WO2011107649A2 - Solución para diálisis peritoneal - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a type of solution for peritoneal dialysis comprising Aliskiren, at least one electrolyte, at least one buffer solution and at least one osmotic agent. In this way it is possible to reduce the toxicity of these usual peritoneal dialysis solutions on peritoneal mesothelial cells.
- the present invention relates to the use of these types of solutions for processes in which it is necessary to carry out peritoneal dialysis, as in the case of chronic renal failure.
- Peritoneal dialysis is an efficient therapy for chronic renal failure, where the peritoneal membrane is used as a semipermeable membrane to eliminate harmful substances such as urea and potassium from the blood, as well as excess fluid.
- Patients undergoing this treatment have the advantage of being able to lead an active life, without the need to go to the hospital frequently, because PD is normally performed at home or in the patient's workplace (Grassmann A, Gioberge S , Moeller S, et al. Nephrol Dial Transplant 2005; 20: 2587-93 and Burkart JM, Nolph KD. NIDDK 2006; 6: 1-24).
- the alteration of the mesothelial cells that form the peritoneal membrane due to the effect of continuous exposure to dialysis fluid with high osmolarity and high glucose concentration may be one of the mechanisms causing peritoneal dysfunction (Coles GA, Topley N. Adv Re n Replace Ther 2000; 7: 289-301).
- Many types of stimuli that can induce apoptosis are known, such as cytokines, hormones, infections or drugs ⁇ Catalan MP, Subar D, Reyero A, et al. Kidney Int 2003; 64: 321-30 .; Zheng Z, Ye R, Yu X, et al. Adv Perit Dial 2001; 17: 53-7).
- Apoptosis or programmed cell death, is a genetically controlled cell process whereby cells induce their own death in response to certain stimuli.
- ROS reactive oxygen species
- fibronectin Ha H, Yu MR, Lee HB. Kidney Int 2001; 59: 463-70; Lee HB, Yu MR, Song JS, et al. Kidney Int 2004; 65: 1170-9.
- This protein is important in fibrous processes and in the epithelial-mesenchymal transition of mesothelial cells of peritoneum. Both processes are related to the loss of dialytic capacity of the peritoneum.
- Renin is the first enzyme of the renin-angiotensin-aldosterone axis, which plays a central role in the control of blood pressure. Renin transforms angiotensinogen into angiotensin I, which, by the action of angiotensin converting enzyme (ACE), is converted to angiotensin II.
- Angiotensin has both direct and indirect effects on the causes of high blood pressure. On the one hand it causes contraction of the smooth arterial musculature, which leads to vasoconstriction and increased blood pressure. On the other hand, the synthesis of aldosterone increases, which causes retention of sodium and water in the renal tubules, increase in plasma volume and indirectly increase in blood pressure.
- Aliskiren (WO2007147596 (A1)) binds to the S3 p protein, necessary for the passage of angiotensin I to angiotensin II, thereby preventing the synthesis of renin (Rahuel J, Rasetti V, Maibaum J, et al. Chem Biol 2000; 7: 493-504).
- the present invention relates to peritoneal dialysis solutions comprising Aliskiren, at least one electrolyte, at least one buffer solution, and at least one osmotic agent for the treatment of patients with renal failure undergoing peritoneal dialysis.
- the peritoneal dialysis solution of the present invention prevents oxidative stress, apoptotic processes and consequent peritoneal damage, thereby extending the time during which the patient can use peritoneal dialysis before having to undergo hemodialysis. .
- a first essential aspect of the present invention relates to a solution for peritoneal dialysis comprising the following elements:
- the electrolyte (s) are selected from the group consisting of the following Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , CI " electrolytes of different salts or any combination thereof.
- the concentration of electrolyte to be added is: Na 100-200 mmol / l; K 0-4 mmol / l; Mg 0.1 -2 mmol / l; Ca 0.5-3 mmol / l; IC 50-200 mmol / l.
- the buffer solution is selected from lactate, bicarbonate or combination thereof.
- the buffer is bicarbonate.
- the concentration of buffer to be added is from 10 to 150 mmol / l.
- the osmotic agent of the peritoneal dialysis solution used to remove excess water from the blood, is selected and without limitation from the group consisting of glucose, polyglucose, mannitol, glycerol, amino acids, polypeptides or any combination thereof.
- the amount of osmotic agent to be added is from 100 to 600 mOsm / kg.
- aliskiren is used in the peritoneal dialysis solution at a concentration between 50nM and 1mM, for its inhibitory effects of the mechanisms responsible for the toxicity of peritoneal dialysis fluids on the peritoneal cells that include, between others, the production of oxygen free radicals, due to their inhibitory effects of the p38MAPK pathway and the Caspase 3 pathway.
- a second essential aspect of the present invention relates to the use of the peritoneal dialysis solution for the preparation of a medicament.
- a preferred embodiment relates to the use of the dialysis solution for the preparation of a medicament for the prevention and / or treatment of kidney diseases.
- Another preferred embodiment relates to the use of the dialysis solution for the preparation of a medicament for the prevention and / or treatment of toxicity on mesothelial cells of the peritoneum.
- Another preferred embodiment relates to the use of the dialysis solution for the preparation of a medicament for the prevention and / or reduction of reactive oxygen species, the phosphorylation of the p39MAPK protein and the activation of caspase 3.
- Another preferred embodiment relates to the use of the dialysis solution for the preparation of a medicament for the prevention and / or treatment of oxidative stress, apoptotic processes, the expression of genes that involve damage of the peritoneal cells and the peritoneal damage generated by dialysis fluids
- Another preferred embodiment relates to the use of the dialysis solution for the preparation of a medicament for the prevention and / or treatment of chronic renal failure.
- the peritoneal dialysis solution of the present invention is administered 4 times a day, in a volume of 2 liters per dose.
- the solution is administered to patients suffering from chronic renal failure according to the methods normally used to perform peritoneal dialysis. More specifically, the solution is administered to the peritoneum through a preimplanted catheter in the peritoneum. Normally, it takes about 4-6 hours to remove accumulated metabolic wastes in the blood of patients with renal failure.
- FIG. 1 describes an immunohistochemical staining with positive HBME-1 in primary culture of rat peritoneum mesothelial cells (100x). The negative controls used showed no positivity (data not shown).
- FIG. 2 Effects of D-glucose at 50 mM (A) and 83 mM (B) on the production of reactive oxygen species (ROS) in rat PMCs.
- ROS reactive oxygen species
- FIG. 4 Effects of D-glucose at 50 mM (A) and 83 mM (B) on phosphorylation of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) in rat PMCs.
- Top panel A representative experiment.
- FIG. 6 Effect of aliskiren on the changes produced by D-glucose at 50 mM (A) and 83 mM (B) in the production of reactive oxygen species (ROS) in rat PMCs.
- ROS reactive oxygen species
- FIG. 7 Effect of aliskiren on the changes produced by D-glucose at 50 mM in caspase 3 activity in rat PMCs.
- FIG. 7 Effect of aliskiren on the changes produced by D-glucose at 50 mM in caspase 3 activity in rat PMCs.
- FIG. 9 Effect of aliskiren on Collagen I gene expression in rat PMCs exposed to PDFs with 1.5% glucose (PDF 1.5%) diluted 1: 1 in culture medium.
- PDF 1.5% diluted 1: 1 in culture medium.
- FIG. 10 Effect of aliskiren on the gene expression of Collagen III in rat PMCs exposed to PDFs with 1.5% glucose (PDF 1.5%) diluted 1: 1 in culture medium.
- PDF 1.5% 1.5% glucose
- FIG. 12 D ⁇ D 0 glucose levels after dialysis for 4 weeks to PDFs in rats.
- the rats were exposed daily for 4 weeks to vehicle (saline), 1.5% PDF, 2.3% PDF or 4.5% PDF supplemented with vehicle, 0.1 mg / kg aliskiren or 1 mg / kg aliskiren.
- FIG. 13 Dz ⁇ creatinine levels after dialysis for 4 weeks to PDFs in rats.
- FIG. 14 Gene expression of p53 after dialysis for 4 weeks to PDFs in rats.
- the rats were exposed daily for 4 weeks to vehicle (saline), 1.5% PDF, 2.3% PDF or 4.5% PDF supplemented with vehicle, 0.1 mg / kg aliskiren or 1 mg / kg aliskiren.
- FIG. 15 Percentage of mRNA levels for BAX after dialysis for 4 weeks to PDFs in rats.
- the rats were exposed daily for 4 weeks to vehicle (saline), 1.5% PDF, 2.3% PDF or 4.5% PDF supplemented with vehicle, 0.1 mg / kg aliskiren or 1 mg / kg aliskiren.
- FIG. 16 Percentage of mRNA levels for Bcl-2 after dialysis for 4 weeks to PDFs in rats.
- the rats were exposed daily for 4 weeks to vehicle (saline), 1.5% PDF, 2.3% PDF or 4.5% PDF supplemented with vehicle, 0.1 mg / kg aliskiren or 1 mg / kg aliskiren.
- FIG. 17 Percentage of mRNA levels for Fibronectin after dialysis for 4 weeks to PDFs in rats.
- the rats were exposed daily for 4 weeks to vehicle (saline), 1.5% PDF, 2.3% PDF or 4.5% PDF supplemented with vehicle, 0.1 mg / kg aliskiren or 1 mg / kg aliskiren.
- FIG. 18 Percentage of mRNA levels for Collagen III after dialysis for 4 weeks to PDFs in rats.
- the rats were exposed daily for 4 weeks to vehicle (saline), 1.5% PDF, 2.3% PDF or 4.5% PDF supplemented with vehicle, 0.1 mg / kg aliskiren or 1 mg / kg aliskiren.
- Rat peritoneum mesothelial cells were isolated by enzymatic digestion according to protocols described in Hjelle JT, Golinska BT, Waters DC, et al. Perit Dial Int 1989; 9: 341-7. Briefly, female rats weighing 200-400 g of the Spragle-Dawley strain were slaughtered in accordance with the provisions of Royal Decree 1201/2005, of October 10, on the Protection of Animals used for Experimentation and other scientific purposes. Quickly, the abdominal cavity was opened and the abdominal wall (peritoneum and smooth muscle) was removed under sterile conditions.
- Mesothelial cells were separated from the inner surface of the abdominal wall by enzymatic digestion, incubating said surface with culture medium 199 (Sigma) and 0.5 mg / ml collagenase (Sigma) for 30 minutes at 37 ° C. After incubation, the digested surface of the abdominal wall was scraped to completely release the attached mesothelial cells.
- the obtained mesothelial cells were seeded on culture plates for growth and study, and were maintained in 199 medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 100U / ml penicillin and 100 ⁇ g / ml streptomycin. After each culture, the presence of peritoneum mesothelial cells was confirmed by their appearance Morphological and expression of specific markers. Cells were used between passes 3 and 6.
- the PDFs administered to each of these groups were supplemented with saline, with 0.1 mg / Kg / day aliskiren aliskiren (Novartis Pharmaceuticals, Cambridge, MA, USA) or with 1 mg / Kg / day aliskiren.
- the rats received 20 ml of the corresponding PDF, through a 22G needle, daily for 4 weeks.
- Peritoneal dialysis solutions were prepared by adding to M199 medium, whose composition appears in Table 1, the amounts of aliskiren described in Table 2 and the amounts of glucose described in Table 3. The combinations of each of the aliskiren concentrations that appear in Table 2 and glucose levels that appear in Table 3.
- Inorganic salts (electrolytes) g / L Buffer buffer pH g / L Osmotic agent g / L
- the cells were seeded in 24-well plates and were exposed to the peritoneal dialysis solutions objective of the present invention to conduct the study of their toxicity. Toxic effects were evaluated by measuring the rupture of the cell membrane and the consequent release of LDH to the supernatant through the CytoTox96® kit (Promega). The cells were mechanically detached, washed with PBS, and centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes. The absorbance of the lysate and the cell supernatant was obtained using a microplate spectrophotometer at a wavelength of 490 nm, following the commercial indications.
- CM-H2DCFDA 5,6-chloromethyl-2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate
- conditioned media were collected and the cells were washed with PBS and trypsinized. Total cells - live and dead - present in the resulting suspension when the cell trypsinized was combined and the conditioned medium was centrifuged at 3000 xg for 5 min at 4 ° C.
- the cells were washed with PBS and resuspended in culture medium 199 for analysis in the flow cytometer (FACSCalibur, Becton-Dickinson, Franklin Lakes, NJ, USA). From the evaluation of 10,000 cells per experimental condition, the production of reactive oxygen species was calculated.
- the culture medium was collected and replaced with PBS.
- the cells were detached by trypsinization and joined with the medium collected above.
- a lysis buffer 100mM HEPES, 5mM DTT, 5mM EGTA, 0.04% Nonidet P-40 and 20% glycerol
- the protein content of cell lysates was determined by the Bradford method, according to standard protocol (Vorobiov M, Malki M, Shnaider A, et al. Perit Dial Int 2008; 28: 648-54). 20 ⁇ g of protein / well from each sample was loaded into 10% polyacrylamide gels. The gels were transferred by electrophoresis to nitrocellulose membranes using a semi-dry "blotter”.
- Nitrocellulose-bound proteins were visualized with Ponceau S, followed by blocking with TTBS (50 mM Tris, pH 7.5, 200 mM NaCl, 0.1% Tween) with 5% skim milk and subsequently incubated with the primary antibody for p38 MAPK or phospho-p38 MAPK (Cell Signaling Technology) overnight at 4 ° C. After washing in TTBS, the secondary antibody was applied for 1 hour at room temperature. Detection was performed by chemiluminescence (ECL). The intensity of the bands was quantified by gray levels with an appropriate image analysis system (Quantity One).
- rat mesothelial cells were seeded in 6-well plates until they reached a confluence 80% After exposure to the peritoneal dialysis solutions with aliskiren, the culture medium was collected and replaced with PBS. The cells were detached by trypsinization and joined with the medium collected above.
- a lysis buffer 100mM HEPES, 5mM DTT, 5mM EGTA, 0.04% Nonidet P-40 and 20% glycerol
- Cell extracts (40 ⁇ g of protein) were incubated with a reaction buffer (25mM HEPES, 10% sucrose, 0.1% 3 - [(3-cholamido propyl) -dimethylammonium] -2- hydroxy-1-propanesulfonic acid, 10mM DTT) containing fluorescent substrate Asp-Glu-Val-Asp-7-amino-4 trifluoromethyl-coumaryl (Z-DEVD-AFC) 50 ⁇ , at 37 ° C for 1 h.
- the emitted fluorescence was determined in a spectrofluorimeter (Tecan, Austria) at an excitation wavelength of 400 nm and an emission wavelength of 505 nm.
- RNA expression was evaluated by real-time RT-PCR in PMCs.
- Total RNA was isolated by a commercial reactive (Tripure, Sigma, St. Louis, MO) following the manufacturer's instructions.
- RNA quality and concentration was evaluated by spectrophotometry (Infinite 200, Tecan, Salzburg, Austria) using 1 ⁇ of the RNA sample.
- Total RNA was always tested on an agarose gel, to confirm the integrity of the 18S and 28S mRNA bands.
- the cDNA was synthesized using the High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA).
- the cDNA was amplified using SYBR Green PCR Master mix with the StepOne Real-Time PCR System and StepOne v2.0 software (Applied Biosystems, Foster City, CA).
- the following pairs of primers were used to amplify: fibronectin, 5 -GCA-CAG-GGG-AAG-AAA-AGG-AG-3 ' (sense) and 5 ' -TTG-AGT-GGA-TGG- GAG-GAG-AG -3 ' (antisense); Collagen I, 5 ' -TCA-CCT-ACA-GCA-CGC-TTG-3 ' (sense) and 5 ' - GGT-CTG-TTT-CCA-GGG-TTG-3 ' (antisense); Collagen III, 5'--ATA TCA-ACG AAC-GGC-caa--3 '(sense) and 5' -G-AT-TAA AGC-AAG-AGG-CCT-AC-3
- the primer sequences had an annealing temperature similar to 60 to C.
- the real-time RT-PCR reaction was performed at 95 ° C for 10 min, followed by 40 cycles of: 95 ° C for 15 sec and 60 ° C for 1 min. Dissociation curves were analyzed to confirm the amplification of a single PCR product. All samples were processed in triplicate. In each experiment, the average of the threshold cycle [cycle threshold (CT)] of the triplicates of each of the genes studied was calculated, thus being able to compare gene expression after different treatments (Methods 25, 402-408 (2001). To normalize the data, ⁇ -actin gene expression was used as an endogenous control.
- CT cycle threshold
- the mesothelial cell culture used in the experiments of this invention shows reactivity for HBME-1 ( Figure 1).
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Abstract
El presente invención se refiera a un tipo de solución para diálisis peritoneal que comprende Aliskiren o cualquiera de sus derivados, al menos un electrolito, al menos una solución tampón y al menos un agente osmótico. De esta menara se consigue reducir la toxicidad de estas soluciones habituales de diálisis peritoneales sobre las células mesoteliales de peritoneo. Por otra parte, la presente invención se refiere al uso de este tipo de soluciones para procesos en los cuales sea necesario el llevar a cabo diálisis peritoneal, como en el caso del fallo renal crónico.
Description
SOLUCIÓN PARA DIÁLISIS PERITONEAL
El presente invención se refiera a un tipo de solución para diálisis peritoneal que comprende Aliskiren, al menos un electrolito, al menos una solución tampón y al menos un agente osmótico. De esta manera se consigue reducir la toxicidad de estas soluciones habituales de diálisis peritoneales sobre las células mesoteliales de peritoneo. Por otra parte, la presente invención se refiere al uso de este tipo de soluciones para procesos en los cuales sea necesario el llevar a cabo diálisis peritoneal, como en el caso del fallo renal crónico.
ESTADO DE LA TECNICA ANTERIOR
La diálisis peritoneal (DP) es una terapia eficiente para la insuficiencia renal crónica, donde la membrana peritoneal es utilizada como membrana semipermeable para eliminar sustancias nocivas como la urea y el potasio de la sangre, así como también el exceso de líquido. Los pacientes sometidos a este tratamiento tienen la ventaja de poder llevar una vida activa, sin la necesidad de ir al hospital frecuentemente, debido a que la DP se realiza normalmente en el hogar o en el lugar de trabajo del paciente (Grassmann A, Gioberge S, Moeller S, et al. Nephrol Dial Transplant 2005; 20: 2587-93 y Burkart JM, Nolph KD. NIDDK 2006; 6: 1-24).
El principal inconveniente de este método de diálisis es la predisposición a padecer infecciones en el peritoneo (peritonitis), aunque su incidencia ha disminuido drásticamente desde la aparición de nuevos sistemas de conexión especialmente diseñados para asegurar la máxima esterilidad. Por otro lado, la exposición continua al líquido de diálisis conlleva el deterioro de la capacidad dializante de la membrana peritoneal, que se asocia a fibrosis y vasculopatías, aunque los factores que influyen en la velocidad de deterioro de la función peritoneal tampoco están completamente aclarados (Gillerot G, Devuyst O. Clin Nephrol 2003; 60: 1-6).
La alteración de las células mesoteliales que forman la membrana peritoneal por el efecto de la exposición continua a líquido de diálisis con una elevada osmolaridad y alta concentración de glucosa puede ser uno de los mecanismos causantes de la disfunción peritoneal (Coles GA, Topley N. Adv Re n Replace Ther 2000; 7: 289-301). Se conocen muchos tipos de estímulos que pueden inducir apoptosis, tales como citoquinas, hormonas, infecciones o fármacos {Catalán MP, Subirá D, Reyero A, et al. Kidney Int 2003; 64: 321-30.; Zheng Z, Ye R, Yu X, et al. Adv Perit Dial 2001; 17: 53-7). Además, se sabe que altas concentraciones de glucosa también inducen apoptosis en muchos tipos celulares, incluyendo a las células mesoteliales {Sharifi AM, Mousavi SH, Farhadi M, et al. J Pharmacol Sci 2007; 104: 258-62).
Además de estudios en cultivos de células mesoteliales de peritoneo, el modelo animal de DP más usado es la rata (González-Mateo GT, Loureiro-Alvarez J, Rayego-Mateos S, et al. Nefrologia 2008; 28 (SupI 6): 17-22). Estudios previos con estos modelos han permitido estudiar la biocompatibilidad de los líquidos de diálisis, la respuesta inflamatoria desarrollada en el peritoneo frente a la exposición al líquido de diálisis, la angiogénesis y la importancia de la red vascular en la permeabilidad de la membrana peritoneal o la fibrosis, y el papel de las peritonitis en el daño de la membrana peritoneal (Krediet RT, Zweers MM, Van der Wal AC, et al. Perit Dial Int 2000; 20 (SupI 2): S19-25; Bazargani F. Swed Dent J Suppl 2005; 171: 1-57; Hurst SM, McLoughlin RM, Monslow J, et al. J Immunol 2002; 169: 5244-51; Kim YL, Do J, Park SH, et al. Nephrology (Carlton) 2003; 8 (SupI): S28-32; Gillerot G, Devuyst O. Clin Nephrol 2003; 60: 1-6; Lameire N, Van Biesen W, Mortier S, et al. Contrib Nephrol 2006; 150: 70-6; Margetts PJ, Bonniaud P, Liu L, et al. J Am Soc Nephrol 2005; 16: 425-36; Margetts PJ, Kolb M, Galt T, et al. J Am Soc Nephrol 2001; 12: 2029-39).
La investigación sobre la DP se remonta a mediados del siglo XX donde se empezó a estudiar en situaciones de uremia y, más adelante, como tratamiento del fracaso renal agudo o crónico. Sin embargo, la DP como ahora la entendemos en su modalidad continua ambulatoria, se concibió en 1978 por Popovich RP, Moncrief JW, Nolph KD, et al. J Am Soc Nephrol 1999; 10: 901-10. Desde entonces, su uso ha crecido de forma constante hasta llegar a más de 180.000 pacientes en todo el mundo (Lysaght MJ. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (SupI 1): S37- 40). El crecimiento en los últimos años ha sido muy diverso en los diferentes países, siendo de un 90% en Méjico, entre un 30-50% en los países nórdicos de Europa y Canadá, 17% en EEUU, un 8-1 1 % para los países de centro y sur de Europa y un 5% en Japón (Lysaght MJ. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (Sup1 1): S37-40).
Un tercio de pacientes de DP pasan anualmente a hemodiálisis a causa de una pérdida de eficacia de la membrana peritoneal (Kawaguchi Y. Perit Dial Int 1999; 19: S327-8), por lo que se precisa seguir investigando para conseguir un aumento del potencial dialítico de la membrana peritoneal y un incremento de su vida media en pacientes con insuficiencia renal crónica. Esto probablemente se conseguirá con aditivos farmacológicos al líquido de diálisis como el que se presenta en la presente invención.
El coste aproximado por año y por paciente en diálisis es de unos 60.000 Euros. Teniendo en cuenta el elevado número de pacientes que en la actualidad requieren un tratamiento de diálisis, el coste mundial del tratamiento de la insuficiencia renal ronda los sesenta mil millones de euros al año. La población de nuestro planeta está creciendo a un ritmo del 1 ,3%, mientras que el de la población que requiere diálisis continúa creciendo a una frecuencia anual del 7-8% (Lysaght MJ. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (SupI 1): S37-40). Está claro, que estamos asistiendo a un enorme crecimiento de la población en diálisis en todo el
mundo, de forma que en el año 2010 habrá aproximadamente 2 millones de pacientes, con la consiguiente importancia económica que esto conlleva.
De los pacientes con insuficiencia renal en tratamiento sustitutivo, el 68% está siendo tratado con hemodiálisis, el 23% vive con un trasplante renal y sólo un 9% con DP (Lysaght MJ. J Am Soc Nephrol 2002; 13 (SupI 1): S37-40). Se han producido importantes mejoras en la evolución de los pacientes tratados con DP, de forma que es aceptada en el momento actual como un tratamiento equivalente a la hemodiálisis. En los últimos años, la DP ha demostrado ser un tratamiento tan efectivo como la hemodiálisis, por lo menos, en los primeros 4 o 5 años de su utilización, en términos de supervivencia y calidad de vida, y con una buena relación coste/efectividad.
Hasta el momento, la DP ha demostrado su utilidad y se ha establecido como una excelente opción alternativa a la hemodiálisis, incluso como tratamiento sustitutivo inicial porque tiene cualidades positivas establecidas fuera de toda duda:
- Coste más bajo que la hemodiálisis, especialmente en el mundo occidental.
- Supervivencia similar a la hemodiálisis, y algo superior en los primeros 2 a 3 años.
- Tratamiento de elección para niños y jóvenes.
- Tratamiento óptimo antes del trasplante renal.
Sin embargo, si la DP quiere conseguir una mayor aceptación, y aumentar el porcentaje de su utilización, tienen que resolverse diversos problemas pendientes que habitualmente son los que detraen de su mayor utilización. Dos cuestiones importantes son:
- La DP posee un índice más elevado de fallo, comparado con la hemodiálisis. De hecho, se necesita seguir investigando para conseguir un menor fallo en la ultrafiltración a medio y largo plazo, una mejor aclaración de los solutos y una reducción de la incidencia de peritonitis.
- Existe todavía una imposibilidad de mantener a un paciente en DP prolongada (más de 10 años) debido a las alteraciones que se producen a largo plazo en la estructura y función de la membrana peritoneal. En este sentido, la investigación de nuevos tratamientos farmacológicos que eviten este deterioro, son cruciales para incrementar la utilización de la DP y reducir el coste que conlleva en la actualidad el uso de la hemodiálisis.
El bajo pH del líquido de diálisis, su alto poder osmótico, el proceso mecánico de introducir y retirar el líquido, la glucosa y sus productos de degradación hacen de la diálisis peritoneal un proceso bioincompatible capaz de producir daño a la cavidad peritoneal. Por este motivo, hacen falta más estudios a nivel molecular y celular que permitan conocer los efectos in vitro e in vivo de la exposición a estas soluciones y estudiar nuevos tratamientos farmacológicos que permitan minimizar los efectos adversos que pueden aparecer en los pacientes que precisan DP.
La apoptosis, o muerte celular programada, es un proceso celular genéticamente controlado por el que las células inducen su propia muerte en respuesta a determinados estímulos. La exposición a los líquidos de DP incrementa las especies reactivas de oxígeno (ROS) e induce apoptosis en las células mesoteliales de peritoneo (Yang AH, Chen JY, Lin YP, et al. Kidney Int 1997; 51: 1280-8). Estos dos procesos pueden estar relacionados, ya que se sabe que las ROS pueden activar p38 MAPKs y desencadenar un proceso apoptótico, e incrementar la expresión de mediadores proinflamatorios que intensifican la citotoxicidad de los líquidos de diálisis. Se observa que, en la apoptosis inducida se produce un incremento de la fosforilación de p38-MAPK (Sepúlveda JC, Moreno Manzano V, Alique M, et al. Nefrología 2005; 25: 131-40), y que, por el contrario, tratamientos antiapoptóticos disminuyen la fosforilación de p38 MAPK {Vorobiov M, Malki M, ShnaiderA, et al. Perit Dial Int 2008; 28: 648- 54). Por este motivo, la medición de la fosfoproteína 38 (fosfo-p38) MAPK sirve para evaluar el efecto antiapoptótico que poseen distintos agentes.
Otro proceso que desencadena la exposición a los líquidos de diálisis peritoneal es la producción de fibronectina (Ha H, Yu MR, Lee HB. Kidney Int 2001; 59: 463-70; Lee HB, Yu MR, Song JS, et al. Kidney Int 2004; 65: 1170-9). Esta proteína es importante en procesos fibrosantes y en la transición epitelio-mesenquimal de las células mesoteliales de peritoneo. Ambos procesos están relacionados con la pérdida de capacidad dialítica del peritoneo.
En los pacientes tratados con DP se siguen buscando complementos terapéuticos que minimicen el daño de los líquidos de diálisis a largo plazo.
La renina es la primera enzima del eje renina-angiotensina-aldosterona, que juega un papel central en el control de la tensión arterial. La renina transforma el angiotensinógeno en angiotensina I, la cual, por acción de la enzima conversora de angiotensina (ECA), es convertida en angiotensina II. La angiotensina tiene tanto efectos directos como indirectos sobre las causas de la hipertensión arterial. Por un lado origina contracción de la musculatura lisa arterial, lo que lleva a vasoconstricción y aumento de la presión arterial. Por otra parte aumenta la síntesis de aldosterona, lo que origina retención de sodio y agua en los túbulos renales, aumento del volumen plasmático e indirectamente aumento de la tensión arterial. Aliskiren (WO2007147596 (A1 )) se une a la proteína S3 p, necesaria para el paso de angiotensina I a angiotensina II, con lo que se impide la síntesis de la renina (Rahuel J, Rasetti V, Maibaum J, et al. Chem Biol 2000;7:493-504).
Por lo tanto es necesario desarrollar nuevas soluciones para diálisis peritoneal que solucionen todos los problemas anteriormente enunciados. De esta manera, en la presente invención se ha desarrollado un nuevo tipo de solución para diálisis que previene las deficiencias de otras soluciones descritas en el estado de la técnica.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
La presente invención se refiere a soluciones de diálisis peritoneal que comprenden Aliskiren, al menos un electrolito, al menos una solución tampón, y al menos un agente osmótico para el tratamiento de pacientes con fallo renal sometidos a diálisis peritoneal.
De esta manera se ejerce una doble funcionalidad, la primera o clásica perteneciente a los líquidos de diálisis y la segunda debido al aliskiren, el cual reduce la toxicidad de estas soluciones sobre las células mesoteliales de peritoneo. Ello es debido mediante la reducción de especies reactivas de oxígeno, la fosforilación de p38MAPK y la activación de la Caspasa 3, procesos que pueden ser generados por las altas concentraciones de glucosa que contienen las soluciones de diálisis peritoneal.
En consecuencia, la solución de diálisis peritoneal de la presente invención, previene el estrés oxidativo, los procesos apoptóticos y el consecuente daño peritoneal alargando, en consecuencia, el tiempo durante el cual el paciente puede utilizar diálisis peritoneal antes de tener que ser sometido a hemodiálisis.
Por lo tanto un primer aspecto esencial de presente invención se refiere a una solución para diálisis peritoneal que comprende los siguientes elementos:
a) al menos un electrolito;
b) al menos una solución tampón;
c) al menos un agente regulador de la presión osmótica;
d) aliskiren o cualquiera de sus derivados.
En una realización preferida, el o los electrolitos se seleccionan del grupo formado por los siguientes electrolitos Na+, K+, Mg2+, Ca2+, CI" de diferentes sales o cualquier combinación de los mismos. La concentración de electrolito a añadir es: Na 100-200 mmol/l; K 0-4 mmol/l; Mg 0,1 -2 mmol/l; Ca 0.5-3 mmol/l; CI 50-200 mmol/l.
En otra realización preferida, la solución tampón se selecciona entre lactato, bicarbonato o combinación de los mismos. Según una realización preferida, el tampón es de bicarbonato. La concentración de tampón a añadir es desde 10 hasta 150 mmol/l.
En otra realización preferida, el agente osmótico de la solución de diálisis peritoneal, utilizado para remover el exceso de agua de la sangre, se selecciona y sin sentido limitativo del grupo formado por glucosa, poliglucosa, manitol, glicerol, aminoácidos, polipéptidos o cualquier combinación de los mismos. La cantidad de agente osmótico a añadir es desde 100 hasta 600 mOsm/kg.
Según otra realización preferida, el aliskiren es utilizado en la solución de diálisis peritoneal a una concentración entre 50nM y 1 mM, por sus efectos inhibidores de los mecanismos responsables de la toxicidad de los líquidos de diálisis peritoneal sobre las células del peritoneo que incluyen, entre otros, la producción de radicales libres de oxígeno, por sus efectos inhibidores de la vía de la p38MAPK y de la vía de la Caspasa 3.
Un segundo aspecto esencial de la presente invención se refiere al uso de la solución de diálisis peritoneal para la elaboración de un medicamento.
Una realización preferida se refiere al uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o tratamiento de enfermedades renales.
Otra realización preferida se refiere al uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o tratamiento de la toxicidad sobre células mesoteliales del peritoneo.
Otra realización preferida se refiere al uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o reducción de especies reactivas de oxígeno, la fosforilación de la proteína p39MAPK y la activación de la caspasa 3.
Otra realización preferida se refiere al uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o tratamiento del estrés oxidativo, los procesos apoptóticos, la expresión de genes que conllevan daño de las células peritoneales y el daño peritoneal generado por los líquidos de diálisis.
Otra realización preferida se refiere al uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o tratamiento de la insuficiencia renal crónica.
Normalmente, la solución de diálisis peritoneal de la presente invención es administrada 4 veces al día, en un volumen de 2 litros por dosis. La solución es administrada a pacientes que sufren insuficiencia renal crónica de acuerdo a los métodos normalmente utilizados para realizar la diálisis peritoneal. Más concretamente, la solución es administrada al peritoneo a través de un catéter preimplantado en el peritoneo. Normalmente, se necesitan unas 4-6 horas para remover los deshechos metabólicos acumulados en la sangre de pacientes con fallo renal.
A continuación se describen ejemplos de la metodología y los resultados que apoyan la presente invención, pero la cobertura de la presente invención no está limitada a ellos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
FIG. 1 , describe una tinción inmunohistoquímica con HBME-1 positiva en cultivo primario de células mesoteliales de peritoneo de rata (100x). Los controles negativos utilizados no mostraron positividad (datos no mostrados).
FIG. 2, Efectos de D-glucosa a 50 mM (A) y 83 mM (B) sobre la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) en PMCs de rata. Tras la incubación de las células con vehículo o D-glucose (50 mM or 83 mM) durante 1-8 h, la intensidad de dichlorofluorescein (DCF) se midió por citometría de flujo como se describe en Material y Métodos. Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con el vehículo (V).
FIG. 3, Papel de la caspasa 3 en la toxicidad celular mediada por 50 mM (A) y 83 mM (B) de D-glucosa en PMCs. Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con el vehículo (V).
FIG. 4, Efectos de D-glucosa a 50 mM (A) y 83 mM (B) sobre la fosforilación de p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) en PMCs de rata. Panel superior: Un experiment representativo. Panel inferior: Análisis densitométrico de los niveles de phospho-p38 normalizados con respect a las células tratadas con el vehículo (V). Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con el vehículo (V).
FIG. 5, Efectos tóxicos de aliskiren en PMCs de rata. Las células se trataron con vehículo o aliskiren durante 72 h y la viabilidad celular se evaluó cuantificando la LDH liberada al medio de cultivo. Los datos se expresan como media ± SEM, n=12. * p <0,05 comparado con el control (vehicle).
FIG. 6, Efecto de aliskiren sobre los cambios producidos por D-glucosa a 50 mM (A) y 83 mM (B) en la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) en PMCs de rata. Las células se incubaron con D-glucosa a 50 mM (A) y 83 mM (B) durante 8 h en presencia o ausencia de aliskiren (10-100 μΜ) y la intensidad de dichlorofluorescein (DCF) se midió por citometría de flujo como se describe en Material y Métodos. Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con células no tratadas (control). # p <0,05, comparado con células tratadas con D-glucosa en presencia del vehículo (0).
FIG. 7, Efecto de aliskiren sobre los cambios producidos por D-glucosa a 50 mM en la actividad caspasa 3 en PMCs de rata. Las células se incubaron con D-glucosa a 50 mM durante 24 h en presencia o ausencia de aliskiren (10-100 μΜ), y la actividad caspasa 3 se midió como se describe en Material y Métodos. Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con el control (C). # p <0,05 comparado con células no tratadas (control). # p <0,05, comparado con células tratadas con D-glucosa en presencia del vehículo (0).
FIG. 8, Efecto de aliskiren sobre los cambios producidos por D-glucosa a 50 mM en la fosforilación del p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) en PMCs de rata. Análisis densitométrico de los niveles de phospho-p38 normalizados con respect a los controles (C). Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con células no tratadas (control). # p <0,05, comparado con células tratadas con D-glucosa en presencia del vehículo (0).
FIG. 9, Efecto de aliskiren en la expresión génica de Colágeno I en PMCs de rata expuestas a PDFs con glucosa al 1 ,5% (PDF 1 ,5%) diluidas 1 : 1 en medio de cultivo. Tras la incubación de las PMCs de rata con PDF 1 ,5% diluidas 1 : 1 en medio de cultivo durante 24 h, en presencia o ausencia de vehículo o distintas concentraciones de aliskiren (10-100 μΜ), el RNA total se aisló y la real-time RT-PCR se llevó a cabo como se describe en Material y Métodos. Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con células no tratadas (control ). # p <0,05, comparado con células tratadas con PDF 1 ,5% en presencia del vehículo (0).
FIG. 10, Efecto de aliskiren sobre la expresión génica de Colágeno III en PMCs de rata expuestas a PDFs con glucosa al 1 ,5% (PDF 1 ,5%) diluidas 1 :1 en medio de cultivo. Tras la incubación de las PMCs de rata con PDF 1 ,5% diluidas 1 : 1 en medio de cultivo durante 24 h, en presencia o ausencia de vehículo o distintas concentraciones de aliskiren (10-100 μΜ), el RNA total se aisló y la real-time RT-PCR se llevó a cabo como se describe en Material y Métodos. Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con células no tratadas (control). # p <0,05, comparado con células tratadas con PDF 1 ,5% en presencia del vehículo (0).
FIG. 1 1 , Efecto de aliskiren en la expresión génica de Fibronectina en PMCs de rata expuestas a PDFs con glucosa al 1 ,5% (PDF 1 ,5%) diluidas 1 : 1 en medio de cultivo. Tras la incubación de las PMCs de rata con PDF 1 ,5% diluidas 1 : 1 en medio de cultivo durante 24 h, en presencia o ausencia de vehículo o distintas concentraciones de aliskiren (10-100 μΜ), el RNA total se aisló y la real-time RT-PCR se llevó a cabo como se describe en Material y Métodos. Los datos se expresan como media ± SEM, n=3. * p <0,05 comparado con células no tratadas (control). # p <0,05, comparado con células tratadas con PDF 1 ,5% en presencia del vehículo (0).
FIG. 12, Niveles de D^D0 glucosa tras la diálisis durante 4 semanas a PDFs en ratas. Las ratas se expusieron diariamente durante 4 semanas a vehículo (suero salino), 1 ,5% PDF, 2,3% PDF o 4,5% PDF suplementados con vehículo, 0,1 mg/Kg aliskiren o 1 mg/Kg aliskiren. Los datos se expresan como media ± SEM, n=6 ratas por grupo. * p <0,05, comparado con el grupo tratado con vehículo en ausencia de aliskiren (Vehículo). # p <0,05, comparado con sus respectivos grupos tratados con PDFs en ausencia de aliskiren.
FIG. 13, Niveles de Dz ^ creatinina tras la diálisis durante 4 semanas a PDFs en ratas. Las ratas se expusieron diariamente durante 4 semanas a vehículo (suero salino), 1 ,5% PDF, 2,3% PDF o 4,5% PDF suplementados con vehículo, 0,1 mg/Kg aliskiren o 1 mg/Kg aliskiren. Los datos se expresan como media ± SEM, n=6 ratas por grupo. * p <0,05, comparado con el grupo tratado con vehículo en ausencia de aliskiren (Vehículo). # p <0,05, comparado con sus respectivos grupos tratados con PDFs en ausencia de aliskiren.
FIG. 14, Expresión génica de p53 tras la diálisis durante 4 semanas a PDFs en ratas. Las ratas se expusieron diariamente durante 4 semanas a vehículo (suero salino), 1 ,5% PDF, 2,3% PDF o 4,5% PDF suplementados con vehículo, 0,1 mg/Kg aliskiren o 1 mg/Kg aliskiren. Los datos se expresan como media ± SEM, n=6 ratas por grupo. * p <0,05, comparado con el grupo tratado con vehículo en ausencia de aliskiren (Vehículo). # p <0,05, comparado con sus respectivos grupos tratados con PDFs en ausencia de aliskiren.
FIG. 15, Porcentaje de niveles de RNAm para BAX tras la diálisis durante 4 semanas a PDFs en ratas. Las ratas se expusieron diariamente durante 4 semanas a vehículo (suero salino), 1 ,5% PDF, 2,3% PDF o 4,5% PDF suplementados con vehículo, 0,1 mg/Kg aliskiren o 1 mg/Kg aliskiren. Los datos se expresan como media ± SEM, n=6 ratas por grupo. * p <0,05, comparado con el grupo tratado con vehículo en ausencia de aliskiren (Vehículo). # p <0,05, comparado con sus respectivos grupos tratados con PDFs en ausencia de aliskiren.
FIG. 16, Porcentaje de niveles de RNAm para Bcl-2 tras la diálisis durante 4 semanas a PDFs en ratas. Las ratas se expusieron diariamente durante 4 semanas a vehículo (suero salino), 1 ,5% PDF, 2,3% PDF o 4,5% PDF suplementados con vehículo, 0,1 mg/Kg aliskiren o 1 mg/Kg aliskiren. Los datos se expresan como media ± SEM, n=6 ratas por grupo. * p <0,05, comparado con el grupo tratado con vehículo en ausencia de aliskiren (Vehículo). # p <0,05, comparado con sus respectivos grupos tratados con PDFs en ausencia de aliskiren.
FIG. 17, Porcentaje de niveles de RNAm para Fibronectina tras la diálisis durante 4 semanas a PDFs en ratas. Las ratas se expusieron diariamente durante 4 semanas a vehículo (suero salino), 1 ,5% PDF, 2,3% PDF o 4,5% PDF suplementados con vehículo, 0,1 mg/Kg aliskiren o 1 mg/Kg aliskiren. Los datos se expresan como media ± SEM, n=6 ratas por grupo. * p <0,05, comparado con el grupo tratado con vehículo en ausencia de aliskiren (Vehículo). # p <0,05, comparado con sus respectivos grupos tratados con PDFs en ausencia de aliskiren.
FIG. 18, Porcentaje de niveles de RNAm para Colágeno III tras la diálisis durante 4 semanas a PDFs en ratas. Las ratas se expusieron diariamente durante 4 semanas a vehículo (suero salino), 1 ,5% PDF, 2,3% PDF o 4,5% PDF suplementados con vehículo, 0,1 mg/Kg aliskiren o 1 mg/Kg aliskiren. Los datos se expresan como media ± SEM, n=6 ratas por grupo. * p <0,05, comparado con el grupo tratado con vehículo en ausencia de aliskiren (Vehículo). # p <0,05, comparado con sus respectivos grupos tratados con PDFs en ausencia de aliskiren.
EJEMPLOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
Los siguientes ejemplos ilustran la presente invención. Sin embargo, estos ejemplos no son limitativos. Tienen carácter informativo y en ningún caso limitante de las metodologías empleadas, las cuales pueden ser alteradas con el fin de alcanzar unos resultados similares.
En esta memoria descriptiva los símbolos y convenciones usadas en estos procedimientos, esquemas y ejemplos son consistentes con los usados en el Sistema Internacional y la bibliografía científica contemporánea, por ejemplo, el Journal of Medicinal Chemistry. Salvo que se indique otra cosa, todos los materiales de partida se obtuvieron de proveedores comerciales y se usaron sin purificación adicional. Específicamente, se pueden usar las siguientes abreviaturas en los ejemplos y a lo largo de toda la memoria descriptiva: g (gramos); mg (miligramos); Kg (kilogramos); mL (mililitros); μί (microlitros); mmol (milimoles); P.f. (punto de fusión); Hz (hertzio); MHz (megahertzio); δ (desplazamiento químico); ppm (partes por millión); s (singlete); d (doblete); t (triplete); q (cuartete); c (quintuplete); m (multiplete); J (constante de acoplamiento); RMN (resonancia magnética nuclear); EM (espectro de masas); ES (electrospray); m/z (Relación masa/carga); Anal. (Análisis Elemental); Rto (Rendimiento); TEA (trietilamina); CH2CI2 (diclorometano); CDCI3 (cloroformo deuterado); DMSO (dimetilsulfóxido); i.p. (administración parental). Todas las temperaturas se expresan en °C (grados Celsius).
Ejemplos
Cultivos de células mesoteliales de peritoneo de rata
Las células mesoteliales de peritoneo de rata se aislaron por digestión enzimática conforme a protocolos descritos en Hjelle JT, Golinska BT, Waters DC, et al. Perit Dial Int 1989; 9: 341-7. Brevemente, ratas hembra de 200-400 g de peso de la cepa Spragle-Dawley fueron sacrificadas de acuerdo a lo establecido en el Real Decreto 1201/2005, de 10 de octubre, sobre Protección de los Animales utilizados para Experimentación y otros fines científicos. Rápidamente, se abrió la cavidad abdominal y se extrajo la pared abdominal (peritoneo y músculo liso) en condiciones estériles. Las células mesoteliales se separaron de la superficie interna de la pared abdominal por digestión enzimática, incubando dicha superficie con medio de cultivo 199 (Sigma) y 0,5 mg/ml de colagenasa (Sigma) durante 30 minutos a 37°C. Tras la incubación, la superficie digerida de la pared abdominal se raspó para liberar completamente las células mesoteliales adheridas. Las células mesoteliales obtenidas se sembraron en placas de cultivo para su crecimiento y estudio, y se mantuvieron en medio 199 suplementado con 10% de suero fetal bovino, 100U/ml de penicilina y 100μg/ml de estreptomicina. Tras cada cultivo, la presencia de células mesoteliales de peritoneo se confirmó por su apariencia
morfológica y la expresión de marcadores específicos. Se utilizaron células entre los pases 3 y 6.
Estudios In vivo
Animales
Setenta y ocho ratas hembra de la cepa female Sprague-Dawley y con un peso de 200-240 g (Charles River Breeding Laboratories) fueron utilizadas para los experimentos in vivo. Los animales se alojaron en un ambiente a temperatura constante, con ciclos de 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad. La comida y la bebida se administraron ad libitum. Todos los protocolos experimentales se llevaron a cabo siguiendo la directiva europea "European Community Council Directive 86/609/EEC". Además, los experimentos con animales se aprobaron por el Comité de Uso y Cuidado Animal del Complejo Hospitalario Universitario de Albacete.
Diseño experimental de los estudios in vivo y del Test de Equilibrio Peritoneal (PET)
Para los estudios in vivo, 78 ratas hembra de la cepa female Sprague-Dawley con un peso de 200-240 g (Charles River Breeding Laboratories) fueron utilizadas: 54 ratas se asignaron al grupo de animales en los que se administraron soluciones de diálisis peritoneal (PDF) con alta glucosa, las cuales se dividieron en 3 diferentes subgrupos con 18 ratas cada uno a los que se les administraron, respectivamente, 3 PDFs con diferentes concentraciones de glucosa (Fresenius Medical Car, Bad Homburg, Germany). Además, a 18 ratas se les administró un vehículo (suero salino) y otras 6 ratas fueron utilizadas como grupo control (no dializadas). Las 18 ratas del grupo "vehículo" y las pertenecientes a los grupos 1 ,5% PDF, 2,3% PDF y 4,5% PDF, se dividieron en otros 3 subgrupos de 6 ratas cada uno. Las PDFs administradas a cada uno de estos grupos se complementaron con suero salino, con 0.1 mg/Kg/day aliskiren aliskiren (Novartis Pharmaceuticals, Cambridge, MA,USA) o con 1 mg/Kg/day aliskiren. Para la dialysis peritoneal, las ratas recibieron 20 mi de la PDF correspondiente, a través de una aguja de 22G, diariamente durante 4 semanas.
Al final del periodo experimental (4 semanas), 30 mi de una PDF comercial con glucosa al 2,3% (Fresenius Medical Car, Bad Homburg, Germany) se administró intraperitonealmente utilizando una aguja de 22G. Dos horas más tarde, los animáis se anestesiaron intraperitonealmente con pentobarbital (50 mg/kg) y se recogió sangre a través de una punción cardiaca. A continuación, se hizo una incisión abdominal por la línea alba y se recogió el volumen residual del peritoneo con una jeringa. Durante el PET, los animales estubieron despiertos y tubieron acceso libre al agua y a la comida. El peso corporal se midió al inicio y al final del periodo experimental. Ninguna rata se perdió y todos los animáis mostraron signos de estar sanos durante el estudio, el cual incluye las repetidas inyecciones de PDFs.
Las muestras de sangre y dializado se centrifugaron y almacenaron a -20°C. Las concentraciones de creatinina y glucosa en el suero y el dializado se midieron utilizando métodos enzimáticos. El transporte peritoneal de solutos se calculó, por un lado, como la concentración de glucosa en el dializado a las 2 h del PET relativa a la concentración de glucosa inicial en la PDF (D2/D0 glucosa), y por otro, como el ratio de concentración dializado/plasma de creatinina (D2/P2 creatinine) a las 2 h del PET. Al final del PET, los animales se sacrificaron con una sobredosis de anestesia y las células mesoteliales de peritoneo (PMCs) se aislaron y cultivaron como se describe más adelante.
Preparación de las soluciones de diálisis peritoneal de la presente invención
Las soluciones de diálisis peritoneal se prepararon añadiendo a medio M199, cuya composición aparece en la Tabla 1 , las cantidades de aliskiren descritas en la Tabla 2 y las cantidades de glucosa descritas en la Tabla 3. Se han estudiado las combinaciones de cada una de las concentraciones de aliskiren que aparecen en la Tabla 2 y las de glucosa que aparecen en la Tabla 3.
TABLA 1 , Composición del medio 199.
Sales Inorgánicas (electrolitos) g/L Buffer tampon de pH g/L Agente osmótico g/L
CaCI2 + 2H20 0,2 NaHC03 2,2 Glucosa 1
Fe(N03)3 + 9H20 0,00072
MgS04 0,09767
KCI 0,4
Acetato sódico 0,05
NaCI 6,8
NaH2P04 0,122
Aminoácidos g/L Vitaminas g/L Otros g/L
L-Alanina 0,025 Acido Ascorbico Na 5,66E-05 Sulfato de Adenlna 0,01
L-Arginlna HCI 0,07 D-Blotina 0,00001 Trifosfato de Adenoslna 2Na 0,001
Ácido L-Aspartlco 0,03 Calciferol 0,0001 Monofosfato de Adenosina Na 0,000239
L-CIstina HCI + H20 0,00011 Colina Cl 0,0005 Coleste rol 0,0002
L-Clsteina 2HCI 0,026 Ácido Folico 0,00001 Deoxlribosa 0,0005
Acido L-Glutamico 0,0668 Menadlona (bisulfito sódico) 0,000016 Glutation (reducido) 0,00005
L-Glutamlna 0,1 mio-lnosltol 0,00005 Guanina HCI 0,0003
Glicina 0,05 Nlacinamlda 0,000025 Hipoxantlna 0,0003
L-Histldina HCI + H20 0,02188 Ácido Nlcotinlco 0,000025 Rojo Fenol Na 0,0213
Hldroxi-L-Prolina 0,01 Ácido p-Amlno Benzoico 0,00005 TWEEN 80 0,02
L-Isoleuclna 0,02 Ácido D-Pantotenico ½Ca 0,00001 Rlbosa 0,0005
L-Leuclna 0,06 Plridoxal HCI 0,000025 Timlna 0,0003
L-Llsina HCL 0,07 Plridoxlna HCI 0,000025 Uracilo 0,0003
L-Metionlna 0,015 Acetato de Retinol 0,00014 Xantina Na 0,000344
L-Fenllalanina 0,025 Riboflavina 0,00001
L-Prollna 0,04 Fosfato de DL-alfa-Tocoferol Na 0,00001
L-Serlna 0,025 Tlamina HCI 0,00001
L-Treonlna 0,03
L-Trlptofano 0,01
L-Tlrosina 2Na 2H20 0,05766
L-Valina 0,025
TABLA 2. Concentraciones de Aliskiren de las soluciones de diálisis peritoneal.
Estudios de Citotoxicidad
Pruebas de toxicidad se realizaron en los cultivos de células mesoteliales de peritoneo de rata determinando la actividad de la enzima lactato deshidrogenasa (LDH) (Posadas I, López-Hernández B, Clemente MI, et al. Pharm Res 2009; 26: 1181-91). Estos estudios se realizaron para estudiar la toxicidad de las soluciones de diálisis peritoneal del presente invento.
Para ello, las células se sembradas en placas de 24 pocilios y fueron expuestas a las soluciones de diálisis peritoneal objetivo del presente invento para realizar el estudio de su toxicidad. Los efectos tóxicos se evaluaron midiendo la ruptura de la membrana celular y la consiguiente liberación de la LDH al sobrenadante a través del kit CytoTox96® (Promega). Las células se despegaron mecánicamente, lavadas con PBS, y centrifugadas a 10.000 rpm durante 10 minutos. La absorbancia del lisado y del sobrenadante celular se obtuvo utilizando un espectofotómetro de microplacas a una longitud de onda de 490 nm, siguiendo las indicaciones comerciales.
Evaluación de cambios en la concentración de especies reactivas de oxígeno (ROS) por citometría de flujo
Tras lavados con PBS, las células se incubaron con 5,6-chloromethyl-2,7- dichlorodihydrofluorescein diacetate (CM-H2DCFDA, Invitrogen) durante 15 minutos a 37°C, siguiendo el protocolo estándar (Lee HB, 2004). Tras la incubación, se recogieron los medios condicionados y las células se lavaron con PBS y se tripsinizaron. Las células totales - vivas y muertas - presentes en la suspensión resultante al juntar el tripsinizado celular y el medio condicionado se centrifugaron a 3000 x g durante 5 min a 4°C. Por último, las células se lavaron con PBS y se resuspendieron en medio de cultivo 199 para su análisis en el citómetro de flujo (FACSCalibur, Becton-Dickinson, Franklin Lakes, NJ, EEUU). A partir de la evaluación
de 10.000 células por condición experimental se calculó la producción de especies reactivas de oxígeno.
Evaluación de la fosforilación/desfosforilación de p38 MAPK por Western blot
Para obtener la proteína total de los cultivos celulares se procedió a recoger el medio de cultivo y reemplazarlo con PBS. Las células se despegaron mediante tripsinización y se juntaron con el medio recogido anteriormente. El "pellet" resultante al centrifugar a 3000 x g durante 5 min a 4°C, enriquecido en proteínas, se resuspendió en un buffer de lisis (100mM HEPES, 5mM DTT, 5mM EGTA, 0,04% Nonidet P-40 y 20% glicerol) con inhibidores de proteasas y fosfatasas y se incubó 60 minutos a 4°C. Tras la incubación, se procedió a centrifugar las muestras a 13.000 rpm durante 15 minutos a 4°C y las sobrenadantes se conservaron a -80°C. El contenido en proteína de los lisados celulares se determinó mediante el método Bradford, según protocolo estándar (Vorobiov M, Malki M, Shnaider A, et al. Perit Dial Int 2008; 28: 648-54). Se cargaron 20 μg de proteína/pocillo de cada muestra en geles de poliacrilamida al 10%. Los geles se transfirieron por electroforesis a membranas de nitrocelulosa usando un "blotter" semi-seco. Las proteínas unidas a nitrocelulosa se visualizaron con Ponceau S, seguidas de bloqueo con TTBS (50 mM Tris, pH 7.5, 200 mM NaCI, 0.1 % Tween) con 5% de leche desnatada y, posteriormente, se incubaron con el anticuerpo primario para p38 MAPK o phospho-p38 MAPK (Cell Signaling Technology) toda la noche a 4°C. Tras lavados en TTBS, se aplicó el anticuerpo secundario durante 1 hora a temperatura ambiente. La detección se realizó por quimioluminiscencia (ECL). La intensidad de las bandas se cuantificó por niveles de gris con un sistema de análisis de imagen apropiado (Quantity One).
Determinación de la actividad de caspasa 3 por ELISA
Para determinar la actividad de caspasa 3 (Posadas I, Vellecco V, Santos P, et al. Br J Pharmacol 2007; 150: 577-85), las células mesoteliales de rata fueron sembradas en placas de 6 pocilios hasta que llegaron a una confluencia del 80%. Tras la exposición a las soluciones de diálisis peritoneal con aliskiren, se procedió a recoger el medio de cultivo y reemplazarlo con PBS. Las células se despegaron mediante tripsinización y se juntaron con el medio recogido anteriormente. El "pellet" resultante al centrifugar a 3000 x g durante 5 min a 4°C, enriquecido en proteínas, se resuspendió en un buffer de lisis (100mM HEPES, 5mM DTT, 5mM EGTA, 0,04% Nonidet P-40 y 20% glicerol) y se incubó 60 minutos a 4°C. Tras la incubación, se procedió a centrifugar las muestras a 13.000 rpm durante 15 minutos a 4°C y la concentración de proteína en los sobrenadantes se determinará mediante el método Bradford, según protocolo estándar. Los extractos celulares (40 μg de proteína) se incubaron con un buffer de reacción (25mM HEPES, 10% sucrose, 0,1 % 3-[(3-cholamido propyl)-dimethylammonio]-2-
hydroxy-1-propanesulfonic acid, 10mM DTT) que contenía sustrato fluorescente Asp-Glu-Val- Asp-7-amino-4 trifluoromethyl-coumaryl (Z-DEVD-AFC) 50μΜ, a 37°C durante 1 h. La fluorescencia emitida se determinó en un espectrofluorímetro (Tecan, Austria) a una longitud de onda de excitación de 400 nm y una longitud de onda de emisión de 505 nm.
Real-time RT-PCR.
La expression de RNA se evaluó por real-time RT-PCR en PMCs. RNA total se aisló mediante un reactive comercial (Tripure, Sigma, St. Louis, MO) siguiendo las instrucciones del fabricante. La calidad y concentración del RNA se evaluó por espectrofotometría (Infinite 200, Tecan, Salzburg, Austria) usando 1 μΙ de la muestra de RNA. El RNA total se testó siempre en un gel de agarosa, para confirmer la integridad de las bandas de 18S y 28S mRNA. El cDNA se sintetizó utilizando was el High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA). Para la real-time RT-PCR, el cDNA se amplificó usando SYBR Green PCR Master mix con el StepOne Real-Time PCR System y el software StepOne v2.0 (Applied Biosystems, Foster City, CA). Las siguientes parejas de primers se utilizaron para amplificar: fibronectina, 5 -GCA-CAG-GGG-AAG-AAA-AGG-AG-3' (sense) y 5'-TTG-AGT-GGA-TGG- GAG-GAG-AG-3 ' (antisense); Colágeno I, 5'-TCA-CCT-ACA-GCA-CGC-TTG-3' (sense) y 5'- GGT-CTG-TTT-CCA-GGG-TTG-3'(antisense); Colágeno III, 5'-ATA-TCA-AAC-ACG-CAA- GGC-3' (sense) y 5 '-G AT-TAA-AGC-AAG-AGG-AAC-AC-3 ' (antisense); P53, 5'-CCT-CCT- CAG-CAT-CTT-ATC-CG-3' (sense) y 5'-CAC-AAA-CAC-GCA-CCT-CAA-A-3' (antisense); BAX, 5'-GAT-GCG-TCC-ACC-AAG-AA-3' (sense) y 5'-AGT-AGA-AGA-GGG-CAA-CCA-C-3' (antisense); y Bcl-2, 5'-CCC-AAG-GGA-AGA-CGA-TG-3' (sense) y 5 -GAG-CGG-GTA-GGG- AAA-GA-3 '(antisense). Las secuencias de primers tenian una temperatura de annealing similar a 60aC. La reacción de real-time RT-PCR se realizó a 95°C durante 10 min, seguida por 40 ciclos de: 95°C durante 15 sec y 60°C durante 1 min. Las curvas de disociación se analizaron para confirmer la amplificación de un único producto de PCR. Todas las muestras fueron procesadas por triplicado. En cada experimento, se calculó la media del ciclo umbral [cycle threshold (CT)] de los triplicados de cada uno de los genes estudiados, pudiendo así comparar
la expresión génica tras diferentes tratamientos (Methods 25, 402-408 (2001 ). Para normalizar los datos, la expresión génica de β-actina se utilizó como control endógeno.
Recogida y análisis de datos
Cada valor obtenido corresponderá a un mínimo de 3 experimentos realizados por duplicado. Todos los datos se presentan como medias ± SEM. Las diferencias entre los grupos, para cada uno de los parámetros analizados, se analizaron con un test ANOVA no paramétrico (Kruskal-Wallis), seguido de una prueba ad-hoc (Dunnett). Una p menor o igual a 0,05 se consideró significativa. El software SPSS 13.0 (Chicago, IL) se utilizó para realizar todo el análisis estadístico.
Resultados
El cultivo de células mesoteliales utilizado en los experimentos de esta invención, muestra reactividad para HBME-1 (Figura 1 ).
El incremento en el tiempo de exposición a diferentes concentraciones de glucosa en el líquido de diálisis es tóxico para las células mesoteliales, lo que constituye la base de la toxicidad de las soluciones de diálisis peritoneal sobre el peritoneo. Puede observarse que el incremento en el tiempo de exposición a glucosa, aumenta la producción de radicales libres en las células mesoteliales (Figura 2).
Debido a esta producción de radicales libres, se activan mecanismos efectores de muerte celular como es la activación de caspasa 3 (Figura 3)
La exposición a soluciones con elevadas concentraciones de glucosa incrementa la fosforilación de la proteína p38 que es considerado un índice de toxicidad en las células mesoteliales (Figura 4).
La adición de aliskiren al medio de cultivo no mostró toxicidad para las células mesoteliales hasta que se alcanzó una concentración de 1 mM (Figura 5)
La adición de Aliskiren al medio de diálisis previno tanto la producción de especies reactivas del oxígeno (Figura 6) como la activación de caspasa (Figura 7) como la fosforilación de la proteína p38 (Figura 8) en células peritoneales en cultivo.
La adición de Aliskiren al medio de diálisis redujo los niveles de los RNAm para los marcadores de fibrosis peritoneal colágeno I (Figura 9), colágeno III (Figura 10) y fibronectina (Figura 1 1 ) en células peritoneales en cultivo.
La presencia de Aliskiren en el medio de diálisis redujo el daño peritoneal in vivo en ratas dializadas (Figuras 12 y 13).
La presencia de aliskiren durante la diálisis peritoneal crónica en ratas redujo la expresión de RNAm, en células peritoneales obtenidas de dichas ratas, para las proteínas pro- apoptóticas p53 (Figura 14) y Bax (Figura 15).
La presencia de aliskiren durante la diálisis peritoneal crónica en ratas aumentó la expresión de RNAm, en células peritoneales obtenidas de dichas ratas, para la proteína anti apoptótica Bcl-2 (Figura 16).
La presencia de aliskiren durante la diálisis peritoneal crónica en ratas aumentó la expresión de RNAm, en células peritoneales obtenidas de dichas ratas, para los marcadores de fibrosis peritoneal, fibronectina (Figura 17) y colágeno III (Figura 18).
Claims
1 . Solución para diálisis peritoneal que comprende los siguientes elementos:
a) al menos un electrolito;
b) al menos una solución tampón;
c) al menos un agente regulador de la presión osmótica; y
d) aliskiren o cualquiera de sus derivados.
2. Solución para diálisis peritoneal según la reivindicación 1 , donde el o los electrolitos se seleccionan del siguiente grupo formado por: Na+, Mg2+, Ca2+, CI" o cualquier combinación de los mismos.
3. Solución para diálisis peritoneal según la reivindicación 2, donde cada electrolito tiene el siguiente rango de concentraciones: Na 100-200 mmol/l; K 0-4 mmol/l; Mg 0,1 -2 mmol/l; Ca 0.5-3 mmol/l; CI 50-200 mmol/l.
4. Solución para diálisis peritoneal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la solución tampón se selecciona entre lactato, bicarbonato o combinación de los mismos.
5. Solución para diálisis peritoneal según la reivindicación 4, donde la solución tampón está en una concentración desde 10 hasta 150 mmol/l.
6. Solución para diálisis peritoneal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el agente osmótico se selecciona del grupo formado por glucosa, poliglucosa, manitol, glicerol, aminoácidos, polipéptidos o cualquier combinación de los mismos.
7. Solución para diálisis peritoneal según la reivindicación 6, donde la cantidad del agente osmótico a añadir es desde 100 hasta 600 mOsm/kg.
8. Solución para diálisis peritoneal según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde el aliskiren o cualquiera de sus derivados está en una concentración desde 50nM hasta 1 mM.
9. Uso de la solución de diálisis peritoneal para la elaboración de un medicamento.
10. Uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o tratamiento de enfermedades renales.
1 1. Uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o tratamiento de la toxicidad sobre células mesoteliales del peritoneo.
12. Uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o reducción de especies reactivas de oxígeno, la fosforilación de la proteína p39MAPK y la activación de la caspasa 3.
13. Uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o tratamiento del estrés oxidativo, los procesos apoptóticos, la expresión de genes que conllevan daño de las células peritoneales y el daño peritoneal generado por los líquidos de diálisis.
14. Uso de la solución de diálisis para la elaboración de un medicamento para la prevención y/o tratamiento de la insuficiencia renal crónica.
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