Microorganismos para mejorar el estado de salud de individuos con desórdenes relacionados con la ingesta de gluten.

La presente invención aporta una nueva cepa del género Bifidobacterium, sus componentes celulares, moléculas secretadas y compuestos metabólicos y las combinaciones de éstos entre sí y con otras bifidobacterias y bacterias lácticas en forma de diversos preparados (alimentos funcionales y nuevos alimentos, probióticos, simbióticos, suplementos, nutracéuticos, y formulaciones farmacéuticas) destinados a la reducción de riesgos y mejora del estado de salud de los pacientes que sufren enfermedad celíaca y otros desórdenes asociados a la ingesta de gluten. Sus mecanismos de acción incluyen: (i) la regulación de la respuesta inmunológica innata y adaptativa; (ii) la reducción de la concentración de epitopos tóxicos en la luz intestinal; (iii) el fortalecimiento de la función barrera defensiva frente a bacterias perjudiciales, y (iv) el aporte de actividades enzimáticas que favorecen la digestión

Microorganismos para mejorar el estado de salud de individuos con desórdenes relacionados con la ingesta de gluten.

Sector de la técnica

La presente invención pertenece al sector de la Industria Alimentaria y Farmacéutica. Más concretamente, esta invención se enmarca dentro del campo de los probióticos y productos derivados en forma de alimentos funcionales y nuevos alimentos, probióticos, simbióticos, nutracéuticos o suplementos alimentarios y formulaciones farmacéuticas con aplicaciones clínicas.

Estado de la técnica

La enfermedad celíaca es una enteropatia, afección del intestino, de carácter autoinmune causada por la intolerancia permanente a las proteínas del gluten de los cereales, que padecen los individuos genéticamente predispuestos. El espectro clínico de la enfermedad es amplio e incluye formas típicas, atípicas, silentes y potenciales. Las formas típicas se presentan con mayor frecuencia durante los primeros años de vida (6-24 meses) y cursan con sintomatología principalmente intestinal y alteraciones asociadas (malabsorción, diarrea crónica, pérdida de peso, distensión abdominal, retraso en el crecimiento, etc.). Actualmente es la enfermedad crónica más común, con una prevalencia del 0,7 al 2,0% en la población general y del 15 al 20% en familiares de primer grado (Book et al. 2003. Prevalence of celiac disease among relatives of sib pairs with celiac disease in U.S. families. Am J Gastroenterol. 98:377-81; Fasano y Catassi. 2005. Coeliac disease in children. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 19: 467-78). Además, la ingesta de gluten y la enfermedad celíaca está asociada al desarrollo de otros desórdenes como por ejemplo el síndrome de Down, la diabetes mellitus tipo 1, la dermatitis herpetiforme, la miopatía, la esclerosis múltiple, la artritis, el autismo, la esquizofrenia, la depresión, los linfomas, y la ataxia (Hernández y Green. 2006. Extraintestinal manifestations of celiac disease. Curr Gastroenterol Rep. 8:383-9). La relación entre la ingesta de gluten y las alteraciones psiquiátricas, neurológicas y del comportamiento se considera fruto de la generación de péptidos bioactivos, como por ejemplo las exorfinas que poseen actividad opioide (De Santis 1997. Schizophrenic symptoms and SPECT abnormalities in a coeliac patient: regression after a gluten-free diet.J Intern Med. 242: 421-3).

Las proteínas del gluten (gliadinas y prolaminas análogas y gluteninas) constituyen el principal factor ambiental desencadenante de la enfermedad celíaca y otros desórdenes asociados. Estas proteínas contienen secuencias peptídicas ricas en prolina y glutamina, que las hace más resistentes a las enzimas digestivas que otras proteínas de la dieta, pudiendo persistir en la luz intestinal. En individuos susceptibles, estos péptidos son responsables de una reacción anómala que implica tanto a la inmunidad innata como adaptativa y que, globalmente, origina inflamación crónica de la mucosa intestinal, aumento de los linfocitos intraepiteliales, hiperplasia de las criptas, y un deterioro progresivo de las vellosidades intestinales e incluso su desaparición total. Los péptidos tóxicos generados tras la ingestión del gluten atraviesan el epitelio intestinal y son reconocidos por las moléculas HLA-DQ2 o HLA-DQ8 de las células presentadoras de antígenos, preferentemente tras su desamidación por acción de la transglutaminasa tisular. Así son presentados a los receptores de las células T produciendo su activación. Esto supone la expresión del antígeno CD4, llamado también helper (Th), y su diferenciación en subpoblaciones, implicando así a la inmunidad adquirida. La subpoblación Th2 interacciona con las células B que se diferencian en células plasmáticas y producen anticuerpos anti-gliadina, anti-endomisio y anti-transglutaminasa tisular. La subpoblación Th1 es la responsable de un aumento de la secreción de citoquinas pro-inflamatorias (principalmente IFN-γ) y de la relación IFN-γ/IL-10 (Salvati et al 2005. Recombinant human interleukin 10 suppresses gliadin dependent T cell activation in ex vivo cultured coeliac intestinal mucosa. Gut. 54:46-53). Los péptidos del gluten también pueden desencadenar una respuesta en el epitelio intestinal mediada por la citoquina IL-15, involucrando a la inmunidad innnata (Green y Jabri 2006. Celiac disease. Annu Rev Med. 57:207-21). Las gliadinas ingeridas estimulan la producción de IL-15 en las células epiteliales, lo que favorece la expansión clonal de los linfocitos T CD8 intraepiteliales citotóxicos y la expresión de IFN-γ (Jabri et al. 2000. Selective expansión of intraepithelial lymphocytes expressing the HLA-E-specific natural killer receptor CD94 in celiac disease. Gastroenterology. 118:867-79; Mention et al., 2003. Interleukin 15: a key to disrupted intraepithelial lymphocyte homeostasis and lymphomagenesis in celiac disease. Gastroenterology. 125:730-45; Forsberg et al. 2007. Concomitant increase of IL-10 and pro-inflammatory cytokines in intraepithelial lymphocyte subsets in celiac disease.Int Immunol. 2007;19, 993-1001). La composición de la microbiota intestinal de pacientes celíacos también presenta un desequilibrio en relación a la de controles sanos, caracterizado por un predominio de bacterias potencialmente pro-inflamatorias y alteraciones en la composición en especies de bacterias acidolácticas y bifidobacterias (Sanz et al., 2007. Differences in faecal bacterial communities in coeliac and healthy children as detected by PCR and denaturing gradient gel electrophoresis. FEMS Immunol Med Microbiol. 51(3):562-8. Nadal et al., 2007. Imbalance in the composition of the duodenal microbiota of children with coeliac disease. J Med Microbiol. DOI 10.1099/jmm.0.47410-0). En la luz y epitelio intestinal, la combinación del gluten con un aumento de bacterias perjudiciales puede actuar como desencadenante o bien favorecer el proceso patológico y las reacciones pro-inflamatorias en casos de enfermedad celiaca activa, así como en otros trastornos asociados. Asimismo, la presencia o ausencia de determinadas especies bacterianas puede favorecer o proteger frente a la toxicidad del gluten.

La enfermedad celiaca presenta una elevada incidencia y severidad; sin embargo, actualmente no existe ninguna terapia para estos pacientes. La única alternativa es el mantenimiento de por vida de una dieta estricta exenta de gluten. Su seguimiento es difícil, los enfermos siguen sufriendo sintomatología gastrointestinal, deficiencias nutritivas y mayores riesgos de salud (enfermedades autoinmunes, osteoporosis, infertilidad, cáncer, etc.) y el equilibrio de su ecosistema intestinal no se restablece totalmente (Nadal et al., 2007. Imbalance in the composition of the duodenal microbiota of children with coeliac disease. J Med Microbiol. DOI 10.1099/jmm.0.47410-0). Además, los individuos que presentan enfermedad celiaca refractaria (5-10%) no responden a esta pauta dietética.

Las alternativas terapéuticas o coadyuvantes que actualmente se encuentran en fase de investigación para el tratamiento de la enfermedad celiaca incluyen la administración oral de enzimas proteolíticas obtenidas a partir de plantas o microorganismos para acelerar la digestión gastrointestinal de los péptidos del gluten (Shan et al. 2005. Enzyme treatment of foodstuffs for Celiac Sprue. 20050249719/A1; Marti et al. 2006. Prolyl endopeptidase mediated destruction of T cell epitopes in whole gluten. 20060286601/A1; Stepniak y Koning. 2006. Enzymatic gluten detoxification: the proof of the pudding is in the eating! Trends Biotechnol. 24:433-4; Gass et al. 2007. Combination enzyme therapy for gastric digestión of dietary gluten in patients with celiac sprue. Gastroenterology. 133:472-80). Su efectividad se ha demostrado en sistemas modelo utilizando preparaciones de proteínas y péptidos o sus equivalentes recombinantes, pero aún se requiere la realización de estudios que demuestren su efectividad in vivo en individuos que ingieran gluten tal y como está presente en los alimentos. Pese a las posibles bondades de esta terapia como adyuvante a la dieta exenta de gluten, sus efectos serán altamente dependientes del momento de la ingesta del preparado enzimático. Otra propuesta similar es la administración por vía oral de lactobacilos con actividad proteolítica frente a los péptidos del gluten (Bronstad et al., 2004. Composition for lowering the concentration of intestinal pathogenic peptides. US 20040247581 ó PCT/NO02/00354). Sin embargo, la eficacia de esta estrategia sólo se basa en la reducción de la concentración de éstos péptidos sin abordar ningún otro aspecto como los posibles...

1. Microorganismo perteneciente a la cepa bacteriana de la especie Bifidobacterium longum con el número de depósito CECT 7347 útil para la producción de formulaciones que reduzcan los riesgos y mejoren el estado de salud de sujetos con desórdenes relacionados con la ingesta de gluten mediante diversos mecanismos de acción, caracterizado por ser un microorganismo no modificado genéticamente, aislado y seleccionado de la flora intestinal natural de individuos sanos por sus propiedades antiinflamatorias e inmuno-reguladoras.

2. Microorganismo según la reivindicación 1, caracterizado porque ejerce sus propiedades inmunomoduladoras tanto en su forma viable como no viable sobre la inmunidad innata y adaptativa.

3. Combinación de microorganismos caracterizada porque comprende el microorganismo según las reivindicaciones 1 ó 2 y otro microorganismo para mejorar sus propiedades beneficiosas.

4. Combinación de microorganismos según la reivindicación 3, donde el otro microorganismo es Bifidobacterium longum ATCC 15707 y/o Lactoccocus lactis NCD0712.

5. Componentes celulares, metabolitos, moléculas secretadas y sus combinaciones caracterizados porque se obtienen a partir del microorganismo según las reivindicaciones 1 ó 2 o a partir de la combinación de microorganismos según las reivindicaciones 3 ó 4 mediante técnicas físico-químicas y biotecnológicas entre las que se encuentran la centrifugación, filtración, liofilización, precipitación, sonicación, disrupción celular mecánica y química, extracción de compuestos a partir de cultivos con enzimas y/o agentes químicos, la separación por técnicas cromatografías y la clonación y sobre expresión de los genes que codifican las moléculas bioactivas.

6. Microorganismo según las reivindicaciones 1 ó 2, combinación de microorganismos según las reivindicaciones 3 ó 4 o componentes celulares según la reivindicación 5, caracterizado porque actúa sobre la regulación de la respuesta inmunológica innata y adaptativa causada por los péptidos nocivos del gluten.

7. Microorganismo según las reivindicaciones 1 ó 2, combinación de microorganismos según las reivindicaciones 3 ó 4 o componentes celulares según la reivindicación 5, caracterizado porque actúa sobre el fortalecimiento de la función barrera defensiva frente a bacterias perjudiciales aisladas del tracto gastrointestinal de los pacientes celíacos.

8. Microorganismo según las reivindicaciones 1 ó 2 o combinación de microorganismos según las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado por ser capaz de transportar los péptidos del gluten resultantes de la digestión gastrointestinal, reduciendo la concentración de epitopos nocivos.

9. Microorganismo según las reivindicaciones 1 ó 2, combinación de microorganismos según las reivindicaciones 3 ó 4 o componentes celulares según la reivindicación 5, caracterizado por ser capaz de hidrolizar los péptidos del gluten mediante su actividad peptidásica, reduciendo la concentración de epitopos nocivos.

10. Microorganismo según las reivindicaciones 1 ó 2, combinación de microorganismos según las reivindicaciones 3 ó 4 o componentes celulares según la reivindicación 5, caracterizado porque proporciona actividades enzimáticas adicionales a las peptidasas, que favorecen la digestión y aporte de nutrientes en síndromes de malabsorción y desnutrición típicos de los pacientes celíacos.

11. Uso del microorganismo, de la combinación de microorganismos o de los componentes celulares según las reivindicaciones anteriores, en la producción de formulaciones para la reducción de riesgos y mejora del estado de salud de pacientes con enfermedades relacionadas con la ingesta de gluten.

12. Uso según la reivindicación 11, caracterizado porque la formulación elaborada es un alimento.

13. Uso según la reivindicación 11, caracterizado porque la formulación elaborada es un nutracéutico.

14. Uso según la reivindicación 11, caracterizado porque la formulación elaborada es un suplemento.

15. Uso según la reivindicación 11, caracterizado porque la formulación elaborada es un preparado farmacéutico.

16. Uso según la reivindicación 11, caracterizado porque la formulación elaborada es un probiótico y/o simbiótico.

17. Uso según la reivindicación 11, caracterizado porque la formulación elaborada es un nuevo alimento.