Procedimiento para reducir o inhibir una biopelícula, no siendo un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante cirugía o terapia,

que comprende modular la expresión de un gen cysB en una bacteria Gram-negativa capaz de formación de la biopelícula

Inhibición de la formación de biopelículas.

La invención se refiere a procedimientos para reducir o inhibir la formación de biopelículas. La invención también se refiere a procedimientos para la modulación de la expresión de un gen cysB. Además, la presente invención se refiere a procedimientos para la identificación de inhibidores de biopelículas.

Antecedentes

Las biopelículas bacterianas existen en entornos naturales, médicos, y de ingeniería. La biopelícula puede ofrecer una ventaja selectiva a un microorganismo para asegurar su supervivencia, o le permita existir una cierta cantidad de tiempo en estado latente hasta que se producen condiciones adecuadas de crecimiento. Esta ventaja selectiva podría plantear serias amenazas para la salud humana. Por ejemplo, las biopelículas están implicadas en el 65% de las infecciones bacterianas humanas. Las biopelículas también están implicadas en prostatitis, infecciones del tracto biliar, infecciones del tracto urinario, cistitis, pielonefritis, infecciones pulmonares, infecciones de los senos, infecciones del oído, acné y heridas crónicas.

Las biopelículas contribuyen a una variedad de condiciones médicas. Cada año en los Estados Unidos solamente, más de 7 millones de pacientes reciben implantes de dispositivos médicos, incluyendo catéteres venosos centrales, tubos endotraqueales, válvulas cardíacas mecánicas, marcapasos y prótesis articulares. Aproximadamente la mitad de estos pacientes desarrollan infecciones nosocomiales, y aproximadamente 80.000 muertes anuales se atribuyen a las infecciones nosocomiales. Las biopelículas proporcionan una matriz estructural que facilita la adhesión de las bacterias a las superficies inertes de los implantes de dispositivos médicos y catéteres venosos. Estudios microscópicos confirman que los catéteres venosos centrales están recubiertos por bacterias. Estudios microscópicos confirman que los catéteres venosos centrales están cubiertos por bacterias incrustadas en biopelículas. Desafortunadamente, más de 1 millón de pacientes desarrollan infecciones del tracto urinario por estos catéteres.

Las biopelículas constituyen una barrera protectora para las bacterias, permitiendo así que la bacteria resista tratamientos antibióticos. Los desarrolladores de los antibióticos deben afrontar el reto continuo de la resistencia a los antibióticos. La resistencia a los antibióticos dificulta significativamente el tratamiento de la condición médica. Por ejemplo, la resistencia microbiana a minociclina y rifampicina, que son ampliamente utilizados para tratar infecciones, está emergiendo. Un estudio de 1998 de una unidad de cuidados intensivos reveló que 6 de cada 7 enterococos resistentes a vancomicina fueron resistentes a la rifampicina.

La inhibición de las biopelículas ofrece numerosas ventajas. Las bacterias no tienen ninguna resistencia conocida a los inhibidores de biopelículas. Los inhibidores de biopelículas pueden actuar específicamente sobre los mecanismos biológicos que protegen las bacterias de los antibióticos y del sistema inmunológico de un huésped. En un estudio de catéteres urinarios, la rifampicina fue capaz de eliminar Staphylococcus aureus planctónicos o suspendidos resistentes a la meticilina, pero fue incapaz de erradicar las bacterias en un biopelícula. El tratamiento actual de las infecciones, por ejemplo infecciones nosocomiales, a menudo requiere una administración secuencial o simultánea de una combinación de productos, tal como amoxicilina/clavulanato y quinupristina/dalfopristina. Una inhibición directa de los mecanismos bacterianos utilizada para formar biopelículas puede ayudar a reducir las infecciones del torrente sanguíneo (BSI).

Además, una inhibición directa de los mecanismos bacterianos usados para formar biopelículas retrasa la aparición de resistencia microbiana a los antibióticos y, posiblemente, reduce la aparición de bacterias multirresistentes. Otra aproximación para reducir o inhibir la formación de biopelículas es aplicar presión evolutiva a los mecanismos de crecimiento bacteriano. En consecuencia, una amplia investigación está dedicada a elucidar los genes, y especialmente los más críticos, que intervienen en la formación de la biopelícula de control.

En consecuencia, por las razones expuestas anteriormente y otras, sigue habiendo una necesidad de un medio de control de la biopelícula y su formación.

Descripción de la invención

La presente invención proporciona un procedimiento para reducir o inhibir una biopelícula, que no es un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante cirugía o terapia, que comprende la modulación de la expresión de un gen cysB en una bacteria gram negativa capaz de la formación de la biopelícula.

Además, la presente invención proporciona un procedimiento para la modulación de la expresión de un gen cys B, no siendo un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante cirugía o terapia, que comprende contactar una bacteria gram-negativa capaz de formar un biopelícula, con una composición que comprende un compuesto seleccionado a partir de ácido ursólico, ácido asiático, sales farmacéuticamente aceptables, hidratos, solvatos, y N-óxidos de dichos ácidos.

La presente invención también proporciona un procedimiento para identificar un ácido ursólico o análogo del ácido asiático capaces de reducir o inhibir la formación de biopelículas, que comprende

(a) contactar una bacteria gram-negativa capaz de formar biopelículas con un ácido ursólico o un análogo del ácido asiático;

(b) proporcionar un marcador reportero ligado a un gen, en el que el gen es un gen cysB o un gen relacionado con cysB, y en el que el marcador reportero permite la detección de la expresión del gen;

(c) detectar la modulación de la expresión del gen o de su producto génico.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra la inhibición de la formación de biopelículas en E. coli K12, P. aeruginosa PAO1, y V. harveyi BB120 con ácido ursólico.

La figura 2 muestra la inhibición de biopelícula de interfaz aire-líquido con ácido ursólico.

La Figura 3 muestra una comparación de la inhibición de la formación de biopelículas mediante E. coli de tipo salvaje y E. coli mutante (mutación cys B) con ácido ursólico.

Las figuras 4-8 muestran análogos de ácido ursólico y ácido asiático.

La Figura 9 muestra las estructuras químicas del ácido ursólico y del ácido asiático.

Definiciones

"Portador aceptable" se refiere a un portador que es compatible con los otros ingredientes de la formulación y no es perjudicial para su receptor.

"Reducción o inhibición", en referencia a una biopelícula se refiere a la prevención de la formación o el crecimiento de la biopelícula, la reducción en el índice de formación o crecimiento de la biopelícula, la inhibición parcial o completa de la formación o crecimiento de la biopelícula.

"Modula" o "modulación" se refiere a la regulación hacia arriba o la regulación hacia abajo de la replicación de un gen o expresión.

Descripción

La presente invención proporciona un procedimiento para reducir o inhibir una biopelícula que incluye la modulación de la expresión de un gen cysB en una célula capaz de la formación de la biopelícula, en el que la célula es una bacteria gram negativa y el procedimiento no es un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante cirugía o terapia.

La formación de biopelículas implica vías biológicas conservadas entre diferentes especies de bacterias. Por ejemplo, diferentes especies de bacterias comparten un regulador global común en la formación y el mantenimiento de las biopelículas. Jackson et. al. mostraron que la represión del catabolismo inducido por la glucosa causó una reducción del 30% al 95% en las biopelículas entre E. coli, Citrobacter freundii, Klebsiella pneumoniae, y Salmonella enterica. (Jackson, et al. J. Bacteriol. 2002, 184, 3406-3410). Una señal autoinductora bacteriana, AI-2, ha demostrado estar implicada en la formación de biopelículas. AI-2 y los genes de respuesta a esta señal se han identificado en una variedad de bacterias. La biopelícula se reduce o inhibe por modulación de la expresión de cysB en bacterias Gram-negativas. Preferiblemente, la...

1. Procedimiento para reducir o inhibir una biopelícula, no siendo un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante cirugía o terapia, que comprende modular la expresión de un gen cysB en una bacteria Gram-negativa capaz de formación de la biopelícula.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la expresión del gen cysB se modula mediante un procedimiento que comprende contactar la bacteria con una composición que comprende un compuesto seleccionado entre ácido ursólico, ácido asiático, y sales farmacéuticamente aceptables, hidratos, solvatos y N-óxidos de dichos ácidos.

3. Procedimiento de modulación de la expresión de un gen cys B, no siendo un procedimiento de tratamiento del cuerpo humano o animal mediante cirugía o terapia, que comprende contactar una bacteria Gram-negativa capaz de formar una biopelícula con una composición que comprende un compuesto seleccionado entre ácido ursólico, ácido asiático, sales farmacéuticamente aceptables, hidratos, solvatos y N-óxidos de dichos ácidos.

4. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, en el que dicho compuesto es ácido ursólico.

5. Procedimiento según la reivindicación 2 ó 3, en el que dicho compuesto es ácido asiático.

6. Procedimiento para la identificación de un análogo de ácido ursólico o un análogo de ácido asiático capaces de reducir o inhibir la formación de biopelículas, que comprende

(a) contactar una bacteria Gram-negativa capaz de la formación de la biopelícula con un análogo de ácido ursólico o de ácido asiático;

(b) proporcionar un marcador reportero enlazado a un gen, en el que el gen es un gen cysB o un gen relacionado con cysB, y en el que el marcador reportero permite la detección de la expresión del gen;

(c) detectar la modulación de la expresión del gen o de su producto génico.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la bacteria es una bacteria Escherichia coli.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la bacteria es una bacteria Pseudomonas aeruginosa.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha biopelícula es adherente a una superficie.