Referência cruzada para APLICAÇÕES RELACIONADAS Esta
aplicação reivindica o benefício de pedidos provisórios de patente n º s
61/391, 004, arquivado em 7 de outubro de 2010, e 61/472, 963 arquivado
em 07 de abril de 2011, os quais são ambos incorporados por referência
em sua totalidade.
GOVERNO DE FINANCIAMENTO / APOIO Esta invenção foi feita com o apoio do governo sob GM007616 concedido pelo National Institutes of Health. O governo tem determinados direitos na invenção.
CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção refere-se a composições à base de probiótico e probiótico e um método de usá-las. Mais particularmente, ela relaciona-se com a utilização de Bacteroides fragilis
ou bactérias relacionados para melhorar o comportamento mental dos
indivíduos que sofrem de autismo, desordens do espectro do autismo (ASD)
e / ou condições com sintomas relacionados, tais como a ansiedade.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Transtornos
do espectro do autismo (ASD) são a deficiência do desenvolvimento
neurológico complexos, caracterizados por comportamentos repetitivos /
estereotipados e déficits na comunicação e interação social. Estudos recentes destacam impressionante neural e desregulação imunológica periférica em indivíduos autistas. Além
disso, um subconjunto significativo de crianças exibem ASD (GI)
complicações gastrointestinais, incluindo o aumento da permeabilidade
intestinal e composição alterada da microbiota intestinal. Além
disso, o tratamento com antibióticos e dietas restritas são relatadas
para melhorar os sintomas comportamentais em algumas crianças ASD
(revisado por Buie et al., 2010).
BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO Numa
concretização, um método de melhorar o desempenho comportamental num
indivíduo é proporcionado compreendendo, identificar um indivíduo em
necessidade de tratamento, e fornecendo um tal indivíduo de uma
composição compreendendo bactérias dentro do género
Bacteroides , em que o indivíduo apresenta um melhor desempenho comportamental.
Em uma forma de realização do parágrafo
[0005], o indivíduo em necessidade de tratamento sofre de ansiedade,
autismo, ASD ou um estado mental com alguns dos sintomas de CIA.
Numa outra forma de realização do parágrafo [0005], a bactéria é seleccionada a partir de um grupo que consiste em
B. fragilis, B. theta, B. vulgatus , e
B. faecalis.
Em ainda outra forma de realização do
parágrafo [0005], a bactéria é uma mistura de vários membros de espécies
diferentes dentro do género
Bacteroides.
Numa outra forma de realização, uma
composição probiótica para melhorar o desempenho comportamental é
fornecido compreendendo bactérias dentro do género
Bacteroides , em que o indivíduo apresenta melhor desempenho comportamental.
Em ainda outra forma de realização, um
neutracêuticas para melhorar o desempenho comportamental em indivíduos é
fornecido compreendendo bactérias dentro do género
Bacteroides , em que o indivíduo apresenta melhor desempenho comportamental.
Numa outra forma de realização, uma composição farmacêutica é proporcionada compreendendo bactérias dentro do género
Bacteroides , e um veículo farmaceuticamente aceitável, em que a composição melhora a performance comportamental.
Numa outra forma de realização do
parágrafo [0011], a composição farmacêutica compreende ainda um outro
produto farmacêutico ou composto utilizado para tratar a performance
comportamental, em que o composto farmacêutico ou não compreender
quaisquer outras bactérias.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Figo. 1mostra que MIA prole exibem elevada ansiedade no teste de campo aberto e que esta pode ser aliviada por tratamento probiótico.
B. fragilis ou outras espécies bacterianas foram dadas em alimentos para 1 semana pós-desmame (desmame é a 3 semanas de idade).
Figo. 2mostra
evidência histológica que adulto MIA descendentes apresentam uma maior
infiltração de células inflamatórias de seus dois pontos. A inserção mostra uma visão ampliada de um agregado de células inflamatórias.
Figo. 3mostra elevados níveis de IL-17 em linfócitos de MIA prole. Neste caso, MIA foi induzida nos murganhos grávidas por tratamento com poli (I: C) ou uma única injecção de IL-6 recombinante. A
citocina IL-6 foi previamente mostrado para induzir os mesmos sintomas
ASD-como na prole resultante como poli maternal (I: C) injeção (Smith et
al, 2007.).
Figo. 4mostra
que MIA prole exibem níveis elevados de comportamento estereotipado /
repetitivo no mármore enterrando testes, e que isto pode ser corrigido
por meio do tratamento com bactérias probióticas. Filhos
Adultos de solução salina e poli: mães (I C)-injetados foram testados
para o percentual de mármores enterrados em um período de 10 min.
B. fragilis
e colonização de espécies relacionadas ao desmame impede o
desenvolvimento de comportamentos repetitivos e compulsivos em
comparação com MIA prole sem probiótico. Teste t de Student: * p <0,05 ** p <0,01. n = 14-20 animais por julgamento.
Figo. 5mostra
o grau de vazamento de sonda de dextrano para a circulação de MIA prole
dado um dos vários tipos de espécies bacterianas. O mais importante é a constatação de que MIA exibir uma síndrome "intestino solto" e que
B. fragilis e outros
Bacteriodes espécies testadas pode evitar esse transtorno.]
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO O
termo "dose eficaz" é uma quantidade que resulta numa redução, inibição
ou prevenção da doença / anormalidade / sintomas comportamentais no
indivíduo. A quantidade de
B. fragilis ou outro probiótico necessários para atingir esta pode ser determinada por uma pessoa com conhecimentos na arte.
O termo "indivíduo" como aqui utilizado
inclui um único organismo biológico, em que a inflamação pode ocorrer,
incluindo, mas não limitado a animais e, em particular, animais
superiores e, em particular, os vertebrados, tais como mamíferos e, em
particular, seres humanos.
O termo "condição / doença / sintoma" ou
"anormalidade comportamental" ou como é aqui utilizada significa
sintomas expressos por um indivíduo com um transtorno mental, tais como,
mas não limitados a ansiedade, autismo, transtornos do espectro do
autismo, X frágil, síndrome de Rett, tuberosa esclerose, transtorno
obsessivo compulsivo, transtorno de déficit de atenção ou esquizofrenia.
Os sintomas acima mencionados são alguns dos que exibiu pela prole MIA.
O termo "indivíduo em necessidade de
tratamento" significa uma pessoa que expressam ou que sofrem de um ou
mais dos sintomas comportamentais transtorno / mencionados acima. Uma
pessoa devidamente qualificado é capaz de identificar tal indivíduo em
necessidade de tratamento utilizando protocolos padrão de teste /
orientações comportamentais. Os mesmos protocolos de ensaio
/ orientações comportamentais também pode ser utilizado para determinar
se existe melhoria de transtorno / sintomas do indivíduo; e determinar a dose mais eficaz de o
B. fragilis célula para dar a um indivíduo em necessidade do tratamento.
O termo "melhoria do desempenho
comportamental" como aqui utilizado significa uma prevenção ou redução
da gravidade ou de frequência, em qualquer extensão, de um ou mais dos
sintomas do transtorno / / anormalidades comportamentais acima expressas
pelo indivíduo. A melhoria é observada tanto pelo indivíduo tendo o tratamento si ou por uma outra pessoa (médico ou de outro modo).
O termo "tratamento" como aqui utilizado
indica qualquer actividade que faz parte de um instrumento médico
(prescritas pelo médico) ou não medicamente aprovado (ou seja, sem
receita médica, incluindo, mas não limitados a vitaminas, ervas,
suplementos; probióticos etc) que cuidados lida com uma condição /
sintoma, tal como descrito acima.
O termo "prevenção" aqui utilizado
indica qualquer atividade que reduz a carga do indivíduo mais tarde
expressar esses sintomas comportamentais. Isto ocorre em
níveis de prevenção primária, secundária e terciária, em que: a) a
prevenção primária evita o desenvolvimento de sintomas / doença /
condição; b) atividades de prevenção secundária são
destinadas a estágios iniciais do tratamento condição / doença /
sintoma, aumentando assim as oportunidades de intervenções para prevenir
a progressão da doença / desordem / sintomas e aparecimento de
sintomas; e c) prevenção terciária reduz o impacto negativo
de uma condição / doença / sintoma já estabelecido pela restauração da
função e reduzindo qualquer condição / doença / sintoma ou complicações
relacionadas.
Os transportadores farmaceuticamente
aceitáveis adequados ou pode ser, mas não se limitando a, um
excipiente orgânico ou inorgânico, sólido ou líquido, o qual é adequado
para o modo seleccionado de aplicação, tais como a aplicação por via
oral ou por injecção, e administrado sob a forma de uma preparação
farmacêutica convencional. Tal inclui a preparação sólida
tal como comprimidos, grânulos, pós, cápsulas, e líquidos, tais como
solução, emulsão, suspensão e semelhantes. O referido
veículo inclui amido, lactose, glucose, sacarose, dextrina, celulose,
parafina, glicérido de ácido gordo, água, álcool, goma arábica e
semelhantes. Se necessário, podem ser adicionados
auxiliares, estabilizador, emulsificante, um lubrificante, um
aglutinante, um controlador de ajuste de pH, um agente isotónico e
outros aditivos convencionais.
O veículo farmaceuticamente aceitável ou
apropriado pode também incluir outros compostos que se sabe ser
benéfico para uma situação auditivos do tracto GI (por exemplo,
antioxidantes, como a vitamina C, vitamina E, selénio ou zinco); ou uma composição alimentar. A
composição alimentar pode ser, mas não se limita a pós à base, leite,
iogurte, coalhada, queijo, leites fermentados, produtos fermentados à
base de leite, gelados, produtos fermentados à base de cereais, leite,
fórmulas infantis, comprimidos, suspensões bacterianas liquidas,
suplemento oral em pó ou suplemento oral molhado.
O termo "neutracêuticas", tal como aqui
utilizado, significa um material alimentar (como alimentos enriquecidos
ou um suplemento dietético) que proporciona benefícios para a saúde. Alimentos nutracêuticos não estão sujeitos ao mesmo teste e regulamentos como drogas farmacêuticas.
O termo "probiótico", como aqui usado
significa microorganismos vivos que, quando administrados em quantidades
adequadas, conferem benefício à saúde do hospedeiro. Os
probióticos podem estar disponíveis em alimentos e suplementos
dietéticos (por exemplo, mas não se limitando a cápsulas, comprimidos e
pós). Exemplos de alimentos que contêm probióticos são
iogurte, leite fermentado e não fermentado, miso, tempeh, e alguns sucos
e bebidas de soja.
O termo "extracto" tal como aqui utilizado indica, quer o material insolúvel ou solúvel de material obtido a partir do
B. fragilis
ou de espécies relacionadas, utilizando vários métodos físicos
conhecidos dos especialistas na arte, incluindo produtos químicos,
imunológicas ou bioquímicas, mas não se limitando a, precipitação,
centrifugação, filtração, cromatografia em coluna, e um detergente de
lise.
O termo "lisado celular total" refere-se a fracção obtida quando a
B. fragilis ou espécies relacionadas são lisadas com detergente ou por outros meios químicos ou físicos.
O termo "nativo", quando utilizado em
ligação com materiais biológicos tal como moléculas de ácidos nucleicos,
polipéptidos, células hospedeiras, células bacterianas / cepas e
semelhantes, refere-se a materiais que são encontrados na natureza, e
não manipulados pelo homem.
O termo "isolado" quando usado em
ligação de materiais biológicos, tais como moléculas de ácidos
nucleicos, polipéptidos, células bacterianas, células hospedeiras,
células bacterianas / cepas e semelhantes, refere-se aos materiais acima
mencionados isoladas ou purificadas, em que estes materiais não ocorrem
naturalmente e / ou onde eles têm características muito diferentes ou
distintas em relação aos encontrados no material nativo.
O termo "não-desnaturada" é aqui
utilizado refere-se a quando a bactéria é congelada num meio e, em
seguida, passa por um processo de liofilização. Essas
bactérias não desnaturados podem ser misturadas com outras substâncias /
compostos / transportadores / aditivos e dado em forma de uma pílula,
comprimido ou líquido para pessoas que necessitam de melhoria
comportamental. As bactérias não desnaturadas também pode ser misturado em alimentos (biscoitos, iogurte, leite, etc.)
O termo "medicamentos ou compostos
convencionais", como aqui utilizados no contexto de "outros produtos
farmacêuticos convencionais ou compostos utilizados no tratamento de
transtorno / sintomas comportamentais refere-se aos produtos
farmacêuticos ou compostos que pessoas de especialistas na matéria
(incluindo mas não limitado a médicos) convencionalmente usar para
tratar o acima indicado condição / doença / sintoma "ou" anormalidade
comportamental.
O termo "relacionadas", tal como aqui utilizado no contexto de "
B. fragilis e espécies afins "refere-se às outras espécies no gênero
Bacteroides (ou não), que foram mostrados para ter um efeito positivo sobre comportamentos como aqueles testados aqui.
O laboratório Patterson desenvolveu um
modelo de rato que tem tanto de construto e validade de face para o
autismo, MIA (ativação imune materna) (revisto em Patterson, 2011). Isto
é baseado em evidências epidemiológicas de que a infecção viral ou
bacteriana durante a gravidez aumenta o risco de ASD na prole
(Atladóttir et al., 2010). Neste modelo animal, ratas
grávidas que recebem uma infecção respiratória no meio da gestação, ou
que recebem o double-stranded RNA viral mímico, poli (I: C), produzir
descendentes com uma série de comportamentos anormais, incluindo os
sintomas característicos da repetitivo / comportamentos compulsivos e
déficits na interação social e comunicação (Patterson, 2011). Além
disso, MIA prole exibir uma neuropatologia específica que é comum em
ASD, espacialmente restrita déficits nas células de Purkinje (Patterson,
2011). Recentemente, a colaboração entre os laboratórios
de Sarkis Mazmanian e Paul Patterson descobriu que a descendência de MIA
exibem anormalidades no sistema imune e no tracto gastrointestinal. Mais
importante, alguns dos sintomas comportamentais ASD-como pode ser
corrigida ou prevenida por meio da manipulação da microbiota da prole
MIA. Este tratamento é baseado no trabalho anterior do grupo Mazmanian mostrando a eficácia do
B. fragilis tratamento em vários GI e doenças inflamatórias sistêmicas (Round et al., 2009, 2010).
Experimento 1 Colonização com
B. fragilis Diminui a ansiedade em ambos os MIA e Offspring Controle O
teste de campo aberto é um teste de ansiedade em condições
moderadamente estressantes e ASD assuntos exposição reforçada ansiedade
em tais circunstâncias. Os filhotes são testados no campo aberto para determinar os efeitos do
B. fragilis e um número de outras espécies bacterianas sobre o comportamento de ansiedade. Os
grupos de ratas grávidas (n> 3) são tratados em E12.5 com poli (I:
C) para induzir a MIA, ou solução salina como controlo (. Smith et al,
2007) Imediatamente após o desmame da descendência são colonizados com
uma das bactérias mostrados (dada em alimentos) ou não, por uma semana. Os
ratos são colocados em uma caixa aberta iluminada, ea atividade é
registrada por uma câmera de vídeo e analisados usando o software
Ethovision (Noldus). O número de entradas em, e o tempo gasto em, no centro da arena são medidos. Como
esperado, MIA filhos passam menos tempo no centro do campo aberto e
inseri-lo com menos frequência do que controlar a prole, indicando
aumento da ansiedade (Figo. 1). O tratamento com
B. fragilis
e outras espécies de Bacteroides evita o comportamento anormal na prole
de MIA, indicando que este tratamento probiótico reduz a ansiedade em
animais normais bem como em ratinhos modelo de CIA. Em contraste, os não-
Bacteroides espécies,
E. facaelis , não é capaz de prevenir a ansiedade nos descendentes MIA. Assim, existe a especificidade entre as espécies bacterianas testadas. (As diferenças citadas são significativas para p <0,05 e 0,01)
2. O trato GI de MIA Filhos Displays Patologia Os dois pontos de adulto MIA e controle prole foram preparados para histologia e corados com H & E. Como ilustrado na Figo. 2, Existe um infiltrado celular muito significativa em MIA prole. Isto foi visto em 4 dos 5 camundongos MIA examinados. Em contraste, este tipo de infiltração foi observada em apenas 1 de 5 ratinhos de controlo. A identidade das células que se infiltram no cólon é examinado.
3. Linfócitos em GI-Associated, mesentéricos
Linfonodos de Geração de MIA Mães Mostrar elevados de citocinas
Lançamento com a estimulação Para
avaliar o estado de ativação de linfócitos associados ao trato
gastrointestinal, linfonodos mesentéricos foram dissecados da prole
adulta de mães controle, filhos de mães MIA tratados com poli (I: C), e
filhos de mães MIA tratados com IL-6. As células CD4 + foram isoladas e tratadas em cultura com PMA e ionomicina. Os sobrenadantes foram ensaiados quanto a IL-6 (não mostrado) e IL-17 (Figo. 3). Em ambos os dias testados, os linfócitos de MIA prole exibir libertação de citocinas maior do que os controlos.
4. Teste de mármore Enterrar Um
dos testes usados para ensaiar estereotipado, um comportamento
repetitivo / compulsivo em roedores é mármore enterrando Os animais são
colocados numa gaiola com uma série de bolas localizadas no topo da
cama. O número de bolas de gude enterrados em um determinado período é medida para quantificar esse comportamento repetitivo. Nós achamos que MIA prole enterrar muitas mais mármores do que os controles (Figo. 4soro fisiológico versus poli (I: C)). Notavelmente, MIA prole tratados com
B. fragilis ou outros
Bacteroides espécies não apresentam este sintoma ASD-like (Figo. 4). Além disso, tal como no teste de campo aberto, o tratamento com os não-
Bacteroides espécies,
E. facaelis , não impede ansiedade nos filhos MIA. (As diferenças citadas são significativos a p <0,05)
5. Restauração da função epitelial Barreira Desde
Bacteroides
espécies podem prevenir anomalias ASD-como comportamentais na prole
MIA, e estes exibição prole GI patologia, que era de interesse para
perguntar se os probióticos também prevenir os sintomas
gastrointestinais. Função de barreira GI epitelial pode ser
testada por gavaging do rato com um dextrano marcado que é
suficientemente grande de tal modo que, normalmente, não vazar o
banhista em quantidades significativas. Quando a função de
barreira é comprometida, como por gavaging com sulfato de sódio dextrano
(DSS), a sonda dextrano rotulado vaza para a circulação (Figo. 5). Este é o controle positivo para o "intestino solto", um sintoma encontrado em um grande subconjunto de crianças com ASD.
Mais importante, o adulto MIA prole
também apresentam níveis muito significativos do intestino permeável, e
isto pode ser evitado por pós-desmame tratamento com todas as espécies
Bacteroides testados, mas não com o não-
Bacteroides, E. faecalis (Figo. 5). Assim, a eficácia da terapia probiótico no tracto GI corresponde com a especificidade da terapia comportamental.
Dados os resultados acima, as
semelhanças entre o modelo de MIA e as respectivas doenças humanas
(incluindo os cardeais sintomas comportamentais de ASD e neuropatologia
característica da ASD e comportamento e neuropatologia característica da
esquizofrenia, que ambos compartilham o fator de risco de infecção
materna; revisto em Patterson , 2011), seria de esperar que os
indivíduos que necessitam de tratamento poderia ser dada
B. fragilis
ou bactérias relacionadas em uma cápsula, comprimido, neutraceutical,
ou outra forma de probiótico, eo indivíduo se mostrar sinais de melhoria
do desempenho comportamental. A dose eficaz para um tal
indivíduo pode ser determinada facilmente pelo indivíduo submetido ao
tratamento si ou por um outro indivíduo. Por exemplo, os
próprios indivíduos poderiam determinar se os seus sintomas de ansiedade
foram melhorados após tomar a quantidade adequada de probiótico. Os
indivíduos com necessidade de tal tratamento pode tomar a probiótico
quando necessário ou antes do momento em que esperar a ocorrência de
anormalidade comportamental poderia ocorrer, por exemplo, quando o
indivíduo acredita que o próximo dia seria stressante.
As seguintes referências são aqui incorporadas por referência na sua totalidade:
- Atladóttir,
HO, Thorsen, P., Ostergaard, L., Schendel, DE, Lemcke, S., Abdallah,
M., Parner, ET 2010 A infecção materna requerendo hospitalização durante
a gravidez e transtornos do espectro do autismo.. J Autism Desenvolvimento Dis 40: 1423-1430.
- Buie,
T., DB Campbell, GJ Fuchs, 3, GT Furuta, J. Levy, J. Vandewater, AH
Whitaker, D. Atkins, ML Bauman, AL Beaudet, EG Carr, MD Gershon, SL
Hyman, P. Jirapinyo, H. Jyonouchi, K. Kooros, R. Kushak, P. Levitt, SE
Levy, JD Lewis, KF Murray, MR Natowicz, A. Sabra, BK Wershil, SC Weston,
L. Zeltzer e H. Inverno. . 2.010 Avaliação, diagnóstico e tratamento de distúrbios gastrointestinais em indivíduos com ASDs: um relatório de consenso. Pediatrics 125 Suppl 1: S1.
- Patterson, PH de 2011. Recursos de modelagem de autismo em animais. Pediatric Res 69:34 R-40R.
- Redonda, JL, e SK Mazmanian. 2009. A microbiota intestinal molda respostas imunes intestinais durante a saúde ea doença. Nat Rev Immunol 9:313.
- Rodada, JL, RM O'Connell, e SK Mazmanian. .. 2010 Coordenação de respostas imunes tolerogênicas pela microbiota comensal J Autoimmun 34: J220.
- Smith, SE, J. Li, K. Garbett, K. Mirnics e PH Patterson. 2007. Maternal ativação imune altera o desenvolvimento do cérebro fetal através de interleucina-6. J Neurosci 27:10695.
Em 2010, usamos uma 
O
que a Karina e o Allan mostraram foi que morfologia dos neurônios
derivados desse autista mostrou-se menos complexa, com uma arborização
menor do que o grupo controle. O número de sinapses e fisiologia das
redes nervosas também estavam alteradas. Mas, ao contrário das formas
sindrômicas do espectro, autistas clássicos possuem uma base genética
complexa. Para entender o porquê dos defeitos nos neurônios desse
paciente, decidimos sequenciar o genoma do paciente. Encontramos
diversas mutações, inclusive uma que anulava uma das cópias do gene
TRPC6. Esse gene codifica para um canal na membrana celular que permite a
entrada de cálcio, um sinalizador para a formação de sinapses e
maturação neuronal. Como o paciente possui apenas uma cópia funcional do
gene TRPC6, isso explicaria a redução de sinapses e as alterações
morfológicas observadas.
Próxima etapa