Al menos un agente que eleva los niveles de AMPc intracelular en tejido nervioso,

en el que dicho agente se selecciona del grupo consistente en tirocalcitonina, calcitonina, péptido de tipo glucagón 1 (7-37), exendina 3 y exendina 4 y análogos de péptido de tipo glucagón 1 (7-37), exendina 3 o exendina 4, en el que dicho análogo de péptido de tipo glucagón 1 (7-37), exendina 3 o exendina 4 interacciona con un receptor acoplado con proteína G (GPCR) que es el receptor de péptido de tipo glucagón 1, y una combinación de los mismos; o un análogo de AMPc, en el que dicho análogo de AMPc se selecciona del grupo consistente en 8-pCPT-2-O-Me-AMPc, 8-Br-AMPc, Rp- AMPSc, 8-Cl-AMPc, dibutiril-AMPc, pCPT-AMPc y monofosfato de 3',5'-N6-monobutiriladenosina cíclico, para uso en el aumento de la neurogénesis en un tejido nervioso de un paciente que exhibe un trastorno del sistema nervioso central seleccionado del grupo consistente en trastornos neurodegenerativos, trastornos isquémicos, traumatismos neurológicos y trastornos del aprendizaje y la memoria, en el que el agente aumenta la neurogénesis en el paciente, aumentando por tanto la neurogénesis en el tejido nervioso del paciente, y en el que aumentar la neurogénesis es aumentar la proliferación, diferenciación, migración o supervivencia de un neurocitoblasto adulto en dicho tejido nervioso

SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud reivindica el beneficio de la prioridad del documento USSN 60/427.912, presentado el 20 de noviembre de 2002.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención está dirigida a métodos in vitro e in vivo de modulación de la neurogénesis. Se describen también agentes novedosos para aumentar los niveles intracelulares de AMPc, Ca2+ y para modular la neurogénesis.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Estudios efectuados en los años 60 proporcionaron la primera indicación de que se producían nuevas neuronas en el cerebro del mamífero adulto (Altman y Das, 1965, 1967). Sin embargo, llevó otras tres décadas, y el desarrollo de procedimientos técnicos refinados, rebatir el dogma de que la neurogénesis en mamíferos estaba limitada a la embriogénesis y al periodo perinatal (para revisión, véanse Momma et al., 2000; Kuhn y Svendsen, 1999). Los neurocitoblastos (NSC en inglés) son una fuente de nuevas neuronas en el SNC de mamíferos. Los NSC se localizan en la zona ependimal y/o subventricular (SVZ en inglés) que reviste el ventrículo lateral (Doetsch et al., 1999; Johansson et al., 1999b) y en la circunvolución dentada de la formación de hipocampo (Gage et al., 1998). Estudios recientes han revelado el potencial de varias localizaciones adicionales de NSC en el SNC de adultos (Palmer et al., 1999). La división asimétrica de los NSC mantiene su número de partida, mientras que genera una población de células precursoras o progenitoras de división rápida (Johansson et al., 1999b). Las células progenitoras responden a una serie de indicadores que imponen la extensión de su proliferación y su destino, tanto en términos de diferenciación como de posición.

Los NSC del sistema ventricular en el adulto son probablemente las contrapartidas de los citoblastos de la zona ventricular embriónica que reviste el tubo neural. La progenie de estas células embrionaria migra afuera formando el SNC en forma de neuronas y neuroglias diferenciadas (Jacobson, 1991). Los NSC subsisten en la pared ventricular lateral (LVW en inglés) del adulto, generando progenitores neuronales que migran a lo largo de la corriente migratoria rostral hasta el bulbo olfativo. Allí se diferencian en células granulares y neuronas periglomerulares (Lois y Álvarez-Buylla, 1993). En el bulbo olfativo ocurre una muerte neuronal sustancial, creando la necesidad de un reemplazo continuo de las neuronas perdidas que se satisface mediante los progenitores migratorios derivados de la LVW (Biebl et al., 2000). Además, hay indicaciones de que las neuronas perdidas de otras regiones cerebrales pueden reemplazarse por progenitores de la LVW que se diferencian en el fenotipo de las neuronas perdidas con proyecciones y sinapsis neuronales adecuadas con el tipo de célula diana correcto (Snyder et al., 1997; Magavi et al., 2000).

Se han establecido técnicas de cultivo in vitro para identificar las señales externas implicadas en la regulación de la proliferación y diferenciación de NSC (Johansson et al., 1999b; Johansson et al., 1999a). Los mitógenos EGF y FGF básico permiten la multiplicación del cultivo celular de progenitores nerviosos aislados a partir de la pared del ventrículo y el hipocampo (McKay, 1997; Johansson et al., 1999a). Estos progenitores en división permanecen en estado indiferenciado y crecen en grandes clones de células conocidos como neuroesferas. Tras la retirada de los mitógenos y la adición de suero, los progenitores se diferencian en neuronas, astrocitos y oligodendrocitos, que son los tres linajes celulares del cerebro (Doetsch et al., 1999; Johansson et al., 1999b). Pueden añadirse factores de crecimiento específicos para alterar las proporciones de cada tipo celular formado. Por ejemplo, el CNTF actúa dirigiendo los progenitores neuronales a un destino astrocítico (Johe et al., 1996; Rajan y McKay, 1998). La hormona tiroidea, triyodotironina (T3), promueve la diferenciación en oligodendrocitos (Johe et al., 1996), mientras que el PDGF potencia la diferenciación neuronal por células progenitoras (Johe et al., 1996; Williams et al., 1997). Recientemente, se ha mostrado que incluso las neuronas regeneradas adultas se integran en el circuito cerebral existente y contribuyen a mejorar los déficit neurológicos (Nakatomi et al., 2002). De forma interesante, las observaciones han mostrado también que ocurre neurogénesis no solo al nivel del bulbo olfativo y el hipocampo. A este respecto, se ha sugerido por Zhao et al. que este proceso puede ocurrir también en la sustancia negra de ratón adulto, abriendo un nuevo campo de investigación para el tratamiento de la enfermedad de Parkinson (Zhao et al., 2003).

La capacidad de multiplicar los progenitores neuronales y manipular su destino celular tiene enormes implicaciones para terapias de transplante por enfermedades neurológicas en que se pierden tipos celulares específicos. La enfermedad de Parkinson (EP), por ejemplo, se caracteriza por la degeneración de neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra. Los tratamientos de transplante previos para pacientes con EP han usado tejido fetal tomado del mesencéfalo ventral en el momento en que las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra están experimentando diferenciación terminal (Herman y Abrous, 1994). Estas células se han injertado en el cuerpo estriado donde forman contactos sinápticos con las neuronas estriales hospedadoras, su diana sináptica normal. Esto restaura el recambio y liberación de dopamina a niveles normales con beneficios funcionales significativos para el paciente (Herman y Abrous, 1994) (para revisión, véase Bjorklund y Lindvall, 2000). Sin embargo, el injerto de tejido fetal está limitado por consideraciones éticas y la falta de tejido donante. La multiplicación y manipulación de NSC adultos puede proporcionar potencialmente una serie de células bien caracterizadas para estrategias basadas en transplante para enfermedades neurodegenerativas tales como EP. Con este fin, la identificación de los factores y rutas que gobiernan la proliferación y diferenciación de los tipos celulares nerviosos es radicalmente importante.

Se ha mostrado en estudios que la infusión intraventricular tanto de EGF como de FGF básico induce la proliferación en la población de células de pared ventricular adultas. En el caso de EGF, se ha observado una extensa migración de progenitores al parénquima estriatal vecino (Craig et al., 1996; Kuhn et al., 1997). El EGF aumenta la diferenciación en linaje neuroglial y reduce la generación de neuronas (Kuhn et al., 1997). Adicionalmente, la infusión intraventricular de BDNF en ratas adultas aumenta el número de neuronas recién generadas en el bulto olfativo y la corriente migratoria rostral, y en estructuras parenquimáticas incluyendo núcleo estriado, región septal, tálamo e hipotálamo (Pencea et al., 2001). Por tanto, varios estudios han mostrado que puede estimularse la proliferación de progenitores en la SVZ del LVW y que su linaje puede guiarse a destinos neuronales o neurogliales. Sin embargo, el número de factores conocidos por afectar a la neurogénesis in vivo es pequeño y sus efectos son adversos o limitados. Por consiguiente, es necesario identificar otros factores que puedan estimular selectivamente la actividad de neurocitoblastos, la proliferación de progenitores nerviosos y afectar a la diferenciación en el fenotipo diana. Dichos factores pueden usarse para la estimulación in vivo de la neurogénesis y el cultivo de células para terapia de transplante.

Ca2+ y AMPc representan importantes segundos mensajeros intracelulares. Ambos pueden activarse después de varios estímulos externos y se ha mostrado que se activan por varios receptores acoplados con proteína G (GPCR) (Neves et al., 2002). La cascada del AMPc desempeña un papel en la supervivencia y plasticidad neuronal. Las células neuroepiteliales tienen sistemas de movilización de Ca2+ que pueden activarse principalmente por el sistema receptor muscarínico durante el desarrollo cerebral.

BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Una realización de la invención está dirigida al menos a un agente que eleva los niveles de AMPc intracelular en tejido nervioso, en el que dicho agente se selecciona del grupo consistente en tirocalcitonina, calcitonina, péptido de tipo glucagón 1 (7-37), exendina 3 y exendina 4 y análogos de péptido de tipo glucagón 1 (737), exendina 3 o exendina 4, en el que dicho análogo de péptido de tipo glucagón 1 (7-37), exendina 3 o exendina 4 interacciona con un receptor acoplado con proteína G (GPCR) que es el receptor de péptido de tipo glucagón 1, y una combinación de los mismos; o un análogo... [Seguir leyendo]

1. Al menos un agente que eleva los niveles de AMPc intracelular en tejido nervioso, en el que dicho agente se selecciona del grupo consistente en tirocalcitonina, calcitonina, péptido de tipo glucagón 1 (7-37), exendina 3 y exendina 4 y análogos de péptido de tipo glucagón 1 (7-37), exendina 3 o exendina 4, en el que dicho análogo de péptido de tipo glucagón 1 (7-37), exendina 3 o exendina 4 interacciona con un receptor acoplado con proteína G (GPCR) que es el receptor de péptido de tipo glucagón 1, y una combinación de los mismos; o un análogo de AMPc, en el que dicho análogo de AMPc se selecciona del grupo consistente en 8-pCPT-2-O-Me-AMPc, 8-Br-AMPc, Rp-AMPSc, 8-Cl-AMPc, dibutiril-AMPc, pCPT-AMPc y monofosfato de 3',5'-N6-monobutiriladenosina cíclico, para uso en el aumento de la neurogénesis en un tejido nervioso de un paciente que exhibe un trastorno del sistema nervioso central seleccionado del grupo consistente en trastornos neurodegenerativos, trastornos isquémicos, traumatismos neurológicos y trastornos del aprendizaje y la memoria, en el que el agente aumenta la neurogénesis en el paciente, aumentando por tanto la neurogénesis en el tejido nervioso del paciente, y en el que aumentar la neurogénesis es aumentar la proliferación, diferenciación, migración o supervivencia de un neurocitoblasto adulto en dicho tejido nervioso.

2. El agente de la reivindicación 1, en el que el trastorno del sistema nervioso central se caracteriza por al menos un síntoma seleccionado del grupo consistente en tensión, movimientos anormales, comportamiento anormal, tics, hiperactividad, combatividad, hostilidad, negativismo, defectos de memoria, defectos sensitivos, defectos cognitivos, alucinaciones, delirios agudos, poco cuidado personal, retraimiento y reclusión.

3. El agente de cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el trastorno del sistema nervioso central se selecciona del grupo consistente en enfermedad de Parkinson y trastornos parkinsonianos, enfermedad de Huntington, enfermedad de Alzheimer, esclerosis múltiple, esclerosis lateral amiotrófica, síndrome de Shy-Drager, parálisis supranuclear progresiva, enfermedad con cuerpos de Lewy, isquemia de la médula espinal, apoplejía isquémica, infarto cerebral, lesión de la médula espinal y lesión del cerebro y la médula espinal relacionada con cáncer, demencia multiinfarto, demencia geriátrica y defectos cognitivos.

4. El agente de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el agente se administra al sistema nervioso central del paciente.

5. El agente de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el agente se administra por una vía seleccionada del grupo consistente en administración oral, subcutánea, intraperitoneal, intramuscular, intracerebroventricular, intraparenquimática, intratecal, intracraneal, bucal, mucosa, nasal y rectal.

6. El agente de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que el agente se administra mediante un sistema de suministro de liposomas.

7. El agente de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho aumento de la neurogénesis se efectúa mediante la activación de un receptor de GPCR en dicho tejido nervioso, en el que dicho receptor de GPCR se selecciona del grupo consistente en receptor de calcitonina, receptor de tipo receptor de calcitonina y receptor de péptido 1 de tipo glucagón.

8. Un método in vitro para aumentar o estimular los niveles intracelulares de AMPc en un neurocitoblasto adulto, que comprende poner en contacto dicha célula con una cantidad eficaz de un agente seleccionado del grupo consistente en tirocalcitonina, calcitonina, péptido 1 de tipo glucagón (7-37), exendina 3 y exendina 4, y una combinación de los mismos, con lo que aumenta el nivel intracelular de AMPc en dichas células, y en el que aumenta la proliferación, diferenciación, migración o supervivencia de dicho neurocitoblasto adulto.

9. Un método para aumentar la neurogénesis in vitro que comprende las etapas de:

a) cultivar una población de células nerviosas que comprende neurocitoblastos adultos,

b) añadir a las células cultivadas al menos un agente aumentador de la neurogénesis,

c) en caso necesario, repetir la etapa b) hasta conseguir el nivel deseado de neurogénesis,

en el que aumentar la neurogénesis es aumentar la proliferación, diferenciación, migración o supervivencia de dichos neurocitoblastos adultos, y adicionalmente en el que dicho agente aumentador de la neurogénesis es como se define en la reivindicación 1.

10. El método de la reivindicación 9, en el que el citoblasto adulto se aísla a partir de tejido seleccionado del grupo consistente en corteza, tubérculo olfativo, retina, región septal, eminencia ganglionar lateral, eminencia ganglionar medial, amígdala, hipocampo, tálamo, hipotálamo, mesencéfalo ventral y dorsal, tronco encefálico, cerebelo y médula espinal.

11. El método de la reivindicación 9 o 10, en el que el citoblasto adulto se aísla a partir de un mamífero.

12. El método de la reivindicación 11, en el que el mamífero es un ser humano.

13. Uso de al menos un agente que eleva los niveles de AMPc intracelular en el tejido nervioso, en el que dicho agente es como se define en la reivindicación 1, en la fabricación de una composición para aumentar la neurogénesis en el tejido nervioso de un paciente que exhibe un trastorno del sistema nervioso central seleccionado del grupo consistente en trastornos neurodegenerativos, trastornos isquémicos, traumatismos neurológicos y trastornos del aprendizaje y la memoria, en el que el agente aumenta la neurogénesis en el paciente, aumentando por tanto la neurogénesis en el tejido nervioso del paciente, y en el que aumentar la neurogénesis es aumentar la proliferación, diferenciación, migración o supervivencia de un neurocitoblasto adulto en dicho tejido nervioso.