Procedimiento para bajar el nivel de glucosa en sangre en los mamíferos.

Efector de la actividad enzimática de la dipeptidil-peptidasa IV (DP IV) reductor de la actividad destinado a ser usado para bajar el nivel de azúcar en sangre bajo la concentración de glucosa característica de la hiperglucemia en el suero de un organismo mamífero para mitigar la diabetes mellitus,

en donde dicho efector conduce a un reducida descomposición de los péptidos insulinotropicos endógenos GIP1-42 y GLP-17-36 por la DP IV.

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Procedimiento para bajar el nivel de glucosa en sangre en los mamíferos [0001] La invención se refiere a un sencillo procedimiento para bajar la concentración de azúcar en sangre con ayuda de efectores reductores de la actividad (sustratos, pseudosustratos, inhibidores, proteínas de unión y anticuerpos, entre otros) según la reivindicación 1.

Además de proteasas, que están incluidas en la proteólisis inespecífica, lo cual produce finalmente la descomposición de proteínas en aminoácidos, se conocen proteasas reguladoras que intervienen en la funcionalización (activación, desactivación, modulación) de principios activos peptídicos endógenos [KIRSCHKE, H., LANGNER, J., RIEMANN, S., WIEDERANDERS, B., ANSORGE, S. und BOHLEY, P., Lysosomal cysteine porteases. Excerpta Medica (Ciba Foundation Symposium 75) , 15 (1980) ; KRÃUSSLICH, H. G. and WIMMER, E., Viral Proteinases. Ann. Rev. Biochem. 57, 701 (1987) ]. En particular en relación con la investigación inmune y la investigación de neuropéptidos se ha descubierto una serie de tales así llamadas convertasas, peptidasas señal o encefalinasas [GOMEZ, S., GLUSCHANKOF, P., LEPAGE, A., MARRAKCHI, N. and COHEN, P., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85, 5468 (1988) ; ANSORGE, S. and SCHÃ-NE, E., Histochem. 82, 41 (1987) ].

Debido a la frecuencia de la presencia del aminoácido prolina en una pluralidad de hormonas peptídicas y a las con ello vinculadas propiedades estructurales de estos péptidos se discute para peptidasas específicas de prolina una función análoga a la de las peptidasas señal [YARON, A., The Role of Proline in the Proteolytic Regulation of Biologically Active Peptides, Biopolymers 26, 215 (1987) ; WALTER, R., SIMMONS, W.H. and YOSHIMOTO, T., Proline Specific Endo-and Exopeptidases. Mol. Cell. Biochem. 30, 111 (1980) ; VANHOOF, G., GOOSSENS, F., DE MEESTER, I., HENDRIKS, D. and SCHARPE, S., Proline motifs and their biological processing. FASEB Journal 9, 736 (1995) ]. Debido a su estructura particular, la prolina determina además en estos péptidos tanto la conformación como la estabilidad de estos péptidos, protegiéndolos contra la descomposición producida por proteasas inespecíficas [KESSLER, H., Konformation und biologische Wirkung von zyklischen Peptiden. Angew. Chem. 94, 509 (1982) ]. Las enzimas que por el contrario actúan de manera altamente específica y modificando la estructura en secuencias con contenido de prolina (HIV proteasa y ciclofilina, entre otras) son atractivas dianas de la actual investigación de principios activos. En particular para las peptidasas fragmentadoras post-prolina prolil endopeptidasa (PEP) y dipeptidil peptidasa IV (DP IV) pudieron probabilizarse relaciones entre la modulación de la actividad biológica de sustratos peptídicos naturales y su fragmentación selectiva por medio de estas enzimas. Así, se supone que la PEP desempeña un papel en el aprendizaje y en el proceso de la memoria, y que la DP IV está implicada en la transmisión de señales durante la respuesta inmune [ISHIURA, S., TSUKAHARA, T., TABIRA, T., SHIMIZU, T., ARAHATA K. and SUGITA, H., FEBS-Letters 260, 131 (1990) ; HEGEN M., NIEDOBI-TEK, G. KLEIN, C.E., STEIN, H. and FLEISCHER, B., J. of Immunology 144, 2908 (1990) ].

Análogamente a la extraordinaria especificidad para prolina de estas enzimas se discute su alta selectividad para el aminoácido alanina dentro de típicas regiones de reconocimiento en sustratos de estas enzimas, según la cual los péptidos con contenido de alanina pueden adoptar conformaciones análogas a las de los péptidos estructuralmente análogos con contenido de prolina. Recientemente se han demostrado mediante mutación puntual (intercambio de prolina por alanina) tales propiedades de las cadenas peptídicas con contenido de alanina [DODGE, R.W. and SCHERAGA, H.A., Folding and unfolding kinetics of the proline-to-alanine mutants of bovine pancreatic ribonuclease A. Biochemistr y 35 (5) 1548 (1996) ].

Se da actividad de DP IV y/o actividad análoga a la de DP IV (p. ej. La DP II citosólica posee una especificidad de sustrato casi idéntica a la de la DP IV) en el circuito sanguíneo, donde disocia con alta especificidad dipéptidos del terminal N de péptidos biológicamente activos, cuando la prolina o la alanina representan los residuos contiguos del aminoácido N-terminal en su secuencia. Por consiguiente se parte de que esta enzima interviene en la regulación de polipéptidos in vivo [VANHOOF, G., GOOSSENS, F., DE MEESTER, I., HENDRIKS, D. and SHCARPE, S., Proline motifs and their biological processing, FASEB Journal 9, 736 (1995) ].

Los polipéptidos insulinotrópicos dependientes de glucosa que son el polipéptido inhibidor gástrico 1-42 (GIP1-42) y el péptido amida-1 7-36 análogo al glucagón (GLP-17-36) , que son hormonas que estimulan la secreción de insulina del páncreas inducida por glucosa (también llamadas incretinas) , son sustratos de la DP IV, puesto que la misma puede disociar in vitro e in situ de las secuencias N-terminales de estos péptidos los dipéptidos tirosinil-alanina e histidil-alanina [MENTLEIN, R., GALLWITZ, B., and SCHMIDT, W.E., Dipeptidyl Peptidase IV hydrolyzes gastric inhibitor y polypeptide, glucagon-like peptide-1 (7-36) amide, peptide histidina methionine and is responsible for their degradation in human serum. Eur. J. Biochem. 214, 829 (1993) ].

La reducción de tal actividad enzimática de DP IV y/o análoga a la de DP IV para la fragmentación de tales sustratos in vivo puede servir para suprimir con eficacia la actividad enzimática indeseada en condiciones de laboratorio así como en estados patológicos de organismos mamíferos [DEMUTH, H. U., Recent developments in the irreversible inhibition of serine and cysteine proteases. J. Enzyme Inhibition 3, 249-278 (1990) ; DEMUTH, H. U. and HEINS. J., On

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the catalytic Mechanism of Dipeptidyl Peptidase IV. in Dipeptidyl Peptidase IV (CD 26) in Metabolism and the Immune Response (B. Fleischer, Ed.) R.G. Landes, Biomedical Publishers, Georgetown, 1-35 (1995) ]. P. ej. La Diabetes mellitus tipo II (también llamada diabetes del adulto) está basada en una reducida secreción de insulina o en perturbaciones de la función receptora, que se fundamentan, entre otras cosas, en anomalías de concentración de origen proteolítico de las incretinas. [BROWN, J.C., DAHL, M., KWAWK, S., MCINTOSH, C.H.S., OTTE, S.C. and PEDERSON, R.A. Peptides 2, 241 (1981) ; SCHMIDT, W.E., SIEGEL, E.G., GALLWITZ, B. KUMMEL, H., EBERT, R. and CREUTZFELDT, W., Characterization of the insulinotropic activity of fragments derived from gastric inhibitor y polypeptide. Diabetologia 29, 591A (1986) ; ADELHORST, K., HE-DEGAARD, B.B., KNUDSEN, L.B. and KIRK, O., Structure-activity studies of glucagon-like peptide. J. Biol. Chem. 296, 6275 (1994) ].

La hiperglucemia y las causas y/o consecuencias ligadas a la misma (también llamadas Diabetes mellitus) se tratan según el actual estado de la técnica mediante la administración de insulina (p. ej. de material aislado de páncreas bovino o bien también obtenido mediante técnica genética) a los organismos enfermos en distintas formas posológicas. Todos los procedimientos conocidos hasta la fecha, así como también los más modernos, se distinguen por un alto gasto de material y unos altos costes, y a menudo por decisivos menoscabos de la calidad de vida de los pacientes. El método clásico (inyección i.v. de insulina diaria, habitual desde los años treinta) trata los síntomas agudos de la enfermedad, pero tras una prolongada aplicación conduce, entre otras cosas, a severas modificaciones vasculares (arterioesclerosis) y lesiones nerviosas [LACY, P., Status of Islet Cell Transplantation. Diabetes Care 16 (3) 76 (1993) ].

Últimamente se propone la instalación de implantes de depósito subcutáneos (la liberación de insulina es dosificada, y se prescinde de las inyecciones diarias) , así como la implantación (el trasplante) de células de Langerhans intactas en la glándula pancreática u otros órganos y tejidos funcionalmente perturbados. Tales trasplantes son técnicamente costosos. Además representan una intervención quirúrgica arriesgada en el organismo receptor y exigen también en los trasplantes celulares métodos para la supresión del sistema inmune o para eludirlo [LACY, P., Treating Diabetes with Transplanted Cells. Sci. Americ. 273 (1) 40-46 (1995) ].

La aplicación en lo posible oral de inhibidores enzimáticos de bajo peso molecular por el contrario es una alternativa más rentable p. ej. a las técnicas quirúrgicas invasivas en el tratamiento de fenómenos patológicos. Inhibidores enzimáticos de este tipo encuentran entre tanto aplicación terapéutica como inmunosupresores, antitrombóticos y virostáticos para el SIDA. Mediante... [Seguir leyendo]

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1. Efector de la actividad enzimática de la dipeptidil-peptidasa IV (DP IV) reductor de la actividad destinado a ser usado para bajar el nivel de azúcar en sangre bajo la concentración de glucosa característica de la hiperglucemia en el suero de un organismo mamífero para mitigar la diabetes mellitus, en donde dicho efector conduce a un reducida descomposición de los péptidos insulinotropicos endógenos GIP1-42 y GLP-17-36 por la DP

IV.

2. Efector reductor de la actividad destinado a ser usado según la reivindicación 1, en donde dicho efector es un 10 inhibidor de la DP IV.

3. Efector reductor de la actividad destinado a ser usado según la reivindicación 1 o 2, en donde dicho efector es aplicado por vía parenteral o enteral.

4. Efector reductor de la actividad destinado a ser usado según la reivindicación 3, en donde dicho efector es aplicado por vía oral con materiales de soporte habituales.