MEDIOS Y METODOS PARA EVITAR Y/O TRATAR CARIES.

Un microorganismo que pertenece al género de Lactobacillus caracterizado porque es capaz de unirse específicamente a Streptococcus mutans,

en donde la unión específica es

(i)resistente a un tratamiento de calor a más de 95ºC durante por lo menos 20 minutos, y

(ii)resistente al tratamiento de proteasa con una proteasa seleccionada del grupo que consisten en pronasa E, proteinasa K, la tripsina y quimotripsina, y

(iii)dependiente de calcio, y

(iv)se forma en un rango de pH entre 4.5 y 8.5, y

(v)se forma en la presencia de saliva

Medios y métodos para evitar y/o tratar caries.

La presente invención se relaciona con un microorganismo que pertenece al género Lactobacillus caracterizado por que es capaz unirse específicamente a Streptococcus mutans, en donde la unión específica es

(i) resistente a un tratamiento al calor a más de 95ºC durante por lo menos 20 minutos; y

(ii) resistente al tratamiento de proteasa con una proteasa seleccionada del grupo que consiste de pronasa E, proteinasa K, tripsina y quimotripsina; y

(iii) dependiente de calcio; y

(iv) formado entre un rango de pH entre 4.5 y 8.5; y

(v) formado en la presencia de saliva. Preferiblemente, la unión específica se puede ensayar como sigue:

Otro aspecto de la presente invención es un análogo o fragmento de dicho microorganismo que se inactiva térmicamente o se liofiliza, en donde dicho análogo o fragmento retiene la capacidad de unirse específicamente al Streptococcus mutans. Adicionalmente, la presente invención abarca composiciones y aditivos para alimentos, alimentación o bebidas que comprenden microorganismos que pertenecen al grupo de las bacterias del ácido láctico que se unen específicamente al Streptococcus mutans o un análogo o fragmento del mismo. Más aún, el uso de dicho microorganismo o dicho análogo o fragmento del mismo para la preparación de una composición anticariogénica o farmacéutica o alimento anticariogénico o producto alimenticio así como también se suministran por la presente invención métodos para producir dichas composiciones o alimentos o producto alimenticio.

El Streptococcus mutans tiene una función central en el desarrollo de las caries. El S. mutans metaboliza la sacarosa a ácidos orgánicos desarrollando un micro ambiente ácido. De otra parte, esto proporciona una ventaja para la placa bacteriana oral no cariogénica menos acidófila. De otra parte, los ácidos orgánicos desmineralizan el esmalte dental, conduciendo a lesiones carióticas. Adicionalmente, El S. mutans sintetiza una matriz de glucano no soluble en agua que refuerza la placa y que agrega la adherencia del S. mutans a la superficie dental. La función de las especies bacterianas adicionales que se relacionan con las caries desarrolla también bacterias del ácido láctico o actinomicetos que no son conclusivos. Estas bacterias se encuentran frecuentemente en lesiones carióticas, pero solo en asociación con S. mutans. En el conocimiento actual, la presencia de S. mutans es una condición indispensable de la cariogenia.

La unión inicial del S. mutans a la superficie de los dientes ocurre a través de dos mecanismos. El primer mecanismo es la unión de S. mutans a través del antígeno estreptocócico I/II (SA I/II) - una proteína de superficie también conocida por el sinónimo B, IF, P1, SR, MSL-1 o PAc - a la cutícula, una capa de proteína de saliva sobre la superficie dental. Se ha mostrado que los anticuerpos contra esta proteína evitan la adhesión del S. mutans in vitro. De acuerdo con lo anterior, el antígeno estreptocócico I/II (SA I/II) es un objetivo para vacunación. Se han mostrado en diferentes combinaciones recombinantes - el antígeno completo, la región de unión de la saliva, la proteína acoplada a la toxina cólera o expresada sobre la superficie de una cepa de Salmonela avirulenta -una inmunización exitosa de animales. Esto resulta en altos títulos de IgA y una reducción de la colonización de S. mutans (Huang et al., Infect. Immun. 69 (2001), 2154-2161). Se han obtenido resultados comparables utilizando codificación de ADN de vacuna para SA I/II (Fan et al., J. Dent. Res. 81 (2002), 784 - 787). Se ha alcanzado inmunidad pasiva mediante expresión recombinante de anticuerpos anti-SA I/II sobre la superficie de las bacterias del ácido láctico. Estos cúmulos de lactobacilis S. mutans y la administración de la bacteria a ratas conduce a una reducción del desarrollo de las caries (Krueger et al., Nature Biotechnology 20 (2002), 702-706).

El socio de unión más importante del antígeno estreptocócico es la aglutinina salival, una proteína similar a la glucoproteína de pulmón gp-340 de la superfamilia rica en cisteína de receptor secuestrante (Prakobphol et al., J. Biol. Chem. 275 (2000) 39860-39866).

El papel de la aglutinina en la cariogenia no se entiende completamente. Esta puede conducir a la adhesión de S. mutans cuando se presenta pegada a las superficies, esta puede conducir a un cúmulo de S. mutans cuando se presenta en un estado soluble. Por último puede resultar en una remoción del cúmulo del S. mutans de la boca mediante flujo de saliva. Una alta concentración de aglutinina en la saliva conduce a un incremento in vitro en la adhesión en S. mutans, mientras que en vivo no hay una correlación clara entre la concentración de aglutinina en la saliva y el riesgo de caries (Stenudd et al., J. Dent. Res. 80 (2001), 2005-2010). Los anticuerpos monoclonales contra aglutinina bloquean completamente la unión del S. mutans a la hidroxiapatita cubierta por saliva in vitro y evitan la acumulación de pendiente de aglutinina (Carlen und Olsson, J. Dent. Res. 74 (1995), 1040-1047; Carlen et al., J. Dent. Res. 77 (1998), 81-90). Brady et al., Infect. Immun. 60 (1992), 1008-1017 muestra que la adhesión a la superficie y la acumulación se pueden inhibir independientemente mediante diferentes anticuerpos. Este indica que diferentes epítopos de aglutinina son responsables por estos dos efectos.

Otras proteínas de saliva que se relacionan frecuentemente con el desarrollo de caries son las proteínas ricas en prolina (PRP). Sin embargo, la función de estas proteínas en la adhesión de la bacteria cariogénica se discute controversialmente. Estas proteínas se codifican por dos lugares génicos (PRH-1 y PRH-2) y ocurren en diferentes variantes que difieren en solo unos pocos aminoácidos (PRPEP 1, PRP-2, PIF. Db-doble banda). Estas variantes se pueden dividir proteolíticamente, resultando en los llamados PRP pequeños (PRP-3, PRP-4. PIF-f y Db-f). Los PRP median una fuerte unión de comensales similares a Streptococcus no mutans o Actinomyces naeslundii. De manera interesante, esta tiene lugar solo después de la adhesión de la proteína a la superficie dental, lo que resulta en un cambio conformacional que hace accesibles los sitios de unión. Los S. mutans solo se unen débilmente. El Db variante PRP es de importancia para la unión efectiva de S. mutans. Una alta concentración de Db se correlaciona con una alta adhesión de S. mutans y un fuerte desarrollo de la caries. Una parte reducida del PRP-Db de una alta concentración PRP total se correlaciona con un bajo desarrollo de las caries (Stenudd et al., J. Dent. Res. 80 (2001), 2005-2010). Se desconoce, si S. mutans se une directamente al PRP.

La segunda forma de S. mutans para adherirse a la superficie dental es a través de la adhesión de pendiente de sucarosa. S. mutans expresa tres glicosiltransferasas diferentes (GTF) que son capaces de sintetizar el glucano de polímero de azúcar. Los glucanos existe en forma soluble en agua (conexión 1-6 glicosidica) y una forma no soluble llamada mutan (conexión 1-3 glicosidica). El mutan no se puede degradar ya sea por bacterias orales o por enzimas en saliva. Esta forma una matriz pegajosa dentro de la placa dental que es la base de la sacarosa dependiente de la adición de S. mutans. Las glicosiltransferasas GTFB y GTFC, las enzimas prevalentes responsables de la formación de mutan, se ubica en la superficie celular del S. mutans. En contraste, la glicosiltransferasa GTFD que sintetizal glucano y es secretada por S. mutans. Los experimentos utilizan mutantes deficientes de GTF de S. mutans que muestran que la interacción de todas las tres enzimas es necesaria...

1. Un microorganismo que pertenece al género de Lactobacillus caracterizado porque es capaz de unirse específicamente a Streptococcus mutans, en donde la unión específica es

2. El microorganismo de la reivindicación 1, caracterizado porque la unión específica se puede ensayar de la siguiente manera:

3. El microorganismo de la reivindicación 1 ó 2, en donde el Lactobacillus es Lactobacillus paracasei o Lactobacillus rhamnosus.

4. El microorganismo de la reivindicación 3, que se selecciona del grupo que consiste de Lactobacillus paracasei o Lactobacillus rhamnosus que tiene número de acceso DSMZ DSM 16667, número de acceso DSMZ DSM 16668, número de acceso DSMZ DSM 16669, número de acceso DSMZ DSM 16670 y el número de acceso DSMZ DSM 16671, número de acceso DSMZ DSM 16672 y número de acceso DSMZ DSM 16673, un mutante o derivado de los mismos, en donde dicho mutante o derivado conserva la capacidad de unirse específicamente al Streptococcus mutans como se define en la reivindicación 1.

5. El microorganismo de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicho microorganismo es capaz de unirse al de Streptococcus mutans serotipo c (DSMZ 20523) y/o serotipo e (NCTC 10923) y/o serotipo f (NCTC 11060).

6. Un análogo o fragmento del microorganismo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que se inactiva térmicamente o se liofiliza, en donde dicho análogo o fragmento retiene la capacidad de unir específicamente al Streptococcus mutans como se define en la reivindicación 1.

7. Una composición que comprende un microorganismo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o análogo o un fragmento de la reivindicación 6, que comprende adicional y opcionalmente un portador cosméticamente aceptable o excipiente, o que comprende adicional y opcionalmente un portador farmacéuticamente aceptable o excipiente, o que comprende adicional y opcionalmente un portador oralmente aceptable o excipiente.

8. La composición de la reivindicación 7, que es un dentífrico, goma de mascar, pastilla para chupar, colutorio, enjuague bucal o seda dental.

9. La composición de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, que tiene actividad anticariogénica.

10. Uso de un microorganismo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o de un análogo o fragmento de la reivindicación 6 para la preparación de una composición anticariogénica.

11. El uso de la reivindicación 10, en donde dicha composición anticariogénica es un dentífrico, goma de mascar, pastilla para chupar, colutorio, enjuague bucal o seda dental.

12. Un método para la producción de un producto alimenticio o alimento anticariogénico en donde el método comprende la etapa de agregar un microorganismo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o un análogo o fragmento de la reivindicación 6 a un alimento o producto alimenticio.

13. Un método para la preparación de una composición anticariogénica que comprende proporcionar un microorganismo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 o un análogo o fragmento de la reivindicación 6.

14. El microorganismo de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, o un análogo o fragmento del mismo de acuerdo con la reivindicación 6 o una composición de acuerdo con la reivindicación 7 para uso en un método de profilaxis contra la caries.