la quinurenina (KP), el triptófano genera muchos metabolitos (al menos un centenar) como la quinurenina (KYN), el ácido quinurénico (KA), el ácido antranílico (AA), el ácido xanturénico, el ácido quinolínico (QUIN), el ácido picolínico (PICO), el ácido quináldico (QL-Dic), en particular la 3-OH-quinurenina (Widner B et al, 1997), y también constituye una fuente importante para la síntesis de novo de NAD+ o Nicotinamida-Adenina-Dinucleótido.

Se ha demostrado que una suplementación con TRP en ratones sometidos a una dieta pobre en proteínas es capaz de reducir la pérdida de masa muscular mediante el aumento del contenido de IGF-1 en los músculos y la modificación de la expresión de los genes que desempeñan un papel importante en la síntesis de proteínas, el desarrollo muscular o el tamaño de las fibras (Dukes A. et al, 2015), mientras que el efecto de la L-quinurenina varía según la dosis probada (beneficiosa o negativa). Antiguos estudios ya habían demostrado el efecto beneficioso del TRP en el músculo, su morfología y la síntesis de proteínas (Sanfilippo et al, 1995; Lin et al, 1988).

Sin embargo, ningún documento describe ni sugiere que los metabolitos del triptófano seleccionados entre el ácido quinurénico, el ácido antranílico, el ácido quinolínico, el ácido picolínico y el ácido quináldico puedan tener un efecto positivo en la masa muscular. Por el contrario, en el ejemplo 1 según la invención se ha demostró que uno de los metabolitos del triptófano, la 3OH-Quinurenina, no tenía ningún efecto en la síntesis de proteínas en células C2C12.

A falta de tratamientos eficaces hasta la fecha, se ha de pensar que los individuos, y de modo más general los mamíferos, que presentan una disminución del rendimiento muscular y/o la fuerza/potencia muscular podrían beneficiarse en gran medida de tratamientos farmacológicos, alimentos enriquecidos o suplementos alimenticios destinados a maximizar el anabolismo y disminuir el catabolismo del tejido muscular.

Mientras que la miostatina es un regulador negativo del desarrollo muscular en diversas especies como los humanos, la inhibición de la actividad de la enzima y de su expresión representa de hecho una estrategia o intervención terapéutica de interés para el tratamiento y prevención de disfunciones musculares.

Descripción detallada de la invención

Por lo tanto, la presente invención se refiere al ácido quinurénico (KA), o a un enantiómero, diastereoisómero, hidrato, solvato, tautómero, mezcla racémica o sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para su uso como medicamento destinado a aumentar y/o mantener la masa y/o la potencia muscular en un mamífero.

El compuesto utilizado en el marco de la presente invención es el ácido quinurénico (KA), que se puede utilizar solo o en combinación con uno o más de los siguientes ácidos: ácido antranílico (AA), ácido quinolínico (QUIN), ácido picolínico (PICO) y ácido quináldico (QL-Dic).

Ventajosamente, el o los metabolitos/productos según la invención están destinados al tratamiento y/o la prevención de la atrofia muscular en mamíferos y/o a la limitación de la atrofia muscular en mamíferos y/o a promover el crecimiento muscular de los mamíferos que hacen ejercicio y tienen como objetivo aumentar la masa y/o la calidad y/o la potencia muscular, en prevención de la aparición de síntomas sarcopénicos o en rehabilitación tras una pérdida muscular y/o, a mejorar el tiempo de recuperación después de un esfuerzo físico intenso.

En particular, la atrofia muscular está vinculada con la edad y/o las consecuencias de un tratamiento farmacológico y/o con una enfermedad relacionada con las anomalías de la distrofina y/o con una inmovilización y/o con la caquexia y/o con una anorexia nerviosa y/o con una situación de desnutrición y/o con disfagias resultantes de situaciones patológicas.

Ventajosamente, la atrofia muscular es presarcopenia, sarcopenia o sarcopenia severa. Ventajosamente, la presarcopenia, la sarcopenia o la sarcopenia severa están relacionadas con el envejecimiento, la obesidad o enfermedades crónicas como la diabetes o la insuficiencia cardíaca.

En una forma de realización particular, la atrofia muscular está vinculada con una enfermedad relacionada con anomalías de la distrofina, en particular seleccionada entre la distrofia muscular de Duchenne, la distrofia muscular de Becker, la esclerosis lateral amiotrófica y la distrofia miotónica de Steinert.

En otra forma de realización particular más, la atrofia muscular está vinculada con una inmovilización, en particular sea cual sea la causa, por ejemplo debida a la debilidad relacionada con la edad, con traumatismos musculares o con una hospitalización (por ejemplo, recuperación posterior a una fractura, apoyo previo o posterior a una cirugía bariátrica, quemaduras), con un accidente o una operación quirúrgica, como por ejemplo la colocación de una prótesis de rodilla o cadera.

En otra forma de realización particular, la atrofia muscular está vinculada con la caquexia, en particular la caquexia asociada con una enfermedad crónica seleccionada entre el cáncer, el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), la insuficiencia cardíaca, la insuficiencia hepática, la tuberculosis, la insuficiencia renal crónica terminal (IRCT) y las enfermedades inflamatorias crónicas intestinales (EICI).

En otra forma de realización particular, la atrofia muscular está relacionada con trastornos del comportamiento alimentario, como la anorexia nerviosa.

En otra forma de realización particular, la atrofia muscular está relacionada con disfagias resultantes de situaciones patológicas (por ejemplo, después de un accidente cerebrovascular (AVC), enfermedad de Parkinson, distrofia muscular oculofaríngea (DMOF)).

En particular, el mamífero al que se le administra el metabolito/producto según la invención padece además enfermedades metabólicas como diabetes, obesidad, esteatosis hepática no alcohólica (NAFLD) o esteatohepatitis no alcohólica (NASH), enfermedades inflamatorias crónicas intestinales (EICI), cáncer, insuficiencia renal o cardíaca, afecciones neurodegenerativas o trastornos psiquiátricos como la depresión.

De hecho, en el caso de que el mamífero padezca de estas enfermedades metabólicas, como diabetes, obesidad, esteatosis hepática no alcohólica (NAFLD) o esteatohepatitis no alcohólica (NASH), enfermedades inflamatorias crónicas intestinales (EICI), cáncer, insuficiencia renal o cardíaca, afecciones neurodegenerativas o trastornos psiquiátricos como la depresión, el metabolito según la invención tendrá además un efecto favorable sobre esta enfermedad, aparte de los efectos descritos más arriba.

El metabolito/producto según la invención también es útil para promover el crecimiento muscular de los mamíferos que hacen ejercicio y tienen como objetivo aumentar la masa y/o la calidad y/o la potencia muscular, en prevención por ejemplo de la aparición de síntomas sarcopénicos relacionados con la edad o en rehabilitación después de una pérdida muscular y/o para mejorar el tiempo de recuperación después de un esfuerzo físico intenso.

El mamífero puede ser un animal (mascota como perro o gato) u otro animal (ganado vacuno, porcino, ovino, caprino, equino) o un ser humano, ventajosamente se trata de un ser humano.

Los inventores han descubierto que los metabolitos/productos según la presente invención permiten aumentar la síntesis de proteínas en células musculares C2C12, disminuir la expresión del gen de la miostatina en las células musculares C2C12 y/o aumentar el diámetro de los miotubos de células C2C12 y, por lo tanto, el tamaño de estas fibras musculares.

La presente invención se refiere además a la utilización de un metabolito del triptófano/producto según la invención tal como se define más arriba para la fabricación de un medicamento destinado a aumentar y/o mantener la masa y/o potencia muscular en un mamífero y/o al tratamiento y/o la prevención de la atrofia muscular en mamíferos y/o a la limitación de la atrofia muscular en mamíferos y/o a promover el crecimiento muscular en mamíferos que hacen ejercicio y tienen como objetivo aumentar la masa y/o la calidad y/o la potencia muscular, en prevención por ejemplo de la aparición de síntomas sarcopénicos o en rehabilitación después de una pérdida muscular, y/o a mejorar el tiempo de recuperación después de un esfuerzo físico intenso.

Por último, se refiere a un método para mantener y/o aumentar la masa y/o la potencia muscular en un mamífero, para tratamiento y/o tratamiento profiláctico y/o para retrasar la aparición de atrofia muscular en mamíferos y/o para limitar la atrofia muscular en mamíferos y/o para promover el crecimiento muscular en mamíferos que hacen ejercicio y tienen como objetivo aumentar la masa y/o la calidad y/o la potencia muscular, en prevención de la aparición de síntomas sarcopénicos o en rehabilitación tras una pérdida muscular, y/o para mejorar el tiempo de recuperación después de un esfuerzo físico intenso, que comprende la administración de una cantidad eficaz de un metabolito del triptófano/producto según la invención a un individuo que lo necesite.

La cantidad eficaz se adaptará según la naturaleza y gravedad del síntoma que haya de ser tratado, la vía de administración y también el peso y la edad del individuo. En general, la unidad de dosis media variará entre una dosis de 50 a 300 mg de metabolito/producto, en particular ácido quinurénico (KA), por día en una o más dosis, cuando el individuo es un ser humano.

Por lo tanto, la invención se puede utilizar ventajosamente en diferentes situaciones de desnutrición, o situaciones asociadas a debilidad o atrofia muscular: sarcopenia (vinculada con el envejecimiento, la obesidad o enfermedades crónicas como la diabetes o la insuficiencia cardíaca), caquexia asociada a ciertas enfermedades (como el cáncer, el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), la insuficiencia renal crónica terminal (IRCT)), disfagias resultantes de situaciones patológicas (por ejemplo, después de un accidente cerebrovascular (AVC), enfermedad de Parkinson, distrofia muscular oculofaríngea (DMOF), traumatismos musculares u hospitalización (por ejemplo, recuperación posterior a una fractura, apoyo previo o posterior a una cirugía bariátrica, quemaduras), anorexia nerviosa, enfermedades raras (como la distrofia muscular de Duchenne (DMD), esclerosis lateral amiotrófica (ELA), la distrofia miotónica (MD), ...). La invención también puede servir en medicina deportiva para mejorar, por ejemplo, el tiempo de recuperación después de un esfuerzo físico intenso, o para incorporarla en la composición de productos veterinarios con el fin de aumentar la masa y/o la calidad muscular de determinados animales.

En una forma de realización ventajosa, el metabolito/producto según la invención se encuentra en una forma purificada, por ejemplo obtenida por síntesis química o en forma de un extracto vegetal (crudo o parcialmente purificado) obtenido mediante métodos bien conocidos por el experto (maceración, percolación, etc.) en un disolvente polar u orgánico o una mezcla de los mismos.

De hecho, el triptófano y sus metabolitos, como por ejemplo el ácido quinurénico, son relativamente abundantes en la dieta tradicional o en ciertas hierbas como los tubérculos de patata, las mieles, el brócoli, las hierbas medicinales (Turski MP et al, 2011; Turski MP et al, 2012; Donarski et al, 2010).

Por lo tanto, es posible proporcionar la dosis beneficiosa de metabolitos activos del TRP/producto según la invención mediante el consumo de un suplemento alimenticio o mediante la ingestión de alimentos enriquecidos (por ejemplo, productos lácteos o bebida) con un extracto o sustancias activas purificadas, naturales o sintéticas.

Ventajosamente, el metabolito/producto según la invención se encuentra en forma de una composición farmacéutica o veterinaria que comprende un excipiente farmacéuticamente aceptable. También se puede encontrar en forma de una composición nutracéutica o un suplemento alimenticio destinado a la administración por vía oral.

En una forma de realización ventajosa, la composición farmacéutica, veterinaria, nutracéutica o el suplemento alimenticio según la presente invención también comprenden otro principio activo, que ventajosamente tiene un efecto complementario o sinérgico.

Este segundo principio activo se puede administrar en la misma composición farmacéutica o nutracéutica o veterinaria o en el mismo suplemento alimenticio que el metabolito de la presente invención. También se puede administrar por separado, ya al mismo tiempo, ya de forma escalonada en el tiempo.

Este principio activo puede consistir en uno o más medicamentos o suplementos alimenticios o alimentos o productos veterinarios o anticuerpos comúnmente utilizados en la prevención o el tratamiento de disfunciones musculares o de la reducción de la masa muscular, lo que podría crear sinergias farmacológicas útiles con los metabolitos según la invención, en función de la situación (sarcopenia, obesidad sarcopénica, insuficiencia cardíaca o renal, anorexia, caquexias vinculadas con el cáncer u otras enfermedades crónicas, distrofia muscular de Duchenne (DMD), esclerosis lateral amiotrófica (ELA), distrofia miotónica (MD), disfagia vinculada con determinadas patologías, traumatismos musculares u hospitalizaciones, cirugía bariátrica, esfuerzo físico intenso...).

Este principio activo puede corresponder a productos nutricionales como mezclas de proteínas (como la creatina) o aminoácidos (como por ejemplo lisina, arginina, leucina, beta-hidroxi beta metilbutirato, citrulina), vitaminas (como vitamina D, vitaminas B, ...), minerales (como magnesio, calcio, ...), u otros agentes nutracéuticos conocidos por sus propiedades antiinflamatorias (como los ácidos grasos poliinsaturados omega-3 (DHA, EPA)), u otros nutrientes activos que facilitan su acción celular, como los fosfolípidos (por ejemplo fosfatidilcolina, fosfatidilserina).

Este principio activo también puede corresponder a determinadas hormonas (como la hormona de crecimiento (GH), el factor de crecimiento de tipo insulínico (IGF-1)) para optimizar sus efectos y potencialmente reducir sus efectos secundarios.

Este principio activo también puede corresponder a tratamientos farmacológicos (como antagonistas de los receptores de la angiotensina II, o moduladores de los receptores androgénicos (SARM), o incluso inhibidores o anticuerpos de la miostatina).

Este principio activo también puede corresponder a agentes condroprotectores (como la glucosamina, el sulfato de condroitina, el ácido hialurónico o hidrolizados de colágeno) con el fin de fortalecer la masa muscular afectada por la inmovilidad en personas con osteoartritis.

Definiciones

En el marco de la presente invención, por "farmacéuticamente aceptable" se entiende aquello que es útil en la preparación de una composición farmacéutica o veterinaria que es generalmente segura, no tóxica y ni biológicamente ni de otra manera no deseable, y que es aceptable para uso veterinario al igual que para uso farmacéutico humano.

En el marco de la presente invención, por "sales farmacéuticamente aceptables de un metabolito o producto" se entienden sales que son farmacéuticamente aceptables, tal como se define aquí, y que tienen la actividad farmacológica deseada del metabolito de origen. Por lo tanto, se trata de sales de adición de ácido orgánicas e inorgánicas y de sales de adición de bases) que se toleran fisiológicamente y no producen ninguna reacción alérgica o desagradable similar, como mareos, cuando se administran a un ser humano o a un animal. Algunos ejemplos de sales incluyen, pero no se limitan a: acetato, adipato, alginato, aspartato, benzoato, bencenosulfonato, bisulfato, bisulfato, butirato, citrato, alcanforato, alcanforsulfonato, ciclopentilpropionato, digluconato, dodecilsulfato, etanosulfonato, fumarato, flucoheptanoato, glicerofosfato, hemisulfato, heptanoato, hexanoato, clorhidrato, bromhidrato, yodhidrato, metanosulfonato de 2-hidroxietilo, lactato, maleato, metanosulfonato, 2-naftalenosulfonato, nicotinato, oxalato, palmoato, pectinato, persulfato, fenilpropionato, picrato, pivalato, propionato, succinato, tartrato, tiocianato, tosilato, undecanoato, y similares. Otros ejemplos de sales incluyen los aniones de los compuestos de la presente invención mezclados con un catión adecuado tal como Na+, NH4+ y NW4+ (donde W es un grupo alquilo C1-4)...

En el marco de la presente invención, por "solvato de un metabolito o producto" se entiende cualquier compuesto obtenido mediante la adición de una molécula de disolvente inerte al metabolito/producto según la invención, formándose el solvato a causa de su fuerza de atracción mutua. Los solvatos son, por ejemplo, alcoholatos del compuesto. Un hidrato es un solvato en el que el disolvente inerte utilizado es agua. Puede estar mono, di o trihidratado.

En el marco de la presente invención, por "tautómero" se entiende cualquier isómero de constitución de los metabolitos según la presente invención que son interconvertibles mediante la reacción química reversible denominada tautomerización. En la mayoría de los casos, la reacción se produce por migración de un átomo de hidrógeno acompañada de un cambio en la ubicación de un doble enlace. En una solución de un compuesto capaz de tautomerización se crea un equilibrio entre los 2 tautómeros. La relación entre los tautómeros es entonces una función del disolvente, la temperatura y el pH. Por lo tanto, la tautomería consiste en la transformación de un grupo funcional en otro, en la mayoría de los casos por el desplazamiento concomitante de un átomo de hidrógeno y un enlace n (enlace doble o triple). Los tautómeros comunes son, por ejemplo, los pares aldehídos/cetonas - alcoholes o más concretamente enol; amidas - ácidos imídicos; lactamas - lactimas; iminas - enaminas; enaminas - enaminas. En particular, puede incluir una tautomería de ciclo - cadena que tiene lugar cuando el movimiento del protón está acompañado por la transformación de una estructura abierta en un ciclo.

La expresión "excipiente" significa un agente no tóxico utilizado en la formulación de composiciones farmacéuticas, nutracéuticas o veterinarias o de suplemento alimenticio para proporcionar un medio, y/o una forma utilizable para una composición farmacéutica, nutracéutica o veterinaria o un suplemento alimenticio. Un vehículo puede incluir uno o más de estos agentes, como un estabilizador, o una solución acuosa de pH tamponado. Algunos ejemplos de excipientes farmacéuticamente aceptables o utilizables en una composición nutracéutica o un suplemento alimenticio incluyen ingredientes tampón acuosos o sólidos, incluidos el fosfato, el citrato y otros ácidos orgánicos; antioxidantes, incluyendo ácido ascórbico; polipéptidos de bajo peso molecular (menos de aproximadamente 10 residuos); proteínas como la albúmina sérica, la gelatina o inmunoglobulinas; polímeros hidrofílicos tales como la polivinilpirrolidona; aminoácidos tales como glicina, glutamina, asparagina, arginina o lisina; monosacáridos, disacáridos y otros carbohidratos, incluyendo glucosa, manosa o dextrinas; agentes quelantes como EDTA; alcoholes de azúcar tales como manitol o sorbitol; contraiones que forman sal, como el sodio; y/o agentes tensioactivos no iónicos como TWEEN®, polietilenglicol (PEG), y PLURONICS®.

La composición farmacéutica, nutracéutica o veterinaria o el complemento alimenticio se preparan para adaptarlos al modo de administración. Los excipientes farmacéuticos o nutracéuticos aceptables están determinados en parte por la composición administrada, así como por el procedimiento particular utilizado para administrar la composición. Por lo tanto, existe una gran variedad de formulaciones apropiadas de composiciones farmacéuticas, nutracéuticas o veterinarias o de suplemento alimenticio que podrían contener los metabolitos/productos que se describen en la presente memoria. La dosificación de estos metabolitos/productos que ha de ser administrada depende de cada caso individual y, como de costumbre, debe adaptarse a las circunstancias individuales para obtener una cantidad terapéutica eficaz y un efecto óptimo. Por lo tanto, depende de la naturaleza y del nivel de gravedad de la afección que deba ser tratada y también de la progresión de la enfermedad, así como de la edad, el estado de salud general del paciente y la respuesta individual de la persona o el animal que hayan de ser tratados. La dosis diaria se puede administrar en una sola dosis o, en particular cuando se administran cantidades mayores, se puede dividir en varias dosis individuales.

Las composiciones pueden estar en forma sólida, líquida o semisólida, adaptada a las diversas vías de administración (oral, rectal, nasal, intraocular, local, por ejemplo tópica, transdérmica, bucal, vaginal o sublingual), parenteral (por ejemplo subcutánea, intramuscular, intravenosa o intradérmica). Es preferible la administración oral, esta vía es la más adecuada para tratamientos crónicos. No obstante, la administración por otras vías es posible, por ejemplo por vía intravenosa y transdérmica. Las formulaciones intravenosas contienen la sustancia activa disuelta, en suspensión o emulsionada en un vehículo estéril, eventualmente en presencia de agentes emulsionantes, estabilizadores, agentes tampón y otros aditivos convencionales; normalmente se distribuyen en viales o frascos para perfusión, y se pueden almacenar en forma de productos secos para reconstituirlos con agua o con un vehículo apropiado antes de su uso. Las composiciones farmacéuticas sólidas pueden consistir en comprimidos, cápsulas, polvos, gránulos, píldoras, polvos que han de ser reconstituidos, etc.; pueden contener excipientes convencionales tales como aglutinantes, cargas, diluyentes, agentes de compresión, lubricantes, detergentes, colorantes, agentes aromatizantes y agentes humectantes. Los comprimidos se pueden revestir de acuerdo con procedimientos muy conocidos en el campo técnico. Las cargas adecuadas incluyen celulosa, manitol, lactosa y otros agentes similares. Las composiciones líquidas para administración oral pueden estar en forma de suspensiones acuosas u oleosas, soluciones, emulsiones, jarabes o elixires, o se pueden presentar en forma de productos secos para su reconstitución con agua o un vehículo adecuado antes de su uso. Pueden contener aditivos convencionales, por ejemplo agentes de suspensión tales como sorbitol, jarabe, metilcelulosa, gelatina, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa, gel de estearato de aluminio o materias grasas comestibles hidrogenadas, emulsionantes como la lecitina, el monooleato de sorbitán o la goma arábiga; transportadores no acuosos (que pueden incluir aceites comestibles) tales como aceite de almendra, aceite de coco fraccionado, ésteres oleaginosos como ésteres de glicerina, propilenglicol o alcohol etílico; conservantes tales como metilo o p-hidroxibenzoato de propilo o ácido sórbico y, si así se desea, aromatizantes o colorantes convencionales.

El término "prevención" se refiere a una reducción del riesgo de contraer o desarrollar una enfermedad o un trastorno (por ejemplo, asegurar que al menos uno de los síntomas clínicos de la enfermedad no se pueda desarrollar) en un individuo que puede estar expuesto a un agente patógeno o que tiene predisposición a la enfermedad antes de su aparición.

El término "tratamiento" de una enfermedad o un trastorno designa, en una forma de realización, la mejoría en la enfermedad o trastorno (por ejemplo, deteniendo la enfermedad o reduciendo la manifestación, la extensión o la gravedad de al menos uno de los síntomas clínicos de la misma).

Las moléculas naturales o sintéticas se pueden utilizar en combinación con un soporte farmacéutico apropiado. Dichas composiciones incluyen una cantidad eficaz de los metabolitos del TPR o producto según la invención, y un soporte farmacéutico aceptable o un excipiente.

La invención se comprenderá mejor al leer la descripción de las figuras y de los siguientes ejemplos, que se dan a modo de indicación no limitativa.

La Figura 1 representa el efecto del ácido quinurénico (KA) en la síntesis de proteínas en las células musculares C2C12 en función de la dosis utilizada.

La Figura 2 representa el efecto del ácido antranílico en la síntesis de proteínas en las células musculares C2C12.

La Figura 3 representa el efecto del ácido quinolínico en la síntesis de proteínas en las células musculares C2C12.

La Figura 4 representa el efecto del ácido picolínico en la síntesis de proteínas en las células musculares C2C12.

La Figura 5 representa el efecto de la 3-OH-quinurenina en la síntesis de proteínas en las células musculares C2C12.

La Figura 6 representa el efecto del ácido quinurénico en la expresión del gen de la miostatina en las células musculares C2C12.

La Figura 7 representa el efecto del ácido quinurénico en los parámetros morfométricos de las fibras musculares C2C12 (Figuras 7A-B).

La Figura 8 representa el efecto del ácido quinurénico en la atrofia muscular inducida por una inmovilización de 7 días en ratones normales.

Ejemplo 1: Medición de la síntesis de proteínas en células C2C12

Las células se cuentan y se siembran en una densidad de 20.000 células por pocillo en una placa de 24 pocillos en medio DMEM que contiene glucosa a razón de 4,5 g/l y que está complementado con suero fetal bovino (10%) y antibióticos (penicilina y estreptomicina). Cuarenta y ocho horas después, los mioblastos se inducen a diferenciación mediante privación parcial del suero (el 2% en vez del 10%) durante 5 días. A continuación, las células se disponen en un medio sin glucosa ni leucina (medio de Krebs) durante 1 h a 37 °C, y luego se incuban durante 150 min en presencia de los productos que han de ser ensayados (DMSO (control), Ácido Quinurénico o Ácido Antranílico o Ácido Quinolínico o Ácido Picolínico o 3OH-Quinurenina) o referencia (IGF-1, 100 ng/ml) en un medio DMEM sin suero que contiene leucina radiomarcada 2,5 |iCi/ml. Al final de la incubación se eliminan los sobrenadantes y las células se someten a lisis en una solución de NaOH 0,1 N durante 30 min. La radiactividad se mide en la fracción celular y la cantidad total de proteína se determina mediante dosificación según el método de Lowry. Cada condición se evalúa como mínimo en n = 6; nuestro control para estimular la síntesis de proteínas consiste en IGF-1, 100 ng/ml. Los resultados se expresan en cpm/|ig de proteínas después de 150 min de incubación o como porcentaje con respecto a la condición de control. Los resultados se expresan como un % del control y se realiza una prueba estadística: prueba de Dunnett o Dun (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 versus control). Los resultados obtenidos con ácido quinurénico, ácido antranílico, ácido quinolínico, ácido picolínico y 3-OH quinurenina están representados en las Figuras 1 a 5. Muestran que el ácido Quinurénico, el Ácido Antranílico, el Ácido Quinolínico y el Ácido Picolínico inducen de forma significativa la síntesis de proteínas. Después de 150 minutos de incubación en presencia de ácido quinurénico se observa una estimulación dependiente de la dosis de la síntesis de proteínas. En cambio, la 3OH-Quinurenina, otro metabolito del triptófano, no tiene ningún efecto en síntesis de proteínas.

Ejemplo 2: Medición de la expresión génica de la miostatina en células C2C12

Las células mioblásticas C2C12 (ATCC CRL-1772) se siembran en placas de 24 pocillos en una densidad de 30.000 células por pocillo y se cultivan en un medio DMEM que contiene glucosa a razón de 4,5 g/l y que está complementado con suero fetal bovino (10%) y antibióticos (penicilina y estreptomicina). Cuarenta y ocho horas después, los mioblastos se inducen a diferenciación mediante privación parcial del suero (el 2% en vez del 10%) durante 5 días. A continuación, las células se disponen en un medio empobrecido en glucosa (DMEM que contiene 1 g/l de glucosa) y desprovisto de suero en presencia de las moléculas que han de ser ensayadas (DMSO (control) o IGF-1 (100 ng/ml) o Ácido Quinurénico) o referencias (IGF-1 en una concentración de 100 ng/ml) durante 6 h. Al final del experimento, los ARN mensajeros (ARNm) se extraen utilizando la metodología convencional basada en fenol y cloroformo. En pocas palabras, las células se someten a lisis en una solución de trizol (Sigma T9424) que contiene un ácido fuerte y fenol. Los ARNm se separan de las proteínas mediante adición de cloroformo y posterior centrifugación. Luego se precipitan en isopropanol para, a continuación, ser suspendidos en una concentración de 1 |ig/|il en agua ultrapura libre de RNasas y DNAsas. Después, 1 |ig de ARNm se convierte por transcripción inversa en ADN complementario mediante la enzima AMV en presencia de un cebador y una mezcla de nucleótidos según el protocolo proporcionado por el proveedor (Applied Biosystems 4368814). La expresión génica se estudia por reacción en cadena iniciada por una enzima polimerasa y comúnmente llamada PCR en condiciones cuantitativas, de ahí el nombre preciso de qPCR. Las qPCR se realizan en un sistema de detección 7900HT Fast real-Time PCR (Applied Biosystems). Las condiciones de programación son estándar y consisten en 1 ciclo a 95 °C durante 15 min, seguido de 40 ciclos a 95 °C durante 15 s y a 60 °C durante 1 min, y se termina con una etapa de curva de fusión entre 60 °C y 95 °C. Todas las muestras analizadas contienen 100 ng de ADNc, un tampón qPCR que incluye la enzima, la mezcla de oligonucleótidos y el agente intercalante (el SYBR green), y el par de cebadores específicos del gen estudiado, elegidos estratégicamente entre dos secuencias exónicas y en la concentración final de 200 nM. Unas sondas fluorescentes se fijan en el ADN bicatenario y solo emiten fluorescencia una vez que están fijadas en el ADN. El programa de la máquina establece un umbral de fluorescencia. Cuando la cantidad de ADN permite que la sonda fluorescente supere este umbral, se obtiene un número de ciclo de PCR llamado Ct por "Cycle Threshold" o umbral de ciclo. Es este valor el que constituye la base de los cálculos para cuantificar el ADN de una manera relativa. Se establece una relación R entre la cantidad de ADN a partir de una muestra y la de un control que no ha sido sometido a tratamiento (es decir, R = 2-(Ct muestra - Ct control)) y esta medida se relaciona con la de un gen doméstico conocido por no estar modulado por el tratamiento (es decir, R = 2'ññCt).

En la siguiente tabla 1 se indican los cebadores utilizados:

Tabla 1: Cebadores utilizados para evaluar las modificaciones de expresión génica

Al final de la incubación, la expresión del gen de la miostatina se mide mediante RT-QPCR y se normaliza con ayuda del gen doméstico de la beta actina. Se realiza una prueba estadística: prueba de Dunnett o Dun (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 versus control). Los resultados obtenidos con el ácido quinurénico están representados en la Figura 6. Después de 6 horas de incubación con ácido Quinurénico se observa una inhibición significativa, dependiente de la dosis, de la expresión del gen de la miostatina.

Ejemplo 3: Evaluación del diámetro de las fibras musculares C2C12

Las células mioblásticas C2C12 (ATCC CRL-1772) se siembran en placas de 8 pocillos tratadas con glicerol, en una densidad de 10.000 células por pocillo, y se cultivan en un medio DMEM que contiene glucosa a razón de 4,5 g/l y que está complementado con suero fetal bovino (10%) y antibióticos (penicilina y estreptomicina).

Cuarenta y ocho horas después, los mioblastos se inducen a diferenciación mediante privación parcial del suero (el 2% en vez del 10%) durante 3 días. A continuación, las células se disponen en un medio empobrecido en glucosa (DMEM que contiene 1 g/l de glucosa) y desprovisto de suero en presencia de las moléculas que han de ser ensayadas (DMSO (control) o Ácido Quinurénico) o referencias (IGF-1 en una concentración de 10 ng/ml o dexametasona 10 pM) durante 3 días. Al final del cultivo, las células se lavan con ayuda de una solución de Glutaraldehído 2,5%/Tritón 0,1% durante 1 h a temperatura ambiente. La alfombra celular se recubre con DAPI (marcación fluorescente del núcleo celular). Después de 16 h de almacenamiento en frío en la oscuridad, los portaobjetos se observan bajo un microscopio de fluorescencia (Cari Zeiss, AxioVert 200) y las imágenes se analizan con ayuda del software Axiovision 4.1 para medir el diámetro de las fibras.

Se ilustra una imagen representativa de cada condición. Se realiza una prueba estadística: prueba de Dunnett o Dun (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 versus control). Los resultados obtenidos con el ácido quinurénico están representados en la Figura 7. Después de 3 días de incubación en presencia de Ácido Quinurénico (100 pM), se observa un aumento en el tamaño de las fibras musculares C2C12.

Ejemplo 4: Efecto del ácido quinurénico en la atrofia muscular inducida por inmovilización en ratones

Se sabe que la inmovilización de las extremidades induce una atrofia de los músculos esqueléticos que implica mecanismos relacionados con la degradación de las proteínas, con cambios en los tipos de fibras musculares, con un estrés oxidativo o mecanismos inflamatorios. En pocas palabras, en este estudio se utilizaron ratones macho CD1 de 8-9 semanas de edad. El pie de la pata trasera izquierda se inmoviliza durante 7 días según el procedimiento descrito por Caron et al. (2009), en posición de flexión dorsotibial, por medio de una grapa quirúrgica. El otro pie (pata trasera derecha) se utiliza como control. Durante el período de inmovilización, un grupo de animales (n = 12) recibió en el agua de bebida un tratamiento con ácido quinurénico (3 mg/kg por día). Otro grupo de los animales sirvió como control (n = 16 animales). Al final de los 7 días de estudio, los animales se sacrificaron para extraer el músculo tibial anterior de las dos patas traseras. En cada animal se calcula la diferencia entre el peso del músculo de la pata inmovilizada y de la pata libre, y luego se relaciona con el peso corporal. Los resultados se expresan como pérdida de peso de la pata inmovilizada con respecto a la pata de control (en mg por g de peso corporal), y se realiza una prueba estadística: prueba de Student (*p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 versus grupo de control). Los resultados obtenidos muestran que el ácido quinurénico reduce significativamente la pérdida de masa muscular (tibial anterior) inducida por inmovilización en comparación con el grupo control sin tratamiento (Figura 8).

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Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Ácido quinurénico, o un enantiómero, diastereoisómero, hidrato, solvato, tautómero, mezcla racémica o sal farmacéuticamente aceptable del mismo, para su uso como medicamento destinado a aumentar y/o mantener la masa y/o la potencia muscular en un mamífero.

2. Ácido quinurénico para su uso según la reivindicación 1, caracterizado por que el medicamento está destinado al tratamiento y/o la prevención de la atrofia muscular en mamíferos y/o a la limitación de la atrofia muscular en mamíferos y/o a promover el crecimiento muscular de los mamíferos que hacen ejercicio y tienen como objetivo aumentar la masa y/o la calidad y/o la potencia muscular, en prevención de la aparición de síntomas sarcopénicos o en rehabilitación tras una pérdida muscular, y/o a mejorar el tiempo de recuperación después de un esfuerzo físico intenso.

3. Ácido quinurénico para su uso según la reivindicación 2, caracterizado por que la atrofia muscular está vinculada con la edad y/o las consecuencias de un tratamiento farmacológico y/o con una enfermedad relacionada con las anomalías de la distrofina y/o con una inmovilización y/o con la caquexia y/o con una anorexia nerviosa y/o con una situación de desnutrición y/o con disfagias resultantes de situaciones patológicas.

4. Ácido quinurénico para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado por que la atrofia muscular es presarcopenia, sarcopenia o sarcopenia severa.

5. Ácido quinurénico para su uso según la reivindicación 4, caracterizado por que la presarcopenia, la sarcopenia o la sarcopenia severa están relacionadas con el envejecimiento, la obesidad o enfermedades crónicas como la diabetes o la insuficiencia cardíaca.

6. Ácido quinurénico para su uso según la reivindicación 3, caracterizado por que la enfermedad relacionada con las anomalías de la distrofina se selecciona entre la distrofia muscular de Duchenne, la distrofia muscular de Becker, la esclerosis lateral amiotrófica y la distrofia miotónica de Steinert.

7. Ácido quinurénico para su uso según la reivindicación 3, caracterizado por que la caquexia está asociada con una enfermedad seleccionada entre el cáncer, el síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), la insuficiencia cardíaca, la insuficiencia hepática, la tuberculosis, la insuficiencia renal crónica terminal (IRCT) y las enfermedades inflamatorias crónicas intestinales (EICI).

8. Ácido quinurénico para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que el mamífero padece además enfermedades metabólicas como diabetes, obesidad, esteatosis hepática no alcohólica (NAFLD) o esteatohepatitis no alcohólica (NASH), enfermedades inflamatorias crónicas intestinales (EICI), cáncer, insuficiencia renal o cardíaca, afecciones neurodegenerativas o trastornos psiquiátricos como la depresión, en particular diabetes.

9. Ácido quinurénico para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que el mamífero es un ser humano.

10. Ácido quinurénico para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que se encuentra en una forma purificada o en forma de un extracto vegetal.

11. Ácido quinurénico para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que se encuentra en forma de una composición farmacéutica o veterinaria que comprende un excipiente farmacéuticamente aceptable.

12. Ácido quinurénico para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que se encuentra en forma de una composición nutracéutica o un suplemento alimenticio destinado a la administración por vía oral.