VS002A en el tratamiento de la diarrea acuosa aguda en bebés y niños pequeños

Hipótesis a probar:

La SRO a base de aminoácidos "VS002A" reducirá la duración de la diarrea acuosa no relacionada con el cólera en bebés y niños pequeños en comparación con el tratamiento con SRO estándar de la OMS.

Objetivos específicos:

1. Evaluar y comparar las respuestas clínicas (duración de la diarrea, producción de heces, ingesta de SRO y éxito clínico) en lactantes y niños pequeños que padecen diarrea acuosa aguda no relacionada con el cólera tratados con SRO estándar de la OMS a base de glucosa y SRO a base de aminoácidos "VS002A ".
2. Evaluar y comparar el desequilibrio electrolítico como posibles complicaciones en bebés y niños pequeños que padecen diarrea acuosa aguda no cólera tratados con SRO estándar de la OMS a base de glucosa y SRO a base de aminoácidos "VS002A".

Antecedentes del Proyecto incluyendo Observaciones Preliminares:

Los trastornos diarreicos constituyen una de las principales causas de morbilidad y mortalidad a nivel mundial y siguen siendo una preocupación importante, especialmente para los países en desarrollo (Platts-Mills, 2015; OMS/UNICEF, 2013; Berna, 1992). Las estimaciones muestran que en el año 2010, a nivel mundial hubo 1.700 millones de episodios de diarrea y 7,6 millones de muertes en niños menores de 5 años, principalmente en el mundo en desarrollo; El 72% de las muertes ocurrieron en los primeros 2 años de vida (Liu, 2012, 2015; Walker, 2013). En la región del Sudeste Asiático, la diarrea es responsable de más del 20% del total de muertes entre lactantes y niños pequeños (Liu, 2012, 2015).

Las enfermedades diarreicas infecciosas agudas son causadas por varios patógenos microbianos. Las bacterias patógenas incluyen Vibrio cholerae, Escherichia coli enterotoxigénica, Shigella, Salmonella y Campylobacter. El rotavirus es el patógeno diarreógeno viral más destacado y también la principal causa de diarrea infantil, mientras que Entamoeba histolytica, Giardia lamblia y Cryptosporidia son los parásitos importantes que causan diarrea. Según los mecanismos patogénicos, estos organismos se pueden dividir en dos grupos: secretores e invasivos. V. cholerae es el patógeno prototipo que causa la diarrea secretora mediante la liberación de una enterotoxina que estimula la secreción intestinal mediante la acumulación intracelular de AMP cíclico (Fasano, 2002). Hay una inflamación insignificante o un cambio estructural en la mucosa intestinal y la diarrea es de naturaleza acuosa. La pérdida suficiente de líquidos y electrolitos conduce a la deshidratación y, por tanto, la base del tratamiento de los pacientes con diarrea secretora infecciosa aguda es la reposición de líquidos. Por otro lado, Shigella (el patógeno invasivo prototipo) invade la mucosa intestinal e induce una reacción inflamatoria, produciendo una enfermedad disentérica (Levine, 1982). La cantidad de pérdida de líquido es mínima y generalmente se requieren antibióticos para su tratamiento. En los países en desarrollo, estudios recientes muestran que las causas microbianas atribuibles más comunes de enfermedades diarreicas de moderadas a graves en lactantes y niños pequeños son: rotavirus, Cryptosporidium, E. coli enterotoxigénica que produce una toxina termoestable (ST-ETEC, con o sin coexpresión de enetrotoxina termolábil) y Shigella (Kotloff, 2013; Liu, 2016).

La intervención clínica estándar en la diarrea acuosa aguda es el uso de solución de rehidratación oral (SRO), alimentación continua y suplementos orales de zinc (OMS/UNICEF, 2013; OMS, 1995). El desarrollo de SRO para el tratamiento de la deshidratación debida a diarrea es uno de los avances terapéuticos más significativos en la historia de la medicina. Se basa en las observaciones de que incluso en un intestino delgado secretor es posible lograr un equilibrio intestinal positivo de líquidos y electrolitos añadiendo glucosa a la solución salina (Pierce, 1968; Fordtran, 1975). La TRO se reconoce ahora como un importante avance científico de suma importancia práctica. La solución de TRO recomendada actualmente por la OMS/UNICEF contiene glucosa, cloruro de sodio, cloruro de potasio y citrato trisódico deshidratado, que es óptima para la rehidratación de pacientes de todas las edades con deshidratación por diarrea aguda de cualquier etiología. Se estima que la SRO por sí sola puede rehidratar con éxito a 90% de los pacientes con deshidratación por diarrea aguda que anteriormente habrían requerido terapia intravenosa (Hirschorn, 1991).

Sin embargo, la TRO con la actual formulación de SRO tiene ciertas limitaciones: no reduce el volumen, la frecuencia ni la duración de la diarrea (Mahalanabis, 1996). Esta es una limitación a la aceptación de la TRO como tratamiento de la diarrea, ya que las madres y los proveedores de atención médica esperan una recuperación más temprana y una menor gravedad de la enfermedad, lo que es en parte responsable del uso generalizado de medicamentos ineficaces (y a menudo dañinos). antibióticos y otros agentes antidiarreicos. Estas limitaciones impulsaron el desarrollo del concepto de SRO mejoradas (inicialmente denominadas "súper SRO") (Mahalanabis, 1986). Conceptualmente, una SRO mejorada debería poder reducir el volumen de las heces (al mejorar la reabsorción del líquido secretado en el intestino delgado), acortar la duración de la diarrea (al reducir el flujo de efluente ileal y estimular la recuperación del colon) y reducir la tasa de fracaso de la TRO en pacientes. con alta tasa de purga. Se utilizaron varias estrategias para desarrollar y probar SRO mejoradas, incluido el uso de aminoácidos además de glucosa, reemplazar la glucosa con polímeros de glucosa, usar cereales en lugar de glucosa, agregar productos fermentables no absorbibles a las SRO y hacer que las SRO sean hipoalergénicas. -osmolar al reducir las concentraciones de glucosa y sodio. La SRO hipoosmolar recientemente recomendada es el resultado de una intensa búsqueda de una SRO mejorada. Aunque la nueva SRO hipoosmolar es más eficaz que la SRO estándar anterior, la duración de la diarrea todavía no se acorta y la TRO fracasa (Alam, 1999). Por tanto, existe margen para futuras mejoras de la TRO.

La SRO aprovecha el mecanismo de transporte intestinal de sodio acoplado a glucosa a través de la membrana luminal mediante el cotransportador 1 de proteína sodio-glucosa (SGLT1). Aunque la absorción de sodio independiente de los nutrientes a través de la membrana del borde en cepillo epitelial intestinal se ve afectada en la diarrea, se conserva el cotransporte de sodio y glucosa. Esto permite la absorción de sodio y, por tanto, de agua proporcionada por las soluciones de rehidratación oral (Figura 1). La clave del éxito del uso de SRO para la rehidratación es el hecho de que estos procesos fisiológicos permanecen intactos, incluso en casos de diarrea grave.

Sin embargo, aunque la SRO mejora sustancialmente la absorción de sodio estimulada por la glucosa y corrige la deshidratación, no disminuye significativamente la producción de heces, que es una de las principales razones de la subutilización de la SRO (Greenough, 1993; Wagner, 2015). Aunque no se ha establecido una explicación adecuada para esto, podría explicarse si la glucosa también estimulara la secreción de aniones. De hecho, según estudios in vitro sobre el efecto de la glucosa sobre el cloruro activo y la secreción de líquido en células del intestino delgado de ratón y células de adenocarcinoma colorrectal humano (Caco-2), la glucosa no solo mejoró la absorción de sodio a través de SGLT1, un fenómeno bien establecido, pero también estimuló la secreción activa de cloruro electrogénico mediante un aumento de Ca2+ intracelular (Yin, 2014, AJP Cell). En condiciones clínicas o experimentales, es más probable que la secreción de cloruro estimulada por la glucosa ocurra en la región de las células vellosas. Estas observaciones plantean la posibilidad de que en aquellas condiciones clínicas en las que hay daño de las vellosidades y alteración de la absorción de sodio estimulada por la glucosa, la glucosa pueda tener efectos nocivos sobre el movimiento general de líquidos y electrolitos en virtud de su estimulación de la secreción activa de cloruro.

En niños pequeños con diarrea acuosa aguda no relacionada con el cólera, generalmente se espera que la tasa de fracaso del tratamiento debido a una intolerancia a la glucosa clínicamente evidente sea de alrededor del 2% (Santosham M, 1982). Sin embargo, el 30% de los niños peruanos con diarrea aguda tenían malabsorción de glucosa detectable, lo que llevó al fracaso del tratamiento en el 7% de los pacientes (Salazar-Lindo E, 1986). Por lo tanto, se puede plantear la hipótesis de que modificaciones dietéticas simples y/o cambios en la formulación de SRO, tales como reemplazar la glucosa con compuestos que no estimulan la secreción de cloruro, podrían alterar significativamente el resultado del proceso de la enfermedad.

Dado que ciertos aminoácidos neutros (p. ej. glicina, L-alanina, L-glutamina) también pueden mejorar la absorción de iones de sodio y agua, un enfoque para desarrollar una formulación de SRO mejorada se basó en agregar aminoácidos neutros o sus dipéptidos a la SRO-OMS (Mahalanabis, 1983). . Los primeros estudios sobre SRO que contienen glicina no fueron concluyentes; un metanálisis de siete ensayos clínicos realizados posteriormente demostró que las formulaciones de SRO que contenían glucosa (o maltodextrina) y glicina (o glicil-glicina) no eran clínicamente superiores a las SRO estándar de la OMS (Grupo Internacional de Estudio sobre SRO Mejoradas, 1991). Un resumen de los ocho ensayos clínicos que compararon la SRO que contenía L-alanina con la SRO de la OMS también mostró resultados variables; en general, las diferencias en niños con diarrea no cólera no fueron estadísticamente significativas (Bhan, 1994). Tres ensayos clínicos que compararon la SRO que contiene glutamina con la SRO de la OMS demostraron que no tiene ninguna ventaja clínica en niños con diarrea no cólera (Bhan, 1994). Una cosa en común entre todos los ensayos es que todas las SRO experimentales que contenían aminoácidos también contenían glucosa en cantidades variables (9 g/L a 20 g/L); Además, la mayoría de estas soluciones tenían una osmolaridad relativamente alta (320 - 400 mosmol/L). Un estudio que comparó SRO que contiene glutamina sin glucosa con la SRO de la OMS mostró una eficacia similar en niños con diarrea aguda no cólera (Gutiérrez, 2007); Cabe señalar que la glutamina se comporta como la glucosa al estimular la secreción de aniones (Yin, 2014). En un estudio que comparó SRO suplementada con glucosa y L-isoleucina con SRO-OMS en niños pequeños con diarrea aguda, las diferencias no fueron estadísticamente significativas (Alam, 2011). Sin embargo, en pacientes adultos que padecían cólera grave, se encontró que las SRO suplementadas con L-histidina eran superiores a las SRO sin histidina; Tanto la solución experimental como la de control estaban basadas en arroz y no contenían glucosa (Rabbani GH, 2005). En otro estudio, se encontró que una SRO a base de peptilosa sin glucosa era más ventajosa y aceptable que la SRO de la OMS para el tratamiento de la diarrea acuosa, principalmente aguda, en niños (Simakachorn, 1993).

Estudios previos sobre VS002:

Entrinsic Bioscience, una pequeña empresa formada a partir de propiedad intelectual de la Universidad de Florida (UF), desarrolló un alimento medicinal hidratante sin azúcar y estable en almacenamiento a base de aminoácidos que rehidrata eficazmente y mejora la función de barrera del intestino después de infecciones dirigidas al intestino. tracto gastrointestinal (GI). La formulación patentada de aminoácidos seleccionados de VS002 no contiene glucosa. Los estudios en humanos y animales demuestran que VS002 sin azúcar es una solución de rehidratación eficaz en diversas circunstancias.

La irradiación aumenta la permeabilidad paracelular en el intestino con malabsorción de nutrientes, desequilibrio de líquidos y translocación bacteriana asociados. Además, la irradiación induce la secreción activa de iones cloruro y la pérdida de líquidos, y reduce el transporte de muchos carbohidratos, proteínas y electrolitos. En una serie de estudios sobre enteritis inducida por radiación con atrofia de las vellosidades asociada, se definió una composición óptima de una nueva SRO basándose en las observaciones de que la inclusión de aminoácidos específicos provocaba un endurecimiento de la barrera mucosa y la reversión de los síntomas de enteritis entérica inducida por radiación. disfunción (Yin, 2014). Por lo tanto, VS002 se compone únicamente de aminoácidos que mejoran la absorción de electrolitos y agua y corrigen el aumento de la permeabilidad intestinal que se observa después de la irradiación y las enfermedades infecciosas.

Se ha observado que ciertas vías basadas en aminoácidos para el transporte de sodio se convierten en la vía dominante para compensar en momentos de estrés. Estas vías se pueden utilizar para rehidratar las células epiteliales intestinales y restaurar la función intestinal normal. Ocho aminoácidos específicos conservaron su capacidad de absorción de la luz intestinal después de la radiación y al mismo tiempo disminuyeron la permeabilidad paracelular: lisina, ácido aspártico, glicina, isoleucina, treonina, tirosina, valina y serina.

Los estudios con VS002 han demostrado que la administración de VS002 i) rehidrata rápidamente para aumentar la absorción de líquidos y electrolitos, ii) tensa la barrera mucosa, disminuyendo así la inflamación local y sistémica, y iii) aumenta el recuento de criptas y la altura de las vellosidades, lo que lleva a un aumento de la superficie. zona de absorción. No existe toxicidad asociada con la administración de VS002 y los resultados de estudios en animales y humanos sugieren que VS002 puede servir como un tratamiento de apoyo altamente seguro y eficaz en lugar de las SRO estándar (Yin, 2014; Cheuvront, 2018; Clarke, 2018; Sollanek, 2018).

Resultados de estudios in vivo Ratones irradiados: Los ratones irradiados fueron tratados con solución salina o con VS002 durante 14 días. El tratamiento con VS002 redujo la mortalidad, conservó el peso corporal, disminuyó la pica (indicación de náuseas) y mejoró la absorción de electrolitos y nutrientes (Yin, 2014; 2017) Ratones con enterotoxina de rotavirus: los ratones fueron expuestos a la enterotoxina de rotavirus (NSP4) y se Se probó el transporte in vitro y se encontró que el transporte de sodio acoplado a glucosa estaba significativamente alterado junto con una mayor secreción de cloruro en presencia de NSP4. La glucosa en presencia de NSP4 aumentó aún más la secreción de cloruro (Yin, 2017) Humanos sanos: Los ensayos en humanos sanos demostraron i) seguridad de VS002; y ii) eficacia de rehidratación en comparación con una variedad de bebidas comerciales que contienen glucosa (bebidas deportivas, SRO). Estos estudios incluyeron adultos con diarrea, soldados sanos, jóvenes estudiantes universitarios y adultos mayores (> 60 años). Por lo tanto, la administración de VS002 utilizando ocho aminoácidos para aumentar la absorción intestinal de agua y electrolitos se asoció con una rehidratación segura. Consulte a continuación para obtener más detalles del estudio.

VS002 se proporcionó a más de 250 adultos tratados por diarrea en Indonesia y Filipinas. El consumo de VS002 fue bien tolerado por todos los sujetos, sin eventos adversos (Olveda, 2016; Abdulah, 2018).

Un estudio en soldados y civiles estadounidenses sanos (n = 26, hombres y mujeres) examinó el efecto de la rehidratación a través de una bebida deportiva común o VS002 después de un ataque de deshidratación hipertónica o isotónica (3-4% de la masa corporal). La rehidratación mediante VS002 dio como resultado una mejor rehidratación del espacio extracelular en comparación con la bebida deportiva común, así como una mayor retención de líquidos en el grupo VS002 (p <0,05). El consumo de VS002 fue bien tolerado por todos los sujetos, sin eventos adversos (Cheuvront, 2018).

Otro estudio evaluó la capacidad de VS002 para optimizar la hidratación en comparación con el agua en adultos sanos (n = 40, hombres y mujeres). El consumo de VS002 resultó en una mejor retención en comparación con el agua (p <0,05). El consumo de VS002 fue bien tolerado por todos los sujetos, sin eventos adversos (Sollanek, 2018).

También se comparó la capacidad de VS002 para optimizar la hidratación en adultos más jóvenes y mayores (n = 24, hombres y mujeres). El consumo de VS002 resultó en una mejor retención en comparación con el agua (p <0,05). El consumo de VS002 fue bien tolerado por todos los sujetos, sin eventos adversos (Clarke, 2019).

En un estudio aleatorizado y doble ciego para evaluar la eficacia de VS002, 587 pacientes adultos recibieron SRO-OMS o VS002 para tratar la diarrea. Los resultados de seguridad revelaron que ningún paciente que consumió VS002 experimentó eventos adversos graves, mientras que un pequeño número de pacientes que tomaron SRO-OMS sí los experimentaron. Los datos de eficacia para las tasas de curación clínica no fueron clínica ni estadísticamente significativos entre los grupos de tratamiento.

Por lo tanto, se plantea la hipótesis de que VS002 también será superior a la SRO-OMS en el tratamiento de la diarrea acuosa aguda no cólera en lactantes y niños pequeños.

SRO avanzadas a base de aminoácidos: VS002A Las soluciones de rehidratación oral (SRO) tradicionales contienen azúcares que estimulan la absorción intestinal de sodio y agua a través de una variedad de mecanismos. Sin embargo, se ha subestimado el hecho de que las SRO tradicionales no poseen funciones antidiarreicas y pueden exacerbar las secreciones diarreicas infecciosas (Yin et al., 2017).

Datos de seguridad de las SRO avanzadas basadas en aminoácidos: VS002A

Los aminoácidos de los aditivos alimentarios se pueden utilizar de forma segura como nutrientes añadidos a los alimentos como aminoácidos individuales en forma libre, hidratada o anhidra, o como sales de clorhidrato, sodio o potasio:

(1) L-alanina; (2) L-Arginina; (3) L-Asparagina; (4) ácido L-aspártico; (5) L-cisteína; (6) L-cistina; (7) ácido L-glutámico; (8) L-Glutamina; (9) Ácido aminoacético (glicina); (10) L-Histidina; (11) LIsoleucina; (12) L-Leucina; (13) L-lisina; (14) DL-Metionina (no para alimentos infantiles); (15) LMetionina; (16) L-fenilalanina; (17) L-Prolina; (18) L-Serina; (19) L-Treonina; (20) Ltriptófano; (21) L-tirosina; (22) L-Valina.

Las fórmulas de aminoácidos de EBS cumplen totalmente con los requisitos 21 CFR de la FDA.

Biomarcadores de salud intestinal Aunque la terapia de rehidratación oral ha reducido en gran medida la mortalidad asociada a la diarrea, la carga de enfermedades diarreicas aún persiste en niños menores de 5 años que viven en condiciones insalubres y con recursos de salud pública limitados. Esto contribuye al 43% del retraso en el crecimiento y el deterioro del desarrollo cognitivo, lo que afecta a una quinta parte de los niños en todo el mundo y a un tercio de los niños en los países de ingresos bajos y medianos (PIMB) (Guerrant, 2013; Kosek, 2013). El círculo vicioso de infección entérica y desnutrición a menudo conduce a enteropatía durante períodos prolongados en niños pequeños cuando faltan agua y saneamiento adecuados (Guerrant, 2013; Owino, 2016). Este tipo de enteropatía se conoce como Disfunción Entérica Ambiental (DEE).

La EED, anteriormente conocida como enteropatía tropical o enteropatía ambiental, es una afección inflamatoria subaguda de la mucosa del intestino delgado de etiología desconocida (Ramakrishna, 2006). Se caracteriza por cambios estructurales en el intestino delgado que incluyen atrofia de las vellosidades e hiperplasia de las criptas que comprometen la absorción de nutrientes y la barrera patógena (aumento de la permeabilidad y de las células inflamatorias), deterioro de la función inmune del intestino, malabsorción, retraso en el crecimiento y generalmente asintomática, a diferencia de la enfermedad diarreica. Owino, 2016; Sullivan, 1991).

Los datos de los países de ingresos bajos y medianos, incluido Bangladesh, sobre cambios inflamatorios y patológicos en la pared intestinal, como la EED, entre niños con diarrea son limitados. En este estudio estudiaremos la concentración plasmática de citrulina (CIT) como marcador potencial de masa funcional de enterocitos y funciones de absorción del intestino, y la relación triptófano-cianurenina (KT) como marcador de inflamación intestinal.

CIT es un aminoácido producido por las células epiteliales intestinales y se encuentra en niveles más bajos en pacientes con enteropatía. Un estudio en animales informó un nivel plasmático de CIT más bajo en terneros neonatales con diarrea en comparación con el control sano (Gultekin, 2019). El triptófano (TRP), un aminoácido esencial de origen vegetal (EAA), es necesario para favorecer el crecimiento y la salud de los seres humanos. En respuesta a la infección, el TRP es catabolizado principalmente por una enzima indoleamina 2,3-dioxigenasa (IDO) a un metabolito tóxico quinurenina (KYN). Se ha descubierto que un TRP plasmático bajo, un KYN alto y una proporción elevada de KT están asociados con infecciones (p. ej. los pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal sufren diarrea) y activación inmune crónica (Kosek, 2016).