Proteína D tensioactiva para la prevención y el diagnóstico del enfisema pulmonar.

Una composición para uso en un método de tratamiento de inflamación pulmonar asociada con infección bacteriana,

que comprende: proteína de proteína D tensioactiva (SP-D) de mamífero, o vectores que expresan la proteína SP-D de mamífero.

Proteína D tensioactiva para la prevención y el diagnóstico del enfisema pulmonar

Interés del gobierno en la invención

Algunos de los aspectos de la invención dada a conocer en la presente memoria se realizaron con el apoyo del gobierno de los Estados Unidos con las subvenciones HL 41320, SCOR HL 56387, HL 28623, HL 58795 y HL 03905 del National Institutes of Health. El gobierno de los Estados Unidos posee ciertos derechos sobre estos aspectos de la invención.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general al campo de las proteínas biológicamente activas. Más específicamente, la presente invención se refiere a las proteínas SP-D implicadas en la estructura y homeostasis del tensioactivo pulmonar, y en la estructura alveolar en los pulmones y ratones con desactivación génica para SP-D (-/-) .

Antecedentes de la invención

En los pulmones normales, el tensioactivo pulmonar es esencial para la mecánica y el intercambio de gases en el pulmón. El tensioactivo pulmonar lo producen las células epiteliales de tipo II y está compuesto de un componente fosfolípido que confiere al tensioactivo la capacidad de disminuir la tensión superficial en el pulmón. Además, existen proteínas asociadas con el tensioactivo denominadas colectinas que son colágenos, de dominios tipo lecitina que contienen polipéptidos. Dos de estas, las denominadas proteína A tensioactiva (SP-A) y proteína D tensioactiva (SP25 D) , están implicadas con toda probabilidad en la estructura y la función del tensioactivo y en el sistema inmunológico del hospedante. Las deficiencias tanto cuantitativas como cualitativas del tensioactivo pulmonar están asociadas a insuficiencias respiratorias neonatales, al síndrome de insuficiencia respiratoria en adultos, a deficiencias congénitas de la proteína B tensioactiva, y al asma alérgico. Además, la deficiencia en el tensioactivo pulmonar puede contribuir al incremento de la susceptibilidad de algunos individuos a agresiones microbianas, especialmente en el establecimiento de una inmunidad específica inadecuada o deficiente. Estos trastornos así como algunos trastornos asociados con el aumento de riesgo de neumonía (fibrosis quística, asma, prematuridad, bronquitis crónica, daño alveolar difuso) pueden estar asociados también con los defectos adquiridos o deficiencias en la función de la colectina. Los grupos de tensioactivos alveolares están regulados a múltiples niveles incluyendo la síntesis intracelular, la secreción, la recaptación y la degradación de estos compuestos mediante macrófagos alveolares. La síntesis y la eliminación de fosfolípidos y proteínas tensioactivas están influenciadas además por estímulos del desarrollo, mecánicos y humorales que sirven para mantener las concentraciones de tensioactivo en un estado estable después del nacimiento.

Se ha investigado extensamente la función de las colectinas en un tensioactivo y en una función pulmonar normal. La familia de colectinas de lecitinas de tipo-C incluye un número de moléculas con funciones de defensa del organismo conocidas. La SP-A y la SP-D, también lecitinas de tipo-C, se unen al virus del herpes simple y al de la gripe así como a las bacterias gram-positivo y gram-negativo y a varios hongos. Mediante la unión, mejoran la captación mediante los macrófagos y neutrófilos alveolares. Se han identificado varios lugares de unión celular para la SP-A y la SP-D en macrófagos alveolares o, en el caso de la SP-A, en las células epiteliales de tipo II. La 45 importante función de la SP-A en las funciones inmunológicas del hospedante fue respaldado por la observación de que los ratones deficientes en SP-A son susceptibles a las infecciones por estreptococos del grupo B, Pseudomonas aeruginosa, virus sincitial respiratorio, adenovirus y microplasma in vivo. Por consiguiente, la SP-A desempeña una función clara y la SP-D tiene una función similar en los mecanismos de defensa respiratorios. Las colectinas también pueden participar en el reconocimiento o la eliminación de otros materiales orgánicos complejos, tales como los alérgenos del polen y los ácaros. Sin embargo, hasta la fecha no se han asociado enfermedades en humanos con las deficiencias específicas de SP-A y SP-D.

La SP-D es una proteína de 43 kilodaltones de la que se ha sugerido que desempeña una función en el sistema inmunológico del hospedante en los pulmones. Su ADNc y su gen han sido secuenciados en varios mamíferos 55 incluyendo en los humanos. La SP-D comparte una homología estructural considerable con otras lecitinas de tipo C, incluyendo la proteína A tensioactiva (SP-A) , la conglutinina, la colectina bovina 43, y la proteína de unión a la manosa. Los estudios in vitro y su relación estructural próxima a una familia de la lecitina dependiente de Ca2+ en mamíferos (particularmente grupos estructurales compartidos) apoyan su función en el mecanismo de defensa del hospedante. La SP-D se sintetiza fundamentalmente y a concentraciones relativamente elevadas por las células epiteliales de Tipo II y las células epiteliales bronquiolares no ciliadas en el pulmón pero también se pueden expresar en el aparato gastrointestinal, el corazón, el riñón, el páncreas, el aparato genitourinario y las células mesentéricas. Los estudios in vitro han demostrado que la SP-D se une a la superficie de los organismos a través de su dominio lecitina (o el dominio de unión al azúcar) que conduce a la unión, agregación, opsonización y, en algunos casos, a la activación de la destrucción por fagocitos in vitro. La SP-D se une a los lipopolisacáridos, a varias bacterias, a 65 hongos y virus, incluyendo el virus de la gripe. También se une tanto a macrófagos alveolares como a células polimorfonucleares. Posiblemente desempeña una función en la homeostasis de los fosfolípidos tensioactivos,

incluyendo los efectos de la SP-A en el metabolismo de los fosfolípidos mediante las células de Tipo II in vitro, sin embargo, esto es controvertido y la función precisa de la SP-D in vivo todavía no está claro.

Los estudios in vitro apoyan el concepto de que las proteínas tensioactivas pueden ser importantes en la regulación de la homeostasis del tensioactivo. Aunque las proteínas tensioactivas hidrófobas SP-B y SP-C desempeñan una función en la producción de la monocapa del tensioactivo, los estudios in vitro indican que la proteína A tensioactiva también puede facilitar la captación y/o la secreción del tensioactivo mediante las células epiteliales de tipo II. De hecho, se había creído mayoritariamente que la SP-A tendría una función importante en la homeostasis del tensioactivo. Sin embargo, estudios recientes de ratones con desactivación génica para la SP-A no han apoyado la función principal de la proteína A tensioactiva en la secreción o recaptación del tensioactivo. La ausencia de SP-A no conduce a anormalidades estructurales fisiológicas o morfológicas claras en el pulmón. Los ratones con desactivación génica para la SP-A carecen de figuras de mielina tubulares pero producen un tensioactivo altamente funcional que se absorbe rápidamente y produce monocapas. La síntesis de lípidos en el tensioactivo, la secreción y la recaptación fueron esencialmente normales en ratones con desactivación génica para la SP-A.

Por consiguiente, todavía no se ha identificado la proteína tensioactiva adicional que actúa en la regulación del tensioactivo. Además, no se ha definido claramente hasta el momento la función precisa de la SP-D en la función pulmonar normal y su función en la susceptibilidad a las enfermedades no está clara.

Sumario de la invención

La presente invención describe en la presente memoria descriptiva un ratón SP-D (-/-) que puede ser usado como un modelo para enfisema. Previamente, no era conocido que una proteína SP-D estuviera implicada en la homeostasis de lípidos pulmonares. Ni era conocido que un ratón con desactivación génica para SP-D tuviera los síntomas de enfisema.

Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una composición para ser usada en un método de tratamiento de inflamación pulmonar asociada con una infección bacteriana, que comprende: proteína SP-D de mamífero, o vectores que expresa la proteína SP-D de mamífero.

Según un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona una composición para ser usada en un método de tratamiento de lesión pulmonar inducida por oxidantes, que comprende: proteína SP-D de mamífero, o vectores que expresan la proteína SP-D de mamífero.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona el uso de una composición que comprende: proteína SP-D de mamífero, o vectores que expresan la proteína... [Seguir leyendo]

1. Una composición para uso en un método de tratamiento de inflamación pulmonar asociada con infección bacteriana, que comprende: proteína de proteína D tensioactiva (SP-D) de mamífero, o vectores que expresan la 5 proteína SP-D de mamífero.

2. La composición de la reivindicación 1, en la que dicha composición es adecuada para una administración intratraqueal.

3. La composición de la reivindicación 1, en la que dicha composición es adecuada para una administración mediante tratamiento con aerosoles.

4. Una composición para uso en un método de tratamiento de una lesión pulmonar inducida por oxidantes, que comprende: proteína de proteína D tensioactiva (SP-D) de mamífero, o vectores que expresan la proteína SP-D de 15 mamífero.

5. La composición de la reivindicación 4, en la que dicha composición es adecuada para una administración intratraqueal.

6. La composición de la reivindicación 4, en la que dicha composición es adecuada para una administración mediante tratamiento con aerosoles.

7. Uso de una composición que comprende: proteína de proteína D tensioactiva (SP-D) de mamífero, o vectores que expresan la proteína SP-D de mamífero, en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de inflamación 25 pulmonar asociada con una infección bacteriana.

8. Uso según la reivindicación 7, en el que dicha composición es adecuada para una administración intratraqueal.

9. Uso según la reivindicación 7, en el que dicha composición es adecuada para una administración mediante 30 tratamiento con aerosoles.

10. Uso de una composición que comprende: proteína de proteína D tensioactiva (SP-D) de mamífero, o vectores que expresan la proteína SP-D de mamífero, en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de una lesión inducida por oxidantes en el pulmón.

11. Uso según la reivindicación 10, en el que dicha composición es adecuada para una administración intratraqueal.

12. Uso según la reivindicación 10, en el que dicha composición es adecuada para una administración mediante tratamiento con aerosoles.