Usos y métodos para prevenir y/o tratar caries causadas por mutans Streptococci.

Uso de un microorganismo perteneciente al genero Lactobacillus o un mutante o derivado del mismo,

caracterizado porque es capaz de unirse especificamente a una bacteria perteneciente al grupo de mutans Streptococci, en donde la union especifica es

(i) resistente al tratamiento por calor, en donde dicho tratamiento por calor se lleva a cabo a una temperatura de mas de 95°C durante al menos 20 minutos; y

(ii) resistente al tratamiento con proteasa, en donde dicho tratamiento con proteasa es un tratamiento con una proteasa seleccionada del grupo consistente de pronasa E, proteinasa K , tripsina y quimiotripsina; y

(iii) dependiente del calcio; y

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

(v) formado en la presencia de saliva,

para la preparacion de una composicion anticariogenica para el tratamiento o prevencion de caries causada por Streptococcus sobrinus uniendose a dicho Streptococcus sobrinus,

en donde dicho derivado del microorganismo es una forma inactiva de dicho microorganismo o un fragmento de dicho microorganismo, siendo inactivado dicho microorganismo termicamente o liofilizado, en donde dicho fragmento es una fraccion de membrana obtenida mediante la preparacion de una membrana y en donde dicha forma inactivada o dicho fragmento retiene la capacidad de unirse especificamente a una bacteria perteneciente al grupo de mutans Streptococci.

Usos y metodos para prevenir y/o tratar caries causadas por mutans Streptococci.

La presente invencion se relaciona con el uso de un microorganismo que pertenece al genero Lactobacillus o un derivado o derivado del mismo (como se define mas adelante) , caracterizado porque es capaz de unirse especificamente a una bacteria que pertenece al grupo de mutans Streptococci en donde las uniones especificas son (i) resistentes al tratamiento por calor, en donde dicho tratamiento por calor se lleva a cabo a una temperatura de mas de 95°C durante al menos 20 minutos; y (ii) resistente al tratamiento con proteasa, en donde dicho tratamiento con proteasa es tratamiento con una proteasa seleccionada del grupo consistente de pronasa E, proteinasa K, tripsina y quimiotripsina; y (iii) dependiente del calcio; y (iv) formada en un rango de pH entre 4.5 y 8.5; y (v) formada en presencia de saliva, para la preparacion de una composicion anticaries para el tratamiento o prevencion de caries causadas por Streptococcus sobrinus.

Preferiblemente, la union especifica puede ser probada como sigue:

(a) hacer crecer dicho microorganismo a la fase estacionaria;

(b) mezclar dicho microorganismo con una bacteria que pertenece al grupo mutans Streptococci el cual ha sido cultivado a la fase estacionaria;

(c) incubar la mezcla obtenida en la etapa (b) bajo condiciones que permiten la formacion de agregados de dicho microorganismo y una bacteria de mutans Streptococci; y

(d) detectar agregados por la presencia de una pella.

Otro aspecto en relacion con la presente invencion es un metodo de profilaxis o tratamiento de caries causadas por mutans Streptococci diferentes a Streptococcus mutans, que comprende administrar un microorganismo que pertenece al grupo de bacterias del acido lactico caracterizado porque dicho microorganismo es capaz de unirse especificamente a una bacteria que pertenece al grupo de mutans Streptococci o un mutante, derivado o fragmento de dicho microorganismo.

Los mutans Streptococci colonizan el anfitrion despues de la primera aparicion de los dientes (Carlson et al., Caries Res. 9 (1975) , 333-339. Se localizan en las superficies de los dientes, y su abundancia en la placa es mas alta durante las lesiones iniciales (Duchin and van Houte Arch. Biol. Biol. 23 (1978) 779-786) . Su nivel de colonizacion dentro de la placa se incrementa con el consumo de sacarosa (Staat et al., J. Dent. Res. 54 (1975) 872-880) . Son capaces de sintetizar ciertas macromoleculas a partir de sacarosa que favorecen su union a los dientes (Tanzer et al., 1nfect. 1mmun. 10 (1974) 197-203) . Los mutans Streptococci son productores rapidos de acido a partir de carbohidratos simples, incluyendo sacarosa, y son tolerantes a un pH bajo (Edwardsson, Arch. Biol. 13 (1968) 637646) . Adicionalmente, esencialmente siempre se recuperan por cultivo en sitios de lesiones de caries iniciales y establecidas (Littleton et al., Arch. Oral. Biol. 15 (1979) 461-463) . El interes en los mismos aumento despues de la demostracion de su alta induccion potente y progresion de las lesiones de las caries en una variedad de animales experimentales, incluyendo gnotobiotes mono-infectados. Su expresion de virulencia esta asociada fuertemente con el consumo de carbohidratos, especialmente sacarosa.

El papel de las especies bacterianas adicionales que estan relacionadas con el desarrollo de la caries como las bacterias del acido lactico o los actinomicetos no es concluyente. Estas bacterias se encuentran frecuentemente en lesiones carioticas, pero solamente en asociacion con mutans Streptococci. De acuerdo con el presente conocimiento la presencia de mutans Streptococci es una condicion indispensable de la cariogenesis (Tanzer et al.,

J. Dent. Educ. 65 (2001) 1028-1037) . El grupo de mutans Streptococci ha sido definido por comprender al menos S. mutans, S. sobrinus, S. cricetus, S. ratti, S. ferus y S. macacae (Loesche et al., Microbio. Rev. 50 (4) (1986) 353380) . Debido al hecho de que el Streptococcus mutans es el representante mas abundante de los mutans Streptococci en los humanos, la mayor parte de la investigacion microbiologica sobre caries asi como las medidas anticaries se concentren en esta especie especifica.

La union inicial del S. mutans a la superficie de los dientes ocurre a traves de dos mecanismos. El primer mecanismo es el enlazamiento de S. mutans a traves del antigeno de estreptococo 1/11 (SA 1/11) - una proteina de superficie tambien conocida por los sinonimos B, 1F, P1, SR, MSL-1 o PAC - a la pelicula, una capa de proteinas de saliva en la superficie de los dientes. Los anticuerpos contra esta proteina han mostrado evitar la adhesion del S. mutans in vitro.

De acuerdo con lo anterior, el antigeno de estreptococo 1/11 (SA 1/11) es un objetivo de vacunacion. En diferentes combinaciones recombinantes - el antigeno completo, la region de union en la saliva, la proteina acoplada a la toxina del colera o expresada sobre la superficie de una cepa avirulenta de Salmonela - se ha demostrado una inmunizacion exitosa de animales. Esto da como resultado altos titulos de 1gA y la reduccion de la colonizacion de S. mutans (Huang et al., 1nfect. 1mmun. 69 (2001) , 2154-2161) . Se han alcanzado resultados comparables utilizando una codificacion de vacuna de ADN para SA 1/11 (Fan et al, J. Dent Res 81 (2002) , 784 - 787) . Se ha logrado inmunidad pasiva por expresion recombinante de anticuerpos anti-SA 1/11 sobre las superficies de las bacterias del acido lactico. Estos lactobacilos se agregan al S. mutans y la administracion de la bacterias a ratas lleva a la reduccion del desarrollo de caries (Krueger et al, Nature Biotechnology 20 (2002) , 702 -706) .

La WO 06/027265 provee bacterias del acido lactico capaces de unirse a S. mutans con el objetivo de suprimir la adhesion a los dientes.

El asociado de union mas importante del antigeno de estreptococo es la aglutinina salivar, una proteina similar a la glicoproteina de los pulmones gp-340 de la superfamilia rica en cisteina del receptor devorador (Prakobphol et al., J. Biol. Chem. 275 (2000) 39860-39866) .

El papel de la aglutinina en la cariogenesis no esta entendido del todo hasta ahora. Puede llevar a la adhesion de S. mutans cuando esta presente unido a las superficies, y puede llevar a una agregacion de S. mutans cuando esta presente en un estado soluble. Este ultimo puede dar como resultado una eliminacion del S. mutans agregado desde la boca mediante el flujo de saliva. Una alta concentracion de aglutinina en la saliva lleva in vitro a un incremento en la adhesion de S. mutans, mientras que in vivo no hay una correlacion clara entre la concentracion de aglutinina en la saliva y el riesgo de caries (Stenudd et al., J. Dent. Res. 80 (2001) , 2005-2010) .

Los anticuerpos monoclonales contra la aglutinina bloquean completamente la union del S. mutans a la hidroxiapatita cubierta con saliva in vitro y previene la agregacion dependiente de la aglutinina (Carlen und Olsson, J. Dent. Res. 74 (1995) , 1040-1047; Carlen et al., J. Dent. Res. 77 (1998) , 81-90) . Brady et al., 1nfect. 1mmun. 60 (1992) , 1008-1017 mostraron que la adhesion en superficie y la agregacion pueden ser inhibidas independientemente por anticuerpos diferentes. Esto indica que diferentes epitopos de la aglutinina son responsables de estos dos efectos.

Otras proteinas de la saliva frecuentemente relacionadas con el desarrollo de la caries son las proteinas ricas en prolina (PRP) . Sin embargo, el papel de estas proteinas en la adhesion de bacterias cariogenicas es discutido con controversia. Estas proteinas son codificadas por dos loci del gen (PRH-1 y PRH-2) y se presentan en diferentes variantes que difieren en solamente unos pocos aminoacidos (PRP-1, PRP-2, P1F. Db-banda doble) . Estas variantes pueden ser escindidas proteoliticamente, dando como resultado los asi llamados PRP pequefos (PRP-3, PRP-4. P1F-f y Db-f) . Los PRP median una fuerte union de comensales tales como Actinomicetos naeslundii o streptococci no mutans. De manera interesante, esta union tiene lugar solamente despues de la adhesion de la proteina a la superficie del diente, dando como resultado un desplazamiento conformacional que hace que los sitios de union sean accesibles. El S. mutans se une solo debilmente. La variante de PRP Db es de relevancia para la union efectiva de S. mutans. Una alta concentracion de Db se correlaciona con una alta adhesion de S. mutans y un fuerte desarrollo de las caries. Una parte reducida de PRP-Db de una concentracion alta total de PRP se correlaciona con un bajo desarrollo de las caries (Stenudd et al., J. Dent. Res. 80 (2001) , 2005-2010) . Es desconocido si S. mutans se une directamente a los PRP.

La segunda via del S. mutans para adherirse a la superficie del diente es a traves de la adhesion... [Seguir leyendo]

1. Uso de un microorganismo perteneciente al genero Lactobacillus o un mutante o derivado del mismo, caracterizado porque es capaz de unirse especificamente a una bacteria perteneciente al grupo de mutans Streptococci, en donde la union especifica es

(i) resistente al tratamiento por calor, en donde dicho tratamiento por calor se lleva a cabo a una temperatura de mas de 95°C durante al menos 20 minutos; y

(ii) resistente al tratamiento con proteasa, en donde dicho tratamiento con proteasa es un tratamiento con una proteasa seleccionada del grupo consistente de pronasa E, proteinasa K , tripsina y quimiotripsina; y

(iii) dependiente del calcio; y

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

(v) formado en la presencia de saliva,

para la preparacion de una composicion anticariogenica para el tratamiento o prevencion de caries causada por Streptococcus sobrinus uniendose a dicho Streptococcus sobrinus,

en donde dicho derivado del microorganismo es una forma inactiva de dicho microorganismo o un fragmento de dicho microorganismo, siendo inactivado dicho microorganismo termicamente o liofilizado, en donde dicho fragmento es una fraccion de membrana obtenida mediante la preparacion de una membrana y en donde dicha forma inactivada o dicho fragmento retiene la capacidad de unirse especificamente a una bacteria perteneciente al grupo de mutans Streptococci.

2. El uso de la reivindicacion 1, en donde la union especifica puede probarse como sigue:

(a) cultivar dicho microorganismo en una fase estacionaria;

(b) mezclar dicho microorganismo con una bacteria perteneciente al grupo de mutans Streptococci la cual ha sido cultivada en fase estacionaria;

(c) incubar la mezcla obtenida en la etapa (b) bajo condiciones que permiten la formacion de agregados de dicho microorganismo y una bacteria del grupo de mutans Streptococci; y

(d) detectar agregados mediante la presencia de una pella.

3. El uso de la reivindicacion 1 o 2, en donde dicho microorganismo es un Lactobacillus paracasei seleccionado del grupo consistente de Lactobacillus paracasei que tiene numero de acceso DSMZ DSM 16667, numero de acceso DSMZ DSM 16668, numero de acceso DSMZ DSM 16669, numero de acceso DSMZ DSM 16670 y numero de acceso DSMZ DSM 16671, o un mutante o derivado del mismo, en donde dicho mutante o derivado retiene la capacidad de unirse a una bacteria perteneciente al grupo de mutans Streptococci, o en donde dicho Lactobacillus es un Lactobacillus rhamnosus seleccionado del grupo consistente de Lactobacillus rhamnosus que tiene un numero de acceso DSMZ DSM 16672 y numero de acceso DSMZ DSM 16673 o un mutante o derivado del mismo, en donde dicho mutante o derivado retiene la capacidad de unirse a una bacteria que pertenece al grupo de mutans Streptococci.

4. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dicho microorganismo es capaz de unirse a al menos una bacteria seleccionada del grupo consistente de Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus, Streptococcus cricatus, Streptococcus ratti, Streptococcus ferus y Streptococcus macacae.

5. El uso de la reivindicacion 4, en donde dicho microorganismo es capaz de unirse a

(a) Streptococcus mutans serotipo c (DSMZ 20523) y/o serotipo e (NCTC 10923) y serotipo f (NCTC 11060) , o

(b) Streptococcus sobrinus DSM 20742, o

(c) Streptococcus ratti DSM 20564, o

(d) Streptococcus cricetus DSM 20562, o

(e) Streptococcus ferus DSM 20646, o

(f) Streptococcus macacae DSM 20714.

6. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicha composicion anticariogenica es una composicion cosmetica o farmaceutica, la cual adicionalmente comprende un vehiculo o excipiente farmaceutica u oralmente aceptable.

7. El uso de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en dicha composicion anticariogenica es un dentifrico, goma de mascar, tableta, lavado bucal, enjuague bucal, hilo dental o cinta dental, o es un producto alimenticio o de pienso anticariogenico, o es un aditivo para alimento, pienso o bebidas.

Figura 1

Figura 2

Figura 3