KR20100053546A

KR20100053546A - 알파케토글루타레이트의 의약 용도

Info

Publication number: KR20100053546A
Application number: KR1020107002525A
Authority: KR
Inventors: 다누타 크루셰프스카
Original assignee: 다누타 크루셰프스카
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-12-31
Publication date: 2010-05-20
Also published as: KR20150003908A; CN102014888A; IL203051A; JP2010532347A; CN104825433A; KR101610791B1; JP5518702B2; JP2014193866A; WO2009005379A1

Abstract

본 발명은 사람, 애완동물 및 농장동물을 포함하는 살아있는 생물, 예를 들어 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물에서 우레아분해 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 바람직하지 못한 의학적 질환의 예방 또는 치료용 의약 제제를 제조하기 위한 알파-케토글루타레이트의 신규한 용도에 관한 것이며, 여기서 상기 바람직하지 못한 의학적 질환은 위장관, 호흡기계 및/또는 비뇨생식기계내의 하기 세균을 포함하는 군으로부터의 우레아분해 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 질환이다: 헬리코박터 파이로리(Helicobacter pylori), 브루셀라(Brucella) 속(genus)으로부터의 세균 균주, 우레아플라스마 우레오리티쿰(Ureaplasma ureolyticum)과 같은 우레아제-양성 세균 및 다른 호알칼리 세균, 예를 들어 바실루스 파스퇴리(Bacillus pasteurii), 우레아제를 생성하는 예르시니아 엔테로콜리카(Yersinia enterocolica) 간균, 카테터 및 다른 의료 장비상에 바이오필름을 형성하고 침전물을 무기질화시키는 데에 관여하는 우레아분해 세균, 구강 점막의 감염, 잇몸 질환, 치아 우식을 유발하고 치석의 형성을 유발하는 우레아분해 세균, 프로테우스(Proteus), 우레아플라스마(Ureaplasma), 클레브시엘라(Klebsiella), 슈도모나스(Pseudomonas), 스태필로코쿠스(Staphylococcus), 프로비덴시아(Providencia), 코리네박테리움(Corynebacterium) 속, 특히 피. 미라빌리스(P. mirabilis)의 비뇨기계 감염 과정에서 감염성 결석(infectious stone)의 형성을 초래하는 우레아분해 세균, 및 생식관, 특히 이의 하부 감염을 유발하는 미코플라스마인, 미코플라스마 호미니스(Mycoplasma hominis) 및 유. 우레아리티쿰(U. urealyticum). 또한, 본 발명은 사람, 애완동물 및 농장동물을 포함하는 살아있는 생물, 예를 들어 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물에서 유해한 우레아분해 세균이 콜로니를 형성하는 것, 특히 사람 및 가축에서 헬리코박터 파이로리가 콜로니를 형성하는 것을 예방하고 억제하는 데에 유용한 알파-케토글루타레이트를 함유하는 신규한 의약 제제, 식이 보충제, 특수 약용 식품(medicated food) 및 식품/사료 첨가제를 포함한다. 또한, 본 발명에 따르면, 알파-케토글루타레이트는 우레아분해 세균과 관련된 상기 언급된 질병 및 질환을 예방하고 치료하는 방법에서 뿐만 아니라 리그닌과 셀룰로오스를 포함하는 바이오매스를 세균 효소에 의해 전환시키는 것을 기반으로 하는 유기 바이오연료의 제조 방법에서 활성 성분으로서 사용되는데, 상기 유기 바이오연료의 제조 방법의 경우 나무를 먹고사는 고등 흰개미(termite)의 후장 우레아분해 미생물총에 의해 생성되는 효소가 알파-케토글루타레이트의 존재하에서 사용된다.

Description

알파케토글루타레이트의 의약 용도{NEW MEDICAL APPLICATIONS OF ALPHA-KETOGLUTARATE}

본 발명은 사람, 식물 및 동물, 특히 애완 및/또는 농장 동물, 즉, 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물(molluse) 또는 절지동물을 포함한 살아있는 생물의 바람직하지 않은 상태의 예방 및 치료에 사용하기 위한 치료 및 예방 제제의 제조에의 알파-케토글루타레이트의 적용을 포함한 알파-케토글루타레이트의 신규 의약 용도, 및 살아있는 생물의 치료 및 예방적 처리에서의 알파-케토글루타레이트의 용도에 관한 것이다.

알파-케토글루타레이트 - 알파-케토글루타르산의 염

알파-케토글루타레이트는 살아있는 생물내의 내생성 분자로서 발생된다.

알파-케토글루타르산의 염은, 그렙스 사이클(Krebs cycle)이 발견된 이래로, 60년 이상 동안 공지되어 왔다. 내생성 알파-케토글루타르산 염은 사람 및 동물 체내에서, 시트르산 사이클에서 옥살로아세트산 및 피루브산의 염과 함께, 근본적인 역할을 한다. 재현 가능한 반응에 의해서, 지방산, 스테롤, 콜레스테롤(시트레이트의 관련에 의해), 포르피린, 헴(heme), 클로로포르필(석시닐-CoA의 활성), 글루타메이트, 아미노산, 누클레오티드 염기(알파-케토글루타르산 염의 활성)가 합성된다.

알파-케토글루타르산 음이온은 대사, 주로 호기성 생물에서의 대사에서 중요한 역할을 한다. 알파-글루타레이트는 이소시트레이트 데하이드로게나제(isocitrate dehydrogenase)의 세포성 효소와 연루된 산화성 탈카르복실화(decarboxylation) 과정에서 생성되며, 또한, 다른 대사성 경로로, 글루타메이트 데하이드로게나제에 의해서 촉매된 글루타메이트의 산화성 탈아민화에 의해서 생성된다.

염기성 라이프 사이클, 일명, 트리카르복실산 사이클, 즉, 크렙스 사이클에서 중간체 화합물인 알파 케토글루타레이트는 세포내에서 지속적인 전환의 대상이며, 이는 생물 내의 이의 전체 대사로 인해서 음이온 형태로 말초 혈액에 다소 낮은 농도로 존재한다.

생물 내에서, 알파-케토글루타레이트는 또한, 이화된 아미노산으로부터 기원되는 아미노기의 전달 효과로 아미노기전이(transamination)에 의한 질소 수송을 통해서, 천연 스캐빈저(scavenger) - 정화제(decontaminant)의 역할을 한다. 이러한 과정은 간에서 발생하며, 이는 오르니틴 사이클(ornithine cycle) 또는 우레아 사이클(urea cycle)로 일컬어진다.

알파-케토글루타레이트 및 글루타민의 아미노기전이 동안에, 글루타메이트라 일컬어지는 신경전달물질(neurotransmitter)이 형성된다. B6 비타민의 존재하에 글루타메이트는 글루타메이트 신경전달물질의 억제제이며 신경전달물질을 차단하는 GABA(감마-아미노부티르산)으로 지칭되는 화합물을 생성시키면서 탈카르복실화될 수 있다.

알파-케토글루타레이트 효소는 생물로부터의 - 불완전하게 대사되는 생성물 및 아주 독성인 화합물인- 자유 라디칼의 제거에 관여함이 또한 밝혀졌다.

게다가, 알파-케토글루타레이트-의존성 옥시게나제중 하나는 분자 산소 센서, 즉, 환경내의 산소 수준에 대한 지표이다.

알파-케토글루타레이트는 또한 공지된 투여 경로, 예를 들어, 경구, 흡입, 정맥내 또는 그 밖의 경로를 통해서 생물내로 도입될 수 있다.

사람 및 동물의 일상의 식사는 알파-케토글루타레이트를 포함하지 않는다.

시장에는, 특히 미국의 시장에는, 사람 또는 가정 동물(household animal) 둘 모두를 겨냥한 레디-메이드(ready-made) 제품으로서 알파-케토글루타르산의 염, 주로, 아르기닌, 피리독신, 오르니틴, 크레아틴, 히스티딘 및 시트룰린의 염을 함유하는 다양한 시판중의 식이 보충제가 있다. 또한 알파-케토글루타르산의 소듐, 포타슘 및 칼슘 염이 구입 가능하다.

미국영양식품협회(National Nutritional Foods Association (NNFA))에 의해 기재된 식이 보충제 등록부에는, 알파-케토글루타르산 자체와 피리독신(비타민 B6)과 조합된 알파-케토글루타르산이 1994년 9월 15일 이전에도 생화학 제품 군으로 열거되어 있었다. 시장에서의 그러한 장기간 존재는 그들 화합물을 함유하는 다수의 식이 보충제를 유도하고 있다. 알파-케토글루타르산 염의 유도체 또는 염이 시중 구입 가능한 모든 제품중에 존재하는 주된 이유는 그렙스 사이클에서의 중간체 화합물로서의 알파-케토글루타레이트가 세포 호흡에 책임이 있는 물질중 하나이며, 그에 의해서, 이는 삶의 질의 향상시키는 것으로 여겨지기 대문이다.

본원에서 논의된 제품 중 가장 다양한 군은 알파-케토글루타레이트와 함께 L-아르기닌을 포함하는 제품이다. 이들 제품은, 제조자에 주장에 의하면, 물리적인 활동 동안에 및 그 후에 에너지의 유지를 촉진하고, 질소 산화물 합성을 향상시키고, 게다가, 질소 산화물과 함께, 이들은 생물내에서 그러한 산화물의 수준을 증가시키며 영양물의 수송을 증진시킬 뿐만 아니라 근육에서의 대사를 증진시키다. 다른 물질과 함께, 이들은 또한 에너지 수준을 증가시키고 아미노산 대사를 증진시킨다.

시판 제품중의 다음으로 큰 군은 알파-케토글루타르산과 함께 오르니틴을 포함한다. 이러한 형태에서, 알파-케토글루타레이트는 에너지 생성을 증가시킬 뿐만 아니라, 글루타민, 즉 에너지 증강 분자(energy boosting molecule)을 생성시키기 위해서, 분지된 아미노산의 분해에 대해서 근육을 보호한다. 게다가, 이는 성장 호르몬의 분비를 증진시키고 근육 대사를 최적이 되게 하는 화합물이다. 이는 인슐린 및 폴리아민의 활성을 안정한 방식으로 증가시킨다. 이는 또한 신경전달을 증진시켜서, 생물의 양호한 정신적 상태를 유지시키는 것을 도우며, 운동 효과를 최대가 되게 하는 근육의 내구성을 지지하고, 생물의 지방 연소 능력에 영향을 주고, 리비도(libido)를 증가시키고, 면역학적 기능에 유익한 영향을 주며, 산소 스트레스를 감소시킨다.

식이 보충제로서 사용되는 식품 제제의 또 다른 군은 알파-케토글루타레이트와 조합되는 피리독신 및 피리독실을 포함한다. 이들 제품의 성분은 세포내에서의 대사 활성을 증진시키고, 에너지를 생성시키는 생물의 노력(organism's effort)에 균형을 이루게 하고, 간을 보호한다.

시장에는, 또한 알파-케토글루타레이트와 함께 크레아틴을 포함하는 제품이 있다. 이들은 글루타민 전구체로서 작용하고, 단백질의 합성에 관여한다.

그 밖의 것, 즉, 비특이화된 알파-케토글루타르산 염은 생물에서 지방 감소를 자극하며, 근육 조직의 완전성(integrity)을 확보하는데 필수적이다.

반면, 알파-케토글루타르산 자체는 또 다른 유형의 제제들의 성분, 즉, 아미노산 분석에 의해서 종종 진단되는 대사 결핍증 및 만성 피로에 사용이 권장되는, 천연 해독 기능을 나타내는 제제들의 성분이다. 이러한 유형의 제제의 투여는 스테미나를 증가시키고, 에너지를 증강시킨다. 이러한 군의 흥미로운 생성물은 알-케토글루타르산의 칼슘 및 마그네슘 염이다. 알파-케토글루타르산이 강한 유기산의 군에 속한다는 사실로 인해서, 이는 경구 투여되는 경우에 식도 및 위를 자극한다. 칼슘 및 마그네슘의 사용은 불쾌하며 과도한 산도 느낌을 유발시키지 않는 완충된 이성분(bi-component) 알파-케토글루타르산 화합물의 생성을 가능하게 한다.

다수의 특허 및 특허 출원은 알파-케토글루타레이트가 대사적 뇌기능장애, 신경계, 혈액 순환 및 골격근계의 장애에 대해, 또는 세포 미토콘드리아 기능을 강화시키기 위해 투여될 수 있음을 나타낸다.

알파-케토글루타르산 염을 포함하는 음료수가 또한 이용가능하고, 이는 특히 신체 활동 전, 활동 동안 및 활동 후에 생물에 에너지를 공급하기 위한 것이다. 에너지원으로서의 이러한 음료수는 또한 사람 및 기타 포유동물에서 단식 및 오래 지속되는 에너지 수요 상태에서 투여될 수 있다.

또한, 알파-케토글루타레이트는 근육을 지방으로 전환시키지 않고 근량을 증가시키는 비-스테로이드성의 동화 생성물로 사용될 수 있다. 이러한 식이 보충제의 효과는 합성 동화 스테로이드로 수득된 효과와 유사하나, 바람직하지 않은 부작용이 없다.

알파-케토글루타레이트와 함께 티아민, 리포산, 크레아틴 유도체 및 L-아르기닌을 포함하는 보충제는 또한 경구 투여될 수 있다. 이러한 식이 보충제는 당뇨병 신경병증의 치료 과정에서 혈액 글루코오스 수준을 낮추고, 낮은 글루코오스 수준을 유지시키는 것 뿐만 아니라 혈액 순환 및 근육 효율을 개선시키기 위한 것이다.

알파-케토글루타르산 염은 사람 및 동물에서 질소 방출을 감소시키고, 또한 식품 미생물학에서 단백질 합성을 유지시키는 것을 목적으로 하는 작용제로서 흥미로운 적용성을 갖는 것으로 밝혀졌다.

식품 산업에서, 상기 염은 발효 산물(예를 들어, 비네그레트(vinaigrette)) 및 유제품, 특히 치즈의 향 및 맛을 개선시키고 향상시키는 성분으로 사용된다. 알파-케토글루타르산 염은 락트산 세균 발효에 영향을 미치고, 이에 따라 아미노산의 대사, 이화대사산물의 수준 및 아미노트랜스퍼라아제의 활성을 변화시킨다. 실제로는, 상기 알파-케토글루타르산 염은 식품 생성물의 높은 상업적 품질을 보장하는 화합물의 형성을 가속화시킴으로써 치즈 숙성 기간을 단축시킨다. 참조:[Williams AG, Noble J, Banks JM., The effect of alpha-ketoglutaric acid on amino acid utilization by nonstarter Lactobacillus spp. isolated from Cheddar cheese. Lett. Appl. Microbiol. 2004;38:289-295].

다수의 특허 및 특허 출원은 약학적 제제 또는 약학적 제제의 성분으로서의 알파-케토글루타레이트의 용도에 관한 것이다.

염증 및 기타 이유로 인한 관절증, 류머티스 관절염 및 연골 손상의 치료 및 예방을 위한 약학적 제제로서의 알파-케토글루타르산, 글루타민, 글루탐산 및 이의 염 뿐만 아니라 아미드 및 디펩티드 및 트리펩티드의 용도가 공개 공보 WO 2007/058612호에 공지되어 있다.

공개 공보 WO 2005/123056호에는 콜레스테롤, LDL 및 글리세라이드의 파라미터 중 하나 이상의 과량의 혈장 수준의 치료 및 예방에 있어서, 약학적 제제, 식품 및 동물 사료 첨가제로서 알파-케토글루타르산, 글루타민, 글루탐산 및 이의 약학적으로 허용되는 염, 아미드 및 디펩티드 및 트리펩티드의 용도가 기재되어 있다. 제제는 또한 HDL 수준을 상승시키기 위해 사용될 수 있다.

EP 0 922 459호에는 정제, 분말, 주입액 및 시럽 형태의 소정량의 D-갈락토오스 및 오르니틴과 함께 알파-케토글루타르산, 및 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 아연 및 칼슘염으로서의 상기 알파-케토글루타르산의 염이 특히 대사 스트레스 상황의 환자에서 혈액 내의 아미노산 프로파일을 상승시킬 수 있음이 기재되어 있다. 기재된 제제는 간의 기능 및 구조를 유지시키고, 간을 재생시키기 위해 알콜 중독에서 간 질병의 치료, 및 간 질병의 요법 및 예방에 사용될 수 있다.

공개 공보 WO 2006/016143호에서, 알파-케토글루타레이트 수준을 증가시키기 위해 HIFa 하이드록실라아제를 활성화시키는데 이전에 사용된 알파-케토글루타레이트 및 이의 다수의 유도체로 구성된 제제가 현재 암 및 혈관신생을 치료하는데 사용되는 것이 언급되어 있다.

공개 공보 WO 2006/062424호에 따르면, 생리적 조건에서 골격의 성장 및 무기질화(mineralization)의 과정 및 성인 사람 및 동물에서 골연골병증 과정에서 알파-케토글루타레이트 및 이의 다수의 유도체와 함께 3-히드록시-3-메틸부티레이트를 이용하는 것이 가능하다. 동일한 생성물이 기능성 식품 및 약물첨가 식품에 첨가될 수 있다.

공개 공보 WO 2006/016828호에는 신경 세포 및 전체 신경계의 기능을 개선시키고, 신경 세포의 아폽토시스를 최소화시키고 방지하고, 성인 및 태아에서 신경계의 질병에 대해 보호하는 약학적 제제 및 또한 식품 및 동물 사료 첨가제로서의 알파-케토글루타레이트 및 이의 다수의 유도체의 용도가 기재되어 있다.

공개 공보 WO 2007/082914호에는 사람 또는 동물에서 알파-케토글루타르산(AKG)의 낮은 수준과 관련된 위장관의 질병 및 질환, 예를 들어, 특히 헬리코박터 파이로리(Helicobacter pylori) 관련 위염, 위궤양 및 십이지장 궤양, 소화 궤양, 위암 및 위점막 관련 림프 조직 림프종에 대한 보다 높은 민감성을 진단하는 방법이 기재되어 있다. 정상적인 평균 AKG 수준에 비해 낮은 수준의 AKG를 갖는 사람 또는 동물은 AKG, 이의 유도체, 대사산물, 유도체 또는 염을 포함하는 약학적 제제 또는 식품 또는 사료 보충제로 치료되어야 한다. 상기 공보에는 시험 동물의 대조 그룹에서 0.1 ug/ml 미만의 AKG의 낮은 혈액 수준을 갖는 동물이 실험에서 생존하지 못한 반면, Na₂AKG*2H₂O가 첨가된 사료가 제공된 AKG의 유사한 최초 혈액 수준을 갖는 시험 동물이 실험에서 생존한 것을 확인하는 일부 결과가 기재되어 있다. 그러나, 시험 동물이 H. 파이로리에 감염된 것을 입증하는 증거가 제공되지는 않았다. 따라서, AKG의 낮은 수준이 상기 언급된 H. 파이로리 관련 질병 및 질환과 어떠한 점에서 관련이 있다는 것을 나타내는 증거가 없다. AKG 혈액 수준과 사람에서의 다양한 연령 그룹의 다양한 질병 사이의 상관관계의 예시로 제공된 데이터는 한편으로는 각각의 개별적 환자의 건강 상태 및 다른 한편으로는 AKG의 낮은 혈액 수준과 연령, 성별, 체중, 특정 질병 또는 질환 사이의 상관관계와 관련된 충분한 양의 데이터를 제공하는데 실패하였는데, 이는 상기 관련 데이터가 각각의 시험 환자에 대해 상이하였기 때문이다. 시험된 어떠한 환자도 상기 시험에서 언급된 질병 중 어느 하나의 중증 징후를 나타내는 것으로 분류되지 않았고, 시험된 어떠한 환자도 위염의 "가벼운" 징후보다 다소라도 중증을 나타내는 것으로 분류되지 않았던 것이 중요하다. 게다가, 위염의 "가벼운" 징후를 나타낸 환자에서도, 환자의 위장관의 H. 파이로리 콜로니형성의 증거가 제공되지 않았다. 또한, 상기 공보에는 H. 파이로리의 병원성 균주가 얼마나 확인되었는지에 관한 언급이 없다. 실험 데이터는 단지 생리적 AKG 혈액 수준의 범위가 매우 광범위하고, 상기 공보에 열거된 질병 중 어느 질병을 반드시 나타내지 않는 것을 나타낸다. 상기 소규모의 환자에서 수득된 시험 결과에 기초하여 통계적 분석이 임의의 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 없다는 결론이 도출되었다.

피리독신 알파-케토글루타레이트는 사람 의약 및 가축 의약에서 산증의 예방, 산증을 발생시키는 모든 질환의 예방, 뿐만 아니라 혈액에서 락트산 수준을 감소시키는 의약이 사용되는 병상의 예방에서 사용되는 작용제로 공지되어 있다.

알파-케토글루타레이트는 또한 생물의 중독의 경우 의학적 실행에서 해독제로 사용된다. 알파-케토글루타레이트의 해독 작용은, 예를 들어, 시안화물 중독의 치료에 사용되었다. 항-독성제로서의 알파-케토글루타레이트는 수술후 근육 이화작용을 방지하고, 이는 또한 병원에서 비경구 급식이 권고된 환자에서 사용되며, 알파-케토글루타레이트는 적용된 볼루스의 화합물 중 하나이다. 알파-케토글루타레이트는 또한 뇌혈관 뇌졸중으로 고통받는 환자, 화상 상처를 갖는 환자, 저산소증을 갖는 환자 및 X-선이 조사된 환자, 뿐만 아니라 셀레나이트 중독으로부터 발생한 백내장 환자에 권고된다.

오르니틴과 조합된 알파-케토글루타레이트는 장간막 림프절, 간 및 비장에서 시험된 바와 같이 세균의 임의의 전위에 대해 소장 이식 후에 생물을 효과적으로 보호한다. 참조:[de Oca J, Bettonica C, Cuadrado S, Vallet J, Martin E, Garcia A, Montanes T, Jaurrieta E. Effect of oral supplementation of ornithine-alpha-ketoglutarate on the intestinal barrier after orthotopic small bowel transplantation. Transplantation. 1997;63:636-639].

실험적으로 유도된 외상후 상태의 래트에서, 오르니틴-알파-케토글루타레이트의 투여는 E. 콜리(E. Coli)의 확산 및 LPS 후의 조직 파괴를 감소시킨다. 외상후 사람에서 상기 생성물의 투여는 패혈증 및 이의 결과를 방지할 수 있는 것으로 추정된다. 참조:[Schlegel L, Coudray-Lucas C, Barbut F, Le Boucher J, Jardel A, Zarrabian S, Cynober L. Bacterial dissemination and metabolic changes in rats induced by endotoxemia following intestinal E. coli overgrowth are reduced by ornithine alpha-ketoglutarate administration. J Nutr. 2000;130:2897-2902].

알파-케토글루타레이트는 또한 아미노산 흡수를 개선시키기 위해 동물 육종에 사용된다. 이는 철 이온의 흡수를 가속화시키기 위해 새끼돼지에 투여된다.

우레아분해 세균

질소 동화 세균의 범위는 피부 콜로니형성 세균와 같은 비병원성 편리공생균 및 위장관의 점막에 서식하는 비병원성 공생체로부터 헬리코박터 파이로리를 포함하는 병원성 세균 및 비뇨생식계통 감염을 야기하는 세균까지 광범위하다.

우레아분해 세균에 의해 야기되는 가장 흔한 감염은 H. 파이로리 감염이다.

우레아분해 세균의 공통의 특징은 우레아제에 의해 생존에 필요한 질소의 공급원으로서 주로 상기 세균의 환경에 존재하는 우레아를 이용하는 능력이다. 세균 우레아제(우레아 아미노하이드롤라아제 E.C.3.5.1.5)는 2 또는 3개의 서브유닛으로 구성된 니켈-의존성 중합체이다. 일부 세균 우레아제의 3D 결정 구조가 밝혀졌다(H. 파이로리, 클레브시엘라 아에로게네스(Klebsiella aerogenes), 바실루스 파스퇴리(Bacillus pasteurii)). 아미노산 서열에서의 높은 정도의 유사성은 모든 유형의 우레아제가 하나의 모(parent) 단백질로부터 유래되었으며, 이들은 아마 유사한 3차원 구조를 가지며, 이들이 우레아를 암모니아 및 이산화탄소로 가수분해하면서 촉매 활성을 유지하는 것을 나타낸다.

스스로의 우레아제를 이용하는 질소 동화 세균의 예는 구강에 공통으로 존재하고 균막을 형성하는 스트렙토코쿠스 살리바리우스(Streptococcus salivarius) 및 악티노마이세스 나에슬룬디이(Actinomyces naeslundii)이다.

위장관은 가장 큰 농도의 우레아분해 세균을 갖는다. 우레아분해 미생물을 포함하는 미생물은 상피 표면에 영구적으로 콜로니형성되고, 이들은 자연 장 미생물총으로 인식된다. 이는 우레아로의 접근이 위장관 내의 미생물 생태환경의 중요한 요인 중 하나이며, 즉, 우레아로의 접근이 상기 영역 내의 세균의 양과 질에 영향을 미치는 것을 의미한다. 조직 온전성의 유지에 있어서, 우레아로의 접근은 매크로오르가니즘(macroorganism)의 건강 조건 중 하나이다. 항상성의 동일한 방식은 체표 콜로니형성 미생물의 발생을 좌우한다.

우레아는 또한 H. 파이로리 감염 동안 염증의 안정화 단계에서 병원체의 우레아제에 대한 기질로서 중요하다.

사람 및 동물 생물로의 병원체의 진입의 공통적인 경로는 감염이 추가로 발달하는 장소와 관계없이 식품과 함께 위장관을 통한다. 위장관을 통한 우레아분해 미생물의 감염은 우레아제가 상기 감염의 발병기전에서 일정 역할을 함을 나타낸다. 세균 균주, 예를 들어, 우레아제를 생성하는 브루셀라(Brucella) 균주의 세균 균주는 우레아 환경에서 강한 산성 조건을 갖는 위액의 살균 작용에 대해 내성인 것이 입증되었다. 상기 세균의 우레아제 음성 돌연변이는 다른 한편으로 상기 조건에 민감하고, 이는 위를 통한 통과 후에 세균의 수를 감소시킨다. 상기 조건하에서 우레아제는 미생물이 구강을 통해 생물로 진입하는 경우 위액의 산성 효과에 대해 브루셀라를 보호하는 것이 포함될 수 있다. 위의 장벽을 통과하면, 세균은, 예를 들어, 호흡계통 및 비뇨생식계통 침범에 자유롭게 되고, 이는 브루셀라증에 대해 통상적인 증상을 발생시킨다.

건강한 생물에서 비뇨계통 감염에서의 주요 병인학적 요인이 아니더라도 우레아분해 세균은 비뇨계통 장애를 갖는 사람에서의 감염과 종종 관련된다. 우레아제를 생성하는 미생물에 감염된 비뇨계통의 결과는 인산마그네슘암모늄 염(스트루바이트) 및 인산칼슘 염을 갖는 소변의 과포화 뿐만 아니라 신장 내의 병리 과정을 수반하는 녹각석(staghorn calculus)이다. 생리학적 조건하에서, 소변은 상기 염을 함유하지 않는다.

비뇨생식계통 감염의 발병기전에서 또 다른 흥미로운 메커니즘은 우레아제 양성 세균, 예를 들어, 우레아플라스마 우레올리티쿰(Ureaplasma ureolyticum) 및 기타 호알칼리성 세균, 예를 들어, 바실루스 파스퇴리(Bacillus pasteurii)에 의해 야기된 감염의 유지이다. 우레아 환경에서, 병원체는 우레아분해를 이용하여 이의 ATP를 생성하고, 이에 따라 상기 병원체는 영구적으로 번식한다. U. 우레알리티쿰 및 기타 미코플라스마가 비교적 드물다 하더라도, 이들은 또한 위험을 야기할 수 있고, 사람 및 어류를 포함하는 동물에서 호흡계통의 감염의 치료를 어렵게 만든다.

위장관 병원체인 우레아제를 생성하는 예르시니아 엔테로콜리카(Yersinia enterocolica)가 몇몇 유전적으로 장애를 갖는 사람에서 반응성 관절염을 야기할 수 있고, 이의 반응성이 효소, 특히 이의 서브유닛 UreB의 화학적 구조와 관련이 있다는 것이 또한 밝혀졌다.

이동이 가능한 다수의 세균이 카테터 및 기타 기계적 의학 도구(implement) 상에서의 바이오필름(biofilm)의 형성 및 침전물의 무기질화의 원인이 되는 우레아분해 생물임이 인지되어야 한다.

우레아 대사는 또한 잇몸 질병, 치아 우식 및 치석의 형성을 포함하는 구강 점막 내의 감염과 관련이 있는 것으로 생각된다.

감염성 결석(infectious stone)의 형성은 다음과 같은 속의 세균에 의해 야기되는 비뇨계통 감염과 관련이 있다: 프로테우스(Proteus), 우레아플라스마(Ureaplasma), 클레브시엘라(Klebsiella), 슈도모나스(Pseudomonas), 스태필로코쿠스(Staphylococcus), 프로비덴시아(Providencia), 코리네박테리움(Corynebacterium). 감염성 결석 형성의 가장 흔한 원인은 P. 미라빌리스(P. mirabilis) 세균이다. 상기 감염성 결석 형성의 또 다른 원인은 생식관 감염, 특히 하부 생식 영역의 감염, 주로 질내 감염과 관련된 것으로 보통 보고되는 미코플라스마이다. 남성의 요도로부터, 하기 미생물이 분리된다: 미코플라스마 호미니스(Mycoplasma hominis) 및 U. 우레알리티쿰. 세균에 의한 여성 및 남성 둘 모두에서의 비뇨생식계통의 콜로니형성은 방광에서의 감염성 결석의 형성을 수반하는 비뇨계통 감염을 발생시킨다.

H. 파이로리 감염

사람에서의 H. 파이로리 막대균은 보통 위 및 십이지장으로부터 분리된다. 이전에 캄필로박터 파이로리(Campylobacter pylori)로 공지된 상기 그람 네거티브의 나선형 세균은 위 및 십이지장에서의 위염 및 궤양 형성의 병인학적 요인 중 하나이다. 1983년에, 2005년에 노벨상을 수상한 워렌(Warren) 및 마샬(Marschall)은 위장관 내의 H. 파이로리 세균의 발생과 만성 위염 사이의 인과 관계를 밝혀내었다. 참조:[Marshall BJ, Warren JR. Unidentified curved bacilli in the stomach of patients with gastritis and peptic ulceration. Lancet. 1984;1:1311-1315]. 오래 지속된 감염이 명백히 장 유형 샘암종의 위험을 증가시킨다는 사실로 인해, 근년에 H. 파이로리 막대균은 발암성 인자로 WHO에 의해 공표되었다(IARC. Schistosomes, liver flukes and Helicobacter pylori. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Lyon, 7-14 June 1994. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum. 1994;61:1-241.). 또한, H. 파이로리 감염과 조직 및 위가 아닌 기관, 예를 들어, 심장에서의 병상 사이에 상관관계가 밝혀졌다.

오랜 시간 동안, pH가 대부분의 미생물의 성장에 대해 너무 낮다는 사실로 인해 위에서의 점막의 영구적 콜로니형성이 어려우므로 위는 세균 감염의 염려가 없다고 생각되었다. 그러나, H. 파이로리에 의해 생성된 우레아제는 이러한 생물이 위 및 장에서의 영구적 콜로니를 형성하는 것을 가능케 하며, 우레아분해는 H. 파이로리 감염과 관련된 병상을 야기시키는 주요 요인이다. 세균 세포의 우레아제 침착된 외부 표면은 세균 단백질의 20%까지 구성될 수 있다. 효소는 산성 환경에 대해 세균을 보호하고, 세균 세포 외피의 치명적 파괴를 방지한다. 또한, H. 파이로리 감염 동안, 우레아 분해의 과정 동안 우레아제에 의해 방출된 암모늄 이온은 위 상피 세포에 대해 세포독성 효과를 갖는다. 백혈구 및 우레아의 존재하에서, 세균 우레아제는 만성 H. 파이로리 감염 경로에서 암의 발달과 관련된 요인 중 하나인, DNA 돌연변이유발을 유도할 수 있는 모노클로라민을 발생시킨다.

우레아분해 나선형 세균의 신규한 종이 사람 및 동물에서 분리되고 있다. 그러나, 현재까지 사람에서 발생하는 얼마나 많은 다른 헬리코박터 종이 위(예를 들어, H. 헤일마니이(H. heilmannii)), 장(예를 들어, H. 시나에드(H. cinaed), H. 카나덴시스(H. canadensis)), 간(예를 들어, H. 헤파티쿠스(H. hepaticus), H. 빌리스(H. bilis))의 질병, 또는 전신 감염(예를 들어, H. 풀로룸(H. pullorum), 헬리코박터 종 플렉시스피라(flexispira) 분류군 8 "F. 라피니(F. rappini)")과 관련이 있는지 명백하지 않다.

근년에, 실험실 동물에서 위장관(장, 위, 간 및 췌장)이 다음과 같은 헬리코박터 속의 세균에 의해 자연적으로 콜로니형성될 수 있다는 것이 밝혀졌다: H. 빌리스, H. 간마니(H. ganmani), H. 헤파티쿠스(H. hepaticus), H. 뮤리다룸(H. muridarum), H. 마스토미리누스(H. mastomyrinus), H. 라피니(H. rappini), H. 로덴티움(H. rodentium), H. 티플로니우스(H. typhlonius). 상기 미생물로 영구적으로 콜로니형성된 야생 및 가축 둘 모두의 동물은 감염 증상을 나타내지 않고, 검시 과정에서 내부 기관에서 염증 과정이 발견되지 않는다. 환경 조건에 민감한 미생물은 배설물 및 타액을 통한 한 개체로부터의 또 다른 개체로의 세균의 영구적인 수평적 전파로 인해 지속적으로 번성한다.

사람에서 H. 파이로리 감염이 집단의 50%에 존재하고, 사회의 경제 상태 및 연령과 관련될 수 있음이 밝혀졌다. 이는 덜 개발된 나라의 거의 모든 집단을 포함하여 성인에서 증가하고 있다. H. 파이로리는 위염 환자의 90-100%에서 발견된다. 종종, 만성 감염이 위축 염증으로 전환되는 것이 발견된다. 감염자의 10%에서, 심각한 병상이 발달하였다. H. 파이로리의 감염은 아동 및 성인 둘 모두에서 흔하다. 가장 흔한 감염은 아동에서 발생하고, 위의 점막에서의 H. 파이로리의 콜로니형성이 생애 전체에 걸쳐 유지된다.

영양 부족, 비타민 결핍 및 흡연과 같은 요인이 감염에서 일정 역할을 하는 것이 공지되어 있다.

환자의 10%에서, 적용되는 통상적인 요법은 표준 약물에 대한 세균의 존재하고 증가하는 내성으로 인해 효과적이지 않다. 몇몇 환자는 또한 약물 내성 세균에 재감염되는 것으로 밝혀지고 있다. 다른 약 10%의 환자는 양성자 펌프 억제제의 군으로부터의 조제에 내성이 있지 않다. 이러한 환자에서, 부작용이 나타난다.

치료의 전신적으로 감퇴되는 유효성 및 이의 어려움으로 인해, "마스트리히트(Maastricht) 2-2000" 보고서의 권고사항을 따르는 유럽에서의 지역적 소화기학 협회는 H. 파이로리를 검출하기 위한 적절한 진단 과정을 실시하고, 특정 질환 증상이 일어나는 경우에 대해서만 치료를 개시할 것을 권장하고 있는 데, 상기 질환 증상의 예로는 위염, 위 및 십이지장 궤양, 인터뷰 중에 확인된 소화성 궤양, 소화성 궤양으로 인한 수술, 전암성 변형(위축성 염증, 화생, 이형성), 초기 암으로 인한 위 절제, 가족성 위암(2세대의 혈족까지), 위 과다형성 선종성 용종(이의 제거 후), MALT 림프종, NSAID를 사용한 장기간의 치료가 있다.

사람에서 H. 파이로리 감염은 특정 질환, 예컨대 소화성 궤양, 위 림프종, 장화생(intestinal metaplasia)이 일어나는 만성 위축성 위염, 및 위암에 의해 동반됨이 확인되었다.

헬리코박터 감염의 진단에서, 일반적인 침습성 시험, 및 환자 위 점막으로부터 바이옵테이트(bioptate)의 시험을 요하지 않는 비-침습성 시험이 내시경 검사와 함께 이용된다.

점막 단편의 시험은 미생물(선택적인 성장 배지)의 분리를 가능케 하거나, H. 파이로리 세포의 존재를 나타내는 적절한 기술(특이적 및 비특이적 염색)의 적용을 가능케 한다. 점막 생검 과정에서 H. 파이로리 세포의 확인은, 둘 모두의 전통적인 미생물학적 방법(표현형 측정, 분리물에서 약물 내성 측정), 및 생화학적 방법(H. 파이로리의 효소 활성 - 우레아제, 카탈라제, 옥시다제의 생성) 및 분자 생물학적 방법(PCR 시험, 세균 DNA의 선택된 부분에 대해 특이적인 프라이머를 사용한 실시간 PCR)에 의해 검증된다.

가장 일반적으로 사용된 비-침습적인 방법에는 혈청학적 시험 및 헬리코박터 항원-스툴(stool) 항원 시험의 확인, 및 환자에 의해 배출된 공기에서, 표준 우레아 농도인 것으로 추정되는 값을 초과하는 우레아 수준을 검출하는 우레아 호흡 시험이 포함된다. 일반적인 혈청학적 시험은 H. 파이로리 세균에 대해 특이적인 G-부류의 항체를 검출하는 ELISA-타입의 시험이다.

사람에서 H. 파이로리 감염의 제 1 단계에서, 위 및 십이지장에서 진행되는 점막의 염증은 약리학적인 방법으로 완전히 박멸되어야 한다. H. 파이로리 감염의 치료는 여전히, 위액의 분비를 감소시키고 위 내에서 pH 수준을 상승시키는 물질의 도입에 기초하고 있다. 그러한 물질에는 양성자 펌프 억제제, 및 세균을 제거하는 특정 항생제, 클라리트로마이신, 아목시실린 및 화합물 - 메트로니다졸(니트로이미다졸 유도체의 그룹으로부터)이 포함된다.

일반적으로, 우레아분해 세균(ureolytic bacteria)에 의해 유발된 질병의 현재 치료법에는, 환제, 연고, 좌제 및 분말의 형태로 경구적으로, 정맥내로, 질내로, 항문으로 그리고 외부적으로 투여된 적절한 항세균성 약물의 적용이 포함된다. 치료학적으로 유효한 약물의 선택은, 하기한 인자, 즉 우레아분해 세균의 생화학적 활성, 항생제 및 화학요법제(안티바이오그램(antibiogram))에 대한 이들의 내성 패턴이 결정된 후에, 그리고 세포 외피(예를 들어, 마이코플라즈마)의 구조가 결정된 후에 이루어진다.

유럽에서, 2002년에 발행된 "마스트리히트 2-2000" 보고서에서의 권고사항 리스트에는, 항생제와 같은 항세균성 수단을 사용하지 않고 니트로이미다졸 유도체 이외의 물질인 화학요법성 화합물에 관한 임의의 H. 파이로리 요법은 포함하고 있지 않다. 상기 요법은 복잡하고 고가이며 때때로 매우 내약성이고 항상 유효한 것은 아니다. 유럽의 지역 소화기학 협회의 권고에 따른 치료법은 항생제 및 화학요법성 화합물(클라리트로마이신(2 ×500) 및 아목시실린(2 ×1g) 또는 메트로니다졸(2×500mg), 및 양성자 펌프 억제제를 기초로 한 것일 수 있다.

예를 들어,

1회차 요법. 7일 동안의 치료 주기:

1. 위액 분비를 감소시키는 약제; 양성자 펌프 억제제(PPI)의 그룹에 속하는 화합물의 2회 용량, 예를 들어, 오메프라졸 2 × 일, 20mg

2. 항생제 I - 예를 들어, 아목시실린, 2 × 일 1g

3. 항생제 II - 예를 들어, 클라리트로마이신, 2 × 일 0.5g

2회차 요법.

1. 위액 분비를 감소시키는 약제; 양성자 펌프 억제제(PPI)의 그룹에 속하는 화합물의 2회 용량, 예를 들어, 란조프라졸 2 × 일, 30mg

2. 항생제 I - 예를 들어, 아목시실린, 2 × 일 1g을 유지

3. 항생제 II - 다른 항생제 또는 화합물, 예를 들어, 메트로니다졸, 2 × 일 0.5g

4. 비스무스 화합물 (시트레이트).

세계 여러 지역에서 H. 파이로리가 전염성있게 확산됨으로써, 감염과 관련된 병리를 감소시키는 제제가 대단히 많이 그리고 영구적으로 요구되고 있다; 상기 제제를 확인하기 위한 의료계에 대한 압력도 상당히 크다.

본 발명의 주요한 과제는, 사람 및 동물, 특히 개 및 고양이, 및 다른 가축에서, 특히 장의 우레아분해 미생물균체(microbiota) 조절하고, 구강의 우레아분해 미생균체를 조절하고, 소화되는 위를 통한 병원성 우레아분해 세균의 통과를 억제하고, 비뇨기계 내의 침착물 및 감염성 결석의 형성을 방지하는데 사용되는, 우레아분해 세균에 의해 유발된 질병의 치료 및 예방을 위한 신규한 제제를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 사람, 식물 및 동물, 특히 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물에서 우레아분해 세균의 바람직하지 않은 성장을 조절하기 위한 새로운 제제를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 과제는 H. 파이로리에 의해 유발된 질병의 치료 및 예방을 위한 신규한 제제를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 또한, 사람 및 동물에서, 특히 개 및 고양이, 및 다른 가축에서, 우레아분해 세균에 의해 유발된 질병을 치료 및 예방하는 방법, 특히 장의 우레아분해 미생물균체를 조절하는 방법, 구강의 우레아분해 미생물균체를 조절하는 방법, 소화되는 위를 통한 병원성 우레아분해 세균의 통과를 억제하는 방법, 비뇨기계 내의 침착물 및 감염성 결석의 형성을 억제하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가의 다른 과제는, 우레아분해 세균, 특히 어류에서 질병을 일으키는 우레아플라스마 및 다른 마이코플라즈마의 성장을 억제하기 위한, 특히 잉어 및 잉어 치어 및 다른 담수 및 해수 어류에서 우레아분해 세균에 의해 유발된 아가미 염증의 예방제로서 사용하기 위한 신규한 제제를 제공하는 것이다.

더욱이, 본 발명의 과제는 카테터 및 다른 의료 장비 상에서의 균막 형성 및 침착물의 광물화를 방지하기 위한 신규한 제제를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 과제는 치석 형성의 감소 및 치아 우식 진행의 억제를 위한 신규한 제제를 제공하는 것이다.

추가로, 본 발명의 추가 과제는 바람직하지 않은 우레아분해 세균에 의한, 사람, 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물의 콜로니형성(colonisation), 특히 H. 파이로리에 의한 사람 및 가축의 콜로니형성을 방지 및/또는 억제하는 신규한 식이 보충제, 특별한 약용 식품 및 식품/사료 첨가제를 제공하는 것이다.

장내 미생물균체에 대한 알파-케토글루타레이트의 유익한 효과를 고려한 경우에, 본 발명의 과제는 또한 세균성 효소에 의해 리그닌 및 셀룰로스를 포함하는 생물자원의 전환을 기초로 한, 유기 바이오연료를 제조하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적 및 과제들은 첨부된 특허청구범위에 기재된 본 발명에 따른 해결책을 제공함으로써 성취된다.

상기 언급된 과제들의 성취는, 첨부된 특허청구범위에서 규정된 바대로, 매일의 사용을 위해 치료학적 또는 예방학적 약제학적 제제 또는 식이 보충제, 특별 약용 식품 및 식품/사료 첨가제 또는 개인 위생 제품을 생산하기 위해 치료학적으로 또는 예방학적으로 유효한 용량으로 활성 물질로서 알파-케토글루타레이트를 사용함으로써 보장된다.

치료학적 및/또는 예방학적으로 유효한 용량은 위내로 또는 경구적으로 투여되는 경우에 0.001g 내지 0.2g/체중 kg/day의 범위 내이다. 국부적인 국소 투여에 관한 한 상기 유효 용량은 0.01 내지 10g/조직 표면 ㎡/day이다.

지금까지, 알파-케토글루타르산의 염이 H. 파이로리 감염을 포함하는 우레아분해 세균성 감염을 치료하기 위해 사람 또는 동물에서 효과적으로 사용될 수 있음에 대해서는 보고되지 않았다.

알파-케토글루타레이트의 생체이용률, 생물 내에서의 이의 잘 조사된 활성, 및 이러한 물질이 다른 의학적 및 예방학적 용도에서 사용하도록 승인된 사실이 본 발명의 다수 이점에 기여한다.

본 발명을 하기한 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참고로 추가로 설명한다.
첨부된 도면에서, 도 1은 H. 파이로리에 의한 마우스 위 점막(n = 28)의 콜로니형성 수준과, 알파-케토글루타르산의 염으로 위내 처리된 마우스 사이에서의 관련성을 연구하는데 사용된 H. 파이로리 세균을 사용한 실험 마우스 감염 모델의 설계를 보여준다.
도 2는 H. 파이로리에 의한 마우스 위 점막(n = 48)의 콜로니형성 수준과, 알파-케토글루타르산의 염으로 위내 처리된 마우스 사이에서의 관련성을 연구하는데 사용된 H. 파이로리 세균을 사용한 실험 마우스 감염 모델의 설계를 보여준다.
도 3은 DGGE 기술로 분석된 전기장에서 16S rDNA 헬리코박터 속(genus) 세균에 관련된 PCR 생성물의 이동성을 보여준다.

상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위 전체에 걸쳐 사용된 용어들은 하기한 의미를 갖는다:

본원에 사용된 용어 "알파-케토글루타레이트"는 2-옥소-펜탄디온산, 2-옥소글루타르산, 알파-옥소글루타르산, 알파-옥소펜탄디온산, 2-케토글루타르산, 2-옥소-1,5-펜탄디온산, 2-옥소펜탄디온산, 또는 2-옥소-글루타르산으로 공지된 산의 활성 음이온을 방출하는 화합물을 의미한다. 상기 화합물의 예는 알파-케토글루타르산의 염, 첨가제 염, 에스테르, 아미드, 이미드, 및 이의 프로드러그이다. 알파-케토글루타레이트는 콜로니형성에 대해 억제 작용을 나타내며, 사람, 식물 및 동물, 특히 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물에서 우레아분해 세균에 의한 점막의 콜로니형성을 방지한다. 알파-케토글루타르산의 염에 관한 한, 본원에 사용된 용어 케토글루타레이트는 상기 산의 알칼리 금속 염 및/또는 알칼리 토금속 염 및/또는 키토산염, 또는 알칼리 금속과 알칼리 토금속 및 키토산 및 알파-케토글루타르산의 혼합된 염을 포함한다. 나트륨 염 및 칼슘 염 또는 이들의 혼합물이 특히 바람직하다.

본원에 사용된 용어 "약제학적 제제"는 본 발명에 의해 포함된 신규한 의학적 또는 예방학적 적응증에 사용되는 치료학적으로 유효량의 알파-케토글루타레이트를 포함하는 조성물을 의미한다. 상기 약제학적 제제는 다른 활성 성분(들), 및/또는 추가의 유익한 약제학적으로 허용되고 상기 활성 성분(들)과 친화성인 물질, 예컨대 상기 제제에 대해 의도되고 선택된 투여 경로에 대해 적합한 비히클, 희석제, 부형제, 보조제 및 보조적인 첨가제를 포함할 수 있다. 다른 활성 성분(들)으로서, 알파-케토글루타레이트를 포함하는 상기 약제학적 제제는 예를 들어 비타민을 함유할 수 있다.

용어 "치료학적으로 유효한"은 본 설명에서 제공된 생체내 조건 하에서 치료학적 효과를 갖는, 즉 사람, 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 조류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물에서 우레아분해 세균에 의한 점막의 콜로니형성을 감소하고 억제시키는, 그러한 특정 양의 유도체, 특히 알파-케토글루타르산의 염을 의미한다. 치료학적 또는 예방학적 유효성은 고체 또는 액체 형태의 상기 언급한 약제학적 제제를 비히클, 희석제, 첨가제와 함께 또는 이것들 없이 또는 약제 조성물의 한 성분으로서, 사람, 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 조류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물 내로 도입시킴으로써 얻어진다. 상기 제제는 우레아분해 세균 감염을 감소 및 방지하기에 충분한 양으로 투여된다. 대안적으로, 치료학적으로 유효한 양의 상기 약제학적 제제가 우레아분해 세균에 의해 유발된 감염을 치유한다.

목적하는 효과에 따라 다르나, 상기 제제의 양은 표적 위치에서 우레아분해 세균에 대한 이의 특이적인 작용에 따라 달라질 수 있다. 상기 제제의 용량은 예상된 치료학적 결과를 가져오기 위한 그러한 방법으로 계산된 규정된 양의 물질을 포함할 수 있다. 용량은, 이의 화학적 구조 및 추가 물질, 예컨대 비히클, 희석제, 보조제 및 다른 허용된 약제학적으로 허용되는 첨가제의 존재를 고려하여 순수한 활성 물질의 견지에서 제공된다. 목적하는 치료학적 효과 및 이에 따라 권장된 용량은 주로 환자 나이, 중량, 성별과 같은 파라미터, 다른 동반되는 감염 및 질환을 기초로 양호한 의학적 실시에 따라 의학적 또는 수의학적 서비스 분야의 종사자에 의해 공지된 방법으로 결정될 수 있다.

용어 "약제학적 제제의 투여"는 유해한 우레아분해 세균의 생물 내로의 유입 경로를 고려하여, 감염 부위, 유형 및 정도에 대해 조절된 적절한 투여 경로를 갖는, 상기 언급된 질환에 대한 예방학적 또는 치료학적 반응을 의미한다.

용어 "콜로니형성의 억제"는 우레아분해 세균에 의해 유발된 점막 또는 다른 조직 내에서의 감염의 확산 및/또는 중증도를 감소시키거나, 사람, 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 조류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물에서 감염이 추가로 진행되는 것을 감소 및/또는 예방시키는 감염 인자의 완전한 박멸에 관련된 것이다.

용어 "콜로니형성의 예방"은 세균이, 사람, 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 조류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물의 점막과 접촉하게 되는 경우에, 유해한 우레아분해 세균의 발달을 방지하는 것을 의미한다. 콜로니형성을 효과적으로 방지시키는 경우에 있어서, 감염은 일어나지 않거나, 사람, 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 조류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물의 점막은 콜로니형성을 방지하지 않는 시나리오와 비교하여 상당히 지연된 정도로 감염된다.

용어 "식이 보충제"는 영양적이거나 생리학적 효과를 갖는 영양제 또는 다른 물질의 농축된 공급원을 의미하며, 이것의 사용은 특정의 유익한 성분이 결핍된 매일의 식사를 보충하는데 기여한다. 식이 보충제는 사용이 용이한 형태, 예를 들어 정제, 캡슐 또는 액체로, 바람직하게는 1회 용량의 패키지로 생산된다.

용어 "약용 식품"은 특정한 치료학적 또는 예방학적 가치를 갖는 추가 물질을 함유하는, 상기 제품에 대해 전형적인 형태 및 레시피를 갖는 식제품을 의미한다.

용어 "식품/사료 첨가제"는 활성 물질을 함유하고, 순수하거나 조성물로, 고체 또는 액체 형태의, 활성 물질 프로필에 상응하며 식품에서의 사용에 대해 승인된, 비히클, 완충제, 세제, 가용화제, 항산화제, 보존제 및/또는 다른 첨가제 물질을 갖거나 갖지 않는 제품에 관한 것이다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 주로 알파-케토글루타레이트의 신규한 약제학적 용도에 관한 것이다.

다른 양태에서, 본 발명은 또한 세균 효소에 의해 리그닌 및 셀룰로스를 포함하는 생물자원의 전환을 기초로 유기 바이오연료를 제조하는 방법으로서, 나무를 먹고 사는 고등 흰개미(higher termite)의 후장의 우레아분해 미생물균체에 의해 생성된 효소가 알파-케토글루타레이트의 존재하에서 사용되는 유기 바이오연료의 제조 방법에 관한 것이다.

상기 방법에서, 알파-케토글루타레이트는 상기 방법의 수율을 적어도 5%까지 증가시키는데 충분한 비율로 사용된다. 상기 효소는 파괴된 우레아분해 세균 세포 단편을 함유하지 않는 정제된 형태 또는 비정제된 형태, 즉 파괴된 세균 세포 단편과의 혼합물로 사용될 수 있거나, 우레아분해 세균에 의해 방출될 수 있다.

흰개미는 이들의 목재 분해 능력에 대해 공지되어 있다. 흰개미 장의 천연 콜로니형성 세균은 목재를 바이오연료로 전환시키는 요인으로서 확인되었다. 최근에는, 리그노-셀룰로스 분해 동안 셀룰로스 및 자일란을 분해하는 효소를 엔코딩하는 수백종의 유전자를 갖는 흰개미 후장에서 확인된 250개 초과의 세균 종이 존재함이 확인되었다. 흰개미의 장에 존재하는 다량의 우레아제-포지티브한 높은 운동성의 스피로헤타(spirochete)가 목재 다당류의 초기 가수분해에 참여할 수 있다[참조: Wernecker et al. Metagenomic and functional analysis of hindgut microbiota of a wood-feeding higher termite. 2007. Nature, 450, 7169, 560-565].

본 발명에 따르면, 알파-케토글루타레이트가, 더욱 효과적이고 더 높은 수준의 리그노-셀룰로스 분해를 달성하기 위해 장에서 공생하는 세균의 우레아제-포지티브한 미생물 집단을 교환하는 양질의 방법으로 바이오연료의 성능을 결정하는 세균 및 이들의 생성물의 효소 활성을 가속화시키고 강화시키기 위해 제안된다.

사람, 식물 및 동물, 특히 애완동물 및 농장 동물, 예컨대 포유동물, 조류, 양서류, 조류, 연체동물 또는 절지동물을 포함하는 살아있는 생물에서 병원성 우레아분해 세균에 의해 유발된 질병의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 약제학적 제제를 제조하기 위해 알파-케토글루타레이트는 단일 화합물 또는 다양한 화합물의 혼합물의 형태로 사용된다.

본 발명에 따라 제조된 제제의 투여에 대한 예방학적 또는 치료학적 효과는 0.001 내지 0.2g의 알파-케토글루타레이트가 일당 체중 1kg에 대해 사용되는 경우에 얻어진다. 국소적으로 그리고 체강(body cavities) 내에서 사용되는 경우에, 알파-케토글루타레이트는 특히 0.01 내지 10g/조직 표면 ㎡/day의 용량에서 효과적이다.

본 발명은 H. 파이로리 세균이 더 상위 생물의 고도로 산성 환경에서 생존할 수 있다는 관찰에 기초하고 있다.

H. 파이로리(H. pylori)의 널리 공지된 특성은 위의 점막 및 위액에 존재하는 우레아를 가수분해시키는 우레아제의 활성으로 인해 낮은 pH 환경에서 생존하는 이의 능력이다 (Saidijam M, Psakis G, Clough JL, Meuller J, Suzuki S, Hoyle CJ, Palmer SL, Morrison SM, Pos MK, Essenberg RC, Maiden MC, Abu-bakr A, Baumberg SG, Neyfakh AA, Griffith JK, Sachs G, Scott D, Weeks D, Melchers K. Gastric habitation by Helicobacter pylori: insights into acid adaptation. Trends Pharmacol Sci. 2000;21:413-416, Sachs G, Weeks DL, Melchers K, Scott DR. The gastric biology of Helicobacter pylori. Annu Rev Physiol. 2003;65:349-369, Sidebotham RL, Worku ML, Karim QN, Dhir NK, Baron JH. How Helicobacter pylori urease may affect external pH and influence growth and motility in the mucus environment: evidence from in-vitro studies. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2003;15:395-401). 개별적인 반응의 반응식은 다음과 같다:

(1) H₂NCONH₂ + H₂O → CO₂ + 2 NH₃

(2) CO₂ +H₂O → H₂CO₃

(3) H₂CO₃ + 2NH₃ → NH₄ ⁺ + HCO₃ ^- + NH₃

(4) H⁺Cl^- +NH₃ → NH₄ ⁺ + Cl^-

우레아 분해 과정의 결과로서, 암모니아가 형성되고 이것은 즉시 염산과 반응하여 조직에서 (위의 점막) 미세환경의 pH를 국소적으로 증가시킨다. 공지된 대로, 자연 그대로의 환경에서, 위의 점막은 벽세포에서의 HCl 생성으로 인해 산성이다.

비록 H. 파이로리(H. pylori) 간균이 시험관내에서 성장시키기 어려운 민감한 생물이긴 하지만, 위의 낮은 pH -다른 세균에게 치명적인-는 H. 파이로리(H. pylori)의 콜로니형성을 역설적으로 지지할 수 있다. 이것은 주로 세균 우레아제 (H. 파이로리(H. pylori)에 의해 생성된 효소)에 의해 세균의 미세환경의 pH를 증가시키는 암모니아로 분해되는 내인성 우레아의 존재 때문이다. 따라서, H. 파이로리(H. pylori)에 대한 산성 환경의 치명적인 영향력은 제거된다. 심지어 위 점막 층에서 H. 파이로리(H. pylori)의 성장 사이클은 미생물의 우레아분해 특성에 의해 자극된다고 여겨진다 (Nakazawa T. Growth cycle of Helicobacter pylori in gastric mucous layer. Keio J Med. 2002;51,S2:15-19). 우레아제 mRNA가 환경의 pH에 따라 안정화되고 탈안정화됨이 세포 수준에서 입증되었다. 세균은 분해된 세포로부터의 영양소를 이용하여 성장하고 pH가 이미 변경된 영역을 콜로니형성시키는 것으로 추정되었다. 우레아제 활성화는 우레아 가수분해를 촉진하는 세균 세포에서 pH-의존성 UreI 채널의 개방을 동반한다 (Weeks DL, Eskandari S, Scott DR, Sachs G. A H+-gated urea channel: the link between Helicobacter pylori urease and gastric colonization. Science. 2000;287:482-485, Weeks DL, Sachs G. Sites of pH regulation of the urea channel of Helicobacter pylori. Mol Microbiol. 2001;40:1249-1259). 또한 H. 파이로리(H. pylori)가 보다 큰 농도의 우레아 쪽으로 이동하는 능력을 지니고, 이러한 화학주성이 우레아 가수분해 과정을 가속시키는 것이 지적되었다. 이것은 성장 사이클의 두 번째 라운드 및 그 결과 위에서 감염의 안정화를 설명한다 (Scott DR, Marcus EA, Weeks DL, Sachs G. Mechanisms of acid resistance due to the urease system of Helicobacter pylori. Gastroenterology. 2002;123:187-195, Scott DR, Marcus EA, Weeks DL, Lee A, Melchers K, Sachs G. Expression of the Helicobacter pylori ureI gene is required for acidic pH activation of cytoplasmic urease. Infect Immun. 2000;68:470-477, Voland P, Weeks DL, Marcus EA, Prinz C, Sachs G, Scott D. Interactions among the seven Helicobacter pylori proteins encoded by the urease gene cluster. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2003;284:96-106).

반면, 아미노산 분해 동안 -산화적 탈아미노작용의 결과로서 α-아미노기가 α-케토산으로 이동하고 이것은 암모늄 이온의 탈착을 동반하는 것이 공지되어 있다. 아미노산 분해 결과 생성된 암모늄 이온은 부분적으로 질소 화합물의 생합성에 관여하고, 나머지 것들은 우레아로의 변형 후 생물로부터 제거된다. 우레아에서, 질소 원자들 중 하나는 암모늄 이온으로부터 직접 비롯된다.

다른 자연적인 조건하에, 우레아는 이것이 생성된 위치, 즉 간세포로부터 전체 소화계로 자유롭게 확산될 수 있는데, 그것은 이 화합물의 낮은 분자량 때문이다 (M_r60). 암모늄 이온의 강력한 독성 때문에, 생물은 우레아와 같은 저-독성 화합물의 합성에 이온을 사용함에 의해 자신을 보호한다 (우레아방출 생물 - 포유동물). 우레아방출 생물은 단백질, 아미노산 및 암모니아에 관련된 질소를 저장할 수 없다.

살아있는 생물에서, 유리 암모니아는 아미노산의 연속적인 탈아미노화에도 불구하고 적은 양으로 발생한다. 일부 암모니아는 글루타메이트와 아스파라기네이트에 즉시 결합된다. 일부 암모니아는 암모늄 이온의 형태로 신장을 통해 분비된다. 독성 암모니아의 대부분은 간에서 오르니틴 사이클로 우레아로 전환된다.

현재, 알파-케토글루타레이트를 위에 투여한 후, H. 파이로리(H. pylori)의 집단이 감소됨을 예기치않게 발견하였다. 생체내 실험의 조건하에서 암모늄 이온의 수준은 비교적 낮고, 알파-케토글루타레이트에 의한 이의 제거는 (즉시 글루타메이트 및 아스파라기네이트에 결합) 위 점막층 세포로의 개선된 음이온 운반에도 불구하고 (DC 트랜스포터를 통한) 우레아분해 세균의 치사를 초래한다. 위에서 H. 파이로리(H. pylori)의 생존에 필수적인, 우레아로부터의 암모늄 이온의 생성은 간균의 요구에 충분하지 않은데, 그 이유는 암모늄 이온이 글루타메이트 및 다른 아미노산 화합물의 합성에서 투여된 알파-케토글루타레이트에 연루되어 즉시 이용되기 때문이다.

H. 파이로리(H. pylori)가 -기질과 관련하여 과량의 우레아제를 생성시키는 이유는 여전히 명확하지 않다. 세균 우레아제는 번역후 혼입된 니켈 2가 양이온을 지니는 니켈-의존성 효소이다. 활성 효소의 적당한 양을 유지하기 위해 H. 파이로리(H. pylori)가 이를 축적시켜 심지어 니켈 부족 조건하에서도 성장하는 자손 세포의 우레아분해 활성을 보호하는 것으로 추정된다. 위에서 알파-케토글루타르산염의 집중적인 흡수로 인해, H. 파이로리(H. pylori)는 또한 감염의 제1 단계에서 세균 우레아제의 집중적인 생성을 야기하는 이러한 염으로의 접근에 대해 경쟁할 수 있다.

H. 파이로리(H. pylori) 감염의 유행성 확산으로 인해, 감염으로부터 초래된 질병을 제한하는 제제에 대한 연구가 수많은 보고서의 주제이다. 참조: El-Omar EM. Mechanisms of increased acid secretion after eradication of Helicobacter pylori infection. Gut. 2006;55:144-146., Wotherspoon AC, Ortiz-Hidalgo C, Falzon MR, Isaacson PG. Wotherspoon AC, Ortiz-Hidalgo C, Falzon MR, Isaacson PG. Helicobacter pylori-associated gastritis and primary B-cell gastric lymphoma. Lancet. 1991;338:1175-1176.

암모늄 이온과 함께 알파-케토글루타레이트는 다음 반응에서 특정 아미노산, 예컨대 글루탐산, 및 이후 글루타민의 합성에 관여한다:

이것이 이렇게 널리-공지된 물질의 지금의 신규한 의학적 적용에 대한 연구를 부추킨 암모늄 이온에 결합하는 알파-케토글루타레이트의 능력이다.

상기 언급된 반응은 위 환경에 있는 H. 파이로리(H. pylori) 또는, 예를 들어 비뇨생식계에 있는 다른 우레아분해 세균에 대한 필수적인 질소 공급원인 우레아의 합성에 대해 경쟁하는 암모늄 이온의 결합 경로인 것으로 추측되었다.

건강한 지원자에서 위와 소장의 점막에 대한 알파-케토글루타레이트의 유해한 작용과 관련된 보고서가 부족하기 때문에, 건강한 실험실 동물에서 위와 소장의 H. 파이로리(H. pylori) 콜로니형성에 대한 알파-케토글루타레이트의 영향력을 확립하기 위해 건강한 실험실 동물에 대해 일련의 실험을 수행하였다.

예기치않게도, 그 결과는 상기 언급된 추정을 확인시켜 주었고 하기를 제시하였다:

1. H. 파이로리(H. pylori)로 감염되고 알파-케토글루타레이트로 접종된 마우스의 위 점막의 비후(thickening)에 있어서, 또는 소장 점막의 비후 및 시험된 동물의 융모 폭과 움 깊이에 있어서 어떠한 형태학적 변화도 없었다.

2. H. 파이로리(H. pylori)로 감염되고 알파-케토글루타레이트로 접종된 마우스로부터의 샘플을 포함하는 시험된 동물에서 스크레이핑된 위 점막 (전정부)으로부터 분리된 락트산 세균의 양에 변화가 없었다.

3. 대조군 (포스페이트 완충제 - PBS로 챌린지됨)에 비해 H. 파이로리(H. pylori)로 감염되고 알파-케토글루타레이트로 접종된 마우스에서 위 샘의 날문 영역에 국소화된 가스트린 -위 호르몬- 생성 세포의 수에 있어서 17% (p<0.01)의 감소가 관찰되었다. H. 파이로리(H. pylori)로 감염되고 알파-케토글루타레이트로 접종된 동물에서, 혈중 가스트린의 수준이 감소되었고 (21.8 pM-24.7 pM으로부터 12.8 pM-15.6 pM까지), 이것은 필시 위 점막에서 가스트린-생성 세포의 수가 감소된 결과이다. 이러한 사실은 알파-케토글루타레이트와 양성자 펌프(pomp) 활성 사이의 간접적인 (히스타민을 통해) 억제 상호작용을 나타낸다. 이의 과활성은 역류 질환에서 명백하다.

4. 콜레시스토키닌 (CCK) 조직 호르몬 생성 세포의 수를 감소시키려는 일부 경향이 알파-케토글루타레이트로 치료된 동물의 소장에서 인지되었다. PBS로만 접종된 감염되지 않은 마우스의 동일한 장 세그먼트에 비해 30%의 기울기가 있다 (통계적 유의성 없음, p=0.1). H. 파이로리(H. pylori)로 감염되고 알파-케토글루타레이트로 챌린지된 마우스의 소장에서 CCK-생성 세포의 수는 알파-케토글루타레이트로만 접종된 마우스에 비해 유의한 차이가 없었다 (p=0.25). H. 파이로리(H. pylori)로 감염되고 H. 파이로리(H. pylori)에 이어 알파-케토글루타레이트로 접종된 동물에서의 낮아진 CCK 혈중 수준 (3.1 pM-4.0 pM으로부터 1.9 pM-2.5 pM까지) (p<0.05)은 소장에서 CCK 생성 세포의 감소된 수와 관련될 수 있다. 따라서, 낮은 CCK 수준은 비어있는 위를 증가된 빈도로 자극할 수 있다; 이것은 의료 서비스에 의해 H. 파이로리(H. pylori)에 의한 추가 콜로니형성 및 감염 발생을 회피하는 인자로서 언급된다.

H. 파이로리(H. pylori) 간균에 대한 알파-케토글루타레이트의 살균 효과

현재 알파-케토글루타르산염이 포유동물의 위장관의 H. 파이로리(H. pylori) 콜로니형성의 과정을 억제함이 예기치않게 발견되었다. 본 연구는 H. 파이로리(H. pylori)로만 감염된 마우스의 위의 날문부에서 점막으로부터 분리된 콜로니의 평균 수가 -세균 세포의 현탁액의 제1 용량을 투여한 지 30일 후에 7.8 x 10²±5.0 x 10¹이었음을 나타낸다. 감염시킨 지 14일 후 연속 9일 동안 알파-케토글루타르산염의 위내 용량을 투여받은 실험실 동물의 그룹에서, 분리된 콜로니의 평균 수는 단지 3.8 x 10²±5.0 x 10¹이었다. H. 파이로리(H. pylori)의 마지막 감염 용량 14일 후에 개시된, 연속 9일 동안의 알파-케토글루타레이트의 9회의 위내 투여는 세균에 의한 위 점막층 콜로니형성을 49%만큼 감소시켰다. 이 결과는 알파-케토글루타르산염이 H. 파이로리(H. pylori)에 의한 위의 콜로니형성을 억제함을 입증한다.

또 다른 실험에서, 세균 세포의 현탁액을 처음 투여한 지 20일 후에 H. 파이로리(H. pylori)로만 감염된 마우스 위의 날문부에서 점막으로부터 분리된 콜로니의 평균 수는 4.3 x 10²±5.0 x 10¹인 것으로 밝혀졌다. 감염시킨 지 8일 후 연속 3일 동안 알파-케토글루타레이트를 위내로 투여받은 실험실 동물의 그룹에서, H. 파이로리(H. pylori) 콜로니는 발견되지 않았다. H. 파이로리(H. pylori)의 마지막 감염 용량 8일 후에 개시된, 연속 3일 동안의 알파-케토글루타레이트의 3회의 위내 투여는 콜로니형성을 완전히 중단시키고 마우스의 위 점막에서 H. 파이로리(H. pylori)를 충분히 근절시켰다.

관찰하는 동안, 위 미생물총이 변경되었고 H. 파이로리(H. pylori)로 감염된 마우스에서 H. 빌리스(H. bilis)의 DNA도 발견되었다; 알파-케토글루타레이트로 추가로 접종된 마우스에서 H. 로덴티움(H. rodentium), H. 빌리스(H. bilis), H. 헤파티쿠스(H. hepaticus)의 DNA만이 발견되었다; 알파-케토글루타르산염이 투여된 마우스의 대조군에서, H. 헤파티쿠스(H. hepaticus), H. 로덴티움(H. rodentium)의 DNA가 확인되었다. PBS로 처리된 마우스에서, 헬리코박터 세균의 DNA는 발견되지 않았다.

이 결과는 조직 중 세균의 존재를 확인하기 위해 살아있는 미생물을 배양해야 한다고 가정한 전통적인 기술로 입증되는 일상적인 진단 방법에 의해 수득되었다 (fulfilment of Koch's postulates). 추가로, 본 연구는 H. 파이로리(H. pylori) 및 헬리코박터 속의 다른 비-병원성 세균에 대한 DNA 검출 방법으로 입증되었다. PCR에 이어 변성 구배 겔 전기영동(DGGE)에 의한 PCR 생성물의 전기영동 분리, 및 DNA 조성을 조사하기 위한 생성물의 서열화는 본원에 개시된 변화를 검출하기 위한 방법이다. 실제로, 서열화 동안 알파-케토글루타레이트로 처리된 마우스에서 어떠한 H. 파이로리(H. pylori) DNA도 발견되지 않았다 (민감한 수준: 에티디움 브로마이드 염색).

따라서 알파-케토글루타레이트는 H. 파이로리(H. pylori)에 대한 예방 및 치료가 필요한 크고 다양한 그룹의 환자와, 우레아분해 세균에 의해 야기된 비뇨생식계 감염에 이상적인 활성 물질이다.

지금까지 공지된 그러한 메커니즘과 전혀 다른 우레아분해 세균에 대한 알파-케토글루타레이트의 살균 작용의 메커니즘은 우레아분해 세균에 있어서 약물 내성의 증가를 유도시킬 위험없이 이러한 미생물을 안전하게 근절시킬 것이다. 실제로, 항생에 치료에서의 재감염, 중복감염 및 곤란성이 감소될 것이다.

지금까지 확립된 대로, 알파-케토글루타레이트는 표준 항생제 요법을 지지하거나 이의 대안이다. 또한, 악액질의 경우, 자연적인 우레아분해 미생물총의 균형을 잡도록 기능할 수 있다.

본 발명에 따라서, 알파-케토글루타레이트 및/또는 생체내 조건하에 알파-케토글루타르산의 음이온을 방출시키는 적합한 전구체를 이용하여 우레아분해 세균에 의해 야기된 질병의 예방 및/또는 치료에 사용되는 의학적 제제를 제조할 것이다.

우레아분해 세균에 의해 야기된 감염 및 감염과 관련된 질병을 치료하기 위해, 이제 본 발명에 따라서 카테터로 알파-케토글루타레이트 용액을 투여함에 의해 알파-케토글루타레이트를 카테터 및 비뇨기계 감염을 지니는 환자에게 투여하여, 알파-케토글루타레이트와 숙주 점막을 콜로니형성시키는 세균이나 감염성 결석을 형성하는 우레아분해 세균과의 직접 접촉을 보장할 것이 권장된다.

본 발명에 따라 제안된 대로, 비뇨생식계 감염의 경우 알파-케토글루타레이트를 좌제 및 세척제(irrigation)의 형태로 체강에 도입시키는 것도 권장된다.

알파-케토글루타레이트를 함유하는 좌제는 본 발명에서 제안된 대로 항문샘 감염 (동물에서), 및 또한 시간에 따라 치핵, 파열 또는 소화계 (직장 포함)의 원위부 점막의 궤양형성과 함께 생기는 내성 감염에서 항문으로 투여되어야 한다.

우레아분해 세균의 전신 감염의 결과로서 발생한 균혈증(패혈증)의 경우, 이제 본 발명에 따라서 알파-케토글루타레이트를 혈액에 직접, 예를 들어 정맥내 주입액의 형태로 투여하는 것을 포함하는 알파-케토글루타레이트 치료를 적용시킬 것이 권장된다.

외면상, 우레아분해 세균에 의해 야기된 감염이 있는 피부의 파열 및 궤양형성 부위에, 본 발명에 따라 제안된 대로, 알파-케토글루타레이트를 분말, 드레싱 및 연고의 형태로 투여하여야 한다.

고형상의 알파-케토글루타레이트가 본 발명에 따라 급식 동안 감염된 물고기에게 투여되어야 한다.

알파-케토글루타레이트의 상기 언급된 각각의 예시적인 투여 경로에서, 자극은 증가된 중증도의 감염을 초래할 수 있으므로 활성 성분으로서 알파-케토글루타레이트를 함유하는 제제의 pH 및 약물의 형태가 감염된 조직이나 기관에 자극적이지 않음을 확인하기 위해 항상 필요한 측정을 수행해야 한다.

본 발명에 따라 수득된 제제는 특히 H. 파이로리(H. pylori) 콜로니형성을 방해 및/또는 억제하는데 유용하다.

하기 염이 바람직하게 알파-케토글루타레이트로서 사용된다: 알파-케토글루타르산 및 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속 및/또는 키토산의 일- 및 이-치환된 염. 바람직한 염은 나트륨 염 및/또는 칼슘 염이다.

알파-케토글루타레이트는 본 발명에 따라 사람 및 동물에서의 H. 파이로리(H. pylori) 콜로니형성의 억제를 위해 조건에 따라 의학적 제제, 식이 보충제, 특수한 약용 식품 및/또는 식품/사료 첨가제로서 사람 및 동물에 사용되어 H. 파이로리(H. pylori) 감염 및 이의 예후를 예방하거나 H. 파이로리(H. pylori) 감염 및 이의 예후를 경감시킬 수 있다.

알파-케토글루타레이트는 약제학적 용도로 승인되고 선택된 알파-케토글루타레이트 전구체와 상용가능한(compatible) 공지된 비히클 및 첨가제와 함께 투여될 수 있다. 적합한 첨가제로는, 예를 들어 물, 염수, 덱스트로스, 글리세롤, 에탄올 또는 다른 유사한 물질이나 이들의 조합물이 있다. 더욱이, 요망되는 경우, 제제는 예를 들어 습윤제, 에멀젼화제, pH 조절제, 완충제 등과 같은 추가의 물질을 함유할 수 있다.

알파-케토글루타레이트는 약제학적 용도로 승인되고 선택된 알파-케토글루타레이트 전구체와 상용가능한 다른 공지된 활성 물질과 함께 투여될 수 있다. 가치있는 다른 활성 성분 중에는 비타민, 특히 비타민 C와 다른 많은 것들이 있다.

본 발명에 따라, 알파-케토글루타레이트를 함유하는 제제는 의도하는 투여 경로에 따라 고체 및/또는 액체일 수 있다.

본 발명은 또한 다른 우레아분해 세균 감염을 치료 및 예방하는 제제를 제조하기 위한 알파-케토글루타레이트의 용도에 관한 것이다. 알파-케토글루타레이트의 추가의 의학적 적응증의 예로는 위를 통한 병원성 우레아분해 세균의 통과를 억제하는 제제, 비뇨기계에서 침착물 및 감염성 결석의 형성을 방해하는 제제, 카테터 및 기타 의학 장비 상에서 바이오필름의 형성 및 침전물의 무기질화를 감소시키는 제제 및 또한 비뇨생식계에서 기타 병원성 우레아분해 세균의 성장을 억제하는 제제를 제조하기 위한 요도 주입액, 정제, 세척 액체(irrigation liquid), 질내정(intravaginal tablet) 형태의 알파-케토글루타레이트의 용도가 있다.

본 발명에 따라, 알파-케토글루타레이트는 또한, 우레아분해 세균에 의해 초래된 세균 감염증에서 방광 주입 형태로, 개, 고양이, 길들여진 동물에 사용될 수 있다.

알파-케토글루타레이트의 신규한 용도의 추가 일예는 구강의 우레아분해성 미생물총(microbiota)를 조절하고, 치석(tartar)의 형성을 감소시키며, 치아 우식증(dental caries)의 발달을 억제시키는, 제조물의 제조를 위한 용도이다. 이러한 생성물은 씹는 껌 또는 치약의 형태를 취할 수 있다.

또한 알파-케토글루타레이트는, 특히 물고기에서 감염증을 일으키는 우레아플라스마(Ureaplasma) 및 기타 미코플라스마에서, 우레아분해 세균의 성장을 억제시키는 제조물을 제조하기 위한, 본 발명에 따라 이의 추가적인 신규한 용도가 발견된다. 이러한 측면에서, 알파-케토글루타레이트의 신규한 용도는 카프(carp) 및 카프 프라이(carp fry)에서, 및 기타 담수 및 해수 물고기에서 앞서 언급한 우레아분해 세균에 의해 초래되는 아기미 염증을 예방하기 위한 제조물을 제조하기 위한 용도이다.

또한 본 발명은 H. 파이로리 콜로니형성을 예방하고/거나 억제하는데 사용되는 건강기능식품(dietary supplement), 특별히 처방된 식품, 및 식품/사료 첨가제의 생산에서의 알파-케토글루타레이트의 용도를 포괄한다.

하기 실시예는 본 발명에 대한 더 나은 설명을 제공한다.

실시예 1.

실험 동물: 체중이 25 ± 2 g인 28마리의 6주령 BALB/cA(암컷) 마우스(도 1). 14마리의 마우스를 튜브(외경 1.3 mm)를 통해 H. 파이로리 세포, 균주 119/95의 0.2 ml 현탁액으로 10⁹ cfu/ml의 농도로 1일 간격으로 3회 공격하였다. 마지막 공격후 2주 경과시, 7마리의 마우스에게 알파-케토글루타르산의 칼슘 또는 나트륨 염 용액(0.2 ml, 농도 30 mM)을 동일한 방법으로 9일 연속 위내로 접종하였다(그룹 I A). 나머지 7마리의 마우스에게 그룹 I A의 동물과 마찬가지로 0.01 M 인산염 완충액 - PBS을 위장-처치(sham-treatment)하였다(그룹 I B).

추가로 그룹 II A 및 II B의 14마리 마우스에 H. 파이로리를 이용한 상기 동물의 감염으로 실행되는 절차(scheme)에 따라서 0.2 ml PBS를 처리하였다. 상기 처치 2주후 7마리의 마우스를 연속 3일동안 PBS(0.2 ml)로 계속하여 접종하였다. 나머지 7마리의 마우스를 알파-케토글루타르산의 염 용액(0.2 ml, 농도 30 mM)으로 처리하였다(그룹 II A).

실험 30일째에, 모든 마우스를 CO₂를 사용하여 절명시켰다. 추가 분석을 위해 알파-케토글루타르산의 염을 후속 접종하거나 하지 않은 H. 파이로리로 감염된 마우스로부터의 혈액 및 위 샘플을 수집하였다. H. 파이로리 세균으로의 실험 마우스 감염 모델의 절차(scheme)는 도 1에 제시되어 있다. 이 실험에서, H. 파이로리에 이한 마우스 위 점막(n=28)의 콜로니형성 수준과 알파-케토글루타르산의 염을 위내로 처치한 마우스 사이의 관계를 상기한 시간 섭생에 따라 연구하였다.

도 1에서, 하기 축약어를 사용하였다. 실험 그룹으로부터의 마우스(n=28)에게 하기 제조물을 위내로 접종하였다: H. 파이로리 세포의 현탁액: #; 알파-케토글루타르산의 용액: ◆; PBS 용액: ●. 균주의 명칭, 농도 및 접종물(H. 파이로리)의 부피 및 알파-케토글루타르산의 염 및 PBS농도 및 용량은, 상기 정보와 일치된다. 굵은 글씨의 도면들에 동반 표기된 문자 S는 부검 일자를 나타낸다. 부검은 공통 바인딩 표준에 따라 수행하였다.

시험된 모든 동물로부터의 혈액 샘플을 GAB-CAMP 아가 플레이트 상에 바르고 37℃에서 7-10일동안 미량호기성(microaerophilic) 조건하에서 인큐베이션하였다. 공동(antrum)의 1/2로부터 위 점막을 긁어내고 멸균된 500 μl PBS와 혼합하였다. 균질화 균형화(homogenate balancing)를 거친 후, 상기 공동의 1/2로부터 긁어낸 점막은 일반적으로 40μg 내지 50 μg인 것으로 드러났다. H. 파이로리 세포의 개수 계산을 위해, 100 μl의 위 점막 균질액을 GAB-CAMP 아가 플레이트에 바르고 37℃에서 5-10일동안 미량호기성 조건하에서 인큐베이션하였다. 각각의 마우스로부터의 균질화된 점막 샘플을 3회 반복하여 시험하였다. 결과는 평균 값 ± SD로 제시되어 있다. H. 파이로리의 존재를 콜로니 형태 및 우레아제-, 옥시다제- 및 카탈라제 시험을 비롯한, 그램-염색에 의한 세포의 형태학적 시험으로 확인하였다.

PBS 및 알파-케토글루타르산의 염(도 1에서 그룹 II A), 또는 PBS(도 1에서 그룹 II B)로 위내로 접종한 동물의 조직에서 분리된 H. 파이로리는 존재하지 않았다.

H. 파이로리를 접종하고 이후 알파-케토글루타르산의 염(도 1에서 그룹 I A) 또는 PBS(도 1에서 그룹 I B)를 접종한 동물의 위 샘플로부터, 세균을 접종 5일 내지 10일째에 분리하였다.

H. 파이로리로 독점적으로 감염된 마우스로부터의 위 점막의 공동 부분으로부터 분리한 콜로니의 개수(평균 ± SD)는 7.8 x 10² ± 5.0 x 10¹이었고, 반면 제시된 프로토콜에 따라, 알파-케토글루타르산의 염으로 마우스를 위내 처리한 후 - 분리된 콜로니의 개수(평균 ± SD)는 3.8 x 10² ± 5.0 x 10¹이었다(도 3). 연속 9일 동안, 9회의, 알파-케토글루타르산의 염의 위내 도입(induction)(상기 도입은 마우스의 경우 마지막 감염성 용량의 H. 파이로리 세균 감염으로부터 14일 간격을 둔 후 개시하였음)은 H. 파이로리에 의한 위 점막 콜로니형성 정도를 49 %까지 감소시켰다. 이 결과는 H. 파이로리에 의한 위의 콜로니형성 단계에 대한 알파-케토글루타르산의 염의 억제 작용으로서 해석된다.

마우스로부터 채취한 혈액 샘플로부터 H. 파이로리와 임의의 다른 세균은 분리되지 않았다.

획득한 결과는 하기 표 1에 제시되어 있다.

표 1. H. 파이로리로 비감염된 마우스 및 감염된 마우스에 알파-케토글루타르산의 염을 후속하여 접종하거나 비접종한 다음 얻은 위 점막 균질액으로부터 분리된 H. 파이로리 세균

동물들을 전적으로 H. 파이로리(H. 파이로리 + PBS)로 감염시켰고, H. 파이로리를 감염시키고 알파-케토글루타르산의 염을 후속 접종하였고(H. 파이로리 + AKG), 비감염된 동물의 대조 그룹에는 PBS 만을 접종하거나 PBS 및 알파-케토글루타르산의 염(PBS + AKG)을 접종하였다.

실시예 2

실험 동물: 체중이 25 ± 2 g인 48마리의 6주령 BALB/cA(암컷) 마우스(도 2). 그룹 III B 및 III으로부터의 24마리 마우스(도 2)를 H. 파이로리 세포, 균주 119/95의 0.2 ml 현탁액으로 10⁹ cfu/ml의 농도로 1일 간격으로 3회 공격하였다. 마지막 공격 8일 경과후, 16마리의 마우스에 30 mM의 알파-케토글루타르산의 염 용액 0.2 ml를 3 연속 일 동안 튜브를 통해 위내로 접종하였다(그룹 III B). 나머지 8마리의 마우스 그룹 III의 절차에 따라 0.01 M PBS 0.2 ml를 위장-처치하였다(그룹 III).

나머지 24마리의 마우스(도 2)에 0.2 ml 0.01 M PBS를 1일 간격으로 3회 위내로 접종하였다. 상기 처치 8일 경과후 16마리의 마우스를 알파-글루타르산의 염(0.2 ml, 농도 30 mM)으로 연속 3일 동안 튜브를 사용하여 접종하였다(그룹 IV B). 나머지 8마리의 마우스를 0.2 ml의 0.01 M PBS로 처리하였다(그룹 IV).

실험 20일째에, 모든 마우스를 CO₂를 사용하여 절명시켰다. 추가 연구를 위해 혈액 및 위 샘플을 수집하였다.

도 2에서, 하기 축약어를 사용하였다. 실험 그룹으로부터의 마우스(n=76)에게 하기 제조물을 위내로 접종하였다: H. 파이로리 세포의 현탁액: #; 알파-케토글루타르산의 용액: ◆; PBS 용액: ●. 균주의 명칭, 농도 및 접종물(H. 파이로리)의 부피 및 알파-케토글루타르산의 염 및 PBS농도 및 용량은, 상기 기술내용과 부합한다. S 문자로 확인되는 굵은 문자는 부검 일자를 나타낸다. 부검은 공통 원칙에 따라 수행하였다.

수집된 샘플로부터, 실시예 1에서 설명된 것과 같이, H. 파이로리 세균을 GAB-CAMP 아가 플레이트 상에서 배양하였다. 또한 DNA를 분리하여 헬리코박터속(Helicobacter genus)으로부터의 세균 DNA 중의 16S rDNA 단편을 인식하는 프라이머(5`-CTATGACGGGTATCCGGC-3' 및 5'-CTCACGACACGAGCTGAC-3')로 PCR을 수행하였다. PCR 실행후 470 bp 크기의 생성물을 ㅂㄴ성 구배 겔 전기영동 기술(denaturating gradient gel electrophoresis technique, DGGE)에 따라 분리하고 서열분석하였다. DGGE 분석을 9% 폴리아크릴아미드 겔(37.5:1의 비율의 아크릴아미드/비스아크릴아미드 용액) 중에서 실행하였다. 전기영동을 60℃에서 16시간 동안 125V로 전개시켰다.

결과는 하기 표 2에 제시되어 있다.

표 2. H. 파이로리로 감염된 마우스에 알파-케토글루타르산의 염을 후속하여 접종하거나 비접종한 다음 얻은 위 점막(공동 부분) 균질액내의, H. 파이로리를 포함하는, 헬리코박터속의 세균

동물들을 독점적으로 H. 파이로리(H. 파이로리 + PBS)로 감염시켰고, H. 파이로리를 감염시키고 알파-케토글루타르산의 염을 후속 접종하였고(H. 파이로리 + AKG), 비감염된 동물의 대조 그룹에는 PBS 만을 접종하거나 PBS 및 알파-케토글루타르산의 염(PBS + AKG)을 접종하였다.

H. 파이로리를 H. 파이로리 + PBS(도 2의 그룹 III)로 감염시킨 8마리의 마우스의 8가지 위 샘플로부터 분리하였다(표 2). 상기 동일한 위 샘플로부터 분리된 DNA 중에서, 16S rDNA H. 파이로리 특이 단편을 PCR을 수행하여 확인하였다.

H. 파이로리로 감염시키고 알파-케토글루타르산의 염으로 처리한 16마리의 마우스(도 2의 그룹 III B)로부터 획득한 위 샘플로부터, H. 파이로리 배양액 또는PCR 생성물 중의 H. 파이로리에 특이적인 서열은 발견되지 않았다(표 2).

H. 파이로리 막대형상균(rods)을 이러한 동물들로부터 채취한 혈액 샘플로부터 배양하였다. 선택된 프라이머를 이용하여, PBS로 공격한 8마리 마우스(도 2의 그룹 IV)의 혈액 및 위로부터 분리한 DNA를 증폭시키지 않았다.

첨부된 도면에, DGGE 기술로 평가된 전류장내의 헬리코박터속으로부터의 세균의 16S rDNA 단편에 전형적인 PCR 생성물의 이동도에 관한 도 3을 도시하였다. A: H. 무리도룸(H. muridorum), B: H. 빌리스(H. bilis), C: H. 풀로룸(H. pullorum), D: H. 파이로리, E: 헬리코박터 spp. 플렉시스피라)(Helicobacter spp. flexispira) 택손 8 ”F. 라피니(F. rappini)”, F: H. 헤파티쿠스(H. hepaticus), G: 마커로 역할하는 H. 비조제로니(H. bizzozeronii). 화살표는 H. 빌리스의 DNA를 나타낸다. 1부터 8까지의 문자들은 제시된 실시예 2로부터의 PCR 생성물이 이동하는 경로를 추정하여 표시한다.

H. 파이로리를 감염시키고 이후 알파-케토글루타르산의 염으로 처리되거나 비처리된 마우스 또는 비감염된 마우스로부터의 위의 공동 부분에서 추출된 16 PCR 생성물에서, 470 bp 크기의 19 DNA 단편을 검출하였다. 결과는 도 3과 하기 표 3에 기재되어 있다. (앞에서 DGGE로 분리된) 이러한 16S DNA 단편에서 확인된 DNA 세그먼트(n=19)의 서열분석은 H. 파이로리(n=8)를 비롯한, H. 로덴티움(n=4), H. 빌리스(n=3) 및 H. 헤파티쿠스(n=4)에 일치하였다(도 3).

표 3. 위 점막 조각(공동 부분)의 균질액의 증폭후 획득한 PCR 생성물의 서열분석

동물들을 독점적으로 H. 파이로리(H. 파이로리 + PBS)로 감염시켰고, H. 파이로리를 감염시키고 알파-케토글루타르산의 염을 후속 접종하였고(H. 파이로리 + AKG), 비감염된 동물에는 알파-글루타르산의 염(PBS + AKG)을 접종하였다.

상기 표 3으로부터 다음과 같은 사항이 파악된다. 2가지 헬리코박터종의 DNA: H. 파이로리 및 H. 빌리스를 비롯한 H. 로덴티움 및 H. 빌리스를 3가지 상이한 마우스에서 검출하였다. 그룹 III(H. 파이로리 + PBS)으로부터의 2마리 마우스의 위 샘플에서, H. 파이로리 및 H. 빌리스를 확인하였다. 그룹 III B (H. 파이로리 + 알파-케토글루타르산의 염)로부터의 마우스의 위 샘플에서, H. 로덴티움, H. 빌리스를 검출하였다(표 3). 이후 H. 헤파티쿠스의 DNA를 4마리의 동물에서 확인하였는데, 2마리의 마우스는 그룹 III B(H. 파이로리 + 알파-케토글루타르산의 염)에 속하였고, PBS + 알파-케토글루타르산의 염(그룹 IV B)으로 접종한 2마리의 마우스에서 확인되었다(표 3).

H. 빌리스의 DNA는 임의의 PCR 생성물에서 별개로 나타나지 않았으며, 반면, H. 로덴티움의 DNA는 동반되는 서열 없이 3개의 샘플내에 존재하였고, H. 빌리스의 DNA와 함께 1개의 샘플내에 존재하였다(도 3, 표 3).

요약하면, 전적으로 H. 파이로리로 감염된 마우스(그룹 III)의 위 점막의 공동 부분으로부터 분리된 콜로니의 수(평균 ± SD)는 4.3 x 10² ± 5.0 x 10¹이었으며, 반면, 알파-케토글루타르산의 염으로 마우스의 추가적인 위내 처치후(그룹 III B), H. 파이로리 콜로니는 형성되지 않았다(표 2). 연속 3일 동안, 3회의 알파-케토글루타르산의 염의 위내 주입(상기 주입은 마우스의 경우 마지막 감염성 용량의 H. 파이로리 세균 주입으로부터 14일 간격을 둔 후 개시하였음)은 세균 콜로니형성에 대한 총체적인 억제 효과를 초래하였고 위 점막으로부터 H. 파이로리의 완전한 박멸을 야기시켰다.

더욱이, 실험 시간 동안, 위의 우레아분해성 미생물총의 조성은 변화되었고 H. 파이로리가 감염된 마우스(그룹 III)에서 H. 빌리스의 DNA는 잘 확인되었고, 반면, 알파-케토글루타르산의 염을 후속하여 접종한 마우스(그룹 III B)에서, H. 로덴티움, H. 빌리스, H. 헤파티쿠스의 DNA가 독점적으로 확인되었고 알파-케토글루타르산의 염으로 처리된 대조 마우스(그룹 IV B)에서 H. 헤파티쿠스와 H. 로덴티움이 확인되었다.

실시예 3.

혼합되거나 별개의 알파-케토글루타르산의 칼슘 및 나트륨 염의 수성용액을 제조하고 일상 제품(diary products) 및 음료수용 첨가제로 사용하였다.

알파-케토글루타르산의 염 0.001g - 0.2 g

글루코스 20 g

물 최대 100 g

치료학적으로 및/또는 예방학적으로 유효량은 1일 용량중 체중(㎏) 당 0.001g 내지 최대 0.2 g이다.

모델 동물(마우스)의 사용과 자원자의 참여로, 수성 용액 형태의 알파-케토글루타레이트의 나트륨 및/또는 칼슘의 위내 또는 경구 투여가 예방적 활성, 감염 경과의 완화를 나타내며, H. 파이로리에 의한 위장관의 콜로니형성의 감소도 달성된다는 것이 입증되었다.

실시예 4

9월과 11월 사이의 기간에, 해마다 이시기에 내장관(gut intestinal tract)에 급성 증상을 경험하는, 미생물학적 방법(내시경검사(endoscopy))으로 확증된 H. 파이로리 감염을 지니는 10명의 사람(체중 60 내지 95 ㎏의, 45세 내지 60세의, 남자 6명, 여자 4명)에게 매일 아침 우유 음료(milk drink)와 조합하여 알파-케토글루타르산(2 g)을 자발적으로 섭취하게 하였다. 2주의 처치 기간후, 가슴앓이(pyrosis) 증상 및 소화불량의 기타 특징들이 선택된 자원자들에서 사라졌다. 소화불량 증상의 없어짐은 AKG 투여가 종료된 후 1달 동안 여전히 유지되었다.

제시된 실시예들은, 우레아분해 세균 - 본 발명의 경우, H. 파이로리 - 이 어떻게 기질, 즉, 우레아에 접근을 위해 숙주 개체 세포와 경쟁하는지를 설명한다. 알파-케토글루타르산의 염의 위내 도입은 거대개체의 필요(즉, 여러 물질들 중 한 물질로서 알파-글루타레이트로의 글루타메이트의 합성에 있어서)를 위한 우레아분해 세균에 의한 암모니아로 분해되는 우레아의 사용를 촉진시켰다. 세균성 우레아제의 활성에도 불구하고, 위 환경의 산성 pH는 H. 파이로리를 위한 미세-적소(micro-niche)의 형성을 지속적으로 막았다. 따라서, 우레아분해 세균에 위한 거대개체의 점막의 콜로니형성은 방해받게 되고 중단되었다. 또한 알파-케토글루타레이트의 사용은 우레아분해 세균에 의해 야기되는 감염증을 예방한다.

SEQUENCE LISTING <110> KRUSZEWSKA, Danuta <120> NEW MEDICAL APPLICATIONS OF ALPHA-KETOGLUTARATE <130> I/148900-PCT <140> not known yet <141> 2007-12-31 <150> EP07460015.6 <151> 2007-07-03 <160> 2 <170> PatentIn version 3.3 <210> 1 <211> 18 <212> DNA <213> Helicobacter sp. <400> 1 ctatgacggg tatccggc 18 <210> 2 <211> 18 <212> DNA <213> Helicobacter sp. <400> 2 ctcacgacac gagctgac 18

Claims

사람, 식물 및 동물, 특히 애완동물 및 농장동물을 포함하는 살아있는 생물, 예를 들어 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물의 바람직하지 못한 질환의 예방 또는 치료용 의약 제제를 제조하기 위한 알파-케토글루타레이트의 의약 용도로서, 상기 바람직하지 못한 질환이 상기 생물내의 우레아분해(ureolytic) 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 것인 알파-케토글루타레이트의 의약 용도.
제 1항에 있어서, 상기 바람직하지 못한 의학적 질환이 위장관, 호흡기계 및/또는 비뇨생식기계내의 하기 세균을 포함하는 군으로부터의 우레아분해 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 질환인 용도: 헬리코박터 파이로리(Helicobacter pylori), 브루셀라(Brucella) 속(genus)으로부터의 세균 균주, 우레아플라스마 우레오리티쿰(Ureaplasma ureolyticum)과 같은 우레아제-양성(urease-positive) 세균 및 다른 호알칼리 세균, 예를 들어 바실루스 파스퇴리(Bacillus pasteurii), 우레아제를 생성하는 예르시니아 엔테로콜리카(Yersinia enterocolica) 간균, 카테터 및 다른 의료 장비상에 바이오필름을 형성하고 침전물을 무기질화시키는 데에 관여하는 우레아분해 세균, 구강 점막의 감염, 잇몸 질환, 치아 우식을 유발하고 치석의 형성을 유발하는 우레아분해 세균, 프로테우스(Proteus), 우레아플라스마(Ureaplasma), 클레브시엘라(Klebsiella), 슈도모나스(Pseudomonas), 스태필로코쿠스(Staphylococcus), 프로비덴시아(Providencia), 코리네박테리움(Corynebacterium) 속, 특히 피. 미라빌리스(P. mirabilis)의 비뇨기계 감염 과정에서 감염성 결석(infectious stone)의 형성을 초래하는 우레아분해 세균, 및 생식관, 특히 이의 하부 감염을 유발하는 미코플라스마인 미코플라스마 호미니스(Mycoplasma hominis) 및 유. 우레아리티쿰(U. urealyticum).
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제제가 유효량의 상기 활성 물질을 표적 우레아분해 세균의 존재 부위에 전달하거나 국소(local) 투여하기에 적합한 형태로 제조되는 것인 용도.
제 3항에 있어서, 표적 우레아분해 세균의 존재 부위에 국소 투여하기에 적합한 제제가 경구 투여용 제형, 정맥 주입액(intraveous infusion), 세척 액체(irrigation liquid), 질내정(intravaginal tablet), 좌제 형태의 제형이거나 표적 우레아분해 세균의 특정한 존재 부위에 투여되도록 조정된 임의의 다른 형태의 제형인 용도.
제 4항에 있어서, 표적 우레아분해 세균의 존재 부위에 국소 투여하기에 적합한 제제가 알파-케토글루타레이트와 상용가능하고 상기 바람직하지 못한 의학적 질환의 치료에 유리한 다른 활성 성분(들)을 추가로 포함하는 것인 용도.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 헬리코박터 파이로리 콜로니형성 및 이의 결과, 특히 위 및 십이지장 궤양, 소화성 궤양, 위 림프종, 장형 화생(intestines metaplasia)을 수반한 만성 위축성 위염 및 위암과 같은 질병을 예방하기 위한 제제가 제조되는 것인 용도.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 우레아분해성 장내 미생물총을 조절하고, 전신 완전성(systemic integrity)을 안정화시키고, 감염 후에 그리고 악액질 동안 장내 미생물총의 균형을 유지하기 위해 사용되는 제제가 제조되는 것인 용도.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 병원성 우레아분해 세균이 위를 통과하는 것을 억제하기 위한 제제가 제조되는 것인 용도.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 구강내 우레아분해 미생물총을 조절하고, 치석 형성을 감소시키고, 치아 우식을 억제하기 위한 제제가 츄잉검(chewing gum) 또는 치약(toothpaste) 형태로 제조되는 것인 용도.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 비뇨기계에서 침전물 및 감염성 결석이 형성되는 것을 예방하는 제제가 제조되는 것인 용도.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 우레아분해 세균, 특히 우레아플라스마(Ureaplasma) 및 어류에서 감염을 유발하는 다른 미코플라스마의 성장을 억제하기 위한 제제가 제조되는 것인 용도.
제 11항에 있어서, 특정 우레아분해 세균에 의해 유발되는 잉어 및 잉어 치어(fry), 및 다른 담수어와 해수어의 아가미 염증의 예방에 사용되는 제제가 제조되는 것인 용도.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 카테터 및 다른 의료 장비상에 바이오필름이 형성되고 침전물이 무기질화되는 것을 감소시키기 위한 제제가 제조되는 것인 용도.
제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 치료적으로 유효한 투여량으로 투여되도록 조정된 양, 특히 일(day) 당 체질량 kg 당 0.001 내지 0.2 g의 투여량 또는 일 당 조직 표면 m² 당 0.01 내지 10 g의 투여량의 알파-케토글루타레이트를 포함하는 제제가 제조되는 것인 용도.
제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따라 제조되는, 사람, 애완동물 및 농장동물을 포함하는 살아있는 생물, 예를 들어 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물의 바람직하지 못한 의학적 질환의 예방 또는 치료에 사용되는 의약 제제로서, 상기 바람직하지 못한 질환이 상기 생물내의 우레아분해 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 것인 의약 제제.
사람, 애완동물 및 농장동물을 포함하는 살아있는 생물, 예를 들어 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물의 바람직하지 못한 의학적 질환을 예방하는, 알파-케토글루타레이트를 포함함을 특징으로 하는 식이 보충제로서, 상기 바람직하지 못한 질환이 상기 생물내의 우레아분해 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 것인 식이 보충제.
사람, 애완동물 및 농장동물을 포함하는 살아있는 생물, 예를 들어 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물의 바람직하지 못한 의학적 질환을 예방하는, 알파-케토글루타레이트를 포함함을 특징으로 하는 약용 식품(medicated food product)으로서, 상기 바람직하지 못한 질환이 상기 생물내의 우레아분해 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 것인 약용 식품.
예방적으로 작용하여, 사람, 애완동물 및 농장동물을 포함하는 살아있는 생물, 예를 들어 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물에서 헬리코박터 파이로리에 의한 콜로니형성을 예방하는, 알파-케토글루타레이트를 포함함을 특징으로 하는 식품/사료 첨가제.
제 1항에 있어서, 상기 바람직하지 못한 의학적 질환이 우레아제를 생성하는 식물병원 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 식물 질환이고, 상기 제제가 표적 우레아분해 세균의 존재 부위에 유효량의 상기 활성 물질을 전달하기에 적합한 제형으로 제조되는 것인 용도.
사람, 애완동물 및 농장동물을 포함하는 살아있는 생물, 예를 들어 포유류, 조류, 양서류, 어류, 연체동물 또는 절지동물의 바람직하지 못한 의학적 질환을 예방적으로 또는 치료적으로 처리하는 방법으로서, 상기 바람직하지 못한 질환이 상기 생물내의 우레아분해 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 것이고, 예방적 또는 치료적 유효량의 알파-케토글루타레이트가 이러한 처리가 필요한 생물의 표적 우레아분해 세균의 존재 부위에 특히 국소적으로 투여되는 방법.
제 20항에 있어서, 상기 바람직하지 못한 질환이 위장관, 호흡기계 및/또는 비뇨생식기계내의 하기 세균을 포함하는 군으로부터의 우레아분해 세균의 존재 및/또는 활성과 관련된 질환인 방법: 헬리코박터 파이로리, 브루셀라 속으로부터의 세균 균주, 우레아플라스마 우레오리티쿰과 같은 우레아제-양성 세균 및 다른 호알칼리 세균, 예를 들어 바실루스 파스퇴리, 우레아제를 생성하는 예르시니아 엔테로콜리카 간균, 카테터 및 다른 의료 장비상에 바이오필름을 형성하고 침전물을 무기질화시키는 데에 관여하는 우레아분해 세균, 구강 점막의 감염, 잇몸 질환, 치아 우식을 유발하고 치석의 형성을 유발하는 우레아분해 세균, 프로테우스, 우레아플라스마, 클레브시엘라, 슈도모나스, 스태필로코쿠스, 프로비덴시아, 코리네박테리움 속, 특히 피. 미라빌리스의 비뇨기계 감염 과정에서 감염성 결석의 형성을 초래하는 우레아분해 세균, 및 생식관, 특히 이의 하부 감염을 유발하는 미코플라스마인 미코플라스마 호미니스 및 유. 우레아리티쿰.
제 20항 또는 제 21항에 있어서, 알파-케토글루타레이트가 경구 투여용 제형, 정맥 주입액, 세척 액체, 질내정, 좌제 형태의 제형이거나 표적 우레아분해 세균의 특정한 존재 부위에 투여하기에 적합한 임의의 다른 형태의 제형인 방법.
제 22항에 있어서, 표적 우레아분해 세균의 존재 부위에 국소 투여하기에 적합한 형태의 알파-케토글루타레이트가 알파-케토글루타레이트와 상용가능하고 상기 바람직하지 못한 질환의 치료에 유리한 다른 활성 성분(들)과 함께 투여되는 방법.
제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 예방하거나 치료적으로 처리하려는 바람직하지 못한 의학적 질환이 살아있는 생물의 헬리코박터 파이로리 콜로니형성 및 이의 결과, 특히 위 및 십이지장 궤양, 소화성 궤양, 위 림프종, 장형 화생을 수반한 만성 위축성 위염 및 위암과 같은 질병과 관련된 것인 방법.
제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 예방적 또는 치료적 처리가 우레아분해성 장내 미생물총을 조절하고, 전신 완전성을 안정화시키고, 감염 후에 그리고 악액질 동안 장내 미생물총의 균형을 유지하는 것을 포함하는 방법.
제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 예방적 또는 치료적 처리가 병원성 우레아분해 세균이 위를 통과하는 것을 억제하는 것을 포함하는 방법.
제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 예방적 또는 치료적 처리가 구강내 우레아분해 미생물총을 조절하고, 치석 형성을 감소시키고, 치아 우식을 억제하는 것을 포함하고, 알파-케토글루타레이트가 츄잉검 또는 치약 형태로 투여되는 방법.
제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 예방적 또는 치료적 처리가 비뇨기계에서 침전물 및 감염성 결석이 형성되는 것을 예방하는 것을 포함하는 방법.
제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 예방적 또는 치료적 처리가 우레아분해 세균, 특히 우레아플라스마 및 어류에서 감염을 유발하는 다른 미코플라스마의 성장을 억제하는 것을 포함하는 방법.
제 29항에 있어서, 알파-케토글루타레이트가 특정 우레아분해 세균에 의해 유발되는 잉어 및 잉어 치어, 및 다른 담수어와 해수어의 아가미 염증에 대해 예방적으로 투여되는 방법.
제 20항 내지 제 23항 중 어느 한 항에 있어서, 예방적 또는 치료적 처리가 카테터 및 다른 의료 장비상에 바이오필름이 형성되고 침전물이 무기질화되는 것을 감소시키는 것을 포함하는 방법.
제 20항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서, 알파-케토글루타레이트가 예방적으로 또는 치료적으로 유효한 투여량으로 경구적으로 국소 투여되도록 조정된 양, 특히 일 당 체질량 kg 당 0.001 내지 0.2 g의 투여량으로 투여되는 방법.
제 20항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서, 알파-케토글루타레이트가 예방적으로 또는 치료적으로 유효한 투여량으로 국소적 국부(topical) 투여되도록 조정된 양, 특히 일 당 조직 표면 m² 당 0.01 내지 10 g의 투여량으로 투여되는 방법.
리그닌과 셀룰로오스를 포함하는 바이오매스를 세균 효소에 의해 전환시키는 것을 기반으로 하는 유기 바이오연료의 제조 방법으로서, 나무를 먹고사는 고등 흰개미(termite)의 후장 우레아분해 미생물총에 의해 생성되는 효소가 알파-케토글루타레이트의 존재하에서 사용되는 유기 바이오연료의 제조 방법.
제 34항에 있어서, 알파-케토글루타레이트가 공정 수율을 5% 이상 증가시키기에 충분한 비율로 사용되는 방법.
제 34항 또는 제 35항에 있어서, 상기 효소가 파괴된 우레아분해 세균 세포 단편을 함유하지 않는 정제된 형태로 사용되는 방법.
제 34항 또는 제 35항에 있어서, 상기 효소가, 정제되지 않은 형태, 즉, 파괴된 세균 세포 단편과 혼합된 형태 또는 우레아분해 세균에 의해 방출된 형태로 사용되는 방법.