Uso de ribosa para potenciar el rendimiento del músculo esquelético de sujetos sanos normales

Composiciones para aumentar la energía in vivo

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la fabricación de una composición para aumentar la energía disponible para mamíferos que gastan altos niveles de energía. Tales mamíferos incluyen seres humanos que realizan actividad física pesada tales como atletas u obreros, y seres humanos que desean aumentar sus niveles de energía. Otros mamíferos tales como perros y gatos también se incluyen en el presente método. La administración de las composiciones de la invención proporciona un aumento de los niveles de ATP en sangre e intracelular, prolonga el tiempo y la intensidad a la cual un mamífero puede realizar ejercicios, y aumenta la tasa de utilización de oxígeno por el sujeto que realiza ejercicio. Mamíferos que no realizan ejercicio y los que gastan un nivel de energía superior al normal durante la recuperación de agresiones físicas tales como traumatismos, quemaduras y septicemia también se benefician de la administración de las composiciones de la invención.

Antecedentes de la invención

Es bien sabido que la moneda energética de la célula es el adenosina trifosfato (ATP) . Durante el anabolismo, la energía derivada del metabolismo de nutrientes se transfiere a enlaces de fosfato de alta energía del ATP. La energía en estos enlaces se gasta durante la fase de consumo energético. Un gasto importante y “costoso”, en el que el ATP realiza un ciclo rápidamente, es el que se requiere para la contracción muscular.

Las etapas de acumulación de energía se producen dentro de la célula muscular durante dos procesos básicos. La fosforilación oxidativa repone el ATP mediante la degradación de glucosa, ácidos grasos circulantes, y triglicéridos y glucógeno intramusculares. La fosforilación anaerobia proporciona ATP a partir de creatina fosfato, glucosa circulante y glucógeno intramuscular por medio de reacciones de cinasas tales como la reacción de miocinasa.

La patente número US-A-5714515 describe la administración de composiciones que contienen piruvato, un producto intermedio de la degradación de glucosa, para potenciar la recuperación de traumatismo quirúrgico o accidental, choque, agotamiento debido a esfuerzo físico prolongado y otras indicaciones. La patente número US-A-5709971 da a conocer la administración de otros metabolitos de glucosa, concretamente gliceraldehído-3-fosfato, fosfoenolpiruvato y 3-fosfoglicerato, en combinación con nicotinadenindinucleótido, coenzima A y acetil-coenzima A.

Un enfoque diferente para aumentar los sustratos disponibles para la producción de ATP que se ha empleado es la administración del aminoácido L-carnitina, que se cree que potencia el transporte y la absorción de ácidos grasos al interior de la mitocondria, el sitio de la fosforilación oxidativa. La patente n.º US-A-4968719 da a conocer el uso de Lcarnitina para el tratamiento de enfermedades vasculares periféricas.

Independientemente de si los enlaces de fosfato de alta energía del ATP se generan de manera oxidativa o anaerobia, e independientemente de los sustratos usados para su generación, el ATP no puede sintetizarse a menos que los precursores de la propia molécula de ATP estén disponibles. La resíntesis de la molécula de ATP puede producirse mediante las rutas de recuperación o de novo.

En la síntesis del ATP por medio de la ruta de recuperación de nucleótidos, los precursores de nucleótidos que pueden estar presentes en el tejido se convierten en AMP y se fosforilan adicionalmente para dar ATP. La adenosina se fosforila directamente para dar AMP, mientras que la xantina e inosina se ribosilan en primer lugar mediante 5fosforribosil-1-pirofosfato (PRPP) y entonces se convierten en AMP. La ribosa se encuentra en la dieta normal sólo en cantidades muy pequeñas, y se sintetiza dentro del cuerpo mediante la ruta de pentosa fosfato. En la ruta sintética de novo, la ribosa se fosforila para dar PRPP, y se condensa con adenina para formar el producto intermedio adenosina monofosfato (AMP) . El AMP se fosforila adicionalmente por medio de enlaces de alta energía para formar adenosina difosfato (ADP) y ATP.

La síntesis mediante la ruta de novo es lenta. Normalmente, la síntesis de AMP se cree que se produce principalmente mediante la ruta de recuperación, sin embargo, tras anoxia o isquemia, se aumenta la actividad de la ruta de novo.

Durante el consumo de energía, el ATP pierde un enlace de alta energía para formar el ADP, que puede hidrolizarse para dar AMP. El AMP y sus metabolitos adenina, hipoxantina e inosina pueden difundir libremente de la célula muscular y pueden no estar disponibles para la resíntesis a ATP por medio de la ruta de recuperación.

En la patente n.º US-A-4719201, se da a conocer que cuando se hidroliza el ATP para dar AMP en el músculo cardiaco durante la isquemia, se metaboliza adicionalmente el AMP para dar adenosina, inosina e hipoxantina, que se pierden de la célula tras reperfusión. En ausencia de AMP, la refosforilación para dar ADP y ATP no puede tener lugar. Puesto que los precursores se eliminaron de la célula, la ruta de recuperación de nucleótidos no está disponible para reponer los niveles de ATP. Se da a conocer que cuando se administra ribosa por medio de perfusión intravenosa en un corazón que se recupera de la isquemia, se potencia la recuperación de los niveles de ATP.

Pliml, en la patente n.º DE-A-4228215, encontró que la ribosa oral era eficaz en el tratamiento de insuficiencia cardiaca y choque hipovolémico en seres humanos.

Gross et al. y Zoner et al. mostraron la ventaja de la administración de pentosas tales como ribosa o xilitol para prevenir el dolor y el agarrotamiento del músculo esquelético en pacientes que padecen la enfermedad genética autosómica recesiva deficiencia de mioadenilato desaminasa (MAD) (Klinische Wochenschrift 69: 151-155, 1991 y Klinische Wochenschrift 64: 1281-1290, 1986) . Esta enfermedad se caracteriza por hipotonía muscular permanente, excesiva debilidad muscular, fatiga, dolor, ardor, agarrotamiento y calambres. Estos síntomas se considera que son consecuencias de la interrupción del ciclo de ATP. La desfosforilación del ATP se inhibe por la acumulación de AMP, dando como resultado menos energía disponible para efectuar la contracción y relajación muscular. Sin embargo, aún cuando los síntomas de pacientes con deficiencia de MAD se veían aliviados mediante la administración de ribosa, los niveles intracelulares de nucleótidos de adenina permanecían anómalamente altos y voluntarios normales no experimentaron efectos beneficiosos de la administración de ribosa. (Gross, Reiter y Zöllner, Klinische Wochenschrift, 67: 1205-1213, 1989) . De manera similar, D.R. Wagner et al., Annals of Nutrition and Metabolism, 1981, 35 (5) 297-302 observaron los efectos de la ribosa oral sobre los pacientes con deficiencia de AMP desaminasa (deficiencia de MAD) . Se administraron tres gramos de ribosa a los sujetos por vía oral cada 10 minutos comenzando 1 hora antes del ejercicio hasta el final del periodo de ejercicio. Se encontró que la administración de ribosa no aumentó la capacidad de realizar ejercicio en los tres pacientes.

Tullson et al. (Am. J. Physiol., 261 (Cell Physiol. 30) C343-347, 1991) citan referencias que muestran que el ejercicio de intensidad alta aumenta la degradación y posterior pérdida de AMP del músculo aislado. Dan a conocer adicionalmente que añadir ribosa al perfundido en una preparación de cuarto posterior de rata aumenta la síntesis de novo de AMP en músculo sedentario, pero no elimina la disminución de la síntesis de novo observada en el músculo en contracción. K. Schultis et al., Med Ernaehr. (1970) , 11 (3) 59-63 estudiaron los efectos de la administración de diversos hidratos de carbono incluyendo fructosa, sorbitol, ribosa, xilitol y glicerina a pacientes sometidos a estrés, por ejemplo debido a anestesia y la consiguiente reducción del metabolismo de la glucosa y concluyeron que el xilitol tenía un efecto particularmente favorable.

Carniglia, et al, patente estadounidense n.º 4.871.718, dan a conocer que cuando se administraba por vía oral una mezcla compleja que comprendía aminoácidos, metabolitos, electrolitos y ribosa o un precursor de ribosa como complemento dietético a caballos de carrera, resultaba un aumento en los niveles de ATP intracelular y en el rendimiento físico. Sin embargo, la evaluación del rendimiento fue anecdótica, basándose en la historia de rendimiento del sujeto.

El documento EP-A-0312249... [Seguir leyendo]

1. Uso de ribosa para potenciar el rendimiento del músculo esquelético de sujetos sanos normales.

2. Uso según la reivindicación 1, en el que dichos sujetos son seres humanos.

3. Uso según la reivindicación 2, en el que dichos sujetos son atletas.

4. Uso según la reivindicación 2, en el que dichos sujetos son trabajadores que realizan labores pesadas.