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MX2007013196A - Metodos, composiciones y articulos de fabricacion para mejorar la supervivencia de celulas, tejidos, organos y organismos. - Google Patents

Metodos, composiciones y articulos de fabricacion para mejorar la supervivencia de celulas, tejidos, organos y organismos.

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MX2007013196A
MX2007013196A MX2007013196A MX2007013196A MX2007013196A MX 2007013196 A MX2007013196 A MX 2007013196A MX 2007013196 A MX2007013196 A MX 2007013196A MX 2007013196 A MX2007013196 A MX 2007013196A MX 2007013196 A MX2007013196 A MX 2007013196A
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MX
Mexico
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active compound
pharmaceutical composition
stasis
further characterized
oxygen
Prior art date
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MX2007013196A
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Mark B Roth
Dana Miller
Mike Morrison
Eric Blackstone
Original Assignee
Hutchinson Fred Cancer Res
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Abstract

La presente invencion se refiere al uso de antagonistas de oxigeno y a otros compuestos activos para inducir la estasis o pre-estasis en celulas, tejidos y/u organos in vivo o en un organismo general, ademas de mejorar su supervivencia; incluye composiciones, metodos, articulos de fabricacion y aparatos para mejorar la supervivencia y para lograr la estasis o pre-estasis en cualquier de estos materiales biologicos, con el fin de preservarlos y/o protegerlos; en modalidades especificas, tambien hay metodos terapeuticos y aparatos para el transplante de organos, hipertermia, cicatrizacion de heridas, choque herorragico, cardioplegia para la cirugia de bypass, neurodegeneracion, hipotermia y cancer, utilizando los compuestos activos descritos.

Description

MÉTODOS, COMPOSICIONES Y ARTÍCULOS DE FABRICACIÓN PARA MEJORAR LA SUPERVIVENCIA DE CÉLULAS. TEJIDOS, ÓRGANOS Y ORGANISMOS ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta solicitud se relaciona con las Solicitudes de Patente Provisionales de E.U.A. 60/673,037 y 60/673,295, ambas presentadas en abril 20, del 2005, así como la Solicitud de Patente Provisional de E.U.A. 60/713,073, presentada en Agosto 31 , del 2005, la Solicitud de Patente Provisional de E.U.A. 60/731 ,549, presentada en octubre 28, del 2005, y la Solicitud de Patente Provisional de E.U.A. 60/762,462, presentada en enero 26, 2006, todas las cuales se incorporan en la presente como referencia en su totalidad. El gobierno puede poseer derechos de la presente invención, de acuerdo con la beca número GM048435 del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (NIGMS). 1. Campo de la invención La presente invención se relaciona generalmente con el campo de la biología y fisiología celular. Más particularmente, se relaciona con métodos, composiciones y aparatos para mejorar la supervivencia de, y/o reducir el daño a las células, tejidos, órganos y organismos, particularmente bajo condiciones adversas, incluyendo, de manera no exclusiva, estados hipóxicos o anóxicos, utilizando una o más sustancias, incluyendo aquéllas que compiten con el oxígeno. En ciertas modalidades, la presente invención incluye métodos, composiciones y aparatos para tratar, prevenir y diagnosticar enfermedades y condiciones, exponiendo a un sujeto a un antagonista del oxígeno, un agente metabólico protector u otro compuesto químico discutido en la presente, o un precursor del mismo, que puede lograr su objetivo indicado (referidos colectivamente como "compuestos activos"). 2. Descripción de la técnica relacionada La estasis es un término latino que significa "permanecer quieto". En el contexto de la estasis en tejidos vivos, las formas más comunes de estasis se relacionan con la conservación de los tejidos para el transplante o reinjerto. Típicamente, tales tejidos se sumergen en un fluido fisiológico, tal como suero fisiológico, y se colocan en frío, para reducir los procesos bioquímicos que conducen al daño celular. Esta estasis es incompleta y no puede ser confiable durante periodos extensos. De hecho, el éxito del transplante de órganos y el reinjerto de miembros está relacionado de manera inversa con el tiempo que el órgano o miembro está fuera de contacto con el organismo intacto. Una versión más extrema de la estasis, involucra colocar todo el organismo en lo que se conoce coloquialmente como "animación suspendida". Aunque todavía se considera en gran medida dentro del campo de la ciencia ficción, se ha logrado alguna notoriedad cuando los individuos adinerados han buscado crioconservarse después de la muerte, con la esperanza de que los descubrimientos médicos futuros permitan que sean revividos y curados de sus dolencias fatales. Supuestamente, más de cien personas se han crioconservado desde el primer intento en 1967, y más de mil personas han hecho arreglos legales y financieros para la crionización con una de varias organizaciones, por ejemplo, Alcor Life Extensión Foundation. Tales métodos involucran la administración de fármacos antiisquémicos, conservación de una temperatura baja, y métodos para perfundir todos los organismos con fluidos de criosuspensión. Todavía no se ha confirmado si esta forma de estasis del organismo es reversible. La utilidad de inducir la estasis en la materia biológica como se contempla por las composiciones, métodos o artículos de fabricación descritos en la presente, está caracterizada por la inducción o inicio de la estasis, seguido por un periodo de tiempo en el cual la estasis se mantiene, seguido a continuación por la reversión a un estado fisiológico normal o casi normal, o un estado que alguien con experiencia en la técnica reconocería como un estado que es mejor que el estado de la materia biológica que nunca se ha sometido a estasis, toda o en parte. La estasis también puede definirse como lo que no es. La estasis del organismo no es cualquiera de los siguientes estados: sueño, comatoso, muerte, anestesiado o ataque del gran mal. Existen numerosos reportes de individuos que han sobrevivido al cese aparente del pulso y la respiración después de la exposición a condiciones hipotérmicas, usualmente por inmersión en agua fría. Aunque no se entiende completamente por los científicos, la capacidad de sobrevivir en tales situaciones, probablemente se deriva de lo que se llama el "reflejo de buceo de los mamíferos". Se cree que este reflejo estimula el sistema nervioso vago, que controla los pulmones, corazón, laringe y esófago, con el fin de proteger los órganos vitales. Supuestamente, el estímulo del agua fría de los receptores nerviosos de la piel causa la derivación de la sangre al cerebro y al corazón, y lejos de la piel, el tracto gastrointestinal y las extremidades. Al mismo tiempo, un reflejo protector de bradicardia, o hacer más lento el latido cardiaco, conserva los suministros reducidos de oxígeno dentro del cuerpo. Desafortunadamente, la expresión de este reflejo no es el mismo en todas las personas, y se cree que es un factor en únicamente 10-20% de los casos de inmersión en agua fría. Las composiciones y métodos que no se basan completamente o del todo en la hipotermia y/o el oxígeno, pueden ser útiles en el contexto de la conservación de órganos, así como para la conservación de tejidos o células. Las células y el tejido se conservan actualmente utilizando hipotermia, con frecuencia a temperaturas sustancialmente debajo de la congelación, tal como en nitrógeno líquido. Sin embargo, la dependencia de la temperatura puede ser problemática, puesto que los aparatos y agentes para producir tales temperaturas bajas pueden no estar fácilmente disponibles cuando se necesitan o pueden requerir reemplazo. Por ejemplo, las células del cultivo del tejido, con frecuencia se almacenan durante periodos de tiempo en tanques que mantienen nitrógeno líquido; sin embargo, estos tanques requieren con frecuencia que el nitrógeno líquido en la unidad se reemplace periódicamente, de otra manera se empobrece y la temperatura no se mantiene. Además, el daño a las células y el tejido ocurre como resultado del procedimiento de congelación/descongelación. Así, se necesitan técnicas mejoradas. Además, la falta de capacidad para controlar el metabolismo celular y fisiológico en todos los organismos sometidos a trauma tales como amputación e hipotermia, es una desventaja clave en el campo médico. Por otra parte, la evidencia anecdótica discutida anteriormente sugiere en gran medida que si se entiende y regula de manera apropiada, es posible inducir la estasis en células, tejidos y organismos completos. Así, existe una gran necesidad de métodos mejorados para controlar los procesos metabólicos, particularmente bajo condiciones traumáticas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, la presente invención proporciona métodos, composiciones, artículos de fabricación y aparatos para inducir la estasis en las células, tejidos y órganos localizados dentro o derivados de un organismo, así como también en el organismo mismo. Tales métodos, composiciones, artículos de fabricación y aparatos pueden emplearse para proteger la materia biológica, así como para prevenir, tratar o diagnosticar enfermedades y condiciones en el organismo. Además, tales métodos pueden inducir directamente la estasis por sí mismos, o pueden actuar de manera indirecta, al no inducir la estasis por sí mismos, sino mejorando la capacidad de la materia biológica de entrar a la estasis en respuesta a una condición de lesión o enfermedad, por ejemplo, reduciendo el tiempo o nivel de lesión o enfermedad requerido para alcanzar la estasis. Tal condición puede referirse como preestasis. Los detalles de tales aplicaciones y otros usos se describen a continuación. La invención se basa, en parte, en estudios con compuestos que se determinaron que tienen una función protectora, y así, sirven como agentes protectores. Además, los resultados totales de los estudios que involucran diferentes compuestos, indican que los compuestos con un centro donador de electrones disponibles, son particularmente efectivos para inducir la estasis o preestasis. Además, estos compuestos inducen estasis reversible, significando que no son tan tóxicos para la materia biológica particular, de manera que la materia muere o se descompone. Se contempla además que la presente invención pueda utilizarse para mejorar la supervivencia de, y/o para evitar o reducir el daño a la materia biológica, que puede estar sometida a, o bajo condiciones adversas. En las modalidades particulares, los métodos de la presente invención, se utilizan para inducir la estasis o preestasis en la materia biológica, por ejemplo, células, tejidos, órganos y/o organismos, después de una lesión (por ejemplo, una lesión traumática) o después del inicio o progresión de una enfermedad, con el fin de proteger la materia biológica del daño asociado con la lesión o la enfermedad antes de, durante o después del tratamiento de la lesión o enfermedad. En otras modalidades, los métodos de la presente invención se utilizan para inducir o fomentar la estasis o preestasis en la materia biológica antes de someterse a un evento perjudicial (por ejemplo, una cirugía opcional), o antes del inicio o progresión de una enfermedad, con el fin de proteger la materia biológica del daño asociado con las condiciones adversas tales como la lesión o enfermedad. Tales métodos son referidos generalmente como "pretratamiento" con un compuesto activo. El pretratamiento incluye métodos en donde la materia biológica se proporciona con un compuesto activo tanto antes como durante y después, durante y después de que la materia biológica se somete a condiciones adversas (por ejemplo, una lesión o inicio o la progresión de una enfermedad), y métodos en donde la materia biológica se proporciona con un compuesto activo únicamente antes de que la materia biológica se someta a condiciones adversas. De acuerdo con varias modalidades de los métodos de la presente invención, la estasis puede inducirse tratando la materia biológica con un compuesto activo que induce la estasis directamente por sí mismo, o, de manera alterna, tratando la materia biológica con un compuesto activo que no induce a la estasis por sí mismo, sino que en su lugar, fomenta o mejora la capacidad de, o disminuye el tiempo requerido para que la materia biológica alcance la estasis en respuesta a otros estímulos, tales como, de manera no exclusiva, una lesión, una enfermedad, hipoxia, sangrado excesivo o tratamiento con otro compuesto activo. En las modalidades particulares, el tratamiento con un compuesto activo induce la "preestasis", que se refiere a un estado hipometabólico a través del cual la materia biológica debe pasar para alcanzar la estasis. La preestasis está caracterizada por una reducción en el metabolismo dentro del material biológico de una magnitud que es menor que la definida como estasis. Con el fin de lograr la estasis utilizando un compuesto activo, la materia biológica necesariamente debe pasar a través de un estado hipometabólico graduado, en el cual el consumo de oxígeno y la producción de CO2 se reducen menos de dos veces en la materia biológica. Tal continuo, en el cual el metabolismo o la respiración celular se reduce por un compuesto activo a un grado menor de dos veces, puede describirse como un estado de "preestasis". Al grado en que la estasis comprende una reducción de dos veces (es decir, una reducción al 50% o menos) en la producción de C02 o el consumo de O2, la medición directa de estos parámetros en la materia biológica utilizando métodos conocidos por aquellos con experiencia en la técnica, en la cual una reducción de menos de dos veces se detecta, es indicativo de preestasis. En consecuencia, ciertas mediciones de los niveles de dióxido de carbono y oxígeno en la sangre, así como otros marcadores de la velocidad metabólica, familiares para aquellos con experiencia en la técnica incluyendo de manera no exclusiva, niveles de pO2, VO2, pCO2, pH y lactato en sangre, pueden utilizarse en la presente invención para verificar el inicio o progresión de la preestasis. Aunque los indicadores de la actividad metabólica, por ejemplo, la producción de CO2 vía la respiración celular y el consumo de O2, están reducidos a menos de dos veces en comparación a las condiciones normales, la preestasis puede asociarse con al menos una reducción de 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% o 50% en el desprendimiento de CO2, lo que se refiere a una cantidad de CO2 liberado de los pulmones. Además, en varias modalidades, la preestasis está caracterizada por una reducción en uno o más indicadores de la actividad metabólica, que es menor que o igual a 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% o 49%, en comparación con las condiciones fisiológicas normales. En otras modalidades, la preestasis está caracterizada por su capacidad para mejorar o fomentar la entrada a la estasis en respuesta a otros estímulos (en donde los otros estímulos pueden incluir el tratamiento prolongado con algún agente activo), o su capacidad para mejorar la supervivencia de, o proteger la materia biológica del daño que resulta de una lesión, el inicio o progresión de la enfermedad, o sangrado, particularmente en sangrado que puede conducir a daño del tejido irreversible, choque hemorrágico o letalidad. Aunque los métodos de la presente invención ejemplificados de manera explícita en la presente, pueden referirse a inducir la "estasis", se entiende que estos métodos pueden adaptarse fácilmente para inducir la "preestasis", y que tales métodos para inducir la preestasis están contemplados por la presente invención. Además, los mismos compuestos activos utilizados para inducir la estasis también pueden utilizarse para inducir la preestasis, proporcionándolos a la materia biológica a una dosificación más baja y/o durante un tiempo más corto que el utilizado para inducir la estasis. En ciertas modalidades, la presente invención involucra exponer la materia biológica a una cantidad de un agente, para lograr la estasis de la materia biológica. En algunas modalidades, la presente invención se relaciona con métodos para inducir la estasis en la materia biológica in vivo que comprende: a) identificar un organismo en el cual se desea la estasis; y, b) exponer el organismo a una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo para inducir la estasis en la materia biológica in vivo. Inducir la "estasis" en la materia biológica, significa que la materia está viva, pero está caracterizada por uno o más de lo siguiente: una reducción de al menos dos veces en la velocidad o cantidad de producción de dióxido de carbono por la materia biológica; al menos una reducción de dos veces (es decir, 50%) en la velocidad o cantidad de consumo de oxígeno por la materia biológica; y al menos una disminución de 10% en el movimiento o motilidad (se aplica únicamente a las células o tejidos que se mueven, tales como las células del esperma o un corazón o a un miembro, o cuando la estasis se induce, a todo el organismo) (referidos colectivamente como "indicadores de la respiración celular"). En ciertas modalidades de la invención, se contempla que hay aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente una reducción de 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 10-, 15-, 20-, 25-, 30-, 35-, 40-, 45-, 50-, 60-, 70-, 80-, 90-, 100-, 150-, 200-, 250-, 300-, 350-, 400-, 450-, 500-, 600-, 700-, 800-, 900-, 1000-, 1100-, 1200-, 1300-, 1400-, 1500-, 1600-, 1700-, 1800-, 1900-, 2000-, 2100-, 2200-, 2300-, 2400-, 2500-, 2600-, 2700-, 2800-, 2900-, 3000-, 3100-, 3200-, 3300, 3400-, 3500-, 3600-, 3700-, 3800-, 3900-, 4000-, 4100-, 4200-, 4300-, 4400-, 4500-, 5000-, 6000-, 7000-, 8000-, 9000- ó 10000 o más veces en la velocidad de consumo de oxígeno por la materia biológica, o cualquier intervalo derivable del mismo. De manera alterna, se contempla que las modalidades de la invención pueden discutirse en términos de una reducción en la velocidad de consumo de oxígeno por la materia biológica como de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% o más, o cualquier ¡ntervalo derivable del mismo. Se contempla que puede emplearse cualquier ensayo para medir el consumo de oxígeno, y un ensayo típico involucrará utilizar un medio cerrado y medir la diferencia entre el oxígeno puesto en el medio y el oxígeno que se deja en el medio después de un periodo de tiempo. Se contempla además que la producción de dióxido de carbono puede medirse para determinar la cantidad de consumo de oxígeno por la materia biológica. Así, puede haber disminuciones en la producción de dióxido de carbono, que corresponderían a disminuciones en el consumo de oxígeno discutido anteriormente.
En los métodos de la invención, la estasis o preestasis es temporal y/o reversible, significando que la materia biológica no exhibe más las características de estasis en un punto posterior en el tiempo. En algunas modalidades de la invención, en lugar de un antagonista del oxígeno, se administra un compuesto que no califica como un antagonista del oxígeno. Se contempla que los métodos discutidos con respecto a los antagonistas del oxígeno pueden aplicarse con respecto a cualquier compuesto que es un antagonista del oxígeno, un agente metabólico protector, un compuesto con la estructura de Fórmula I, II, lll o IV, cualquier otro compuesto discutido en la presente, o una sal o precursor del mismo. Un compuesto que logra cualquier método de la invención y califica como un antagonista del oxígeno, un agente metabólico protector, un compuesto con la estructura de Fórmula I, II, lll o IV, o una sal o precursor del mismo, se considerará un "compuesto activo". En las modalidades particulares, la inducción de la estasis se desea, caso en el cual el compuesto puede referirse como un "compuesto activo para la estasis". Se contempla que en algunas modalidades de la invención, un método se logra induciendo la estasis. Por ejemplo, los métodos terapéuticos pueden involucrar inducir la estasis, caso en el cual el compuesto activo es un compuesto activo para la estasis. Se contempla de manera específica que en las modalidades en las cuales los compuestos activos se discuten, la invención incluye, y puede estar limitada a los antagonistas del oxígeno. En ciertas modalidades de la presente invención, la materia biológica se trata con un compuesto activo que no induce la estasis por sí mismo (al menos no al nivel y/o duración de tiempo proporcionado), sino que más bien induce a la materia biológica a entrar a un estado de preestasis que tiene beneficios terapéuticos y que mejora la capacidad de la materia biológica para alcanzar la estasis en respuesta a otros estímulos, tales como, por ejemplo, una lesión, estado de enfermedad o tratamiento con otro compuesto activo o el mismo compuesto activo si se utiliza durante más tiempo o una dosificación mayor. El término "materia biológica", se refiere a cualquiera material biológico vivo (material biológico de mamífero en las modalidades preferidas), incluyendo células, tejidos, órganos y/u organismos, y cualquier combinación de los mismos. Se contempla que la estasis puede inducirse en una parte de un organismo (tal como en las células, en el tejido, y/o en uno o más órganos), ya sea que esa parte permanezca dentro del organismo o se retire del organismo, o que todo el organismo se coloque en un estado de estasis. Además, se contempla en el contexto de las células y tejidos, que las poblaciones de células homogéneas y heterogéneas pueden ser el objeto de las modalidades de la invención. El término "material biológica in vivo", se refiere a la materia biológica que está in vivo, es decir, todavía adentro o unida a un organismo. Además, el término "materia biológica" se entenderá como sinónimo con el término "material biológico". En ciertas modalidades, se contempla que una o más células, tejidos u órganos estén separados de un organismo. El término "aislado" puede utilizarse para describir tal matepa biológica. Se contempla que la estasis puede inducirse en materia biológica aislada. Un organismo u otra materia biológica en necesidad de estasis es un organismo o materia biológica en la cual la estasis de todo o parte del organismo puede proporcionar beneficios fisiológicos directos o indirectos. Por ejemplo, un paciente con riesgo de choque hemorrágico puede considerarse en necesidad de estasis, o un paciente que se someterá a cirugía de derivación de la arteria coronaria, puede beneficiarse de la protección del corazón de la lesión por isquemia/reperfusión. Otras aplicaciones se discuten a través de la solicitud. En algunos casos, un organismo u otra matepa biológica se identifica o determina como en necesidad de estasis, basándose en una o más pruebas, selecciones o evaluaciones que indican una condición o enfermedad, o el riesgo de una condición o enfermedad que puede evitarse o tratarse sometiéndose a estasis. De manera alterna, la toma del historial médico o médico familiar del paciente (entrevista del paciente), puede proporcionar información de que un organismo u otra materia biológica están en necesidad de estasis. Como sería evidente para alguien con experiencia en la técnica, una aplicación de la presente invención sería reducir la demanda de energía total de un material biológico induciendo la estasis. De manera alterna, un organismo u otra materia biológica puede estar en necesidad de un compuesto activo para mejorar la supervivencia. Por ejemplo, un paciente puede necesitar tratamiento para una lesión o enfermedad o cualquier otra aplicación discutida en la presente. Puede determinarse que está en necesidad de supervivencia o tratamiento mejorados, basándose en los métodos discutidos en el párrafo previo, tales como la toma del historial médico o médico familiar del paciente. El término "antagonista del oxígeno" se refiere a una sustancia que compite con el oxígeno, en la medida que se utiliza para una materia biológica que requiere oxígeno para que esté viva ("materia biológica que utiliza el oxígeno"). El oxígeno se utiliza tipicamente o se necesita para varios procesos celulares que crean la fuente primaria de la materia biológica de energía fácilmente utilizable. Un antagonista del oxígeno reduce o elimina de manera efectiva la cantidad de oxígeno que está disponible para la materia biológica que utiliza el oxígeno, y/o la cantidad de oxígeno que puede utilizarse por la materia biológica que utiliza el oxígeno. En una modalidad, un antagonista del oxígeno puede lograr su antagonismo del oxígeno de manera directa. En otra modalidad, un antagonista del oxígeno puede lograr su antagonismo del oxígeno de manera indirecta. Un antagonista directo del oxígeno compite con el oxígeno molecular por la unión a una molécula (por ejemplo, una proteína), que tiene un sitio de unión al oxígeno o capacidad de unirse al oxígeno. El antagonismo puede ser competitivo, no competitivo o no selectivo, como se conoce en la técnica de la farmacología o bioquímica. Los ejemplos de antagonistas directos del oxígeno incluyen, de manera no exclusiva, monóxido de carbono (CO), que compite por la unión del oxígeno a la hemoglobina y al citocromo c de la oxidasa. Un antagonista indirecto del oxígeno influencia la disponibilidad o suministro del oxígeno a las células que utilizan el oxígeno para la producción de energía (por ejemplo, en la respiración celular) en la ausencia de la competencia directa por la unión del oxígeno a una molécula que se une al oxígeno. Los ejemplos de antagonistas indirectos del oxígeno incluyen, de manera no exclusiva, (i) dióxido de carbono, que a través de un proceso conocido como el efecto Bohr, reduce la capacidad de la hemoglobina (u otras globinas, como la mioglobina) de unirse al oxígeno en la sangre o hemolinfa de los animales que utilizan el oxígeno, reduciendo por lo tanto la cantidad de oxígeno que se suministra a las células que utilizan el oxígeno, tejidos y órganos del organismo, reduciendo por lo tanto la disponibilidad del oxígeno a las células que utilizan el oxígeno; (ii) inhibidores de la anhidrasa carbónica (Supuran et al., 2003, incorporada como referencia en su totalidad) la cual, en virtud de inhibir la hidratación del dióxido de carbono en los pulmones u otros órganos respiratorios, incrementa la concentración de dióxido de carbono, reduciendo por lo tanto la capacidad de la hemoglobina (u otras globinas, como la mioglobina), de unirse al oxígeno en la sangre o hemolinfa de los animales que utilizan el oxígeno, reduciendo por lo tanto la cantidad de oxígeno que se suministra a las células que utilizan el oxígeno, tejidos y órganos del organismo, reduciendo por lo tanto la disponibilidad del oxígeno a las células que utilizan el oxígeno; y, (iii) moléculas que se unen al oxígeno y lo secuestran de, o lo vuelven no disponible para unirse a las moléculas que se unen al oxígeno, incluyendo, de manera no exclusiva, quelantes del oxígeno, anticuerpos y lo similar. En algunas modalidades, un antagonista del oxígeno es un antagonista del oxígeno tanto directo como indirecto. Los ejemplos incluyen, de manera no exclusiva, compuestos, fármacos o agentes que compiten de manera directa por la unión del oxígeno al citocromo c de la oxidasa y también son capaces de unirse a, e inhibir la actividad enzimática de la anhidrasa carbónica. Así, en algunas modalidades, un antagonista del oxigeno inhibe o reduce la cantidad de la respiración celular que ocurre en las células, por ejemplo, por los sitios de unión en el citocromo c de la oxidasa que de otra manera se unirían al oxígeno. El citocromo c de la oxidasa se une de manera específica al oxígeno, y a continuación lo convierte a agua. En algunas modalidades, tal unión al citocromo c de la oxidasa es de manera preferida, una unión liberable y reversible (por ejemplo, tiene una constante de disociación in vitro, K<j, de al menos 10"2, 10"3 o 10"4 M, y tiene una constante de disociación in vitro, K , no mayor que 10~6, 10"7, 10"8, 10"9, 10"10 o 10"11 M). En algunas modalidades, un antagonista del oxigeno se evalúa midiendo la producción de ATP y/o de dióxido de carbono. El término "cantidad efectiva" significa una cantidad que puede lograr el resultado indicado. En ciertos métodos de la invención, una "cantidad efectiva" es, por ejemplo, una cantidad que induce la estasis en la materia biológica en necesidad de estasis. En otros métodos, una "cantidad efectiva" es, por ejemplo, una cantidad que induce la preestasis en la materia biológica en necesidad de estasis o en necesidad de supervivencia mejorada. En las modalidades adicionales, una "cantidad efectiva" puede referirse a una cantidad que incrementa la supervivencia de un organismo u otra materia biológica. Esta puede determinarse (o suponerse), basándose en una comparación o comparación previa con la materia biológica no tratada o la materia biológica tratada con una dosificación o régimen diferente que no experimente una diferencia en la supervivencia. Se entenderá que cuando se induce la estasis en un tejido u órgano, una cantidad efectiva es una que induce la estasis en el tejido u órgano como se determina por la cantidad colectiva de respiración celular del tejido u órgano. En consecuencia, por ejemplo, si el nivel de consumo de oxígeno por el corazón (de manera colectiva con respecto a las células del corazón), se disminuye al menos aproximadamente 2 veces (es decir, 50%) después de la exposición a una cantidad particular de cierto antagonista del oxígeno u otro compuesto activo para ia estasis, se entenderá que fue una cantidad efectiva para inducir la estasis en el corazón. De manera similar, una cantidad efectiva de un agente que induce la estasis en un organismo, es uno que se evalúa con respecto al nivel colectivo o agregado de un parámetro particular de la estasis. Se entenderá también que cuando se induce la estasis en un organismo, una cantidad efectiva es una que induce la estasis generalmente de todo el organismo, a menos que una parte particular del organismo se selecciones. Además, se entiende que una cantidad efectiva puede ser una cantidad suficiente para inducir la estasis por sí misma, o puede ser una cantidad suficiente para inducir la estasis en combinación con otro agente o estímulo, por ejemplo, otro compuesto activo, una lesión o un estado de enfermedad. El concepto de una cantidad efectiva de un compuesto particular se relaciona, en algunas modalidades, con cuanto oxígeno utilizable está disponible para la materia biológica. Generalmente, la estasis puede inducirse cuando hay aproximadamente 100,000 ppm o menos de oxígeno en la ausencia de cualquier antagonista del oxígeno (el aire ambiental tiene aproximadamente 210,000 ppm de oxígeno). El antagonista del oxígeno sirve para alterar cuánto oxígeno está disponible de manera efectiva. A una concentración de 10 ppm de oxígeno, se induce la animación suspendida. Así, aunque la concentración real de oxígeno a la cual la materia biológica está expuesta puede ser más alta, incluso más alta que 10 ppm, la estasis puede inducirse debido a que el efecto competitivo de un antagonista del oxígeno con el oxígeno para la unión a las proteínas que metabolizan el oxígeno esencial en la materia biológica. En otras palabras, una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno reduce la concentración efectiva del oxigeno a un punto en donde el oxígeno que está presente no puede utilizarse. Esto pasará cuando la cantidad de un antagonista del oxígeno reduce la concentración efectiva del oxígeno por debajo de la Km del oxígeno que se une a las proteínas que metabolizan el oxígeno esencial (es decir, comparables a 10 ppm de oxígeno). En consecuencia, en algunas modalidades, un antagonista del oxígeno reduce la concentración efectiva del oxígeno por aproximadamente o al menos aproximadamente 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 10-, 15-, 20-, 25-, 30-, 35-, 40-, 45-, 50-, 60-, 70-, 80-, 90-, 100-, 150-, 200-, 250-, 300-, 350-, 400-, 450-, 500-, 600-, 700-, 800-, 900-, 1000-, 1100-, 1200-, 1300-, 1400-, 1500-, 1600-, 1700-, 1800-, 1900-, 2000-, 2100-, 2200-, 2300-, 2400-, 2500-, 2600-, 2700-, 2800-, 2900-, 3000-, 3100-, 3200-, 3300, 3400-, 3500-, 3600-, 3700-, 3800-, 3900-, 4000-, 4100-, 4200-, 4300-, 4400-, 4500-, 5000-, 6000-, 7000-, 8000-, 9000- ó 10000 o más veces, o cualquier intervalo derivable del mismo. De manera alterna, se contempla que modalidades de la invención pueden discutirse en términos de una reducción de la concentración efectiva del oxígeno de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. Se entiende que esto es otra manera de indicar una disminución en la respiración celular. Además, en algunas modalidades, la estasis puede medirse de de manera indirecta por una caída en la temperatura corporal interna de un organismo. Se contempla que una reducción en la temperatura corporal interna de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente -16.11 , -15.55, -15, -14.44, -13.88, -13.33, -12.77, -12.22, -11.66, -11.11 , -10.55, -10, -9.44, -8.88, -8.33, -7.77, -7.22, -6.66, -6.11 , -5.55, -5, -4.44, -3.88, -3.33, -2.77, -2.22, -1.66, -1.11 , -0.55, 0, 0.55, 1.11 , 1.66, 2.22, 2.77, 3.33, 3.88, 4.44, 5, 5.55, 6.11 , 6.66, 7.22, 7.77, 8.33, 8.88, 9.44, 10°C (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50°F) o más, o cualquier intervalo derivable del mismo, puede observarse en los métodos de la invención. En algunas modalidades de la invención, la hipotermia puede inducirse, tal como una hipotermia moderada (al menos una reducción de 5.55°C (10°F)) o hipotermia severa (al menos una reducción de 11.11 °C (20°F)). Además, la cantidad efectiva puede expresarse como una concentración con o sin una calificación de la duración del tiempo de exposición. En algunas modalidades, se contempla generalmente que para inducir la estasis o lograr otros objetivos indicados de la invención, la materia biológica se expone a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años, y cualquier combinación o intervalo derivable del mismo. Se contempla además que la cantidad de tiempo puede ser indefinida, dependiendo de la razón o propósito para administrar el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Posteriormente, la materia biológica puede continuar expuesta a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, o en otras modalidades de la invención, la materia biológica puede no estar expuesta ya al antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Este último paso puede lograrse ya sea eliminando o eliminando de manera efectiva el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo de la presencia de la materia biológica en la cual se desea la estasis, o la materia biológica puede retirarse de un medio que contiene el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Además, la materia puede exponerse a, o proporcionarse con cualquier compuesto activo de manera continua (un periodo de tiempo sin una interrupción en la exposición), de manera intermitente (exposición en múltiples ocasiones), o en una base periódica (exposición en múltiples ocasiones en una base regular). Las dosificaciones del compuesto activo en estas diferentes bases puede ser la misma o puede variar. En ciertas modalidades, un compuesto activo se proporciona periódicamente proporcionando o exponiendo la materia biológica a un compuesto activo 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 veces cada 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años, o cualquier intervalo derivable del mismo. Además, en algunas modalidades de la invención, la materia biológica se expone a, o se proporciona con un compuesto activo durante un periodo sostenido de tiempo, en donde "sostenido" significa un periodo de tiempo de al menos aproximadamente 2 horas. En otras modalidades, la materia biológica puede exponerse a, o proporcionarse con un compuesto activo en una base sostenida durante más de un solo día. En tales circunstancias, la materia biológica se proporciona con un compuesto activo en una base sostenida de manera continua. En ciertas modalidades, la materia biológica puede exponerse a, o proporcionarse con un compuesto activo durante aproximadamente 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 o más horas (o cualquier intervalo derivable del mismo) durante 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, y/o 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, y/o 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, y/o 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años (o cualquier intervalo derivable del mismo), de manera continua, intermitente (exposición en múltiples ocasiones), o en una base periódica (exposición en una base regular recurrente). En algunas modalidades, la materia biológica puede exponerse a, o proporcionarse con un compuesto activo al menos antes y durante; antes, durante y después; durante y después; o únicamente después de una lesión, trauma o tratamiento particular (por ejemplo, cirugía), condición adversa u otro evento o situación relevante. Esta exposición puede o no ser sostenida.
Las dosificaciones del compuesto activo en estas diferentes bases pueden ser las mismas o pueden variar. Además, en ciertas modalidades, un compuesto activo puede proporcionarse en una base sostenida continua, al nivel que se considera "bajo", significando un nivel que es menor que la cantidad que causa la flexibilidad metabólica, tal como la observada con la caída en la CBT, frecuencia cardiaca o consumo o producción de CO2 u O2. En ciertas modalidades, la materia biológica se expone o proporciona a un compuesto activo, tal como un agente metabólico, en una cantidad que excede lo que se entendió previamente como la dosis tolerada máxima antes de las ramificaciones fisiológicas adversas tales como apnea ("periodo de tiempo durante el cual la respiración se reduce de manera marcada de manera que el sujeto toma 10% o menos número de respiraciones"), falta del movimiento observable del músculo esquelético, distonía y/o hiperactividad. Tal cantidad puede ser particularmente relevante para incrementar la supervivencia en algunas modalidades de la invención, por ejemplo, para incrementar las oportunidades de sobrevivir a condiciones adversas, tales como aquéllas que inducirían la muerte de un choque hemorrágico. Un estado fisiológico puede inducirse por los compuestos activos de la presente invención, que mejoran la supervivencia en un organismo en necesidad de mejora de la supervivencia, y que comprende un conjunto de cambios fisiológicos observables en respuesta a una dosis efectiva de un compuesto activo, los cambios pueden comprender uno, más o todos de hiperpnea, apnea y la pérdida concomitante o subsiguiente del tono neuromuscular o el control voluntario del movimiento con latidos cardiacos continuos. Un cambio transitorio y mensurable en el color de la sangre arterial también puede observarse. La hiperpnea se refiere a la respiración rápida, superficial. La apnea se refiere al cese de la respiración o a la reducción como se describió anteriormente. En ciertas modalidades, el sujeto se vuelve apneico, que es marcado por un cese en la respiración y a continuación una respiración apneica después de un corto periodo de tiempo. En ratas, esto ocurre después de aproximadamente 20 segundos. Así, se contempla que un sujeto inducido a apnea puede exhibir 0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10% el número de respiraciones subsiguientes a la exposición a un compuesto activo. El sujeto puede tener una respiración ocasional, que puede considerarse una respiración apneica, posteriormente. En ciertas modalidades de la invención, la apnea continúa hasta que el sujeto ya no se expone al compuesto activo. En algunas modalidades de la invención, una cantidad efectiva puede expresarse como LD50, que se refiere a la "dosis letal mediana", que significa la dosis que se administra que destruye a la mitad de la población de animales (causa 50% de mortalidad). Además, en las modalidades adicionales, una cantidad efectiva puede ser independiente del peso de la materia biológica ("independiente del peso"). En roedores y humanos, por ejemplo, la LD50 del gas H2S es de aproximadamente 700 ppm antes de que ocurran efectos fisiológicos adversos. Además, en algunas modalidades de la invención, incrementar la supervivencia se refiere generalmente a vivir más, que es una modalidad de la invención. La presente invención también se relaciona con métodos para inducir la apnea en un organismo, que comprende administrar al organismo, una cantidad efectiva de un compuesto activo. En ciertas modalidades, el organismo tampoco exhibe un movimiento del músculo esquelético, como resultado del compuesto activo. Se contempla de manera específica que el organismo puede ser un mamífero, incluyendo un humano. En otras modalidades, una cantidad efectiva excede lo que se considera una concentración letal. En modalidades adicionales, la concentración puede ser una cantidad letal, aunque el tiempo de exposición puede ser de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5 minutos o más (o cualquier intervalo derivable del mismo o cualquier otro periodo de tiempo especificado en esta descripción). En las modalidades particulares, un mamífero se expone a al menos aproximadamente 600 ppm de un compuesto gaseoso activo, tal como H2S. Adicionalmente, en ciertas modalidades, existe el paso de identificar a un animal en necesidad de tratamiento. En otras modalidades, existe un paso de observar la apnea en el organismo. En aún otras modalidades, hay métodos que involucran obtener una muestra de sangre del organismo y/o evaluar el color de la sangre del organismo. Se ha observado que la exposición a H2S cambia el color de la sangre de un mamífero; va de rojo brillante a un color rojo vino más oscuro, y a continuación a rojo ladrillo. La evaluación del color puede hacerse visualmente sin ningún instrumento o máquina, mientras que en otras modalidades, puede utilizarse un instrumento, tal como un espectrofotómetro. Además, una muestra de sangre puede obtenerse de un organismo y otros tipos de análisis pueden hacerse en la misma. De manera alterna, una muestra de sangre puede no necesitarse y, en su lugar, la sangre puede evaluarse sin la muestra. Por ejemplo, un oxímetro de pulso modificado que hace brillar la luz IR o visible a través del dedo, puede emplearse para verificar los cambios de color en la sangre. En ciertas modalidades, la materia biológica está expuesta a una cantidad efectiva de un compuesto activo que no conduce a la estasis o preestasis. En algunas modalidades, puede no haber evidencia de una reducción en el consumo de oxigeno o la producción de dióxido de carbono mientras el compuesto activo está presente. En las modalidades adicionales, un organismo puede exponerse al compuesto activo mientras está durmiendo. Además, como se discutió anteriormente, la exposición puede ser regular, tal como diariamente (significando exposición al menos una vez al día). Se contempla de manera específica que en algunas modalidades, un compuesto activo se proporciona a un sujeto mediante nebulizador. Este puede aplicarse con cualquier modalidad de la invención. En ciertos casos, el nebulizador se utiliza para el tratamiento del choque hemorrágico. En modalidades adicionales, el compuesto activo se proporciona como una sola dosis al sujeto. En casos específicos, una sola dosis o múltiples dosis es una que induciría la apnea en un sujeto. En algunas modalidades, a un sujeto se le proporciona al menos aproximadamente 1 ,000, 2,000, 3,000, 4,000, 5,000, 6,000, 7,000, 8,000, 9,000, 10,000, 11 ,000, 12,000 o más ppm de gas de H2S. El tiempo de exposición puede ser cualquiera de los tiempos discutidos en la presente, incluyendo aproximadamente o cuando mucho aproximadamente 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 , 0.5, 0J minutos o menos (o cualquier intervalo derivable de los mismos). En modalidades adicionales, después de la exposición a un compuesto activo, la velocidad metabólica de la materia biológica puede cambiar. En ciertas modalidades, la relación RQ (producción de CO2/consumo de O2) de la materia biológica cambia después de la exposición a un compuesto activo. Esto puede ocurrir después de una exposición inicial o exposición repetida después de una exposición aguda. En algunas modalidades, la relación RQ disminuye después de la exposición. La disminución puede ser una disminución de aproximadamente, al menos aproximadamente o cuando mucho aproximadamente 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80% o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. La disminución puede ser el resultado del consumo de O2 que se incrementa, de la disminución de la producción de C02 con relación al consumo de O2.
En algunas modalidades, ningún otro cambio fisiológico se observa en la materia biológica expuesta al compuesto activo, excepto que su relación RQ cambia después de la exposición. Por lo tanto, en algunas modalidades de la invención, los métodos involucran medir una relación RQ en un sujeto. Esto puede ocurrir antes y/o después de la exposición al compuesto activo. Por lo tanto, en algunas modalidades de la invención, la estasis se induce, y un paso adicional en los métodos de la invención es mantener la materia biológica relevante en un estado de estasis. Esto puede lograrse continuando la exposición de la materia biológica a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo y/o exponiendo la materia biológica a una temperatura no fisiológica u otro antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. De manera alterna, la materia biológica puede colocarse en un agente o solución de conservación, o exponerse a condiciones normóxicas o hipóxicas. Se contempla que la materia biológica pueda mantenerse en estasis durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años, y cualquier combinación o intervalo derivable de los mismos. Además, se contempla que además o en lugar de cambiar la temperatura, otros cambios en el medio ambiente pueden implementarse, tales como un cambio en la presión o para afectar un medio crioprotector o de crioconservación (por ejemplo, uno que contiene glicerol). Se apreciará que "estasis" con respecto a un animal completo y "estasis" con respecto a las células o tejidos, puede requerir diferentes duraciones de tiempo en in estasis. Así, con respecto a sujetos humanos, por ejemplo, sujetos que se someten a tratamiento quirúrgico, el tratamiento para la hipertermia maligna o victima de trauma, se contempla generalmente un tiempo de estasis de hasta 12, 18 ó 24 horas. Con respecto a sujetos animales no humanos, por ejemplo, animales no humanos enviados o almacenados para propósitos comerciales, se contempla la estasis durante un periodo de 2 ó 4 días, 2 ó 4 semanas, o más. El término "exponer", se utiliza de acuerdo con su significado ordinario para indicar que la materia biológica se somete a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Esto puede lograrse en algunas modalidades poniendo en contacto la materia biológica con un antagonista del oxígeno o compuesto activo. En otras modalidades, esto se logra poniendo en contacto la materia biológica con un compuesto activo, el cual puede o no ser un antagonista del oxígeno. En el caso de células, tejidos u órganos in vivo, "exponer" puede significar además "abrir" estos materiales, de manera que pueden ponerse en contacto con un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Esto puede hacerse, por ejemplo, quirúrgicamente. La exposición de la matepa biológica a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, puede ser mediante incubación en, o con (incluye inmersión) el antagonista, perfusión o infusión con el antagonista, inyección de la materia biológica con un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, o aplicar un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo a la materia biológica. Además, si se desea la estasis del organismo entero, la inhalación o ingestión del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, o cualquier otra ruta de administración farmacéutica, se contempla para utilizarse con los antagonistas del oxígeno u otro compuesto activo. Además, el término "proporcionar", se utiliza de acuerdo con su significado ordinario y simple, para significar "suministrar". Se contempla que un compuesto puede proporcionarse a una materia biológica en una forma, y convertirse mediante una reacción química a su forma como un compuesto activo. El término "proporciona", abarca el término "exponer" en el contexto del término "cantidad efectiva", de acuerdo con la presente invención. En algunas modalidades, una cantidad efectiva está caracterizada como una dosis subletal del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. En el contexto de inducir la estasis de células, tejidos u órganos (no todo el organismo), una "dosis subletal", significa una sola administración del antagonista del oxígeno o compuesto activo que es menos que la mitad del antagonista del oxígeno o el compuesto activo que causaría al menos que la mayoría de las células en una materia biológica murieran en el transcurso de 24 horas de la administración. Si se desea la estasis de todo el organismo, entonces una "dosis subletal" significa una sola administración del antagonista del oxígeno o compuesto activo que es menos de la mitad de la cantidad del antagonista del oxigeno que causaría que el organismo muriera en el transcurso de 24 horas de la administración. En otras modalidades, una cantidad efectiva está caractepzada como una dosis cerca de la letal del antagonista del oxígeno o compuesto activo. De manera similar, en el contexto de inducir la estasis de las células, tejidos u órganos (no todo el organismo), una "dosis cercana a la letal", significa una sola administración del antagonista del oxígeno o compuesto activo que está dentro del 25% de la cantidad del inhibidor que causaría al menos que la mayoría de las células murieran en el transcurso de 24 horas de la administración. Si se desea la estasis de todo el organismo, entonces una "dosis cercana a la letal", significa una sola administración del antagonista del oxígeno o el compuesto activo que está dentro del 25% de la cantidad del inhibidor, que causaría que el organismo muriera en el transcurso de 24 horas de la administración. En algunas modalidades, una dosis subletal se administra, administrando una cantidad predeterminada del antagonista del oxígeno o compuesto activo al material biológico. Se contempla de manera específica que esto puede implementarse con respecto a cualquier compuesto activo. Además, se contempla que en algunas modalidades, una cantidad efectiva está caracterizada como una dosis supraletal del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. En el contexto de inducir la estasis de las células, tejidos u órganos (no todo el organismo), una "dosis supraletal", significa una sola administración de un compuesto activo que es al menos 1.5 veces (1.5x) la cantidad del compuesto activo que causaría al menos que la mayoría de las células en una materia biológica murieran en el transcurso de 24 horas de la administración. Si se desea la estasis del organismo completo, entonces una "dosis supraletal", significa una sola administración del compuesto activo que es al menos 1.5 veces la cantidad del compuesto activo que causaría que el organismo muriera en el transcurso de 24 horas de la administración. Se contempla de manera específica que la dosis supraletal pueda ser de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1.5x, 2x, 3x, 4x, 5x, 10x, 20x, 30x, 40x, 50x, 60x, 70x, 80x, 90x, 100x, 150x, 200x, 250x, 300x, 400x, 500x, 600x, 700x, 800x, 900x, 1000x, 1100x, 1200x, 1300x, 1400x, 1500x, 1600x, 1700x, 1800x, 1900x, 2000x, 3000x, 4000x, 5000x, 6000x, 7000x, 8000x, 9000x, 10,000x o más, o cualquier intervalo derivable del mismo, la cantidad del compuesto activo que causaría que al menos la mayoría de las células en una materia biológica (o el organismo completo) muriera en el transcurso de 24 horas de la administración. La cantidad del compuesto activo que se proporciona a la materia biológica puede ser de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 441 , 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, 1000 mg, mg/kg o mg/m2, o cualquier intervalo derivable del mismo. De manera alterna, la cantidad puede expresarse como 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 1 10, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 441 , 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, 1000 mM o M, o cualquier intervalo derivable de los mismos. En algunas modalidades, una cantidad efectiva se administra verificando, sola o en combinación, la cantidad del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo administrado, verificando la duración de la administración del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, verificando una respuesta fisiológica (por ejemplo, pulso, respiración, respuesta al dolor, movimiento o motilidad, parámetros metabólicos tales como la producción de la energía celular o estado rédox, etc.) del material biológico a la administración del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo y reducir, interrumpir o cesar la administración de los compuestos cuando se mide un mínimo o máximo para un cambio en esa respuesta, etc. Además, estos pasos pueden emplearse además en cualquier método de la invención. El tejido en un estado de estasis o que se ha sometido a estasis puede utilizarse en varias aplicaciones. Puede utilizarse, por ejemplo, para transfusión o transplante (aplicaciones terapéuticas, incluyendo transplantes de órganos); para propósitos de investigación; para ensayos de selección para identificar, caracterizar o fabricar otros compuestos que induzcan la estasis; para probar una muestra de la cual se obtuvo el tejido (aplicaciones de diagnóstico); para conservar o evitar el daño del tejido que se colocará nuevamente en el tejido del cual se derivó (aplicaciones preventivas); y para conservar o evitar el daño del mismo durante el transporte o almacenamiento. Los detalles de tales aplicaciones y otros usos se describen a continuación. El término "tejido aislado", significa que el tejido no se localiza dentro de un organismo. En algunas modalidades, el tejido es todo o parte de un órgano. Los términos "tejido" y "órgano", se utilizan de acuerdo con sus significados ordinarios y simples. Aunque el tejido está compuesto de células, se entenderá que el término "tejido", se refiere a un agregado de células similares que forman una clase definida de material estructural. Además, un órgano es un tipo particular de tejido. La presente invención se relaciona con métodos para inducir la estasis en el tejido aislado, que comprende: a) identificar el tejido en el cual se desea la estasis; y, b) exponer el tejido a una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno para inducir la estasis. Las composiciones, métodos y artículos de fabpcación de la invención pueden utilizarse en la materia biológica que se transferirá nuevamente al organismo donador del cual se derivó (autolólogo) o a un sujeto receptor diferente (heterólogo). En algunas modalidades, la materia biológica se obtiene directamente de un organismo donador. En otras, la materia biológica se coloca en un cultivo antes de la exposición a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. En algunas situaciones, la materia biológica se obtiene de un organismo donador administrado con oxigenación de la membrana extracorpórea, antes de la recuperación de la matepa biológica, que es una técnica implementada para ayudar en la conservación de la materia biológica. Además, los métodos incluyen la administración o implante de la matepa biológica en la cual se indujo la estasis a un organismo receptor vivo. En algunas modalidades, un órgano o tejido a ser recuperado y a continuación transplantado, se expone a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, mientras que está todavía en el sujeto donador. Se contempla que en algunos casos, la vasculatura del donador se utilice para exponer el órgano o tejido al antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Esto puede hacerse si el corazón todavía está bombeando o puede utilizarse una bomba, catéter o jeringa para administrar el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo en la vasculatura para el suministro al órgano o tejido. Los métodos de la invención también se relacionan con la inducción de la estasis el un tejido aislado, que comprende incubar el tejido con un antagonista del oxígeno o un compuesto activo para la estasis para crear condiciones hipóxicas para una cantidad de tiempo efectiva para que el tejido entre en estasis. Las células en un estado de estasis o que se han sometido a estasis, pueden utilizarse en varias aplicaciones. Pueden utilizarse, por ejemplo, para la transfusión o transplante (aplicaciones terapéuticas); para propósitos de investigación; para métodos de selección para identificar, caracterizar o fabricar otros compuestos que inducen estasis; para probar una muestra de la cual las células se obtuvieron (aplicaciones de diagnóstico); para conservar o prevenir el daño a las células que se colocan nuevamente en el organismo del cual se derivaron (aplicaciones preventivas); y para conservar o prevenir el daño a las células durante el transporte o almacenamiento. Los detalles aplicaciones y otros usos se describen a continuación. La presente invención se relaciona métodos para inducir la estasis en una o más células separadas de un organismo que comprende: a) identificar las células en las cuales se desea la estasis; y, b) exponer las células a una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo para la estasis para inducir la estasis. Se contempla que la célula puede ser una célula que utiliza el oxígeno. La célula puede ser eucariótica o procariótica. En ciertas modalidades, la célula es eucariótica. Más particularmente, en algunas modalidades, la célula es una célula de mamífero. Las células de mamífero contempladas para utilizarse con la invención incluyen, de manera no exclusiva, aquéllas que son de un: humano, mono, ratón, rata, conejo, hámster, cabra, cerdo, perro, gato, hurón, vaca, oveja y caballo. Además, las células de la invención pueden ser diploides, pero en algunos casos, las células son haploides (células sexuales). Además, las células pueden ser poliploides, aneuploides o anucleadas. Las células pueden ser de un tejido u órgano particular, tal como una del grupo que consiste de: corazón, pulmón, riñon, hígado, médula ósea, páncreas, piel, hueso, vena, arteria, córnea, sangre, intestino delgado, intestino grueso, cerebro, médula espinal, músculo liso, músculo esquelético, ovario, testículos, útero y cordón umbilical. Además, la célula puede también caracterizarse como una de los siguientes tipos celulares: plaquetas, mielocitos, eritrocitos, linfocitos, adipocitos, fibroblastos, célula epitelial, célula endotelial, célula del músculo liso, célula del músculo esquelético, célula endocrina, célula glial, neurona, célula secretora, célula de función de la barrera, célula contráctil, célula absorbente, célula de mucosa, célula del limbo (de la córnea), célula germinal (totipotente, pluripotente o multipotente), oocito no fertilizado o fertilizado o esperma. La presente invención también proporciona métodos, composiciones y aparatos para mejorar la supervivencia de y/o reducir el daño a la materia biológica bajo condiciones adversas, reduciendo la demanda metabólica, los requisitos de oxígeno, temperatura, o cualquier combinación de los mismos en la materia biológica de interés. En algunas modalidades de la invención, la supervivencia de la materia biológica se mejora proporcionándola con una cantidad efectiva de un agente metabólico protector. El agente mejora la supervivencia evitando o reduciendo el daño a la materia biológica, evitando que toda o parte de la materia muera o envejezca, y/o extendiendo la vida de toda o parte de la materia biológica, con relación a la materia biológica no expuesta al agente. De manera alterna, en algunas modalidades, el agente prolonga la supervivencia del tejido y/o un organismo que de otra manera, no sobreviviría sin el agente. Se contempla que un "agente metabólico protector", sea una sustancia o compuesto capaz de alterar de manera reversible el metabolismo de la materia biológica que se expone a, o está en contacto con el mismo, y que fomente o mejore la supervivencia de la materia biológica. En ciertas modalidades, el agente metabólico protector induce la estasis en la materia biológica tratada; mientras que en otras modalidades, el agente metabólico protector no induce directamente por sí mismo, la estasis en la materia biológica tratada. Los agentes metabólícos protectores y otros compuestos activos, pueden mejorar la supervivencia y/o reducir el daño a la materia biológica, sin inducir la estasis en la materia biológica per se, sino en su lugar, al reducir la respiración celular y la actividad metabólica correspondiente a un grado que es menor que aproximadamente una disminución del cincuenta por ciento en el consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono. Además, tales compuestos pueden causar que la materia biológica entre de manera más rápida, fácil o efectiva en o alcance la estasis en respuesta a una lesión o estado de enfermedad, por ejemplo, induciendo a la materia biológica para que alcance un estado de preestasis. La supervivencia incluye la supervivencia cuando la materia está bajo condiciones adversas, esto es, condiciones bajo las cuales puede haber un daño o lesión adversa y no reversible a la materia biológica. Las condiciones adversas pueden incluir, de manera no exclusiva, cuando las concentraciones de oxígeno se reducen en el medio ambiente (hipoxia o anoxia, tales como grandes altitudes o bajo el agua); cuando la materia biológica es incapaz de recibir ese oxígeno (tal como durante la isquemia), que puede ser causada por i) flujo sanguíneo reducido a los órganos (por ejemplo, corazón, cerebro y/o riñones) como resultado de una oclusión de un vaso sanguíneo (por ejemplo, infarto al miocardio y/o apoplejía), ii) derivación sanguínea extracorpórea, como ocurre durante la cirugía de derivación cardiaca/pulmonar (por ejemplo, "síndrome de cabeza de bomba", en el cual el tejido del corazón o el cerebro se daña como resultado de la derivación cardiopulmonar), o iii) como resultado de la pérdida de sangre debido a trauma (por ejemplo, choque hemorrágico o cirugía); hipotermia, en donde el material biológico se somete a temperaturas subfisiológicas, debido a la exposición a un medio frío a un estado de baja temperatura del material biológico, de manera que es incapaz de mantener la oxigenación adecuada de los materiales biológicos; hipertermia, por lo que las temperaturas en donde el material biológico se somete a temperaturas suprafisiológicas debido a la exposición a un ambiente caliente o un estado de alta temperatura del material biológico, tal como una fiebre maligna; condiciones de metales pesados en exceso, tales como trastornos del hierro (genéticos, así como ambientales), tales como hemocromatosis, sobrecarga adquirida del hierro, anemia de las células en hoz, hemocromatosis juvenil, siderosis Africana, talasemia, porfiria cutánea tardía, anemia sideroblástica, anemia por deficiencia de hierro y anemia por enfermedad crónica. Se contempla que un agente metabólico protector sea un antagonista del oxígeno en ciertas modalidades de la invención. También se contempla que en ciertas otras modalidades, un antagonista del oxígeno no sea un agente metabólico protector. En otras modalidades de la invención, uno o más compuestos pueden utilizarse para incrementar o mejorar la supervivencia de la materia biológica; inhibir de manera reversible el metabolismo y/o actividad de la materia biológica; reducir el requisito de oxígeno de la materia biológica; reducir o prevenir el daño a la materia biológica bajo condiciones adversas; prevenir o reducir el daño o lesión a la materia biológica; prevenir el envejecimiento o senescencia de la materia biológica; y, proporcionar un beneficio terapéutico como se describe a través de la solicitud con respecto a los antagonistas del oxígeno. Se contempla que las modalidades que relacionan con la inducción de la estasis sean aplicables a estas otras modalidades también. Por lo tanto, cualquier modalidad discutida con respecto a la estasis, puede implementarse con respecto a estas otras modalidades. Un compuesto activo utilizado para inducir la estasis o cualquiera de estas otras modalidades, puede conducir o proporcionar sus efectos deseados, en algunas modalidades, sólo cuando están en el contexto de la materia biológica (es decir, tiene un efecto que no dura) y/o pueden proporcionar estos efectos por más de 24 horas después de que la materia biológica ya no se expone al mismo. Además, este también puede ser el caso cuando se utiliza una combinación de compuestos activos. En ciertas modalidades, la materia biológica se expone a una cantidad de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo que reduce la velocidad o cantidad de producción de dióxido de carbono por la materia biológica, al menos 2 veces, pero también por aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 10-, 15-, 20-, 25-, 30-, 35-, 40-, 45-, 50-, 100-, 200-, 300-, 400-, 500 veces o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. De manera alterna, se contempla que las modalidades de la invención pueden discutirse en términos de una reducción en la velocidad o cantidad de producción de dióxido de carbono por la materia biológica, de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. En aún otras modalidades, la materia biológica se expone a una cantidad de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo que reduce la velocidad o cantidad de consumo de oxígeno por la materia biológica al menos 2 veces, pero también por aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8-, 9-, 10-, 15-, 20-, 25-, 30-, 35-, 40-, 45-, 50-, 100-, 200-, 300-, 400-, 500 veces o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. De manera alterna, se contempla que las modalidades de la invención pueden discutirse en términos de una reducción en la velocidad o cantidad de consumo de oxígeno por la materia biológica como aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. En modalidades todavía adicionales, la materia biológica se expone a una cantidad de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo que disminuye el movimiento o motilidad por al menos 10%, pero también por aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 99 ó 100%, o cualquier intervalo derivable del mismo. Como con otras modalidades, estas características y parámetros están en el contexto de cualquier materia biológica que induzca a un estado de estasis. Así, si la estasis se induce en el corazón de un organismo, estos parámetros se evaluarían para el corazón, y no para todo el organismo. En el contexto de los organismos, una reducción en el consumo de oxígeno del orden de aproximadamente 8 veces, es una clase de estasis referida como "hibernación". Además, se entenderá en esta solicitud que una reducción en el consumo de oxígeno del orden de aproximadamente 1000 veces, puede considerarse "animación suspendida". Se entenderá que las modalidades de la invención con respecto a la estasis, pueden alcanzarse al nivel de hibernación o animación suspendida, si es apropiado. Se entiende que "veces de reducción" se relaciona con la cantidad reducida; por ejemplo, si un animal no hibernante consume 800 unidades de oxígeno, el animal hibernante consume 100 unidades de oxígeno. Además, en algunas modalidades de la invención, se proporcionan métodos para reducir la respiración celular, que pueden o no ser tan altos como se necesite para alcanzar la estasis. Una reducción en el consumo de oxígeno de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 , 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95 ó 100%, se proporciona en los métodos de la invención. Esto también puede expresarse y valorarse en términos de cualquier indicador de la respiración celular.
Se contempla que la materia biológica puede exponerse a uno o más antagonistas del oxígeno u otro compuestos activos más de una vez. Se contempla que la materia biológica puede exponerse a uno o más compuestos activos 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más veces, significando que cuando una materia biológica se expone múltiples veces, hay periodos de descanso (con respecto a la exposición del compuesto activo) entre los mismos. También se contempla que un compuesto activo puede administrarse antes, durante, después o cualquier combinación de los mismos, con relación al inicio o progresión de una agresión perjudicial o condición de enfermedad. En ciertas modalidades, el pretratamiento de la materia biológica con un compuesto activo es suficiente para mejorar la supervivencia y/o reducir el daño de una agresión perjudicial o enfermedad. El pretratamiento se define como la exposición de la materia biológica al compuesto activo antes del inicio o detección de la agresión perjudicial o enfermedad. El pretratamiento puede seguirse por la terminación de la exposición en o cerca del inicio de la agresión o continuar la exposición después del inicio de la agresión. En ciertas modalidades, los métodos incluyen la preexposición a un compuesto activo (es decir, pretratamiento), se utiliza para tratar condiciones en las cuales una agresión perjudicial o enfermedad 1 ) se programa o elige de antemano, o 2) se predice de antemano que ocurrirá probablemente. Los ejemplos que cumplen con la condición 1 incluyen, de manera no exclusiva, cirugía mayor, en donde la pérdida de sangre puede ocurrir de manera espontánea o como resultado de un procedimiento, derivación cardiopulmonar en la cual la oxigenación de la sangre puede comprometerse o en la cual el suministro vascular de la sangre puede reducirse (como en un entorno de cirugía de injerto de derivación de la arteria coronaria (CABG)), o en el tratamiento de donadores de órganos antes del retiro de los órganos donadores para el transporte y transplante en un receptor en necesidad de un transplante de órgano. Los ejemplos que cumplen con la condición 2 incluyen, de manera no exclusiva, condiciones médicas en las cuales está inherente un riesgo de lesión o progreso de la enfermedad (por ejemplo, en el contexto de angina inestable, después de una angioplastia, aneurismas sangrantes, apoplejías hemorrágicas, después de traumas mayores o pérdida de sangre), o en los cuales el riesgo puede diagnosticarse utilizando una prueba de diagnóstico médico. La exposición al compuesto activo puede mejorar la supervivencia o reducir el daño cuando la exposición ocurre después del inicio o la detección de la agresión perjudicial o enfermedad para lograr un efecto terapéutico. La exposición al compuesto activo puede ser breve o extendida. La duración de la exposición puede ser únicamente tan larga como se necesite para alcanzar un indicador de la actividad de la estasis o la preestasis (por ejemplo, niveles de pCO2, pO2, pH, lactato o sulfhemoglobina en sangre, o temperatura corporal), o puede ser más larga. En ciertas modalidades, la exposición ocurre después de una lesión traumática (incluyendo lesiones iatrogénicas y/o no iatrogénicas) a un organismo, y se utiliza para inducir la estasis o preestasis en todo el organismo o el tejido lesionado en el mismo, para evitar o reducir al mínimo el daño, por ejemplo, lesión isquémica y por reperfusión antes de, durante y/o después del tratamiento. En una modalidad, la presente invención incluye un método para proteger a un mamífero de que sufra daño celular de una cirugía, que comprende proporcionar al mamífero una cantidad de sulfuro de hidrógeno u otro compuesto activo, suficiente para inducir al mamífero para que entre a preestasis antes de la cirugía. La cirugía puede ser optativa, planeada, o cirugía de emergencia, tal como, por ejemplo, cirugía cardiopulmonar. El sulfuro de hidrógeno puede administrarse mediante cualquier medio disponible en la técnica, incluyendo, por ejemplo, de manera intravenosa o mediante inhalación. En otra modalidad, la presente invención incluye un método para proteger a un mamífero de sufrir daño celular de una enfermedad o condición médica adversa, que comprende proporcionar al mamífero una cantidad de sulfuro de hidrógeno u otro compuesto activo, suficiente para inducir al mamífero para que entre a preestasis o estasis antes del inicio o progresión de la enfermedad o condición médica adversa. Esta modalidad puede utilizarse en el contexto de una variedad de diferentes enfermedades y condiciones médicas adversas, incluyendo, por ejemplo, angina inestable, postangioplastia, aneurisma, apoplejía o choque hemorrágico, trauma y pérdida de sangre.
En las modalidades específicas, la invención se relaciona con métodos para prevenir que un organismo, tal como un mamífero, sangre hasta morir o sufra de daño del tejido irreversible como resultado del sangrado, proporcionando al mamífero una cantidad de sulfuro de hidrógeno u otro compuesto activo, suficiente para evitar que el animal sangre hasta morir. En ciertas modalidades adicionales, el organismo puede pasar a choque hemorrágico, pero no morir del sangrado excesivo. Los términos "sangrado" y "hemorragia", se utilizan de manera indistinta para referirse a cualquier descarga de sangre de un vaso sanguíneo. Incluye, de manera no exclusiva, sangrado interno y externo, sangrado de una lesión (que puede ser de una fuente interna, o de una fuente física externa tal como de un disparo, apuñalamiento, trauma físico, etc.). Además, las modalidades adicionales de la invención se relacionan con la prevención de la muerte o el daño irreversible del tejido de la pérdida de sangre u otra falta de oxigenación de las células o tejido, tal como de la falta de un suministro sanguíneo adecuado. Esto puede ser el resultado de, por ejemplo, pérdida de sangre real, o puede ser de condiciones o enfermedades que evitan que las células o el tejido se perfundan (por ejemplo, lesión por reperfusión), que causan el bloqueo de la sangre a las células o tejido, que reducen la presión sanguínea de manera local o en general en un organismo, que reduce la cantidad de oxígeno que es portada en la sangre, o que reduce el número de células que portan oxígeno en la sangre. Las condiciones y enfermedades que pueden involucrarse ¡ncluyen, de manera no exclusiva, coágulos sanguíneos y embolismos, quistes, crecimientos, tumores, anemia (incluyendo la anemia de las células en hoz), hemofilia, otras enfermedades de coagulación de la sangre (por ejemplo, von Willebrand, ITP), y aterosclerosis. Tales condiciones y enfermedades también incluyen aquellas que crean esencialmente condiciones hipóxicas o anóxicas para las células o tejido en un organismo, debido a una lesión, enfermedad o condición. En algunos casos, una dosis colectiva subletal o una dosis colectiva no letal se administran a la materia biológica. Como se discutió anteriormente, con respecto para inducir la estasis en la materia biológica que no es un organismo entero, una "dosis colectiva subletal" significa una cantidad de una administración múltiple del compuesto activo, que colectivamente es menor que la mitad del compuesto activo que causaría al menos que la mayoría de las células murieran en el transcurso de 24 horas de una de las administraciones. En otras modalidades, una cantidad efectiva está caracterizada como una dosis cercana a la letal del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. De igual manera, una "dosis colectiva cercana a la letal", significa una cantidad de múltiples administraciones del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo que está dentro del 25% de la cantidad del compuesto activo que causaría que al menos la mayoría de las células murieran en el transcurso de 24 horas de una de las administraciones. También, una "dosis colectiva supraletal", significa una cantidad de múltiples administraciones del compuesto activo, que es menos 1.5 veces la cantidad del compuesto activo que causaría que al menos la mayoría de las células (o todo el organismo) murieran dentro de las 24 horas de una de las administraciones. Se contempla que múltiples dosis pueden administrarse para inducir la estasis en todo el organismo. La definición para una "dosis colectiva subletal", "dosis colectiva cercana a la letal" y "dosis colectiva supraletal", puede extrapolarse basándose en las dosis individuales discutidas anteriormente para la estasis en organismos completos. La materia biológica puede exponerse a, o ponerse en contacto con más de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. La materia biológica puede exponerse a al menos un compuesto activo, incluyendo 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 o más antagonistas del oxígeno u otro compuesto activo, o cualquier intervalo derivable de los mismos. Con múltiples compuestos activos, el término "cantidad efectiva", se refiere a la cantidad colectiva de los compuestos activos. Por ejemplo, la materia biológica puede exponerse a un primer compuesto activo y a continuación exponerse a un segundo compuesto activo. De manera alterna, la materia biológica puede exponerse a más de un compuesto activo al mismo tiempo, o de una manera superpuesta. Además, se contempla que más de un compuesto activo pueden estar comprendidos o mezclados juntos, tal como en una sola composición a la cual se expone la materia biológica. Por lo tanto, se contempla que en algunas modalidades, se emplea una combinación de compuestos activos, en las composiciones, métodos y artículos de fabricación de la invención.
La materia biológica puede proporcionarse con, o exponerse a un compuesto activo a través de inhalación, inyección, cateterización, inmersión, administración con sonda, perfusión, aplicación tópica, absorción, adsorción, o administración oral. Además, la materia biológica puede proporcionarse con o exponerse a un compuesto activo mediante la administración a la materia biológica de manera intravenosa, intradérmica, ¡ntraarterial, intraperitoneal, intralesional, intracraneal, intraarticular, intraprostática, intrapleural, intratraqueal, intranasal, intratecal, intravítrea, intravaginal, intrarrectal, tópica, intratumoral, intramuscular, intraperitoneal, intraocular, subcutánea, subconjuntiva, ¡ntravesicular, mucosal, intrapericárdica, intraumbilical, intraocular, oral, tópica, local, mediante inhalación, mediante inyección, mediante infusión, mediante infusión continua, mediante perfusión localizada, vía un catéter o vía una sonda. Los métodos y aparatos de la invención involucran un agente protector que en algunas modalidades es un antagonista del oxígeno. En modalidades todavía adicionales, el antagonista del oxígeno es un agente reductor. Además, el antagonista del oxígeno puede caracterizarse como un compuesto de calcogenuro. Se entenderá que los compuestos activos también pueden ser agentes protectores. Además, cualquier compuesto de calcogenuro puede considerarse como un compuesto activo, siempre que alcance el objetivo de la invención, sin importar si es un antagonista del oxígeno.
En ciertas modalidades, el compuesto de calcogenuro comprende azufre, mientras que en otras comprende selenio, telurio o polonio. En ciertas modalidades, un compuesto de calcogenuro contiene uno o más grupos sulfuro expuestos. Se contempla que estos compuestos de calcogenuro contengan 1 , 2, 3, 4, 5, 6 o más grupos sulfuro expuestos, o cualquier intervalo derivable del mismo. En las modalidades particulares, tal compuesto que contiene sulfuro es CS2 (dísulfuro de carbono). Además, en algunos métodos de la invención, la estasis se induce en las células, exponiendo las células a un agente reductor, que tiene la estructura química de (referida como la Fórmula I): R ln\ R 2m '\ XP (i) en donde X es N, O, Po, S, Se o Te; en donde Y es N u O; en donde Ri es H, C, alquilo inferior, un alcohol inferior o CN; en donde R2 es H, C, alquilo inferior o un alcohol inferior o CN; en donde n es 0 ó 1 ; en donde m es 0 ó 1 ; en donde k es 0, 1 , 2, 3, ó 4; y, en donde p es 1 ó 2.
Los términos "alquilo inferior" y "alcohol inferior", se utilizan de acuerdo con sus significados ordinarios, y los símbolos son los utilizados para referirse a los elementos químicos. Esta estructura química se referirá como la "estructura del agente reductor" y cualquier compuesto que tenga esta estructura, se referirá como el compuesto con la estructura del agente reductor. En las modalidades adicionales, k es 0 en la estructura del agente reductor. Además, en otras modalidades, los grupos Ri y/o R2 pueden ser amina o una alquilamina inferior. En otras, Ri y/o R2 pueden ser un alcohol de cadena corta o una cetona de cadena corta. Además, Ri y R2 pueden ser un puente de cadena lineal o ramificada y/o el compuesto puede ser un compuesto cíclico. En modalidades todavía adicionales, X puede ser un halógeno. El término "inferior" pretende referirse a 1 , 2, 3, 4, 5 ó 6 átomos de carbono, o cualquier intervalo derivable del mismo. Además, R-i y/o R2, pueden ser otros grupos orgánicos pequeños, incluyendo esteres de C2-C5, amidas, aldehidos, cetonas, ácidos carboxílicos, éteres, nitrilos, anhídridos, haluros, haluros de acilo, sulfuros, sulfonas, ácidos sulfónicos, sulfóxidos y/o tioles. Tales sustituciones están contempladas claramente con respecto a Ri y/o R2. En ciertas otras modalidades, R-i y/o R2 pueden ser versiones de cadena corta de los grupos orgánicos pequeños discutidos anteriormente. "Cadena corta" significa 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ó 12 moléculas de carbono, o cualquier intervalo derivable del mismo. Se contempla que el compuesto con la estructura del agente reductor puede ser un compuesto de calcogenuro en algunos casos. En ciertas modalidades, el compuesto de calcogenuro tiene una cadena de alquilo con un calcogenuro expuesto. En otros, el compuesto de calcogenuro tiene un calcogenuro que se expone una vez que se capta por la materia biológica. En este aspecto, el compuesto de calcogenuro es similar a un profármaco como un antagonista del oxígeno. Por lo tanto, una o más moléculas de azufre, selenio, oxígeno, telurio, polonio o ununhexio del compuesto se vuelven disponibles posteriormente a la exposición de la materia biológica al compuesto de calcogenuro. En este contexto, "disponible", significa que el azufre, selenuro, oxígeno, telurio, polonio o ununhexio mantendrán una carga negativa. En ciertas modalidades, el calcogenuro es una sal, de manera preferida, sales en donde el calcógeno está en un estado de oxidación -2. Las sales de sulfuro abarcadas por las modalidades de la invención incluyen, de manera no exclusiva, sulfuro de sodio (Na2S), sulfuro ácido de sodio (NaHS), sulfuro de potasio (K2S), sulfuro ácido de potasio (KHS), sulfuro de litio (Li2S), sulfuro de rubídio (Rb2S), sulfuro de cesio (Cs2S), sulfuro de amonio ((NH4)2S), sulfuro ácido de amonio (NH )HS, sulfuro de berilio (BeS), sulfuro de magnesio (MgS), sulfuro de calcio (CaS), sulfuro de estroncio (SrS), sulfuro de bario (BaS), y lo similar. De igual manera, las modalidades de la presente invención abarcan, de manera no exclusiva, sales correspondientes de selenuro y telenuro. Se contempla de manera específica que la invención incluya composiciones que contengan una sal de calcogenuro (el compuesto de calcogenuro que es una sal) con un portador farmacéuticamente aceptable o preparado como una formulación farmacéuticamente aceptable. En modalidades todavía adicionales, el compuesto con la estructura del agente reductor se selecciona del grupo que consiste de H2S, H2Se, H2Te y H2Po. En algunos casos, la estructura del agente reductor de Fórmula (I) tiene una X que es una S. En otros, X es Se, o X es Te, o X es Po, o X es O. Además, k en la estructura del agente reductor es 0 ó 1 en algunas modalidades. En ciertas modalidades, el compuesto con la estructura del agente reductor es sulfóxido de dimetilo (DMSO), sulfuro de dimetilo (DMS), monóxido de carbono, metilmercaptano (CH3SH), mercaptoetanol, tiocianato, cianuro de hidrógeno, metantiol (MeSH) o CS2. En modalidades particulares, el antagonista del oxígeno es H2S, H2Se, CS2, MeSH o DMS. Los compuestos en el orden de tamaño de estas moléculas están contemplados de manera particular (esto es, dentro del 50% del promedio de sus pesos moleculares). En ciertas modalidades, se emplea un compuesto que contiene selenio, tal como H2Se. La cantidad de H2Se puede estar en el intervalo de 1 a 1000 partes por billón (mil millones) en algunas modalidades de la invención. Se contempla además que cualquier modalidad descrita en el contexto de un compuesto que contenga azufre, pueda implementarse con un compuesto que contenga selenio. Esto incluye sustituir uno o más átomos de azufre en una molécula que contiene azufre con un átomo de selenio correspondiente. Un aspecto adicional de la invención abarca compuestos representados por la Fórmula IV: en donde: X es N, O, P, Po, S, Se, Te, O-O, Po-Po, S-S, Se-Se o Te-Te; n y m son de manera independiente 0 ó 1 ; y en donde R21 y R22 son de manera independiente hidrógeno, halo, ciano, fosfato, tio, alquilo, alquenilo, alquinilo, alcoxi, aminoalquilo, cianoalquilo, hidroxialquilo, haloalquilo, hidroxihaloalquilo, ácido alquilsulfónico, ácido tiosulfónico, ácido alquiltiosulfónico, tioalquilo, alquiltio, alquiltioalquilo, alquilarilo, carbonilo, alquilcarbonilo, haloalquilcarbonilo, alquiltiocarbonilo, aminocarbonilo, aminotiocarbonilo, alquilaminotiocarbonilo, haloalquilcarbonilo, alcoxicarbonilo, aminoalquiltio, hidroxialquiltio, cicloalquilo, cicloalquenilo, arilo, ariloxi, heteroariloxi, heterociclilo, heterocicliloxi, ácido sulfónico, éster alquil sulfónico, tiosulfato o sulfonamido; y Y es ciano, isociano, amino, alquilamino, aminocarbonilo, aminocarbonilalquilo, alquilcarbonilamino, amidino, guanidina, hidrazino, hídrazida, hidroxilo, alcoxi, ariloxi, hetroariloxi, cicloalquiloxi, carboniloxi, alquilcarboniloxi, haloalquilcarboniloxi, arilcarboniloxi, carbonilperoxi, alquilcarbonilperoxi, arilcarbonilperoxi, fosfato, esteres de fosfato de alquilo, ácido sulfónico, éster alquil sulfónico, tiosulfato, tiosulfenilo, sulfonamida, -R23R24, en donde R23 es S, SS, Po, Po-Po, Se, Se-Se, Te o Te-Te, y R24 se define como para R21 en la presente, o Y es en donde X, R21 y R22, son como se define en la presente. Además, se contempla que en algunas modalidades de la invención, la materia biológica se proporciona con un compuesto precursor que se vuelve la versión activa del compuesto de la Fórmula I o IV mediante la exposición a la materia biológica, tal como por medios químicos o enzimáticos. Además, el compuesto puede proporcionarse a la materia biológica como una sal del compuesto, en la forma de un radical libre o una especie cargada de manera negativa, cargada de manera positiva o con múltiples cargas. Algunos compuestos califican como un compuesto de Fórmula I y de Fórmula IV y en tales casos, el uso de la frase "Fórmula I o Fórmula IV" no pretende connotar la exclusión de tales compuestos. Un compuesto identificado por la estructura de la Fórmula I o la Fórmula IV, puede también, en ciertas modalidades, caracterizarse como un antagonista del oxígeno, un agente metabólico protector, o un precursor, profármaco o sal del mismo. Se contempla además que el compuesto no necesita caracterizarse como tal o calificar como tal, para ser un compuesto utilizado en la invención, siempre que logre un método particular de la invención. En algunas otras modalidades, el compuesto puede considerarse un compuesto de calcogenuro. Se contempla de manera específica que cualquier compuesto identificado por la estructura de Fórmula I o de Fórmula IV o como se expone en esta descripción, pueda utilizarse en lugar de, o además de un antagonista del oxígeno en los métodos, composiciones y aparatos de la invención; de manera similar, cualesquier modalidades discutidas con respecto a cualquier estructura que tenga la Fórmula I o la Fórmula IV, o que se exponga de otra manera en esta descripción, puede utilizarse en lugar de, o además de un antagonista del oxígeno. Además, cualquier compuesto identificado por la estructura de las Fórmulas I o IV o expuesta en esta descripción, puede combinarse con cualquier antagonista del oxígeno o cualquier otro compuesto activo descrito en la presente. Se contempla también que cualquier combinación de tales compuestos puede proporcionarse o formularse junto, secuencialmente (de manera superpuesta o no superpuesta), y/o de una manera secuencial superpuesta (la administración de un compuesto se inicia y antes de que se termine, la administración del otro compuesto se inicia), en los métodos, composiciones y otros artículos de fabricación de la invención, para lograr los efectos deseados expuestos en la presente. En ciertas modalidades, más de un compuesto con la estructura de Fórmula I o de Fórmula IV se proporcionan. En ciertas modalidades, se emplean múltiples compuestos diferentes con una estructura de la misma fórmula (es decir, de Fórmula I o de Fórmula IV), mientras que en otras modalidades, cuando se emplean múltiples compuestos diferentes, son de diferentes fórmulas.
En las modalidades específicas, se contempla que se utilicen múltiples compuestos activos, en donde uno de los compuestos es dióxido de carbono (CO2). Se contempla que al menos otro compuesto sea también un compuesto de Fórmula I y/o de Fórmula IV en algunas modalidades. En ciertos casos, el dióxido de carbono se proporciona a la materia biológica en combinación con H2S o un precursor de H2S (juntos, secuencialmente, o de una manera secuencial superpuesta). La cantidad de dióxido de carbono a la cual la materia biológica puede exponerse es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30% o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. En ciertas modalidades, la cantidad se expresa en términos de ppm, tal como aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 350, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800, 3900, 4000, 4100, 4200, 4300, 4400, 4500, 4600, 4700, 4800, 4900, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000, 21000, 22000, 23000, 24000, 25000, 26000, 27000, 28000, 29000, 30000, 31000, 32000, 33000, 34000, 35000, 36000, 37000, 38000, 39000, 40000, 41000, 42000, 43000, 44000, 45000, 46000, 47000, 48000, 49000, 50000, 60000, 70000, 80000, 90000, 100000, 110000, 120000, 130000, 140000, 150000, 160000, 170000, 180000, 190000, 200000, 210000, 220000, 230000, 240000, 250000, 260000, 270000, 280000, 290000, 300000 o más ppm, o cualquier intervalo derivable del mismo, así como equivalentes molares. Se contempla que estas concentraciones puedan aplicarse a cualesquier otros compuestos activos en forma gaseosa. En otras modalidades, se contempla de manera específica que el compuesto activo sea sulfuro de sodio, tiometóxido de sodio, cisteamina, tiocianato de sodio, sal de cisteamina-S-fosfato de sodio o de tetrahidrotiopiran-4-ol. En las modalidades adicionales, el compuesto activo es sulfóxido de dimetilo, ácido tioacético, selenourea, éster del fosfato diácido de 2-(3-aminopropil)-aminoetantiol, 2-mercapto-etanol, éter tioglicólico, selenuro de sodio, sulfinato de metano sódico, tiourea o sulfuro de dimetilo. Se contempla de manera específica que estos compuestos, o cualesquier otros discutidos en la presente, incluyendo cualquier compuesto con Fórmula I, II, lll o IV, puedan proporcionarse o administrarse a la materia biológica en una cantidad que es aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 0J , 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111 , 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121 , 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131 132, 133, 134, 135, 136 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146 147, 148, 149, 150, 151 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161 162, 163, 164, 165, 166 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176 177, 178, 179, 180, 181 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191 192, 193, 194, 195, 196 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206 207, 208, 209, 210, 211 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221 222, 223, 224, 225, 226 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236 237, 238, 239, 240, 241 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251 252, 253, 254, 255, 256 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264, 265, 266 267, 268, 269, 270, 271 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281 282, 283, 284, 285, 286 287, 288, 289, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296 297, 298, 299, 300, 301 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311 312, 313, 314, 315, 316 317, 318, 319, 320, 321, 322, 323, 324, 325, 326 327, 328, 329, 330, 331 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338, 339, 340, 341 342, 343, 344, 345, 346 347, 348, 349, 350, 351, 352, 353, 354, 355, 356 357, 358, 359, 360, 361 362, 363, 364, 365, 366, 367, 368, 369, 370, 371 372, 373, 374, 375, 376 377, 378, 379, 380, 381, 382, 383, 384, 385, 386 387, 388, 389, 390, 391 392, 393, 394, 395, 396, 397, 398, 399, 400, 401 402, 403, 404, 405, 406 407, 408, 409, 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416 417, 418, 419, 420, 421 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431 432, 433, 434, 435, 436 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446 447, 448, 449, 450, 451 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461 462, 463, 464, 465, 466 467, 468, 469, 470, 471 , 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481 , 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491 , 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, 500, 501 , 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511 , 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521 , 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531 , 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541 , 542, 543, 544, 545, 546, 547, 548, 549, 550, 551 , 552, 553, 554, 555, 556, 557, 558, 559, 560, 561 , 562, 563, 564, 565, 566, 567, 568, 569, 570, 571 , 572, 600, 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800, 3900, 4000, 4100, 4200, 4300, 4400, 4500, 4600, 4700, 4800, 4900, 5000, 5100, 5200, 5300, 5400, 5500, 5600, 5700, 5800, 5900, 6000, 6100, 6200, 6300, 6400, 6500, 6600, 6700, 6800, 6900, 7000, 7100, 7200, 7300, 7400, 7500, 7600, 7700, 7800, 7900, 8000, 8100, 8200, 8300, 8400, 8500, 8600, 8700, 8800, 8900, 9000, 9100, 9200, 9300, 9400, 9500, 9600, 9700, 9800, 9900, 10000 mM o mmol/kg (de la materia biológica), o cualquier intervalo derivable del mismo. Se contempla de manera específica que cualquier subconjunto de compuestos activos identificados por el nombre o estructura pueda utilizarse en los métodos, composiciones y artículos de fabricación. Se contempla también de manera específica que cualquier subconjunto de estos compuestos pueda negarse como que no constituyen modalidades de la invención. La presente invención también se relaciona con composiciones farmacéuticas que comprenden una cantidad terapéuticamente efectiva de uno o más compuestos activos. Se entiende que tales composiciones farmacéuticas se formulan en composiciones farmacéuticamente aceptables. Por ejemplo, la composición puede incluir un diluyente farmacéuticamente aceptable. En ciertas modalidades, la composición farmacéutica contiene una dosis efectiva de un compuesto activo, para proporcionar cuando se administra a un paciente, una Cmax o una concentración en plasma en estado estacionario del compuesto activo, para producir un beneficio terapéuticamente efectivo. En ciertas modalidades, la Cmax o la concentración en plasma en estado estacionario a ser alcanzada, es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 0.01 , OJ , 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 441 , 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000 µM o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. En ciertas modalidades, tal como con el H2S, la Cmax o la concentración en plasma en estado estacionario deseada es de aproximadamente entre 10 µM a aproximadamente 10 mM, o entre aproximadamente 100 µM a aproximadamente 1 mM, o entre aproximadamente 200 µM a aproximadamente 800 µM. Las medidas apropiadas pueden tomarse para considerar y evaluar los niveles del compuesto ya en la sangre, tal como azufre. En ciertas modalidades, la composición farmacéutica proporciona una dosis efectiva de H2S para proporcionar, cuando se administra a un paciente, una Cmax o una concentración en plasma en estado estacionario de entre 10 µM a 10 mM, entre aproximadamente 100 µM a aproximadamente 1 mM, o entre aproximadamente 200 µM a aproximadamente 800 µM. Con relación a la dosificación del sulfuro de hidrógeno a la dosificación con sales de sulfuro, en las modalidades típicas, la dosificación de la sal se basa en la administración de aproximadamente los mismos equivalentes de azufre que en la dosificación del H2S. Se tomarán medidas apropiadas para considerar y evaluar los niveles del azufre ya en la sangre. En ciertas modalidades, la composición comprende una forma gaseosa de uno o más de los compuestos activos especificados anteriormente. En otra modalidad, la composición comprende una sal de uno o más de estos compuestos. En una modalidad particular, una composición farmacéutica comprende una forma gaseosa de Fórmula I o IV o una sal de Fórmula I o IV. Una forma gaseosa o sal de H2S se contempla de manera específica en algunos aspectos de la invención. Se contempla que la cantidad de gas a la cual la materia biológica se proporciona es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800, 3900, 4000, 4100, 4200, 4300, 4400, 4500, 4600, 4700, 4800, 4900, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000, 11000, 12000, 13000, 14000, 15000, 16000, 17000, 18000, 19000, 20000, 21000, 22000, 23000, 24000, 25000, 26000, 27000, 28000, 29000, 30000, 31000, 32000, 33000, 34000, 35000, 36000, 37000, 38000, 39000, 40000, 41000, 42000, 43000, 44000, 45000, 46000, 47000, 48000, 49000, 50000, 60000, 70000, 80000, 90000, 100000, 110000, 120000, 130000, 140000, 150000, 160000, 170000, 180000, 190000, 200000, 210000, 220000, 230000, 240000, 250000, 260000, 270000, 280000, 290000, 300000, 310000, 320000, 330000, 340000, 350000, 360000, 370000, 380000, 390000, 400000 o más ppm, o cualquier intervalo derivable del mismo. De manera alterna, la cantidad efectiva de gases puede expresarse como aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 0.001 , 0.002, 0.003, 0.004, 0.005, 0.006, 0.007, 0.008, 0.009, 0.01 , 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0J , 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 ó 100%, o cualquier intervalo derivable del mismo, con respecto a la concentración en el aire, a la cual la materia biológica se expone. Además, se contempla que con algunas modalidades, la cantidad del gas a la cual la materia biológica se proporciona es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200, 3300, 3400, 3500, 3600, 3700, 3800, 3900, 4000, 4100, 4200, 4300, 4400, 4500, 4600, 4700, 4800, 4900, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000, 10000 partes por billón (mil millones) (ppb) o cualquier intervalo derivable del mismo. En las modalidades particulares, la cantidad de selenuro ácido proporcionada a la materia biológica está en este orden de magnitud. En algunas modalidades de la invención, la composición farmacéutica es un líquido. Como se discutió en otro lugar, la composición puede ser un líquido con los compuestos relevantes disueltos o burbujeados en la composición. En algunos casos, la composición farmacéutica es un gas medicinal. De acuerdo con la Administración de Alimentos y Fármacos de los Estados Unidos, "gases medicinales", son aquellos gases que son fármacos dentro del significado de §201(g)(1) del Acta Federal de Alimentos, Fármacos y Cosméticos ("el Acta") (21 U.S.C. §321 (g) y de acuerdo con §503(b)(1)(A) del Acta (21 U.S.C. §353(b)(1)(A), se requieren para distribuirse mediante prescripción. Por lo tanto, tales gases medicinales requieren una marca de la FDA apropiada. Un gas medicinal incluye al menos un compuesto activo. La presente invención comprende además aparatos y artículos de fabricación que comprenden un material de empaque y, contenido dentro del material de empaque, un compuesto activo para la estasis, en donde el material de empaque comprende una etiqueta que indica que puede utilizarse para inducir la estasis en la materia biológica in vivo. En algunas modalidades, el aparato o artículo de fabricación incluye además un diluyente farmacéuticamente aceptable. En otras modalidades particulares, el aparato o artículo de fabricación tiene un agente amortiguante. El compuesto activo se proporciona en un primer recipiente sellado y el diluyente farmacéuticamente aceptable se proporciona en un segundo recipiente sellado. En otras modalidades, el dispositivo o artículo además, tiene instrucciones para mezclar el compuesto activo y el diluyente. Además, el compuesto activo puede reconstituirse para lograr cualquier método de la invención, tal como para inducir la estasis in vivo en la materia biológica. Se contempla que cualquier etiqueta especifique el resultado a ser alcanzado y el uso de los compuestos para pacientes en necesidad de tal resultado. La presente invención también se relaciona con un artículo de fabricación que comprende empacados juntos: un compuesto activo, instrucciones para utilizar el compuesto activo para la estasis, que comprende: (a) identificar el tejido in vivo en necesidad de tratamiento con estasis; y (b) administrar una cantidad efectiva del compuesto activo a la materia biológica in vivo. En las modalidades adicionales de la invención, hay un artículo de fabricación que comprende un gas medicinal que incluye un compuesto activo y una etiqueta que comprende los detalles o el uso y la administración para inducir la estasis en la materia biológica o cualquier otro método de la invención. La presente invención también se relaciona con equipos y métodos para utilizar estos equipos. En algunas modalidades, hay equipos para el suministro de un compuesto activo a un sitio del tejido en necesidad de tratamiento con estasis, o cualquier otro tratamiento de la invención reclamada, que comprende: una cubierta adaptada para formar una envoltura sellada contra el sitio del tejido; un recipiente que comprende un antagonista del oxígeno; y una entrada en la cubierta, en donde el recipiente que comprende el compuesto activo está en comunicación con la entrada. En ciertas modalidades, el equipo incluye una salida en la cubierta, donde la salida está en comunicación con una fuente de presión negativa. En algunos casos, la cubierta comprende un material elastomérico y/o tiene un adhesivo sensible a la presión que cura la periferia de la cubierta. La salida puede colocarse en comunicación fluida con la fuente de presión negativa, que puede o no ser una bomba de vacío. Hay también un conducto flexible que se comunica entre la salida y la fuente de presión negativa. En algunas modalidades, el equipo incluye una lata, que puede o no ser retirable, en comunicación fluida entre la salida y la fuente de presión negativa. Se contempla que el recipiente incluya un compuesto activo que está en comunicación gaseosa con la entrada. En ciertas modalidades, el recipiente incluye un compuesto activo que es un gas o un gas líquido. El equipo puede incluir también un vaporizador en comunicación entre el recipiente que comprende el antagonista del oxígeno y la entrada. Además, puede tener una salida de retorno en comunicación con el recipiente, que comprende el compuesto activo.
En las modalidades particulares, el compuesto activo en los equipos es monóxido de carbono, dióxido de carbono, H2Se y/o H2S. En ciertas modalidades, el sitio del tejido al cual el equipo o método se aplica está herido. Además, se entenderá generalmente que cualquier compuesto discutido en la presente como un antagonista del oxígeno, puede proporcionarse en una forma de profármaco a la materia biológica, significando que la materia biológica u otras sustancias en el medio de la materia biológica altera el profármaco en su forma activa, esto es, en un antagonista del oxígeno. Se contempla que el término "precursor" cubra los compuestos que son considerados "profármacos". El antagonista del oxígeno u otro compuesto activo pueden o no proporcionarse como un gas, líquido semisólido (tal como un gel o pasta), líquido o sólido. Se contempla que la materia biológica puede exponerse a más de uno de tales compuestos activos y/o a ese compuesto activo en más de un estado. Además, el compuesto activo puede formularse para un modo particular de administración, como se discute en la presente. En ciertas modalidades, el compuesto activo es una formulación farmacéutica aceptable para suministro intravenoso. En ciertas modalidades, el compuesto activo es un gas. En las modalidades particulares, el compuesto activo gaseoso incluye monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrógeno, azufre, selenio, telurio o polonio, o una mezcla de los mismos. Además, se contempla de manera específica que el compuesto activo sea un compuesto de calcogenuro como un gas. En algunas modalidades, el compuesto activo es una mezcla gaseosa que comprende más de un gas. Los otros gases son gases no tóxicos y/o no reactivos en algunas modalidades. En algunas modalidades, el otro gas es un noble (helio, neón, argón, criptón, xenón radón o ununoctio), nitrógeno, óxido nitroso, hidrógeno, o una mezcla de los mismos. Por ejemplo, el gas no reactivo puede simplemente ser una mezcla que constituye el "aire ambiental", que es una mezcla de nitrógeno, oxígeno, argón y dióxido de carbono, así como cantidades en trazas de otras moléculas, tales como neón, helio, metano, criptón e hidrógeno. Las cantidades precisas de cada uno varían, aunque una muestra típica puede contener aproximadamente 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 0.9% de argón, y 0.04% de dióxido de carbono. Se contempla que en el contexto de la presente invención, "aire ambiental" sea una mezcla que contiene de aproximadamente 75 a aproximadamente 81% de nitrógeno, de aproximadamente 18 a aproximadamente 24% de oxígeno, de aproximadamente 0.7 a aproximadamente 1.1 % de argón, y de aproximadamente 0.02% a aproximadamente 0.06% de dióxido de carbono. Un compuesto activo gaseoso puede diluirse primero con un gas no tóxico y/o no reactivo antes de la administración o exposición a la materia biológica. De manera adicional o alterna, cualquier compuesto gaseoso activo puede mezclarse con aire ambiental antes de la administración o exposición a la materia biológica o el compuesto puede administrarse o exponerse a la materia biológica en el aire ambiental.
En algunos casos, la mezcla de gas también contiene oxígeno. Un compuesto activo gaseoso se mezcla con oxígeno para formar una mezcla de gas oxígeno (02) en otras modalidades de la invención. Se contempla de manera específica una mezcla de gas oxígeno en la cual la cantidad de oxígeno en la mezcla de gas oxígeno es menor que la cantidad total de todos los otros gases en la mezcla. En algunas modalidades, el gas del compuesto activo es monóxido de carbono y la cantidad de monóxido de carbono es aproximadamente la misma o excede cualquier cantidad de oxígeno en la mezcla del gas oxígeno. En las modalidades particulares, el monóxido de carbono se emplea con materia biológica libre de sangre. El término "materia biológica libre de sangre", se refiere a células y órganos cuya oxigenación no depende, o ya no depende de la vasculatura, tal como un órgano para transplante. De manera preferida, la atmósfera será de CO al 100%, pero como será evidente para alguien con experiencia en la técnica, la cantidad de CO puede equilibrarse con gases diferentes al oxígeno, que proporcionan que la cantidad de oxígeno utilizable se reduzca a un nivel que evita la respiración celular. En este contexto, la relación de monóxido de carbono a oxígeno es de manera preferida 85:15 o mayor, 199:1 o mayor o 399:1 o mayor. En ciertas modalidades, la relación es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 :1 , 2:1 , 2.5:1 , 3:1 , 4:1 , 5:1 , 6:1 , 7:1 , 8:1 , 9:1 , 10:1 , 15:1 , 20:1 , 25:1 , 30:1. 35:1 , 40:1 , 45:1 , 50:1 , 55:1 , 60:1 , 65:1 , 70:1 , 75:1 , 80:1 , 85:1 , 90:1 , 95:1 , 100:1 , 110:1 , 120:1 , 130:1 , 140:1, 150:1, 160:1, 170:1, 180:1, 190:1, 200:1, 210:1, 220:1, 230:1, 240:1, 250:1, 260:1, 270:1, 280:1, 290:1, 300:1, 310:1, 320:1, 330:1, 340:1, 350:1, 360:1, 370:1, 380:1, 390:1, 400:1, 410:1, 420:1, 430:1, 440:1, 450:1, 460:1, 470:1, 480:1, 490:1, 500:1 o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. En aún otras modalidades, los números anteriores pertenecen a la relación del monóxido de carbono a una mezcla de oxígeno y uno o más de otros gases. En algunos casos, se contempla que el otro gas sea un gas no reactivo, tal como nitrógeno (N2). Así, en otras modalidades de la invención, los números anteriores se aplican a las relaciones de monóxido de carbono a una combinación de oxígeno y nitrógeno (O2/N2), que pueden utilizarse en los métodos y aparatos de la invención. En consecuencia, se entenderá que otros gases pueden o no estar presentes. En algunas modalidades, la relación de CO:oxígeno está compensada con uno o más de otros gases (monóxido no de carbono y gases que no son oxígeno). En las modalidades particulares, la relación de CO:oxígeno se compensa con nitrógeno. En modalidades todavía adicionales, la cantidad de CO es una relación de CO comparada con el aire ambiental, como se describe por los números anteriores. En algunos casos, la cantidad de monóxido de carbono es relativa a la cantidad de oxígeno, mientras que en otros, es una cantidad absoluta. Por ejemplo, en algunas modalidades de la invención, la cantidad de oxígeno está en términos de "partes por millón (ppm)", que es una medida de las partes en volumen de oxígeno en un millón de partes de aire a temperatura y presión estándar de 20°C y una atmósfera de presión y el resto del volumen del gas está constituido con monóxido de carbono. En este contexto, la cantidad de monóxido de carbono a oxígeno se relaciona en términos de partes por millón de oxígeno compensado con monóxido de carbono. Se contempla que la atmósfera a la cual el material biológico se expone o incuba, puede ser de al menos 0, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 1000, ó 2000 partes por millón (ppm) de oxígeno compensado con monóxido de carbono, y en algunos casos, monóxido de carbono mezclado con un gas no tóxico y/o no reactivo. El término "medio", se refiere al medio inmediato de la materia biológica, esto es, el medio con el cual está en contacto directo. Así, el material biológico debe exponerse de manera directa al monóxido de carbono, y es insuficiente que un tanque sellado de monóxido de carbono esté en la misma sala que la materia biológica y se considere que se incube en un "medio" de acuerdo con la invención. De manera alterna, la atmósfera puede expresarse en términos de kPa. Se entiende generalmente que 1 millón de partes = 101 kPa a 1 atmósfera. En las modalidades de la invención, el medio en el cual el material biológico se incuba o expone es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 0.001 , 0.005, 0.01 , 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, OJO, 0.11 , 0.12, 0.13, 0.14, 0J5, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20. 0.21 , 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60, 0.65, 0.70, 0.75, 0.80, 0.5, 0.90, 0.95, 1.0 kPa o más O2, o cualquier intervalo derivable del mismo. Como se describió anteriormente, tales niveles pueden compensarse con monóxido de carbono y/u otros gases no tóxicos y/o no reactivos. También, la atmósfera puede definirse en términos de niveles de CO en unidades de kPa. En ciertas modalidades, la atmósfera es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 , 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 101 , 101.3 kPa de CO, o cualquier intervalo derivable del mismo. En las modalidades particulares, la presión parcial es de aproximadamente o al menos aproximadamente 85, 90, 95, 101 , 101.3 kPa de CO, o cualquier intervalo derivable del mismo. La cantidad de tiempo que la muestra se incuba o expone a monóxido de carbono puede también variar en las modalidades de la invención. En algunas modalidades, la muestra se incuba o expone a monóxido de carbono durante aproximadamente, durante al menos aproximadamente, o durante casi aproximadamente 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60 o más minutos y/o, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, y/o 1 , 2, 3, 4, 5, 6,7, 8, 9, 10 o más días. En algunas modalidades, la invención se relaciona con composiciones y artículos de fabricación que contienen uno o más compuestos activos. En ciertas modalidades, una composición tiene uno o más de estos compuestos activos como un gas que se burbujea en la misma, de manera que la composición proporciona el compuesto a la materia biológica cuando se expone a la composición. Tales compuestos pueden ser geles, líquidos u otro material semisólido. En ciertas modalidades, una solución tiene un antagonista del oxígeno como un gas burbujeado a través de la misma. Se contempla que la cantidad burbujeada en el gas proporcionará la cantidad apropiada del compuesto al material biológico expuesto a la solución. En ciertas modalidades, la cantidad del gas burbujeado en la solución es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 0.5, 1.0, 1.5, 2.0. 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, 9.5, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100 veces o más, o cualquier intervalo derivable del mismo, que la cantidad a la cual la materia biológica se proporciona de manera efectiva. La materia biológica se expone al gas en un recipiente cerrado en algunas modalidades de la invención. En algunos casos, el recipiente cerrado puede mantener un medio particular o modular el medio como se desee. El medio se refiere a la cantidad del antagonista del oxígeno a la que la materia biológica está expuesta y/o la temperatura, composición del gas o presión del medio. En algunos casos, la materia biológica se coloca bajo un vacío, antes, durante o después de la exposición a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Además, en otros casos, la materia biológica se expone a un ambiente normóxico después de exponerse a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. En ciertas modalidades, la presente invención incluye métodos para inducir la estasis o proteger la materia biológica de la lesión o enfermedad, que incluye proporcionar un compuesto activo a la materia biológica, en combinación con proporcionar otro compuesto activo o condición ambiental que induce a la estasis a la materia biológica. Tal tratamiento en combinación puede ocurrir en cualquier orden, por ejemplo, de manera simultánea o secuencial. En ciertas modalidades, un compuesto activo se proporciona a la materia biológica, y la materia biológica se coloca posteriormente bajo condiciones hipóxicas, tales como 5% de O2, o se expone secuencialmente a condiciones hipóxicas que se incrementan, tales como 5% de 02, seguido por 4% de O2, 3% de O2, 2% de O2, 1 % de O2, o condiciones libres de O2, o cualquier combinación secuencial de tales condiciones. Además, en otras modalidades, el medio que contiene la materia biológica, cicla al menos una vez a una cantidad o concentración diferente del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, en donde la diferencia en la cantidad o concentración es al menos una diferencia en porcentaje. El medio puede ciclar hacia atrás y hacia delante entre una o más cantidades o concentraciones del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, o puede incrementar o disminuir gradualmente la cantidad o concentraciones de ese compuesto. En algunos casos, la cantidad o concentración diferente es de entre aproximadamente 0 y 99.9% de la cantidad o concentración del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, al cual la materia biológica se expuso inicialmente. Se contempla que la diferencia en la cantidad y/o concentración es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente OJ , 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99% o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. Los métodos de la invención también pueden incluir un paso de someter la materia biológica a un medio de temperatura controlada. En ciertas modalidades, la materia biológica se expone a una temperatura que es un "medio de temperatura no fisiológica", que se refiere a una temperatura en la cual la materia biológica no puede vivir por más de 96 horas. El medio de la temperatura controlada puede tener una temperatura de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente -210, -200, -190, -180, -170, -160, -150, -140, -130, -120, -110, -100, -90, -80, -70, -60, -50, -40, -30, -20, -10, -5, 0, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101 , 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111 , 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121 , 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131 , 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141 , 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151 , 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161 , 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171 , 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181 , 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191 , 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200°C o más, o cualquier intervalo derivable del mismo. La materia biológica también puede exponerse a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo a temperatura ambiente, lo que significa una temperatura de entre aproximadamente 20°C y aproximadamente 25°C. Además, se contempla que la materia biológica alcance una temperatura interna de cualquier cantidad o intervalo de las cantidades discutidas. Se contempla que la materia biológica pueda someterse a un medio de temperatura no fisiológica o a un medio de temperatura controlada antes, durante o después de la exposición a los antagonistas del oxígeno u otros compuestos activos. Además, en algunas modalidades, la materia biológica se somete a un medio de temperatura no fisiológica o a un medio de temperatura controlada durante un periodo de tiempo de entre aproximadamente un minuto y aproximadamente un año. La cantidad de tiempo puede ser de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años, y cualquier combinación o intervalo derivable del mismo. Además, puede también haber un paso de incrementar la temperatura ambiente con elación a la temperatura reducida. Además, se contempla que la temperatura puede alterarse o ciclarse durante el proceso en el cual la temperatura se controla. En algunas modalidades, la temperatura de la materia biológica puede reducirse primero antes de que se coloque en el medio que tiene el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, mientras que en otras, la materia biológica puede enfriarse colocándola en el medio con el compuesto activo, que está debajo de la temperatura de la materia biológica. La materia biológica y/o el medio pueden enfriarse o calentarse gradualmente, de manera que la temperatura de la materia biológica o el medio comienza a una temperatura, pero a continuación alcanza otra temperatura. Los métodos de la invención también pueden incluir un paso de someter la materia biológica a un medio de presión controlada. En ciertas modalidades, la materia biológica se expone a una presión que es menor que la presión bajo la cual el organismo está típicamente. En ciertas modalidades, la materia biológica se somete a un "medio de presión no fisiológica", que se refiere a una presión bajo la cual la materia biológica no puede vivir bajo más de 96 horas. El medio de la presión controlada puede tener una presión de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho 10"14, 10'13, 1 Q-12 .J Q-H ^ 1 Q-10 1 Q-9 1 Q-8 1 Q-7 1 0-6) 1 0-5j 1 0-4j ^ 1 Q-2 1 Q-1 Q 2 Q 3^ Q 4 ¿ 0.5 atmósferas o más, o cualquier intervalo derivable del mismo.
Se contempla que la materia biológica puede someterse a un medio de presión no fisiológica o un medio de presión controlada antes, durante o después de la exposición a los compuestos activos. Además, en algunas modalidades, la materia biológica se somete a un medio de presión no fisiológica o a un medio de presión controlada guante un periodo de tiempo entre aproximadamente un minuto y aproximadamente un año. La cantidad de tiempo puede ser de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años, y cualquier combinación o intervalo derivable del mismo. Además, se contempla que la presión pueda alterarse o ciclarse durante el proceso en el cual la presión se controla. En algunas modalidades, la presión a la cual la materia biológica se expone, puede reducirse primero antes de que se coloque en el medio que tiene el compuesto activo, mientras que en otras, la materia biológica se coloca bajo presión después de la exposición a un compuesto activo. La presión puede reducirse gradualmente, de manera que la presión del medio comienza a una presión, pero a continuación alcanza otra presión en el transcurso de 10, 20, 30, 40, 50, 60 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, y/o 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días o más, y cualquier combinación o intervalo derivable del mismo. En ciertas modalidades, los métodos incluyen modular los niveles del oxígeno ambiental o retirar el material biológico del medio que tiene oxígeno. De manera operativa, la exposición del material biológico a un medio en el cual el oxígeno está disminuido o ausente, puede imitar la exposición del material biológico a un antagonista del oxígeno. Se contempla que en algunas modalidades de la invención, la materia biológica se exponga a, o se proporcione con un compuesto activo bajo condiciones en las cuales el medio de la materia biológica es hipóxico o anóxico, como se describe con más detalle a continuación. Esto puede ser intencional o no intencional. Así, en algunas modalidades de la invención, la materia biológica se coloca intencionalmente en un medio que es anóxico o hipóxico en un medio que se hace anóxico o hipóxico. En otras modalidades, la materia biológica está bajo tales condiciones como un resultado de una situación no intencionada, por ejemplo, si la materia biológica está bajo condiciones isquémicas o potencialmente isquémicas. Por lo tanto, se contempla en algunos casos que las condiciones hipóxicas o anóxicas dañarían la materia en la ausencia del compuesto activo. En ciertos métodos de la invención, también hay un paso de valorar el nivel del antagonista del oxígeno y/o la fosforilación oxidativa en la materia biológica en la cual se induce la estasis. Además, en algunas modalidades de la invención, hay un paso de valorar el nivel del metabolismo celular que ocurre generalmente en la materia biológica. En algunos casos, la cantidad del compuesto activo en la materia biológica se mide y/o se valora una reducción en la temperatura de la materia biológica. Además, en algunos métodos de la invención, el grado de uno o más efectos terapéuticos se evalúa. En ciertas otras modalidades, cualquier efecto de la toxicidad en la materia biológica de un compuesto activo y/o cambio ambiental (temperatura, presión), se verifica o controla. Se contempla que la toxicidad puede controlarse alterando el nivel, cantidad, duración o frecuencia de un compuesto activo y/o cambio ambiental al cual la materia biológica se expone. En ciertas modalidades, la alteración es una reducción, mientras que en ciertas otras modalidades, la alteración es un incremento. Se contempla que la persona con experiencia tiene conocimiento de varias maneras para evaluar los efectos de la toxicidad en la materia biológica. Otros pasos opcionales para los métodos de la invención incluyen identificar un compuesto activo apropiado; diagnosticar al paciente; tomar el historial del paciente y/o hacer una o más pruebas en el paciente antes de administrar o prescribir un compuesto activo al paciente. Las composiciones, métodos y artículos de fabricación de la invención, pueden utilizarse en la materia biológica que se transferirá nuevamente al organismo donador del cual se derivó (autólogo) o a un sujeto receptor diferente (heterólogo). En algunas modalidades, la materia biológica se obtiene directamente de un organismo donador. En otras, la materia biológica se coloca en cultivo antes de exponerse a un antagonista del oxigeno u otro compuesto activo. En algunas situaciones, la materia biológica se obtiene de un organismo donador administrado mediante oxigenación de la membrana extracorpórea antes de la recuperación de la materia biológica, que es una técnica implementada para ayudar en la conservación de la materia biológica. Además, los métodos incluyen administrar o implantar la materia biológica en la cual la estasis se indujo a un organismo receptor vivo. Los métodos de la invención también se relacionan con inducir la estasis en la materia biológica in vivo, que comprende incubar la materia biológica con un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo que crea condiciones hipóxicas durante una cantidad de tiempo efectiva para que la materia biológica entre en estasis. Además, otras modalidades de la invención incluyen métodos para reducir la demanda de oxígeno en la materia biológica in vivo, que comprende poner en contacto la materia biológica con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, para reducir su demanda de oxígeno. Se contempla que la demanda de oxígeno se reduzca aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 ó 100%, o cualquier intervalo derivable del mismo, con respecto a la cantidad de la demanda de oxigeno en las células de la materia biológica o una muestra representativa de las células de la materia biológica no expuesta o no expuesta más al antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Otros aspectos de la invención se relacionan con métodos para conservar la materia biológica in vivo, que comprenden exponer la materia biológica in vivo a una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, para conservar la materia biológica in vivo. La presente invención también se relaciona con un método para retrasar o reducir los efectos del trauma en o dentro de un organismo, que comprende exponer la materia biológica en riesgo del trauma a una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. En otros aspectos de la invención, existen métodos para tratar o prevenir el choque hemorrágico en un paciente, que comprenden exponer al paciente a una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. De manera alterna, en algunas modalidades, los métodos evitan la letalidad en los pacientes, como un resultado del sangrado y/o el choque hemorrágico. En tales métodos de prevenir que un paciente sangre hasta morir o prevenir la letalidad en un paciente sangrante, los pasos incluyen exponer al paciente a una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. En ciertas modalidades, se contempla de manera específica que el antagonista del oxígeno sea un compuesto de calcogenuro tal como H2S.
Los métodos para reducir la frecuencia cardiaca en un organismo también se incluyen como parte de la invención. Tales métodos involucran poner en contacto la muestra biológica u organismo con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Una modalidad de la invención se relaciona con un método para inducir la hibernación en un mamífero, que comprende poner en contacto al mamífero con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. En otra modalidad, existe un método para anestesiar un organismo, que comprende exponer la materia biológica en la cual se desea la anestesia, a una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Se contempla que la anestesia puede ser similar a la anestesia local o general. La presente invención incluye además métodos para proteger a un mamífero de la terapia con radiación o quimioterapia, que comprende poner en contacto al mamífero con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, antes de o durante la terapia con radiación o quimioterapia. Con la administración local de la terapia para el cáncer, se contempla de manera específica que el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo también puede administrarse localmente al órgano, tejido y/o células afectadas. En ciertas modalidades, los métodos pueden utilizarse para evitar o reducir la pérdida del cabello en un paciente con quimioterapia. Se contempla que tal paciente puede haber recibido ya quimioterapia o ser un candidato para la quimioterapia. En casos particulares, se contempla que un compuesto activo se proporciona al paciente como un gel tópico para aplicarse en donde la pérdida del cabello se anticipa o presenta. La presente invención también cubre reducir el requisito del oxígeno de la materia biológica, significando que la cantidad de oxígeno requerida por la materia biológica para sobrevivir se reduce. Esto puede lograrse proporcionando una cantidad efectiva de uno o más compuestos activos. Se sabe generalmente cuanto oxígeno particular requiere la materia biológica para sobrevivir, que también pueden depender del tiempo, presión y temperatura. En ciertas modalidades de la invención, el requisito del oxígeno de la materia biológica se reduce por aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100%, o cualquier intervalo derivable del mismo, en comparación con el requisito de la materia biológica en la ausencia de la cantidad efectiva de los compuestos activos. En las modalidades adicionales, existen métodos para tratar una enfermedad hiperproliferativa (por ejemplo, cáncer) en un mamífero, que comprende poner en contacto al mamífero con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, y someter al mamífero a terapia con hipertermia. Aunque los métodos de la invención pueden aplicarse para conservar los órganos para el transplante, otros aspectos de la invención se relacionan con el organismo receptor. En algunas modalidades, existen métodos para inhibir el rechazo de un transplante de órganos en un mamífero, que comprende proporcionar al mamífero con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. La regulación de la temperatura puede lograrse en los organismos, empleando antagonistas del oxígeno u otros compuestos activos. En algunas modalidades, existe un método para tratar a un sujeto con hipotermia, que comprende (a) poner en contacto al sujeto con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno, y a continuación (b) someter al sujeto a una temperatura ambiental por encima de la del sujeto. En otras modalidades, la presente invención incluye un método para tratar a un sujeto con hipertermia que comprende (a) poner en contacto al sujeto con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. En algunos casos, el tratamiento de la hipertermia también incluye (b) someter al sujeto a una temperatura ambiental que es al menos aproximadamente 20°C más baja que la del sujeto. Como se discutió anteriormente, la exposición del sujeto a un medio de temperatura no fisiológica o controlada, puede utilizarse en las modalidades adicionales. Se contempla que este método puede lograrse con compuestos generalmente activos.
En algunos casos, la invención se relaciona con un método para inducir la cardioplegia en un paciente que se somete a cirugía de derivación, que comprende administrar al paciente una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Se contempla que la administración puede ser local al corazón para protegerlo. Otros aspectos de la invención se relacionan con un método para evitar el choque hematológico en un paciente, que comprende administrar al paciente, una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Además, existen métodos para fomentar la curación de las heridas en un organismo, que comprende administrar al organismo o la herida una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Además, la presente invención cubre un método para evitar o tratar la neurodegeneración en un mamífero, que comprende administrar al mamífero, una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. La presente invención también cubre la reducción del requisito del oxígeno de la materia biológica, significando que la cantidad de oxígeno requerida por la materia biológica para sobrevivir se reduce. Esto puede lograrse proporcionando una cantidad efectiva de uno o más compuestos activos. Se sabe generalmente cuanto oxígeno requiere la materia biológica particular para sobrevivir, que puede depender también del tiempo, presión y temperatura. En ciertas modalidades de la invención, el requisito de oxígeno de la materia biológica se reduce por aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100%, o cualquier intervalo derivable del mismo, en comparación con el requisito de la materia biológica en la ausencia de la cantidad efectiva de los compuestos activos. Las modalidades adicionales de la invención se relacionan con métodos para evitar la pérdida del cabello, tal como de la quimioterapia, administrando a un paciente que se ha sometido o se someterá a quimioterapia, una cantidad efectiva de al menos un compuesto activo. En los casos en los cuales la materia biológica se está protegiendo del daño o daño adicional, se contempla que la materia biológica puede exponerse a un antagonista del oxígeno en el transcurso de aproximadamente, en el transcurso de al menos aproximadamente, o en el transcurso de cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años, y cualquier combinación o intervalo derivable del mismo, después de que ocurre el daño inicial (trauma o herida o degeneración). Así, en las modalidades adicionales de la invención, los métodos incluyen una valoración inicial de cualquier daño, trauma, una herida o degeneración. En ciertas modalidades de la invención, existen métodos para tratar a un paciente afectado con un trastorno hematológico, que significa una enfermedad, trastorno o condición, que afecta cualquier célula o tejido hematopoyético. Los ejemplos incluyen la enfermedad de las células en hoz y la talasemia. Así, en algunas modalidades, existen métodos para tratar a un paciente con a enfermedad de las células en hoz o la talasemia, con una cantidad efectiva de un compuesto activo. En otras modalidades, existen métodos para mejorar la supervivencia en un paciente con fibrosis quística (CF), administrando o proporcionando una cantidad efectiva de un compuesto activo. En otros métodos de la invención, existen métodos para tratar el envenenamiento con cianuro en un sujeto, que comprende administrar una cantidad efectiva de un compuesto activo. En ciertas modalidades, el compuesto es H2S. Otros aspectos de la invención se relacionan con métodos para conservar una o más células que están separadas de un organismo, que comprende poner en contacto las células con una cantidad efectiva de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, para conservar una o más células. Además de las células y los tipos de células discutidos anteriormente y en otro lugar en esta solicitud, se contempla que los embriones de camarón están contemplados de manera específica para utilizarse con la presente invención. Además, en algunas modalidades de la invención, existen métodos para conservar plaquetas. Las desventajas de la técnica anterior se reducen o eliminan utilizando las técnicas de esta descripción. Las modalidades que se relacionan con las plaquetas y la reducción del oxígeno, encuentran una amplia aplicación incluyendo de manera no exclusiva, cualquier aplicación que se beneficiaría del almacenamiento de larga duración de las plaquetas. En una modalidad, las técnicas de reducción del oxígeno pueden incorporarse en un equipo. Por ejemplo, el equipo actualmente vendido bajo el número del producto 261215, disponible de Becton Dickinson, hace uso de técnicas selectas descritas en la presente. Este equipo incluye un generador anaeróbico (por ejemplo, un generador de gas hidrógeno), Catalizadores de Paladio, un indicador anaeróbico, y un gas impermeable, sellable, "BioBag" en el cual los componentes anteriores (junto con las plaquetas en una bolsa permeable al gas), se colocan y sellan. En otras modalidades de la invención, existen métodos para inhibir de manera reversible el metabolismo de una célula y/o organismo para proporcionar una cantidad efectiva de un compuesto activo. Se contempla de manera específica que la rotenona no sea el compuesto empleado en este método, o posiblemente otros métodos de la invención. Además, también se contempla que en algunas modalidades, la rotenona se excluya como un compuesto activo. De manera similar, se contempla que el óxido nítrico pueda excluirse como un compuesto activo. En otras modalidades de la invención, se proporcionan métodos para mejorar la capacidad de la materia biológica para entrar en estasis, en respuesta a una lesión o enfermedad, proporcionando una cantidad efectiva de un compuesto activo, protegiendo por lo tanto la materia biológica del daño o lesión, mejorando por lo tanto la supervivencia de la materia biológica. Las modalidades relacionadas incluyen métodos para preparar o cebar la materia biológica para entrar en estasis en respuesta a una lesión o enfermedad, proporcionando una cantidad efectiva de un compuesto activo. Otras modalidades relacionadas incluyen un método para inducir la materia biológica en preestasis, protegiendo por lo tanto la materia biológica del daño o lesión. Por ejemplo, el tratamiento con un compuesto activo a una dosificación durante un tiempo menor que el requerido para inducir la estasis, permite que la materia biológica alcance de manera más fácil o más completamente un estado benéfico de estasis, en respuesta a una lesión o enfermedad, mientras que en la ausencia de tratamiento con el compuesto activo, la materia biológica moriría o sufriría daño o lesión antes de que alcanzará un nivel protector de estasis, por ejemplo, un nivel suficiente para volver a la materia biológica resistente a la hipoxia letal. Ciertas lesiones o estados de enfermedad causan que la materia biológica reduzca su metabolismo y/o temperatura a grados que pueden no alcanzar la estasis. Por ejemplo, la hipoxia, isquemia y la pérdida de sangre, reducen todas la cantidad de oxígeno disponible y suministrado a la materia biológica que utiliza oxígeno, reduciendo por lo tanto la utilización del oxígeno en las células de la materia biológica, reduciendo la producción de energía derivada de la fosforilación oxidativa, y por lo tanto disminuyendo la termogénesis, conduciendo a la hipotermia. Dependiendo de la severidad o el tiempo transcurrido después del inicio o progresión de la agresión perjudicial, la "estasis" puede o no haberse alcanzado. El tratamiento con un compuesto activo disminuye el umbral (es decir, la severidad o duración de la agresión que se necesita para alcanzar la estasis) para la inducción de la estasis, o puede agregarse a, o sinergizarse con el estímulo perjudicial o la enfermedad para inducir la estasis en la materia biológica, bajo condiciones perjudiciales que no habrían resultado en la estasis, si no fuera por el tratamiento con el compuesto activo. Tal actividad de los compuestos activos se determina comparando los efectos que inducen la estasis (magnitud, cinética) de los estímulos perjudiciales o la enfermedad solos, con aquéllos a los cuales la materia biológica se preexpuso, se expuso de manera concomitante, se expuso después, o cualquier combinación de los mismos, al compuesto activo. Por ejemplo, como se describe en el Ejemplo 11 de la presente solicitud de patente, la preexposición de ratones a 150 ppm de H2S en aire, causó una caída de aproximadamente dos veces en la producción de C02 antes de la exposición a la hipoxia (5% de O2). Posteriormente, la producción de CO2 en los ratones pretratados cayó aproximadamente 50 veces durante la hipoxia. En contraste, mientras la producción de CO2 está en control, los ratones no tratados con H2S también cayeron, la supervivencia a la hipoxia de los ratones no se alcanzó, supuestamente puesto que los ratones murieron antes de que se alcanzara la estasis. En otros aspectos de la invención, existen métodos para inducir el sueño en un organismo, que comprende exponer el organismo a una cantidad efectiva de un compuesto activo, en donde la cantidad efectiva es menor que una cantidad que puede inducir la estasis en el organismo. El término "sueño" se utiliza de acuerdo con su significado ordinario y simple en un contexto médico. El sueño es distinguible de otros estados de inconciencia, que también están contemplados como estados que pueden alcanzarse utilizando los métodos de la invención. La presente invención también se relaciona con métodos para anestesiar la materia biológica, que comprenden exponer la materia a una cantidad efectiva de un compuesto activo, en donde la cantidad efectiva es menor que la cantidad que puede inducir la estasis en el organismo. En los métodos discutidos anteriormente, una cantidad efectiva que es menor que una cantidad que puede inducir la estasis en un organismo, puede reducirse con respecto a la duración y/o cantidad. Esa reducción puede ser una reducción en una cantidad por 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 por ciento, o cualquier intervalo derivable del mismo, de la cantidad para inducir la estasis. Una reducción puede ser una reducción en la duración (longitud del tiempo de exposición) por 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, y/o 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, o cualquier intervalo derivable del mismo. De manera alterna, la reducción puede estar en términos de la cantidad efectiva total proporcionada a la materia biológica, que puede ser una reducción de 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 por ciento, o cualquier intervalo derivable del mismo, con relación a la cantidad efectiva total para inducir la estasis en un organismo de esa especie y/o tamaño. Se contempla de manera específica que la presente invención puede utilizarse para conservar organismos que se utilizan para el consumo o investigación de laboratorio, tales como moscas, ranas, peces, ratones, ratas, perros, camarones y embriones de los mismos. Los métodos de la invención pueden involucrar emplear un aparato o sistema que mantiene el medio en el cual la materia biológica se coloca o expone. La invención incluye un aparato en el cual se suministra un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, particularmente como un gas. En algunas modalidades, el aparato incluye un recipiente con una cámara de la muestra para mantener la materia biológica, en donde el recipiente se conecta a un suministro de gas que comprende el antagonista del oxígeno. Se contempla de manera específica que el recipiente puede ser un recipiente sólido o puede ser flexible, tal como una bolsa. En algunas modalidades, la invención es un aparato para conservar las células, el aparato comprende: un recipiente que tiene una cámara de la muestra con un volumen de no más que 775 litros; y un primer suministro del gas en comunicación fluida con la cámara de la muestra, el primer suministro del gas incluye monóxido de carbono. En las modalidades adicionales, el aparato también incluye una unidad de enfriamiento que regula la temperatura dentro de la cámara de la muestra y/o un regulador de gas que regula la cantidad del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo en la cámara o la cantidad del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo en una solución que está en la cámara. Se contempla que puede haber un suministro de gas para un segundo gas o un gas adicional o un segundo suministro de gas o gas adicional, para el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. El segundo suministro del gas puede conectarse con la cámara de la muestra o puede conectarse con el primer suministro del gas. El gas adicional, como se discutió anteriormente, puede ser un gas no tóxico y/o no reactivo.
Un regulador del gas es parte del aparato en algunas modalidades de la invención. Uno, dos, tres o más reguladores del gas pueden emplearse. En algunos casos, el regulador del gas, regula el gas suministrado a la cámara de la muestra del primer suministro del gas. De manera alterna, regula el gas suministrado a la cámara de la muestra o el primer suministro del gas del segundo suministro del gas, o puede haber un regulador para el primer y segundo suministros del gas. Se contempla además que cualquier regulador del gas puede programarse para controlar la cantidad del gas suministrado a la cámara de la muestra y/o a otro suministro del gas. La regulación puede o no ser durante un periodo de tiempo especificado. Puede haber un regulador de gas, que puede o no ser programable, para cualquier suministro de gas conectado de manera directa o indirecta a la cámara de la muestra. En algunos casos, el regulador de gas es programable de manera electrónica. En algunos casos, la presión y/o la temperatura dentro de la cámara pueden regularse con un regulador de presión o un regulador de temperatura, respectivamente. Como con el regulador de gas, estos reguladores pueden ser programables de manera electrónica. El aparato de la invención puede tener también una unidad de enfriamiento y/o calentamiento para alcanzar las temperaturas discutidas anteriormente. La unidad puede o no ser programable electrónicamente. En las modalidades adicionales, el aparato incluye un carro con ruedas en el cual descansa el recipiente o puede tener una o más manijas.
Se contempla de manera específica que la invención incluya un aparato para las células, tejidos, órganos, e incluso organismos completos, en el cual el aparato tiene: un recipiente que tiene una cámara de la muestra; un primer suministro de gas en comunicación fluida con la cámara de la muestra, el primer suministro de gas que incluye un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo; y un regulador del gas programable de manera electrónica, que regula el gas suministrado a la cámara de la muestra del primer suministro de gas. En algunas modalidades, el aparato también tiene una estructura configurada para proporcionar un vacío dentro de la cámara de la muestra. Además, cualquier antagonista del oxígeno u otro compuesto activo descrito en esta solicitud, se contempla para utilizarse con los aparatos de la invención. En las modalidades específicas, el monóxido de carbono puede administrarse utilizando estos aparatos. En otros casos, puede administrarse un compuesto de calcogenuro o un compuesto que tiene la estructura del agente reductor. En aún otras modalidades, un compuesto activo se administra utilizando el aparato. En las modalidades especificas, la invención cubre un dispositivo o su uso. En ciertas modalidades, el dispositivo es un dispositivo de suministro de una sola dosis. En otras modalidades, el dispositivo es un inhalador o nebulizador. En aún otras modalidades, otros dispositivos incluyen, de manera no exclusiva, un dispositivo de inyección tal como una pluma, una bomba tal como una bomba de infusión o un parche.
Además, se contempla que estos dispositivos pueden o no ser dispositivos de suministro de una sola dosis. Además, la presente invención se relaciona con ensayos de selección. En algunas modalidades, una sustancia candidata se selecciona por la capacidad para actuar como un antagonista del oxígeno o un compuesto activo, de manera específica incluyendo un agente metabólico protector. Esto puede hacerse utilizando cualquier ensayo descrito en la presente, tal como midiendo la producción de dióxido de carbono. Cualquier sustancia identificada como que exhibe características de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, puede caracterizarse o probarse adicionalmente. Además, se contempla que tal sustancia pueda administrarse a la materia biológica para inducir la estasis o fabricarse posteriormente. En ciertas modalidades, existen métodos de selección para los compuestos activos, incluyendo compuestos activos para la estasis. Además, los métodos de selección pueden ser para los antagonistas del oxígeno o para cualesquíer otros compuestos que pueden efectuar los métodos discutidos en la presente. En algunas modalidades, existen métodos de selección que involucran a) exponer a un embrión de pez cebra a una sustancia; b) medir la frecuencia cardiaca del embrión; c) comparar la frecuencia cardiaca del embrión en la presencia de la sustancia con la frecuencia cardiaca en la ausencia de la sustancia, en donde una reducción de la frecuencia cardiaca, tal como del 50% o más, identifica la sustancia como un compuesto activo candidato. En lugar de embriones de pez cebra, se contempla que otros organismos no humanos pueden utilizarse también, tales como peces, ranas, moscas, camarones o sus embriones. En modalidades adicionales, la frecuencia cardiaca del embrión se mide contando el número de latidos cardiacos. Esto puede hacerse, en algunos casos, observando al embrión bajo un microscopio de disección. Otras modalidades de selección involucran: a) exponer a un nematodo a una sustancia; b) probar uno o más de los siguientes factores de la respiración celular: i) temperatura corporal interna; ii) consumo de oxígeno; iii) motilidad; o, iv) producción de dióxido de carbono; c) comparar el factor de la respiración celular del nematodo en la presencia de la sustancia con el factor de la respiración celular en la ausencia de la sustancia, en donde una reducción de la característica identifica la sustancia como un compuesto activo candidato. Se contempla de manera específica, que la motilidad del nematodo se pruebe en algunos métodos de la invención. En algunas modalidades, los métodos involucran primero identificar una sustancia apropiada para seleccionarse. En ciertas modalidades, la sustancia será un calcogenuro, un agente reductor, o que tiene la estructura de Fórmula I o de Fórmula IV, o cualquier otro compuesto discutido en la presente. Se contempla además que las selecciones posteriores pueden hacerse en los organismos considerados superiores o más complejos que aquellos utilizados en las selecciones preliminares o iniciales. Así, se contempla que uno o más factores de la respiración celular se probarán en estos otros organismos, para evaluar además un compuesto candidato. En ciertas modalidades, las selecciones posteriores involucran el uso de ratones, ratas, perros, etc. Se contempla que varios diferentes organismos o materia biológica (otras células o tejidos) puedan utilizarse y varios factores de la respiración diferentes puedan probarse en los métodos de selección de la invención. Además, se contempla que múltiples de tales selecciones se realicen al mismo tiempo en algunas modalidades de la invención. Se entenderá, por supuesto, que con el fin de que la sustancia a ser considerada como un compuesto activo candidato (o antagonista del oxígeno, o inductor de la estasis o agente metabólico protector, etc.), la sustancia no debe matar al organismo o a las células en el ensayo, y el efecto debe ser reversible (esto es, la característica que es alterada, necesita regresar a su nivel antes de la exposición a la sustancia). Por supuesto, se entenderá que cualquier método de tratamiento puede utilizarse en el contexto de una preparación de un medicamento para el tratamiento de, o la protección contra la enfermedad o condición especificada. Esto incluye, de manera no exclusiva, la preparación de un medicamento para el tratamiento del choque hemorrágico o hematológico, heridas y daño del tejido, hipertermia, hipotermia, neurodegeneración, sepsis, cáncer y trauma. Además, la invención incluye, de manera no exclusiva, la preparación de un medicamento para un tratamiento para evitar la muerte, choque, trauma, rechazo de órganos o tejidos, daño de la terapia para el cáncer, neurodegeneración y heridas o daño del tejido. Como se discutió anteriormente, la estasis de un organismo no es alguno de los siguientes estados: sueño, comatoso, muerte, anestesiado o ataque del gran mal. Sin embargo, se contempla en algunas modalidades de la invención, que tales estados son el objetivo deseado de emplear los métodos, composiciones y artículos de fabricación de la invención. Cualquier modalidad discutida con respecto a un aspecto de la invención, se aplica a otros aspectos de la invención también. Además, las modalidades pueden combinarse. Cualquier modalidad que involucra "exponer" la materia biológica a un compuesto activo, también puede implementarse de manera que la materia biológica se proporcione con el compuesto activo o se administre el compuesto activo. El término "proporcionar", se utiliza de acuerdo con su significado ordinario y simple: "suministrar o facilitar para el uso" (Diccionario de Inglés Oxford), que, en el caso de pacientes, puede referirse a la acción realizarse por un doctor u otro personal médico que prescribe un compuesto activo particular o lo administra directamente al paciente. Las modalidades en la sección de Ejemplos se entiende que son modalidades de la invención que son aplicables a todos los aspectos de la invención. El uso del término "o" en las reivindicaciones, se utiliza para significar "y/o" a menos que se indique de manera explícita para referirse a alternativas únicamente o a las alternativas como mutuamente exclusivas, aunque la descripción soporta una definición que se refiere a sólo las alternativas y "y/o". A través de esta solicitud, el término "aproximadamente", se utiliza para indicar que un valor incluye la desviación estándar del error para el dispositivo o método que se emplea para determinar el valor. En cualquier modalidad discutida en el contexto de un valor numérico utilizado en conjunto con el término "aproximadamente", se contempla de manera específica que el término aproximadamente puede omitirse. Siguiendo las leyes de patentes antiguas, las palabras "un" y "una", cuando se utilizan en conjunto con la palabra "que comprende", en las reivindicaciones o la especificación, denotan uno o más, a menos que se indique de manera específica. Otros objetos, características y ventajas de la presente invención se volverán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada. Se entenderá, sin embargo, que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican las modalidades específicas de la invención, se proporcionan a manera de ilustración únicamente, puesto que varios cambios y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la invención, se volverán evidentes para aquellos con experiencia en la técnica a partir de esta descripción detallada.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los siguientes dibujos forman parte de la presente especificación y se incluyen para demostrar además ciertos aspectos de la presente invención. La invención puede entenderse mejor con referencia a uno o más de estos dibujos, en combinación con la descripción detallada de las modalidades específicas descritas en la presente. Figura 1. Los queratinocitos humanos sobreviven a la exposición a 100% de CO. Las células se inspeccionaron visualmente utilizando un microscopio de contraste de fase invertida. La cuantificación del número de queratinocitos viables se juzgó mediante tinción con azul de tripan, que es un indicador de la muerte celular. Figura 2. Discontinuidad de la supervivencia en la hipoxia. Las viabilidades a la adultez se probaron después de la exposición a 24 horas de anoxia (N2 puro), hipoxia intermedia (0.01 kPa de O2, 0.05 kPa de O2 o 0.1 kPa de O2) o hipoxia leve (0.5 kPa de O2) en embriones del tipo silvestre. Todos los puntos de datos son el resultado de al menos 3 experimentos independientes y los gusanos que no se contaron, se eliminaron del total. Figura 3. El monóxido de carbono protege contra la hipoxia. Las viabilidades a la adultez se probaron después de la exposición a 24 horas de monóxido de carbono puro, 0.05 kPa de O2/N2 o 0.05 kPa de O2/CO en embriones del tipo silvestre. Todos los puntos de datos son el resultado de al menos 3 experimentos independientes y los gusanos que no se contaron se eliminaron del total. Figura 4A. La velocidad metabólica disminuye antes de la temperatura corporal interna cuando los ratones se exponen a sulfuro de hidrógeno. La exposición de ratones a 80 ppm (a 0 minutos en el eje X), resulta en una disminución de aproximadamente 3 veces en la producción de CO2 (línea negra) en menos de cinco minutos. Esto precede a la caída en la temperatura interna del animal hacia la temperatura ambiente (línea gris). Figura 4B. Temperatura de los ratones expuestos a sulfuro de hidrógeno. Cada trazo representa una medición continua de la temperatura corporal interna en ratones individuales expuestos a 80 ppm de H2S, o a aire ambiental. Los números en el eje vertical son la temperatura en °Celsius. En el eje horizontal, los números reflejan el tiempo en horas. Los experimentos se llevaron a cabo durante 6 horas, seguido por el registro de la recuperación. El punto de inicio es a 1 :00, y el final del tratamiento de 6 horas es aproximadamente 7:00. Figura 5. La exposición a 80 ppm de sulfuro de hidrógeno causa que la temperatura corporal interna de un ratón se aproxime a la temperatura ambiente. El gas se encendió y la temperatura disminuyó iniciando al tiempo 0:00. La atmósfera se cambió nuevamente al aire ambiental al tiempo 6:00. Los triángulos indican la temperatura corporal interna del ratón como se determina mediante radiotelemetría. Esta fue de aproximadamente 39°C al tiempo 0:00. Los diamantes indican la temperatura ambiental que se redujo de 23°C a 13°C en las primeras 3 horas del experimento, y a continuación se incrementó nuevamente hacia 23°C de la hora 6:00, estabilizándose a alrededor de la hora 9:00. Figura 6. La velocidad de la caída de la temperatura corporal interna depende de la concentración del sulfuro de hidrógeno proporcionada a los ratones. Todas las líneas representan la temperatura corporal interna de un solo ratón como se determina mediante radiotelemetría. Los ratones sometidos a 20 ppm y 40 ppm de H2S, exhiben caídas menores en la temperatura interna. La exposición a 60 ppm, indujo una caída sustancial en la temperatura, comenzando a aproximadamente la hora 4:00. El ratón expuesto a 80 ppm exhibió una caída sustancial en la temperatura, comenzando a aproximadamente la hora 2:00. Figura 7. Temperatura corporal interna más baja. La temperatura corporal interna más baja registrada para un ratón expuesto a 80 ppm de sulfuro de hidrógeno fue 10.7°C. Los triángulos indican la temperatura corporal interna del ratón como se determina mediante radiotelemetría, que inició a aproximadamente 39°C al tiempo 0. Los diamantes indican la temperatura ambiente que comenzó a aproximadamente 23°C y cayó a menos de 10°C en el punto medio del experimento, después de lo cual se incremento a continuación nuevamente a la temperatura ambiente. Figura 8A. Los niveles endógenos de sulfuro de hidrógeno se incrementan en los ratones aclimatados a temperaturas tibias. Las barras grises (dos barras de la izquierda), indican las concentraciones endógenas de H2S de dos ratones individuales aclimatados a 4°C; las barras negras (dos barras de la derecha), indican las concentraciones endógenas de H2S de dos ratones individuales aclimatados a 30°C. La concentración del sulfuro de hidrógeno se determina mediante GC/MS. Figura 8B. Efectos de la temperatura ambiente en la caída de la temperatura dependiente del sulfuro de hidrógeno. La velocidad de la caída de la temperatura interna (expresada en grados Centígrados), debida a la exposición de sulfuro de hidrógeno, es dependiente de la temperatura de aclimatación. Los ratones se expusieron al gas a 1 :00. Los triángulos indican la temperatura corporal interna del ratón, aclimatado a 12°C, como se determina mediante radiotelemetria. Los cuadrados indican la temperatura corporal interna del animal aclimatado a 30°C. La Figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra el sistema de suministro del gas de respiración de acuerdo con las modalidades de la presente invención. La Figura 10 es un dibujo esquemático que ilustra un sistema de suministro de gas de la respiración, de acuerdo con las modalidades de la presente invención. La Figura 11 es un dibujo esquemático que ilustra un sistema de suministro del gas de la respiración, de acuerdo con las modalidades adicionales de la presente invención. La Figura 12 es un diagrama de flujo que ¡lustra las operaciones de acuerdo con las modalidades de la presente invención.
La Figura 13 es un dibujo esquemático que ilustra un sistema de suministro del gas para el tratamiento del tejido de acuerdo con las modalidades de la presente invención. La Figura 14 es un diagrama de flujo que ilustra las operaciones de acuerdo con las modalidades de la presente invención. Figura 15. La inhibición metabólica protege contra la muerte inducida por hipotermia en Nemátodos. Los nematodos expuestos a temperaturas frias (4°C), son incapaces de sobrevivir después de 24 horas. Sin embargo, si se mantienen a condiciones anóxicas durante el periodo de hipotermia (y durante un periodo de 1 hora antes y después), una proporción sustancial de nematodos sobrevive. Figura 16. Un corto pretratamiento con CO2 conduce a una extensión mayor de la supervivencia anóxica. Las moscas adultas se expusieron a 100% de CO2 durante el tiempo indicado, la atmósfera se hizo anóxica enjuagando abundantemente con N2, y a continuación el tubo se selló. Después de 22 horas, los tubos se abrieron al aire ambiental. Las moscas se dejaron recuperar durante 24 horas antes de calificar la viabilidad. Figura 17. La variabilidad del C02 mejora la supervivencia anóxica. Las moscas adultas se hicieron anóxicas en un experimento de flujo bajo, ya sea directamente de aire ambiental (sin pretratamiento), o después de ser expuestas a 100% de C02 durante 10 minutos. Después del tiempo indicado, los tubos se abrieron al aire ambiental. Las moscas se dejaron recuperar durante 24 horas antes de calificar la viabilidad.
Figura 18. 50 ppm de H2S agregadas a CO incrementan la fracción de moscas que sobreviven a la anoxia. Las moscas adultas se hicieron anóxicas en experimentos de flujo bajo, ya sea directamente del aire ambiental (sin pretratamiento), o después de exponerse a 50 ppm de H2S equilibrado con CO. La Figura 19 es un diagrama esquemático de un sistema ejemplar para eliminar el oxígeno de las plaquetas y una solución, de acuerdo con las modalidades de la presente descripción. Las Figuras 20A-20B muestran el cambio en la temperatura interna de las ratas expuestas a sulfuro de hidrógeno (A) y los ratones expuestos a dióxido de carbono (B). Figura 21. Matriz gaseosa que muestra el plan experimental paso a paso para determinar la concentración de los compuestos activos. Las Figuras 22A-22B muestran los dispositivos de presión negativa que pueden utilizarse para suministrar o administrar los compuestos activos. Figura 23. Supervivencia de los ratones en 5% de oxígeno. Los ratones se expusieron a 30 minutos de aire ambiental antes de la exposición a 5% de 02 (control; línea negra; n = 9) o 10 minutos de aire ambiental, seguido por 20 minutos de 150 ppm de H2S antes de la exposición a 5% de 02 (experimental; línea roja; n = 20), y se midió su supervivencia. Los experimentos se detuvieron a los 60 minutos y si los animales seguían vivos (todos de los experimentos, ninguno de los controles), se regresaron a su jaula. Figura 24. El H2S incrementa la supervivencia a tensiones de oxígeno letales. La gráfica muestra los resultados del experimento descrito en la Figura 23. El eje x muestra el tiempo en minutos que los ratones sobrevivieron en las tensiones de oxígeno más bajas. Las barras oscuras muestran cuando el H2S está ausente, mientras que las barras más claras muestran cuando el H2S está presente. En los últimos grupos, los ratones se expusieron a 150 ppm de H2S antes de que la tensión de oxígeno se redujera a entre 5% y 2.5%. Los tiempos de supervivencia se midieron y fue de al menos 60 minutos en todos los grupos tratados con H2S. Figura 25. Velocidad metabólica de un ratón en 5% de oxígeno. Un ratón se expuso a 10 minutos de aire ambiental, seguido por 20 minutos de 150 ppm de H2S, antes de la exposición a 5% de 02. Velocidad metabólica medida por la producción de C02. La preexposicíón de la producción de C02 fue de aproximadamente 2500 ppm, después de 20 minutos de H2S, a continuación la velocidad metabólica disminuyó aproximadamente 2 veces, y después de varias horas de exposición a 5% de 02, la producción de C02 cayó aproximadamente 50 veces desde los niveles de preexposición a aproximadamente 50 ppm. A la hora 6 el ratón regresó al aire ambiental y se dejó recuperar. Estos datos son de uno de los ratones incluidos en la Figura 23 (grupo experimental).
Figura 26. Ratón expuesto a 100 ppb de H2Se. La gráfica muestra la exposición a H2Se en minutos (eje x) con la caída en la temperatura corporal interna (temperatura en celsius mostrada a la derecha, graficada con la línea que muestra la disminución gradual) y con la disminución en la respiración (ppm de C02 mostrada a la derecha, graficada con la línea con picos mostrando la disminución). Figura 27. Ratón expuesto a 10 ppb de H2Se. La gráfica muestra la exposición a H2Se en minutos (eje x) con la caída en la temperatura corporal interna (temperatura en celsius mostrada a la derecha, graficada con la línea que muestra la disminución gradual) y con la disminución en la respiración (ppm de CO2 mostrada a la izquierda, graficada con la línea con picos que muestra la disminución con el punto más bajo a los cinco minutos de exposición). Figura 28. El pretratamiento con H2S mejora la supervivencia de los ratones bajo condiciones hipóxicas. Los ratones se expusieron a 30 minutos de aire ambiental (sin PT) o 10 minutos de aire ambiental, seguido por 20 minutos de 150 ppm de H2S (PT) antes de la exposición a 5% de 02 (5%), 4% de O2 (4%), 5% de 02 durante 1 hora, seguido por 4% de O2 (4% + 1 hora al 5%), o 5% de O2 durante 1 hora, seguido por 3% de O2 (3% + 1 hora al 5%), y se midió la longitud de su supervivencia. Los experimentos se detuvieron a los 60 minutos y si los animales están todavía vivos, se regresaron a su jaula.
Figura 29. Producción de C02 durante la transición a la hipoxia letal. Los cambios en la producción de CO2 tras la transición a 5% de 02 o 4% de O2, se midieron en los ratones expuestos al aire ambiental durante 30 minutos (sin PT) o aire ambiental durante 10 minutos, seguido por 150 ppm de H2S durante 20 minutos (PT). Además, el cambio en la producción de C02 tras la transición paso a paso a 5% de O2 durante 1 hora, seguido por 4% de O2 se midió. El por ciento del cambio en la producción de C02 se gráfico con el error estándar indicado. Figura 30. Los queratinocitos humanos sobreviven a la exposición a 100% de monóxido de carbono (CO). Las células se inspeccionaron visualmente utilizando un microscopio de contraste de fase invertida. La cuantificación del número de queratinocitos viables se juzgó mediante tinción con azul de triptan, que es un indicador de la muerte celular. Figura 31. La exposición crónica a bajos niveles de H2S conducen a la resistencia al calor en C. elegans. Los nematodos adaptados a los medios que contienen aproximadamente 50 ppm de H2S en el aire local, son significativamente más resistentes a los efectos letales de elevar la temperatura ambiente a 35 grados C, en comparación con hermanos criados en aire local solo. Figura 32. La exposición crónica a los niveles bajos de H2S incrementa la vida en C. elegans. Los nematodos que se adaptaron a los medios que contienen aproximadamente 50 ppm de H2S en el aire local, tuvieron una vida más larga en comparación con los controles no tratados.
Figura 33. Ejemplos de la caída transitoria de la temperatura interna en ratas Sprague-Dawley. Las mediciones de la temperatura interna de ratas expuestas a 0.03% de sulfuro de hidrógeno mezclado con aire ambiental (línea gris/punteada) o 15% de dióxido de carbono/8% de oxígeno/77% de helio (línea oscura/sólida). En este experimento, la temperatura de la cámara ambiental fue de 10°C durante la fase del tratamiento. La temperatura de la cámara ambiental se reestableció a la temperatura ambiente (22°C) cuando el gas se regresó al aire ambiental. En cada caso, éste fue el punto (aproximadamente 2 horas de la línea oscura/sólida y aproximadamente 7.4 horas para la línea gris/punteada), en donde la temperatura interna comienza a elevarse. Figura 34. Temperatura corporal interna del ratón durante la exposición a 1.2 ppm de selenuro de hidrógeno durante 2 horas y 10 minutos en aire ambiental a temperatura ambiente de 5°C. Figura 35. Temperatura corporal interna de la rata durante la exposición aire ambiental en una cámara ambienta a una temperatura ambiente de 10°C. La línea oscura describe la temperatura interna de la rata. La línea gris describe la temperatura ambiente. Figura 36. Temperatura corporal interna de una rata expuesta a 80% de helio, 20% de oxígeno a una temperatura ambiente de 7°C. El tiempo se describe en el eje X en horas. El tiempo total de exposición fue de aproximadamente 5 horas (de las 9:15 AM a las 2:15 PM). No se observa una caída significativa en la temperatura corporal interna.
Figura 37. Temperatura corporal interna de una rata durante la exposición a 15% de dióxido de carbono, 20% de oxígeno, y 75% de helio a temperatura ambiente de 7°C. El tiempo de exposición fue de aproximadamente 2 horas. La rata se expuso a aire ambiental comenzando en el punto en donde la temperatura empieza a elevarse (poco después del punto marcado como 38512.6). Durante el periodo en que la rata se expuso a temperatura ambiente, la temperatura del medio se reestableció a temperatura ambiente. Figura 38. Temperatura interna de una rata expuesta a 15% de dióxido de carbono, 8% de oxígeno y 77% de helio a una temperatura ambiente de 7°C. El tiempo de exposición fue de aproximadamente 4 horas. La línea gris describe la temperatura ambiente. La línea oscura describe la temperatura interna. En el punto en donde las temperaturas ambiental e interna se elevan, es el punto en donde el gas se cambió a aire ambiental. Figura 39. Temperatura interna de un perro expuesto a dióxido de carbono/helio/oxígeno. Las líneas punteadas son cuando el gas se encendió (aproximadamente 24 minutos) y se apagó (aproximadamente 55 minutos). Figura 40. Temperatura interna de un perro expuesto a concentraciones que se incrementan de dióxido de carbono. Las líneas punteadas indican cuando se hicieron los cambios en el gas. A aproximadamente 63 minutos, el gas se cambió de aire ambiental a 9% de dióxido de carbono en aire ambiental. A aproximadamente 85 minutos, la atmósfera se cambió de 9% de dióxido de carbono en aire ambiental a 12% de dióxido de carbono en aire ambiental. A aproximadamente 115 minutos, la atmósfera se cambió de 12% de dióxido de carbono en aire ambiental a 15% de dióxido de carbono en aire ambiental. El experimento terminó a aproximadamente los 135 minutos. Figura 41. Aparatos empleados en los métodos de selección. Figura 42. Consumo de oxígeno (barras grises) y producción de dióxido de carbono (barras negras) de los animales expuestos a sulfuro de hidrógeno durante 4 horas por día, durante al menos 1 semana y para los animales de control que se expusieron a las mismas condiciones con falta de sulfuro de hidrógeno. Figura 43. Cociente respiratorio para los animales expuestos a sulfuro de hidrógeno durante 4 horas por día durante al menos 1 semana (H2S 2900 y H2S 2865), y para los animales de control (2893 y 2894), que se expusieron a las mismas condiciones, con falta de sulfuro de hidrógeno.
DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS Estasis En la "estasis" o "animación suspendida", una célula, tejido, órgano u organismo (referido colectivamente como "material biológico") está vivo, pero las funciones celulares necesarias para la división celular, la progresión para el desarrollo, y/o estado metabólico están disminuidas o incluso detenidas. Este estado es deseable en varios contextos. La estasis puede ser utilizada como un método de conservación por sí misma, o puede ser inducida como parte de un régimen de crioconservación. Los materiales biológicos pueden ser conservados para su uso en investigación, para su transporte, para transplante, o para tratamiento terapéutico (como en la terapia ex vivo), y para prevenir la instalación de trauma, por ejemplo. La estasis con respecto a organismos completos tiene usos similares. Por ejemplo, el transporte de dichos organismos puede ser facilitado si éstos se encuentran en estasis. Esto puede reducir el daño físico y sicológico al organismo ya sea reduciendo o eliminando el agresión o el daño físico. Estas modalidades se describen con más detalle a continuación. La estasis puede ser benéfica al disminuir la necesidad del material biológico por el oxígeno y, por tanto, del flujo sanguíneo. Puede extender el periodo de tiempo en el cual el material biológico puede ser aislado de un medio que sustenta la vida y exponerlo a un medio que puede inducir la muerte. Puesto que se ha reportado la recuperación de la hipotermia accidental por un periodo de tiempo relativamente largo (Gilbert et al., 2000), ha surgido un reciente interés en inducir intencionalmente la animación suspendida en organismos. (La discusión de alguna referencia no debe considerarse como una admisión de que la referencia constituye la técnica anterior. De hecho, algunas de las referencias discutidas aquí pueden no constituir una técnica anterior con respecto a las solicitudes de prioridad.) La hipertermia controlada ha sido explorada, como la administración de una infusión de una solución fría en la aorta (Tísherman, 2004), la inducción de paro cardiaco (Behringer et al., 2003), o la animación suspendida inducida por óxido nítrico (Teodoro et al., 2004). Un organismo en estasis se distingue de un organismo bajo anestesia general. Por ejemplo, un organismo en estasis leve (entre aproximadamente 2 y aproximadamente 5 veces de disminución en la respiración celular) que es expuesto al aire ambiental, empieza a temblar, mientras que un organismo bajo anestesia general no lo hará. También, se anticipa que un organismo en estasis leve responderá a una compresión en un dedo del pie, mientras que un organismo bajo anestesia usualmente no lo hará. En consecuencia, la estasis no es lo mismo a estar bajo anestesia como comúnmente se cree. La producción de C02 es un marcador directo de la respiración celular relacionada con el metabolismo de un organismo. Esto puede distinguirse del "desprendimiento de C02", que se refiere a la cantidad de C02 expirado por los pulmones. Algunos compuestos activos, por ejemplo, el sulfuro de hidrógeno, pueden inhibir la actividad de la anhidrasa carbónica en los pulmones, inhibiendo así la conversión del carbonato a C02 y su liberación a partir de la sangre pulmonar, exhibiendo de esta manera una reducción asociada en el desprendimiento de CO2, sin una disminución correspondiente en la producción de C02 celular. La presente invención se basa en la observación de que ciertos tipos de compuestos inducen de manera efectiva la reversible en la materia biológica. Otras solicitudes de patente discuten la inducción de la estasis, incluyendo las siguientes: Solicitud de patente de E.U.A. 10/971 ,576, 10/972,063, y 10/971 ,575; solicitud de patente de E.U.A. 10/971 ,576; solicitud de patente de E.U.A. 10/972,063; y solicitud de patente de E.U.A. 10/971 ,575, cada una de las cuales se incorporan aquí como referencia.
A. Termorrequlación La estasis en un animal de sangre caliente va a afectar la termorregulación. La termorregulación es una característica de los llamados animales de "sangre caliente", que permite al organismo mantener una temperatura corporal interna relativamente constante aún cuando esté expuesto a temperaturas ambientales significativamente alteradas (frío o calor). La capacidad de controlar la termorregulación por la inducción de la estasis es uno de los aspectos de la invención, y permite usos similares a los discutidos anteriormente. La regulación térmica puede ser facilitada colocando a los organismos, miembros u órganos o tejidos aislados dentro de cámaras/dispositivos, la temperatura de los cuales puede ser controlada. Por ejemplo, las salas o dispositivos similares a cámaras calientes, similares a las cámaras hiperbáricas pueden abarcar a un organismo entero y conectarse a los aparatos termorreguladores. También se contemplan dispositivos más pequeños como mantas, mangas, manguitos o guantes (por ejemplo, sistema de enfriamiento CORE CONTROL de AVAcore Technologies, Palo Alto, CA, Patente de E.U.A. 6,602,277). Estas cámaras/dispositivos pueden utilizarse tanto para incrementar como para reducir las temperaturas ambientales.
B. Materia Biológica La materia biológica contemplada para utilizarse con la presente invención incluye material derivado de invertebrados y vertebrados, incluyendo mamíferos; los materiales biológicos incluyen organismos. Además de humanos, la invención puede emplearse con respecto a mamíferos que poseen importancia veterinaria o agrícola, incluyendo aquéllos de las siguientes clases: caninos, felinos, equinos, bovinos, ovinos, murinos, porcinos, caprinos, roedores, lagomorfos, lupinos y ursinos. La invención también se extiende a peces y aves. Otros ejemplos se describen a continuación. Además, el tipo de material biológico varía. Pueden ser células, tejidos y órganos, así como organismos para los cuales las diferentes composiciones, métodos y aparatos tienen relevancia. Las Solicitudes de Patentes no provisionales de E.U.A. 10/971 ,576, 10/972,063 y 10/971 ,575 están aquí incorporadas como referencia en su totalidad. En algunas modalidades, el material biológico es o comprende células. Se contempla que la célula puede ser cualquier célula que utilice oxígeno. La célula puede ser eucariótica o procariótica. En algunas modalidades la célula es eucariótica. Más particularmente, en algunas modalidades, la célula es una célula de mamífero. Las células de mamífero contempladas para utilizarse con la invención incluyen, de manera no exclusiva, aquéllas que son de: humano, mono, ratón, rata, conejo, hámster, cabra, cerdo, perro, gato, hurón, vaca, oveja y caballo. Además, las células de la invención pueden ser diploídes, pero en algunos casos, las células son haploides (células sexuales). Adicionalmente, las células pueden ser poliploides, aneuploides, o anucleadas. La célula puede ser de un tejido particular u órgano, tales como las del grupo que consiste de: corazón, pulmón, riñon, hígado, médula ósea, páncreas, piel, hueso, venas, arterias, córnea, sangre, intestino delgado, intestino grueso, cerebro, médula espinal, músculo liso, músculo esquelético, ovario, testículo, útero y cordón umbilical. Además, la célula también puede estar caracterizada por alguno de los siguientes tipos celulares: plaquetas, mielocítos, eritrocitos, linfocitos, adipocitos, fibroblastos, células epiteliales, células endoteliales, músculo liso, músculo esquelético, células endocrinas, células gliales, neuronas, células secretoras, célula con función de barrera, células contráctiles, células de absorción, células mucosas, células del limbo (de la córnea), células germinales (totipotenciales, pluripotenciales o multipotenciales), oocitos no fertilizados o fertilizados, o esperma. 1. Diferentes fuentes Los siguientes son ejemplos de fuentes de las cuales la materia biológica puede ser obtenida. Las modalidades de la invención incluyen, de manera no exclusiva, estos ejemplos. a. Mamíferos En algunos aspectos de la invención, los mamíferos pertenecen a los Ordenes Monotremata, Marsupialia, Insectívora, Macroscelidia, Dermoptera, Chiroptera, Scandentia, Primates, Xenarthra, Pholidota, Tubulidentata, Lagomorpha, Rodentia, Cetácea, Carnívora, Proboscidea, Hyracoidea, Sirenia, Perissodactyla o Artiodactyla. Los ejemplos de Monotremata incluyen las Familias Tachyglossidae (por ejemplo, Equidnas) y Ornithorhynchidae (por ejemplo, ornitorrincos). Los ejemplos de Marsupialia incluyen a las familias Didelphidae (por ejemplo, Zarigüeyas), Microbiotheriídae (por ejemplo, Monito del Monte), Caenolestidae (por ejemplo, Zarigüeyas Rata), Dasyuridae (por ejemplo, ratón marsupial), Myrmecobiidae (por ejemplo, Numbat), Thylacinidae (por ejemplo, Tilacino), Peramelidae (por ejemplo, Bandicut), Thylacomyidae (por ejemplo, conejo bandicut), Notoryctidae (por ejemplo, topos marsupiales), Phalangeridae (por ejemplo, Cuscuses), Petauridae (por ejemplo, Colas anilladas, Planeadores), Burramyidae (por ejemplo, Zarigüeyas Pigmeas), Macropodidae (por ejemplo, Canguros, Wallabis), Tarsipedidae (por ejemplo, Zarigüeyas de la miel), Vombatidae (por ejemplo, Wombats) y Phascolarctidae (por ejemplo, Koalas). Insectívora incluye, por ejemplo, las Familias Solenodontidae (por ejemplo, Solenodontes), Tenrecidae (por ejemplo, Tenrec, Nutria Musaraña), Chrysochloridae (por ejemplo, Topos Dorados), Erinaceidae (por ejemplo, Erizos, Erizos Peludos), Soricidae (por ejemplo, musarañas), y Talpidae (por ejemplo, Topos, Musarañas Acuáticas). El Orden Macroscelidia incluye a la Familia Macroscelidia (por ejemplo, Musarañas Elefante). El Orden Scandentia incluye Tupaiidae (por ejemplo, Musarañas Arborícolas). El Orden Dermoptera incluye a la Familia Cynocephalidea (por ejemplo, Lémures Voladores). Chiroptera incluye las Familias Pteropodidae (por ejemplo, Murciélagos Frugívoros, Zorros Voladores), Rhinopomatidae (por ejemplo, Murciélagos con Cola de Ratón), Craseonycteridae (por ejemplo, Murciélagos con Hocico de Cerdo o Murciélago Abejorro), Emballonuridae (por ejemplo, Murciélagos de Cola Enfundada), Nycteridae (por ejemplo, Murciélagos con cara de rendija), Megadermatidae (por ejemplo, Falsos Murciélagos Vampiros), Rhinolophidae (por ejemplo, Murciélagos de Herradura), Noctilionidae (por ejemplo, Murciélagos Bulldog, Murciélagos Pescadores), Mormoopidae, Phyllostomidae (por ejemplo, Murciélagos con hocico de Hoja Del Nuevo Mundo), Natalidae, Furipteridae, Thyropteridae, Myzapodidae, Vespertilionidae (por ejemplo, Murciélagos Comunes), Mystacinidae (por ejemplo, Murciélagos de Cola Corta) y Molossjdae (por ejemplo, Murciélagos de Cola Libre). La Orden Primates Incluye las Familias Lemuridae (por ejemplo, Lémures), Cheirogaleidae (por ejemplo, Lémures Ratón), Indriidae (por ejemplo, Indri, Lémur Lanudo), Daubentoniidae (por ejemplo, Aye-Aye), Lorisidae (por ejemplo, Loris, Galagos), Tarsiidae (por ejemplo, Tarseros), Cebidae (por ejemplo, Monos Del Nuevo Mundo, Titís, Tamarindos), Hylobatidae (por ejemplo, Gibones), Pongidae (por ejemplo, Simios), y Hominidae (por ejemplo, Hombre). Los ejemplos de Xenarthra incluyen Myrmecophagidae (por ejemplo, Osos Hormigueros), Bradypodidae (por ejemplo, Perezoso de Tres Dedos), Megalonychidae (por ejemplo, Perezoso de Dos Dedos) y Dasypodidae (por ejemplo, Armadillos). Los ejemplos de Pholidota incluyen Manidae (por ejemplo, Pangolines). Los ejemplos de Tubulidentata incluyen Orycteropodidae (por ejemplo, Cerdo Hormiguero). Los ejemplos de Lagomorpha incluyen Ochotonidae (por ejemplo, Pikas) y Leporidae (por ejemplo, Liebres y Conejos). El Orden Rodentia incluye las Familias Aplodontidae (por ejemplo, Castores de Montaña), Sciuridae (por ejemplo, Ardillas, Marmotas, ardillas listadas), Geomyidae (por ejemplo, Tuzas de abazones), Heteromyidae (por ejemplo, Ratón con Abazones, Ratas Canguro), Castoridae (por ejemplo, Castor), Anomaluridae (por ejemplo, Ardillas de Cola Escamosa), Pedetidae (por ejemplo, Liebre Saltadora), Muridae (por ejemplo, Ratas y Ratones), Gliridae (por ejemplo, Lirones), Seleviniidae (por ejemplo, Lirones del Desierto), Zapodidae (por ejemplo, Ratón Saltador), Dipodidae (por ejemplo, Jerbos), Hystricidae (por ejemplo, Puercoespines del Viejo Mundo), Erethizontidae (por ejemplo, Puercoespines del Nuevo Mundo), Caviidae (por ejemplo, Cobayos, Maras), Hydrochaeridae (por ejemplo, Capibara), Dinomyidae (por ejemplo, Pacarana), Agoutidae (por ejemplo, Pacas), Dasyproctidae (por ejemplo, Agutis), Chinchillidae (por ejemplo, Chinchillas, Viscachas), Capromyidae (por ejemplo, Hutías), Myocastoridae (por ejemplo, Nutria), Ctenomyidae (por ejemplo, Tuco-Tucos), Octodontidae (por ejemplo, Ratas con Nariz de Trompeta, Degus), Abrocomidae (por ejemplo, Ratas Chinchilla), Echimyidae (por ejemplo, Ratas con Púas), Thryonomyidae (por ejemplo, Ratas de las Cañas), Petromyidae (por ejemplo, Rata Africana de las Rocas), Bathyergidae (por ejemplo, Rata Topo), y Ctenodactylidae (por ejemplo, Gundis). El Orden Cetácea incluye las Familias Iniidae (por ejemplo, Delfines Amazónicos), Lipotidae, Platanistidae, Pontoporiidae, Ziphiídae (por ejemplo, Ballena de Espolón), Physeteridae (por ejemplo, Ballenas de Esperma), Monodontidae (por ejemplo, Beluga, Narval), Delphinidae (por ejemplo, Delfines Marinos, Oreas), Phocoenidae (por ejemplo, Marsopas), Balaenopteridae (por ejemplo, Rorcuales), Balaenidae (por ejemplo, Ballenas Francas), y Eschrichtiidae (por ejemplo, Ballenas Grises). El Orden Carnívora incluye a las Familias Canidae (por ejemplo, Perros, Zorros, Lobos, Chacales, Coyotes), Ursidae (por ejemplo, Osos), Procyonidae (por ejemplo, Mapaches, Coatíes, Quincaj?s, Panda Menor), Ailuropodidae (por ejemplo, Pandas Gigantes), Mustelidae (por ejemplo, Comadrejas, Zorrillos, Tejones, Nutrias), Viverridae (por ejemplo, Civetas, Ginetas), Herpestidae (por ejemplo, Mangostas), Protelidae (por ejemplo, Hiena Sudafricana), Hyaenidae (por ejemplo, Hienas), Felidae (por ejemplo, Gatos), Otariidae (por ejemplo, Focas de Orejas Largas, Leones Marinos), Odobenidae (por ejemplo, Morsas), y Phocidae (por ejemplo, Focas sin Orejas). El Orden Proboscidea incluye la Familia Elephantidae (por ejemplo, Elefantes). Hyracoidea incluye la Familia Procaviidae (por ejemplo, Damanes). Sirenia incluye las Familias Dugongidae (por ejemplo, Dugongo) y Trichechidae (por ejemplo, Manatíes). El Orden Perissodactyla incluye las Familias Equidae (por ejemplo, Caballos, Asnos, Cebras), Tapiridae (por ejemplo, Tapires) y Rhinocerotidae (por ejemplo, Rinocerontes). El Orden Artiodactyla incluye las Familias Suidae (por ejemplo, Cerdos, Babirusa), Tayassuidae (por ejemplo, Pecaries), Hippopotamidae (por ejemplo, Hipopótamos), Camelidae (por ejemplo, Camellos, Llamas, Vicuñas), Tragulidae (por ejemplo, Almizcleros), Moschidae (por ejemplo, Venado Almizclero), Cervidae (por ejemplo, Venado, Ante, Alce), Giraffidae (por ejemplo, Jirafa, Okapi), Antilocapridae (por ejemplo, Antilocapra), y Bovidae (por ejemplo, Reses, Ovejas, Antílopes, Cabras). b. Reptiles En ciertas modalidades, el material biológico es un reptil o se deriva de un reptil. El reptil puede ser del Orden Chelonia, Pleurodira, Squamata, Rhynchocephalia o Crocodylia. Un reptil de Orden Chelonia puede ser, por ejemplo, un Carettochelyidae, Chelydridae (por ejemplo, Tortugas Mordeduras), Cheloniídae (por ejemplo, Tortuga Boba, Tortuga Verde), Dermatemydidae (por ejemplo, Tortugas de Caparazón Blando), Emydidae (por ejemplo, Tortugas pintadas, Tortuga de orejas rojas, Tortugas de Estanque, Tortugas Comedoras de Caracoles, Tortugas de Caja), Kinosternidae (por ejemplo, Tortuga maloliente), Saurotypidae, Testudinidae (por ejemplo, Tortuga de las Galápagos, Tortugas del desierto, Tortugas de Aldabra, Tortuga Sulcata, Tortuga de Hermann), Trionychidae (por ejemplo, Tortugas Chinas de caparazón blando, Tortugas espinosas de caparazón blando) o una Platysternidae. Un reptil del Orden Pleurodira puede ser, por ejemplo, un Chelidae (por ejemplo, Tortugas con cuello de Serpiente) o Pelomedusidae (por ejemplo, Tortugas de Yelmo). Un reptil del Orden Squamata puede ser, por ejemplo, un Agamidae (por ejemplo, Lagartijas Arcoiris, Dragones Barbados, Chupadores de Sangre Indios, Lagartijas de Cola Espinosa), Chamaeleontdidae (por ejemplo, Camaleones), Iguanidae (por ejemplo, Anolis, Basiliscos, Lagartijas de Collar, Iguanas, Lagartijas Cornudas, Chuckwallas (Sauromalus obesus), Lagartijas Artemisa, Lagartijas de costado manchado), Gekkonidae (por ejemplo, Gecos), Pygopodidae, Teiidae (por ejemplo, Corredoras, Tegus (Tupinambis teguixin)), Lacertidae (por ejemplo, Lagartijas de Arena, Lagartijas Oceladas, Lagartijas vivíparas, Lagartijas de los Muros, Lagartijas de Cola Larga), Xantuslidae, Scincidae (por ejemplo, Esquíneos), Cordylidae (por ejemplo, Lagartijas Gigantes de cola espinosa), Dibamidae, Xenosauridae, Anguidae (por ejemplo, Lución, Lagartijas Caimán, Lagartija Rusa Gigante sin patas, Lagartijas de Vidrio), Helodermatidae (por ejemplo, Monstruo del Gila), Lanthanotidae, Varanidae (por ejemplo, Monitores), Leptotyphlopidae, Typhlopidae, Anomalepididae, Aniliidae (por ejemplo, Serpientes Excavadoras), Uropeitidae, Xenopeltidae, Boidae (por ejemplo, Boas, Anacondas, Pitones de las Rocas), Acrochordidae (por ejemplo, Serpientes Verrugosas), Colubridae (por ejemplo, Serpientes de los Manglares, Serpientes Látigo, Serpientes Lisas, Serpientes Comedoras de Huevos, Culebra arborícola del Cabo, Serpientes ratoneras, Culebra de Esculapio, Serpientes de cuatro bandas, Serpiente Belleza Oriental, Serpientes Tentaculadas, Serpientes Hocico de Cerdo, Serpientes Rey, Serpiente de Montpelier, Serpientes de la Hierba, Serpientes de Agua, Serpientes de Liga, Serpientes de las Ramas, Serpientes de agua fresca), Elapidae (por ejemplo, Víboras de la Muerte (Acanthophis antarcticus), Paraguda, Mambas, Serpientes Coralillo, Cobras, Cabeza de Cobre, serpiente con hocico de puerco (Bitis arietans)), Viperidae (por ejemplo, Víboras, Víboras Francas, Víboras de Cascabel, Víbora de Massasaugas), Hydrophiidae (por ejemplo, Diamante Marino), Amphisbaenidae (por ejemplo, Lagartija Gusano), Bipedidae, o una Trogonophidae (por ejemplo, Lagartija de las Madrigueras). Un reptil del Orden Rhynchocephalia puede ser, por ejemplo, un Sphenodontidae (por ejemplo, Tuateras). Un reptil de Orden Crocodylia puede ser, por ejemplo, un Alligatoridae (por ejemplo, Aligátor, Caimán), Crocodylidae (por ejemplo, Cocodrilos), o un Gavialidae (por ejemplo, Gaviales). c. Anfibios El material biológico de la presente invención puede ser un anfibio o puede ser un derivado de un anfibio. El anfibio puede ser, por ejemplo, una rana o un sapo. La rana o el sapo puede ser, por ejemplo, un Arthroleptidae (por ejemplo, ranas rechinadoras), Ascaphidae (por ejemplo, ranas con cola), Brachycephalidae (por ejemplo, ranas doradas y sapos de escudo), Bufonidae (por ejemplo, sapos verdaderos), Centrolenidae (por ejemplo, ranas de vidrio y ranas de las hojas), Dendrobatidae (por ejemplo, ranas venenosas para impregnar las puntas de las flechas), Discoglossidae (por ejemplo, sapos con abdomen de fuego), Heleophrynidae (por ejemplo, ranas fantasma), Hemisotidae (por ejemplo, ranas con nariz de pala), Hylidae (por ejemplo, ranas arborícolas del Nuevo Mundo), Hyperoliidae (por ejemplo, ranas arborícolas Africanas), Leiopelmatidae (por ejemplo, ranas de Nueva Zelanda), Leptodactylidae (por ejemplo, ranas neotropicales), Megophryidae (por ejemplo, ranas Surasiáticas), Microhylidae (por ejemplo, ranas microhílidas, Myobatrachidae (por ejemplo, ranas Australianas), Pelobatidae (por ejemplo, sapos con patas de pala), Pelodytidae (por ejemplo, ranas perejil), Pipidae (por ejemplo, ranas sin lengua), Pseudidae (por ejemplo, ranas paradójicas), Ranidae (por ejemplo, ranas ribereñas y ranas verdaderas), Rhacophoridae (por ejemplo, ranas arborícolas del Viejo Mundo), Rhinodermatidae (por ejemplo, ranas de Darwin), Rhinophrynidae (por ejemplo, ranas de madriguera), Sooglossidae (por ejemplo, ranas de las Islas Seychelle), Caudata (por ejemplo, salamandras) o una Gymnophiona (por ejemplo, Cecilias). El anfibio puede ser una salamandra. La salamandra puede ser, por ejemplo, un Ambystomatidae (por ejemplo, salamandras topo), Amphiumidae (por ejemplo, amphiumas), Cryptobranchidae (por ejemplo, salamandras gigantes y salamandras gigantes de los Apalaches), Dicamptodontidae (por ejemplo, salamandras gigantes del Pacífico), Hynobiidae (por ejemplo, salamandras Asiáticas), Plethodontidae (por ejemplo, salamandras sin pulmones), Proteidae (por ejemplo, salamandras acuáticas (ajolotes) y las larvas de cualquier tipo de salamandra), Rhyacotritonidae (por ejemplo, salamandras de torrente), Salamandridae (por ejemplo, tritones y salamandras), o una Sirenidae (por ejemplo, sirenas). Alternativamente, el anfibio puede ser una Cecilia. La Cecilia puede ser por ejemplo, un Caeciliidae (por ejemplo, Cecilias), Ichthyophiidae (por ejemplo, Cecilias Asiáticas con cola), Rhinatrematidae (por ejemplo, Cecilias neotropicales con cola), Scolecomorphidae (por ejemplo, Cecilias Africanas), Typhlonectidae (por ejemplo, Cecilias acuáticas), o un Uraeotyphlidae (por ejemplo, Cecilias de la India). d. Aves El material biológico de la presente invención puede ser un ave o puede ser un derivado de un ave. El ave puede ser, por ejemplo, un Anseriforme (por ejemplo, patos, gansos o cisnes), Apodiforme (por ejemplo, colibrí y vencejo), Caprimulgiforme (por ejemplo, aves nocturnas), Charadriiforme (por ejemplo, aves marinas), Ciconiiforme (por ejemplo, cigüeñas), Coliiforme (por ejemplo, coliú), Columbiforme (por ejemplo, palomas y pichones), Coraciiforme (por ejemplo, martín pescador), Craciforme (por ejemplo, chachalacas, curazaos, guanes, megápodos), Cuculiforme (por ejemplo, cucú, hoatzin, cuco africano), Falconiforme (por ejemplo, aves de presa diurnas), Galliforme (por ejemplo, aves parecidas a los pollos), Gaviiforme (por ejemplo, somorgujos), Gruiforme (por ejemplo, fochas, grullas, ralos), Passeriforme (por ejemplo, aves de percha), Pelecaniforme (por ejemplo, pelícanos), Phoenicopteriforme (por ejemplo, flamingos), Piciforme (por ejemplo, pájaros carpinteros), Podicipediforme (por ejemplo, colimbos), Procellariiforme (por ejemplo, albatros), Psittaciforme (por ejemplo, pericos), Sphenisciforme (por ejemplo, pingüinos), Strigiforme (por ejemplo, buhos), Struthioniforme (por ejemplo, casuarios, emús, kiwis, avestruces, ñandúes), Tinamiforme (por ejemplo, tinamús), Trogoniforme (por ejemplo, quetzales), o un Tumiciforme (por ejemplo, el hemipodo andaluz).
Peces El material biológico de la presente invención puede ser un pez o puede ser un derivado de un pez. Este pez puede ser, por ejemplo, un Acipenseriforme (por ejemplo, peces remo, peces espátula, y esturiones), Polypteriforme (por ejemplo, bichires, birchers, lucios de aletas lobuladas, y peces carrizo), Atheriniforme (por ejemplo, peces arcoiris y peces de flancos plateados), Beloniforme (por ejemplo, peces de medio pico y peces aguja), Beryciforme, Channiforme, Cyprinodontiforme (por ejemplo, foxinos), Dactylopteriforme (por ejemplo, gurnards voladores), Gasterosteiforme (por ejemplo, peces aguja y gaterósteos), Mugiliforme (por ejemplo, lisas), Pegasiforme (por ejemplo, peces dragón y polillas de mar), Perciforme (por ejemplo, peces parecidos a las percas), Pleuronectiforme (por ejemplo, peces planos, platijas y lenguados), Scorpaeniforme (por ejemplo, peces escorpión y coto espinoso), Stephanoberyciforme, Synbranchiforme (por ejemplo, anguilas de pantano), Tetraodontiforme (por ejemplo, peces vaca, peces lima, peces quiebracuchillos (Oligoplites saurus), peces globo, peces ballesta y peces tronco), Zeiforme (por ejemplo, peces jabalí, dories y john dories, Familia Zeidae)), Atherinomorpha, Clupeiforme (por ejemplo, anchoas y arenques), Aulopiforme, Albuliforme, Anguilliforme (por ejemplo, anguilas), Elopiforme (por ejemplo, tarpones), Notacanthiformes (por ejemplo, anguilas espinosas y peces tapir), Saccopharyngiformes, Lampridiforme (por ejemplo, luna real y peces cinta), Characiforme (por ejemplo, leporinos y pirañas), Cypriniforme (por ejemplo, cirpinos, chupadores, peces cebra), Gonorhynchiforme (por ejemplo, pez similar al arenque y sabalote), Gymnotiforme, Siluriforme (por ejemplo, peces gato), Aphredoderiforme (por ejemplo, peces trogloditas y percas pirata), Batrachoidiforme, Gadiforme (por ejemplo, bacalaos y merluzas), Gobiesociforme, Lophiiforme (por ejemplo, pejesapos), Ophidiiforme, Percopsiforme (por ejemplo, truchas perca), Polymixiiforme (por ejemplo, barbudos), Cetomimiforme, Ctenothrissiforme, Esociforme (por ejemplo, carpas de cieno y lucios), Osmeriforme (por ejemplo, espértanos de aguas profundas y esperlanos), Salmoniforme (por ejemplo, salmones), Myctophiforme (por ejemplo, peces linterna), Ateleopodiforme, Stomiiforme, Amiiforme (por ejemplo, amias), Semionotiforme (por ejemplo, peces aguja), Syngnathiforme (por ejemplo, peces aguja y caballitos de mar), Ceratodontiforme (por ejemplo, peces Australianos pulmonados), Lepidosireniforme (por ejemplo, peces pulmonados Sudamericanos y peces pulmonados Africanos), o un Coelacanthiforme (por ejemplo, celacantos). f. Invertebrados El material biológico puede ser un invertebrado o derivado de un invertebrado. El invertebrado puede ser, por ejemplo, una Porifera (por ejemplo, esponjas), Cnidaria (por ejemplo, medusas, hidras, anémonas marinas, Fragata de Guerra Portuguesa o Fisalia, y corales), Platyhelminthe (por ejemplo, gusanos planos aplanados dorsoventralmente, incluyendo planarias, gusanos planos, y gusanos planos de la clase céstoda), Nematoda (por ejemplo, gusanos redondos, incluyendo rotíferos y nematodos), Mollusca (por ejemplo, moluscos, caracoles, babosas, pulpos, calamares), Annelida (por ejemplo, gusanos segmentados, incluyendo lombrices de tierra, sanguijuelas, y gusanos marinos), Echinodermata (por ejemplo, estrellas de mar, pepinos de mar, dólares de arena, erizos de mar), Phoronida (por ejemplo, gusanos herradura), Tardigrada (por ejemplo, tardigradas), Acanthocephala (por ejemplo, Gusanos de Cabeza Espinosa), Ctenophora (por ejemplo, medusas), o un Artrópodo (por ejemplo, arácnidos, crustáceos, milpiés, ciempiés, insectos). Un artrópodo puede ser, por ejemplo, un Coleóptera (por ejemplo, escarabajos), Díptera (por ejemplo, moscas verdaderas), Hymenoptera (por ejemplo, hormigas, abejas, avispas), Lepidoptera (por ejemplo, mariposas, polillas), Mecoptera (por ejemplo, moscas escorpión), Megaloptera, Neuroptera (por ejemplo, insectos con alas transparentes y sus parientes), Siphonaptera (por ejemplo, pulgas), Strepsiptera (por ejemplo, insectos parásitos y parásitos con alas retorcidas), Trichoptera (por ejemplo, frigáneas), Anoplura (por ejemplo, piojos chupadores), Hemiptera (por ejemplo, chinches verdaderas y sus parientes), Mallophaga (por ejemplo, piojos mordedores), Psocoptera (por ejemplo, piojos del papel o de la madera), Thysanoptera (por ejemplo, tisanópteros), Orthoptera (por ejemplo, saltamontes, langostas), Dermaptera (por ejemplo, tijeretas), Dictyoptera, Embioptera (por ejemplo, embiópteras), Grylloblattodea, Mantophasmatodea (por ejemplo, gladiadores), Plecoptera (por ejemplo, plecópteras), Zoraptera (por ejemplo, zorapteras, Ephemeroptera (por ejemplo, efímeras), Odonata (por ejemplo, Libélulas y damiselas), Phasmatoptera (por ejemplo, fásmidos), Thysanura (por ejemplo, lepismas o dipluras), Archaeognatha, Collembola (por ejemplo, moscas de la nieve y cólembolos o tisanuros), Chilopoda (por ejemplo, ciempiés), Diplopoda (por ejemplo, milpiés), Pauropoda (por ejemplo, paurópodos, miriápodos, y milípedos), Symphyla (por ejemplo, seudociempiés y ciempiés de jardín), Malacostraca (por ejemplo, cangrejos, krill, cochinillas, camarones), Maxillopoda, Branchiopoda (por ejemplo, artemias), Cephalocarida, Ostracoda (por ejemplo, camarones semilla), Remipedia, Branchiura, Cirripedia (por ejemplo, percebes), Arachnida (por ejemplo, arácnidos, incluyendo escorpiones sin cola, arañas, opilionidos, segadores, microescorpiones, escorpión de libro, falsos escorpiones, seudoescorpiones, escorpiones, solpúgidos, arañas sol, y uropígidos), Merostomata (por ejemplo, cangrejos herradura), o una Pycnogonida (por ejemplo, arañas de mar). q. Hongos El material biológico de la presente invención puede ser un hongo o puede ser un derivado de un hongo. El hongo puede ser por ejemplo, un Ascomycota (hongos de saco), Basidiomycota (hongos de palo), Chytridiomycota (chítridos), Deuteromycota, o un Zygomycota. El hongo puede ser un Rhizopus, Pilobolus, Arthrobotrys, Aspergillus, Allomyces, Chytridium, Agaricus, Amanita, Cortinarius, Neurospora, Morchella, Saccharomyces, Pichia, Candida, Schizosaccharomyces, o Ergot. En modalidades particulares los hongos pueden ser Saccharomyces cerevisiae, Schizosaccharomyces pombe, Candida albicans, o Pichia pastoris. h. Plantas El material biológico de la presente invención puede ser una planta o puede ser derivado de una planta. La planta puede ser una Bryophyte (por ejemplo, musgos, hepáticas, ceratófilo o musgo cornudo), Lycophyte (por ejemplo, licopodios, licopodio oscuro), Sphenophyte (por ejemplo, colas de caballo), Pterophyte (por ejemplo, heléchos), Cycadophyte (por ejemplo, cicadas), Gnetophyte (por ejemplo, gnetales, efedra, welwitschia), Coniferophyte (por ejemplo, coniferas), Ginkophyte (por ejemplo, ginko), o Anthophyte (por ejemplo, plantas que florean). El Anthophyte puede ser una monocotiledónea o una dicotiledónea. Los ejemplos no limitantes de plantas monocotiledóneas incluyen trigo, maíz, centeno, arroz, césped, sorgo, mijo, caña de azúcar, liliáceas, lirios, agave, aloe, orquídeas, bromelias, y palmas. Los ejemplos no limitantes de plantas dicotiledóneas ¡ncluyen tabaco, tomate, papa, soya, girasol, alfalfa, cañóla, rosa, Arabidopsis, café, cítricos, frijoles, alfalfa, y algodón. i. Protistas El material biológico de la presente invención puede ser un Protista o puede ser un derivado de un Protista. El Protista puede ser un Rhodophyte (por ejemplo, alga roja), Phaeophyte (por ejemplo, alga café, kelp), Chlorophyte (por ejemplo, alga verde). Euglenophyte (por ejemplo, euglenoides), Myxomycot (por ejemplo, hongos del limo), Oomycot (por ejemplo, hongos de agua, mildiú del lúpulo, añublo de la papa), o Bacillariophyte (por ejemplo, diatomeas).
¡. Procariotes En algunos aspectos de la invención, el material biológico es un procariote o es derivado de un procariote. En ciertas modalidades el procariote es una Archaea (archaebacteria). La archaebacteria puede ser, por ejemplo, una Crenarchaeota, Euryarchaeota, Korarchaeota o Nanoarchaeota. En algunos aspectos la Euryarchaeota es una Halobacteria, Methanobacteria, Methanococci, Methanomicrobia, Methanosarcinae, Methanopyri, Archeoglobi, Thermoplasmata, o un Thermococci. Los ejemplos específicos no limitantes de archaebacteria incluyen: Aeropyrum pernix, Methanococcus jannaschii, Halobacterium marismortui, y Thermoplasma acidophilum. En ciertas modalidades el procariote es una Eubacteria. La Eubacteria puede ser, por ejemplo, una Actinobacteria, Aquificae, Bacteroidetes, bacteria de azufre verde, Chlamydiae, Verrucomicrobia, Chioroflexi, Chrysiogenetes, Cyanobacteria, Deferribacteres, Deinococcus-Thermus, Dictyoglomi, Fibrobacteres/Acidobacteria, Firmicutes, Fusobacteria, Gemmatimonadetes, Nitrospirae, Omnibacteria, Planctomycetes, Proteobacteria, Spirochaetes, Thermodesulfobacteria o Thermotogae. Los ejemplos no limitantes de Actinobacteria incluyen bacterias del género Actinomyces, Arthrobacter, Corynebacterium, Frankia, Micrococcus, Micromonospora, Mycobacterium, Propionibacterium y Streptomyces. Los ejemplos específicos de Actinobacteria incluyen Mycobacterium leprae, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium avium, Corynebacterium glutamicum, Propionibacterium acnés y Rhodococcus equi. Los ejemplos no limitantes de Aquificae incluyen bacterias del género Aquifex, Hydrogenivirga, Hydrogenobacter, Hydrogenobaculum, Thermocrinis, Hydrogenothermus, Persephonella, Sulfurihydrogenibium, Balnearium, Desulfurobacterium y Thermovibrio. Los ejemplos no limitantes de Firmicutes incluyen bacterias del género Bacilli, Clostridia y Molecutes. Los ejemplos específicos de Firmicutes incluyen: Listeria innocua, Listeria monocytogenes, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus thuringiensis, Staphylococcus aureus, Clostridium acetobutylicum, Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma pneumoniae, Mycoplasma pulmonis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Streptococcus mutans, Lactococcus lactis y Enterococcus faecalis. Los ejemplos no limitantes de Chlamydiae/Verrucomicrobia incluyen bacterias como Chlamydia trachomatis, Chlamydia pneumoniae, I Chlamydia psittaci. Los ejemplos no limitantes de Deinococcus-Thermus incluyen bacterias del género Deinococcus y Thermus. Las Proteobacterias son bacterias gram-negativas. Los ejemplos no limitantes de Proteobacterias incluyen bacterias del género Escherichia, Salmonella, Vibrio, Rickettsia, Agrobacterium, Brucella, Rhizobium, Neisseria, Bordetella, Burkholderi, Buchnera, Yersinia, Klebsiella, Proteus, Shigella, Haemophilus, Pasteurella, Actinobacillus, Legionella, Mannheimia, Coxiella, Aeromonas, Francisella, Moraxella, Pseudomonas, Campylobacter, y Helicobacter. Los ejemplos específicos de Proteobacteria incluyen; Rickettsia conorii, Rickettsia prowazekii, Rickettsia typhi, Ehrlichia bovis, Agrobacterium tumefaciens, Brucella melitensis, Rhizobium rhizo, genes, Neisseria meningitides, Bordetella parapertussis, Bordetella pertussis, Burkholderi mallei, Burkholderi pseudomallei, Neisseria gonorrhoeae, Escherichia coli, Salmonella entérica, Salmonella typhimurium, Yersinia pestis, Klebsiella pneumoniae, Yersinia enterocolitica, Proteus vulgaris, Shigella flexneri, Shigella sonnei, Shigella dysenterica, Haemophilus influenzae, Pasteurella multocida, Actinobacillus actinomycetemcomitans, Actinobacillus pleuropneumoniae, Haemophilus somnus, Legionella pneumophila, Mannheimia haemolytica, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus, Coxiella burnetii, Aeromonas hydrophila, Aeromonas salmonicida, Francisella tularesis, Moraxella catarrhalis, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida, Campylobacterjejuni y Helicobacter pylori. Los ejemplos no limitantes de Spirochaetes incluyen bacterias de las familias Brachyspiraceae, Leptospiraceae y Spirochaetaceae. Los ejemplos específicos de Spirochaetes ¡ncluyen Borrelia burgdorferi y Treponema pallidum. 2. Diferentes tipos de materia biológica Los métodos y aparatos de la invención pueden aplicarse a los organismos. La estasis del organismo puede inducirse o la estasis adentro de las células, tejidos y/u órganos del organismo puede inducirse. La materia biológica en la cual la estasis puede inducirse, que está contemplada para utilizarse con los métodos y aparatos de la invención, están limitados sólo en la medida en que comprende las células que utilizan para producir energía. La estasis puede inducirse en las células, tejidos u órganos que involucran el corazón, pulmón, riñon, hígado, médula ósea, páncreas, piel, hueso, vena, arteria, córnea, sangre, intestino delgado, intestino grueso, cerebro, médula espinal, músculo liso, músculo esquelético, ovario, testículos, útero y cordón umbilical. Además, la estasis puede inducirse en células del siguiente tipo: plaquetas, mielocitos, eritrocitos, linfocito, adiposito, fibroblasto, célula epitelial, célula endotelial, célula del músculo liso, células del músculo esquelético, célula endocrina, célula glial, neurona, célula secretora, célula de la función de barrera, célula contráctil, célula absorbente, célula mucosa, célula del limbo (de la córnea), célula germinal (totipotente, pluripotente o multipotente), oocito no fertilizado o fertilizado o esperma. Además, la estasis puede inducirse en plantas o partes de plantas, incluyendo frutos, flores, hojas, tallos, semillas, píes. Las plantas pueden ser agrícolas, medicinales o decorativas. La inducción de la estasis en las plantas puede mejorar la vida media o la resistencia a los patógenos de toda o parte de la planta. Los métodos y aparatos de la invención pueden utilizarse para inducir la estasis en la materia biológica in vivo. Esto puede servir para proteger y/o conservar la materia biológica o el organismo mismo o para evitar el daño o lesión (o daño o lesión adicional) a la misma o al organismo en general. 3. Ensayos La estasis puede medirse mediante varias formas, incluyendo la cuantificación de la cantidad de oxígeno consumido por la muestra biológica, la cantidad de dióxido de carbono producido por la muestra (medición indirecta de la respiración celular) o caracterizando la motilidad. Para determinar la velocidad de consumo de oxígeno o la velocidad de producción de dióxido de carbono, la materia biológica se coloca en una cámara que está sellada con dos aberturas; para importar y exportar el gas. El gas (aire ambiental u otros gases) se pasa hacia la cámara a una velocidad de flujo dada y fuera de la puerta de salida para mantener aproximadamente 1 atmósfera de presión en la cámara. Antes y después de la exposición a la cámara, el gas se pasa a través de un detector de dióxido de carbono y/o un detector de oxígeno para medir (cada segundo) la cantidad de cada compuesto en la mezcla gaseosa. La comparación de estos valores con el tiempo, proporciona la velocidad de consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono.
II. Antagonistas del oxígeno y otros compuestos activos La presente invención se relaciona con métodos, composiciones y artículos de fabricación que involucran uno o más agentes que pueden actuar en la materia biológica para producir varios efectos, incluyendo, de manera no exclusiva, inducir la estasis, mejorar o incrementar la supervivencia, inhibir de manera reversible el metabolismo, reducir el metabolismo y la actividad celular o del organismo, reducir el requisito de oxígeno, reducir o evitar el daño, evitar el daño isquémico, evitar el envejecimiento o senescencia y/o alcanzar una variedad de aplicaciones terapéuticas discutidas en la presente. En ciertas modalidades, los agentes son calificados como "compuestos activos". En algunas modalidades, el agente es un antagonista del oxígeno, que puede actuar de manera directa o indirecta. El metabolismo del oxígeno es un requisito fundamental para la vida en los metazoos aeróbicos. La respiración aeróbica constituye la vasta mayoria de la producción de energía en la mayoría de los animales y también sirve para mantener el potencial rédox necesario para llevar a cabo importantes reacciones celulares. En la hipoxia, la disponibilidad disminuida del oxígeno resulta en una transferencia ineficiente de electrones al oxígeno molecular en el paso final de la cadena de transporte de los electrones. Esta ineficiencia resulta en la disminución de la producción de la energía aeróbica y un incremento en la producción de los radicales libres dañinos, principalmente debido a la liberación prematura de electrones en el complejo lll y la formación de 02~ por la citocromo oxidasa (Semenza, 1999). Los suministros limitados de energía y el daño de los radicales libres pueden interferir con los procesos celulares esenciales tales como la síntesis de las proteínas y el mantenimiento de las polaridades de la membrana (Hochachka et al., 1996), y finalmente, conducirán a la muerte celular. En otras modalidades, el agente es un agente metabólico protector. El metabolismo se entiende generalmente como que se refiere a procesos químicos (en una célula u organismo) que son requeridos para la vida; involucran una variedad de reacciones para sustentar la producción de energía y sintetizar (anabolismo) y romper (catabolismo) las moléculas complejas. En ciertas modalidades de la invención, un compuesto activo tiene una estructura química como se expone como la Fórmula I o IV descrita en la presente, o es un precursor de Fórmula I o IV. Una variedad de estructuras químicas y compuestos se describe en la presente. Las siguientes definiciones se aplican a los términos utilizados para describir estas estructuras y compuestos discutidos en la presente: "Alquilo", en donde se utiliza, ya sea solo o dentro de otros términos tales como "arilalquilo", "aminoalquilo", "tioalquilo", "cianoalquilo" e "hidroxialquilo", se refiere a radicales lineales o ramificados que tienen de uno a aproximadamente veinte átomos de carbono. El término "alquilo inferior" se refiere a radicales alquilo de C ?-C6. Como se utiliza en la presente, el término alquilo incluye aquellos radicales que están sustituidos con grupos tales como hidroxi, halo (tales como F, Cl, Br, I), haloalquilo, alcoxi, haloalcoxi, alquiltio, ciano, isociano, carboxi (-COOH), alcoxicarbonilo, (-COOR), acilo, aciloxi, amino, alquilamino, urea (--NHCONHR), tiol, alquiltio, sulfoxi, sulfonilo, ariisulfonilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, arilsulfonamido, heteroarilo, heterociclilo, heterocicloalquilo, amidilo, alquilimino carbonilo, amidino, guanidono, hidracino, hidrazida, sulfinilo sódico (-S03Na), sulfonilalquilo sódico (-R SO3Na). Los ejemplos de tales radicales incluyen, de manera no exclusiva, metilo, etilo n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, sec-butilo, ter-butilo, pentílo, iso-amilo, hexilo y lo similar. "Hidroxialquilo" se refiere a un radical alquilo, como se define en la presente, sustituido con uno o más radicales hidroxilo. Los ejemplos de los radicales hidroxialquilo incluyen, de manera no exclusiva, hidroximetilo, 2-hidroxietilo, 2-hidroxipropilo, 3-hidroxipropilo, 2-hidroxibutilo, 3-hidroxibutilo, 4-hidroxibutilo, 2,3-dihidroxipropilo, 1-(hidroximetilo)-2-hidroxietilo, 2,3-dihídroxibutilo, 3,4-dihidroxibutilo y 2-(hidroximetil)-3-hidroxipropilo, y lo similar. "Arilalquilo" se refiere al radical R'R- en donde un radical alquilo, "R" está sustituido con un radical arilo "RJ Los ejemplos de radicales arilalquilo incluyen, de manera no exclusiva, bencilo, feniletilo, 3-fenilpropilo y lo similar. "Aminoalquilo" se refiere al radical H2NR'-, en donde el radical alquilo está sustituido con un radical amino. Los ejemplos de tales radicales incluyen aminometilo, amino etilo, y lo similar. "Alquilaminoalquilo" se refiere a un radical alquilo sustituido con un radical alquilamino. "Alquilsulfonamido" se refiere a un grupo sulfonamido (-S(O)2-NRR') unido a un grupo alquilo, como se definió en la presente.
"Tioalquilo" se refiere en la presente a un radical alquilo que está sustituido con uno o más radicales tiol. "Alquiltioalquilo" se refiere en la presente a un radical alquilo que está sustituido con uno o más radicales alquiltio. Los ejemplos incluyen, de manera no exclusiva, metiltiometilo, etiltioisopropilo, y lo similar. "Ariltioalquilo" se refiere en la presente a un radical alquilo, como se define en la presente, que está sustituido con uno o más radicales ariltio. "Carboxialquilo" se refiere a los radicales -RCO2H, en donde un radical alquilo está sustituido con un radical carboxilo. Los ejemplos incluyen, de manera no exclusiva, carboximetilo, carboxietilo, carboxipropilo, y lo similar. "Alquileno" se refiere a radicales alquilo que forman puentes. El término "alquenilo" se refiere a un radical hidrocarbono no saturado, acíclico, en que contiene al menos un enlace doble. Tales radicales alquenilo contienen de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 átomos de carbono. El término "alquenilo inferior" se refiere a radicales alquenilo de C C6. Como se utiliza en la presente, el término radicales alquenilo incluye aquellos radicales sustituidos como los radicales alquilo. Los ejemplos de los radicales alquenilo adecuados incluyen propenilo, 2-cloropropenilo, buten-1-ilo, isobutenilo, pent-1-en-1-ilo, 2-2-metil-1-buten-1-ilo, 3-metil-1-buten-1-ilo, hex-2-en-1-ilo, 3-hidroxihex-1-en-1-ilo, hept-1-en-1-ilo y oct-1-en-1-ilo, y lo similar.
El término "alquinilo" se refiere a un radical hidrocarbono no saturado, acíclico, en que contiene uno o más enlaces triples, tales radicales contienen de aproximadamente 2 a aproximadamente 20 átomos de carbono. El término "alquinilo inferior" se refiere a radicales alquinilo de C Cß. Como se utiliza en la presente, el término radicales alquinilo incluye aquellos radicales sustituidos como los radicales alquilo. Los ejemplos de radicales alquinilo adecuados incluyen radicales etinilo, propinilo, hidroxipropinilo, but-1-in-1-ilo, but-1-in-2-ilo, pent-1-in-1-ilo, pent-1-in-2-ilo, 4-metoxipent-1-in-2-ilo, 3-metilbut-1 -in-1 -ilo, hex-1-in-1-ilo, hex-1-in-2-ilo, hex-1-in-3-ilo, 3,3-dimetiM-butin-1-ilo y lo similar. "Alcoxi" se refiere al radical R'O-, en donde R' es un radical alquilo como se define en la presente. Los ejemplos incluyen, de manera no exclusiva, metoxi, etoxi, propoxi, butoxi, isopropoxi, ter-butoxi alquilos, y lo similar. "Alcoxialquilo" se refiere a radicales alquilo sustituidos con uno o más radicales alcoxi. Los ejemplos incluyen, de manera no exclusiva, metoximetilo, etoxietilo, metoxietilo, isopropoxietilo, y lo similar. "Alcoxicarbonilo" se refiere al radical R-O-C(O)-, en donde R es un radical alquilo como se define en la presente. Los ejemplos de radicales alcoxicarbonilo incluyen, de manera no exclusiva, metoxicarbonilo, etoxicarbonilo, sec-butoxicarbonilo, isopropoxicarbonilo, y lo similar.
Alcoxitiocarbonilo se refiere a R-O-C(S)-. "Arilo" se refiere al radical monovalente aromático carbocíclico que consiste de un anillo individual, o uno o más anillos fusionados, en el cual al menos un anillo es de naturaleza aromática, que puede sustituirse opcionalmente con uno o más, de manera preferida, uno o dos sustituyentes tales como hidroxi, halo (tales como F, Cl, Br, I), haloalquilo, alcoxi, haloalcoxi, alquiltio, ciano, carboxi (-COOH), alcoxícarbonilo, (-COOR), acilo, aciloxi, amino, alquilamino, urea (--NHCONHR), tiol, alquiltio, sulfoxi, sulfonilo, ariisulfonilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, arilsulfonamido, heteroarilo, heterociclilo, heterocicloalquilo, amidilo, alquilimino carbonilo, amidino, guanidono, hidracino, hidrazida, sulfonilo sódico (-S03Na), sulfonilalquilo sódico (-R SO3Na), a menos que se indique de otra manera. De manera alterna, dos átomos adyacentes del anillo arilo pueden sustituirse con un grupo metilendioxi o etilendioxi. Los ejemplos de radicales arilo incluyen, de manera no exclusiva, fenilo, naftilo, bifenilo, indanilo, antraquinolilo, ter-butil-fenilo, 1 ,3-benzodioxolilo y lo similar. "Arilsulfonamido" se refiere a un grupo sulfonamido, como se define en la presente, unido a un grupo arilo, como se define en la presente. "Tioarilo" se refiere a un grupo arilo sustituido con uno o más radicales tiol. "Alquilamino" se refiere a grupos amino que están sustituidos con uno o más radicales alquilo. Los ejemplos incluyen radicales N-alquilamino y radicales N, N-dialquilamino monosustituidos. Los ejemplos incluyen N-metilamino, N-etilamino, N, N-dimetilamino, N,N-dietilamino, N-metilo, N-etil-amino, y lo similar.
"Aminocarbonilo" se refiere a un radical H2NCO-. "Aminocarbonilalquilo" se refiere a la sustitución de un radical alquilo, como se define en la presente, con uno o más radicales aminocarbonilo. "Amidilo" se refiere a RCO-NH-, en donde R es H o alquilo, arilo, o heteroarilo, como se define en la presente. "Imino carbonilo" se refiera a un radical carbono que tiene dos de los cuatro sitios del enlace covalente compartidos con un grupo imino. Los ejemplos de tales radicales imino carbonilo incluyen, por ejemplo, C=NH, C=NCH3, C=NOH y C=NOCH3. El término "alquilimino carbonilo" se refiere a un radical imino sustituido con un grupo alquilo. El término "amidino" se refiere a un grupo amino sustituido o no sustituido unido a uno de dos enlaces disponibles de un radical iminocarbonilo. Los ejemplos de tales radicales amidino incluyen, por ejemplo, NH2-C=NH, NH2-C=NCH3, NH-C=NOCH3 y NH(CH3) -C=NOH. El término "guanidino" se refiere a un grupo amidino enlazado a un grupo amino como se definió anteriormente, en donde el grupo amino puede unirse a un tercer grupo. Los ejemplos de tales radicales guanidino incluyen, por ejemplo, NH2-C(NH) -NH-, NH2-C(NCH3)-NH--, NH2-C(NOCH3)-NH- y CH3NH-C(NOH)-NH-. El término "hidracino" se refiere a -NH-NRR', en donde R y R' son de manera independiente hidrógeno, alquilo y lo similar. "Hidrazida" se refiere a -C(=O) -NH-NRR'. El término "heterociclilo" se refiere a radicales saturados y parcialmente saturados que contienen heteroátomos, con forma de anillo, que tienen de 4 a 15 miembros en el anillo, referidos en la presente como "heterociclilo de C4-C15" seleccionado de carbono, nitrógeno, azufre y oxígeno, en donde al menos un átomo del anillo es un heteroátomo. Los radicales heterociclilo pueden contener uno, dos o tres anillos, en donde tales anillos pueden unirse de una manera pendiente o pueden fusionarse. Los ejemplos de radicales heterocíclicos saturados incluyen un grupo saturado de 3 a 6 miembros, heteromonocíciclico, que contiene 1 a 4 átomos de nitrógeno [por ejemplo, pirrolidinilo, imidazolidinilo, piperidino, piperazinilo, etc.]; un grupo saturado de 3 a 6 miembros heteromonocíclico que contiene 1 a 2 átomos de oxígeno y 1 a 3 átomos de nitrógeno [por ejemplo, morfolinilo, etc.]; un grupo saturado de 3 a 6 miembros heteromonocíclico que contiene 1 a 2 átomos de azufre y 1 a 3 átomos de nitrógeno [por ejemplo, tiazolidinilo, etc.]. Los ejemplos de radicales heterociclilo parcialmente saturados incluyen dihidrotiofeno, dihidropirano, dihidrofurano y dihidrotiazol. Los ejemplos no limitantes de radicales heterocíclicos incluyen 2-pirrolinilo, 3-pirrolínilo, pirrolindinilo, 1 ,3-dioxolanilo, 2H-piranilo, 4H-piranilo, piperidinilo, 1 ,4-dioxanilo, morfolinilo, 1 ,4-ditianilo, tiomorfolinilo y lo similar. Tales grupos heterociclilo pueden estar sustituidos opcionalmente con grupos tales como sustituyentes como hidroxi, halo (tales como F, Cl, Br, I), haloalquilo, alcoxi, haloalcoxi, alquiltio, ciano, carboxi (-COOH), alcoxicarbonilo, (-COOR), acilo, aciloxi, amino, alquilamino, urea (-NHCONHR), tiol, alquiltio, sulfoxi, sulfonilo, ariisulfonilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, arilsulfonamido, heteroarilo, heterociclílo, heterocicloalquilo, amidilo, alquilimino carbonilo, amidino, guanidono, hidracino, hidrazida, sulfonilo sódico (-S03Na), sulfonilalquilo sódico (-RS03Na). "Heteroarilo" se refiere a radicales monovalentes aromáticos cíclicos que tienen uno o más anillos, de manera preferida uno a tres anillos, de cuatro a ocho átomos por anillo, que incorporan uno o más heteroátomos, de manera preferida, uno o dos, adentro del anillo (elegidos de nitrógeno, oxígeno o azufre), que pueden estar sustituidos opcionalmente con uno o más, de manera preferida, uno o dos sustituyentes seleccionados de sustituyentes tales como hidroxi, halo (tales como F, Cl, Br, I), haloalquilo, alcoxi, haloalcoxi, alquiltio, ciano, carboxi (-COOH), alcoxicarbonilo, (-COOR), acilo, aciloxi, amino, alquilamino, urea (--NHCONHR), tiol, alquiltio, sulfoxi, sulfonilo, ariisulfonilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, arilsulfonamido, heteroarilo, heterociclilo, heterocicloalquilo, amidilo, alquilimino carbonilo, amidino, guanidono, hidracino, hidrazida, sulfonilo sódico (-S03Na), sulfonilaquilo sódico (-RS03Na), a menos que se indique de otra manera. Los ejemplos de los radicales heteroarilo ¡ncluyen, de manera no exclusiva, ¡midazolilo, oxazolilo, tiazolilo, pirazinilo, tienilo, furanilo, piridinilo, quinolinilo, isoquinolinilo, benzofurilo, benzotiofenilo, benzotiopiranilo, bencimidazolilo, benzoxazolilo, benzotiazolilo, benzopiranilo, indazolilo, indolilo, isoindolilo, quinolinilo, isoquinolinilo, naftiridinilo, benecensulfonil-tiofenilo y lo similar. "Heteroariloxi" se refiera a radicales heteroarilo unidos a un radical oxi. Los ejemplos de tales radicales incluyen, de manera no exclusiva, 2-tiofeniloxi, 2-pirimidiloxi, 2-piridiloxi, 3-piridiloxi, 4-piridyloxi, y lo similar.
"Heteroariloxialquilo" se refiere a radicales alquilo sustituidos con uno o más radicales heteroariloxi. Los ejemplos de tales radicales incluyen 2-piridiloximetilo, 3-piridiloxietilo, 4-piridiloximetilo, y lo similar. "Cicloalquilo" se refiere a radicales monovalentes saturados carbocíclícos que consisten de uno o más anillos, típicamente uno o dos anillos, de tres a ocho carbonos por anillo, que pueden típicamente estar sustituidos con uno o más sustituyentes hidroxi, halo (tales como F, Cl, Br, I), haloalquilo, alcoxi, haloalcoxi, alquíltio, ciano, carboxi (-COOH), alcoxicarbonilo, (-COOR), acilo, aciloxi, amino, alquilamino, urea (-NHCONHR), tiol, alquiltio, sulfoxi, sulfonilo, ariisulfonilo, alquilsulfonilo, sulfonamido, arilsulfonamído, heteroarilo, heterociclilo, heterocicloalquilo, amidilo, alquilimino carbonilo, amídino, guanidono, hidracino, hidrazida, sulfonilo sódico (-S03Na), sulfonilalquilo sódico (-R S03Na), a menos que se indique de otra manera. Los ejemplos de radicales cicloalquilo incluyen, de manera no exclusiva, ciclopropilo, ciclobutilo, 3-etilciclobutilo, ciclopentilo, cicioheptilo y lo similar. "Cicloalquenilo" se refiere a radicales que tienen tres a diez átomos de carbono y uno o más dobles enlaces carbono-carbono. Los radicales cicloalquenilo típicos tienen tres a siete átomos de carbono. Los ejemplos incluyen ciclobutenilo, ciclopentenilo, ciciohexenilo, cicioheptenilo y lo similar. "Cicloalquenilalquilo" se refiere a radicales en donde un radical alquilo, como se define en la presente, está sustituido con uno o más radicales alquenilo.
"Cicloalcoxi" se refiere a radicales cicloalquilo unidos a un radical oxi. Los ejemplos incluyen, de manera no exclusiva, ciclohexoxi, ciclopentoxi y lo similar. "Cicloalcoxialquilo" se refiera a radicales alquilo sustituidos con uno o más radicales cicloalcoxi. Los ejemplos incluyen ciciohexoxietilo, ciclopentoximetilo, y lo similar. "Sulfinilo" se refiera a -S(O) -. "Sulfonilo" se refiere a -S(0)2-, en donde "alquilsulfonilo" se refiere a un radical sulfonilo sustituido con un radical alquilo, RS02-, ariisulfonilo se refiere a radicales arilo unidos a un radical sulfonilo. "Sulfonamido" se refiere a -S(0)2-NRR'. "Acido sulfónico" se refiere a -S(0)2OH. "Ester sulfónico" se refiera a -S(0)2OR, en donde R es un grupo tal como un alquilo como en el éster alquílico. "Tio" se refiera a -S-. "Alquiltio" se refiere a RS-, en donde un radical tiol está sustituido con un radical alquilo R. Los ejemplos incluyen metiltio, etiltio, butiltio y lo similar. "Ariltio" se refiere a R'S-, en donde un radical tio está sustituido con un radical arilo, como se define en la presente. Los ejemplos incluyen, de manera no exclusiva, feniltio y lo similar. Los ejemplos incluyen, de manera no exclusiva, feniltiometilo y lo similar. "Acido alquiltiosulfónico" se refiere al radical H03SR'S-, en donde un radical alquiltio está sustituido con un radical de ácido sulfónico. "Tiosulfenilo" se refiere a -S-SH.
"Acilo", solo o en combinación, se refiere a un grupo carbonilo o tionocarbonilo unido a un radical seleccionado de, por ejemplo, hídrido, alquilo, alquenilo, alquinilo, haloalquilo, alcoxi, alcoxialquilo, haloalcoxi, arilo, heterociclilo, heteroarilo, alquilsulfinilalquilo, alquilsulfonilalquilo, aralquilo, cicloalquilo, cicloalquilalquilo, cicloalquenilo, alquiltio, ariltio, amino, alquilamino, dialquilamino, aralcoxi, ariltio y alquiltioalquilo. Los ejemplos de "acilo" son formilo, acetilo, benzoilo, trifluoroacetilo, ftaloilo, malonilo, nicotinilo, y lo similar. El término "aciltiol" y "sulfuro de acilo" se refiere a los radicales RCOS- y RCOSS- respectivamente. El término "tiocarbonilo" se refiere a los compuestos y porciones que contienen un carbono conectado con un doble enlace a un átomo de azufre -C(=S)-. "Alquiltiocarbonilo" se refiere a en donde un grupo tiocarbonilo está sustituido con un radical alquilo, R, como se definió en la presente, para formar el radical monovalente RC(=S)-. "Aminotiocarbonilo" se refiere a un grupo tiocarbonilo sustituido con un grupo amino, NH2C(=S)-. "Carboniloxi" se refiere a -OCOR. "Alcoxicarbonilo" se refiere a -COOR. "Carboxilo" se refiera a -COOH. Para aquellos compuestos con estereoisómeros, todos los estereoisómeros de los mismos, incluyendo los isómeros geométricos cis/trans, diastereómeros y los enantiómeros individuales, están contemplados.
A. Monóxido de carbono El monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, inodoro e insípido que puede ser tóxico para los animales, incluyendo los humanos. De acuerdo con el Centro de Control de las Enfermedades, más de 450 personas mueren no intencionalmente por el monóxido de carbono cada año. Puede ser tóxico a los organismos cuya sangre porta el oxígeno para sustentar su supervivencia. Puede ser venenoso si entra a los pulmones a través de la respiración normal y desplaza al oxígeno de la corriente sanguínea. La interrupción del suministro normal de oxígeno pone en peligro las funciones del corazón, cerebro y otras funciones vitales del cuerpo. Sin embargo, el uso del monóxído de carbono para aplicaciones médicas se está explorando (Ryter et al., 2004). A cantidades de 50 partes por millón (ppm), el monóxido de carbono no presenta síntomas a los humanos expuestos al mismo. Sin embargo, a las 200 ppm, en el transcurso de dos-tres horas, el monóxido de carbono puede causar una ligera cefalea; a 400 ppm, en el transcurso de una a dos horas, puede causar cefalea frontal que puede dispersarse en el transcurso de tres horas, y a 800 ppm, puede causar mareo, náusea y/o convulsiones en el transcurso de 45 minutos, y volver insensible al sujeto en el transcurso de dos horas. A niveles de aproximadamente 1000 ppm, un organismo puede expirar después de una exposición durante más de alrededor de 1-2 minutos.
Debido a los efectos tóxicos bien conocidos y bien documentados del monóxido de carbono para un organismo, es por lo tanto, sorprendente e inesperado que el monóxido de carbono pueda utilizarse para inducir la estasis de, y/o ayudar a conservar vivas muestras biológicas. Por lo tanto, se contempla que el monóxido de carbono pueda utilizarse para inducir la estasis en la materia biológica aislada, tal como materia biológica libre de sangre (debido a los efectos que el monóxido de carbono tiene con respecto a la hemoglobina, que es una trayectoria separada de la involucrada en la inducción de la estasis). Además de la exposición al monóxido de carbono para inducir la estasis o para limitar o evitar cualquier daño causado por un agente que induce la estasis, la invención contempla que el monóxido de carbono puede utilizarse en combinación con agentes o métodos que ayudan en la conservación y/o proceso de transplante/injerto de materiales biológicos.
B. Compuestos de calcogenuro Los compuestos que contienen un elemento de calcógeno; aquéllos en el Grupo 6 de la tabla periódica, pero excluyendo los óxidos, de denominan comúnmente "calcogenuros" o "compuestos de calcogenuro" (utilizados de manera indistinta en la presente). Estos elementos son azufre (S), selenio (Se), telurio (Te) y polonio (Po). Los calcogenuros comunes contienen uno o más de S, Se y Te, además de otros elementos. Los calcogenuros incluyen formas elementales tales como partículas micronizadas y/o nanomolidas de S y Se. Los compuestos de calcogenuro pueden emplearse como agentes reductores. El presente inventor, aunque no desea apegarse a la siguiente teoría, cree que la capacidad de los calcogenuros para inducir la estasis en las células, y para permitir la modulación de la temperatura corporal interna en los animales, surge de la unión de estas moléculas a la citocromo oxidasa. Al hacerlo, los calcogenuros inhiben o reducen la actividad de la fosforilación oxidativa. La capacidad de los calcogenuros para bloquear la termorregulación autónoma, es decir, se cree que permitir que las temperaturas corporales internas de los animales con "sangre caliente" se manipulen a través del control de las temperaturas ambientales, surge del mismo mecanismo expuesto anteriormente, la unión a la citocromo oxidasa, y el bloqueo o reducción de la actividad de la fosforilación oxidativa. Los calcogenuros pueden proporcionarse en formas líquidas, así como gaseosas. Los calcogenuros pueden ser tóxicos, y a algunos niveles, letales para los mamíferos. De acuerdo con la presente invención, se anticipa que los niveles del calcogenuro no excedan los niveles letales en el medio apropiado. Los niveles letales de los calcogenuros pueden encontrarse, por ejemplo, en las Hojas de Datos de la Seguridad de los Materiales para cada calcogenuro o de las hojas de información disponibles de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) del Gobierno de E.U.A. Aunque el monóxido de carbono y los compuestos de calcogenuro pueden inducir la estasis actuando como un antagonista del oxígeno, tienen diferentes efectos tóxicos que están separados de sus capacidades para inducir la estasis. Además, las concentraciones necesarias para mediar un efecto de estasis son diferentes debido a las diferentes afinidades de la citocromo oxidasa. Mientras que la afinidad de la citocromo oxidasa para el oxígeno es de aproximadamente 1 :1 en comparación con el monóxido de carbono, la afinidad por el H2S parece ser del orden de aproximadamente 300:1 , en comparación con el oxígeno. Esto tiene un impacto en qué efectos tóxicos se observan con una concentración que induce la estasis. Así, se contempla que compuestos de calcogenuro sean particularmente adecuados para inducir la estasis de la materia biológica en organismos completos y de organismos completos. También puede probar ser útil proporcionar estímulos adicionales para la materia biológica antes de retirar el calcogenuro. En particular, se considera que uno puede someter a un animal a una temperatura ambiental incrementada antes de retirar la fuente del calcogenuro. 1. H?S y otros compuestos que contienen azufre El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un gas potencialmente tóxico que con se frecuencia se asocia con el procesamiento del gas petroquímico y natural, de aguas residuales, pulpa de papel, curtido de piel y de alimentos. El efecto primario, a nivel celular, parece ser la inhibición de la citocromo oxidasa y otras enzimas oxidativas, resultando en hipoxia celular. La exposición a niveles extremos (500 ppm) resulta en un colapso súbito y la inconciencia, un llamado efecto de "derrumbe", seguido por la recuperación. Los efectos postexposición pueden persistir durante años e incluyen pérdida de la coordinación, pérdida de memoria, disfunción motora, cambios de la personalidad, alucinaciones e insomnio. El mayor contacto con el H2S, sin embargo, ocurre muy por debajo de tales niveles de toxicidad aguda. Sin embargo, hay una preocupación general con respecto al contacto a largo plazo a niveles subagudos. Existen algunos reportes que indican disminuciones persistentes en el equilibrio y la memoria, así como funciones motoras sensoriales alteradas que pueden ocurrir en los humanos después de una exposición crónica a un bajo nivel de H2S. Kilbum y Warshaw (1995); Kilburn (1999). Otros han reportado que la exposición perinatal de ratas a bajo (20 ó 50 ppm) H2S durante 7 horas por día desde la gestación hasta el día 21 postnatal, resultó en ramificaciones dendríticas más largas que redujeron la arborización de las células cerebelares de Purkinje. Otros defectos neurológicos asociados con los niveles relativamente bajos de H2S ¡ncluyen concentraciones alteradas del neurotransmisor cerebral y respuestas neurológicas alteradas, tales como actividad EEG theta del hipocampo. La toxicidad del comportamiento se estudio en ratas expuestas a niveles moderados de H2S. Los resultados mostraron que el H2S inhibe las respuestas discriminadas de evasión inmediatamente después del fin de la exposición (Higuchi y Fukamachí, 1997), y también interfiere con la capacidad de las ratas de aprender una tarea de un laberinto con un brazo radial con carnada (Partió et al., 2001). En otro estudio perinatal utilizando 80 ppm de H2S, no se observaron efectos neuropatológicos o actividad motora alterada, evasión pasiva o respuesta acústica de sobresalto en cachorros de rata expuestos. Dormán et al. (2000). Finalmente, Struve et al. (2001) expuso a ratas a H2S mediante gas a varios niveles durante 3 horas por día en cinco días consecutivos. Se observaron reducciones significativas en la actividad motora, el desempeño en el laberinto de agua y la temperatura corporal después de la exposición a 80 ppm o más de H2S. Tomados juntos, estos reportes indican que el H2S puede tener una variedad de efectos en la bioquímica de los tejidos de los mamíferos, pero no está claro el patrón de respuesta en términos del comportamiento. Una vez disuelto en el plasma, el H2S se involucrará en una serie de reacciones químicas. Las reacciones químicas son: (1) la disociación del H2S molecular para formar el ion bisulfuro, (2) la disociación el ion bisulfuro al ion sulfuro, y (3) la autoionización el agua. Las reacciones se proporcionan a continuación: H2 (ac) <? HS (ac) + H (ac) HS (ac) <? S (ac) + H (ac) H20 <? H (ac) + OH (ac) Utilizando las constantes de equilibrio K = 1.039 E"07, K2 = 6.43 E"16 y Kw = 1.019 E" 4, a pH 7.4, la cantidad calculada de las diferentes especies con relación a la concentración total de S, son de aproximadamente 23% de H2S y 77% de HS", mientras que la cantidad de S2" tiende a cero. El inventor utiliza una técnica de alquilación extractiva acoplada con cromatografía de gases y detección específica de la masa para cuantificar el sulfuro de hidrógeno (adaptado de Hyspler et al., 2002). Este método involucra primero agregar una muestra de 50 µL de extracto de sangre, suero o tejido que se ha diluido en agua desoxigenada purgada con nitrógeno a una concentración de 1 mg/mL, junto con 150 µL de un amortiguador de reacción que consiste de cloruro de benzalconio (BZK) 5 mM en amortiguador de borato saturado. Se agrega a esto primero, 100 µL de una solución 15 µM de sulfuro de 4-cloro-bencil metilo (4CBMS) en acetato de etilo y a continuación 100 µL de una solución 20 mM de bromuro de pentafluorobencilo (PFBBr) en tolueno. Esta solución se sella entonces y se incuba a 55°C con rotación o agitación durante 2 horas. Después de este periodo de incubación, 200 µL de una solución saturada de KH2P04 se agregan a continuación, y la fase orgánica se elimina y se analiza mediante cromatografía de gases y detección específica de la masa, de acuerdo con los métodos descritos en Hyspler et al., 2002. Estas mediciones son comparadas entonces con una curva estándar generada utilizando el mismo método descrito anteriormente, empezando con concentraciones estándar conocidas que varían de 1 µM a 1 mM de Na2S preparado en H20 desoxigenada purgada en nitrógeno, con el fin de determinar la concentración de los niveles del sulfuro de hidrógeno endógeno. Con el fin de analizar los niveles de sulfuro unido y/u oxidado, el mismo método se aplica, excepto que se utiliza un amortiguador de la reacción desnaturalizante/reductor, que consiste de BZK 5 mM con hidróxido de tetraetilamonio (TEAH) al 1 % y clorhidrato de tris(2-carboxietil)-fosfina (TCEP) 1 mM en amortiguador de borato saturado, en lugar del amortiguador de la reacción descrita anteriormente. Los niveles típicos de sulfuro de hidrógeno contemplados para utilizarse de acuerdo con la presente invención incluyen valores de aproximadamente 1 a aproximadamente 150 ppm, aproximadamente 10 a aproximadamente 140 ppm, aproximadamente 20 a aproximadamente 130 ppm, y aproximadamente 40 a aproximadamente 120 ppm, o la dosificación equivalente oral, intravenosa o transdérmica de los mismos. Otros intervalos relevantes incluyen de aproximadamente 10 a aproximadamente 80 ppm, aproximadamente 20 a aproximadamente 80 ppm, aproximadamente 10 a aproximadamente 70 ppm, aproximadamente 20 a aproximadamente 70 ppm, aproximadamente 20 a aproximadamente 60 ppm y aproximadamente 30 a aproximadamente 60 ppm, o el equivalente oral, intravenoso o transdérmico de los mismos. También se contempla que, para un animal dado en un periodo de tiempo dado, la atmósfera de calcogenuro debe reducirse para evitar una acumulación potencialmente letal del calcogenuro en el sujeto. Por ejemplo, una concentración ambiental inicial de 80 ppm puede reducirse después de 30 minutos a 60 ppm, seguido por reducciones adicionales a 1 hora (40 ppm) y 2 horas (20 ppm). a. Precursores de H?S La presente invención también se relaciona con el uso de compuestos y agentes que pueden proporcionar el H2S bajo ciertas condiciones, tal como tras tal exposición, o poco después, a la materia biológica. Se contempla que tales precursores proporcionen el H2S tras una o más reacciones enzimáticas o químicas. 3. Otros calcoqenuros En ciertas modalidades, el compuesto con la estructura del agente reductor es el sulfóxido de dímetilo (DMSO), sulfuro de dimetilo (DMS), metilmercaptano (CH3SH), mercaptoetanol, tiocianato, cianuro de hidrógeno, metantiol (MeSH) o CS2. En las modalidades particulares, el antagonista del oxígeno es CS2, MeSH o DMS. Los compuestos en el orden de tamaño de estas moléculas, están contemplados particularmente (esto es, dentro de aproximadamente 50% de sus pesos moleculares). Los compuestos adicionales que se consideran como útiles para inducir la estasis incluyen, de manera no exclusiva, las siguientes estructuras, muchas de las cuales están fácilmente disponibles y se conocen por aquellos con experiencia en la técnica (identificado mediante el número CAS): 104376-79-6 (Sal de Sodio de Ceftriaxona); 105879-42-3; 1094-08-2 (Etopropatina HCl); 1098-60-8 (Triflupromazina HCl); 111974-72-2; 113-59-7; 113-98-4 (Penicilina G K+); 115-55-9; 1179-69-7; 118292-40-3; 119478-56-7; 120138-50-3; 121123-17-9; 121249-14-7; 1229-35-2; 1240-15-9; 1257-78-9 (Sal de Edisilato de Proclorperazina); 128345-62-0; 130-61-0 (Tioridazina HCl) 132-98-9 (Penicilina V K+); 13412-64-1 (Hidrato de Dicloxacilina Na+); 134678-17-4; 144604-00-2; 146-54-3; 146-54-5 (Flufenazina 2HCI); 151767-02-1 ; 159989-65-8; 16960-16-0 (Fragmento de la Hormona Adrenocorticotrópica 1-24); 1982-37-2; 21462-39-5 (Clindamicina HCl); 22189-31-7; 22202-75-1 ; 23288-49-5 (Probucol); 23325-78-2; 24356-60-3 (Cefapirina); 24729-96-2 (Clindamicina); 25507-04-4; 26605-69-6; 27164-46-1 (Cefazolina Na+); 2746-81-8; 29560-58-8; 2975-34-0; 32672-69-8 (Sulfonato de Mesoridazin Benceno Sulfonate); 32887-01-7; 33286-22-5 ((+)-cis-Diltiazem HCl); 33564-30-6 (Cefoxitina Na+); 346-18-9; 3485-14-1 ; 3511-16-8; 37091-65-9 (Azlocilina Na+); 37661-08-8; 3819-00-9; 38821-53-3 (Cefradina); 41372-02-5; 42540-40-9 (Naftato de Cefamandol); 4330-99-8 (Sal de semi-(+)-tartrato de Trimeprazina); 440-17-5 Trifluoperazina 2HCI; 4697-14-7 (Ticarcilina 2Na+); 4800-94-6 (Carbenicilina 2Na+); 50-52-2; 50-53-3; 5002-47-1 ; 51481-61-9 (Cimetidina); 52239-63-1 (6-propil-2-tiouracilo); 53-60-1 (Promazina HCl); 5321-32-4; 54965-21-8 (Albendazol); 5591-45-7 (Tiotixeno); 56238-63-2 (Cefuroxima Na+); 56796-39-5 (Cefmetazol Na+); 5714-00-1 ; 58-33-3 (Prometazina HCl); 58-38-8; 58-39-9 (Perfenazina); 58-71-9 Cefalotina Na+); 59703-84-3 (Piperacilina Na+); 60-99-1 (Sal de Maleato de Metotrimeprazina); 60925-61-3; 61270-78-8; 6130-64-9 (Hidrato de la Sal de Procaina de la Penicilina G); 61318-91-0 Sal de Nitrato de Sulconazol); 61336-70-7 Trihidrato de Amoxicilina); 62893-20-3 Cefoperazona Na+); 64485-93-4 (Cefotaxima Na+); 64544-07-6; 64872-77-1 ; 64953-12-4 Moxalactam Na+); 66104-23-2 (Sal de Mesilato de Pergólido); 66309-69-1 ; 66357-59-3 (Ranitidina HCl); 66592-87-8 (Cefodroxil); 68401-82-1 ; 69-09-0 (Clorpromazina HCl); 69-52-3 (Ampicilina Na+); 69-53-4 (Ampicilina); 69-57-8 Penicilina G Na+); 70059-30-2; 70356-03-5; 7081-40-5; 7081-44-9 (Cloxacilina Na+ H20); 7177-50-6 Nafcilina Na+ H20); 7179-49-9; 7240-38-2 (Oxacilina Na H20); 7246-14-2; 74356-00-6; 74431 -23-5; 74849-93-7; 75738-58-8; 76824-35-6 (Famotidina); 76963-41-2; 79350-37-1 ; 81129-83-1 ; 84-02-6 (Sal de Dimaleato de Proclorperazina); 87-08-1 (Acido Fenoximetilpenicilínico); 87239-81-4; 91-33-8 (Benztiazida); 91832-40-5; 94841-17-5; 99294-94-7; 154-42-7 (6-Tioguanina); 36735-22-5; 536-33-4 (Etionamida); 52-67-5 (D-Penicilamina); 304-55-2 (Acido Meso-2,3-dimercaptosuccínico); 59-52-9 2,3-Dimercapto + propanol 6112-76-1 (6-mercaptopurina); 616-91-1 (N-acetil-L-cisteína); 62571-86-2 (Captopril); 52-01-7 (espironolactona) y 80474-14-2 (propionato de fluticasona). Además, los compuestos que están contemplados como posiblemente útiles para inducir la estasis incluyen aquéllos con la estructura química de las Fórmulas I o IV.
C. Otros antagonistas o compuestos activos y condiciones ambientales relacionadas 1. Hipoxia y anoxia La hipoxia es la existencia de varias respuestas bien conservadas a la agresión natural común que facilita la adaptación celular a los medios hipóxicos. Para compensar la disminución en la capacidad de la producción de energía aeróbica en la hipoxia, la célula debe incrementar la producción de energía anaeróbica o disminuir la demanda de energía (Hochachka et al., 1996). Los ejemplos de ambas de estas respuestas son comunes en los metazoos y la respuesta particular utilizada depende, en general, de la cantidad de oxígeno disponible a la célula. En la hipoxia leve, la fosforilación oxidativa es todavía parcialmente activa, de manera que es posible algo de producción de energía aeróbica. La respuesta celular a esta situación, que está mediada en parte por el factor de transcripción inducible por la hipoxia, HIF-1 , es suplementar la producción reducida de energía aeróbica sobrerregulando los genes involucrados en la producción de la energía aeróbica, tales como las enzimas glucolíticas y los transportadores de glucosa (Semenza, 2001 ; Guillemin et al., 1997). Esta respuesta también fomenta la sobrerregulación de los antioxidantes tales como la catilasa y la superóxido dismutasa, que protege contra el daño inducido por los radicales libres. Como resultado, la célula es capaz de mantener niveles de actividad cercanos a los normóxicos en la hipoxia leve.
En una forma extrema de hipoxia, referida como "anoxia", definida en la presente como <0.001 kPa de 02, la fosforilación oxidativa cesa y por lo tanto la capacidad para generar energía se reduce drásticamente. Con el fin de sobrevivir en este medio, la célula debe disminuir la demanda de energía reduciendo la actividad celular (Hochachka et al., 2001). Por ejemplo, en los hepatocitos de tortuga privados de oxígeno, un esfuerzo directo de la célula de limitar las actividades tales como la síntesis de proteínas, actividad del canal iónico y las trayectorias anabólicas, resulta en una reducción del 94% en la demanda de ATP (Hochachka et al., 1996). En los embriones de peces cebra (Danio rerio), la exposición a anoxia conduce a un paro completo de los latidos cardiacos, movimiento, progresión del ciclo celular y progresión del desarrollo (Padilla et al., 2001). De manera similar, C. elegans responde a la anoxia entrando en animación suspendida, en la cual todo el movimiento observable, incluyendo la división celular y la progresión del desarrollo, cesa (Padilla et al., 2002; Van Voorhies et al., 2000). C. elegans puede permanecer suspendido durante 24 horas o más, y tras el retorno a la normoxia, se recuperará con alta viabilidad. Esta respuesta permite a C. elegans sobrevivir a la agresión hipóxica al reducir la velocidad de procesos energéticamente caros y evitando la aparición de daño, eventos irrevocables tales como aneuploidia (Padilla et al., 2002; Nystul et al., 2003). Una respuesta descubierta recientemente es la generación inducida por la hipoxia de monóxido de carbono por la hemo oxígenasa-1 (Dulak et al., 2003). El monóxido de carbono producido de manera endógena puede activar las cascadas de señalización que mitigan el daño hipóxico a través de la actividad antiapoptótica (Brouard et al., 2003) y antiinflamatoria (Otterbein et al., 2000), y pueden lograrse efectos citoprotectores similares en modelos de transplante mediante perfusión con monóxido de carbono exógeno (Otterbein et al, 2003; Amersi et al., 2002). A concentraciones más altas, el monóxido de carbono compite con el oxígeno para unirse a las proteínas que contienen hierro, tales como los citocromos mitocondriales la hemoglobina (Gorman ef al., 2003), aunque el efecto citoprotector que esta actividad puede tener en la hipoxia no se ha investigado. A pesar de la existencia de estos mecanismos de defensa sofisticados contra el daño hipóxico, la hipoxia es todavía con frecuencia una agresión por envejecimiento. Por ejemplo, los mamíferos tienen tanto hemo oxigenasa-1 y HIF-1 , y alguna evidencia sugiere que la animación suspendida también es posible en mamíferos (Bellamy et al., 1996; Alam ef al., 2002). Todavía, el daño hipóxico debido al trauma tal como ataque al corazón, apoplejía o pérdida de sangre es una causa principal de muerte. El entendimiento de las limitaciones de las dos estrategias fundamentales para sobrevivir a la agresión hipóxica, permanecer animado o suspender la animación, es impedido por el hecho de que se ha basado en los estudios en una variedad de sistemas bajo una variedad de condiciones. La "hipoxia" ocurre cuando los niveles fisiológicos normales de oxígeno no se suministran a una célula o tejido. "Normoxia" se refiere a los niveles fisiológicos normales de oxígeno para el tipo particular de célula, estado de la célula o tejido en cuestión. "Anoxia" es la ausencia de oxígeno. "Condiciones hipóxicas" son aquellas que conducen a la hipoxia celular. Estas condiciones dependen del tipo celular y de la arquitectura o posición específica de una célula adentro de un tejido u órgano, así como el estado metabólico de la célula. Para los propósitos de la presente invención, las condiciones hipóxícas incluyen condiciones en las cuales la concentraciones del oxígeno están en, o menores que las condiciones atmosféricas normales, en o menores que 20.8, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11 , 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 , 0.5, 0%; de manera alterna, estos números pueden representar el por ciento de atmósfera a 1 atmósfera de presión (101.3 kPa). Una concentración de oxígeno de cero por ciento define condiciones anóxicas. Así, las condiciones hipóxícas incluyen condiciones anóxicas, aunque en algunas modalidades, las condiciones hipóxicas de no menos que 0.5% se ¡mplementan. Como se utiliza en la presente, "condiciones normóxicas" constituyen concentraciones de oxígeno de alrededor de 20.8% o más altas. Los métodos estándar para lograr la hipoxia o la anoxia están bien establecidos e ¡ncluyen utilizar las cámaras ambientales que se basan en catalizadores químicos para eliminar el oxígeno de la cámara. Tales cámaras están disponibles, de por ejemplo, BD Diagnostic Systems (Sparks, MD) como Envolturas Desechables de Hidrógeno + Dióxido de Carbono GASPAK o Cámaras Ambientales BIO-BAG. De manera alterna, el oxígeno puede empobrecerse intercambiando el aire en una cámara con un gas que no es oxígeno, tal como nitrógeno. La concentración de oxígeno puede determinarse, por ejemplo, utilizando un Analizador de Oxígeno FYRITE (Bacharach, Pittsburgh PA) Se contempla que los métodos de la invención puedan utilizar una combinación de exposición a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo y una alteración de las concentraciones de oxígeno en comparación con el aire ambiental. Además, la concentración del oxígeno del ambiente que contiene la materia biológica puede ser de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 ó 100%, o cualquier intervalo derivable del mismo. Además, se contempla que un cambio en la concentración puede ser cualquiera de los porcentajes o intervalos anteriores, en términos de una disminución o incremento, en comparación con el aire ambiental o con un medio controlado.
D. Aqentes dirigidos a las mitocondrias La elección de manera selectiva de las mitocondrias se considera una modalidad de la invención en algunos aspectos, para mejorar la actividad. Tal elección selectiva de las mitocondrias se ha logrado conjugando los agentes a un catión lipofílico de trifenilfosfonio, que cruza fácilmente las bicapas lipídicas y que se acumula aproximadamente 1000 veces adentro de la matriz mitocondrial, dirigido por el gran potencial (150 a -180 mv) a través de la membrana interna mitocondrial. Los análogos de la vitamina E y la ubiquinona se han preparado y utilizado para seleccionar de manera exitosa las mitocondrias. (Smith ef al., 1999; Kelso ef al., 2001 ; Dhanasekaran et al., 2004). Un tiol, el bromuro de tibutiltrifosfonio (mostrado a continuación), se ha preparado y utilizado para seleccionar la mitocondria, en donde se acumula varios cientos de veces (Burns ef al., 1995; Burns & Murphey), 1997).
Tales conjugados parecerían ser candidatos adecuados para los compuestos activos. Además de los agentes de tiol libres, los compuestos sustituidos con tiosulfenilo (H-S-S-R) pueden ser útiles. Se contempla que en algunas modalidades, los agentes tengan la estructura: en donde Z es P o N; R1, R2 y R3 son arilo, heteroarilo, alquilarilo, cicloalquilo o alquilo (de manera adecuada, fenilo, bencilo, tolilo, piridilo, ciciohexilo, alquilo de C3-C?o, halogenado opcionalmente); R4 es -R5SR6, en donde R5 es alquilo de C C10, R6 es H o SH, SO3H, o P03H.
III. Pruebas para la estasis Varios compuestos útiles para inducir la estasis pueden evaluarse inicialmente utilizando una variedad de diferentes pruebas. La estasis puede medirse mediante varias maneras, incluyendo la cuantificación de la cantidad de oxigeno consumido por una muestra biológica, la cantidad de dióxido de carbono producido por la muestra (medición indirecta de la respiración celular), o caracterizando la motilidad. Para determinar la velocidad de consumo del oxígeno o la velocidad de producción de dióxido de carbono, la materia biológica se coloca en una cámara que está sellada con dos aberturas; para importar y para exportar gas. El gas (aire ambienta u otros gases) se pasa hacia la cámara a una velocidad de flujo dada y sale de la puerta de salida para mantener aproximadamente 1 atmósfera de presión en la cámara. Antes y después de la exposición a la cámara, el gas se pasa a través de un detector de dióxido de carbono y/o un detector de oxígeno, para medir (cada segundo) la cantidad de cada compuesto en la mezcla gaseosa. La comparación de estos valores con el tiempo proporciona la velocidad de consumo de oxígeno o la producción de dióxido de carbono. Otras selecciones para identificar los compuestos activos candidatos para la estasis se han establecido. Estas selecciones y variaciones de las mismas pueden emplearse como parte de la invención o para ¡mplementar aspectos de la invención.
A. Ensayos con peces cebra Se estableció un ensayo de selección para inductores de la estasis utilizando embriones de pez cebra (D. rerio) de 40 horas de edad. Estos embriones son transparentes, permitiendo observar, utilizando un microscopio de disección con una lente de aumento de 4-20 veces, el latido del corazón y el flujo de sangre resultante en el vaso sanguíneo principal a lo largo de la espalda y hacia la cola. La frecuencia cardiaca en estos animales es un indicador de la actividad metabólica del organismo, de manera que una reducción en la frecuencia cardiaca significa una reducción en el metabolismo. Los embriones se disecaron de sus cascarones del huevo y se distribuyeron cinco por pozo en placas de cultivo de tejido de poliestireno de fondo plano y se incubaron en 1 mL de agua para peces estándar. El agua para peces está compuesta de 1 cucharadita de Instant Ocean (mezcla para agua marina artificial, Aquarium Systems, Inc.) por 18.9 litros (5 galones). El cloruro de calcio se ajustó a 150 ppm y el bicarbonato de sodio a -100 ppm. La conductividad del agua está a 900 microsiemens y el pH es de aproximadamente 6.5-7.4. Se preparó una solución de sulfuro de hidrógeno burbujeando una mezcla de sulfuro de hidrógeno (100 ppm) equilibrado con aire ambiental en un matraz que contiene 150 mL de agua para peces a una velocidad de 100 centímetros cúbicos por minuto durante 60-90 minutos. Se estimó que esto fue suficiente para alcanzar una solución saturada o casi saturada o casi completamente saturada de sulfuro de hidrógeno. Basándose en la solubilidad conocida del sulfuro de hidrógeno en la solución de Ringer a pH 7 a 1 atmósfera y temperatura ambiente, se estimó que el agua para peces contenía aproximadamente sulfuro de hidrógeno 0.1 molar. Los peces se expusieron a la solución de sulfuro de hidrógeno y sus frecuencias cardiacas se verificaron durante las siguientes 24 horas contando el número de latidos por minuto. Los peces de control (expuestos a agua para peces sola) tuvieron latidos del corazón de aproximadamente 160-200 latidos por minuto, que no cambiaron de manera significativa durante el periodo de observación de 24 horas. A las 2-3 horas después de la exposición al agua para peces que contiene sulfuro de hidrógeno, los latidos del corazón se redujeron por aproximadamente la mitad a 60-80 latidos por minuto. A las cuatro horas, los latidos del corazón se redujeron más, incluyendo algunos ejemplos en donde los latidos del corazón fueron de cero o sólo unos cuantos latidos por minuto.
Después de cinco horas de exposición, la solución con sulfuro de hidrógeno se reemplazó con agua para peces normal y los embriones se dejaron recuperar durante la noche a 28 grados Celsius. A las 24 horas después de la exposición inicial al sulfuro de hidrógeno, los animales tratados y enjuagados mostraron una frecuencia cardiaca normal de 160-200 latidos por minuto. Debido a que el sulfuro de hidrógeno causó la quiescencia del latido cardiaco, en algunos casos para que se detuviera, seguido por el regreso a la normalidad, se consideró que el sulfuro de hidrógeno se ha identificado como un inductor de la estasis u otro compuesto activo, por los criterios de este ensayo de selección.
B. Ensayos con nematodos Se estableció un ensayo de selección utilizando nematodos (C. elegans). Los nematodos no sobreviven bien a 4 grados Celsius, de manera que a 24 horas a esa temperatura, todos están muertos. Los gusanos se expusieron durante X minutos a temperatura ambiente a una atmósfera que contiene Y% de monóxido de carbono, antes de exponerlo a 4 grados C durante 16 horas. En comparación con los gusanos de control preexpuestos a aire ambiental, que murieron todos, los gusanos tratados con monóxido de carbono sobrevivieron con una alta viabilidad después de la exposición al frío. Puesto que el monóxido de carbono es un conocido inductor de la estasis en los nematodos y los queratinocitos del prepucio humano neonatal, el ensayo con el nematodo es capaz de identificar los compuestos que inducen la estasis, como tales, por su capacidad para incrementar la supervivencia de los gusanos expuestos a la hipotermia letal cuando los gusanos se preequilíbraron en el inductor de la estasis u otro compuesto activo.
IV. Aplicaciones terapéuticas o preventivas A. Trauma En ciertas modalidades, la presente invención puede encontrar uso en el tratamiento de pacientes que se someten o que son susceptibles a un trauma. El trauma puede causarse por agresiones externas, tales como quemaduras, heridas, amputaciones, heridas por disparos o trauma quirúrgico, agresiones internas, tales como apoplejía o ataque del corazón, que resultan en la reducción aguda en la circulación, o reducciones en la circulación debido a una agresión no invasiva, tal como la exposición al frío o radiación. A nivel celular, el trauma resulta con frecuencia en la exposición de las células, tejidos y/u órganos a la hipoxia, resultando por lo tanto en la inducción de la muerta celular programada o "apoptosis". Sistémicamente, el trauma conduce a la inducción de una serie de procesos bioquímicos, tales como coagulación, inflamación, hipotensión y puede dar lugar a choque, que persiste, puede conducir a la disfunción de un órgano, daño celular irreversible y muerte. Los procesos biológicos se diseñan para defender al cuerpo contra la agresión traumática; sin embargo, pueden conducir a una secuencia de eventos que han probado ser peligrosos, y en algunos casos, fatales.
Por lo tanto, la presente invención contempla la colocación de tales tejidos, órganos, miembros e incluso organismos completos en estasis, como una manera de protegerlo de los efectos perjudiciales de un trauma. En un escenario específico, en donde la atención médica no está fácilmente disponible, la inducción de la estasis in vivo o ex vivo, de manera alterna, en conjunto con la reducción en la temperatura del tejido, órgano u organismo, puede "comprar tiempo" para el sujeto, ya sea llevando atención médica al sujeto, o transportando al sujeto a la atención médica. La presente invención también contempla métodos para inducir la regeneración del tejido y la curación de las heridas mediante la prevención/retraso de los procesos biológicos que pueden resultar en la curación de las heridas y la regeneración del tejido retrasados. En este contexto, en los escenarios en los cuales hay una herida sustancial del miembro o el organismo, la inducción de la estasis in vivo o ex vivo, de manera alterna, en conjunto con la reducción en la temperatura del tejido, órgano u organismo, puede ayudar en el proceso de curación de la herida y regeneración del tejido por el manejo de los procesos biológicos que inhiben la curación y la regeneración. Además de la curación de las heridas y el choque hemorrágico discutidos a continuación, los métodos de la invención pueden implementarse para evitar o tratar el traume tal como el paro cardiaco o la apoplejía. La invención tiene importancia particular con respecto al riesgo de trauma de los procedimientos quirúrgicos de emergencia, tales como toractomía, laparotomía y transección esplénica. 1. Curación de las heridas En muchos casos, el daño de las heridas y el tejido es intratable o toma periodos de tiempo excesivos para curar. Los ejemplos son heridas abiertas crónicas (úlceras del pie diabético y úlceras por presión de etapa 3 y 4), heridas agudas y traumáticas, colgajos e injertos y heridas subagudas (es decir, incisiones desgarradas). Esto también puede aplicarse a otro daño del tejido, por ejemplo, quemaduras y daño del pulmón debido a fumar/inhalación de aire caliente. Los experimentos previos muestran que la hibernación es protectora contra las lesiones (por ejemplo, clavijas en el cerebro), por lo tanto, puede tener efectos curativos. En consecuencia, esta tecnología puede ser útil en el control de los procesos de curación de las heridas, al llevar al tejido a un medio más metabólicamente controlado. Más particularmente, la longitud de tiempo que las células o el tejido se mantienen en estasis puede variar dependiendo de la lesión. En algunas modalidades de la invención, la materia biológica se expone a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses o más. 2. Choque hematológico (Chogue hemorrágico) El choque es una condición que amenaza la vida que progresa rápidamente cuando las intervenciones se retrasan. El choque es un estado en el cual la perfusión adecuada para sustentar las necesidades fisiológicas de los tejidos del órgano no está presente. Esta es una condición de profunda perturbación hemodinámica y metabólica, caracterizada por la falla del sistema circulatorio para mantener la perfusión adecuada de los órganos vitales. Puede resultar de un volumen sanguíneo inadecuado (choque hipovolémico), función cardiaca inadecuada (choque cardiogénico) o tono vasomotor inadecuado, también referido como choque distributivo (choque neurogénico, choque séptico, choque anafiláctico). Esto resulta con frecuencia en una mortalidad rápida del paciente. Muchas condiciones, incluyendo la sepsis, pérdida sanguínea, autorregulación disminuida y pérdida del tono autonómico, pueden producir choque o estados similares al choque. Se anticipa que la presente invención evite los efectos dañinos de todos los estados de choque anteriores, y sustenten la vida de la materia biológica que se somete a tal choque. En el choque hemorrágico, la pérdida de sangre excede la capacidad del cuerpo de compensar y proporcionar la perfusión y oxigenación adecuada para el tejido. Esto es frecuentemente debido al trauma, pero también puede causarse por hemorragia espontánea (por ejemplo, sangrado gastrointestinal, parto), cirugía y otras causas. De manera más frecuente, el choque hemorrágico clínico es causado por un episodio de sangrado agudo con un discreto evento precipitante. De manera menos común, el choque hemorrágico puede observarse en condiciones crónicas con pérdida de sangre subaguda. Los mecanismos de compensación fisiológica para la hemorragia incluyen la vasoconstricción periférica y mesentérica para derivar la sangre a la circulación central. Esta es aumentada a continuación por taquicardia progresiva. La verificación invasiva puede revelar un índice cardiaco incrementado, suministro incrementado del oxígeno (es decir, D02) y consumo incrementado del oxígeno (es decir, V02) por los tejidos. Los niveles de lactato, el estado ácido-base y otros marcadores también pueden también proporcionar indicadores útiles del estado fisiológico. La edad, los medicamentos y los factores comórbidos pueden afectar todos, la respuesta del paciente al choque hemorrágico. La falla de los mecanismos compensatorios en el choque hemorrágico puede conducir a la muerte. Sin intervención, un a distribución trimodal clásica de muertes se observa en el choque hemorrágico. Un pico inicial de mortalidad ocurre en el transcurso de varios minutos de la hemorragia, debido a la exsanguinación inmediata. Otro pico ocurre después de 1 a varias horas debido a una descompensación progresiva. Un tercer pico ocurre días a semanas después, debido a la sepsis y a la falla del órgano. En los Estados Unidos, la lesión accidental es la causa principal de morbilidad y mortalidad en las personas entre las edades de 1 y 44 años. En el 2001 , 157,078 muertes de residentes ocurrieron como el resultado de la lesiones. De éstas, 64.6 por ciento se clasificaron como no intencionales, 19.5 por ciento fueron suicidios, 12.9 por ciento fueron homicidios, 2.7 por ciento fueron de intención no determinada y 0.3 involucraron la intervención legal u operaciones de guerra. Las causas principales de muerte por lesión fueron tráfico de vehículos de motor, armas de fuego y caídas. Una gran proporción de estas fatalidades resultó de una pérdida masiva de sangre debido al trauma, conduciendo al choque hemorrágico. En la mayoría de los casos de lesión por trauma, los pacientes que vienen al departamento de emergencia de los hospitales se tratan por los médicos de emergencia y se dan de alta sin requerir cirugía o cuidado por un servicio de trauma. Sin embargo, los pacientes con lesiones serias requieren estabilización con la "Hora Dorada" después de que la lesión ocurrió para mejorar las oportunidades de supervivencia y para reducir al mínimo la incapacidad. Puesto que la mayoría de los casos de choque son debidos a las lesiones causadas por un accidente, el cuidado prehospitalario es crítico para la supervivencia del paciente. Esto involucra una evaluación rápida, estabilización y transporte rápido a un centro apropiado para la evaluación y cuidado definitivo. En todos los pacientes con síndrome de choque, el mantenimiento de las vías aéreas del paciente, la respiración adecuada y la circulación adecuada son los focos principales del tratamiento de emergencia. La valoración es esencial, puesto que los cambios en la condición del cliente, indica la progresión del síndrome de choque. La intervención inicial es vital para reducir al mínimo el daño a los tejidos y órganos y reducir al mínimo la incapacidad permanente y la identificación inicial de la causa clínica primaria es critica. Los tratamientos están dirigidos hacia la corrección de la causa del síndrome de choque y hace más lento el progreso. El acceso intravenoso y la resucitación con fluidos (típicamente suero fisiológico IV) son estándar, sin embargo, hay algún debate sobre esto. La inversión rápida de la hipovolemia puede incrementar la hemorragia, desalojar los coágulos formados parcialmente y diluir los factores de coagulación. Una vez en el departamento de emergencias, el foco es la optimización de la perfusión y oxigenación de los órganos vitales. El diagnóstico y manejo de la hemorragia subyacente debe realizarse de manera rápida y concurrente con el manejo del choque. Existen dos etapas principales del choque: etapa de compensación inicial y etapa progresiva. Se contempla que las modalidades de la invención puedan aplicarse a pacientes en cualquiera o ambas etapas. Cuando el choque hipovolémico resulta de una hemorragia masiva, el reemplazo de fluidos de elección es sangre completa o células sanguíneas rojas empacadas. Una solución cristaloide mejorará temporalmente el volumen circulante, pero el paciente también necesita el reemplazo de células rojas sanguíneas para transportar el oxígeno a los tejidos. El manejo del choque se enfoca al manejo del fluido, el equilibrio ácido-base, y la mejora de la contracción del miocardio. El tratamiento de la causa subyacente del choque debe tratarse también con el fin de disminuir la progresión del síndrome de choque. La hibernación del cuerpo completo se indujo en ratones, y hubo una caída inmediata en el estado metabólico total (medido mediante el desprendimiento de C02). Este fue reversible, y los ratones parecieron funcionar normalmente, incluso después de exposiciones repetidas. En consecuencia, la invención se relaciona con inducir un estado de hibernación del cuerpo completo utilizando H2S (u otro antagonista del oxígeno u otro compuesto activo), para conservar los órganos vitales y la vida del paciente. Esto permitirá el transporte a un medio controlado (por ejemplo, cirugía), en donde la causa inicial del choque puede tratarse, y a continuación el paciente se lleva a una función normal de una manera controlada. Para esta indicación, la primera hora después de la lesión, referida como la "hora dorada", es crucial para un resultado exitoso. La estabilización del paciente en este periodo de tiempo es el objetivo principal, y el transporte a una instalación de cuidado crítico (por ejemplo, sala de emergencias, cirugía, etc.), en donde la lesión puede tratarse de manera apropiada. Así, sería ideal mantener al paciente en estasis para permitir esto y para tratar inmediatamente las preocupaciones tales como la fuente del choque, reabastecer la pérdida de sangre y reestablecer la homeostasis. Aunque esto variará de manera significativa en la mayoría de los casos, la cantidad de tiempo que la estasis se mantendrá es de entre aproximadamente 6 y aproximadamente 72 horas después de la lesión. En algunas modalidades de la invención, la materia biológica se expone a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días o más, y cualquier intervalo o combinación de los mismos. La biología de la hemorragia letal y los eventos fisiológicos que conducen al choque y finalmente a la muerte no se entiende completamente. Sin embargo, existen mecanismos a través de los cuales el H2S puede reducir los efectos letales de la hipoxia isquémica. El sulfuro de hidrógeno exhibe el citocromo C de la oxidasa y podría reducir la demanda de oxígeno inhibiendo esta enzima3. La demanda disminuida de oxígeno puede reducir los efectos dañinos de los niveles bajos de oxígeno, incluyendo una reducción de la acidosis metabólica. Además, los niveles de sulfhidrilo en el tejido disminuyen durante el choque (Beck ef al., 1954). El H2S exógeno puede evitar este estado hiposulfídico y mantener la homeostasis del azufre. El sulfuro de hidrógeno se produce naturalmente en animales y exhibe potentes actividades biológicas (Kamoun, 2004). La mayoría de los pacientes contienen residuos de cisteína enlazados a disulfuro y la conversión reversible del tiol libre a disulfuro puede regular las actividades específicas de la enzima (Ziegler, 1985). Además, el sulfuro es electronegativo y exhibe alta afinidad por los metales de transición. Las proteínas que contienen los átomos de los metales de transición, tales como la citocromo oxidasa, pueden afectarse de manera profunda por el H S. Y finalmente, el metabolismo del H2S en otras moléculas que contienen azufre reducido, incrementa el número tioles que pueden exhibir actividad biológica específica. Además de (o tal vez debido a) estos modos de acción potenciales, el H2S puede ejercer efectos en los sistemas cardiopulmonar, neuroendocrino, inmune y/o hemostático, que finalmente prueban ser benéficos en la lesión y enfermedad. La solicitud de patente provisional de E.U.A. titulada "Métodos, composiciones y artículos de fabricación para tratar el choque", presentada en Abril 20, del 2006, a nombre de Mark B. Roth, Mike Morrison, y Eric Blackstone, describe el tratamiento del choque y se incorpora por lo tanto como referencia.
B. Hipotermia En aún otra modalidad, el presente inventor propone el uso de la presente invención para tratar a personas con hipotermia extrema. Los métodos y composiciones de la presente invención son útiles para inducir la hipotermia en un mamífero en necesidad de hipotermia. La hipotermia puede ser leve, moderada o profunda. La hipotermia leve comprende alcanzar una temperatura corporal interna de aproximadamente entre 0.1 y 5 grados Celsius por debajo de la temperatura corporal interna normal del mamífero. La temperatura corporal interna normal de un mamífero es usualmente de entre 35 y 38 grados Celsius. La hipotermia moderada comprende alcanzar una temperatura corporal interna de aproximadamente entre 5 y 15 grados Celsius por debajo de la temperatura corporal interna normal del mamífero. La hipotermia profunda comprende alcanzar una temperatura corporal interna de aproximadamente entre 15 y 37 grados Celsius por debajo de la temperatura corporal interna normal del mamífero. La hipotermia leve se conoce en la técnica por ser terapéuticamente útil y efectiva tanto en mamíferos no humanos como en humanos. El beneficio terapéutico de la hipotermia leve se ha observado en ensayos clínicos con humanos en el contexto de paro cardiaco fuera del hospital. La exposición de los humanos a la hipotermia leve en el contexto del paro cardiaco, resulta en una ventaja de supervivencia y un resultado neurológico mejorado en comparación con el cuidado estándar con la normotermia, o la ausencia de hipotermia leve (Bernard ef al., 2002; The Hypothermia After Cardiac Arrest Study Group et al. 2002). Los métodos y composiciones de la presente invención pueden tener ventajas con respecto a otros métodos conocidos en la técnica, incluyendo, de manera no exclusiva, el empacado del sujeto en hielo, o rodear al sujeto con una "tienda de enfriamiento", que hace circular aire o líquido frío, para inducir la hipotermia leve, moderada o profunda en mamíferos o humanos. En estos casos, el sujeto resiste la reducción de la temperatura corporal interna por debajo de la normotermia y trata de generar calor al temblar. El temblor y el calor corporal generado con el mismo, puede tener un impacto negativo en el logro de la hipotermia leve al, por ejemplo, ser más lenta la velocidad de disminución en la temperatura corporal interna que se alcanza utilizando los métodos estándar de inducción de la hipotermia. En consecuencia, los humanos sometidos a los niveles terapéuticos de hipotermia también son tratados con un fármaco que inhibe el temblor (bloqueando la neurotransmisión en las uniones neuromusculares) (Bernard et al., 2002). En una modalidad preferida, los métodos y composiciones de la presente invención, se combinan con métodos invasivos o dispositivos médicos conocidos en la técnica, para inducir la hipotermia terapéutica en mamíferos o humanos. Tales métodos y dispositivos invasivos incluyen, de manera no exclusiva, sondas o catéteres flexibles que pueden insertarse en la vasculatura del sujeto en necesidad de hipotermia, en donde la temperatura del catéter se ajusta por debajo de la temperatura corporal normal del sujeto, resultado en el enfriamiento de la sangre que está en contacto con el catéter. La sangre enfriada genera posteriormente una disminución en la temperatura corporal interna del mamífero. Al incorporar la retroalimentación de un termopar que verifica la temperatura corporal interna del mamífero, la temperatura del catéter puede modularse para mantener una temperatura corporal interna preespecificada. Tales dispositivos médicos para alcanzar y mantener la hipotermia leve o moderada, referidos en la técnica como terapia de temperatura endovascular, se conocen en la técnica y se describen, por ejemplo, en la Red Mundial en innercool.com y en radiantmedical.com. El método proporciona que a los pacientes con hipotermia extrema se les administre o expongan a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo y que a continuación se reestablezca gradualmente la temperatura normal mientras que se retira, de una manera controlada, el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. De esta manera, el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo amortigua los sistemas biológicos dentro del sujeto, de manera que pueden iniciarse gradualmente sin provocar un choque (o daño) al sujeto. En una modalidad, a un sujeto que sufre de hipotermia se le dará una dosis oral o intravenosa de un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. La provisión intravenosa puede preferirse debido a la potencial falta de respuesta del sujeto y la capacidad de proporcionar una dosificación controlada durante un periodo de tiempo. De manera alterna, si está disponible, el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo puede proporcionarse en un estado gaseoso, por ejemplo, utilizando una máscara para la inhalación o incluso una cámara sellada que pueda alojar a todos el sujeto. Idealmente, el paciente se estabilizará en términos de frecuencia cardiaca, respiración y temperatura antes de efectuar algún cambio. Una vez estable, la temperatura del medio ambiente se incrementará, nuevamente de manera gradual. Esto puede lograrse simplemente retirando al sujeto de las condiciones hipodérmicas. Un incremento más regulado en la temperatura puede efectuarse agregando capas sucesivas de ropa o mantas, mediante el uso de una envoltura térmica con incremento gradual en el calor o si es posible, colocando al sujeto en una cámara cuya temperatura puede incrementarse de manera gradual.
Se prefiere que los signos vitales del sujeto se verifiquen durante el curso del incremento de la temperatura. También, en conjunto con el incremento de la temperatura, el antagonista del oxígeno u otro compuesto activo se retira del medio del sujeto. Tanto el tratamiento con calor como el antagonista del oxígeno (u otro compuesto activo), cesa en un punto final apropiado, juzgado por el personal médico que verifica la situación, pero en cualquier caso, al momento en que la temperatura del sujeto y otros signos vitales regresen a un intervalo normal. La verificación continua después del cese del tratamiento se recomienda durante un periodo de al menos 24 horas.
C. Hipertermia Bajo ciertas condiciones, que pueden resultar de causas genéticas, infecciosas, fármacos o ambientales, los pacientes pueden perder la regulación de la temperatura homeostática, resultando en una fiebre incontrolable severa (hipertermia). Esto puede resultar en mortalidad o morbilidad a largo plazo, especialmente daño cerebral, si no se controla de manera apropiada. Los ratones que inhalaron H2S a 80 ppm inmediatamente se sometieron a hibernación. Esto incluyó una incapacidad de regular su temperatura corporal cuando las temperaturas ambientales cayeron por debajo de la temperatura ambiente. En consecuencia, esta tecnología puede utilizarse para controlar toda la temperatura corporal en ciertos estados de hipertermia. Probablemente, esto involucra la administración de H2S (u otro antagonista del oxígeno o compuesto activo) a través de la inhalación o perfusión en el suministro sanguíneo para inducir un estado de hibernación. Sería útil tener al paciente en estasis durante entre aproximadamente 6 y aproximadamente 24 horas, tiempo durante el cual la fuente de la fiebre puede tratarse. En algunas modalidades de la invención, un paciente se expone a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días o más, y cualquier ¡ntervalo o combinación de los mismos. Esto puede combinarse con alguna regulación de la temperatura del cuerpo completo (baño de hielo/manta/sistema de enfriamiento).
D. Cardioplegia y enfermedad cardiaca coronaria En ciertas modalidades, la presente invención puede encontrar uso como soluciones para el tratamiento de la enfermedad cardiaca coronaria (CHD), incluyendo un uso para la cardioplegia para la cirugía de derivación cardiaca (CABG). La CHD resulta de la aterosclerosis, un estrechamiento y endurecimiento de las arterias que suministran sangre rica en oxígeno al músculo cardiaco. Las arterias se endurecen y se estrechan debido a la acumulación de placa en las paredes internas o revestimientos de las arterias.
El flujo sanguíneo al corazón se reduce conforme la placa estrecha las arterias coronarias. Esto disminuye el suministro de oxígeno al músculo cardiaco. Esto puede manifestarse en 1) angina, que es un dolor de pecho o incomodidad que ocurre cuando el corazón no obtiene suficiente sangre; 2) ataque cardiaco, que puede ocurrir cuando un coágulo de sangre corta de manera repentina la mayoría o todo el suministro de sangre a parte del corazón y las células en el músculo cardiaco que no reciben suficiente sangre que porta oxígeno empiezan a morir, causando potencialmente el daño permanente al músculo cardiaco; 3) falla cardiaca, que es cuando el corazón es incapaz de bombear sangre de manera efectiva al resto del cuerpo; arritmias, que son cambios en el ritmo normal de los latidos cardiacos. Desde 1990, más personas han muerto de CHD que cualquier otra causa. 3.8 millones de hombres y 3.4 millones de mujeres murieron cada año de CHD. En el 2002, más de 500,000 personas en los Estados Unidos únicamente, murieron como resultado directo de la enfermedad cardiaca. A pesar de las mejoras en las proporciones de supervivencia, 1 de 4 hombres, y 1 de 3 mujeres en los Estados Unidos, todavía mueren en el transcurso de un año de un primer ataque cardiaco reconocido. El tratamiento médico de la CHD incluye medicaciones para reducir el riesgo de ataque cardiaco, falla cardiaca y apoplejía, junto con cambios importantes en el estilo de vida, para evitar la acumulación adicional de depósitos grasos en las arterias coronarias. Sin embargo, algún tipo de intervención quirúrgica está indicada con frecuencia.
Aproximadamente un tercio de pacientes con CHD se someterán a angioplastia coronaria y colocación de endoprótesis vascular. Durante la angioplastia con globo, un catéter con punta de globo se emplea para empujar la placa contra la pared arterial para permitir el flujo sanguíneo mejorado en la arteria. La colocación de endoprótesis vasculares coronarias, con frecuencia acompañan el procedimiento de angioplastia. Las endoprótesis vasculares son pequeños tubos de metal de malla de alambre que proporcionan un armazón para soportar la pared arterial dañada, reduciendo la oportunidad de que el vaso se cierre nuevamente (restenosis) después de la angioplastia. En los Estados Unidos, casi un millón de procedimientos de angioplastia con globo se realizan cada año. No todos los pacientes son capaces de tratarse mediante esta técnica, tales pacientes deben someterse a cirugía cardiaca. Michaels ef al., 2002. Aproximadamente 10% de los pacientes con CHD se someterán a cirugía de injerto con derivación de la arteria coronaria (CABG). Los pacientes con un estrechamiento o bloqueo severo de la arteria coronaría principal izquierda o aquellos con enfermedad que involucran dos o tres arterias coronarias, se consideran generalmente candidatos para la cirugía de derivación. En la CABG, el cirujano utiliza una porción de un vaso sano (ya sea una arteria o una vena) de otra parte del cuerpo, para crear un rodeo (o derivación) alrededor de la porción bloqueada de la arteria coronaria. Los pacientes típicamente reciben de 1 a 5 derivaciones en una operación dada. Durante el procedimiento, generalmente el corazón se coloca en un estado de parálisis, conocido como cardioplegia (CP), durante el cual una máquina de corazón-pulmón mantiene artificialmente la circulación. Los pacientes están bajo anestesia general durante la operación, la cual dura usualmente entre 3 a 6 horas. Aproximadamente 13% de todos los pacientes serán readmitidos al hospital en el transcurso de 30 días debido a razones relacionadas con al CABG. Hannan et al., 2003; Mehlhom ef al., 2001. Una de las razones principales para al readmisión es la falla cardiaca, supuestamente debido al daño isquémico durante la cirugía. Así, mucho trabajo se está haciendo para mejorar la protección del miocardio durante el periodo cuando el corazón no está siendo prefundido normalmente. Las ventajas recientes en la cirugía cardiaca se han centrado en la optimización de los parámetros cardioplégicos con la esperanza de prevenir la disfunción ventricular postoperatoria y mejorar el resultado total. Cohén ef ai, 1999. Las soluciones cardioplégicas se perfunden a través de los vasos y cámaras del corazón y causan que su latido intrínseco cese, mientras que se mantiene la viabilidad del órgano. La cardioplegia (parálisis del corazón) es deseable durante la cirugía a corazón abierto y durante la adquisición, transporte y almacenamiento de los corazones donados para utilizarse en los procedimientos de transplante cardiaco. Las técnicas cardioplégicas iniciales empleaban soluciones cristaloides frías para iniciar y mantener el paro cardiaco ¡ntraoperatorio. Sin embargo, se ha vuelto claro que la cardioplegia sanguínea facilitaba el metabolismo aeróbico del miocardio durante el periodo transpinzamiento y la producción reducida de lactato anaeróbico. Además, la cardioplegia sanguínea mejora la capacidad de transportar el oxigeno, mejora el consumo de oxígeno del miocardio, y conserva el almacenamiento del fosfato de alta energía del miocardio. Varias diferentes soluciones cardioplégicas están disponibles y diferentes técnicas para utilizar las soluciones cardioplégicas se conocen en la técnica. Por ejemplo, las soluciones cardioplégicas con frecuencia tienen cantidades variables de potasio, magnesio y varios otros componentes menores. Algunas veces, los fármacos se agregan a la solución cardioplégica para ayudar en la relajación del músculo y la protección de la isquemia. Los procedimientos actuales también incluyen formulaciones solo de sangre, con suplementación electrolítica apropiada, tales como glutamato-aspartato. Los ejemplos específicos de soluciones utilizadas frecuentemente son la solución del Hospital St Thomas, Solución de la Universidad de Wisconsin, Solución Stanford, y la solución Bretschneíder. Los ejemplos de otras soluciones emergentes, involucran soluciones que contienen adenosina, insulina o L-arginina mencionadas anteriormente. El variar la temperatura a la cual la solución cardioplégica se utiliza, puede también tener efectos benéficos. Una combinación de una cardioplegia retrógrada continua junto con antegrada intermitente, reduce la producción de lactato del miocardio, conserva el ATP almacenado, y mejora la recuperación metabólica después de la liberación transpinzamiento. La cardioplegia Tepid (29°C), reduce la producción de lactato y ácido durante el paro cardioplégico, y mejora la función ventricular postoperatoria. Se requiere un flujo cardioplégico de al menos 200 mL/minutos para lavar los productos finales metabólicos dañinos y mejora la función ventricular. Esta muy claro ahora, que las futuras direcciones en el manejo cardioplégico involucrarán el uso de aditivos cardioplégicos para mejorar además los efectos protectores. Por ejemplo, se han hecho intentos para aprovechar los efectos benéficos del preacondicionamiento isquémico utilizando adenosina. De manera similar, la insulina cardioplégica se ha utilizado con el fin de mejorar el desempeño ventricular, estimulando el metabolismo aeróbico postoperatorio temprano. Finalmente, la L-arginina, un donador de óxido nítrico ha demostrado ser benéfica en estudios experimentales, y puede representar una opción adicional para la mejora de la protección miocárdica intraoperatoria. Un beneficio futuro de la suplementación cardioplégica probablemente se observará en un alto riesgo con una función ventricular deficiente, para la cual las técnicas protectoras actuales son inadecuadas. Existe un incremento continuo en la incidencia de pacientes de alto riesgo que se presentan, y estos casos, y las complicaciones consecuentes, plantean una carga desproporcionada en el sistema de cuidado de la salud. Así, las mejoras en esta área son una gran promesa para el avance del cuidado en este campo. A pesar de los efectos protectores proporcionados por los métodos actuales para inducir la cardioplegia, todavía hay algún grado de lesión por reperfusión isquémica al miocardio. La lesión por reperfusión isquémica durante la cirugía de derivación resulta en resultados deficientes (tanto morbilidad como mortalidad), especialmente debido a un estado ya debilitado del corazón. La isquemia del miocardio resulta en un metabolismo anaeróbico del miocardio. Los productos finales del metabolismo anaeróbico conducen fácilmente a acidosis, disfunción mitocondrial y necrosis de los miocitos. El empobrecimiento del fosfato de alta energía ocurre casi inmediatamente, con un 50 por ciento de pérdida del ATP almacenado en el transcurso de 10 minutos. La contractilidad reducida ocurre en el transcurso de 1 a 2 minutos, con el desarrollo de contractura isquémica y lesión irreversible después de 30 a 40 minutos de isquemia normotérmica (37°C). La lesión por repercusión es un fenómeno bien conocido que sigue al reestablecimiento de la circulación coronaria. La lesión por repercusión está caracterizada por un metabolismo oxidativo anormal del miocardio. Además de los cambios estructurales creados durante la isquemia, la reperfusión puede producir radicales libres de oxígeno citotóxicos. Estos radicales libres de oxígeno juegan un papel significativo en la patogénesis de la lesión por repercusión, oxidando los fosfolípidos de sarcolema, y por lo tanto rompiendo la integridad de la membrana. Los ácidos grasos libres oxidados son liberados en la corriente venosa coronaria y son un marcador de la peroxidación de los fosfolípidos de la membrana del miocardio. La protamina induce la activación del complemento, que activa los neutrófilos.
Los neutrófilos activados y otros leucocitos son una fuente adicional de radicales libres de oxigeno y otras sustancias citotóxicas. La presente invención proporciona métodos y composiciones para inducir la cardioplegia, que proporcionarán una mejor protección al corazón durante la cirugía de derivación. En ciertas modalidades, la presente invención proporciona una solución cardioplégica que comprende H2S (u otro compuesto activo), disuelto en solución o burbujeado como un gas en la solución. En algunas modalidades, la invención comprende además al menos un primer dispositivo, tal como un catéter o cánula, para introducir una dosis apropiada de la solución cardioplégica al corazón. En ciertos aspectos, la invención comprende además al menos un segundo dispositivo, tal como un catéter o cánula, para retirar la solución cardioplégica del corazón. La cirugía de derivación, típicamente dura 3-6 horas, sin embargo, las complicaciones y múltiples CABG de los vasos puede extender la duración a 12 horas o más. Se contempla que el corazón se mantendría en estasis durante la cirugía. Así, en algunas modalidades de la invención, el corazón se expone a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 horas o más, y cualquier intervalo o combinación del mismo.
E. Reducción del daño de la terapia del cáncer El cáncer es una causa principal de mortalidad en los países industrializados alrededor del mundo. El procedimiento más convencional para el tratamiento del cáncer, es administrar un agente citotóxico al paciente con cáncer (o tratamiento ex vivo de un tejido), de manera que el agente tiene un efecto más letal en las células cancerígenas que en las células normales. Entre más alta sea la dosis o más letal sea el agente, será más efectivo; sin embargo, por la misma razón, tales agentes son todos más tóxicos (y algunas veces letales) para las células normales. Por lo tanto, las quicio y radioterapias con frecuencia se caracterizan por varios efectos laterales, algunos de los cuales son amenazantes para la vida, por ejemplo, úlceras en la boca, dificultad para deglutir, boca seca, nausea, diarrea, vómito, fatiga, sangrado, pérdida del cabello e infección, irritación de la piel y pérdida de energía (Curran, 1998; Brizel, 1998). Los estudios recientes sugieren que la disminución transitoria y reversible de la temperatura corporal interna o "hipotermia", puede conducir a mejorar en la lucha contra el cáncer. Se encontró recientemente que la hipotermia de 28°C reduce la toxicidad inducida por radiación, doxorrubicina y cisplatino en ratones. La actividad de la lucha contra el cáncer de estos fármacos/tratamientos no se comprometió cuando se administraron a animales enfriados; en su lugar, se mejoró, particularmente para el cisplatino (Lundgren-Eriksson ef al., 2001). Basándose en éste y otros trabajos publicados, el inventor propone que una reducción adicional en la temperatura interna proporcionará beneficio a los pacientes con cáncer. Así, la presente invención contempla el uso de antagonistas del oxígeno u otro compuesto activo para la estasis para inducir la estasis en tejidos normales de un paciente con cáncer, reduciendo por lo tanto el impacto potencial de la quimio o radioterapia en esos tejidos. También permite el uso de dosis más altas de quimio y radioterapia, incrementando por lo tanto los efectos anticancerígenos de estos tratamientos. El tratamiento de virtualmente cualquier trastorno hiperproliferativo, incluyendo las neoplasias benignas y malignas, las condiciones hiperproliferatívas no neoplásicas, las condiciones preneoplásicas y las lesiones precancerosas está contemplado. Tales trastornos incluyen restenosis, cáncer, cáncer resistente a múltiples fármacos, soriasis primaria y tumores metastáticos, angiogénesis, artritis reumatoide, enfermedad inflamatoria del intestino, soriasis, eczema y cataratas secundarias, así como leucoplaquia pilosa oral, displasia bronquial, carcinomas in situ e hiperplasia intraepitelial. En particular, la presente invención está dirigida al tratamiento de cánceres humanos, incluyendo cánceres de la próstata, pulmón, cerebro, piel, hígado, mama, sistema linfoide, estómago, testículos, ovarios, páncreas, hueso, médula ósea, gastrointestinal, cabeza y cuello, cérvix, esófago, ojo, vesícula biliar, riñon, glándulas adrenales, corazón, colon y sangre. Los cánceres que involucran las células epiteliales y endoteliales también están contemplados para el tratamiento.
Generalmente, la quimio y radioterapia están diseñadas para reducir el tamaño del tumor, reducir el crecimiento de las células del tumor, inducir la apoptosis en las células del tumor, reducir la vasculatura del tumor, reducir o prevenir la metástasis, reducir la velocidad de crecimiento del tumor, acelerar la muerte de las células del tumor y destruir las células del tumor. Los objetivos de la presente invención no son diferentes. Así, se contempla que alguien combine las composiciones de un antagonista del oxígeno (u otro compuesto activo) de la presente invención con agentes anticancerígenos secundarios (agentes secundarios) efectivos en el tratamiento de la enfermedad hiperproliferativa. Un agente "anticancerígeno" es capaz de afectar de manera negativa el cáncer en un sujeto, por ejemplo, al destruir la células cancerosas, inducir la apoptosis en la células cancerosas, reducir la velocidad de crecimiento de las células cancerosas, reducir la incidencia del número de metástasis, reducir el tamaño del tumor, inhibir el crecimiento del tumor, reducir el suministro de sangre al tumor o las células cancerosas, fomentar una respuesta inmune contra las células cancerosas o un tumor, prevenir o inhibir la progresión del cáncer, o incrementando la vida de un sujeto con cáncer. Los agentes anticancerígenos secundarios incluyen agentes biológicos (bioterapia), agentes para la quimioterapia y agentes para la radioterapia. Más generalmente, estas otras composiciones se proporcionan en una cantidad efectiva combinada para destruir o inhibir la proliferación del cáncer o las células del tumor, mientras que al mismo tiempo, se reduce o minimiza el impacto de los agentes secundarios en las células normales. Este proceso puede involucrar poner en contacto o exponer las células con un antagonista del oxígeno (u otro compuesto activo) y los agentes secundarios al mismo tiempo. Esto puede lograrse al poner en contacto la célula con una sola composición o formulación farmacológica que incluye ambos agentes, o poniendo en contacto o exponiendo la célula con dos composiciones o formulaciones distintas, al mismo tiempo, en donde una composición incluye un antagonista del oxígeno y la otra incluye los segundos agentes. De manera alterna, la terapia con el antagonista del oxígeno (u otro compuesto activo) puede preceder o seguir al tratamiento con el agente secundario por intervalos que varían de minutos a semanas. En las modalidades en donde el otro agente y el constructo de la expresión se aplican de manera separada a una célula, uno se aseguraría generalmente que un periodo de tiempo significativo no expire entre el tiempo de cada suministro, de manera que el agente y el constructo de la expresión serían todavía capaces de ejercer un efecto combinado de manera ventajosa en la célula. En tales casos, se contempla que uno puede poner en contacto la célula con ambas modalidades en el transcurso de aproximadamente 12-24 horas uno del otro, y de manera más preferida, en el transcurso de aproximadamente 6-12 horas uno del otro. En algunas situaciones, puede ser deseable extender el periodo de tiempo para el tratamiento de manera significativa, sin embargo, en donde varios días (2, 3, 4, 5, 6 ó 7) a varias semanas (1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 u 8) transcurren entre las administraciones respectivas. En ciertas modalidades, se considera que la materia biológica se mantendrá en estasis durante entre aproximadamente 2 y aproximadamente 4 horas, mientras el tratamiento contra el cáncer se administra. En algunas modalidades de la invención, la materia biológica se expone a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6 horas o más, y cualquier intervalo o combinación de los mismos. Varias combinaciones pueden emplearse; el compuesto activo es "A" y el agente anticancerígeno secundario, tal como la radio o quimioterapia, es "B": A/B/A B/A B B/B/A A A/B A/B/B B/A A A/B/B/B B/A/B/B B/B/B/A B/B/A B A/A B/B A B/A/B A/B/B/A B/B/A A B/A/B/A B/A/A/B A/A/A/B B/A/A A A/B/A/A A/A B/A La administración de los antagonistas del oxígeno u otros compuestos activos de la presente invención a un paciente, seguirá los protocolos generales para la administración de los quimioterapéuticos, tomando en cuenta la toxicidad, si la hay, del compuesto. Se espera que los ciclos del tratamiento se repitan conforme sea necesario. Se contempla también que varias terapias estándar, así como intervención quirúrgica, puedan aplicarse en combinación con la terapia anticancerígeno descrita anteriormente. Se contempla además que cualquier tratamiento en combinación contemplado para utilizarse con un compuesto activo y un compuesto no activo (tal como quimioterapia), pueda aplicarse con respecto a múltiples compuestos activos. 1. Quimioterapia Las terapias para el cáncer también incluyen una variedad de terapias de combinación con tratamientos basados en químicos y radiación. Las quimioterapias de combinación incluyen, por ejemplo, cisplatino (CDDP), carboplatino, procarbazina, mecloretamina, ciclofosfamida, camptotecina, ifosfamida, melfalan, clorambucilo, busulfan, nitrosurea, dactínomicína, daunorrubicina, doxorrubicina, bleomicina, plicomicina, mitomicina, etopósido (VP16), tamoxifen, raloxifeno, agentes que se unen al receptor del estrógeno, taxol, gemcitabina, navelbina, inhibidores de la proteína farnesil transferasa, transplatino, 5-fluorouracílo, vincristina, vinblastina y metotrexato, Temazolomida (una forma acuosa de DTIC), o cualquier análogo o variante derivada de lo anterior. La combinación de quimioterapia con terapia biológica se conoce como bioquímioterapia. 2. Radioterapia Otros factores que causan daño al ADN y se han utilizado de manera extensa incluyen lo que se conoce comúnmente como rayos ?, rayos X y/o el suministro directo de radioisótopos a las células del tumor. Otras formas de factores que dañan el ADN también se contemplan, tales como microondas y radiación UV. Es más probable que todos estos factores efectúen un amplio intervalo de daño en el ADN, en los precursores del ADN, en la replicación y reparación del ADN, y en el montaje y mantenimiento de los cromosomas. Los intervalos de dosificación para los rayos X varían de dosis diarias de 50 a 200 roentgens por periodos prolongados de tiempo (3 a 4 semanas), a dosis únicas de 2000 a 6000 roentgens. Los intervalos de la dosificación para los radioisótopos varían ampliamente y dependen de la vida media del isótopo, la fuerza y el tipo de radiación emitida y la captación por las células neoplásicas. Los términos "puesto en contacto" y "expuesto", cuando se aplican a una célula, se utilizan en la presente para describir el proceso mediante el cual una composición de la invención (por ejemplo, un compuesto antitumoral hipóxico) o un agente quimioterapéutico o radioterapéutico se suministra a una célula objetivo o se coloca en yuxtaposición directa con la célula objetivo. En la terapia de combinación, para alcanzar la destrucción o la estasis de la célula, ambos agentes pueden suministrarse a una célula en una cantidad efectiva combinada para destruir la célula o evitar que se divida. 3. Inmunoterapia Los inmunoterapéuticos, generalmente, se basan en el uso de células y moléculas efectoras inmunes para seleccionar y destruir las células cancerígenas. El efector inmune puede ser, por ejemplo, un anticuerpo específico para algún marcador en la superficie de una célula del tumor. El anticuerpo solo puede servir como un efector de la terapia o puede reclutar otras células para realmente efectuar la destrucción celular. El anticuerpo también puede conjugarse a un fármaco o toxina (quimioterapéutico, radionúclido, cadena de ricina A, toxina del cólera, toxina pertusis, etc.) y servir simplemente como un agente selector. De manera alterna, el efector puede ser un linfocito que porta una molécula superficial que interactúa, ya sea de manera directa o indirecta, con un objetivo de una célula de un tumor. Varias células efectoras incluyen los linfocitos T citotóxicos y los linfocitos NK. La inmunoterapia puede utilizarse también como parte de una terapia combinada. El procedimiento general para la terapia combinada se discute a continuación. En un aspecto de la inmunoterapía, la célula del tumor debe portar algún marcador que es susceptible de selección, es decir, no está presente en la mayoría de otras células. Existen muchos marcadores del tumor y cualquiera de éstos puede ser adecuado para la selección, en el contexto de la presente invención. Los marcadores comunes de los tumores incluyen antígeno carcinoembriogéníco, antígeno específico de la próstata, antígeno asociado con un tumor urinario, antígeno fetal, tirosinasa (p97), gp68, TAG-72, HMFG, Antígeno de Sialyl Lewis, MucA, MucB, PLAP, receptor del estrógeno, receptor de la laminina, erb B y p155. Un aspecto alterno de la inmunoterapia es para los efectos anticancerígenos con los efectos estimuladores inmunes. Las moléculas estimulantes inmunes también existen, incluyendo: citocinas tales como IL-2, IL-4, IL-12, GM-CSF, gamma- IFN, quimiocinas tales como MIP-1 , MCP-1 , IL-8 y factores del crecimiento tales como el ligando de la FLT3. Combinando las moléculas estimulantes inmunes, ya sea como proteínas o utilizando el suministro de genes en combinación con un supresor del tumor tal como mda-7, ha mostrado mejorar los efectos antitumorales (Ju et al., 2000). Como se discutió anteriormente, los ejemplos de inmunoterapias actualmente bajo investigación o en uso son adyuvantes inmunes (por ejemplo, Mycobacterio bovis, Plasmodium falciparum, dinitroclorobenceno y compuestos aromáticos) (Patente de E.U.A. 5,801 ,005; Patente de E.U.A. 5,739,169; Hui y Hashímoto, 1998; Christodoulides ef al., 1998 ), terapia con citocina (por ejemplo, interferones a, ß y ?; IL-1 , GM-CSF y TNF) (Bukowski ef al., 1998; Davidson ef al., 1998; Hellstrand ef al., 1998), terapia génica (por ejemplo, TNF, IL-1 , IL-2, p53) (Qin et al., 1998; Austin-Ward y Villaseca, 1998; Patente de E.U.A. 5,830,880 y Patente de E.U.A. 5,846,945) y anticuerpos monoclonales (por ejemplo, anti-gangliósido GM2, anti-HER-2, anti-p185) (Pietras ef al., 1998; Hanibuchí ef al., 1998). La herceptina (trastuzumab) es un anticuerpo monoclonal quimérico (ratón-humano) que bloquea el receptor HER2-neu. Posee actividad antitumoral y se ha aprobado para el uso en el tratamiento de tumores malignos (Dillman, 1999). La terapia de combinación del cáncer con herceptina y quimioterapia ha mostrado ser más efectiva que las terapias individuales. Así, se contempla que una o más terapias anticancerígenas pueden emplearse con las terapias antitumorales descritas en la presente.
F. Neurodegeneración La presente invención puede utilizarse para tratar las enfermedades neurodegenerativas. Las enfermedades neurodegenerativas están caracterizadas por la degeneración del tejido neuronal, y están acompañadas con frecuencia por la pérdida de memoria, pérdida de la función motora y demencia. Con las enfermedades demenciales, las facultades intelectuales y las cognoscitivas integrales superiores disminuyen más y más con el tiempo. Se estima que aproximadamente 15% de las personas de 65 años o más, son dementes de manera leve a moderada. Las enfermedades neurodegenerativas incluyen la enfermedad de Parkinson; la enfermedad neurodegenerativa primaria; la Corea de Huntington; la apoplejía y otros procesos hípóxicos o isquémicos; neurotrauma; daño neurológico inducido metabólicamente; secuelas de ataques cerebrales; choque hemorrágico; enfermedad neurodegenerativa secundaria (metabólica o tóxica); enfermedad de Alzheimer, otros trastornos de la memoria o demencia vascular, demencia por múltiples infartos, demencia del cuerpo de Lewy o demencia neurodegenerativa. La evidencia muestra que la salud de un organismo, y especialmente el sistema nervioso, depende del ciclo entre los estados oxidativo y reductor, que están enlazados de manera íntima con los ritmos circadianos. Esto es, la agresión oxidativa planteada al cuerpo durante la consciencia cicla al medio reductor durante el sueño. Se piensa que esto es una gran parte de por qué el sueño es tan importante para la salud. Ciertos estados de enfermedad neurodegenerativa, tales como la enfermedad de Huntington y la enfermedad de Alzheimer, así como los procesos normales de envejecimiento, se han relacionado con una discordancia en este patrón de ciclado. También hay alguna evidencia de que los niveles de H2S en el cerebro están reducidos en estas condiciones (Eto et al., 2002). La presente invención puede utilizarse para regular y controlar el ciclado entre los estados oxidativo y reducido, por ejemplo, para evitar o invertir los efectos de las enfermedades y procesos neurodegenerativos. El control de los ritmos circadianos puede tener otras aplicaciones, por ejemplo, ajustar estos patrones de ciclado después de desplazarse de una zona horaria a otra, para ajustarse a la nueva zona horaria. Además, la actividad metabólica reducida total, ha mostrado correlacionarse con la salud en los animales y humanos maduros. Por lo tanto, la presente invención sería útil para suprimir la función metabólíca total para incrementar la longevidad y la salud a una edad madura. Se contempla que este tipo de tratamiento se administre probablemente en la noche, durante el sueño durante un periodo de aproximadamente 6 a 10 horas cada día. Esto podría requerir un tratamiento diario durante periodos de tiempo extendidos de meses a años.
G. Envejecimiento Además, en ciertos estados de estasis, incluyendo de manera no exclusiva, estados en donde la materia biológica está en un estado de animación suspendida, el envejecimiento mismo puede ser inhibido total o completamente durante un periodo de tiempo cuando la materia biológica está en es estado. Así, la presente invención puede inhibir el envejecimiento del material biológico, con respecto a extender la cantidad de tiempo que el material biológico sobreviviría normalmente y/o con respecto a la progresión de una etapa de desarrollo de la vida a otra.
H. Enfermedad sanguínea Varias enfermedades y condiciones sanguíneas pueden tratarse utilizando las composiciones y métodos de la invención. Estas enfermedades incluyen, de manera no exclusiva, talasemia y anemia de las células en hoz. 1. Talasemia La hemoglobina normal contiene dos cadenas polipeptídicas (proteína) de globina alfa y dos beta, cada una unida a un anillo de hemo que contiene hierro. La talasemia es un grupo de condiciones en las cuales hay un desequilibrio de las cadenas alfa y beta que conduce a que las cadenas no apareadas se precipiten en la normalmente frágil membrana de las células sanguíneas rojas, conduciendo a la destrucción celular. Esto conduce a anemia severa que la médula trata de compensar tratando de hacer más células rojas. Desafortunadamente, debido a la toxicidad de las cadenas no apareadas, este proceso es muy ineficiente, conduciendo a la expansión masiva del espacio de la médula y la dispersión de la sangre, a otras partes del cuerpo. Esto y la anemia conducen a toxicidades mayores. Existen varios modelos de por qué las cadenas de globína no apareadas son tan dañinas, pero muchos suponen que los radicales libres incrementados generados por el hierro unido a las cadenas de globina no apareadas, son centrales para la destrucción inicial de las células rojas. Así, cualquier intervención que pueda disminuir el daño oxidativo de estos radicales libres, podría incrementar la vida de las células rojas, mejorar la anemia, conducir a una necesidad disminuida de hacer células rojas y a menos daño de la expansión y dispersión de la médula. Se estima que más de 30,000 niños nacen con talasemia severa cada año, de los cuales se estima que la mayoría que está viviendo en los países desarrollados, están en sus veintena de años, mientras que en los países del tercer mundo (en donde vive la mayoría de los pacientes), la mayoría muere como niños jóvenes. Basándose en los resultados actuales en otros sistemas de modelos presentados aquí, se espera que la exposición de los animales con talasemia a los sulfuros, incrementará su capacidad de las células rojas para soportar el daño oxidativo, conduciendo a una supervivencia prolongada de las células rojas. 2. Enfermedad de las células en hoz La hemoglobina normal (HbA) contiene dos cadenas polipeptídicas (proteína) de globina alfa y dos beta, cada una unida a un anillo de hemo que contiene hierro. En la enfermedad de las células en hoz (SCD; también llamada anemia de las células en hoz) es un grupo de condiciones en las cuales una cadena mutante beta conduce a una hemoglobina alterada (HbS). Tras la desoxigenación, la HbS puede polimerizar (cristalizar) y precipitar el daño de la normalmente frágil membrana de las células rojas sanguíneas, conduciendo a la destrucción celular y a la anemia de las células sanguíneas rojas bajas (RBC). Además, las células con HbS polimerizada cambian de forma (hoz) y se vuelven pegajosas y activan los mecanismos que conducen a la coagulación y el bloqueo del flujo de sangre. Esto puede conducir a daño hipóxico del tejido circundante, resultando en dolor, disfunción del órgano y finalmente, la muerte prematura. Se nota en los pacientes un almacenamiento disminuido de antioxidantes que contiene azufre. Además, el daño oxidativo y las especies de oxígeno reactivo (ROS) incrementadas se han implicado en la cristalización, el daño de la membrana de las RBC y el daño del tejido relacionados con un flujo sanguíneo inadecuado. Los sulfuros se han implicado en la "recarga" de los almacenamientos de antioxidante, y potencialmente, reducen al mínimo el daño oxidativo. Hay razones para pensar que los sulfuros pueden evitar los problemas a varias etapas de la patología de las células en hoz. Además, dada la capacidad de los antagonistas del oxígeno para proteger de la hipoxia en otros sistemas, sugiere que también debe proteger a los anímales y humanos sometidos a las condiciones adversas planteadas por este estado de enfermedad. Más de 120,000 niños nacen con SCD cada año. Los pacientes en los países desarrollados viven ahora en 40 y 50 años, sin embargo, con los tremendos problemas de dolor y daño del órgano, incluyendo la apoplejía, problemas del pulmón, corazón y piel. En los países del tercer mundo (en donde vive la mayoría de los pacientes), la mayoría muere como niños jóvenes. Nuestra hipótesis es que exponer a los animales y finalmente a los humanos con SCD a los sulfuros, resultará en mejoras para la salud.
IV. Aplicaciones de conservación La presente invención puede utilizarse para conservar o almacenar una variedad de materia biológica, incluyendo células, tejidos, órganos, y organismos completos para propósitos de transporte y/o almacenamiento. En ciertas modalidades, la materia biológica se conserva para evitar el daño de las condiciones adversas. En las modalidades de la invención, la materia biológica puede exponerse a un compuesto activo durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años, y cualquier combinación o intervalo derivable del mismo. Se contempla que los compuestos activos pueden utilizarse para inducir la estasis y que otros agentes pueden utilizarse para mantener la estasis y conservarlos durante cualquier periodo de tiempo significativo. De manera alterna, se contempla que un compuesto activo puede utilizarse para inducir y/o mantener la estasis. Esto puede hacerse en combinación con otros agentes, tales como cambios ambientales en la presión y/o la temperatura. 1. Células Como se discutió anteriormente, una variedad de células está contemplada para utilizarse con la presente invención. Se contempla que tales células puedan conservarse en los métodos, aparatos y composiciones de la invención. a. Plaguetas En ciertas modalidades, la presente invención puede encontrar uso en la conservación de plaquetas. Las plaquetas son pequeños fragmentos celulares (~1/3 de tamaño de los eritrocitos) que juegan un papel vital en la formación de los coágulos sanguíneos en el sitio de sangrado. La heme se logra por la adherencia a las paredes de los vasos sanguíneos, la liberación de químicos de coagulación, formando coágulos sanguíneos para tapar la ruptura en la pared vascular y/o los vasos sanguíneos estrechados. Los conteos de plaquetas normales están entre 150,000-400,000 conteos/µL. Los concentrados de plaquetas se transfunden para una variedad de indicaciones, por ejemplo: 1) para evitar el sangrado debido a trombocitopenia; 2) en un paciente que sangra para mantener un conteo de plaquetas por encima de 50,000; 3) para tratar la función anormal de las plaquetas que es congénita o debida a medicaciones, sepsis, malignidad, trauma del tejido, complicaciones obstétricas, circulación extracorpórea o falla de los órganos, tales como enfermedad del hígado o del riñon. Cada unidad de plaquetas contiene un promedio de 0.8-0.85 x 10 1 plaquetas. Los concentrados de plaquetas también contienen aproximadamente 60 mL de plasma (factores de coagulación) y pequeños números de células sanguíneas rojas y leucocitos. Las unidades de plaquetas deben mantenerse a temperatura ambiente (20°C-24°C), y agitarse durante el almacenamiento. Pueden almacenarse en el Centro de Sangre hasta por 5 días. Un almacenamiento más largo no es posible en la actualidad, debido al deterioro de las plaquetas, y al riesgo de contaminación microbiana. Existen actualmente dos fuentes de plaquetas: 1) Los concentrados de las plaquetas de donadores aleatorios recolectados se preparan de plaquetas que se han recolectado centrifugando unidades de sangre completa. Hasta 8 unidades de plaquetas, cada una de un donador separado, pueden reunirse en una sola bolsa para transfusión. Las plaquetas expiran 4 horas después de la recolección. Todas las unidades son del mismo tipo ABO. Si las plaquetas compatibles con ABO no están disponibles, las plaquetas incompatibles con ABO pueden sustituirse con muy poco riesgo. La dosis para adulto usual es de 4-6 unidades de plaquetas de donador aleatorio recolectadas. 2) Plaquetas de aféresis, recolectadas de un solo donador, se preparan en tamaños estándar (equivalentes a ~4 unidades recolectadas) y "grandes" (equivalentes a ~6 unidades recolectadas). Un concentrado de plaquetas de aféresis contiene 200-400 mL de plasma. Pueden recolectarse como una unidad aleatoria (plaquetas de aféresis aleatoria) o pueden obtenerse para un receptor específico de un miembro de la familia o un donador voluntario "dirigido" compatible con HLA. Las plaquetas de aféresis expiran 4 horas después del procesamiento para liberarse del centro de sangre. El almacenamiento de las plaquetas plantea problemas que no se encuentran con el almacenamiento de la sangre completa u otros componentes. Mientras que la sangre completa, las células rojas y blancas pueden almacenarse a 4°C durante semanas, las plaquetas se agregaran en almacenamiento en frío y a continuación se dejarán sedimentar. Por lo tanto, el método estándar para almacenar plaquetas es a temperatura ambiente, aproximadamente de 20 a 24°C, con agitación suave. Incluso bajo estas condiciones, las plaquetas pueden almacenarse únicamente durante 5 días antes de que necesiten desecharse. Este problema de expiración resulta en aproximadamente $500 millones de dólares anualmente en ingresos perdidos para los hospitales de E.U.A. Si incluso un incremento moderado en la vida media puede obtenerse, aproximadamente 90% de estas pérdidas pueden evitarse. Un problema adicional con el almacenamiento de las plaquetas, es la contaminación bacteriana. La contaminación se debe principalmente a los estafilococos de la piel durante la flebotomía, o además de la bacteriemia del donador. La contaminación bacteriana de las plaquetas representa el riesgo infeccioso más grande con cualquier procedimiento de transfusión sanguínea. Un factor significante que afecta la viabilidad de las plaquetas es regular el pH. Virtualmente todas las unidades de plaquetas almacenadas de acuerdo con los métodos actualmente aceptados, muestran una disminución en el pH de su valor inicial de aproximadamente 7.0. Esta disminución se debe principalmente a la producción de ácido láctico por la glucólisis de las plaquetas y a un menor grado, a la acumulación de C02 de la fosforilación oxidativa. Conforme el pH cae, las plaquetas cambian de forma de discos a esferas. Si el pH cae debajo de 6.0, los cambios irreversibles en la morfología y fisiología de las plaquetas las vuelven no viables después de la transfusión. Un objetivo importante en la conservación de las plaquetas, por lo tanto, es evitar esta disminución en el pH. Se pensó previamente que las plaquetas deben almacenarse en un recipiente permeable al oxígeno, puesto que la glucólisis es estimulada cuando la disponibilidad del oxigeno es limitada (véase, por ejemplo, la Patente de E.U.A. 5,569,579). La presente invención, sin embargo, demuestra que la viabilidad de las plaquetas almacenadas puede extenderse almacenándolas en un ambiente anóxico. La presente invención proporciona métodos y composiciones que incrementan el tiempo de supervivencia de las plaquetas almacenadas, y reduce la contaminación bacteriana. En una modalidad, la presente invención proporciona un recipiente sellable, impermeable al oxígeno, en el cual se colocan las plaquetas. Después del sellado, un generador anaeróbico (por ejemplo, una tableta de borohidruro de sodio con un catalizador de paladio), convierte el oxígeno atmosférico en el recipiente a agua. El recipiente también contiene un indicador, que indica el nivel de la tensión del oxígeno. Una vez en la condición anóxica, las plaquetas pueden almacenarse a temperaturas más bajas. Las plaquetas pueden suspenderse y almacenarse en el plasma o en cualquier solución de almacenamiento de plaquetas conocida en la técnica. Por ejemplo, las Patentes de E.U.A. 4,828,976 y 4,447,415, describen varias soluciones utilizadas comúnmente adecuadas para el almacenamiento de las plaquetas. Típicamente, las plaquetas se almacenan en plasma del donador y se administran en esa forma. Generalmente, la invención consiste de un medio sellado (recipiente, frasco, bolsa impermeable o cámara), en el cual la tensión de oxígeno puede reducirse a menos que 1% (10,000 ppm) y de manera más específica en el intervalo de 10-100 ppm, o menos. La reducción en el oxigeno atmosférico en este medio puede lograrse mediante varios métodos conocidos en la técnica. Por ejemplo, la reducción en el oxígeno atmosférico puede lograrse con la generación de gas hidrógeno, con o sin un catalizador, para combinarse con el oxígeno para producir agua. Otras reacciones pueden catalizarse para combinar el oxígeno con otros compuestos, tales como carbono para producir dióxido de carbono, y así sucesivamente. También, el oxígeno puede reemplazarse intercambiando todo el aire en la cámara con un gas que contiene cualquier combinación de gases que no incluye oxígeno. También, el oxígeno puede retirarse colocando la cámara bajo vacío, para eliminar todos los gases. De manera alterna, el oxígeno puede competir, utilizando otro gas o compuesto que compite por el oxígeno, tal como CO. Una combinación de eliminación del oxígeno y competencia del oxígeno restante también puede utilizarse. El dispositivo puede comprender también una manera para medir la concentración del oxígeno para asegurar que se ha alcanzado el estado anaeróbico apropiado. Por ejemplo, la concentración del oxígeno puede medirse utilizando un indicador anaeróbico, basado en azul de metíleno que cambia de color azul a incoloro en la ausencia de oxígeno. De manera alterna, un medidor de oxígeno u otro dispositivo que mida el oxígeno puede utilizarse. El dispositivo también comprende alguna manera para contener las plaquetas en el medio sellado, de manera que el oxígeno puede eliminarse de la solución que contiene las plaquetas, así como de las plaquetas mismas. Un ejemplo de esto es tener las plaquetas en una bolsa permeable al gas colocada dentro del medio sellado. Las plaquetas pueden mantenerse también en un recipiente abierto dentro del medio sellado. De manera alterna, las plaquetas pueden colocarse directamente en el recipiente/bolsa impermeable, sellado. La Bio-Bag™ de Becton Dickinson (número de producto 261215) es un ejemplo de un recipiente sellable, impermeable al oxígeno, que puede utilizarse para crear un medio anóxico para el almacenamiento de las plaquetas. La Bío-Bag, que es un equipo vendido para el aislamiento de bacterias anaeróbicas, incluye una bolsa sellable, impermeable al gas; un indicador anaeróbico, un generador anaeróbico (generador de gas hidrógeno); y un catalizador de paladio. Las plaquetas en la bolsa permeable al gas, se sellarían dentro del Bio-Bag para el almacenamiento. El generador anaeróbico en la Bio-Bag es un dispositivo activado por la adición de agua, que pasa a través de una serie de canales a una mecha de papel filtro. La mecha retrasa y regula la introducción del agua en la cámara de la tableta, proporcionando una liberación controlada del gas hidrógeno. La tableta que genera el gas consiste de borohidruro de sodio. El hidrógeno liberado de esta reacción se combina con el oxígeno atmosférico en el recipiente sellado para producir agua. Esta reacción se cataliza por el paladio en el recipiente. El Centro de Sangre Puget Sound (PSBC), valoró de manera independiente el estado de las plaquetas almacenadas en condiciones anóxicas en los días 0, 5 y 8, utilizando un panel estandarizado de pruebas in vitro. Los resultados indicaron que las plaquetas almacenadas en condiciones anóxicas hasta durante 8 días se desempeñaron tan bien o mejor que las plaquetas almacenadas bajo condiciones estándar. Estudios en curso están duplicando este experimento, y extendiendo el tiempo de observación a 13 dias.
Aquellos con experiencia en la técnica estarán familiarizados con los métodos para probar la función de las plaquetas. Por ejemplo, como se describe en la Patente de E.U.A. 6,790,603, la función de las plaquetas puede probarse mediante (1) la expresión de la proteína interna en la membrana celular en respuesta a la exposición a un agonista que induce la activación; (2) capacidad de agregarse cuando se expone a un agonista; y (3) secreción de adenosin trifosfato. Los ejemplos de un agonista que puede causar la activación de la función de las plaquetas incluyen trombina, epinefrina, ADP y colágeno. La expresión de la proteína interna puede medirse mediante la conjugación de una molécula con un tinte fluorescente, seguido por la clasificación en un clasificador de células fluorescente. En general, es preferible utilizar dos anticuerpos monoclonales, uno que se une a la molécula de la superficie celular que se expresa de manera constitutiva, y un segundo que se une a la molécula de la superficie celular que se expresa sólo después de la activación. Cada anticuerpo monoclonal se conjuga a un tinte coloreado diferente, que puede distinguirse mediante espectrofluorometría. Un ejemplo no limitante de una molécula de la superficie celular que se expresa constitutivamente es GPHbllla; un ejemplo no limitante de una molécula de la superficie celular que se expresa después de la activación es la P-selectina. Es bien conocido en la técnica hacer anticuerpos monoclonales para las proteínas. La Patente de E.U.A. No. 5,470,738, es un ejemplo de un método para hacer anticuerpos monoclonales para GPIIIa. Otro anticuerpo monoclonal antiplaquetas es aquel para GP IV, como se describe por la Patente de E.U.A. No. 5,231 ,025. Los anticuerpos también pueden comprarse comercíalmente de compañías como Becton-Dickinson (Filadelfia). Otro parámetro de la función de las plaquetas es la capacidad para agregarse cuando se exponen a un agonista. La suspensión de las plaquetas es densa y color blanco leche. La agregación y sedimentación posterior de los agregados puede estimarse visualmente, o medirse con un densitómetro. Aún otra medición de la función de las plaquetas es la secreción de ATP. Las plaquetas que son capaces de funcionar bien, son capaces de secretar ATP, mientras que las células que ya se han activado o han perdido la función de otras maneras, no pueden secretar ATP. 2. Cultivo Celular La presente invención puede extenderse a proteger las células en cultivo, que pueden de otra manera morir o inducirse a la apoptosis. En el contexto de la presente invención, las células se exponen a un compuesto activo antes y/o mientras están en cultivo. Las células que pueden cultivarse de acuerdo con la invención, incluyen aquellas que finalmente pueden colocarse nuevamente en un contexto fisiológico, es decir, aquellas para un transplante posterior. Tales células ¡ncluyen, de manera no exclusiva, médula ósea, células de piel y células epiteliales. También, algunas células transplantables pueden beneficiarse en gran manera de la expansión en el cultivo, incrementando por lo tanto la cantidad de material que puede introducirse en el hospedero. Las células epiteliales del tracto gastrointestinal están contempladas de manera específica como células que pueden beneficiarse de la exposición a un compuesto activo. Además, la invención se extiende al cultivo de las células del tumor. El cultivo de las células del tumor se conoce por resultar en la alteración del fenotipo, y en algunos casos la muerte. Esto hace a los experimentos del cultivo del tejido en las células del tumor altamente impredecibles. Las técnicas de cultivo de células generales son bien conocidas por aquellos con experiencia en la técnica. Los ejemplos de este conocimiento pueden encontrarse en Shaw (1996) y Davis (1994), ambos de los cuales se incorporan como referencia en la presente. La información general y las modificaciones de las técnicas de cultivo celular tradicionales también se encuentran en la Patente de E.U.A. 5,580,781 , la cual se incorpora como referencia. Además, las técnicas para cultivar célula de la piel se describen en la Patente de E.U.A. 6,057,148, la cual se incorpora como referencia. Se contempla que estas técnicas, así como otras conocidas por aquellos con experiencia en la técnica, se suplementarán con un medio que contiene uno o más compuestos activos, o se prefunden con los compuestos activos tales como líquidos y/o gases.
E. Conservación de células, tejidos y órganos En ciertas modalidades de la invención, es deseable conservar la material biológica, para evitar tanto como sea posible el daño a la materia de perecer o descomponerse. Aunque el primer transplante de riñon exitoso se realizó en 1954 y los primeros transplantes de corazón e hígado se realizaron en 1967, cada año, miles de personas mueren en necesidad de un transplante de órganos. Debido a una variedad de causas, necesitan corazones, pulmones, riñones e hígados. Además, hay pacientes que pueden utilizar un páncreas o una córnea. Aunque hay una necesidad constante de donadores de órganos, otro obstáculo significativo en la proporción de aquellos en necesidad de un trasplante de órgano con un órgano, son las limitaciones en las técnicas actuales de conservación de órganos. Por ejemplo, se cree ampliamente que un corazón humano debe transportarse en el transcurso de cuatro horas para que haya alguna oportunidad de que el transplante posterior sea un éxito. Rager, 2004 (véase el cuadro siguiente).
Tiempo isquémico máximo en frío Órgano Tiempo de conservación Corazón y Pulmones 4-6 horas Hígado 12-24 horas Riñon 48-72 horas Páncreas 12-24 horas Intestino Delgado 12 horas Además, la causa primaria de falla del transplante de órganos para corazones transplantados en los primeros 30 días es la lesión por reperfusión isquémica. La obtención y conservación de órganos, coincidencia del tejido e inmunosupresión, son los ingredientes principales para un transplante de órganos sólido exitosos. Los aspectos técnicos de la operación de la obtención del órgano permiten que múltiples equipos trabajen juntos para obtener todos los órganos útiles de un solo donador. En promedio, 3.6 órganos se obtienen de un solo donador muerto. La conservación de los órganos sólidos depende del enfriamiento intravascular rápido hecho in situ, seguido por el retiro de los órganos, el almacenamiento de los órganos en un fluido de conservación enfriado con hielo y el rápido transporte a los hospitales receptores. El tiempo isquémico en frío es la longitud de tiempo que los órganos están en frío, sin el flujo sanguíneo. El tiempo isquémico en frío máximo limita la cantidad de tiempo que puede pasar entre la recuperación del órgano y el transplante del órgano (Cuadro 5). Entre 2%-10% de los órganos que coinciden y obtenidos no pueden utilizarse debido a un tiempo isquémico extendido, dependiendo del tipo de órgano. De manera similar, aproximadamente 10 a 20% de los órganos obtenidos no se utilizan debido a una función del órgano deficiente y/o a infección (no incluyendo VIH/CMV/hepatitis). Las técnicas de conservación actuales involucran el uso de soluciones enfriadas con hielo que incluyen electrolitos, antioxidantes, amortiguadores de iones hidrógeno y azúcares. Punch ef al., 2001. La coincidencia apropiada del tejido depende de la coincidencia del grupo sanguíneo (por ejemplo, tipo de sangre, A, B u O) para todos los órganos. Los regímenes inmunosupresores típicamente incluyen tres fármacos: un glucocorticoide tal como prednisona, un antimetabolito tal como azatiprina o micofenolato, y un inhibidor de calcineurina, tal como ciclosporina o tacrólimus. Los dos métodos utilizados más frecuentemente para conservar/transportar corazones para el transplante, son almacenamiento hipotérmico y perfusión continua. En el primer método, el corazón se detiene, se retira del donador, y a continuación se enfría o transporta rápidamente en almacenamiento en frío. En el último método, los siguientes pasos se emplean típicamente: 1) flujo pulsátil; 2) hipotermia; 3) oxigenación de la membrana, y 4) un perfusado que contiene ambos. Para mejorar el prospecto de un transplante exitoso, se han desarrollado técnicas para conservar mejor un órgano para el transplante. Han ocurrido dos áreas generales de desarrollo, una en el área de las soluciones de conservación y la otra en el área de los recipientes para órganos. En ciertos contextos, tales como los transplantes, las consecuencias adversas de la curación de las heridas pueden disminuir o evitar el injerto apropiado del tejido transplantado. En el contexto de la presente invención, se considera que los tejidos donados y receptores se traten pretransplante, con un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo, como se discutió anteriormente con respecto a la curación de las heridas, en un esfuerzo para inhibir los procesos biológicos, tales como la inflamación, apoptosis y otros eventos de curación de las heridas/postransplante que dañan los tejidos injertados.
F. Organismos Tales organismos pueden utilizarse para propósitos de investigación, tales como ratones de laboratorio (banco de ratones), o para el consumo, tales como peces. En esta situación, se contempla que la estasis puede mantenerse de manera indefinida. Además, la estasis puede inducirse en plantas o partes de plantas, incluyendo frutos, flores, hojas, tallos, semillas, pies. Las plantas pueden ser agrícolas, medicinales o decorativas. La inducción de la estasis en plantas puede mejorar la vida media o la resistencia a los patógenos de toda o parte de la planta. Así, en las modalidades de la invención, un organismo o parte del mismo puede exponerse a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo durante aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 30 segundos, 1 , 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24 horas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 o más años, y cualquier combinación o intervalo derivable del mismo.
G. Agentes de conservación Una variedad de soluciones de conservación se ha descrito, en las cuales el órgano se rodea o perfunde con la solución de conservación mientras se transporta. Una de las soluciones utilizadas más comúnmente es ViaSpan® (Belzer UW), que se emplea con almacenamiento en frío. Otros ejemplos de tales soluciones o componentes de tales soluciones incluyen la solución St. Thomas (Ledingham et al., J. Thorac. Cardiobasc. Surg. 93:240-246, 1987), la solución Broussais, la solución UW (Ledingham ef al., Circulatíon 82 (Parte 2) IV351-8, 1990), la solución Celsior (Menasche ef al., Eur. J. Cardio. Thorax. Surg. 8:207-213, 1994), la solución de la Universidad de Stanford, y la solución B20 (Bernard ef al., J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 90:235-242, 1985), así como aquéllas descritas y/o reclamadas en las Patentes de E.U.A. 6,524,785; 6,492,103; 6,365,338; 6,054,261 ; 5,719,174; 5,693,462; 5,599,659; 5,552,267; 5,405,742; 5,370,989; 5,066,578; 4,938,961 ; y 4,798,824. Además de las soluciones, otros tipos de materiales también se conocen para utilizarse en el transporte de órganos y tejidos. Estas incluyen un material gelatinoso u otros materiales semisólidos, tales como aquéllos descritos, por ejemplo, en la Patente de E.U.A. 5,736,397. Algunos de los sistemas y soluciones para la conservación de órganos, involucran de manera específica la perfusión del oxígeno en la solución o sistema, para exponer el órgano al oxígeno, debido a que se cree que mantener el órgano o tejido en un medio oxigenado mejora la viabilidad.
Véase, Kuroda ef al., (Transplantation 46(3):457-460, 1988) y las Patentes de E.U.A. 6,490,880; 6,046,046; 5,476,763; 5,285,657; 3,995,444; 3,881 ,990; y 3,777,507. Se cree que los corazones aislados que se privan de oxígeno durante más de cuatro horas, pierden vigor y no son útiles en el receptor, debido a una lesión isquémica/reperfusión. Véase la Patente de E.U.A. 6,054,261. Además, muchas, sí no todas de las soluciones y recipientes para la conservación y transplante de órganos involucran la hipotermia (temperatura por debajo de la temperatura ambiente, con frecuencia cercana pero no debajo de 0°C), que se ha llamado la "base de todos los métodos útiles de la conservación de órganos y tejidos". Patente de E.U.A. 6,492, 103. Para mejorar el prospecto de un transplante exitoso, se han desarrollado técnicas para conservar mejor un órgano para el transplante. Dos áreas generales de desarrollo han aparecido, una en el área de las soluciones de conservación y otra en el área de los recipientes de órganos. Además, muchas, si no todas de las soluciones y recipientes para la conservación y transplante de órganos involucran la hipotermia (temperatura por debajo de la temperatura ambiente, con frecuencia cerca, pero no por debajo de 0°C), que se ha llamado la "base de todos los métodos útiles de la conservación de órganos y tejidos". Patente de E.U.A. 6,492,103. En el campo del transplante de órganos, se cree que ciertas condiciones están relacionadas con la condición del órgano y el pronóstico para un transplante exitoso: 1) reducción al mínimo de la hinchazón y edema de las células; 2) prevención de la acidosis intracelular; 3) reducción al mínimo del daño isquémico; y 4) provisión de un sustrato para la regeneración de los compuestos de fosfato de alta energía y el ATP durante la reperfusión. La lesión isquémica/reperfusión en el transplante de órganos es especialmente problemática debido a que el órgano recolectado se retira del cuerpo, se aisla de una fuente de sangre, y por lo tanto se priva de oxígeno y nutrientes durante un periodo de tiempo extendido (Patente de E.U.A. 5,912,019). De hecho, uno de los problemas más críticos en los transplantes actualmente, es la incidencia relativamente alta de función del injerto retrasada (DGF), debido a la necrosis tubular aguda (ATN) después de la cirugía. Los métodos actuales todavía experimentan problemas en estas áreas, lo cual resalta la importancia de la presente invención. Sin embargo, la presente invención puede utilizarse en conjunto con otras composiciones y métodos de conservación. Como se discutió en las Patentes de E.U.A. 5,952,168, 5,217,860, 4,559,258 y 6,187,529 (incorporadas de manera específica como referencia), los materiales biológicos pueden conservarse, por ejemplo, manteniendo los órganos transplantables o reemplazables a largo plazo. A las células, tejidos/órganos o cadáveres, puede dárseles compuestos para mejorar o mantener la condición de los órganos para el transplante. Tales métodos y composiciones incluyen aquéllos descritos en las Patentes de E.U.A. 5,752,929 y 5,395,314.
Además, los métodos de la presente invención pueden incluir exponer la materia biológica a soluciones de conservación, tales como aquéllas discutidas, además de la exposición a un antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Se contempla que cualquier agente o solución utilizada con una muestra biológica que esté viva y que se utilizará como un material viviente, sea farmacéuticamente aceptable o farmacológicamente aceptable. La frase "farmacéuticamente aceptable" o "farmacológicamente aceptable", se refiere a entidades moleculares y composiciones que no producen una reacción alérgica o similar indeseada cuando se administra a un humano. La preparación de una composición acuosa que contiene una proteína como un ingrediente activo, es bien entendida en la técnica. Típicamente, tales composiciones se preparan como soluciones o suspensiones líquidas; las formas sólidas adecuadas para la solución en, o suspensión en un líquido antes de utilizarse, también pueden prepararse. Los órganos para los transplantes pueden verificarse para valorar su condición, particularmente con respecto al uso como un transplante. Tales métodos se describen en la Patente de E.U.A. 5,699,793. Varios fármacos pueden administrarse a un paciente después de recibir un transplante de órgano para ayudar en el proceso de recuperación. Tales fármacos incluyen compuestos y agentes que reducen o inhiben una respuesta inmune contra el órgano donado.
Además, continuamente se están investigando fármacos adicionales y se están ofreciendo para uso en los transplantes de órganos, tales como aquellos descritos en la Patente de E.U.A. 6,552,083 (agente inhibidor que comprende el ácido N-(3,4-dimetoxicínamoil)antranílico) y 6,013,256 (anticuerpos que se unen al receptor de IL-2, tales como el anticuerpo anti-Tax humanizado).
H. Aparatos y aplicaciones de conservación Los sistemas o recipientes para transportar órganos y tejidos también se han desarrollado a través de los años. Cualquiera de estas modalidades puede combinarse con los aparatos de la invención, que permiten el uso con los antagonistas del oxígeno u otro compuesto activo. La mayoría involucra sistemas de enfriamiento para la implementación, por ejemplo, aquéllos descritos en las Patentes de E.U.A. 4,292,817, 4,473,637 y 4,745,759, que emplean refrigeración activa con un líquido de enfriamiento que se bombea a través del sistema. Varios dispositivos sofisticados se han diseñado, que involucran múltiples cámaras o recipientes dobles, tales como en las Patentes de E.U.A. 5,434,045 y 4,723,974. Algunos constituyen un sistema en el cual un aparato se considera para la perfusión del órgano o tejido en una solución de conservación, como se describe en las Patentes de E.U.A. 6,490,880; 6,100,082; 6,046,046; 5,326,706; 5,285,657; 5, 157,930; 4,951 ,482; 4,502,295; y 4,186,565. Algunos de los sistemas y soluciones para la conservación de órganos involucran de manera específica la perfusión de oxígeno en la solución o sistema, para exponer el órgano al oxígeno, debido a que se cree que el mantener el órgano o tejido en un medio oxigenado mejora la viabilidad. Véase, Kuroda ef al., (Transplantation 46(3):457-460, 1988) y las Patentes de E.U.A. 6,490,880; 6,046,046; 5,476,763; 5,285,657; 3,995,444; 3,881 ,990; y 3,777,507. Se cree que los corazones aislados que se privan de oxígeno durante más de cuatro horas pierden vigor y no son útiles en el receptor debido a la lesión ¡squémica/reperfusión. Véase la Patente de E.U.A. 6,054,261. Además, en algunas modalidades de la invención, existen métodos para conservar plaquetas, como se mencionó anteriormente. Las desventajas de la técnica anterior se reducen o eliminan utilizando las técnicas de esta descripción. Las modalidades que se relacionan con las plaquetas y la reducción del oxígeno encuentran una amplia aplicación incluyendo, de manera no exclusiva, cualquier aplicación que se beneficiaría del almacenamiento de larga duración de las plaquetas. En una modalidad, las técnicas de reducción del oxígeno pueden incorporarse en un equipo. Por ejemplo, el equipo vendido actualmente bajo el número del producto 261215, disponible de Becton Dickinson, hace uso de las técnicas selectas descritas en la presente. Ese equipo incluye un generador anaeróbico (por ejemplo, un generador de gas hidrógeno), Catalizadores de Paladio, un indicador anaeróbico, y una "BioBag", impermeable al gas, sellable, en la cual los componentes anteriores (junto con las plaquetas en una bolsa permeable al gas), se colocan y sellan. El generador anaeróbico de este equipo ejemplar se activa mediante la adición de agua, que pasa a través de una serie de canales a una mecha de papel filtro. La mecha retrasa y regula la introducción de agua en la cámara de la tableta, proporcionando una liberación controlada del gas hidrógeno. La tableta que genera el gas incluye borohidruro de sodio. La liberación de hidrógeno de esta reacción se combina con el oxígeno de la atmósfera en un recipiente sellado para producir agua. Esta reacción se cataliza por el paladio en el recipiente. En un aspecto más general, las técnicas de esta descripción pueden llevarse a cabo utilizando cualquier número de medios sellados (por ejemplo, un recipiente tal como un frasco, bolsa impermeable o cámara), en el cual la tensión del oxígeno puede reducirse. En una modalidad, un nivel de oxigeno dentro del recipiente y/o dentro de las plaquetas o una solución asociada, puede reducirse a menos de aproximadamente 1 % (aproximadamente 10,000 partes por millón). En otra modalidad, el oxígeno puede reducirse a aproximadamente un ¡ntervalo de 10-100 partes por millón o menos. En aún otras modalidades, el oxígeno puede reducirse a cualquier valor de porcentaje que represente una disminución en el oxígeno dentro de un recipiente y/o dentro de las plaquetas o una solución asociada. En las modalidades preferidas, el recipiente es impermeable al gas, así como sellable. Como aquellos que tienen experiencia ordinaria en la técnica apreciarán, "impermeable al gas", no necesariamente connota un nivel absoluto o 100% de impermeabilidad. En su lugar, "impermeable al gas", deberá interpretarse como lo que significa en la técnica, por ejemplo, capaz de mantener una atmósfera que es menor que 10 ppm (contra un gradiente del aire ambiental, típicamente 210,000 ppm) durante al menos 4 días. Tipicamente, las bolsas comercialmente disponibles son impermeables durante 6 semanas o más. Un recipiente puede sellarse una vez que los elementos pertinentes que reducen el oxígeno se colocan adentro. La reducción en el oxígeno atmosférico en este medio se logra mediante la generación de gas hidrógeno, con o sin un catalizador, para combinarse con el oxígeno para producir agua. Otras reacciones pueden catalizarse para combinar el oxígeno con otros compuestos, tales como carbono para producir dióxido de carbono. Otras reacciones y combinaciones serán evidentes para aquellos que tienen experiencia ordinaria en la técnica. También, el oxígeno puede reemplazarse intercambiando los gases en la cámara con un gas que contenga cualquier combinación de gases que no incluya oxigeno. Además, el oxígeno puede retirarse colocando un recipiente bajo un vacío suficiente para eliminar los gases y particularmente suficiente para eliminar el oxígeno a un nivel reducido deseado. De manera alterna, el oxígeno puede competir utilizando otro gas o compuesto que compita por el oxígeno, tal como CO. Una combinación de eliminación del oxígeno y competición para el oxígeno restante puede utilizarse. En diferentes modalidades, puede utilizarse un dispositivo para medir el nivel de oxígeno para asegurar que el estado anaeróbico apropiado se ha alcanzado. Un indicador anaeróbico basado en azul de metíleno que cambia de color azul a incoloro en la ausencia de oxígeno puede utilizarse. De manera alterna, un medidor de oxígeno disponible comercialmente (por ejemplo, un medidor mecánico y/o eléctrico), u otro dispositivo para medir el oxígeno puede utilizarse. En diferentes modalidades, las plaquetas están contenidas en un medio sellado de manera que el oxígeno puede eliminarse de la solución que contiene las plaquetas, así como de las plaquetas mismas. Por ejemplo, las plaquetas en una bolsa permeable al gas pueden colocarse dentro de un medio sellado. Otros ejemplos no limitantes pueden ser tener un recipiente abierto dentro de un medio sellado para mantener las plaquetas. De manera alterna, uno puede contener las plaquetas en un recipiente impermeable sellado (por ejemplo, una bolsa), y tener un mecanismo de eliminación del oxígeno incorporado. En una modalidad, la invención involucra un método en el cual las plaquetas y una solución se introducen en un recipiente impermeable al gas. El recipiente se sella. El oxígeno se elimina del recipiente o de las plaquetas y la solución. Se contempla que aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 ó 100%, o cualquier intervalo derivable del mismo, del oxígeno en la bolsa permeable al gas se elimine. Este método puede incluir también indicar un nivel de oxígeno restante dentro del recipiente después de la eliminación del oxígeno. El oxígeno en el recipiente puede reducirse a un nivel de aproximadamente 10,000 partes por millón o menos. El oxígeno en el recipiente puede reducirse a un nivel de entre aproximadamente 10 y aproximadamente 100 partes por millón. La introducción de las plaquetas puede involucrar insertar un recipiente permeable al gas que mantiene las plaquetas y la solución en el recipiente impermeable al gas. La introducción de las plaquetas puede involucrar insertar las plaquetas y la solución en una bolsa flexible, sellable o una cámara rígida sellable. El sellado del recipiente, que puede ocurrir en cualquier etapa de un proceso dado, puede involucrar el uso de un adhesivo. La eliminación del oxígeno puede involucrar bombear el oxígeno del recipiente, y tal bombeado puede involucrar bombear con una bomba para el vacío preliminar y/o turbo. La eliminación del oxígeno puede involucrar introducir hidrógeno en el recipiente, que se combina con el oxígeno para producir agua. El hidrógeno puede introducirse a través de una reacción química. La reacción química puede catalizarse. La eliminación del oxígeno puede involucrar introducir hidrógeno en el recipiente utilizando una tableta que genera el gas. El agua puede agregarse a una tableta que genera el gas que comprende borohidruro de sodio para generar hidrógeno. Tal agua puede agregarse de una manera retrasada y regulada. Por ejemplo, una mecha de papel filtro puede utilizarse. El agua puede introducirse a la mecha de papel filtro a través de uno o más canales. El paladio puede catalizar una reacción química que genera hidrógeno. La eliminación del oxígeno puede involucrar introducir uno o más agentes en el recipiente que se une con el oxígeno. El CO puede introducirse en el recipiente, que se une con el oxígeno para formar CO2. La eliminación del oxígeno puede involucrar desplazar el oxígeno con uno o más gases. La indicación del nivel de oxígeno restante puede involucrar el uso de un indicador de azul de metileno que cambia de color en la ausencia de oxígeno. De manera alterna, puede utilizarse un medidor de oxígeno. La indicación del nivel restante de oxígeno dentro del recipiente puede involucrar indicar un nivel de oxígeno restante dentro de las plaquetas o la solución. En una modalidad, la invención involucra un método en el cual las plaquetas y una solución se introducen en un recipiente impermeable al gas. El recipiente está sellado. El hidrógeno se genera a través de una reacción química agregando agua a borohidruro de sodio. La reacción química elimina el oxígeno de las plaquetas y la solución a través de la combinación con el hidrógeno para formar agua. Un nivel del oxígeno restante se indica dentro del recipiente después de la eliminación del oxígeno.
La reacción química puede catalizarse utilizando paladio. La adición de agua puede involucrar el uso de una mecha de papel filtro. En una modalidad, la invención involucra un sistema para eliminar el oxígeno de las plaquetas y una solución. El sistema incluye (a) un recipiente sellable, impermeable al gas, (b) un generador que reduce el oxígeno, y (c) un indicador del oxígeno. El recipiente sellable impermeable al gas, está configurado y dimensionado para recibir las plaquetas y la solución. El generador que reduce el oxígeno se acopla al recipiente y se configura para eliminar el oxígeno de las plaquetas y la solución a través de bombeado o reacción química. El indicador de oxígeno está acoplado al recipiente y se configura para indicar un nivel de oxígeno dentro del recipiente después de la eliminación del oxígeno. El recipiente puede ser una bolsa sellable, flexible. El generador que reduce el oxígeno puede incluir un generador de hidrógeno configurado para generar hidrógeno para combinarse con el oxígeno para producir agua. El generador de hidrógeno puede incluir una sustancia que genera gas, que cuando se combina con un agente, genera el hidrógeno. Esa sustancia que genera el gas, puede incluir una tableta de borohidruro de sodio, y el agente puede incluir agua. Un generador de hidrógeno puede incluir también un catalizador de paladio. El sistema también puede incluir un miembro configurado para retrasar o regular una reacción química controlando la introducción de uno o más componentes de la reacción química. Por ejemplo, el miembro puede incluir una mecha que retrase y regule una reacción química. En una modalidad, la invención involucra un equipo que incluye un generador de hidrógeno; un gas impermeable, un recipiente sellable; y un indicador de oxígeno. El generador de hidrógeno puede incluir una sustancia que genera un gas que, cuando se combina con un agente, genera el hidrógeno. La sustancia que genera el gas puede incluir una tableta de borohidruro de sodio, y el agente puede incluir agua. El equipo puede incluir también un catalizador de paladio. El equipo puede incluir también una mecha configurada para retrasar o regular una reacción química que genera el hidrógeno. Como se discutió anteriormente, los métodos de la invención pueden involucrar emplear un aparato o sistema que mantiene el medio en el cual la materia biológica se coloca o expone. La invención incluye un aparato en el cual un compuesto activo, particularmente como un gas, se suministra. En algunas modalidades, el aparato incluye un recipiente con una cámara para la muestra, para sostener la materia biológica, en donde el recipiente está conectado a un suministro de gas que comprende los compuestos activos. Se contempla de manera específica que el recipiente puede ser un recipiente sólido o puede ser flexible, tal como una bolsa. En algunas modalidades, la invención es un aparato para conservar células, el aparato comprende: un recipiente que tiene una cámara para la muestra con un volumen no mayor que 775 litros; y un primer suministro de gas en comunicación fluida con la cámara de la muestra, el primer suministro del gas incluye monóxido de carbono. En las modalidades adicionales, el aparato también incluye un aparato de enfriamiento que regula la temperatura dentro de la cámara de la muestra y/o un regulador de gas que regula la cantidad del compuesto activo en la cámara o la cantidad del compuesto activo en una solución que está en la cámara. Se contempla que puede haber un suministro de gas para un segundo gas o gas adicional o un segundo suministro de gas o gas adicional para el compuesto activo. El segundo suministro del gas puede conectarse con la cámara de la muestra o puede conectarse con el primer suministro del gas. El gas adicional, como se discutió anteriormente, puede ser un gas no tóxico y/o no reactivo. Un regulador del gas es parte del aparato en algunas modalidades de la invención. Uno, dos, tres o más reguladores de gas pueden emplearse. En algunos casos, el regulador del gas regula el gas suministrado a la cámara de la muestra del primer suministro del gas. De manera alterna, regula el gas suministrado a la cámara de la muestra o el primer suministro del gas del segundo suministro del gas, o puede haber un regulador para ambos del primer y segundo suministro de gas. Se contempla además que cualquier regulador del gas pueda programarse para controlar la cantidad de gas suministrado a la cámara de la muestra y/o a otro suministro del gas. La regulación del gas puede o no ser durante un periodo de tiempo especificado. Puede haber un regulador del gas, que puede o no ser programable, para cualquier suministro del gas conectado de manera directa o indirecta a la cámara de la muestra. En algunos casos, el regulador de gas es programable de manera electrónica. En algunos casos, la presión y/o la temperatura dentro de la cámara puede regularse con un regulador de presión o un regulador de temperatura, respectivamente. Como con el regulador de gas, estos reguladores pueden ser programables de manera electrónica. El aparato de la invención puede tener también una unidad de enfriamiento y/o calentamiento para alcanzar las temperaturas discutidas anteriormente, la unidad puede o no ser programable de manera electrónica. En las modalidades adicionales, el aparato incluye un carro con ruedas, en el cual el recipiente descansa o puede tener una o más manijas. Se contempla de manera específica que la invención incluya un aparato para las células, en la cual el aparato tiene: un recipiente que tiene una cámara de la muestra; un primer suministro del gas en comunicación fluida con la cámara de la muestra, el primer suministro del gas incluye los compuestos activos; y un regulador del gas programable de manera electrónica que regula el gas suministrado a la cámara de la muestra del primer suministro del gas. En algunas modalidades, el aparato también tiene una estructura configurada para proporcionar un vacío dentro de la cámara de la muestra.
Además, cualquier antagonista del oxígeno descrito en esta solicitud está contemplado para utilizarse con los aparatos de la invención. En las modalidades específicas, el monóxido de carbono puede administrarse utilizando este aparato. En otros casos, un compuesto de calcogenuro puede administrarse o un compuesto que tiene una estructura del agente reductor. La Figura 19 es un diagrama esquemático de un sistema ejemplar para eliminar el oxígeno de las plaquetas y una solución que incorpora los conceptos discutidos anteriormente. La bolsa permeable al gas 1902 puede colocarse en el recipiente impermeable al gas sellable 1904. El recipiente impermeable al gas 1904 puede acoplarse al generador que reduce el oxígeno 1906. El generador que reduce el oxígeno 1906, es una modalidad, puede envolver el recipiente impermeable al gas sellable 1904. En diferentes modalidades, el generador que reduce el oxígeno 1906 puede tomar diferentes formas. Por ejemplo, puede ser una bomba (por ejemplo, una bomba de vacío preliminar y/o turbo) o un generador de hidrógeno. Asociados con el generador que reduce el oxígeno 1906 puede estar uno o más componentes, tales como una mecha u otro mecanismo de retraso. Acoplados al recipiente impermeable al gas sellable 1904, están el sensor 1908 y el regulador 1910. El sensor 1908, en una modalidad, puede ser un medidor de oxígeno, que puede tomar varias formas. En otras modalidades, el sensor 1908 puede ser un medidor de temperatura o presión. Por supuesto, puede utilizarse más de un sensor. En una modalidad, el regulador 1901 puede ser un regulador de temperatura o presión. Por ejemplo, el regulador 1901 puede ser un dispositivo calentador o de enfriamiento para regular la temperatura dentro del recipiente impermeable al gas sellable 1904.
V. Aplicaciones de diagnóstico Los sulfitos se producen por todas las células en el cuerpo durante el metabolismo normal del azufre que contienen los aminoácidos. La sulfito oxídasa, elimina y por lo tanto regula los niveles de los sulfitos. Las actividades diferenciales de estas enzimas conducirían a diferentes niveles de sulfitos desprendidos en el tejido de manera específica. En el ejemplo descrito anteriormente para los tumores sólidos en condiciones hipóxicas, los sulfitos pueden producirse a niveles más altos para proporcionar un estado protector local a las células del tumor, a través de la reducción del estado metabólico, así como la inhibición de la vigilancia inmune. Por lo tanto, sería benéfico medir los niveles de sulfito e incorporar esto como parte del diagnóstico para varios estados de enfermedad tales como tumores sólidos. Además, puesto que proponemos utilizar los sulfitos para varias aplicaciones, sería útil seguir esto utilizando alguna clase de proceso de formación de imágenes u otro de verificación. Es posible medir los niveles de sulfito en el suero para obtener un nivel de sulfito total utilizando la tecnología actual (por ejemplo, HPLC). Vale la pena explorar la posibilidad de sulfitos para la formación de imágenes. De manera alterna, un procedimiento proteómico puede permitir un entendimiento de como la regulación de las enzimas involucradas en el metabolismo del sulfito puede alterarse en ciertos estados de enfermedad, permitiendo este procedimientos para el diagnóstico.
VI. Aplicaciones de selección En aún otras modalidades, la presente invención proporciona métodos para identificar antagonistas del oxígeno y moléculas que actúan de una manera similar con respecto a inducir la estasis y otros compuestos activos. En algunos casos, el antagonista del oxígeno o los compuestos activos que se buscan, trabajan como un compuesto de calcogenuro en reducir la temperatura corporal interna o conservar la viabilidad en un medio hípóxico o anóxíco que de otra manera, destruiría la materia biológica si no estuviera en la presencia del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Estos ensayos pueden comprender la selección aleatoria de grandes bibliotecas de sustancias candidatas; de manera alterna, los ensayos pueden utilizarse para enfocarse en clases particulares de compuestos seleccionados con vista hacía los atributos que se cree los hacen más probablemente que actúen como antagonistas del oxígeno o compuestos activos, proporcionando un compuesto activo candidato; (a) mezclar el compuesto activo candidato con la materia biológica; (b) medir una o más respuestas celulares características del tratamiento del antagonista del oxígeno tratamiento; y (c) comparar una o más respuestas con la materia biológica en la ausencia del compuesto activo candidato. Los ensayos pueden realizarse con células aisladas, tejidos/órganos u organismos intactos. Por supuesto, se entenderá que todos los métodos de selección de la presente invención son útiles por sí mismos, sin importar el hecho de que los candidatos efectivos pueden no encontrarse. La invención proporciona métodos para seleccionar tales candidatos, no únicamente métodos para encontrarlos. Sin embargo, se entenderá también que el compuesto activo candidato puede identificarse como un compuesto activo efectivo de acuerdo con uno o más ensayos, significando que el compuesto activo candidato parece tener alguna capacidad para actuar como un compuesto activo, tal como para inducir la estasis en la materia biológica. La selección, en algunas modalidades, involucra utilizar un ensayo descrito en los Ejemplos o en algún otro lugar en la descripción para identificar un modulador. Además, además de o en lugar del método descrito en esta sección, un compuesto activo candidato puede probarse para la actividad ya sea como un antagonista del oxigeno o como otro compuesto que tiene una propiedad de un compuesto activo, tal como un agente metabólico o sustancia terapéutica protectora. Tales modalidades de los métodos de selección se proporcionan anteriormente. Un compuesto activo efectivo puede caracterizarse o probarse además. Además, el compuesto activo efectivo puede utilizarse en un animal in vivo o un modelo animal (como se discute a continuación), o utilizarse en animales in vivo o modelos animales adicionales, que pueden involucrar las mismas especies anímales o especies de animales diferentes. Además, se contempla que un compuesto activo identificado de acuerdo con las modalidades de la invención, también puede fabricarse después de la selección. También, la materia biológica puede exponerse a, o ponerse en contacto con un compuesto activo efectivo de acuerdo con los métodos de la invención, particularmente con respecto a las modalidades terapéuticas o de conservación.
A. Compuestos activos Como se utiliza en la presente, el término "compuesto activo candidato", se refiere a cualquier molécula que puede inducir la estasis en la materia biológica mediante, por ejemplo, alterar la temperatura corporal interna. El compuesto activo candidato puede ser una proteína o fragmento de la misma, una molécula pequeña o incluso una molécula de ácido nucleico. Uno puede también adquirir, de varias fuentes comerciales, biblioteca de molécula pequeña que se cree que cumplen con los criterios básicos para los fármacos útiles en un esfuerzo de "fuerza bruta" para la identificación de los compuestos útiles. La selección de tales bibliotecas, incluyendo las bibliotecas generadas de manera combinatoria (por ejemplo, bibliotecas peptídícas), es una manera rápida y eficiente para seleccionar un gran número de compuestos relacionados (y no relacionados) para la actividad. Los procedimientos combinatorios también se prestan por sí mismos para la evolución rápida de fármacos potenciales mediante la creación de compuestos de segunda, tercera y cuarta generación, modelados de los compuestos activos, pero de otra manera, indeseables. Los compuestos activos candidatos pueden incluir fragmentos o partes de compuestos naturales, o pueden encontrarse como combinaciones activas de compuestos conocidos, que son de otra manera inactivos. Se propone que los compuestos aislados de fuentes naturales, tales como animales, bacterias, hongos, fuentes de plantas, incluyendo hojas y corteza, y plantas marinas, puedan probarse como candidatos para la presencia de agentes farmacéuticos potencialmente útiles. Se entenderá que los agentes farmacéuticos a ser seleccionados, pueden derivarse o sintetizarse de las composiciones químicas o de compuestos hechos por el hombre. Así, se entiende que el compuesto activo candidato identificado por la presente invención, puede ser un péptido, polipéptido, polinucleótido, inhibidores de molécula pequeña o cualesquier otros compuestos que pueden diseñarse a través del diseño racional de fármacos, iniciando a partir de inhibidores o estimuladores conocidos. Otros compuestos activos adecuados incluyen moléculas antisentido, ARNsi, ribozimas y anticuerpos (incluyendo anticuerpos de cadena sencilla), cada uno de los cuales sería específico para la molécula objetivo. Tales compuestos se describen con mayor detalle en otro lugar en este documento. Por ejemplo, una molécula antisentido que se una un sitio de inicio de la traducción o transcripción, o juntas del empalme, sería un inhibidor candidato ideal. Además de los compuestos activos identificados inicialmente, el inventor también contempla que otros compuestos estructuralmente similares puedan formularse para imitar las porciones clave de la estructura de los compuestos activos. Tales compuestos, que pueden incluir peptidomimérticos de moduladores peptídicos, pueden utilizarse de la misma manera que los compuestos activos iniciales.
B. Ensayos in vivo Los ensayos in vivo involucran el uso de varios modelos animales. Debido a su tamaño, la facilidad de manejo y la información en su fisiología y constitución genética, los ratones son una modalidad preferida. Sin embargo, otros animales son adecuados también, incluyendo ratas, conejos, hámsteres, cobayos, gerbos, marmotas, ratones, gatos, perros, ovejas, cabras, cerdos, vacas, caballos y monos (incluyendo chimpancés, gibones y babuinos). Los peces también están contemplados para utilizarse con los ensayos in vivo, así como los nematodos. Los ensayos para los moduladores pueden realizarse utilizando un modelo animal derivado de cualquiera de estas especies. En tales ensayos, una o más sustancias candidatas se administran a un animal, y la capacidad de la sustancia candidata para inducir la estasis, reducir la temperatura corporal interna, o dotar al material biológico con la capacidad de sobrevivir a condiciones ambientales hipóxicas o anóxicas, en comparación con un vehiculo inerte (control negativo) y H2S (control positivo), identifica a un modulador. El tratamiento de los animales con los compuestos de prueba involucrará la administración del compuesto, en una forma apropiada al animal. La administración del compuesto candidato (gas o líquido), será mediante cualquier ruta que pueda utilizarse para propósitos clínicos o no clínicos, incluyendo de manera no exclusiva, oral, nasal (inhalación o aerosol), bucal, o incluso tópica. De manera alterna, la administración puede ser instilación intratraqueal, instilación bronquial, inyección intradérmica, subcutánea, intramuscular, intraperitoneal o intravenosa. Las rutas contempladas de manera específica son la inyección intravenosa sistémica, administración regional vía suministro sanguíneo o de linfa, o directamente a un sitio afectado.
Vil. Modos de administración y composiciones farmacéuticas Una cantidad efectiva de una composición farmacéutica de un calcogenuro, antagonista del oxígeno, u otro compuesto activo, generalmente, se define como la cantidad suficiente para aminorar, reducir, minimizar o limitar de manera detectable el grado de la condición de interés. Las definiciones más rigurosas pueden aplicarse, incluyendo eliminación, erradiación o cura de la enfermedad.
A. Administración Las rutas de administración de un calcogenuro u otro compuesto activo variarán, naturalmente, con la ubicación y naturaleza de la condición a ser tratada, e incluyen, por ejemplo, administración y formulación mediante inhalación, intradérmica, transdérmica, parenteral, intravenosa, intramuscular, intranasal, subcutánea, percutánea, intratraqueal, intraperitoneal, ¡ntratumoral, perfusión, sonda, inyección directa y oral. Como se detalla a continuación, los compuestos activos pueden administrarse como bases medicinales mediante inhalación o intubación, como líquidos inyectables mediante la administración intravascular, intravenosa, intraarterial, intracerobroventicular, intraperitoneal, subcutánea, como líquidos o geles tópicos o en formas de dosificación oral sólidas. Además, las cantidades pueden variar dependiendo del tipo de materia biológica (tipo de célula, tipo de tejido, género y especie del organismo, etc.) y/o su tamaño (peso, área superficial, etc.). Generalmente, será da el caso que entre mayor sea el organismo, mayor será la dosis. Por lo tanto, una cantidad efectiva para un ratón generalmente será menor que una cantidad efectiva para una rata, que generalmente será menor que una cantidad efectiva para un perro, que generalmente será menor que una cantidad efectiva para un humano. La concentración efectiva de sulfuro de hidrógeno para alcanzar la estasis en un humano depende de la forma de dosificación y la ruta de administración. Para la inhalación, en algunas modalidades, las concentraciones efectivas están en el intervalo de 50 ppm a 500 ppm, suministradas de manera continua. Para la administración intravenosa, en algunas modalidades, las concentraciones efectivas están en el intervalo de 0.5 a 50 miligramos por kilogramo de peso corporal suministrados de manera continua. De manera similar, la longitud de tiempo de administración puede variar dependiendo del tipo de materia biológica (tipo de célula, tipo de tejido, género y especie del organismo, etc.) y/o su tamaño (peso, área superficial, etc.), y dependerá en parte de la forma de dosificación y la ruta de administración. En las modalidades particulares, un compuesto activo se proporciona durante aproximadamente o al menos 30 segundos, 1 minuto, 2 minutos, 3 minutos, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos, 30 minutos, 1 hora, 2 horas, 3 horas, cuatro horas, cinco horas, seis horas, ocho horas, doce horas, veinticuatro horas, o más de veinticuatro horas. Un compuesto activo puede administrarse en una sola dosis o múltiples dosis, con cantidades variables de tiempo entre las dosis administradas. En el caso de transplante, la presente invención puede utilizarse de manera pre y/o postoperatoria para volver al hospedero o a los materiales del injerto quiescentes. En una modalidad especifica, el sitio quirúrgico puede inyectarse o perfundirse con una formulación que comprende un calcogenuro. La perfusión puede continuarse postcirugía, por ejemplo, dejando un catéter implantado en el sitio de la cirugía.
B. Composiciones y formulaciones inyectables Los métodos preferidos para el suministro de los antagonistas del oxígeno u otro compuesto activo de la presente invención son inhalación, inyección intravenosa, perfusión de un área particular, y administración oral. Sin embargo, las composiciones farmacéuticas descritas en la presente pueden, de manera alterna, administrarse de manera parenteral, intradérmica, intramuscular, transdérmica o incluso intraperitoneal, como se describe en la Patente de E.U.A. 5,543,158; la Patente de E.U.A. 5,641 ,515 y la Patente de E.U.A. 5,399,363 (cada una incorporada de manera específica en la presente como referencia en su totalidad). Las soluciones de los compuestos activos pueden prepararse en agua mezclada de manera adecuada con un tensioactivo, tal como hidroxípropilcelulosa. Las dispersiones también pueden prepararse en glicerol, polietilenglicoles líquidos, y mezclas de los mismos, y en aceites. Bajo condiciones ordinarias de almacenamiento y uso, estas preparaciones contienen un conservador para evitar el crecimiento de microorganismos. Las formas farmacéuticas adecuadas para uso inyectable incluyen soluciones o dispersiones acuosas estériles y polvos estériles para la preparación extemporánea de soluciones o dispersiones inyectables estériles (Patente de E.U.A. 5,466,468, incorporada de manera específica en la presente como referencia en su totalidad). En todos los casos, la forma debe ser estéril y debe fluir al grado de que exista una fácil aplícabilídad con jeringa. Debe ser estable bajo las condiciones de fabricación y almacenamiento y deben conservarse contra la acción contaminante de los microorganismos, tales como bacterias y hongos. El portador puede ser un solvente o medio de dispersión que contiene, por ejemplo, agua, etanol, poliol (por ejemplo, glicerol, propilenglicol y polietilenglicol líquido y lo similar), mezclas adecuadas de los mismos y/o aceites vegetales. La fluidez adecuada puede mantenerse, por ejemplo, mediante el uso de un recubrimiento tal como lecitina, mediante el mantenimiento del tamaño de partícula requerido en el caso de una dispersión y mediante el uso de tensíoactivos. La prevención de la acción de los microorganismos puede provocarse por varios agentes antíbacterianos y antimicótícos, por ejemplo, parabenos, clorobutanol, fenol, ácido sórbico, timerosal, y lo similar. En muchos casos, será preferible incluir agentes isotónicos, por ejemplo, azúcares o cloruro de sodio. La absorción prolongada de las composiciones inyectables puede provocarse medíante el uso en las composiciones de agentes que retrasan la absorción, por ejemplo, monoestearato de aluminio y gelatina. Para la administración parenteral en una solución acuosa, por ejemplo, la solución debe amortiguarse de manera adecuada si es necesario, y el diluyente líquido se vuelve primero isotónico con suficiente suero fisiológico o glucosa. Estas soluciones acuosas particulares son especialmente adecuadas para la administración intravenosa, intramuscular, subcutánea, intratumoral e intraperitoneal. A este respecto, el medio acuoso estéril que puede emplearse, será conocido por aquellos con experiencia en la técnica, a la luz de la presente descripción. Por ejemplo, una dosificación puede disolverse en 1 ml de una solución isotónica de NaCI y agregarse a 1000 ml de fluido de hipodermoclisis o inyectarse al sitio de infusión propuesto (véase, por ejemplo, "Remington's Pharmaceutical Sciences" 15a Edición, páginas 1035-1038 y 1570-1580). Alguna variación en la dosificación ocurrirá necesariamente, dependiendo de la condición del sujeto siendo tratado. La persona responsable de la administración en cualquier evento, determinará la dosis apropiada para el sujeto individual. Además, para la administración humana, las preparaciones deben cumplir con los estándares de esterilidad, pirogenicidad, seguridad y pureza generales, como se requiere por la Oficina de la FDA de estándares biológicos. Las soluciones inyectables estériles se preparan incorporando los compuestos activos en la cantidad requerida en el solvente apropiado, con varios otros ingredientes enumerados anteriormente, conforme se requieran, seguidos por esterilización por filtración. Generalmente, las dispersiones se preparan incorporando los varios ingredientes activos esterilizados en un vehículo estéril que contiene el medio de dispersión básico y los otros ingredientes requeridos de aquellos enumerados anteriormente. En el caso de polvos estériles para la preparación de soluciones inyectables estériles, los métodos preferidos de preparación son técnicas de secado a vacío y secado por congelación, que proporcionan un polvo del ingrediente activo más cualquier ingrediente adicional deseado de la solución estéril filtrada previamente del mismos.
Como se utiliza en la presente, "portador" incluye cualquiera y todos los solventes, medios de dispersión, vehículos, recubrimientos, diluyentes, agentes antibacterianos y antímicóticos, agentes isotónícos y que retrasan la absorción, amortiguadores, soluciones portadoras, suspensiones, coloides y lo similar. El uso de tales medios y agentes para las sustancias farmacéuticas activas es bien conocido en la técnica. Excepto en la medida que cualquier medio o agente convencional sea incompatible con el ingrediente activo, su uso en las composiciones terapéuticas está contemplado. Los ingredientes activos suplementarios también pueden incorporarse en las composiciones. La frase "farmacéuticamente aceptable" o "farmacológicamente aceptable", se refiere a entidades moleculares y composiciones que no producen una reacción alérgica o similar indeseada cuando se administran a un humano. La preparación de una composición acuosa que contiene una proteína como un ingrediente activo, es bien entendida en la técnica. Típicamente, tales composiciones se preparan como inyectables, ya sea como soluciones o suspensiones líquidas; formas sólidas adecuadas para la solución en, o suspensión en líquidos antes de la inyección, también pueden prepararse.
C. Formulaciones intravenosas En una modalidad, los compuestos activos de la invención pueden formularse para la administración parenteral (por ejemplo, intravenosa, intraarterial). En los casos en donde el compuesto activo es un gas a temperatura ambiente, se contempla una solución que contiene una concentración conocida y deseada de la molécula del gas disuelta en un líquido o una solución par ala administración parenteral. La preparación de la solución del compuesto activo puede lograrse mediante, por ejemplo, poner en contacto (por ejemplo, burbujeando o por infusión) el gas con la solución para causar que las moléculas del gas se disuelvan en la solución. Aquellos con experiencia en la técnica reconocerán que la cantidad del gas que se disuelve en la solución dependerá de varios factores, incluyendo de manera no exclusiva, la solubilidad del gas en el líquido o solución, la composición química del líquido o solución, su temperatura, su pH, su fuerza iónica, así como la concentración del gas y el grado de contacto (por ejemplo, velocidad y duración del burbujeo o infusión). La concentración del compuesto activo en el líquido o solución para la administración parenteral puede determinarse utilizando métodos conocidos por aquellos con experiencia en la técnica. La estabilidad del compuesto activo en el líquido o solución puede determinarse midiendo la concentración del antagonista del oxígeno disuelto después de varios intervalos de tiempo, después de la preparación o fabricación de la solución del antagonista del oxígeno, en donde una disminución en la concentración del antagonista del oxígeno en comparación con la concentración inicial es indicativa de una pérdida o conversión química del compuesto activo.
En algunas modalidades, hay una solución que contiene un compuesto de calcogenuro que se produce disolviendo una forma salina del calcogenuro en agua o suero fisiológico estéril (cloruro de sodio al 0.9%), para proporcionar una forma de dosificación intravenosa farmacéuticamente aceptable. La forma de dosificación líquida intravenosa puede amortiguarse a un cierto pH para mejorar la solubilidad del compuesto de calcogenuro o para influenciar el estado de ionización del compuesto de calcogenuro. En los casos del sulfuro de hidrógeno o selenuro de hidrógeno, cualquiera de varias formas salinas conocidas por aquellos con experiencia en la técnica pueden ser suficientes, incluyendo, de manera no exclusiva, sodio, calcio, bario, litio o potasio. En otra modalidad preferida, el sulfuro de sodio o selenuro de sodio se disuelven el suero fisiológico amortiguado con fosfato estéril y el pH se ajusta a 7.0 con ácido clorhídrico, para proporcionar una solución de concentración conocida, que puede administrarse a un sujeto de manera intravenosa o intraarterial. Se contempla que en algunas modalidades, una composición farmacéutica de la invención, sea una solución saturada con respecto al compuesto activo. La solución puede ser cualquier formulación farmacéuticamente aceptable, muchas de las cuales son bien conocidas, tales como la solución de Ringer. En ciertas modalidades, la concentración del compuesto activo es de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 0.001 , 0.01 , 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0J, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1 , 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1 , 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1 , 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7. 3.8, 3.9, 4.0, 4.1 , 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0 M o más, o cualquier intervalo derivable del mismo (a temperatura y presión estándar (STP)). Con el H2S, por ejemplo, en algunas modalidades, la concentración puede ser de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 0.5 M (a STP). Se contempla de manera específica que las concentraciones anteriores puedan aplicarse con respecto al monóxido de carbono y al dióxido de carbono en una solución de manera separada o junta. Además, cuando la administración es intravenosa, se contempla que los siguientes parámetros puedan aplicarse. Una velocidad de flujo de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100 gtts/minuto o µgtts/minuto, o cualquier intervalo derivable del mismo. En algunas modalidades, la cantidad de la solución se especifica en volumen, dependiendo de la concentración de la solución. Una cantidad de tiempo puede ser de aproximadamente, al menos aproximadamente, o cuando mucho aproximadamente 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 0 minutos, 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 horas, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 días, 1 , 2, 3, 4, 5 semanas, y/o 1 , 2, 3, , 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12 meses, o cualquier intervalo derivable del mismo. Los volúmenes de 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 , 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41 , 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51 , 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 , 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71 , 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81 , 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91 , 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, 360, 370, 380, 390, 400, 410, 420, 430, 440, 441 , 450, 460, 470, 480, 490, 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560, 570, 580, 590, 600, 610, 620, 630, 640, 650, 660, 670, 680, 690, 700, 710, 720, 730, 740, 750, 760, 770, 780, 790, 800, 810, 820, 830, 840, 850, 860, 870, 880, 890, 900, 910, 920, 930, 940, 950, 960, 970, 980, 990, 1000 mililitros o litros, o cualquier intervalo del mismo, pueden administrarse en general o en una sola sesión. En algunas modalidades, la solución del compuesto activo para la administración parenteral se prepara en un líquido o solución en la cual el oxígeno se ha eliminado antes de poner en contacto el líquido o la solución con el compuesto activo. Ciertos antagonistas del oxígeno, en particular ciertos compuestos de calcogenuro (por ejemplo, sulfuro de hidrógeno, selenuro de hidrógeno), no son estables en la presencia de oxígeno debido a su capacidad para reaccionar químicamente con el oxígeno, conduciendo a su oxidación y transformación química. El oxígeno puede eliminarse de los líquidos o soluciones utilizando métodos conocidos en la técnica, incluyendo, de manera no exclusiva, la aplicación de presión negativa (desgasificación a vacío) al líquido o solución, o poniendo en contacto la solución o el líquido con un reactivo que causa que el oxígeno se una o "se someta a quelación", eliminándolo de manera efectiva de la solución. En otra modalidad, la solución del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo para la administración parenteral puede almacenarse en un recipiente hermético al gas. Esto es particularmente deseable cuando el oxígeno se ha eliminado previamente de la solución para limitar o evitar la oxidación del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo. Además, el almacenamiento en un recipiente hermético al gas inhibirá la volatilización del gas del antagonista del oxígeno u otro compuesto activo del líquido o solución, permitiendo que se mantenga una concentración constante del antagonista del oxígeno disuelto. Los recipientes herméticos al gas son conocidos por aquellos con experiencia en la técnica e incluyen, de manera no exclusiva, "bolsas i.v." que comprenden un material de construcción impermeable al gas, o un vial de vidrio sellado. Para evitar la exposición al aire en el recipiente de almacenamiento hermético al gas, un gas inerte, tal como nitrógeno o argón, puede introducirse en el recipiente antes del cierre.
D. Formulaciones tópicas y usos de las mismas Los métodos y composiciones de la presente invención son titiles para inducir la estasis en las capas superficiales de la piel y la mucosa oral, incluyendo, de manera no exclusiva, las células del folículo del cabello, las células endoteliales capilares y las células epiteliales de la boca y la lengua. La terapia con radiación y la quimioterapia para el tratamiento del cáncer dañan las células normales en los folículos del cabello y la mucosa oral, conduciendo a los efectos laterales no intencionados, pero debilitantes de la terapia del cáncer, la pérdida del cabello y la mucositis oral, respectivamente. La inducción de la estasis en las células del folículo del cabello y/o las células vasculares que suministran la sangre a los folículos del cabello pueden hacer más lento, limitar o evitar el daño a las células del folículo del cabello y la pérdida del cabello resultante que acompaña a la terapia con radiación y la quimioterapia, u otra alopecia, calvicie con patrón masculino, calvicie con patrón femenino u otra ausencia del cabello de las áreas de la piel en donde está presente normalmente. La inducción de la estasis en las células epiteliales y mesenquimales puede hacer más lento, limitar o evitar el daño a las células que revisten la boca, el esófago y la lengua y la condición dolorosa resultante de la mucositis oral. En ciertas modalidades, el compuesto activo se administra tópicamente. Esto se logra formulando el compuesto activo en una crema, gel, pasta o lavado bucal y aplicando tal formulación directamente a las áreas que requieren la exposición al compuesto activo (por ejemplo, cuero cabelludo, boca, lengua, garganta). Las composiciones tópicas de esta invención pueden formularse como aceites, cremas, lociones, ungüentos y lo similar mediante la elección de los portadores apropiados. Los portadores apropiados incluyen aceites vegetales o minerales, petrolato blanco (parafina suave blanca), grasas o aceites ramificados, grasas animales y alcohol de alto peso molecular (mayor que C?2). Los portadores preferidos son aquéllos en los cuales el ingrediente activo es soluble. Los emulsificantes, estabilizantes, humectantes y antioxidantes también pueden incluirse, así como los agentes que imparten color o fragancia, si se desea. Además, los mejoradores de la penetración transdérmica pueden emplearse en estas formulaciones tópicas. Los ejemplos de tales mejoradores pueden encontrarse en las Patentes de E.U.A. Nos. 3,989,816 y 4,444,762. Las cremas se formulan de manera preferida de una mezcla de aceite mineral, cera de abeja autoemulsificante y agua, mezcla en la cual el ingrediente activo, disuelto en una pequeña cantidad de un aceite tal como aceite de almendra, se mezcla. Un ejemplo típico de tal crema es una que incluye aproximadamente 40 partes de agua, aproximadamente 20 partes de cera de abeja, aproximadamente 40 partes de aceite mineral y aproximadamente 1 parte de aceite de almendra. Los ungüentos pueden formularse mezclando una solución del ingrediente activo en un aceite vegetal como aceite de almendra con parafina suave tibia y dejando que la mezcla se enfríe. Un ejemplo típico de tal ungüento es uno que incluye aproximadamente 30% de aceite de almendra y aproximadamente 70% de parafina suave blanca en peso. Las lociones pueden prepararse de manera conveniente disolviendo el ingrediente activo, en un alcohol de alto peso molecular adecuado, tal como propilenglicol o polietilenglicol. Las preparaciones farmacéuticas posibles que pueden utilizarse rectalmente incluyen, por ejemplo, supositorios, que consisten de una combinación de uno o más compuestos activos con una base para supositorio. Las bases para supositorio adecuadas son, por ejemplo, triglicéridos naturales o sintéticos o hidrocarbonos de parafina. Además, es posible también utilizar cápsulas de gelatina rectales que consisten de una combinación de los compuestos activos con una base. Los materiales de base posibles incluyen, por ejemplo, triglicéridos líquidos, polietilenglicoles o hidrocarbonos de parafina.
E. Formas de dosificación sólida Las composiciones farmacéuticas incluyen formas de dosificación sólida en las cuales el compuesto activo se atrapa, o secuestra, en un armazón del portador poroso, que es capaz de alcanzar un estado sólido cristalino. Tales formas de dosificación sólidas con la capacidad de almacenar un gas son conocidas en la técnica y pueden producirse en formas farmacéuticamente aceptables (por ejemplo, Yaghi et al. 2003). Una ventaja particular de tal composición farmacéutica pertenece a los compuestos de calcogenuro (por ejemplo, sulfuro de hidrógeno, monóxido de carbono, selenuro de hidrógeno), que pueden ser tóxicos para ciertos mamíferos en ciertas concentraciones en su forma libre. En ciertas modalidades, el compuesto puede formularse para la administración oral.
F. Sistemas de perfusión Puede utilizarse un sistema de perfusión para las células para exponer un tejido u órgano a un compuesto activo en la forma de un líquido o semisólido. La perfusión se refiere al flujo continuo de una solución a través o sobre una población de células. Implica la retención de las células dentro de la unidad de cultivo, en oposición al cultivo en flujo continuo, que lava las células con el medio extraído (por ejemplo, químioestat). La perfusión permite el mejor control del medio de cultivo (niveles de pH, p02, nutrientes, niveles del compuesto activo, etc.) y es un medio para incrementar de manera significativa el uso del área superficial dentro de un cultivo para la unión celular. La técnica de perfusión se desarrolló para imitar al medio de las células in vivo, en donde las células son suministradas continuamente con sangre, linfa u otros fluidos corporales. Sin la perfusión de una solución nutriente fisiológica, las células en el cultivo van alternando las fases de estar alimentadas y privadas de alimento, limitando así la expresión completa de su crecimiento y potencial metabólico. En el contexto de la presente invención, un sistema de perfusión también puede utilizarse para perfundir las células con un antagonista del oxígeno para inducir estasis. Aquellos con experiencia en la técnica están familiarizados con los sistemas de perfusión, y existen varios sistemas de perfusión disponibles comercialmente. Cualquiera de estos sistemas de perfusión puede emplearse en la presente invención. Un ejemplo de un sistema de perfusión es un reactor de lecho empacado prefundido que utiliza una matriz del lecho de una tela no tejida (CelliGen™, New Brunswick Scientific, Edison, NJ; Wang ef al., 1992; Wang et al., 1993; Wang et al., 1994). Descrito brevemente, este reactor comprende un reactor mejorado para cultivar células dependientes del anclaje y no dependientes del anclaje. El reactor está diseñado como un lecho empacado con un medio para proporcionar recirculación interna. De manera preferida, un portador de matriz de fibra se coloca en un canastillo dentro del recipiente del reactor. Una porción superior e inferior del canastillo tiene orificios, permitiendo que el medio fluya a través del canastillo. Un impulsor diseñado especialmente proporciona la recirculacíón del medio a través del espacio ocupado por la matriz de la fibra para asegurar el suministro uniforme de nutrientes y la eliminación de desechos. Esto asegura simultáneamente que una cantidad despreciable de la masa celular total se suspenda en el medio. La combinación del canastillo y la recirculación también proporciona un flujo libre de burbujas de medio oxigenado a través de la matriz de fibra. La matriz de fibra es una tela no tejida que tiene un diámetro de "poro" de 10 µm a 100 µm, proporcionando un alto volumen interno con los volúmenes del poro que corresponden de 1 a 20 veces los volúmenes de las células individuales. El reactor de lecho empacado perfundido ofrece varias ventajas. Con un portador de matriz de fibra, las células se protegen contra la agresión mecánica de la agitación y la formación de espuma. El medio libre fluye a través del canastillo proporciona a las células niveles óptimos regulados de oxígeno, pH y nutrientes. Los productos pueden retirarse continuamente del cultivo y los productos recolectados están libres de células y peden producirse en un medio bajo en proteínas, lo que facilita los pasos de purificación posteriores. Esta tecnología se explica con detalle en la WO 94/17178 (Agosto 4 de 1994, Freedman ef al.), que se incorpora en la presente como referencia en su totalidad. El módulo Cellcube™ (Corning-Costar) proporciona una gran área superficial estiréníca para la inmovilización y crecimiento de las células unidas al sustrato. Es un dispositivo de un solo uso, estéril, encapsulado integralmente, que tiene una serie de placas de cultivo paralelas unidas para crear espacios delgados sellados con flujo laminar entre las placas adyacentes. El módulo Cellcube™ tiene puertas de entrada y de salida que están diagonalmente opuestas una con respecto a la otra y ayudan a regular el flujo del medio. Durante los primeros pocos días de crecimiento, el cultivo se satisface generalmente por el medio contenido adentro del sistema después del sembrado inicial. La cantidad de tiempo entre el sembrado inicial y el inicio de la perfusión del medio depende de la densidad de las células en el inoculo de siembra y la velocidad de crecimiento de las células. La medición de la concentración de los nutrientes en el medio circulante es un buen indicador del estado del cultivo. Cuando se establece un procedimiento, puede ser necesario verificar la composición de los nutrientes a una variedad de velocidades de perfusión para determinar los parámetros de operación más económicos y productivos. Otros sistemas de perfusión comercíalmente disponibles incluyen, por ejemplo, CeWPerf® (Laboratories MABIO International, Tourcoing, Francia) y Stovall Flow Cell (Stovall Life Science, Inc., Greensboro, NC). La sincronización y los parámetros de la fase de producción de los cultivos dependen del tipo y uso de una línea celular particular. Muchos cultivos requieren un medio diferente para la producción que se requiere para la fase de crecimiento del cultivo. La transición de una fase a la otra requerirá probablemente múltiples pasos de lavado en cultivos tradicionales. Sin embargo, uno de los beneficios de un sistema de perfusión es la capacidad de proporcionar una transición suave entre varias fases de operación. El sistema de perfusión también puede facilitar la transición de una fase de crecimiento a una fase estática inducida por un antagonista del oxígeno. De igual manera, el sistema de perfusión puede facilitar la transición de una fase estática a una fase de crecimiento reemplazando la solución que comprende un antagonista del oxígeno con, por ejemplo, un medio nutriente fisiológico.
G. Catéteres En ciertas modalidades, un catéter se utiliza para proporcionar un compuesto activo a un organismo. De particular interés es la administración de tal agente al corazón o al sistema de la vasculatura. Con frecuencia, un catéter se utiliza para este propósito. Yaffe ef al., 2004 discute catéteres particularmente en el contexto de la animación suspendida, aunque el uso de los catéteres se conoce generalmente antes de esta publicación.
H. Suministro de gases 1. Sistema de respiración Un sistema de suministro de gas 100 ejemplar se ilustra en la Figura 9. El sistema de suministro 100 es adecuado para el suministro de gases respirables, incluyendo un agente activo, al sistema de respiración de un sujeto. El sistema de suministro de gas 100 incluye una o más fuentes de gas 102. Cada una de las fuentes de gas 102 está conectada a un regulador 104 y a un medidor de flujo 106. El sistema de suministro de gas 100 también incluye una fuente del agente activo 107, un vaporizador 108 opcional, un controlador de la salida 110, un depurador 112, y un sistema de alarma/verificación 114. El sistema de suministro 100 puede incluir ciertos elementos utilizados generalmente en una máquina de suministro de anestesia. Por ejemplo, las máquinas de suministro de anestesia incluyen generalmente un circuito de presión, un circuito de baja presión, un circuito de respiración y un circuito de depuración. Como se describe en las Figuras 10-11 , una o más de las fuentes de gas 102, el vaporizador 108, el controlador de la salida 1 10, el depurador 112 y/o el sistema de alarma/verificación 114, pueden proporcionarse como parte de un dispositivo que tiene un circuito de alta presión, baja presión, respiración y/o de depuración, y estos elementos pueden ser similares a aquéllos utilizados generalmente en una máquina de suministro de anestesia. Las máquinas de suministro de anestesia se describen, por ejemplo, en las Patentes de E.U.A. 4,034,753; 4,266,573; 4,442,856 y 5,568,910, el contenido de las cuales se incorpora como referencia en su totalidad. Las fuentes de gas 102 pueden proporcionarse mediante tanques de gas comprimido; sin embargo, deberá entenderse que las fuentes de gas 102 pueden ser una fuente de gas o de líquido que se convierta a un gas. Por ejemplo, el vaporizador 108 puede utilizarse para vaporizar una fuente de gas líquido. Los reguladores 104 incluyen válvulas que reducen la presión de cada una de las fuentes de gas 102. El gas descomprimido pasa entonces a través de uno de los medidores de flujo 106, que mide y controla el flujo de gas de cada una de las fuentes de gas 102 respectivas. Las fuentes de gas 102 pueden ser gases portadores que se utilizan para suministrar el agente activo 107. Los gases portadores pueden seleccionarse para proporcionar un medio deseado para un sujeto al cual se suministra el agente activo de la fuente 107. Por ejemplo, si el agente activo se suministra a un paciente como un gas respirable, los gases portadores pueden incluir oxígeno, óxido nitroso o aire en cantidades suficientes para satisfacer las necesidades del paciente. Otros gases inertes o activos pueden utilizarse. En algunas modalidades, una de las fuentes de gas 102 incluye la fuente del agente activo 107. El agente activo de la fuente 107 puede ser una fuente de gas líquido que se vaporiza por el vaporizador 108 o el agente activo puede ser una fuente gaseosa, tal como un gas comprimido bajo alta presión. El agente activo puede mezclarse con una o más de las fuentes de gas 102. El controlador de la salida 110 controla la cantidad de la mezcla gaseosa que se proporciona al sujeto. El depurador 112 es un dispositivo o sistema que depura y/o ventila los gases que se proporcionan al sujeto. Por ejemplo, si el agente activo de la fuente 107 se proporciona como un gas respirable a un paciente, el depurador 112 puede utilizarse para eliminar los gases de desecho del inhalante (tal como el agente activo), oxígeno no utilizado y dióxido de carbono exhalado. El sistema de alarma/verificación 114 incluye sensores que verifican el flujo de gas y/o el contenido de gas en una o más ubicaciones dentro del sistema de suministro 100. Por ejemplo, el flujo o cantidad de oxígeno puede verificarse cuando el agente activo de la fuente 107 se proporciona como un gas respirable a un paciente para asegurar que los gases portadores incluyen suficiente oxígeno para el paciente. El sistema de alarma/verificación 114 también incluye una interconexión del usuario que se configura para proporcionar una alarma de audio o visual o verificar la información a un usuario del sistema de suministro 100, tal como una pantalla visual, una luz o una alarma de audio. El sistema de alarma/verificación 114 puede configurarse para notificar al usuario cuando una condición predeterminada se cumplo y/o proporcionar información con respecto a los niveles del gas. Con referencia a la Figura 10, un sistema 100A incluye un circuito de alta presión 116, un circuito de baja presión 118, un circuito de respiración 120 y un circuito de depuración 122. El circuito de alta presión 116 incluye las fuentes de gas comprimido 102, que están conectadas a las válvulas del regulador 104b, 104a. Las válvulas del regulador 104a controlan la cantidad de gas que fluye de cada una de las fuentes de gas 102, y las válvulas del regulador 104b pueden abrirse para incrementar la presión del gas, por ejemplo, al proporcionar una abertura a la atmósfera circundante. El circuito de baja presión 118 incluye los medidores de flujo 106, la fuente del agente activo 107, y el vaporizador 108. Una mezcla gaseosa de las fuentes de gas 102 se proporciona por los medidores de flujo 106, que controlan la cantidad de cada uno de los gases de las fuentes de gas 102. Como se ilustra en la Figura 10, la fuente del agente activo 107 es un líquido. La fuente del agente activo 107 se vaporiza por el vaporizador 108 y se agrega a la mezcla gaseosa.
El circuito de respiración 120 incluye el controlador de la salida 110, dos válvulas de una vía 124, 126 y un absorbedor 128. El circuito depurador 122 incluye una válvula 112a, un depósito 112b y una salida 112c. Un sujeto 130 recibe la mezcla gaseosa del controlador de la salida 110 y el gas resultante se ventila por el circuito depurador 122. De manera más específica, el controlador de la salida 110 controla la cantidad de la mezcla gaseosa que se suministra al sujeto 130 vía la válvula de una vía 124. Los gases expirados fluyen a través de la válvula de una vía 126 a la válvula 112a y al depósito 112b. Los gases en exceso salen a través de la salida 112c del depurador 112. Algunos de los gases pueden reciclarse y fluir a través del absorbedor 128 y hacia el circuito de respiración 120. El absorbedor 128 puede ser una lata que absorbe dióxido de carbono para reducir los gases de dióxido de carbono de los gases exhalados. En esta configuración, el oxígeno expirado y/o agente activo puede recircularse y reutilizarse. Uno o más sensores S pueden agregarse a varias posiciones en el sistema 100A. Los sensores S detectan y/o verifican los gases en el sistema 100A. Por ejemplo, si una de las fuentes de gas 102 es oxígeno, uno de los sensores S puede ser un sensor de oxígeno configurado y colocado para verificar el oxígeno en el sistema 100A, de manera que el paciente recibe una cantidad adecuada de oxígeno. Los sensores S están en comunicación con el sistema de alarma/verificación 114 (véase la Figura 9). Si están presentes niveles indeseables o peligrosos en el sistema 100, el sistema de alarma/verificación 114 puede alertar a un usuario del sistema 100A de manea que puede tomarse una acción apropiada, tal como incrementar los niveles de oxígeno dados al sujeto 130 o desconectar al sujeto 130 del sistema de suministro 100A. Con referencia a la Figura 11 , un sistema 100B se muestra, en el cual la fuente del agente activo 107 se conecta a dos de las válvulas del regulador 104b, 104a. Si la fuente del agente activo 107 es una fuente de gas líquido, se proporciona un vaporizador 108 opcional, para vaporizar la fuente de gas liquido. Si la fuente del agente activo 107 es gaseosa (por ejemplo, un gas a alta presión), entonces el vaporizador 108 puede omitirse. El agente activo de la fuente 107 se mezcla con las otras fuentes de gas 102 en el circuito de baja presión 118 en cantidades que son controladas por el medidor de flujos 106. El circuito de baja presión 118 incluye un depósito de gas 109 que contiene cualquier sobreflujo de la mezcla gaseosa conforme ésta fluye al circuito de respiración 120. Deberá entenderse que la fuente del agente activo 107 y/o cualquiera de las fuentes de gas 102 puede proporcionarse como una fuente de gas líquido con un vaporizador. Los elementos del sistema 100B ilustrado en la Figura 11 son esencialmente los mismos que aquéllos descritos anteriormente con respecto a la Figura 10 y no se describirán adicíonalmente. Los métodos de acuerdo con las modalidades de la presente invención que pueden llevarse a cabo utilizando los sistemas 100, 100A, 100B se ilustran en la Figura 12. Se proporciona una mezcla de una o más fuentes de gas respirable (Bloque 202). Las fuentes de gas respirable pueden obtenerse de las fuentes de gas 102 como se describió con respecto a las Figuras 9-11. Una cantidad predeterminada del agente activo se agrega a la mezcla gaseosa (Bloque 204), tal como se muestra con respecto a la fuente del agente activo 107 en las Figuras 9-11. La mezcla gaseosa se administra al sujeto 120 (Bloque 306). Los gases exhalados se ventilan y/o reciclan (Bloque 208), por ejemplo, por el depurador 112. Aunque los métodos de la Figura 12 se describen con respecto a los sistemas 100, 100A, 100B de las Figuras 9-11 , deberá entenderse que cualquier sistema o dispositivo adecuado puede utilizarse para llevar a cabo los pasos en la Figura 12. 2. Sistema de suministro de la presión reducida Las modalidades de un sistema de suministro de gas 300 se ilustran con respecto a la Figura 13. El sistema de suministro de gas 300 se coloca en un sujeto 302. El sistema de suministro de gas 300 es particularmente adecuado para suministrar un agente activo en una mezcla gaseosa al tejido de un sujeto 302, por ejemplo, tejido herido. El sistema 300 incluye una cámara de presión reducida 304 que tiene una pantalla 306 que cubre el área de tratamiento del sujeto 302. La cámara de presión reducida 304 está conectada a una bomba de vacío 310 por medio de una salida de la bomba 310a. La cámara de presión reducida 304 incluye una entrada 308a y una salida 308b, que a su vez, están conectadas a una fuente del agente activo 307. Un controlador 320 está conectado a la fuente del agente activo 307 y a la bomba de vacío 310. Las cámaras de presión reducida y los sistemas de bombas de vacío se discuten en las Patentes de E.U.A. 5,645,081 y 5,636,643, el contenido de las cuales se incorpora en la presente como referencia en su totalidad. La cámara de presión reducida 304 está configurada para encerrar un área del sujeto 302 para proporcionar un recinto hermético a los fluidos o hermético a los gases, para efectuar el tratamiento del área con presión reducida o negativa y la fuente del agente activo 307. La cámara de presión 304 puede fijarse al sujeto 302 con una cubierta (no mostrada), tal como una hoja de polimero flexible, adhesiva, impermeable a los fluidos. La cubierta puede tener un soporte adhesivo que funciona para cubrir la piel alrededor de la periferia del área siendo tratada y para proporcionar un sello generalmente hermético a los gases o hermético a los fluidos y mantener la cámara 304 en posición. La pantalla 306 se coloca sobre el área de tratamiento del sujeto 302. Por ejemplo, si el área de tratamiento del sujeto 302 incluye una herida, la pantalla 306 puede colocarse sobre la herida para evitar su crecimiento excesivo. El tamaño y la configuración de la pantalla 306 pueden ajustarse para adaptarse al área de tratamiento individual, y puede formarse de una variedad de materiales porosos. El material debe ser suficientemente poroso para permitir que el oxígeno y cualesquier otros gases, tales como los gases de la fuente del agente activo 307, alcancen el área de tratamiento. Por ejemplo, la pantalla 306 puede estar en la forma de una espuma de polímero de celda abierta, tal como espuma de poliuretano, que es suficientemente porosa para permitir que el gas fluya a, y/o desde el área de tratamiento. Las espumas que varían en espesor y rigidez pueden utilizarse, aunque puede ser deseable utilizar un material esponjoso para la comodidad del paciente si el paciente debe yacer sobre el instrumento durante el tratamiento. La espuma también puede perforarse para mejorar el flujo del gas y reducir el peso del sistema 300. La pantalla 306 puede cortarse a una forma y tamaño apropiado para ajustarse adentro del área de tratamiento, o de manera alterna, la pantalla 306 puede ser suficientemente grande para superponerse a la piel circundante. La bomba de vacío 310 proporciona una fuente de succión adentro de la cámara de presión reducida 304. La fuente del agente activo 307 proporciona una cantidad del agente activo a la cámara de presión reducida 304. El controlador 320 controla la cantidad de vacío aplicado a la cámara de presión reducida 304 por la bomba de vacío 310 y la cantidad del agente activo que se suministra a la cámara 304 por la fuente del agente activo 307. Deberá entenderse que el controlador 320 puede aplicar un vacío y/o el agente activo de una manera sustancialmente constante, cíclicamente o utilizando varias fluctuaciones o patrones o cualquier combinación de los mismos. En algunas modalidades, el agente activo se suministra por la fuente del agente activo 307 de manera alterna, con la acción de bombeo del vacío de la bomba de vacío 310. Esto es, el controlador 320 de manera alterna, activa la bomba de vacío 310 mientras desactiva la fuente del agente activo 307 y a continuación activa la fuente del agente activo 307, mientras que desactiva la bomba de vacío 310. La presión en la cámara de presión reducida 304 se deja fluctuar. En otras modalidades, una presión sustancialmente constante se mantiene por la bomba de vacío 310 y la fuente del agente activo 307 proporciona una cantidad sustancialmente constante del agente activo a la cámara 304 en el medio de presión reducida. En algunas modalidades, una presión sustancialmente constante se mantiene por la bomba de vacío 310 y la cantidad del agente activo varía de una manera cíclica. En otras modalidades, la presión en la cámara de presión reducida 304 se hace fluctuar por la bomba de vacío 310, y la cantidad de agente activo suministrada por la fuente 307 también fluctúa. Las fluctuaciones de la bomba de vacío 310 y la presión resultante en la cámara 304 o la cantidad de agente activo suministrada por la fuente 307 puede ser cíclica o no cíclica. Los métodos de acuerdo con las modalidades de la presente invención que pueden llevarse a cabo utilizando el sistema 300 se ilustran en la Figura 14. La cámara 304 se coloca sobre el área de tratamiento del sujeto 302 (Bloque 402). La presión se reduce en la cámara 304 por la bomba de vacío 310 (Bloque 404). Una cantidad predeterminada del agente activo de la fuente del agente activo 307 se aplica a la cámara (Bloque 406). Aunque los métodos de la Figura 14 se describen con respecto al sistema 300 de la Figura 12, deberá entenderse que cualquier sistema o dispositivo adecuado puede utilizarse para llevar a cabo los pasos en la Figura 14. Por ejemplo, la salida 308b puede omitirse y el agente activo puede suministrarse a la cámara 304 por la entrada única 308a. Otros gases también pueden agregarse a la cámara 304, por ejemplo, utilizando una sola entrada o una entrada y una salida, como se ilustra con respecto a la fuente del agente activo 307 y la entrada 308a y la salida 308b. En algunas modalidades, la bomba de vacío 310 se une a un recipiente de recolección adicional entre la bomba 310 y la cámara 304 para recolectar los exudados del área de tratamiento, por ejemplo, como se describe en la Patente de E.U.A. 5,636,643. En algunas modalidades, el sistema de suministro de gas de presión negativa 500, como se describe en la Figura 22A, comprende una fuente del antagonista del oxígeno activo en un recipiente 502, conectado a una cubierta 504, vía una entrada 506, mediante un conducto 508. La cubierta forma una envoltura sellada contra el sitio del tejido 510, que puede ser un sitio herido. En algunas modalidades, la cubierta tiene una salida 512 en comunicación con una fuente de presión negativa 514, vía un conducto 516. En algunas modalidades, una lata de desechos 518, que puede ser una lata de desechos retirable, está en comunicación entre la salida y la fuente de presión negativa. En algunas modalidades, una salida de retorno 520 está en conexión con el recipiente 502 vía un conducto 522. En algunas modalidades, como se muestra en la Figura 22B, un vaporizador 524 está interpuesto en comunicación entre el recipiente 502 y la cubierta 504. Los conductos pueden ser flexibles y puede de manera adecuada, ser de plástico de un material similar a una manguera. La fuente de presión negativa 514, que puede de manera adecuada ser una bomba de vacío, está en algunas modalidades, en comunicación fluida con la salida 512 vía el conducto 516, para fomentar el drenaje del fluido, como se conoce en la técnica. En algunas modalidades, la lata de desechos 518 se coloca bajo vacío a través de comunicación fluida para recolectar el fluido del drenado. De manera preferida, un filtro (no mostrado), que puede ser un filtro de membrana hidrofóbico, se interpone entre la lata y la fuente de presión negativa para protegerla contra la contaminación de los fluidos del drenaje succionados hacia la lata. En algunas modalidades, la cubierta 504 comprende un material elastomérico, que puede por lo tanto, acomodar los cambios de presión sobre el área del sitio del tejido durante la operación intermitente de la fuente de presión negativa. En algunas modalidades, la periferia de la cubierta está recubierta con un adhesivo sensible a la presión, que puede ser un adhesivo de acrílico, para sellar la cubierta sobre el sitio del tejido. Los sistemas de suministro de gas de presión negativa 300 y 500 como se ilustran en la Figura 12 y las Figuras 22A-B, son útiles para tratar una variedad de áreas para el tratamiento, y en particular, para tratar heridas. Las heridas que pueden tratarse utilizando el sistema 300 incluyen heridas abiertas infectadas, úlceras por decúbito, incisiones desgarradas, quemaduras de espesor parcial, y varias lesiones a las cuales se han unido colgajos o injertos. El tratamiento de una herida puede llevarse a cabo asegurando un sistema de suministro de gas al sitio de tratamiento, como se mostró y describió previamente, manteniendo una presión reducida sustancialmente continua o cíclica adentro de la cámara de presión reducida 304 y suministrando el agente activo a la cámara 304 de una manera sustancialmente continua o ciclica, hasta que la herida ha alcanzado una condición mejorada deseada. Un estado seleccionado de condición mejorada puede incluir la formación de tejido de granulación suficiente para la unión de un colgajo o injerto, reducción de la infección microbiana en la herida, paro o inversión de la penetración de la quemadura, cierre de la herida, integración de un colgajo o injerto con el tejido herido subyacente, curación completa de la herida u otras etapas de mejora o curación apropiada para un tipo dado de herida o complejo de heridas. El sistema de suministro de gas puede cambiarse periódicamente, tal como a intervalos de 48 horas, durante el tratamiento, particularmente cuando se utiliza un sistema de suministro de gas que incorpora una pantalla sobre o en la herida. El método puede practicarse utilizando una presión negativa o reducida que varía de 0.01 a 0.99 atmósferas, o el método puede practicarse utilizando una presión negativa o reducida que varía entre 0.5 a 0.8 atmósferas. El periodo de tiempo para utilizar el método en una herida puede ser de al menos 12 horas, pero puede, por ejemplo, extenderse durante uno o más días. No hay un límite superior más allá del cual el uso del método ya no es benéfico; el método puede incrementar la velocidad de cierre hasta el momento que la herida se cierre realmente. El tratamiento satisfactorio de varios tipos de heridas puede obtenerse vía el uso de presiones reducidas equivalentes a aproximadamente 50.8 a 177.8 Torr (2 a 7 pulgadas de Hg) por debajo de la presión atmosférica. El proporcionar una presión reducida al sistema de suministro de gas de una manera intermitente o cíclica, tal como se describió anteriormente, puede ser útil para tratar heridas en la presencia del agente activo. El suministro intermitente o cíclico de la presión reducida a un sistema de suministro de gas puede lograrse mediante el control manual o automático del sistema de vacío. Una relación del ciclo, la relación del tiempo "encendido" al tiempo "apagado", en tal tratamiento de presión reducida intermitente puede ser tan baja como 1 :10 o tan alta como 10:1. Una relación típica es de aproximadamente 1 :1 , que se logra usualmente alternando intervalos de 5 minutos de suministro y no suministro de presión reducida. Un sistema de vacío adecuado incluye cualquier bomba de succión capaz de proporcionar al menos 45.4 gramos (0J libras) de succión a la herida, o hasta 1 ,362 gramos (tres libras) de succión o hasta 6,356 gramos (catorce (14) libras) de succión. La bomba puede ser cualquier bomba se succión ordinaria adecuada para propósitos médicos, que es capaz de proporcionar la succión necesaria. La dimensión de la tubería que interconecta la bomba y el dispositivo de presión reducida se controlan por la capacidad de la bomba de proporcionar el nivel de succión necesario para la operación. Un tubo de 0.635 cm (1/4 de pulgada) puede ser adecuado. Las modalidades de la presente invención también ¡ncluyen métodos para tratar el tejido dañado, que incluye los pasos de aplicar la presión negativa a una herida y el agente activo durante un tiempo seleccionado y a una magnitud seleccionada suficiente para reducir la densidad bacteriana en la herida. Las heridas abiertas están casi siempre contaminadas con bacterias peligrosas. Generalmente, una densidad bacteriana de 105 organismos bacterianos por gramo de tejido se considera como infectado. Se acepta generalmente que a este nivel de infección, el tejido injertado no se adherirá a la herida. Estas bacterias deben destruirse, ya sea a través de la respuesta inmune natural del hospedero de la herida o a través de algún método externo, antes de que se cierre la herida. La aplicación de presión negativa y un agente activo a la herida puede reducir la densidad bacteriana de la herida. Se cree que este efecto puede deberse a la incompatibilidad de las bacterias con el medio de presión negativa o con el flujo de sangre incrementado al área de la herida, en combinación con la exposición al agente activo, puesto que la sangre lleva con ella las células y enzimas para destruir las bacterias. Los métodos de acuerdo con las modalidades de la presente invención pueden utilizarse para reducir la densidad bacteriana en una herida por al menos la mitad. En algunas modalidades, pueden utilizarse para reducir la densidad bacteriana por al menos 1 ,000 veces o por al menos 1 ,000,000 veces. Las modalidades de la presente invención también incluyen métodos para tratar quemaduras, que incluyen los pasos de aplicar una presión negativa y el agente activo a la quemadura sobre un área con una presión reducida predeterminada y durante un tiempo suficiente para inhibir la formación de una quemadura de espesor completo. Una quemadura de espesor parcial, una que tiene una capa superficial de tejido muerto y una zona subyacente de estasis, con frecuencia está infectada de manera suficiente, de manera que se transformará en el transcurso de 24-48 horas a una quemadura de espesor completo, una en la cual todas las estructuras epidérmicas están destruidas. La aplicación de presión negativa y una cantidad del agente activo a la herida puede evitar que la infección se vuelva suficientemente severa para causar la destrucción de las estructuras epidérmicas subyacentes. La magnitud, el patrón y la duración de la aplicación de la presión pueden variar con la herida individual. Las modalidades de la presente invención también incluyen métodos para mejorar la unión del tejido viviente a una herida, que comprende los pasos de primero unir el tejido viviente a la herida para formar un complejo herida-tejido, a continuación aplicar una presión negativa o reducida de una magnitud seleccionada y una cantidad del agente activo al complejo herida-tejido sobre un área suficiente para fomentar la migración del tejido epitelial y subcutáneo hacia el complejo, con la presión negativa y la exposición al agente activo que se mantienen durante un periodo de tiempo seleccionado, suficiente para facilitar el cierre de la herida. La unión del tejido viviente a la herida es un procedimiento común que puede tomar muchas formas. Por ejemplo, una técnica común es el uso de un "colgajo", una técnica en la cual el tejido de piel de un área adyacente a la herida se desprende en tres lados pero se mantiene unido en el cuarto, a continuación, se mueve hacia la herida. Otra técnica utilizada frecuentemente es un injerto de piel abierto, en el cual la piel se desprende completamente de otra superficie de piel y se injerta en la herida. La aplicación de presión negativa y del agente activo al complejo herida-injerto reduce la densidad bacteriana en el complejo y mejora el flujo de sangre a la herida, mejorando por lo tanto la unión del tejido injertado.
I. Otros aparatos Dentro de ciertas modalidades de la invención, puede ser deseable suplementar los métodos de la presente invención para el tratamiento de pacientes que serán o se han sometido a un trauma con la capacidad de manipular de manera externa la temperatura corporal interna del paciente. A este respecto, la temperatura corporal interna de un paciente puede, en combinación con los métodos de la presente invención, manipularse mediante rutas invasivas o no invasivas. Los métodos invasivos para la manipulación de la temperatura corporal interna ¡ncluyen, por ejemplo, el uso de una bomba de corazón-pulmón para calentar o enfriar la sangre del paciente, elevando así o enfriando la temperatura corporal interna del paciente. Las rutas no invasivas para manipular la temperatura corporal interna incluyen sistemas y aparatos para transferir calor hacia o afuera del cuerpo del paciente.
J. Dispositivos o aparatos de suministro adicionales En algunas modalidades se contempla que los métodos o composiciones involucrarán un dispositivo o aparato de suministro específico.
Cualquier método discutido en la presente puede implementarse con cualquier dispositivo para el suministro o administración, incluyendo, de manera no exclusiva, aquéllos discutidos en la presente. Para la administración tópica de los compuestos activos de la invención, pueden formularse como soluciones, geles, ungüentos, cremas, suspensiones, etc., como es bien conocido en la técnica. Las formulaciones sistémicas pueden incluir aquéllas diseñadas para la administración mediante inyección o infusión, por ejemplo, inyección subcutánea, intramuscular, intratecal o intraperitoneal, así como aquéllas diseñadas para la administración transdérmica, transmucosal, oral o pulmonar. Para la administración oral, los compuestos activos de la invención se van a formular como tabletas, pildoras, grageas, cápsulas, líquidos, geles, jarabes, pastas, suspensiones y lo similar, para la ingestión oral por un paciente a ser tratado o las preparaciones líquidas orales como por ejemplo, suspensiones, elíxires y soluciones. Para la administración bucal, las composiciones pueden tomar la forma de tabletas, grageas, etc., formuladas de manera convencional. Otro suministro intramucosal puede ser mediante supositorio o intranasalmente.
Para la administración directa al pulmón mediante inhalación, el compuesto de la invención puede suministrarse de manera conveniente al pulmón mediante varios dispositivos diferentes. Por ejemplo, Inhaladores de Dosis Medida (MDI): un Inhalador de Dosis Medida ("MDI") que utiliza latas que contienen un propelente de bajo punto de ebullición adecuado, por ejemplo, diclorodifluorometano, triclorofluorometano, diclorotetrafluoroetano, dióxido de carbono u otro gas adecuado puede utilizarse para suministrar el compuesto de la invención directamente al pulmón. Los dispositivos MDI están disponibles de varios proveedores tales como 3M Corporation (por ejemplo, en la red mundial en 3m.com/us/healthcare/manufacturers/dds/pdf/idd_valve_canister_brochure.pdf-), Nasacort de Aventis (por ejemplo, en la red mundial en products. sanofi-avent¡s.us/Nasacort_HFA/nasacort_HFA.html - 63k -), Boehringer Ingelheim, (por ejemplo, en la red mundial en .boehringer-ingelheim.com/corporate/home/download/r_and_d2003. pdf), Aerobid de Forest Laboratories, (por ejemplo, en la red mundial en Jrx.com/products/aerobid.aspx) Glaxo-Wellcome, (por ejemplo, en la red mundial en .gsk.com/research/newmedicines/newmedicines_pharma.html) y Schering Plough, (en la red mundial en .schering-plough.com/schering_plough/pc/allergy_respiratory.jsp). Inhaladores de Polvos Secos (DPI): Los dispositivos DPI típicamente utilizan un mecanismo tal como una ráfaga de gas para crear una nube de polvo seco adentro del recipiente, que puede entonces inhalarse por el paciente. Los dispositivos DPI son también bien conocidos en la técnica y pueden comprarse de varios vendedores, que incluyen, por ejemplo, el aerosolizador Foradil de Schering Corporation, (por ejemplo, en la red mundial .spfiles.com/piforadil.pdf), Advair Diskus de Glaxo-Wellcome, (por ejemplo, en la red mundial en us.gsk.com/products/assets/us_advair.pdf-). Una variación popular es el sistema DPI de dosis múltiples ("MDDPI"), que permite el suministro de más de una dosis terapéutica. Los dispositivos MDDPI están disponibles de compañías tales como Plumicort Turbuhaler de AstraZeneca, (por ejemplo, en la red mundial en .twistclickinhale.com/GlaxoWellcome, (por ejemplo, en la red mundial en us.gsk.com/products/assets/us_advair.pdf-) y Schering Plough, (por ejemplo, en la red mundial en .schering-plough.com/schering_plough/pc/allergy_respiratory.jsp). Está contemplado además que tales dispositivos, o cualesquier otros dispositivos discutidos en la presente, puedan alterarse para un solo uso. Suministro de aerosol electrohidrodinámico (EHD): los dispositivos de aerosol EHD utilizan energía eléctrica para aerosolizar soluciones o suspensiones de fármacos líquidos (véase, por ejemplo, Noakes et al., Patente de E.U.A. No. 4,765,539; Coffee, Patente de E.U.A. No. 4,962,885; Coffee, Solicitud del PCT, WO 94/12285; Coffee, Solicitud del PCT, WO 94/14543; Coffee, Solicitud del PCT, WO 95/26234, Coffee, Solicitud del PCT, WO 95/26235, Coffee, Solicitud del PCT, WO 95/32807. Los dispositivos de aerosol EHD pueden suministrar de manera más eficiente fármacos al pulmón que las tecnologías de suministro pulmonar existentes.
Nebulizadores: Los nebulizadores crean aerosoles de formulaciones de fármacos líquidos al utilizar, por ejemplo, energía ultrasónica para formar partículas finas que pueden inhalarse fácilmente. Los ejemplos de nebulizadores incluyen dispositivos suministrados por Sheffield/Systemic Pulmonary Delivery Ltd. (Véase, Armer ef al., Patente de E.U.A. No. 5,954,047; van der Linden et al., Patente de E.U.A. No. 5,950,619; van der Linden et al., Patente de E.U.A. No. 5,970,974), solución de nebulizador Intal de Aventis, (por ejemplo, en la red mundial en Jda.gov/medwatch/SAFETY/2004/feb_PI/lntal_Nebulizer_PI.pdf). Para la administración de un gas directamente a los pulmones mediante la inhalación, pueden utilizarse varios métodos de suministro actualmente disponibles en el mercado para el suministro de oxígeno. Por ejemplo, puede emplearse un resucitador tal como una bolsa ambu (véase las Patentes de E.U.A. Nos. 5,988,162 y 4,790,327). Una bolsa ambu consiste de una bolsa oprimible flexible unida a una mascarilla que se utiliza por el médico para introducir aire/gas en los accidentes de los pulmones. Un dispositivo de suministro de una medicina portátil, que se sostenga con la mano, capaz de producir agentes atomizados que estén adaptados para inhalarse a través de un nebulizador por un paciente que sufre de una condición respiratoria. Además, tal dispositivo de suministro proporciona un medio en donde la dosis del agente inhalado puede verificarse de manera remota y si se requiere, alterarse por un médico o doctor en medicina. Véase la Patente de E.U.A. No.7, 013,894. El suministro del compuesto de la invención puede lograrse mediante un método para el suministro de un gas suplementario a una persona, combinado con la verificación de la ventilación de la persona, ambos logrados sin el uso de una mascarilla sellada tal como la descrita en la Patente de E.U.A No. 6,938,619. Un dispositivo neumático que conserva el oxígeno para distribuir de manera eficiente el oxígeno u otro gas utilizado durante la terapia respiratoria tal que sólo la primera parte de la respiración del paciente contiene el oxígeno u otro gas terapéutico. (Véase la Patente de E.U.A. No. 6,484,721). Un dispositivo de suministro del gas se utiliza, que es activado cuando el paciente empieza a inhalar. Una cola del flujo de gas se suministra al paciente después de un periodo de inhalación inicial medido para evitar los impulsos del suministro de gas al paciente. De esta manera, el gas es suministrado únicamente al paciente durante la primera porción de la inhalación, evitando que el gas se suministre, el cual sólo llenará los pasajes aéreos de los pulmones del paciente. Al utilizar de manera eficiente el oxígeno, las botellas de los cilindros de oxígeno utilizadas cuando un paciente se mueve, durarán más y serán más pequeñas y más fáciles de transportar. Al suministrar de manera neumática el gas al paciente, no se utilizan baterías o componentes electrónicos. Todos los dispositivos descritos en la presente pueden tener un sistema de descarga para unir o neutralizar el compuesto de la invención. La administración transdérmica del compuesto de la invención puede lograrse mediante un dispositivo o parche medicado que se fija a la piel de un paciente. El parche permite que un compuesto medicinal contenido adentro del parche se absorba a través de las capas de la piel y hacia el flujo de sangre del paciente. Tales parches están comercialmente disponibles como el parche Nicoderm CQ de Glaxo Smithkline, (en la red mundial en nicodermcq.com/NicodermCQ. aspx\) y como Ortho Evra de Ortho-McNeil Pharmaceuticals, (en la red mundial en .ortho-mcneilpharmaceutical.com/healthinfo/womenshealth/products/orthoevra.html). El suministro transdérmico del fármaco reduce el dolor asociado con las inyecciones del fármaco y la administración intravenosa del fármaco, así como el riesgo de infección asociado con estas técnicas. El suministro transdérmico de fármacos también evita el metabolismo gastrointestinal de los fármacos administrados, reduce la eliminación de los fármacos por el hígado y proporciona una liberación sostenida del fármaco administrado. El suministro transdérmico del fármaco también mejora el cumplimiento por parte del paciente con un régimen del fármaco, debido a la facilidad relativa de administración y a la liberación sostenida del fármaco. Otras modificaciones del parche incluyen el parche Ultrasónico que está diseñado con materiales que permite la transmisión del ultrasonido a través del parche, efectuando el suministro de los medicamentos almacenados adentro del parche, y a ser utilizados en conjunto con los procesos de suministro ultrasónicos del fármaco (véase la Patente de E.U.A. No. 6,908,448). El parche en una botella (Patente de E.U.A. No. 6,958,154) incluye una composición de un fluido, por ejemplo, un rocío en aerosol en algunas modalidades, que se aplica a una superficie como un fluido, pero posteriormente se seca para formar un elemento de cubierta, tal como un parche, en la superficie de un hospedero. El elemento de cubierta así formado tiene una cubierta superficial externa libre de adhesivo y una superficie adhesiva subyacente que ayuda a adherir el parche al sustrato. Otro sistema de suministro del fármaco comprende uno o más agregados semiconductores esféricos y facilitan la liberación de un fármaco almacenado en un depósito. El primer agregado se utiliza para la detección y la memoria, y el segundo agregado para aspectos de control, tales como para bombear y distribuir el producto. El sistema puede comunicarse con un sistema de control remoto, u operar de manera independiente con potencia local durante un periodo largo de suministro del fármaco, basándose en una solicitud del paciente, liberarse con el tiempo bajo el control del sistema, o suministrarse de acuerdo con los marcadores medidos. Véase la Patente de E.U.A. No. 6,464,687. Bombas y Dispositivos de Infusión: Una bomba de infusión o percusor infunde fluidos, medicamentos o nutrientes al sistema circulatorio del paciente. Las bombas de infusión pueden administrar fluidos de maneras muy confiables y baratas. Por ejemplo, pueden administrar tan poco como inyecciones de OJ mL por hora (demasiado pequeñas para un goteo), inyecciones cada minuto, inyecciones con bolos repetidos solicitadas por el paciente, hasta un número máximo por hora (por ejemplo, en la analgesia controlada por el paciente), o fluidos cuyos volúmenes varían con la hora del día. Varios tipos de dispositivos de infusión se han descrito en las siguientes solicitudes de patentes ante la Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos. Estos incluyen, de manera no exclusiva, la Patente de E.U.A. No. 7,029,455, Patente de E.U.A. No. 6,805,693, Patente de E.U.A. No. 6,800,096, Patente de E.U.A. No. 6,764,472, Patente de E.U.A. No. 6,742,992, Patente de E.U.A. No. 6,589,229, Patente de E.U.A. No. 6,626,329, Patente de E.U.A. No. 6,355,019, Patente de E.U.A. No. 6,328,712, Patente de E.U.A. No. 6,213,738, Patente de E.U.A. No. 6,213,723, Patente de E.U.A. No. 6,195,887, Patente de E.U.A. No. 6,123,524 y la Patente de E.U.A. No. 7,022,107. Además, las bombas de infusión también están disponibles de Baxter International Inc. (en la red mundial en .baxter.com/products/medication_management/infusion_pumps/), Alaris Medical Systems (en la red mundial en alarismed.com/products/infusion.shtml) y de B Braun Medical Inc. (en la red mundial en bbraunusa.com/index.cfm?uuid=001 AA837D0B759A1 E34666434FF604ED). Dispositivo de suministro de un bolo de oxígeno/gas: Tal dispositivo para el suministro del gas a pacientes con Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (COPD), está disponible de Tyco Healthcare (en la red mundial en .tycohealth-ece.com/files/d0004/ty_zt7ph2.pdf). También puede utilizarse para el suministro del compuesto de la invención. El dispositivo anterior es efectivo en costo, de peso ligero, no llama la atención y es portátil. El "parche en una botella" (Patente de E.U.A. No. 6,958,154) incluye una composición de un fluido, por ejemplo, un rocío en aerosol en algunas modalidades, que se aplica en una superficie como un fluido, pero que posteriormente se seca para formar un elemento de cubierta, tal como un parche, en una superficie de un hospedero. El elemento de cubierta así formado tiene una cubierta superficial externa libre de adhesivo y una superficie subyacente adhesiva, que ayuda a adherir el parche al sustrato. Sistema Implantable de Suministro de un Fármaco: Otro sistema de suministro de un fármaco comprende uno o más agregados semiconductores esféricos y que facilitan la liberación de un fármaco almacenado en un depósito. El primer agregado se utiliza para la detección y la memoria, y un segundo agregado para los aspectos de control, tal como para el bombeado y distribución del fármaco. El sistema puede comunicarse con un sistema de control remoto, u operar de manera independiente con potencia local durante un periodo largo para el suministro del fármaco, basándose en una solicitud del paciente, liberase con el tiempo bajo el control por el sistema, o suministrarse de acuerdo con marcadores medidos. Véase la Patente de E.U.A. No.6,464,687. El contenido de cada una de las patentes y direcciones en la red citadas, discutidas en la presente, en esta sección, se incorporan en la presente como referencia.
VIII. Terapias de combinación Los compuestos y métodos de la presente invención pueden utilizarse en el contexto de varias aplicaciones terapéuticas y de diagnóstico.
Con el fin de incrementar la efectividad de un tratamiento con las composiciones de la presente invención, tales como los antagonistas del oxígeno u otros compuestos activos, puede ser deseable combinar estas composiciones con otros agentes efectivos en el tratamiento de esas enfermedades y condiciones (terapia secundaria). Por ejemplo, el tratamiento de la apoplejía (tratamiento antiapoplejía) involucra típicamente un antiplaquetas (aspirina, clopidogrel, dipiridamol, ticlopídina), un anticoagulante (heparina, warfarina) o un trombolítico (activador del plasminógeno del tejido). Pueden emplearse varias combinaciones; por ejemplo, un compuesto activo, tal como H2S, es "A" y la terapia secundaria es "B": A/B/A B/A/B B/B/A A/A/B A/B/B B/A/A A/B/B/B B/A/B/B B/B/B/A B/B/A/B A/A/B/B A B/A/B A B/B/A B/B/A/A B/A/B/A B/A/A/B A/A/A/B B/A A A A B/A/A A/A/B/A La administración de los antagonistas del oxígeno y/u otros compuestos activos de la presente invención a la materia biológica, seguirá los protocolos generales para la administración de esa terapia secundaria particular, tomando en cuenta la toxicidad, si la hay, del tratamiento con el antagonista del oxígeno (u otro compuesto activo). Se espera que los ciclos del tratamiento se repitan conforme sea necesario. También se contempla que varias terapias estándar, así como intervención quirúrgica, puedan aplicarse en combinación con las terapias descritas.
IX. Ejemplos Los siguientes ejemplos se incluyen para demostrar las modalidades preferidas de la invención. Deberá apreciarse por aquellos con experiencia en el campo que las técnicas descritas en los ejemplos que siguen, representan las técnicas descritas por el inventor, que funcionan bien en la práctica de la invención, y por lo tanto, se consideran los modos preferidos para su práctica. Sin embargo, aquellos con experiencia en la técnica deberán apreciar, a la luz de la presente descripción, que muchos cambios pueden hacerse en las modalidades específicas que se describen y obtener todavía, un resultado igual o similar sin apartarse del espíritu y alcance de la invención.
EJEMPLO 1 Conservación de los Nemátodos en Monóxido de Carbono La atmósfera contiene 210,000 ppm de oxígeno. La exposición a bajos niveles de oxígeno o hipoxia, resulta en daño celular y muerte en humanos. En el nematodo, C. elegans, las concentraciones de oxígeno entre 100 ppm y 1000 ppm también son letales. Al estudiar críticamente la respuesta de los nematodos a un intervalo de tensiones de oxígeno, se encontró que las concentraciones de oxígeno por debajo de 10 ppm y por encima de 5000 ppm no son letales. En 10 ppm de oxígeno compensadas con nitrógeno, los nematodos entran a un estado de animación suspendida reversible en la cual todos los aspectos de la animación observables bajo la luz del microscopio cesan (Padilla ef al., 2002). En las concentraciones de oxígeno de 5000 ppm (compensadas con nitrógeno) y superiores, los nematodos progresan a través de su ciclo de vida normalmente. En una búsqueda de fármacos que protejan los nematodos contra el daño hipóxico, se probó el monóxido de carbono. Para alcanzar las condiciones atmosféricas específicas, se utilizaron los siguientes aparatos: un cuerpo de la jeringa de vidrio que tiene una punta con un dispositivo de aseguramiento tal como un LUER-LOK con la abertura grande del cuerpo sellada con un aditamento de acero y caucho maquinado a la medida para hacer un sello hermético al aire, se aseguró vía el dispositivo de aseguramiento a la puerta de entrada de una cámara ambiental que tiene una puerta de entrada y una de salida, cada una ajustada con dispositivos de aseguramiento, tales como un aditamento LUER-LOK. Un gas definido se humidificó y proporcionó a la cámara ambiental ventilando primero el gas de un tanque comprimido (Byrne Specialty Gas, Seattle, WA) a través de una botella de lavado del gas (500 ml Kimex), llenada con agua destilada doble. La botella de lavado del gas se conectó a la cámara ambiental más allá de un medidor de flujo del gas. Se utilizó un medidor de flujo del gas para proporcionar un flujo regulado de 70 cc/minuto a través de la cámara ambiental durante las 24 horas de incubación. Para probar si la estasis inducida reversible puede lograrse en los nematodos C. elegans, los embriones de C. elegans de 2 células, larvas L3 o nematodos adultos se recolectaron y expusieron a un medio de efectivamente 100% de CO, un medio de 100% de N2, un medio que comprende 500 ppm de oxígeno compensado con monóxido de carbono, o a ambientes que comprenden 100, 500 ó 1000 ppm de oxígeno compensado con nitrógeno a temperatura ambiente. Los nematodos se visualizaron utilizando microscopia de contraste por interferencia diferencial (también conocida como ópticas Nomarski). Las imágenes se recolectaron y analizaron utilizando la imagen NIH y Adobe Photoshop 5.5. Los embriones son de aproximadamente 50 µm de longitud. Los resultados de estos experimentos mostraron que 100% del monóxído de carbono no fue letal e indujo la animación suspendida reversible. Los nematodos no sobreviven a 500 ppm de oxígeno compensadas con nitrógeno, sin embargo, aquéllos tratados con 500 ppm de oxígeno compensado con monóxido de carbono, entraron en animación suspendida y sobrevivieron. Véase a continuación: EJEMPLO 2 Conservación de la Piel Humana en Monóxido de Carbono El monóxido de carbono es extraordinariamente tóxico para los humanos, debido a que compite fuertemente con el oxígeno para unirse a la hemoglobina, la molécula primaria que distribuye oxígeno a los tejidos. El hecho de que los nematodos, que no tienen hemoglobina, son resistentes al monóxido de carbono e incluso están protegidos contra el daño hípóxico pro este fármaco, sugieren la posibilidad de que el monóxido de carbono protegería contra el daño hipóxico en el tejido humano, en situaciones en donde la sangre no está presente, tal como en un transplante de tejido o campos quirúrgicos libres de sangre. Para probar estas hipótesis, se utilizó piel humana. Se obtuvieron tres prepucios humanos para este propósito. El tejido del prepucio se conservó en medio de crecimiento de queratinocitos (KGM) que contiene insulina, EGF (OJ ng/ml), hidrocortisona (0.5 mg/ml) y extracto de hipófisis bovina (aproximadamente 50 microgramos/ml de proteína). Los prepucios se enjuagaron en PBS, y el tejido graso en exceso se retiró. Cada muestra de prepucio se dividió en 2 piezas ¡guales. Cada pieza se colocó en un recipiente separado que contiene una solución de PBS con 24 mg/ml de Dispasa II (de Bacillus Polymyxa EC 3.4.24.4:Roche Díagnostics Corp., Indianápolís, IN). Un recipiente (que contiene una pieza de prepucio en PBS con Dispasa II), se mantuvo en una cámara húmeda en una campana de ventilación. El otro recipiente (con la otra mitad del prepucio en PBS con Dispasa II), se colocó en la misma campana de ventilación en una cámara ambiental prefundida con 100% de CO humidificado. Ambas muestras se mantuvieron a temperatura ambiente durante 24 horas. Los métodos utilizados para establecer las condiciones atmosféricas definidas fueron idénticos a aquellas utilizadas en el Ejemplo 1.
Después de 24 horas de exposición a normoxia o 100% de CO, los queratinocitos se aislaron del prepucio de acuerdo con el método descrito por Boyce ef al. (1983; 1985; cada uno de los cuales se incorpora en la presente como referencia en su totalidad). Brevemente, la epidermis de cada muestra de prepucio se retiró a un plato fresco que contiene PBS. La epidermis se picó y se homogeneizó antes de la incubación en 3 ml de Tripsina al 0.05%, EDTA 1 mM durante 5 minutos, a temperatura ambiente, para separar las células básales de la epidermis. Después de la incubación, se agregaron 6 ml de 400 µg/ml (microgramos por ml) de Inhibidor de Tripsina de Soya, 1 mg/ml de BSA y las muestras se centrifugaron a 900 RPM. El sobrenadante de cada muestra se descartó y los granulos de cada muestra se resuspendieron en 10 ml de KGM. Cada muestra se dividió en dos placas de 10 cm cada una, de las cuales contenía 5 ml de KGM y 100 µl de HEPES pH 7.3, ácido (N-2-hidroxietílpiperacin-N'-2-etansulfónico). Las placas se incubaron en un incubador a 37°C, perfundido con aire ambiental al 95%, dióxido de carbono al 5% durante cinco días. Las células se inspeccionaron visualmente utilizando un microscopio de contraste de fase invertida. Todas la tres de las poblaciones de queratinocitos expuestas a normoxia mostraron poco o ningún crecimiento. Todas las tres poblaciones de queratínocitos expuestos a 100% de CO, mostraron un crecimiento significativo. La cuantificación del número de queratinocitos viables juzgado por la formación de colonias, se cuantíficó para dos de los tres prepucios. Véase la Figura 1.
CUADRO 1 Cuantificación de la formación de la colonia EJEMPLO 3 Experimentos de Conservación Adicional con Nemátodos El siguiente ejemplo contiene información que se superpone y extiende la información descrita en el Ejemplo 1.
A. Materiales y Métodos Cámaras ambientales y aparatos Los experimentos de privación del oxígeno se llevaron a cabo en una cámara atmosférica a la medida diseñada por W. Van Voorhies (Van Voorhies ef al., 2000). La cámara es una jeringa de vidrio dividida de 30 mL (Fisher #14-825-10B), equipada con un tapón de acero a la media que está revestido con dos juntas toroidales viton para asegurar un sello hermético. El tapón está perforado y tiene un seguro lure de acero en la cara exterior, de manera que una manguera que porta el gas comprimido puede unirse. Una mezcla gaseosa definida se suministra a la cámara a una presión constante y a una velocidad de flujo de los tanques comprimidos, pasando primero a través de un rotómetro (Aalborg, número del tubo de flujo 032-41 ST), o un controlador del flujo másico (Sierra Instruments #810) para verificar la velocidad de flujo y a continuación a través de una botella de lavado del gas de 500 ml (Fisher #K28220-5001), que contiene 250 ml de agua para hidratar el gas. Se utilizó tubería de nylon de OD de 0.635 centímetros (1/4") (Cole-Parmer #P-06489-06) o FEP (Cole-Parmer #A-06450-05) y las conexiones entre la tubería y los reguladores y entre la tubería y los rotómetros se hicieron con aditamentos del tipo John-Guest de bronce (Byrne Gas). Todas otras conexiones se hicieron con aditamentos de conexión rápida de microflujo (Cole-Parmer #A-06363-57, #A-06363-52) o aditamentos lure estándar (Cole-Parmer #A-06359-37, #A-06359-17).
Viabilidad de los nematodos en la hipoxia La cepa Bristol N2 se mantuvo continuamente a 20°C teniendo cuidado de asegurarse que la población no pasa hambre. C. elegans adultos en la fase logarítmica, se recolectaron en una gota de agua estéril que contiene 100 µg/ml de ampicilína, 15 µg/ml de tetraciclina y 200 µg/ml de estreptomina en una placa de vidrio. Los adultos se trocearon con una hoja de rasurar y los embriones de 2 células se recolectaron utilizando una pipeta de boca. 30-60 embriones de 2 células se transfirieron a un pequeño recipiente de vidrio (hecho a la medida para ajustarse a las cámaras atmosféricas, Avalon Glass Works, Seattle WA) lleno con 3 ml de agarosa al 1% en M9. Los recipientes se colocaron a continuación en una cámara húmeda durante 2 horas para permitir que los embriones maduren y a continuación se colocaron en la cámara ambiental. Las cámaras ambientales se perfundieron de manera continua a temperatura ambiente con el N2 puro (grado 4.5), 100 ppm de 02/N2, 500 ppm de 02/N2, 1000 ppm de 02/N2, o 5000 ppm de 02/N2 a 70 cc/minuto durante 24 horas. Después de la exposición, los trozos de agarosa que contienen los embriones se cortaron y el recipiente se colocó con los embriones orientados hacia una placa de NGM tamaño medio sembrada con E. coli (OP50). Los embriones se calificaron para la eclosión 24 horas después de la exposición y los L1 eclosionados se transfirieron a la superficie de la placa NGM y siguieron a la adultez. Los animales que no pudieron contarse se desecharon del total. Todos los gases se suministraron por Byrne Gas (Seattle, WA). Se garantizó que el N2 puro contiene menos de 10 ppm de impurezas, y todas las mezclas de 02/N2 se certificaron a ± 2% de contenido de oxígeno (por ejemplo, 100 ppm de 02/N2 se certificó que contiene entre 98 ppm de 02 y 102 ppm de 02). Las partes por millón a la conversión de kPa se basaron en 1 millón de partes = 101 kPa a 1 atmósfera.
Viabilidad de los nematodos en atmósferas basadas en monóxido de carbono 30-60 embriones se recolectaron de las cepas Bristol N2 y hif-2(ia04) mantenidas de manera continua como se describió anteriormente. Las cámaras ambientales se perfundieron de manera continua a temperatura ambiente con CO puro (grado CP) o 500 ppm de 02/CO a 70 cc/minuto durante 24 horas. Para alcanzar 2500 ppm de 02/CO o 2500 ppm de 02/N2, 5000 ppm de 02/N2 se mezclaron a una relación 1 :1 con CO puro o N2 puro utilizando dos controladores de flujo másico (Sierra Instruments 810), para verificar de manera precisa el flujo. Cada gas se suministró a una válvula de 3 vías (Cole-Parmer #A-30600-23) a 50 cc/minuto y la mezcla resultante se pasó a continuación a través de una botella de lavado del gas y hacia una cámara ambiental durante las 24 horas de exposición. Todos los gases se suministraron por Byrne Gas (Seattle, WA). La mezcla de 500 ppm de 02/CO se certificó a ± 2% del contenido de oxígeno y contiene 7000 ppm de N2 para asegurar una relación de 02/CO consistente durante el uso del tanque.
Análisis biológico de las células Para determinar el grado de progresión en el desarrollo en las atmósferas basadas en nitrógeno (Cuadro 2), los embriones de 2 células se expusieron a varios grados de hipoxia como se describió anteriormente, y se fotografiaron inmediatamente, o se fotografiaron después de un periodo de recuperación de 12 horas en una cámara húmeda. Para determinar si los embriones se detenían en las atmósferas basadas en monóxido de carbono, los embriones de 2 células se maduraron en aire ambiental durante dos horas, y se fotografiaron inmediatamente o se pusieron en 100% de monóxido de carbono o 0.05 kPa de 02/CO durante 24 horas y se fotografiaron inmediatamente después de la exposición. En todos los casos, la microscopia DIC se hizo colocando los embriones bajo un cubreobjetos en una almohadilla delgada de agarosa al 1% y observando en un axioscopio Zeiss. Las fotografías se tomaron utilizando el programa RS Image y Adobe Photoshop.
B. Resultados Se ha reportado previamente que HIF-1 se requiere en C. elegans en hipoxia leve (0.5 kPa de 02 (Padilla ef al., 2002) y 1 kPa de 02 (Jiang ef al., 2001)) y se sabe que la animación suspendida es posible en anoxia (>0.001 kPa de 02) (Padilla ef al., 2002). Para definir de manera precisa los intervalos en los cuales cada una de estas respuestas es activa, la viabilidad de los embriones de C. elegans de tipo silvestre, se determinó después de la exposición a varias tensiones de oxígeno entre hipoxia leve y anoxia durante 24 horas. Los embriones expuestos a anoxia entraron a animación suspendida como se reportó previamente, y por lo tanto sobrevivieron a la exposición con alta viabilidad. Los embriones en 0.5 kPa de 02 permanecieron animados durante la exposición y también sobrevivieron con alta viabilidad. Sin embargo, los embriones expuestos a un ¡ntervalo intermedio de tensiones de oxígeno entre hipoxia y anoxia (OJ kPa de 02 a 0.01 kPa de 02) de manera sorprendente, no sobreviven (Figura 2). Los embriones no eclosionan durante la exposición a este intervalo intermedio de hipoxia, indicando que no ejecutan de manera exitosa la respuesta mediada por HIF-1. Para determinar si parecen estar suspendidos, se examinó si los embriones en este intervalo intermedio detienen la embriogénesis durante la exposición. Los embriones en tensiones de oxígeno letales no detienen la embriogénesis, y las cantidades que se incrementan de oxígeno se correlacionan con un incremento en el grado de progresión del desarrollo en el embrión (Cuadro 2). Tras la reoxigenación, la mayoría de estos embriones fallaron en eclosionar, y muchos de aquéllos que habían eclosionado se detienen como L1 anormales. Estos datos muestran que el intervalo intermedio de hipoxia es una agresión única, en la cual los niveles de oxígeno no son ni suficientemente altos para facilitar la animación continua, ni suficientemente bajos para reducir la animación suspendida. Basándose en estos hallazgos, se tiene la hipótesis de que si el monóxido de carbono, un inhibidor competitivo de la unión al oxígeno, puede inducir la animación suspendida en la presencia de bajos niveles de oxígeno, proporcionará protección contra este intervalo letal de hipoxia. Para examinar esta posibilidad, la viabilidad de los embriones de C. elegans en varias concentraciones de monóxido de carbono se determinó primero. A pesar de los efectos tóxicos que los altos niveles de monóxído de carbono pueden tener en algunos sistemas, se encontró que los embriones de C. elegans son notablemente tolerantes a una amplia gama de tensiones de monóxido de carbono. De hecho, los embriones de C. elegans pueden soportar una exposición continua a 101 kPa de CO (100% de CO) durante 24 horas con una alta viabilidad (81.5% de supervivencia a la adultez, Figura 3). De manera notable, en 101 kPa de CO, los embriones no progresan a través de la embriogénesis durante la exposición, indicando que entran en animación suspendida. Para probar si el monóxido de carbono puede proteger a los embriones en la presencia de tensiones de oxígeno letales, se determinó la viabilidad de los embriones expuestos a 0.05 kPa de 02 equilibrado con monóxido de carbono. En contraste con los embriones expuestos a 0.05 kPa de 02 equilibrado con N2 (la mayoría de los cuales no sobreviven), estos embriones se recuperaron con 96.2% de viabilidad a la adultez (Figura 3). Además, como los embriones tratados con 101 kPa de CO, los embriones en 0.05 kPa de 02 equilibrados con monóxido de carbono, detuvieron la embriogénesis, indicando que entraron en animación suspendida. Por lo tanto, el monóxido de carbono puede proteger contra el daño hipóxico en la presencia de tensiones de oxígeno letales induciendo la animación suspendida. Para examinar además el intervalo de tensiones de oxígeno que puede protegerse por el monóxido de carbono en exceso, los embriones que carecen de la función HIF-1 (la cepa hif-1(ia04)), se utilizaron para tratar si la protección contra el daño hipóxico también es posible en la hipoxia leve. Después de probar varias tensiones de oxígeno entre 0.1 kPa de 02 y 1 kPa de O2 equilibrado con nitrógeno, se encontró que el requisito máximo para HIF-1 fue de 0.25 kPa de 02 equilibrado con nitrógeno. En esta atmósfera, los embriones del tipo silvestre progresan normalmente a través del desarrollo y exhiben alta viabilidad, pero los embriones hif-1(ia04) no completan la embriogénesis y exhiben 100% de letalidad (Cuadro 3). Por lo tanto, se examina si el monóxido de carbono puede proteger a los embriones hif-1(ia04) en 0.25 kPa de 02. En 0.25 kPa de 02 equilibrado con monóxido de carbono, los embriones del tipo silvestre y hif-1(ia04) entran en animación suspendida y sobreviven a la exposición con altas viabilidades (78.7% y 84.0% de supervivencia a la adultez, respectivamente) (Cuadro 3). Así, la inducción de la animación suspendida por el monóxido de carbono es posible a tensiones de oxígeno tan altas como 0.25 kPa de 02, y el monóxido de carbono puede proteger contra la hipoxia leve, incluso en la ausencia de la función HIF-1.
CUADRO 2 Cuantificación del progreso en el desarrollo en la hipoxia Los embriones de 2 células del tipo silvestre se colocaron en varios grados de hipoxia durante 24 horas y se calificaron para el grado al cual progresaron a través de la embriogénesis. La exposición a atmósferas que contienen cantidades incrementadas de oxígeno, resultó en una progresión incrementada a través de la embriogénesis. El por ciento de embriones que se detuvieron en el transcurso de un intervalo dado de 20-40 minutos de la embriogénesis, se determinó. Los datos son el resultado de 3 experimentos independientes.
CUADRO 3 El monóxido de carbono protege a los embriones hif-1 contra la hipoxia leve Las viabilidades a la adultez se probaron después de exposición a 24 horas de 0.25 kPa de 02/N2 o 0.25 kPa de 02/CO en los embriones del tipo silvestre y hif-1(ia04). Todos los puntos de datos son el resultado de al menos 3 experimentos independientes, y los gusanos que no pudieron contarse se eliminaron del total.
Viabilidad de los nematodos en respuesta a la hipotermia La viabilidad de los nematodos también es sensible a la temperatura, con 100% de una población que está muerta después de una exposición de 24horas a temperatura fría (4°C; Figura 15). Sin embargo, si los nematodos se inducen a estasis mediante el equilibrio en condiciones anóxicas (<10 ppm de oxígeno) durante 1 hora antes de la caída de la temperatura, una proporción sustancial de ellos sobrevive después de una exposición de 24 horas a 4°C (Figura 15). En este experimento, los nematodos se mantuvieron en estasis durante el periodo de hipotermia, y durante una hora después de que habían regresado a la temperatura ambiente. Las condiciones anóxicas (N2 puro), las condiciones de crecimiento y las mediciones de la viabilidad se describen a continuación.
EJEMPLO 4 Reducción de la Temperatura Corporal Interna y de la Respiración en Ratones A. Materiales y métodos Implantación de dispositivos de telemetría Ratones C57BL/6J hembra (Jackson Laboratories - Bar Harbor, Maine), se implantaron con dispositivos de telemetría (PDT-4000 HR E-Mitter - MiniMitter Inc. - Bend, OR), de acuerdo con un protocolo estándar proporcionado por el fabricante. Los ratones se dejaron recuperar durante varias semanas para permitir que las señales de la temperatura corporal y la frecuencia cardiaca se estabilicen. La temperatura corporal interna, la frecuencia cardiaca, y el movimiento de los ratones se verificó de manera continua via los dispositivos de telemetría y se registraron utilizando el programa VitalView (proporcionado por MiniMitter). La temperatura ambiente se verificó utilizando un HOBO (Onset Computer Corp. - Pocasset, MA), y los datos se analizaron utilizando el programa BoxCar (proporcionado por Onset Computer Corp.).
Exposición de los ratones a una atmósfera regulada Cada ratón se expuso a 1 LJminuto de (a) una atmósfera que contiene 500 ppm de H2S compensado con nitrógeno (Byrne Specialty Gas -Seattle, Washington), mezclado con aire ambiental (utilizando un proporcionador de gas de 3 canales de Aalborg - Orangeburg, New York) para proporcionar una concentración final de 80 ppm de H2S y 17% de 02, o (b) una atmósfera de nitrógeno mezclada con aire ambiental para proporcionar una concentración final de 17% de 02. Las mediciones de H2S y 02 se tomaron utilizando un monitor de gas portátil serie GT de Innova GasTech (Thermo Gas Tech - Newark, California). Antes de y durante la exposición para probar las atmósferas reguladas y no reguladas, los ratones se colocaron en una cámara de gasificación, que comprende una jaula de vidrio (con agua para beber y sin comida), equipada con tubos de importación y exportación de tubería de FEP de Cole-Parmer (Vernon Hílls, Illinois) para la introducción y ventilación de la atmósfera. La jaula se selló con una cubierta utilizando grasa para vacío de silicona Dow Corning (Sigma - St. Louis, Missouri.). El gas de cada jaula se ventiló a través del tubo de exportación hacia la campana química. Para asegurar que el sistema era hermético al gas, se utilizó un monitor portátil GT de GasTech para detectar las fugas.
Respirometría En algunos experimentos, el consumo de oxígeno se midió mediante un analizador PA-10a de 02 (Sable Systems), que se utilizó de acuerdo con las instrucciones del fabricante. De manera similar, el dióxido de carbono que se produce por los animales, se verificó utilizando un analizador de C02/H20 LI-7000 (Li-Cor company), utilizado de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Estos instrumentos se colocaron en línea con las cámaras ambientales, de manera que toman muestras del gas mediante la tubería de importación y exportación.
Regulación de la temperatura ambiental Los ratones se alojaron en un incubador con iluminación diurna de temperatura baja Shel Lab (Sheldon Manufacturing Inc. - Cornelius, Oregon), para regular la temperatura y el ciclo de luz (8 AM luces encendidas, 8 PM luces apagadas) para los ratones. Los ratones se expusieron a una atmósfera regulada como se describió anteriormente. A continuación, los ratones se expusieron a la atmósfera regulada, la temperatura dentro del incubador cayó a la temperatura deseada, por ejemplo, a 10°C o 15°C. Los ratones se mantuvieron en la atmósfera regulada y a la temperatura disminuida durante seis horas. La atmósfera en la cámara de gasificación se reemplazó con aire ambiental y los ratones regresaron a la temperatura ambiente normal (22°C) y se dejaron recuperar.
B. Resultados Datos de la linea basal Para determinar la respuesta de los ratones a las dosis subletales de sulfuro de hidrógeno, los inventores establecieron primero líneas básales de la temperatura interna, la frecuencia cardiaca y el movimiento registrando los datos durante un periodo de una semana de cuatro ratones con transceptores implantados en el incubador mantenido a temperatura ambiente y prefundido con aire ambiental. Los datos de la línea basal demostraron que los ratones tienen un ritmo círcadiano con un pico de actividad en la tarde, justo después de que las luces se apagan, y en la mañana temprano, justo antes de que las luces se enciendan. La temperatura interna varió de una alta de 37°C durante sus periodos activos a una baja de 33.5°C durante sus periodos inactivos. La frecuencia cardiaca varió de 750 bpm (latidos por minuto) durante sus periodos activos a 250 bpm durante sus periodos inactivos. Probablemente, la frecuencia cardiaca está correlacionada con la temperatura interna (mayor temperatura, mayor frecuencia cardiaca).
De igual manera, el movimiento motor grueso fue más alto durante la tarde y justo antes del amanecer.
Exposición de los ratones a atmósferas reguladas a temperatura ambiente El primer ensayo de la exposición de un ratón a sulfuro de hidrógeno involucró colocar primero el ratón en la cámara de gasificación mantenida a 27°C en el incubador durante una hora. Después de la hora, la cámara se prefundió con 80 ppm como se describió generalmente en lo anterior y la temperatura del incubador disminuyó a 18°C durante el experimento. Aunque no se detectaron cambios inmediatos en la frecuencia cardiaca y el movimiento motor grueso, se observó una disminución dramática en la temperatura interna. El experimento se dejó proceder durante 90 minutos, tiempo durante el cual la temperatura interna cayó a 28.6°C, cinco grados por debajo del registro más bajo para cualquiera de los cuatro ratones en el estudio de la línea basal descrito anteriormente. Durante la recuperación después de que la cámara se prefundió con aire ambiental, el inventor notó que el animal primero estaba relativamente inmóvil (fácil de atrapar); sin embargo, en el transcurso de 60 minutos, regresó a un intervalo normal de temperatura interna y de actividad. Un segundo ratón se expuso al mismo protocolo; sin embargo, esta vez la gasificación a 80 ppm se condujo durante 3 horas. Durante este tiempo, el inventor notó que la frecuencia cardiaca cayó de manera significativa de 600 bpm a 250 bpm, el movimiento motor grueso mostró casi ninguna actividad, y la temperatura interna cayó a 18.6°C.
Cambios en la respiración que acompañan a la caída en la temperatura interna La exposición del ratón a 80 ppm de H2S resulta en una velocidad metabólica disminuida también, como se determina midiendo el consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono. Por ejemplo, un ratón que tenía una temperatura interna y una producción de dióxido de carbono medida simultáneamente, demostró una rápida reducción en la producción de dióxido de carbono anterior a la caída en la temperatura interna del animal (Figura 4A). La reducción de aproximadamente tres veces en la producción de dióxido de carbono estableció una nueva línea basal en aproximadamente 5 minutos después de la exposición al H2S. El Cuadro 4 muestra los resultados de un experimento con mediciones concurrentes de las concentraciones de 02 y C02 a ratones expuestos a aire ambiental que habían tenido el C02 lavado (por lo tanto, los valores de 0 para los controles), con o sin H2S (80 ppm). Las mediciones fueron durante un periodo de 15 minutos, con los ratones en una cámara ambienta sellada de 0.5 L con velocidades de flujo de 500 cc/minuto. El consumo de oxígeno se obtuvo sustrayendo la concentración de oxígeno cuando el ratón está presente, del control cuando el ratón está ausente. De igual manera, la producción de dióxido de carbono se obtiene sustrayendo la concentración de dióxido de carbono cuando el ratón está presente del control cuando el ratón está ausente. RQ significa el cociente respiratorio, y es igual a la relación de dióxido de carbono producido al oxígeno producido. Este resultado demuestra una caída de 2-3 veces en el consumo de oxígeno en la presencia de H2S, asi como una caída de 3-4 veces en la producción de dióxido de carbono. El cambio en el cociente respiratorio refleja la disparidad del consumo de oxígeno y la producción de dióxido de carbono por los ratones en la presencia o ausencia del H2S.
CUADRO 4 La exposición a H2S inhibe la respiración en ratones Los diferentes parámetros de estasis (reducción en el consumo de oxígeno, disminución en la producción de dióxido de carbono o disminución en la motilidad), pueden valorarse mediante una variedad de ensayos y técnicas. Por ejemplo, probablemente la manera más fácil de medir la inducción de la estasis en ratones administrados con H2S, es a través de la observación de su respiración. En realidad, esto abarca los tres parámetros en que es un indicativo del consumo de oxígeno, producción de dióxido de carbono y motilidad reducidos. Un ratón normal en aire ambiental a condiciones estándar tomará aproximadamente 200 respiraciones por minuto. Si se administra H2S al ratón a 80 ppm, y la temperatura interna cae a 15°C, la respiración disminuye al menos un orden de magnitud a algún lugar entre 1-10 respiraciones por minuto. De hecho, se observó un ratón bajo estas condiciones que no tomó una respiración durante un periodo mayor de una hora, indicando que son alcanzables profundos niveles de estasis. Así, esto representa al menos aproximadamente una disminución de 1-20 veces en la respiración celular (es decir, consumo de oxígeno y producción de dióxido de carbono).
Exposición de los ratones a atmósferas reguladas a temperaturas ambientales reducidas Para empezar a definir los límites de la capacidad para el sulfuro de hidrógeno para reducir la actividad en ratones, el inventor realizó varios experimentos en los cuales se utilizó un ratón sin telemetría, seguido por la exposición de un ratón que porta telemetría para adquirir los datos. El primer experimento fue someter un ratón sin telemetría a una atmósfera regulada de H2S a 80 ppm en un gabinete de temperatura reducida de 10°C, esencialmente como se describió en Materiales y Métodos como en lo anterior, excepto que el ratón se colocó en la cámara de gasificación durante una hora a 27°C antes de la exposición al gas y la reducción en la temperatura ambiente. El ratón sin telemetría estuvo bien en este tratamiento, y recuperó la actividad en el transcurso de aproximadamente 90 minutos después de retirarse de la cámara de gasificación. El ratón con telemetría se sometió a las mismas condiciones y también lo hizo bien, y mostró una temperatura interna disminuida a aproximadamente 12.5°C. El inventor fue incapaz de determinar de manera exacta está temperatura debido a que los componentes electrónicos fallaron a 15.3°C. La caída de la temperatura a 12.5°C es, por lo tanto, una estimación basada en la pendiente de la caída antes de la falla, y el tiempo en que el animal permaneció en la cámara después de la falla de los componentes electrónicos. Debido a la limitación del equipo, el inventor probó a continuación cada uno de los cuatro ratones con telemetría durante un periodo de 6 horas en la cámara de gasificación con una atmósfera regulada que contiene aproximadamente 80 ppm de sulfuro de hidrógeno o con aire ambiental esencialmente como se describió en lo anterior. La temperatura del incubador se redujo al inicio del experimento (exposición a la atmósfera regulada, o tiempo 0 para el ratón expuesto a aire ambiental) a una constante de 15°C. Al final del periodo de seis horas, los ratones se regresaron a la atmósfera del aire ambiental y a una temperatura ambiental de 22°C como se describió generalmente en lo anterior. Hubo una clara disminución en la temperatura corporal interna en los cuatro ratones que dependió del uso de 80 ppm de sulfuro de hidrógeno (Figura 4B). También hubo una marcada caída en la frecuencia cardiaca y el movimiento motor grueso asociado con la disminución en la temperatura. Los ratones se mantuvieron durante 4 semanas sin cambio evidente en el comportamiento de los animales.
EJEMPLO 5 Estudios Murinos en la Reducción de la Lesión por Radiación A. Razón científica Aunque los aspectos del modelo de lesión por radiación pueden y se han evaluado en cultivos celulares, para probar la capacidad de un fármaco experimental para afectar la lesión y el proceso de curación, se requiere la inclusión de todos los sistemas de respuesta que son afectados. En este punto en el tiempo, la única manera para lograr esto es un animal completo. El inventor está proponiendo el uso de ratones para tales estudios como el modelo más apropiado. Los ratones C57BU6 se han seleccionado para el estudio, debido a que esta cepa de ratón en fácilmente susceptible a la lesión por radiación del pulmón, el nivel de radiación que es tolerado en esta cepa se ha establecido, y el inventor ha mostrado recientemente que el H2S disminuye la temperatura interna de esta cepa de ratón. Dos experimentos idénticos están planeados bajo este protocolo. Cada experimento investigará la eficacia de la hipotermia inducida por H2S en el desarrollo de la lesión del pulmón inducida por radiación. Diez ratones por grupo se expondrán a una de cuatro condiciones de prueba (H2S/17.5 Gy de radiación torácica, H2S/sin radiación torácica, sin H2S/17.5 Gy de radiación torácica, o sin H2S/sin radiación torácica), a continuación seguidos durante 13 semanas. Doce animales por grupo se expondrán de manera similar y se seguirán durante 26 semanas (la n incrementada se requiere para compensar la mortalidad incrementada que ocurre posteriormente en el curso de la enfermedad). Para estos experimentos, se utilizará el análisis de varianza (ANOVA) como el modelo estadístico para el análisis de los datos. Un ANOVA de dos factores completamente cruzado y aleatorizado con 4 grupos (ratones irradiados o no irradiados que reciben H2S o que no reciben H2S) y dos intervalos de tiempo (13 ó 26 semanas), se utilizarán para analizar los cambios temporales en el número celular inflamatorio del lavado broncoalveolar y la concentración de las proteínas totales y los niveles de hidroxíprolina en los pulmones. Suponiendo 80% de potencia, 5% de significancia y una prueba con dos colas, cinco ratones supervivientes por combinación de grupo de lesión, el grupo de intervención y el punto de tiempo permitirán una diferencia detectable entre las medias de los grupos mayor que o igual a 1.7 veces la desviación estándar subyacente dentro del grupo. La desviación estándar dentro del grupo se espera que sea igual a aproximadamente 25%. Asi, los cambios en los números de las células inflamatorias o el contenido de colágeno en el pulmón de 35-50% de los valores de control deben ser discernibles en estos experimentos. La exposición a H2S y la radiación torácica en AHR SLU en una serie de habitaciones de un acelerador lineal. La obtención del lavado broncoalveolar y los pulmones en la necropsia se realizarán en la sala de necropsia del ratón AHR. Los conteos de las células del lavado broncoalveolar y las concentraciones de la proteína y las mediciones del contenido de hidroxiprolina en el pulmón se realizarán en el otro laboratorio (D3-255). Los ratones C57BL/6 del genotipo silvestre recibirán 17.5 Gy de radiación torácica. Los ratones se anestesiarán con Avertina intraperitoneal, se colocarán en restricciones individuales de tela para ratón, y se irradiarán via el acelerador lineal con 8.5 Gy a una velocidad de dosis de de 3 Gy/minuto a través de dos campos laterales colimados para seleccionar el tórax únicamente (dosis torácica total de 17.5 Gy).
B. Protocolo Anestesia Los ratones C57BL 6 del genotipo silvestre se anestesiarán para la dosificación intratraqueal con Isoflurano. La profundidad de la anestesia se verificará mediante la frecuencia respiratoria para la respuesta a la estimulación táctil. La inyección intraperitoneal de Avertina (0.4-0.7ml/ratón i.p.), se utilizará para anestesiar a los animales para el procedimiento de radiación torácica. La profundidad de la anestesia se verificará mediante la frecuencia respiratoria y la respuesta a la estimulación táctil.
Exposición al sulfuro de hidrógeno Los ratones se colocarán en una cámara de gasificación de plexiglás cerrada a la utilizada previamente para los ratones (IR1606). La cámara tendrá dos puertas (importación y exportación). Un gas que contiene H2S (80 ppm), equilibrado con aire ambiental se ventilará a través de la cámara a una velocidad de 1 litro por minuto. El gas se ventilará de la sala utilizando el sistema de ventilación local con una manguera que se extiende de la ventilación de exportación a la ventilación de descarga para la sala.
Administración del aqente peligroso Los ratones se radiarán mientras están en la cámara de gasificación con una dosis total de 17.5 Gray utilizando el acelerador lineal.
Esta dosis de radiación inducirá una lesión pulmonar subaguda en los ratones que progresa a fibrosis. Los ratones no se harán radioactivos o proporcionarán de otra manera un peligro al personal u otros animales. No se requiere una verificación, contención o disposición especial debido a la radiación.
Eutanasia programada A aproximadamente las semanas 13 y 26 después de la radiación torácica, los animales se someterán a eutanasia mediante anestesia profunda (utilizando avertina 0.4-0.7 ml i.p.), seguido por la exsanguinación vía la punción de la vena cava inferior. El lavado broncoalveolar se realizará para determinar el número de células inflamatorias, los conteos diferenciales y las concentraciones de la proteína del fluido del lavado. El tejido de los pulmones y el esófago se retirará para la evaluación histológica y el análisis del contenido del colágeno.
Animales moribundos La radiación torácica está asociada con una proporción de mortalidad finita en ratones, con 15% que muere por la semana 10 y 50% por la semana 22 postradiación. Los investigadores verificarán a los animales diariamente para los efectos adversos (2-3 veces por día diariamente, hasta que parezcan estables, a continuación una vez al día hasta que la enfermedad empieza a progresar, punto en el cual el inventor regresará a las observaciones diarias múltiples). Si un animal está perdiendo peso, falla en hacerse, exhibe dificultad respiratoria severa y/o movimiento torpe o disminuido de manera significativa, se someterá a eutanasia con una sobredosis de avertina. Cuando sea práctico, el lavado broncoalveolar y la recolección de tejido para la histología se realizará para estas eutanasias no programadas. La radiación torácica debe producir una lesión del pulmón que por sí misma no es dolorosa, pero puede manifestarse (semana 10) por frecuencia respiratoria incrementada, pérdida del apetito leve, pérdida de peso leve y/o falla para acicalarse. Los investigadores y el personal de la instalación de los animales, verificarán a los animales diariamente para tales efectos adversos. Si un animal no parece estar comiendo, se le proporcionará alimento blando y soporte con fluidos. Si se percibe que el animal tiene dolor, se le administrará analgesia con Butorfanol (0.2 mg/kg i.p.) o Bufrenorfina (1.0 mg/kg bid s.q.) conforme se necesite. Si un animal parece estar sufriendo y las medidas paliativas no conducen a mejora, se le someterá a eutanasia inmediatamente. El tejido del pulmón y el esófago se recolectarán para evaluación histopatológica y el análisis del contenido del colágeno a las necropsias programadas.
Manejo postradiación Para reducir al mínimo el riesgo de transmitir cualesquier patógenos al resto de la instalación, y para proteger estos animales mientras están algo inmunocomprometidos, todo el trabajo de manejo de estos animales se hará primero cada día (antes que a cualesquier otros animales en la instalación), y se hará en un gabinete de bioseguridad. Para reducir al mínimo el riesgo de infecciones adventicias, los ratones tendrán jaulas y camas de paja sometidas a autoclave. Además, se alimentarán con comida para roedor estándar que se ha radiado para matar los patógenos. Los ratones C57BL/6 del genotipo silvestre, recibirán 17.5 Gy de radiación torácica. Los ratones se anestesiarán con Avertina intraperitoneal, se colocarán en restricciones individuales de tela para ratón, y se moverán hacia la cámara de gasificación de plexiglás cerrada similar a la utilizada previamente para los ratones (IR1606). La cámara tendrá dos puertas (importación y exportación). Un gas que contiene H2S (80 ppm) equilibrado con aire ambiental se ventilará a través de la cámara a una velocidad de 1 litro por minuto. El gas se ventilará de la sala utilizando el sistema de ventilación local con una manguera que se extiende desde la ventilación de exportación a la ventilación de descarga para la sala. Una vez en la cámara de gasificación, los ratones se radiarán vía el acelerador lineal con 8.5 Gy a una velocidad de dosis de 3 Gy/minuto a través de dos campos laterales colimados para seleccionar únicamente el tórax (dosis torácica total 17.5 Gy). Después de la terminación de la radiación torácica, los animales se regresarán a las jaulas microaisladas verificadas hasta que se recuperen de la anestesia.
Necropsias programadas Un conjunto de animales se someterá a necropsia a la semana 13 post radiación para evaluar la fase inflamatoria de la lesión. El segundo conjunto se someterá a eutanasia en la semana 26 para evaluar la fase fibrótica de la lesión. Los animales se anestesiarán con avertina, a continuación se exsanguinarán. Los pulmones se lavarán con 1000 µl de PBS y el fluido de lavado se mantendrá en hielo para los conteos celulares totales y diferenciales. El pulmón derecho se recolectará entonces para el contenido de hidroxiprolina y el pulmón izquierdo se infundirá con NBF al 10% a 25-30 cm de presión a través de la traquea. El esófago, la traquea, el pulmón izquierdo y el corazón se sumergirán en NBF al 10% y se enviarán al laboratorio de recursos compartidos de histología FHCRC para el procesamiento y la evaluación de patología. La radiación torácica debe producir una lesión del pulmón que por sí misma no es dolorosa, pero puede manifestarse (semana 10), por una frecuencia respiratoria incrementada, pérdida del apetito leve, pérdida de peso leve y/o falla para acicalarse. Los investigadores y el personal de la instalación de los animales verificarán a los animales diariamente para tales efectos adversos. Si un animal no parece estar comiendo, se le proporcionará alimento suave y soporte con fluidos. Si se percibe que el animal tiene dolor, se le administrará analgesia con Batorfanol (0.2 mg/kg i.p.) o Bufrenorfina (1.0 mg/kg bid s.q.) conforme se necesite. Si un animal parece estar sufriendo y las medidas paliativas no conducen a mejora, se someterá a eutanasia inmediatamente mediante asfixia con C02. Los problemas primarios son probablemente esofagitis (que resultan en una ingesta disminuida de alimento y agua) e insuficiencia respiratoria (captación de oxígeno reducida). El inventor revisará estos animales 2-3 veces por día, hasta que este convencido de que están estables y bien, punto en el cual el inventor puede reducir la frecuencia de las revisiones a una vez al día, hasta que la enfermedad empieza a progresar, punto en el cual regresará a las múltiples revisiones diarias. El cuidado de apoyo se proporcionará de varias maneras. Si un animal no está comiendo o bebiendo bien (evidenciado por la pérdida de peso y problemas de acicalamiento), el inventor proporcionará comida suave y probará el suplemento con fluidos (solución de Ringer lactada, 1-2 ml/ratón, sc utilizando una pequeña aguja perforada (>20 G), 1-2 veces al día). Si se percibe que el animal tiene dolor, se le administrará analgesia con Batorfanol (0.2 mg/kg i.p.) o Bufrenorfina (1.0 mg/kg bid s.q.) conforme se necesite. Si un animal parece estar sufriendo y las medidas paliativas no conducen a mejora, se le someterá a eutanasia inmediatamente mediante asfixia con C02. En el caso que un animal experimente dolor o dificultad significativa al momento de la radiación torácica, el animal se someterá a eutanasia mediante asfixia con C02. Un tercer experimento fue someter a un ratón con telemetría a una atmósfera regulada de H2S a 80 ppm en un gabinete de temperatura reducida d 10.5°C, esencialmente como se describió anteriormente. Durante el experimento, el ratón se observó visualmente y sus movimientos se registraron con una cámara en la red, y las mediciones de telemetría se registraron como se describió anteriormente. El ratón se expuso a una atmósfera regulada de 80 ppm de H2S, y la temperatura del gabinete se redujo a 10.5°C constantes. Al final de un periodo de aproximadamente seis horas, se aplicó calor al gabinete ajustando la temperatura del gabinete a 25°C. El ratón se dejó calentar en la atmósfera de H2S regulada hasta que la temperatura interna del ratón fue de entre 17°C y 18°C, tiempo después del cual la atmósfera regulada se reemplazó con aire ambiental. Hubo una clara disminución en la temperatura corporal interna del ratón a 10.5°C en la atmósfera regulada, acompañada por una marcada caída del movimiento motor grueso. La frecuencia respiratoria cayó a una frecuencia indetectable mediante observación visual durante aproximadamente una hora y quince minutos. Después de que el gabinete se calentó, se observó una respiración débil cuando la temperatura corporal interna del ratón alcanzó 14°C. Durante la fase de calentamiento, cuando la temperatura corporal interna se elevó entre 17°C y 18°C, y el ratón exhibió respiración y movimiento, la atmósfera regulada se reemplazó con aire ambiental. El movimiento normal y la respiración fueron completamente evidentes cuando la temperatura corporal interna regresó a 25°C. El ratón no exhibió cambio evidente en el comportamiento en comparación con los animales que no se trataron.
EJEMPLO 6 Estudios en Células y Mamiferos A. Estudios caninos Los estudios caninos se realizarán con perros implantados quirúrgicamente con dispositivos de telemetría para verificar su temperatura corporal interna. Los animales se estudiarán en la presencia o ausencia de una dosis subletal de sulfuro de hidrógeno durante 10 horas. Durante este tiempo, se verificarán continuamente para los signos vitales mediante telemetría. La temperatura del medio también se reducirá a 15°C durante 30 minutos para determinar si esto tiene algún efecto en la temperatura corporal interna de los animales.
El procedimiento se realizará con 2 grupos de 2 perros (cuatro en total). Debido al gasto del equipo de telemetría, el inventor hará estos experimentos en sucesión. Si los resultados del primer grupo indican que la hipótesis es incorrecta, el estudio se repetirá con el segundo grupo de dos perros. Si los resultados del segundo grupo no apoyan la hipótesis, el proyecto se interrumpirá. Los estudios de toxicología demuestran que aunque el nivel de H2S está por encima del límite de la OSHA para humanos (10 ppm), se ha mostrado previamente que la exposición de ratas y ratones a 80 ppm de H2S durante 6 horas por día, 5 dias por semana, durante 90 días, no mostró un efecto observado. Esto incluyó tanto el examen grueso como histopatológico del intestino, pulmón, corazón, hígado, riñones u otros órganos, realizado al final del tratamiento. Hasta donde sabe el inventor, ninguna información está disponible con respecto a la exposición de los perros a sulfuro de hidrógeno. Un problema crítico de trabajar con H2S es no exceder la dosis (80 ppm) descrita por otros que han publicado estudios en roedores expuestos a sulfuro de hidrógeno y no observaron efectos dañinos. Existe una experiencia considerable en las ciencias de los gases disponibles, y el inventor es capaz de suministrar el gas a los ratones a la dosis prescrita. Se toman muchas precauciones para asegurar que tanto los animales como los investigadores no se dañen. Estas precauciones incluyen la verificación constante de la mezcla gaseosa con la alarma ajustada a los límites de la OSHA y la sensibilidad a 1 ppm, y una variedad de quipo que es capaz de mezclar y suministrar el gas de acuerdo con las especificaciones sin fuga hacia o fuera del sistema. Una línea de tiempo para el protocolo se proporciona en el Cuadro 5.
CUADRO 5 Línea de tiempo del estudio Día Actividad Detalle Precirugía Se realizará una CBC/Química; el perro se dejará en ayuno en p.m., pero se le dejará acceso libre a agua. Cirugía Se le colocará un parche transdérmico de fentanilo a p.m. del día antes de la cirugía para la analgesia prevaciado. Colocación preoperatorio del catéter cefálico; premedicación con Acepromacina, Buprenorfina, Glucopirrolato; inducción con Ketamina: Diazepam o Propofol para permitir la intubación; mantenimiento de la anestesia con isoflurano y oxígeno. El perro se colocará en inclinación dorsal y el abdomen sujeto/preparado y cubierto. Verificación del pulso, frecuencias respiratorias, dióxido de carbono del volumen corriente final, porcentaje inhalado de agente anestésico, Sp02 se realizará y registrará cada 15 minutos o más frecuentemente. Ocurrirá soporte con fluidos durante y después de la cirugía. Una vez que el perro esté estable y preparado de manera apropiada para el procedimiento, se realizará una laparotomía en la línea media central comenzando caudal al ombligo y extendiéndose 5- 10 cm caudalmente. Un transmisor estéril se colocará en la cavidad peritoneal. La colocación se verificará para asegurar que el transmisor es capaz de moverse libremente; el momento se reemplazará, y el cierre de la cavidad peritoneal se realizará en 3 capas. El perro se verificará hasta que se extuba, es capaz de termorregular y se B. Plaquetas humanas Para probar el concepto de utilizar los inhibidores de la fosforilación oxidativa puede utilizarse para beneficio humano, el inventor indujo un estado de animación suspendida en los tejidos humanos para protegerlos de la exposición letal al oxígeno. En experimentos piloto, el inventor colocó piel humana en un medio de 100% de CO. El inventor observa que después de 24 horas, las células de la piel sobreviven 100 veces mejor en CO que aquéllas en temperatura ambiente. Estos resultados son muy excitantes; proporcionan evidencia de que los inhibidores de la fosforilación oxidativa pueden ser efectivos en tejidos humanos. Otro conjunto de experimentos demostró los efectos protectores de la animación suspendida inducida en plaquetas. Una unidad de plaquetas se dividió a la mitad. La primera mitad se mantuvo a condiciones de almacenamiento estándar, que involucra mantener las plaquetas a temperatura ambiente (22-25°C) con agitación constante. La otra mitad se colocó dentro de un medio anóxico (<10 ppm de oxígeno), utilizando métodos estándar para eliminar el oxígeno. Los dos conjuntos de plaquetas se compararon en los días 0, 5 y 8. Las plaquetas mantenidas en condiciones anóxicas se desempeñaron tan bien o mejor que aquéllas mantenidas a condiciones estándar con respecto a un panel de cinco diferentes pruebas in vitro, incluyendo la capacidad para agregarse, morfología celular, tinción con Anexina V (inversión con fosfatidilserina a la membrana externa como un marcador apoptótico inicial), y así sucesivamente. Esto indica que el controlar la actividad metabólica, específicamente la fosforilación oxidativa, puede lograrse mediante la eliminación del oxígeno y tiene un efecto protector en la función celular durante periodos largos de estasis. El sulfuro de hidrógeno es capaz de unirse al citocromo C de la oxidasa así como al CO y detener la fosforilación oxidativa sobre demanda. Es tan potente para impedir la fosforilación oxidativa, que si una persona toma una respiración en una atmósfera con 0.1 % de sulfuro de hidrógeno, no tomaría otra. En su lugar, se colapsaría inmediatamente al piso, un evento referido comúnmente en los entornos industriales como "derrumbe". También parece ser reversible debido a que si se mueven rápidamente a aire frío (y no se lesionan de la caída), estos individuos pueden reanimarse algunas veces y vivir sin problemas neurológicos. Aquí es un agente que no solo es común en nuestro mundo, en realidad, se produce incluso en nuestras propias células, pero es también un inhibidor reversible potente de la fosforilación oxidativa que no afecta el suministro del oxígeno.
C. Estudios murinos Inducción de un estado similar a la hibernación utilizando H?S Los animales homeotérmicos, por definición, mantienen una temperatura corporal interna de 10-30°C por encima de la temperatura ambiente. Para que estos animales hagan esto, deben generar calor de la energía producida por la fosforilación oxidativa. El complejo de la enzima terminal en la fosforilación oxidativa es el citocromo c de la oxidasa. Puesto que el sulfuro de hidrógeno inhibe este complejo (Petersen, 1977; Khan et al., 1990), los inventores predicen que exponer a un animal homeotérmico a sulfuro de hidrógeno, evitará que tal animal mantenga su temperatura corporal interna muy por encima de las temperatura ambientales. Para probar esta hipótesis, el inventor quiso verificar de manera continua tanto la temperatura corporal interna como los niveles de actividad de un animal homeotérmico (un ratón). Los dispositivos de telemetría, implantados en el peritoneo de un ratón, pueden hacer ambas de estas cosas, y tienen la ventaja de no introducir desviación a las lecturas debido a la manejo del ratón (Briese, 1998). Además, pueden verificar de manera remota a los ratones durante la exposición al gas de sulfuro de hidrógeno. Una dosis de 80 partes por millón (ppm) de sulfuro de hidrógeno ha mostrado previamente ser inocua a los ratones para exposiciones que duran hasta diez semanas (CIIT 1983; Hays, 1972). Por lo tanto, para estos experimentos, el inventor utilizó una dosis de 80 ppm de sulfuro de hidrógeno para probar nuestra hipótesis. La creación de una atmósfera que contiene 80 ppm de sulfuro de hidrógeno no es trivial. Con el tiempo, en la presencia de oxígeno, el sulfuro de hidrógeno se oxida a sulfato. Por esa razón, con el fin de que el inventor exponga de manera continua un ratón a una atmósfera que contiene 80 ppm de sulfuro de hidrógeno, el inventor mezcla constantemente aire ambiental con un tanque de 500 ppm de sulfuro de hidrógeno equilibrado con nitrógeno.
Caracterización del control de la temperatura interna La exposición de un ratón a 80 ppm de H2S hizo caer su temperatura interna a aproximadamente dos grados Celsius por encima de la ambiental (Figura 5). Este efecto fue altamente reproducible, puesto que la temperatura corporal interna promedio de siete ratones expuestos a 80 ppm de sulfuro de hidrógeno durante 6 horas siguió un patrón similar (Figura 5). La temperatura corporal interna promedio más baja de estos siete ratones fue de 15°C en una temperatura ambiente de 13°C. Todos estos ratones se recuperaron de manera exitosa después de recalentarse cuando la atmósfera se cambió a una que contiene solo aire ambiental. Como un control, el inventor sustituyó el nitrógeno por el sulfuro de hidrógeno y no observó la caída sustancial en la temperatura corporal interna. Aunque estos ratones parecen normales superficialmente a pesar de la disminución temporal en la temperatura corporal interna y la frecuencia respiratoria, el inventor realizó una batería de pruebas de comportamiento para descartar la posibilidad de que había ocurrido daño neurológico por la exposición al gas de sulfuro de hidrógeno, la reducción extrema a la temperatura corporal interna, la reducción en la frecuencia de respiración, o la combinación de estos efectos. Todas estas pruebas se realizaron en los ratones tanto antes como después de la exposición a sulfuro de hidrógeno. Estas pruebas del comportamiento se seleccionaron del protocolo SHIRPA desarrollado por el consorcio de Modelos de Ratón para Enfermedad Humana (Rogers et al., 1997). No hubo diferencias del comportamiento detectables en los ratones después de la exposición al gas. De esto, el inventor concluyó que la entrada a un estado similar a la hibernación no es dañina.
Optimización preliminar de la dosis de H?S Los experimentos anteriores describen el efecto de 80 ppm de sulfuro de hidrógeno en la temperatura corporal interna de un ratón. Con el fin de determinar la concentración de sulfuro de hidrógeno suficiente para la pérdida de la termorregulación, el inventor expuso a ratones a un intervalo de concentraciones de sulfuro de hidrógeno (20 ppm, 40 ppm, 60 ppm y 80 ppm) (Figura 6). Mientras que 20 ppm y 40 ppm de sulfuro de hidrógeno fueron suficientes para causar una caída en la temperatura corporal interna de un ratón, esto fue menor en comparación con la caída observada con 60 ppm y 80 ppm de sulfuro de hidrógeno. De este experimento, el inventor concluyó que la pérdida de la termogénesis es directamente dependiente de la concentración del sulfuro de hidrógeno proporcionada a los ratones. Este estudio preliminar en el intervalo de la dosis y la farmacocinética del sulfuro de hidrógeno, enfatiza la necesidad de un análisis más extenso.
Definición preliminar del límite de la temperatura interna baja El inventor también está interesado en establecer un entendimiento más completo de la tolerancia del intervalo de temperaturas corporales internas y la longitud de tiempo permitida en este estado para ratones. Los experimentos anteriores mostraron que el inventor puede disminuir de manera repetida la temperatura corporal interna de un ratón a 13-15°C sobre demanda. Además, los ratones parecen tolerar el tratamiento durante muchas horas. Utilizando el mismo protocolo, mientras que se disminuye la temperatura ambiente, el inventor ha llevado de manera exitosa la temperatura corporal interna de un ratón a 10.7°C (Figura 7). Los intentos adicionales por llevar las temperaturas corporales internas incluso más abajo, y durante periodos de tiempo más largos, se realizarán en el futuro. Aunque preliminar, estos resultados demuestran que hay un intervalo significativo de temperaturas corporales internas permitidas por la biología del ratón, y que este intervalo puede explorarse a través de la pérdida de la termorregulación debido a la exposición al sulfuro de hidrógeno.
Modulación de los niveles endógenos de H2S Es bien conocido que las células de mamífero producen sulfuro de hidrógeno de manera endógena (Wang 2002). Puesto que este producto químico se produce de manera dinámica en una célula, es crucial entender los niveles básales bajo diferentes condiciones, puesto que esto podría afectar de manera dramática la farmacocinética del sulfuro de hidrógeno administrado de manera exógena. Para tratar este aspecto esencial de nuestra investigación, el inventor ha comenzado a probar niveles de sulfuro de hidrógeno endógeno en el ratón. El inventor utiliza una técnica de alquilación extractiva acoplada con cromatografía de gases y detección específica de la masa para cuantificar el sulfuro de hidrógeno (Hyspler et al., 2002). Utilizando este método, el inventor buscó los niveles de sulfuro de hidrógeno en ratones no perturbados. La Figura 8A muestra que hay una cantidad significativa de sulfuro de hidrógeno dentro del ratón. Además, los niveles de sulfuro de hidrógeno parecen ser dependientes de la temperatura ambiente del ratón. De manera específica, cuando los ratones están en el frío, tienen niveles reducidos de sulfuro endógeno, y cuando los ratones están a temperaturas ambientes cálidas, tienen niveles incrementados de sulfuro endógeno. De esto, el inventor concluye que el ratón regula sus niveles de sulfuro en respuesta a la temperatura ambiente.
Los cambios en los niveles endógenos afectan la eficacia del H2S Puesto que la temperatura ambiente cambia los niveles endógenos de sulfuro en los ratones, los inventores tienen la hipótesis de que la temperatura ambiente puede tener impacto en los cambios en la temperatura corporal interna tras la exposición a sulfuro de hidrógeno exógeno. La aclimatación de un ratón a temperaturas frías, ~12°C, crea un plato de larga duración que el inventor observa después de la caída inicial en la temperatura corporal interna (Figura 8B). Por lo tanto, parece que esta aclimatación al frío hace al ratón más resistente al enfriamiento corporal interno por la acción de gas de sulfuro de hidrógeno. Sin embargo, el permitir que el ratón se aclimate a una temperatura termoneutral cálida antes de la exposición al gas, elimina este plato. De hecho, el ratón normotérmico se enfría mucho más rápidamente cuando se expuso a sulfuro de hidrógeno que el ratón aclimatado al frío (Figura 8B). Estos datos sugieren que los niveles endógenos de sulfuro de hidrógeno en el ratón, tienen un impacto directo en la eficacia del sulfuro de hidrógeno exógeno.
El H?S protege a los ratones de la hipoxia El aire ambiental normal contiene aproximadamente 21 % de oxígeno. En un experimento preliminar que explora los efectos protectores de la estasis en la hipoxia en el modelo de ratón, un ratón que se expuso a 80 ppm de sulfuro de hidrógeno sobrevivió 11 minutos a 5.2% de oxígeno y 3 semanas más tarde, estaba todavía bien. Un trabajo publicado previamente, muestra que 90% de estos animales (C57BI), expuestos de esta manera sin sulfuro de hidrógeno, no sobreviven (Zhang ef al., 2004). Este experimento involucró preequilibrar al ratón a 80 ppm de H2S durante 3 horas, a continuación hacer caer la tensión de oxígeno en la cámara como se describió en los experimentos anteriores. Las mismas velocidades de flujo se utilizaron como se describió anteriormente (es decir, 500 cc/mL en una cámara de 0.5 L). Esta bien establecido en aquellos familiares con el campo, que si un grupo de ratones se expone a 4% de oxígeno, 100% morirá en transcurso de 15 minutos. Sin embargo, los ratones en los cuales se les administró H2S durante periodos cuando la tensión de oxígeno se reduce a 4%, permanecen viables, incluso durante periodos extendidos (hasta una hora) en estas condiciones hípóxicas. Los ratones parecen no afectarse por estas condiciones después de la recuperación, y son viables y responden normalmente cuando se prueban 24 horas después. Este experimento difiere del anterior en que los ratones se mantuvieron en H2S al final de la exposición hipóxica hasta que las tensiones de oxígeno regresaron a los niveles normales (21% de 02).
EJEMPLO 7 Estudios Animales Adicionales A. Protección de las condiciones adversas Se realizaron experimentos para probar la capacidad de un ratón en un estado "similar a la hibernación", para sobrevivir a condiciones en donde normalmente moriría. La condición adversa fue hipoxia, que la literatura establece que los ratones (machos C57BL6/J) pueden vivir durante un máximo de 20 minutos a 5% de oxígeno. (Zhang ef al. 2004). Como se muestra en el Cuadro 6, el experimento involucró exponer al ratón a 80 ppm (a menos que se indique de otra manera) de H2S durante el tiempo indicado, seguido por la disminución en la tensión del oxígeno en la cámara, mientras todavía está bajo H2S. La exposición hipóxica se cronometró (indicado a continuación) y se determinó la viabilidad de los ratones. Las exposiciones cortas de los ratones a H2S (al menos a 80 ppm), fueron menos exitosas para proteger al ratón de la hipoxia, aunque hubo al menos uno que sobrevivió a una exposición hipóxica de 50 minutos después de sólo 8 minutos en H2S. Además, se observó que un ratón expuesto a 90 ppm de H2S durante sólo 10 minutos, sobrevivió mucho más tiempo en la condición de 5% de oxígeno, aunque finalmente expiró.
La exposición de los ratones a 80 ppm de H2S durante periodos más largos de tiempo tuvo un fuerte efecto en protegerlos de la hipoxia hasta durante una hora.
CUADRO 6 B. Mejora de la tolerancia a la anoxia 1. Antecedentes Se investigó el uso de dióxido de carbono (C02) y sulfuro de hidrógeno (H2S) para mejorar la supervivencia de un metazoo complejo, Drosophila melanogaster, en la anoxia. Estos experimentos indicaron que estos agentes, especialmente H2S, pueden incrementar la tolerancia a la anoxía de los D. melanogaster adultos.
Los embriones de C. elegans sobreviven en anoxia (<10 ppm de 02) entrando en animación suspendida, y el desarrollo puede proceder en 0.5 % de 02. Sin embargo, existe un intervalo de 10 veces (0.01-0.1% de 02) de concentraciones letales de oxígeno. Además, evitar el uso del oxígeno con monóxido de carbono puede evitar el daño hipóxico en los embriones. Así, si no hay suficiente oxígeno disponible para la actividad biológica eficiente, entonces es mejor no tener (o utilizar) oxígeno. En los metazoos más complejos, la concentración del oxígeno celular no es necesariamente la misma que los niveles de oxigeno ambiental. En C. elegans, el oxígeno se suministra al tejido por difusión. Sin embargo, en los organismos superiores hay proteínas que se unen al oxígeno con el fin de transportarlo a los tejidos, tales como la hemoglobina. Por lo tanto, cuando los niveles de oxígeno ambiental caen, puede haber oxígeno residual en las células. La mayoría de los organismos no son capaces de sobrevivir a la exposición a anoxia ambiental. Una posibilidad es que el oxígeno residual a nivel celular es tóxico, lo que corresponde al intervalo de oxígeno letal observado en los embriones de C. elegans. En este escenario, la supervivencia de la anoxia se mejoraría si el oxígeno residual se elimina o se hace no utilizable. El C02 fomenta la liberación de 02 de la hemoglobina y el H2S es un potente inhibidor de la fosforilación oxidativa. 2. Materiales y Métodos Instalación experimental básica Las moscas adultas se introdujeron en tubos de 35 mL hechos de vidrio con un tapón de caucho hermético al gas (tubos Balsh). Esto se logró usualmente anestesiando a las moscas con C02, moviendo grupos de moscas a los viales con comida para recuperar durante al menos 2 horas, y a continuación transfiriéndolos en el tubo Balsh. Para intercambiar el medio gaseoso en el tubo Balsh, dos agujas de calibre 18 se insertaron en el tapón de caucho, y el gas se extrajo de una de las agujas a 100 mUminuto. Para evitar la desecación, los gases se humidificaron burbujeándolos a través de 10 mL de agua antes de pasarlos a través del tubo Balsch. El agua en el burbujeador se equilibró con el gas durante al menos 20 minutos antes de comenzar el experimento. Para los experimentos de "flujo detenido", el intercambio de gas procedió durante 60 minutos antes de sellar el tubo. Para los experimentos de "flujo lento", el flujo de gas continuó a través del experimento. El C02 fue de la fuente local (100%), y los medios anóxicos se establecieron al enjuagar el aire ambiental con 100% de nitrógeno (N2). Se tiene cuidado de evitar la introducción de aire ambiental en el sistema mientras se cambia la atmósfera de C02 a N2. Después del tratamiento anóxico, el oxígeno se reintrodujo en el tubo Balsh enjuagándolo con aire local durante 20 minutos. El tapón de caucho se retiró entonces y un vial con alimento se invirtió sobre la parte superior de los tubos Balsh con Parafilm. Las moscas se calificaron como vivas si reanudan el movimiento. La viabilidad se calificó al menos 18 horas después del final del tratamiento anóxico. Después de dos semanas, si los viales con comida contenían larvas y/o pupas, las moscas se consideraron fértiles. 3. Resultados Tratamiento con CO? antes de la exposición anóxica Las moscas adultas exhibieron una alta proporción de supervivencia anóxica si se pretratan primero con C02. Después de 19 horas de exposición anóxica en un experimento de flujo detenido, las moscas adultas pretratadas con C02 durante 30 ó 90 minutos, exhibieron 54% o 28% de supervivencia, respectivamente. No se observó supervivencia en los controles expuestos a anoxia sin pretratamiento con C02 o C02 sin exposición anóxica posterior. Además, ninguna mosca sobrevivió a la exposición anóxica con pretratamiento de C02 si también se expusieron a C02 inmediatamente después de la exposición anóxica durante 20 minutos. Una corta exposición de C02 fue suficiente para mejorar la supervivencia de la anoxia. En los experimentos de flujo detenido con 22 horas de exposición anóxica, la fracción de moscas que sobrevive fue más alta si el C02 se administró durante 0.5-5 minutos antes de cambiarlo a la atmósfera de nitrógeno (Figura 16). Así, para los experimentos posteriores, el protocolo estándar fue tratar con C02 durante 10 minutos antes de la exposición anóxica. En un experimento de flujo bajo utilizado este protocolo, 6% de las moscas adultas sobrevivieron a 20 horas de exposición anóxica, y esta supervivencia requirió el pretratamiento con C02. Los experimentos sugieren que es importante evitar la reintroducción de 02 entre el tratamiento de C02 y el establecimiento del medio con N2. Cuando el agua en el burbujeador utilizada para modificar el aire no se equilibró con N2 antes de enjuagar el C02, ninguna mosca sobrevivió a 13 horas de exposición anóxica en estos experimentos, aunque el N2 se haya introducido a 10, 50 ó 100 mL/minuto. Bajo estas condiciones, la atmósfera de C02 se enjuagó con una mezcla de N2/02 resultando del 02 disuelto en el agua. Una serie de experimentos de flujo bajo se realizó para determinar el tiempo de exposición anóxica que puede tolerarse con la exposición a C02 en comparación con sin pretratamiento, probando cada condición por duplicado (Figura 17). En estos datos, la tendencia es que el pretratamiento con C02 resulta en una mayor supervivencia. Una importante advertencia es que estos experimentos se desvían del protocolo estándar en que las moscas se anestesiaron con C02 y se transfirieron a los tubos Balsh y se dejaron recuperar durante sólo 10-20 minutos antes de iniciar el tratamiento con C02 (excepto para el Ensayo 2 del punto de medición de 18 horas). Varios otros experimentos se realizaron, que no fueron informativos de si el pretratamiento con C02 fue benéfico. Por ejemplo, en un experimento, no se observó supervivencia después de 17, 22 y 24 horas de anoxia en un experimento de flujo bajo con 10 minutos de periodo de pretratamiento con C02. Sin embargo, en otros experimentos, muchas moscas sobrevivieron después de 17 horas. Esto puede indicar que en ciertos casos, otros factores afectan el resultado, tal como la edad de los adultos, los ritmos circadianos o las variaciones en la temperatura ambiente. En otro experimento para comparar la instalación de flujo detenido con la instalación de flujo bajo, ninguna mosca sobrevivió a 17 ó 19.5 horas de exposición anóxica; sin embargo, en este caso, la contaminación con moho puede haber contribuido al fallecimiento de las moscas.
Tratamiento con H?S antes de la exposición anóxica La inclusión de H2S en el protocolo de pretratamiento mejora más dramáticamente la capacidad de las moscas adultas para sobrevivir a la anoxia. En una series de experimentos análogos a aquéllos mostrados en la Figura 17, la adición de 50 ppm de H2S al pretratamiento de C02 (H2S/C02) incrementó la fracción de moscas que sobrevivieron al tratamiento (Figura 18). Estas moscas parecen sanas, y producen progenie después de la exposición. Sin embargo, en un experimento similar, ninguna mosca sobrevivió a 18, 20, 25 ó 30 horas en anoxia después de 10 minutos en H2S/C02. La causa de esta discrepancia es poco clara. De manera consistente con una influencia benéfica de un tratamiento con H2S, después de 15 horas de exposición anóxica, 50% de las moscas pretratadas con H2S sobrevivieron, mientras que no hubo recuperación de las moscas de control que no se expusieron a H2S. En este experimentos, las moscas se trataron con C02 durante 10 minutos, a continuación H2S/C02 durante 10 minutos, a continuación N2/H2S durante 10 minutos, y finalmente con N2 para la duración del experimento de flujo bajo. El tratamiento con C02 no se requiere para el incremento dependiente de H2S en la supervivencia de la anoxia. 25% de las moscas tratadas con 50 ppm de H2S en aire ambiental antes de hacerse anóxico durante 18.5 horas, sobrevivió. La fracción de moscas que sobreviven no se afectó si una exposición de 10 minutos a H2S/C02 se agregó antes de establecer el medio anóxico. En un experimento de control en donde las moscas se trataron sólo con CO durante 10 minutos antes de la exposición anóxica, solo 11% de las moscas se recuperaron. El tiempo en el cual el H2S se administra parece ser importante para mejorar la supervivencia anóxica. Si el H2S está presente a través de la exposición anóxica (20 horas), ninguna mosca se recupera, ya sea que el H2S esté presente durante el pretratamiento con C02 o no. Sin embargo, 35% de las moscas sobreviven si 50 ppm de H2S está presente en el pretratamiento con C02 y a continuación se elimina conforme el medio anóxico se establece. En experimentos paralelos, 6% de las moscas expuestas a anoxia después de 10 minutos de pretratamiento con C02 (sin H2S), sobrevivió.
Experimentos preliminares con larvas y embriones La supervivencia mejorada de la anoxia después del tratamiento con CO y CO con HS también se observa en los embriones y larvas. Después de la exposición a anoxia durante 24 horas, 7 pupas se formaron de una recolección de embriones de 0-19 horas de edad. Sin embargo, 20 pupas se observaron de una recolección correspondiente que se pretrató con C02 durante 10 minutos. De manera similar, las larvas expuestas a 24.5 horas de anoxia pueden reanudar el movimiento tras la reoxigenación solo si se pretratan con C02 o H2S/C02. Los embriones de 0-24 horas de edad sobreviven 18.5 horas a exposición anóxica y se desarrollan a la adultez si se pretratan con C02 o H2S/C02.
Tratamiento en frío durante la anoxia La disminución de la temperatura ambiental puede extender la longitud de tiempo que las moscas adultas pueden sobrevivir a la exposición anóxica. A temperatura ambiente, ninguna mosca sobrevivió a 15.5 horas de exposición anóxica en la instalación con flujo detenido, pero 20% de aquéllas mantenidas a 4°C mientras están anóxicas, se recuperaron. De manera similar, ninguna mosca sobrevivió al pasar de anoxia a 4°C y a continuación movidas a temperatura ambiente durante 16.5 horas. Sin embargo, después de 16.5 e incluso 40 horas, las moscas que se mantuvieron a 4°C durante toda la exposición, se recuperaron y fueron fértiles. El pretratamiento con C02 antes de establecer el medio anóxico, no tiene una diferencia notable en estos experimentos.
EJEMPLO 8 Caída de la Temperatura Corporal Interna Tanto en ratas como ratones, se mostró que utilizando H2S y C02, la producción metabólica puede reducirse, mostrada como temperatura corporal interna reducida. Las Figuras 20A-B muestran que al tiempo 0 cuando el H2S o C02 se aplica primero, la temperatura corporal interna de los animales empieza a caer. Seis horas más tarde, cuando el H2S o el C02 se retiran, la temperatura empieza a regresar a lo normal. Está claro que los mamíferos más grandes requieren más H2S para afectar el metabolismo.
EJEMPLO PROFETICO 9 Matriz Gaseosa Con el fin de determinar la concentración de cada componente gaseoso en una atmósfera mezclada a la media que proporcione la mayor capacidad para controlar la flexibilidad metabólica en los mamíferos, pueden realizarse los siguientes experimentos. Los gases ¡ncluyen oxígeno (02), nitrógeno (N2), dióxido de carbono (C02), sulfuro de hidrógeno (H2S) y helio (He). Aunque el H2S probablemente reduce la demanda de oxígeno en las mitocondrias, el C02 puede reducir además la demanda de oxígeno. Además, se ha encontrado que la temperatura corporal interna reducida es esencial para un metabolismo reducido. Por lo tanto, el gas helio, con su alta capacidad calorífica, puede proporcionar un método de enfriamiento simple y no invasivo. Además, utilizando 100% de 02, puede mantenerse 20.95% de oxígeno normóxico, en cualquier mezcla gaseosa en la cual los otros constituyentes forman menos que 79.05% del total. Y finalmente, el nitrógeno se utiliza para completar la mezcla al 100%. Estos experimentos describen un procedimiento progresivo para probar los gases de manera individual y en combinación primero en el ratón y a continuación en la rata, a continuación en perros. El objetivo con esta matriz gaseosa es desarrollar un fundamento con el cual trabajar con múltiples variables en un orden lógico. El diseño experimental se describe en la Figura 21. Una de las características de la matriz gaseosa es que aclara que los experimentos se realizarán únicamente si los experimentos previos (enlazados con flechas) están completos. No se realizarán experimentos mezclados en ningún modelo animal sin optimizar primero los gases componentes. Además, un gas o mezcla gaseosa no se utilizará en una rata sin primero optimizar la dosis en el ratón ni en un perro sin primer optimizar en una rata. Así, se muestra la progresión de los experimentos utilizando gases simples a múltiples mezclas gaseosas (leyendo de la parte superior derecha a la parte inferior izquierda) y de ratones a ratas a perros (leyendo de la parte superior izquierda a la parte inferior derecha). Los ratones siempre se utilizarán primero para determinar la concentración de los gases componentes que proporcionen el mejor control de la flexibilidad metabólica. Una vez que la dosis más efectiva de un gas se determina utilizando ratones, los mismos experimentos se realizarán en ratas. Al mismo tiempo, el siguiente gas o mezcla gaseosa se probará utilizando ratones. Una vez que la concentración se determina en las ratas, el gas se probará en perros. El siguiente Cuadro proporciona una manera ligeramente diferente de ver la matriz gaseosa y define el orden de los experimentos: Procedimiento 1 Dióxido de carbono (CO?) Ratones: Se encontró que 15% de C02 proporciona el control de la flexibilidad metabólica en ratones. Sin embargo, dadas las limitaciones de nuestras capacidades de mezclado, fuimos incapaces de probar concentraciones más altas. Esto ya no es cierto, y podemos probar concentraciones de C02 hasta 80%. Por lo tanto, empezaremos a 15% de CO2 y aumentaremos en incrementos de 5% hasta 40%, a continuación incrementos del 10% hasta 80%. Los animales se expondrán durante 6 horas. Los ratones se expondrán utilizando una cámara de vidrio de 375 ml en la cual los animales se suministrarán con agua, y en la cual la atmósfera gaseosa premezclada fluirá a una velocidad de 500 mililitros por minuto. Estas cámaras estarán contenidas en un incubador, de manera que la temperatura ambiente puede controlarse. Este cuadro proporciona un marco para nuestros experimentos de CO2 de alta concentración, pero pueden requerirse experimentos adicionales para entender mejor los efectos. Los ratones pueden utilizarse en múltiples experimentos, pero no utilizaremos un animal más frecuentemente que una vez por semana. Además, los animales pueden funcionar como sus propios controles en experimentos posteriores.
El metabolismo (consumo de 02 y temperatura corporal interna) y la actividad se verificarán. A 15% de C02, el volumen corriente se incrementa, pero la frecuencia respiratoria permanece sin cambio. Los ratones no parecen "jadear". El incremento de las concentraciones de C02 debe incrementar el efecto narcótico. Estos experimentos se realizarán en un incubador, de manera que podemos reducir entonces la temperatura ambiente a 10°C para probar la relación entre la temperatura corporal interna y la producción metabólica.
Ratas: Los experimentos en ratas empezarán utilizando un ambiente de 3% de C02 y 21 % de 02 compensado con nitrógeno. Esto se considera como normocapnia, puesto que es la concentración exhalada de C02. Del 3%, incrementaremos en incrementos del 2% al 15%. Este incremento puede realizarse en un solo experimento de línea basal, en donde incrementamos la concentración de C02 hasta que observamos un cambio en el metabolismo. El metabolismo se verificará midiendo el consumo de 02 y la temperatura corporal interna. Una sola rata en un experimento puede utilizarse para determinar esta dosis de C02 minima. En experimentos posteriores, en donde los efectos de 6 horas de exposición a C02 se probarán, una sola rata se utilizará para una sola dosis de C02 (es decir, el nivel no cambiará durante el experimento). Las ratas pueden utilizarse en múltiples experimentos; no se utilizarán más de una vez en una semana. Las ratas se expondrán utilizando un recipiente de vidrio de 2800 ml, en el cual los animales se suministrarán con agua, y en el cual los gases de la premezcla se harán fluir a una velocidad de 3 litros por minuto. Este cuadro muestra la estructura de los primeros experimentos con C02 utilizando ratas, pero otros pueden requerirse para explorar completamente los efectos.
Del 15% a 80% de los experimentos progresarán como se hizo utilizando ratones (incrementos del 5% del 15%-40%, incrementos del 10% del 40%-80%). Se verificará el metabolismo y el comportamiento. Una vez que la dosis efectiva de C02 para las ratas se determina, la temperatura ambiente se reducirá para aprender si el metabolismo se reduce además por la temperatura corporal interna reducida conforme está utilizando el H2S. Estos experimentos se realizarán en un incubador que proporcionará el enfriamiento al inicio de y durante el experimento, así como el calor al final del experimento. Después de la terminación de los estudios con C02 en ratas, se sabrá si las ratas requieren más C02 que los ratones para reducir su metabolismo (como es cierto para el H2S), el mismo o menos. El entendimiento de esta tendencia alométrica clave proporcionará una mejor hipótesis para la dosis activa de C02 en los perros. Los puntos de paro para estos procedimientos en los ratones y ratas será una caída en el consumo de 02 del 99% o una caída en la producción de C02 del 99%. Perros: El diseño experimental para los perros será el mismo que aquel utilizado para las ratas y ratones (utilizando una velocidad de flujo de 10 litros/minuto). Los experimentos empezarán utilizando 3% de C02 y se incrementarán hasta que se observe una respuesta fisiológica. Los perros se expondrán a los gases mezclados utilizando una máscara de anestesia a la cual se han preacondicionado antes de la exposición. El consumo de 02 y la temperatura corporal interna se verificarán. Los mismos uno o dos perros pueden utilizarse para estos experimentos.
Procedimiento 2 Sulfuro de hidrógeno y dióxido de carbono (H?S+ CO?) Al mezclar H2S y C02 buscaremos efectos sinergísticos de los dos gases. Esto es, pueden utilizarse el H2S y el C02 juntos para reducir el metabolismo tan profundamente como las concentraciones más altos de los gases únicos. En estos primeros experimentos, utilizando ratones, se utilizará H2S a 20 ppm y se titulará en C02 al 15% (u otra concentración a ser determinada en el procedimiento 1). Un solo animal puede utilizarse para variar la concentración de C02, mientras se mantiene el H2S constante. Segundo, utilizaremos 40 ppm de H2S y agregaremos C02 al 15%. Tercero, utilizaremos 80 ppm de H2S y llevaremos el C02 al 15%. Un solo animal puede utilizarse en cada uno de estos experimentos. Se verificarán el consumo de 02, la temperatura corporal interna, y el comportamiento. Los experimentos listados en los cuadros proporcionan un fundamento para explorar los efectos de la mezcla de H2S+C02 y otros experimentos serán necesarios para entender los efectos.
Una vez que se determina una mezcla efectiva, la temperatura ambiente se disminuirá para aprender si la mezcla gaseosa optimizada se sinergiza con la temperatura corporal interna más baja para disminuir además la velocidad metabólica. En estos experimentos dependientes de la temperatura, las concentraciones de los gases en la mezcla no cambiará. Una vez más, un animal puede utilizarse en múltiples experimentos con no más de un procedimiento experimental por animal por semana. Los experimentos que utilizan ratas y perros se realizarán utilizando la misma metodología. Las concentraciones de C02 para las ratas y perros se optimizarán en el procedimiento 1 , pero se tiene la hipótesis de que estarán entre 5% y 15%. Para los perros, la alta concentración de H2S es mayor que 400 ppm, pero aún no se ha determinado.
Procedimiento 3, Helio (He) El helio es un efectivo disipador de calor; su conductancia térmica es seis veces mayor que la del nitrógeno. Se ha utilizado en muchos mamíferos, incluyendo ratas, perros y humanos para fomentar el enfriamiento. No es tóxico, es barato y fácil de manejar. Es deseable utilizar helio como otros lo han hecho en una mezcla de 80%/20% con oxígeno (He-02) para mejorar la conductividad térmica vía respiración. Cinco experimentos preliminares se proponen para analizar el efecto de He-02 en el metabolismo y comportamiento. La mezcla 80%-20% estándar que se utiliza ampliamente, se empleará. Una mezcla que contiene 60% de He también se probará para reflejar mejor la mezcla mínima de He-02 que utilizaremos en el protocolo 5, en donde mezclamos H2S, C02 y He.
El consumo de oxígeno, la producción de dióxido de carbono, la temperatura corporal interna, y el comportamiento se verificarán para aprender si los mismos efectos que otros tienen utilizando He-02 pueden inducirse.
Procedimiento 4: Oxígeno (O?) Que la concentración de oxígeno reducido puede reducir la temperatura corporal interna se mostró por Gellhorn y Janus, en 1936 utilizando cobayos. Se desea reproducir estos experimentos primero en ratones, a continuación en ratas y finalmente en perros, para aprender si la concentración disminuida de 02 disminuye el metabolismo. Ratones: Se propusieron experimentos en los cuales los ratones se expondrán a concentraciones que disminuyen de 02 hasta 6%.
Los experimentos progresarán en incrementos del 5%. Se probaron en consumo de 02, producción de C02, temperatura corporal interna y comportamiento. Sí se observa un comportamiento convulsivo indicativo de hipoxia extrema, el 02 regresará a 21 %. El Cuadro siguiente proporciona una exposición general de los experimentos con 02. El tiempo de exposición es de seis horas con una cámara controlada (con agua) en la cual el gas premezclado se hace fluir. Puesto que hay evidencia de preacondicionamiento hipóxico, hay cuatro animales separados para estos cuatro experimentos.
Una vez que la relación entre la tensión de 02 y el metabolismo se ha determinado, puede ser importante repetir los experimentos en un medio frío. Estos experimentos se realizarán exactamente como los experimentos previos, excepto que la temperatura del incubador se disminuirá a 10°C. Ratas: Es deseable realizar los mismos experimentos utilizando ratas, que los que se realizaron previamente con ratones. Si se observa un comportamiento convulsivo indicativo de hipoxia extrema, la concentración de O2 se regresará al 21%. Perros: Si se observa una correlación positiva entre la tensión de oxígeno reducida y la velocidad metabólica reducida en ratones y/o ratas, sería deseable realizar la misma serie de experimentos utilizando perros.
Procedimiento 5 Sulfuro de hidrógeno, dióxido de carbono, helio y oxígeno (H?S+CO?+He+Q?) Estos experimentos son el objetivo de la matriz gaseosa; para determinar la mezcla de 02, C02, H2S y He, combinados con temperatura ambiente optimizada que proporcione el control más robusto y reversible del metabolismo. Por lo tanto, utilizando las concentraciones de los gases individuales que se determinaron en los procedimientos previos como un fundamento, las mezclas de los cuatro gases se probarán para encontrar la que proporcione el mejor control de la flexibilidad metabólica. El 02, C02 y H2S se variarán uno con relación al otro, mientras que el helio se utilizará para compensar la mezcla. En los experimentos con ratones mostrados a continuación, el C02 se variará mientras que el 02 y el H2S se mantendrán constantes; el helio se cambiará para mantener el flujo constante. Utilizaremos los mismos ensayos metabólicos, incluyendo el consumo de oxígeno y la temperatura corporal interna. Un solo animal puede utilizarse en múltiples experimentos. Los ratones se expondrán durante seis horas. Estos experimentos se repetirán a continuación utilizando una temperatura ambiente más baja para aprender cuanto afecta la temperatura corporal interna reducida al metabolismo utilizando la mezcla gaseosa.
Ratón: Ratas: Después de que se aprende cual mezcla gaseosa es óptima para los ratones, se harán experimentos utilizando ratas, idénticos a aquellos realizados utilizando ratas, excepto que las concentraciones de H2S son 100, 200 y 300 ppm. Las ratas se tratarán durante 6 horas. Perros: Los experimentos utilizando perros serán idénticos a aquéllos que utilizan ratones y ratas. Las concentraciones empezarán a 300 ppm e irán a una concentración a ser determinada. Un solo animal puede utilizarse para múltiples experimentos, pero no más de una vez por semana. Los ratones y ratas se tratarán durante 6 horas, los perros se tratarán durante dos horas.
EJEMPLO PROFETICO 10 Selección de la dosis de sulfuro de hidrógeno en humanos El sulfuro de hidrógeno puede suministrarse a un animal o humano para inducir la estasis mediante cualquiera de varias formas de dosificación y rutas de administración, incluyendo, de manera no exclusiva, inhalación de la forma gaseosa o administración intravenosa de una solución de sulfuro de hidrógeno. Se describe un método para determinar la forma de dosificación y la ruta de administración del sulfuro de hidrógeno, suficiente para inducir la estasis en un organismo completo en necesidad de estasis. Un organismo de prueba (por ejemplo, una rata, perro, cerdo, mono), se expone a concentraciones que se incrementan de sulfuro de hidrógeno, administrado como dosis de un bolo, de manera intermitente o continua, y el estado fisiológico, incluyendo de manera no exclusiva, la temperatura corporal interna, el consumo de oxígeno, la producción de dióxido de carbono, la frecuencia cardiaca, la presión sanguínea, la velocidad de respiración, el pH de la sangre, movimiento y vigilia se verifican mientras que a varios puntos de medición, se retiran muestras de sangre (0.5 mL). Las concentraciones de sulfuro de hidrógeno que están presentes en el plasma derivado de la sangre de los animales de prueba, se miden utilizando métodos conocidos en la técnica, incluyendo, de manera no exclusiva, derivación X, extracción Y y cuantificación utilizando cromatografía de gases y espectrometría de masas.
La correlación de los niveles de plasma en estado estacionario de sulfuro de hidrógeno, generados por un régimen de dosificación particular en el animal de prueba con el logro de estasis, a grados variables, en el animal de prueba, define una dosis efectiva de sulfuro de hidrógeno, suficiente para inducir la estasis en el animal de prueba. La dosis efectiva para inducir la estasis en un humano en necesidad de estasis se determina identificando la dosis, ruta de administración y régimen de dosificación del sulfuro de hidrógeno que logran las mismas concentraciones en plasma en estado estacionarios de sulfuro de hidrógeno en los humanos, que las alcanzadas en los animales de prueba bajo condiciones en donde la estasis se induce. La concentración efectiva de sulfuro de hidrógeno para alcanzar la estasis en un humano, depende de la forma de dosificación y la ruta de administración. Para la inhalación, en algunas modalidades, las concentraciones efectivas están en el intervalo de 50 ppm a 500 ppm, suministradas de manera continua. Para la administración intravenosa, en algunas modalidades, las concentraciones efectivas están en el intervalo de 0.5 a 50 miligramos por kilogramo de peso corporal, suministrados de manera continua. El intervalo en cada caso, está caracterizado por grados que se incrementan de estasis alcanzados con dosis que se incrementan de sulfuro de hidrógeno. Una dosis de sulfuro de hidrógeno suficiente para causar una caída sostenida de 12-24 horas de tres a cinco grados Celsius a 32-34 grados Celsius en la temperatura corporal interna de un humano que ha sufrido un paro cardiaco fuera del hospital, y que está inconciente tras la resucitación y reanudación del latido cardiaco, se predice que tiene una ventaja de supervivencia significativa con respecto a un humano similar no expuesto a sulfuro de hidrógeno, como se describe en Bernard ef al. 2002.
EJEMPL0 11 Estudios de Pretratamiento Animal Los estudios mostrados en el Ejemplo 7, demuestran que el tratamiento anterior y continuo en ratones C57BI/6 machos con H2S, puede mejorar su capacidad para sobrevivir bajo condiciones hipóxicas de 5% de oxígeno o 4% de oxígeno. Para determinar el efecto del pretratamiento con H2S solo en la supervivencia bajo condiciones hipóxicas (sin la exposición continua a H2S durante la hipoxia), los ratones se expusieron a 30 minutos de aire ambiental (sin PT) o 10 minutos de aire ambiental seguido por 20 minutos de 150 ppm de H2S en aire ambiental (PT) antes de la exposición a 5% de 02 (5%), 4% de 02 (4%), 1 hora a 5% de 02 seguida por 4% de 02 (4% + 1 hora al 5%), o 1 hora al 5% de 02 seguida por 3% de 02 (3% + 1 hora al 5%), y su tiempo de supervivencia se determinó. Los experimentos se detuvieron a los 60 minutos, y los animales todavía vivos se regresaron a su jaula. Como se muestra en la Figura 23, todos los ratones en una cohorte de animales preexpuestos a 150 ppm de H2S en aire ambiental durante 20 minutos, sobrevivió posterior a la exposición al 5% de 02, mientras que todos los animales de control expuesto a aire ambiental solo, habían muerto en el transcurso de 15 minutos de exposición a 5% de 02. Así, la preexposición de los ratones a H2S, establece un estado fisiológico en los ratones que permite la supervivencia prolongada a la hipoxia de otra manera letal. La protección observada en los ratones pretratados con H2S excede con mucho el efecto protector conocido del preacondicionamiento a la hipoxía del cuerpo completo que se ha reportado en la literatura, en el cual la supervivencia en 5% de 02 se extendió solo dos veces (Zhang ef al. 2004). Aunque no se muestra en la Figura 23, algunos ratones pretratados con H2S fueron capaces de sobrevivir por más de cuatro horas en 5% de 02, y fueron capaces de recuperarse sin déficits motores o del comportamiento notables. Para determinar si el pretratamiento con H2S mejora la supervivencia a tensiones de oxígeno incluso más bajas, los ratones se expusieron a concentraciones más bajas de 02. Como se muestra en la Figura 24, el pretratamiento con H2S mejora en gran medida la supervivencia en la presencia de 5% de 02. En contraste, el pretratamiento con H2S, proporcionó únicamente un pequeño incremento en la supervivencia en la presencia de 4% de 02. Sin embargo, si los ratones pretratados con H2S se expusieron a una reducción paso a paso en los niveles de 02, de manera que se pretrataron primero y a continuación se expusieron a 1 hora de 5% de 02 y a continuación se expusieron a 4% de 02 o 3% de 02, su tiempo de supervivencia mejoró al mismo nivel que se observó cuando se expusieron a 5% de 02 después del pretratamiento con H2S (Figura 28). Asi, la preexposición a H2S establece un estado fisiológico en el cual los ratones pueden sobrevivir a una reducción graduada en las tensiones de oxigeno que exceden el 80% (21% de normoxia reducida a 3% de 02). Además, en algunos experimentos, la reducción graduada de la tensión del oxígeno después del pretratamiento con H2S mostró que los ratones pueden sobrevivir durante una hora en tensiones de oxígeno tan bajas como 2.5%. Estos datos y aquellos descritos en el Ejemplo 7, demuestran que la exposición a H2S tiene un efecto farmacológico en el cual la supervivencia en la hipoxia de otra manera letal se mejora en gran medida. En este contexto, los efectos farmacológicos del H2S dependen de los niveles de la dosis y la duración de la exposición a H2S, parámetros que alguien con experiencia en la técnica puede variar para alcanzar la supervivencia óptima a la hipoxia letal. Alguien con experiencia en la técnica apreciará que la ruta de administración (por ejemplo, administración parenteral versus inhalada), puede también variarse para alcanzar el efecto deseado de la tolerancia a la hipoxia letal en un mamífero. Además, el efecto farmacológico puede observarse ya sea cuando la exposición a H2S es limitada al pretratamiento o se extiende en el periodo de hipoxia. De igual manera, el tiempo de exposición al H2S con relación al inicio de la hipoxia letal puede variarse para maximizar la supervivencia mejorada. Estos datos son consistentes con la hipótesis de que la reducción en la demanda de oxígeno que resulta del pretratamiento con un compuesto activo, tal como un antagonista del oxígeno, permite la supervivencia en un suministro de oxígeno reducido, que es de otra manera letal para el animal. Para caracterizar los cambios en el metabolismo que ocurren en el entorno de una supervivencia mejorada a la hipoxia letal proporcionada por el tratamiento con H2S, la producción de C02 por los ratones se midió durante la exposición a H2S y posteriormente después de la terminación del tratamiento con H2S y subsiguiente a la exposición a 5% de 02. El cambio en la producción de C02 se muestra en la Figura 25. Los cambios en la producción de C02 tras la transición a 5% de 02 o 4% de 02, se midieron en los ratones expuestos a aire ambiental durante 30 minutos (sin PT) o aire ambiental durante 10 minutos seguido por 150 ppm de H2S durante 20 minutos (PT). Además, el cambio en la producción de C02 tras la transición paso a paso a 5% de 02 durante 1 hora, seguido por 4% de 02, se midió. Los resultados de estos experimentos se proporcionan en la Figura 29. La producción de C02 se redujo aproximadamente de dos a tres veces en los primeros cinco a diez minutos de pretratamiento con H2S, sugiriendo que la estasis se induce en los ratones durante los 20 minutos de pretratamiento con 150 ppm de H2S en aire ambiental. Sin embargo, el consumo de 02 y la temperatura corporal interna de los animales no cambio de manera significativa durante el pretratamiento con H2S (datos no mostrados), sugiriendo que un estado fisiológico diferente a la estasis puede establecerse en los ratones durante la exposición a H2S, que permite la supervivencia mejorada a la hipoxia letal. Tal estado puede caracterizarse por una reducción en el metabolismo dentro del material biológico, de una magnitud que es menor que aquel definido como estasis. Con el fin de alcanzar la estasis utilizando un compuesto activo, la materia biológica necesariamente debe pasar a través de un estado hipometabólico graduado, en el cual el consumo de oxígeno y la producción de C02 se reducen menos de dos veces en la materia biológica. Tal continuo, en el cual el metabolismo o respiración celular se reducen por un compuesto activo a un grado menor de dos veces, se describe como un estado de "preestasis". La verificación continua de la producción de C02 después de la terminación del pretratamiento con H2S y la inducción de la hipoxia letal, mostrada en la Figura 25, demuestra una reducción de aproximadamente 50 veces en la producción de C02, indicando que la estasis se alcanzó durante la exposición a la hipoxia letal. Una disminución concomitante en el consumo de 02 y una fuerte atenuación de la motilidad en los ratones durante la exposición a la hipoxia letal, apoyan además la observación de que la estasis se logra posteriormente durante la exposición a la hipoxia letal. Se midieron los cambios en la producción de C02 asociados con la transición a las condiciones hipóxicas de 5% de 02 o 4% de 02 después del pretratamiento con H2S o sin pretratamiento. Como se muestra en la Figura 28, los ratones expuestos a 5% de 02 en la ausencia de pretratamiento con H2S o expuestos a 4% de 02 en la presencia de pretratamiento con H2S, mostraron una disminución sustancial en la producción de C02. En contraste, los ratones pretratados con H2S que se expusieron posteriormente a 5% de 02 o 5% de 02 seguido por 4% de 02, no mostraron ningún cambio significativo en la producción de C02, en comparación con en nuevo nivel de la línea basal después del pretratamiento con H2S. Estos resultados demuestran una correlación entre la actividad metabólica reducida y la muerte asociada con la exposición a 5% de 02 en la ausencia del pretratamiento con H2S o la exposición a 4% de 02 con pretratamiento con H2S. Además, estos datos demuestran que la exposición a 5% de 02 o una reducción paso a paso de 5% de 02 a 4% de 02, después del pretratamiento con H2S, no resulta en una reducción adicional en la actividad metabólica. Para resumir estos resultados, la disminución en el desprendimiento de C02 que ocurre tras la transición de la normoxia a la hípoxia letal, se hicieron menores en los ratones que se pretrataron con H2S. La transición de la normoxia a la hipoxia letal causó una reducción del 40% en el desprendimiento de C02, pero el pretratamiento con H2S, mientras que por sí mismo causa una reducción del 50-60% en el desprendimiento de C02 a una nueva línea basal más baja, evitó cualquier otra disminución adicional en el desprendimiento de C02 en la transición a la hipoxia letal. Estos datos demuestran que el pretratamiento con H2S solo evita las reducciones adicionales en la actividad metabólica, asociadas típicamente con una transición a hipoxia letal, mejorando por lo tanto la supervivencia bajo condiciones hipóxicas. Además, estos datos apoyan un modelo en donde la exposición de la materia biológica a los compuestos activos es suficiente para mejorar la supervivencia y/o reducir el daño de las agresiones de las lesiones o enfermedad.
EJEMPLO 12 El Selenuro de Hidrógeno Reduce la Temperatura Corporal Interna en Ratones a Concentraciones Reducidas Se ha reportado previamente en la literatura que más de 1 ppm de H2Se fue letal para los animales. Se realizaron experimentos de acuerdo con los Materiales y Métodos discutidos en el Ejemplo 4, excepto que se utilizó H2Se a concentraciones incluso menores que con H2S. El H2Se utilizado tuvo una concentración inicial del tanque de origen de 20 ppm en nitrógeno, que se diluyó a continuación con aire ambiental a aproximadamente 10 ó 100 partes por billón (mil millones) (ppb). Los animales se expusieron a continuación a esta mezcla. Dos ratones se expusieron a 100 ppb de H2Se durante menos de 10 minutos. La Figura 26 muestra la caída en la temperatura corporal interna y una reducción de 3 veces en la actividad metabólica como se evidencia por la respiración en un ratón. La concentración de H2Se se redujo incluso más a 10 ppb. Un ratón expuesto a 10 ppb de H2Se también experimentó una reducción en la temperatura corporal interna y la respiración (Figura 27). Además, los efectos del H2Se parecen ser completamente reversibles basándose en las pruebas utilizadas para evaluar las pruebas de reversibilidad con H2S (Blackstone ef al., 2005, que se incorpora en la presente como referencia).
EJEMPLO 13 El Sulfuro de Hidrógeno Protege Contra la Hemorragia Letal Los estudios mostrados en los Ejemplos 7 y 11 demuestran que el tratamiento de ratones con sulfuro de hidrógeno (H2S) mejora su capacidad para sobrevivir bajo condiciones hipóxicas de 5% de oxígeno o 4% de oxígeno. Para determinar si el tratamiento con H2S puede utilizarse para reducir la morbilidad y/o daño del tejido asociado con un modelo de lesión aguda clínicamente más relevante de la hipoxia isquémica, las ratas se trataron con H2S durante una hemorragia letal controlada, que reduce el suministro de oxígeno a los tejidos y resulta en la muerte (Blackstone et al., 2005). En este estudio, las ratas tratadas con H2S sobrevivieron a la pérdida letal de sangre y se recuperaron completamente. Las ratas se trataron con H2S durante una hemorragia letal controlada (60% de pérdida de sangre). Después de la implantación quirúrgica de catéteres y de la recuperación, la sangre se retiró de los animales concientes en 40 minutos. Una pequeña cantidad (300 ppm) de H2S mezclado con aire ambiental, se administró a los animales tratados veinte minutos después de empezar el sangrado (es decir, después de 30% de pérdida de la sangre). Los animales se regresaron al aire ambiental sin H2S al final del sangrado. Tres horas después del final del sangrado, a los animales sobrevivientes se les dio un volumen de sangre derramada de solución de Ringer lactada de manera intravenosa.
La mayoría (6/7) de las ratas tratadas con H2S sobrevivió a la hemorragia y a 3 horas de periodo de choque y se recuperaron completamente (Cuadro 7). Ninguna de estas ratas sobrevivientes exhibió defectos del comportamiento funcionales después de la recuperación. Un animal tratado con H2S murió 174 minutos después del final del sangrado. Todos los animales no tratados murieron en el transcurso de 82 minutos después del final del sangrado; el tiempo de supervivencia promedio de los animales no tratados fue de 35 +/- 26 minutos. Utilizando una prueba T exacta de Fishers con dos colas, el valor de p es 0.0047. En los primeros veinte minutos de sangrado (antes de 30% de pérdida de la sangre), las ratas incrementaron la frecuencia respiratoria y el volumen corriente para compensar la capacidad de portar oxígeno disminuido debido a la pérdida de sangre. Este incremento en la ventilación resultó en una producción disminuida del dióxido de carbono respiratorio (VCo2) (Cuadro 7). Después de 60% de pérdida de la sangre, tanto los animales tratados con H2S como los no tratados, exhibieron un VC02 disminuido. El lactato de la sangre arterial se incrementó mientras que el pC02, bicarbonato ([HC03"]), pH, y base en exceso disminuyen (Cuadro 7). Así, la hemorragia resultó en una acidosis metabólica con compensación respiratoria. Sin embargo, en las ratas tratadas con H2S, esos cambios fueron más pequeños en magnitud, lo que representa una disminución en la acidosis metabólica. Además, en los animales tratados con H2S, el VC02 no continuó disminuyendo después de la hemorragia. En los animales no tratados, el VCo2 disminuyó de manera continua hasta que los animales dejaron de respirar. La administración de H2S parece evitar que la respuesta de choque progrese hasta la muerte.
CUADRO 7 Supervivencia y fisiología de un modelo de hemorragia en ratas utilizando H?S Tratado con H2S No tratado Supervivencia Recuperación completa 85.7% (6/7) 0% (0/7) Tiempo hasta la muerte de los no 174 (1/7) 35 +/- 26 sobrevivientes (minutos) Producción de C02 (VC02) en ml/kg/minuto: Presangrado 25 +/- 4 26 +/- 6 Sangrado medio 20 +/- 2 21 +/- 3 Fin del sangrado 16 +/- 2 11 +/- 3 15 minutos postsangrado 17 +/- 3 7 +/- 5 Contenido de C02 en la sangre (pC02) en mmHg Presangrado 45 +/- 6 44 +/- 3 Fin del sangrado 35 +/- 6 21 +/- 3 Contenido de bicarbonato en la sangre ([HC03 ]) en mmol/L Presangrado 32 +/- 3 30 +/- 1 Fin del sangrado 21 +/- 3 12 +/- 3 pH de la sangre Presangrado 7.46 +/- 0.03 7.45 +/- 0.02 Fin del sangrado 7.41 +/- 0.02 7.35 +/- 0.06 Exceso de base en la sangre en mmol/L Presangrado 8 +/- 2 6 +/- 1 Fin del sangrado -5 +/- 4 -14 +/- 3 Lactato en la sangre en mmol/L Presangrado 1.4 +/- 0.5 1.2 +/- 0.2 Fin del sangrado 6.6 +/- 1 11 +/- 3 EJEMPLO 14 Beneficio de la Exposición a Corto Plazo de Sulfuro de Hidrógeno Durante la Hemorragia Las ratas Sprague Dawley macho que pesan 275-350 gramos se compraron de Charles River Laboratories una semana antes de cada experimento y se dejaron aclimatar. En el día del experimento, se implantaron quirúrgicamente catéteres en la arteria y la vena femoral derechas. Los catéteres salieron detrás de la escápula. Se les administró a las ratas buprenorfina postquirúrgicamente y se dejaron recuperar. El fármaco anticoagulante heparina (80-100 unidades), se administró de manera intravenosa como un bolo para disminuir la capacidad de coagulación de la sangre y mejorar la hemorragia. Después de la administración de heparina, las ratas no restringidas conscientes se colocaron individualmente en un recipiente de cristalización de 2.75 litros con una tapa de vidrio. Los catéteres, la sonda de la temperatura y el tubo de toma de muestra del gas se pasaron a través de un orificio perforado en la mitad de la tapa. La temperatura se mantuvo a aproximadamente temperatura isotérmica (27 +/- 2°C). El modelo de la hemorragia se definió por la eliminación del 60% de la sangre corporal total durante el curso de un sangrado de 40 minutos. La sangre se retiró utilizando una bomba peristáltica. Para determinar la cantidad de sangre que constituye 60% de la sangre corporal total, las ratas se pesaron y el volumen de sangre se calculó utilizando la siguiente ecuación (0.06 X masa corporal) + 0.77 (Lee ef al., (1985). Los grupos de tratamiento recibieron la exposición a aire ambiental con sulfuro de hidrógeno (animales de prueba), o aire ambiental que contiene nitrógeno (animales de control) a una velocidad de 3 litros por minutos, administrados mediante un controlador del flujo de la masa térmica (Sierra Instruments). El sulfuro de hidrógeno (H2S) (20,000 ppm compensadas con nitrógeno) (Byrne Specialty Gas), se diluyó en aire ambiental a una concentración de 2000 ppm para el tratamiento. La sangre se retiró a la velocidad calculada vía la arteria del catéter femoral. La sangre se pesó conforme se retiró. Después de veinte minutos (o a 50% del sangrado del 40 minutos), los animales de prueba se expusieron a aire ambiental que contiene 2000 ppm de sulfuro de hidrógeno. La exposición se terminó cuando los animales exhibieron apnea y dístonía. La longitud promedio de exposición a sulfuro de hidrógeno (H2S) fue generalmente entre 1 y 2 minutos. La concentración máxima de H2S en la cámara se estimó de entre 1000 y 1500 ppm. Cuando se observó apnea y distonía, los animales recibieron exposición a aire ambiental. Los animales de prueba resumieron los patrones de respiración regulares en el transcurso de 20 a 30 segundos tras la exposición. Los animales de control se sangraron a la misma velocidad que los animales de prueba, pero no recibieron tratamiento con sulfuro de hidrógeno. Los animales de control no exhiben apnea o distonía durante el curso del experimento. La velocidad metabólica se determinó midiendo la producción de C02 (Licor LÍ7000). Los datos de la temperatura y C02 se recolectaron (ADI PowerLab). Se midieron los valores de la sangre arterial (analizador de la química sanguínea l-Stat). Después del sangrado, los animales se colocaron en una jaula durante tres horas y se observaron. Al final de las tres horas, a las ratas sobrevivientes se les dieron soluciones de Ringer lactadas ad libitum. Para los animales que no sobrevivieron, el momento de la muerte se declaró cuando los animales dejaron de respirar y cesó la producción de C02. Después de la resucitación las ratas se transfirieron a jaulas limpias con alimento y agua y se alojaron a 30°C durante aproximadamente 16 horas. Los catéteres se retiraron quirúrgicamente y los animales se dejaron recuperar durante varias horas a 30°C antes de transferirlos nuevamente a la colonia. Las pruebas del comportamiento y función se seleccionaron de una batería de pruebas descritas en el protocolo SHIRPA (Rogers ef al., 1997). En estos experimentos, 7 de 8 (88%) de los animales tratados con sulfuro de hidrógeno (H2S) durante el curso de la hemorragia, sobrevivieron a la hemorragia. Dos animales de control que no recibieron el tratamiento murieron durante el periodo de observación de tres horas.
EJEMPLO 15 Resultados Adicionales del Ejemplo 2 Como se discutió en el Ejemplo 2 anterior, los prepucios humanos se utilizaron para evaluar la conservación de las células y el tejido en monóxido de carbono. Un total de ocho prepucios humanos se evaluaron finalmente (el Ejemplo 2 reporta tres). El número de queratinocitos viables se evaluó utilizando azul de tripan (Cuadro 8 y Figura 30). Esto mostró que la exposición a monóxido de carbono incrementa el número de células viables.
RA CO vivo muerto (tb fracción vivo muerto (tb fracción (tb -) +) viva (tb -) +) viva 0 3 0 00 10 1 0 91 1 1 0 50 4 4 0 50 0 0 10 3 0 77 0 0 5 1 0 83 7 34 0 17 49 42 0 54 0 1 0 00 24 6 0 80 1 2 0 33 3 3 0.50 0 1 0 00 1 1 0 50 SUMA 9 42 0 18 106 61 0 63 # de células fracción recuperadas viva tratado 51 0 18 prueba t 0.000883884 CO 167 0 63 CUADRO 8 La viabilidad de los gueratinocitos aislados de los prepucios expuestos a aire ambiental (RA) o CO durante 24 horas, se probó para la viabilidad utilizando tinción con azul de tripan (tb) EJEMPLO 16 La Exposición Crónica a H2S de Bajo Nivel Incrementa la Supervivencia Utilizando los métodos y el aparatos descritos en el Ejemplo 1 , los nematodos de C. elegans se expusieron a bajos niveles de H2S (<100 ppm). Los nematodos adaptados a este tratamiento exhiben una vida incrementada y resistencia a la agresión térmica, sin embargo, no hay una disminución discernible en la actividad metabólica como con la inducción de la estasis. En los nematodos, la incapacidad de realizar el metabolismo aeróbico (reduciendo la concentración del oxígeno ambiental o la adición de CO), resulta en la inducción de la animación suspendida o estasis (véase el Ejemplo 1). Sin embargo, la animación suspendida no se indujo exponiéndolos a <100 ppm de H2S en aire local. A las dosis por encima de 100 ppm, el H2S puede resultar en una letalidad considerable de la población de los nematodos expuestos. De manera interesante, incluso en las condiciones en donde la mayoría de los gusanos son destruidos por el H2S, aquellos que sobreviven parecen normales y no dañados obviamente por el agente. Los gusanos que crecen en aproximadamente 50 ppm de H2S completan embriogénesis, se desarrollan a la madurez sexual y producen progenie a la misma frecuencia que los hermanos criados en medios sin H2S. En contraste, en las concentraciones de oxígeno en donde la velocidad metabólica se reduce (menos de 3.5% de 02), todos estos procesos se hacen muy lentos. Además, los gusanos criados en H2S producen el mismo número de progenie que los controles en aire local, sugiriendo que no hay efectos dañinos de estas condiciones. Estos datos indican que el H2S no reduce la actividad metabólica bajo estas condiciones en C. elegans. Los nematodos que crecen en H2S son resistentes a la agresión con calor que los controles que coinciden con la edad en el aire local solo (Figura 31). En este ensayo, los gusanos criados en 50 ppm de H2S se expusieron a alta temperatura en H2S, y los gusanos criados en aire local se expusieron a aire local. Así, la resistencia inducida por el H2S a la agresión, no se correlaciona con la actividad metabólica disminuida. Sin embargo, esta resistencia a la agresión por calor requiere que los nematodos se adapten al medio con H2S. Los gusanos criados en aire local y expuestos a la agresión de calor en H2S, mueren más rápidamente que si se expusieran en aire local. La adaptación a H2S es persistente, en la medida en que los gusanos criados en H2S y expuestos a la agresión de calor en aire local sobreviven mejor que los controles criados en aire local. Además, los gusanos adaptados a una concentración de H2S baja no tóxica (por ejemplo, 50 ppm), fueron resistentes a concentraciones más altas de H2S que son letales para los gusanos no adaptados. Estos datos son consistentes de que los datos de las moscas expuestas de manera transitoria a H2S son capaces posteriormente de sobrevivir a la anoxia mejor que los controles no tratados (por ejemplo, Ejemplo 7 y Ejemplo 11). La protección contra agresión de calor (en gusanos) y la agresión anóxica (en moscas), sugiere que el H2S puede ser capaz de incrementar la supervivencia en una variedad de estados adversos o agresivos que pueden encontrarse clínicamente. Los gusanos adaptados a 50 ppm de H2S también tienen una vida incrementada en comparación con los controles no tratados isogénicos (Figura 32). Esto es consistente con la idea de que están en un estado que es generalmente no resistente a varias agresiones asociadas con el envejecimiento. De hecho, los gusanos viejos que crecieron en H2S parecen ser más vigorosos y sanos de edad similar no tratados con H2S. Además, esto también es cierto cuando se comparan gusanos de cada población en el punto medio de la vida (es decir, los controles de aire local y los gusanos tratados con H2S coinciden cronológicamente con la edad, sin el punto en donde 50% de cada población ha muerto). Así, la adaptación a H2S puede hacer más lento el daño celular crónico asociado con el envejecimiento en C. elegans.
EJEMPLO 17 Implementación de los Experimentos Con Matriz Gaseosa La flexibilidad metabólica se evaluó en ratones, ratas y perros, utilizando medios gaseosos alterados. Se utilizaron tres parámetros para definir esta reducción en el metabolismo, incluyendo los cambios en la producción de dióxido de carbono, el consumo de oxígeno medido por respirometría, y la temperatura interna como se mide utilizando telemetría. En los experimentos con ratas y ratones, los animales se colocaron en cámaras selladas con una importación de gas y una exportación de gas. Para los perros, una mascarilla se colocó sobre el hocico del animal con dos mangueras (importación y exportación) unidas a la mascarilla. La velocidad de flujo del gas para cada uno de los animales, ratones, 500 cc por minuto, ratas, 2 litros por minuto, y perros, 40 litros por minuto. Cada atmósfera se construyó de gas comprimido mediante dilución en aire ambiental a menos que se indique de otra manera. Para los experimentos con ratas y ratones, la temperatura ambiente fue de 7 a 10°C durante la exposición a los gases de prueba. Para los perros, la temperatura ambiente fue temperatura ambiente (22°C).
CUADRO 9 Descripción de los medios gaseosos construidos para probar la flexibilidad metabólica en ratones, ratas y perros Ratón Rata Perro Sulfuro de hidrógeno Si 0.01 % Si 0.03% No 0.85% Selenuro de Si 0.0001 % Si 0.003% N/D hidrógeno Fosfina No 0.016% N/D N/D Dióxido de carbono Si 15% Si 15% No 9% H2S + C02 Si O.01 %+15% N/D N/D C02+ 02 bajo Si 15% + 8% Si 15% + 8% N/D C02+ 02 bajo + He Si 15% + 8% + 77% Si 15% + 8% + 77% Si 9% + 15% +77% El Cuadro 9 muestra la cantidad de cada gas, que se proporciona como un porcentaje de la atmósfera del aire ambiental a menos que se indique de otra manera. La evidencia de depresión en la velocidad metabólica de más de 5 veces como se juzga por la producción de dióxido de carbono o el consumo de oxígeno durante un tratamiento de 6 horas, se describe por "Si"; "No" (reducción o menos de una reducción de 5 veces en estos valores se describe como tal; "N/D" denota experimentos no realizados. La caída en la temperatura en el experimento con el perro (Dióxido de carbono + oxígeno bajo + Helio), fue de aproximadamente 1.5°C en el curso de 30 minutos de exposición. Esta caída en la temperatura se consideró significativa debido a que el perro era de 12 kg y ninguna caída de temperatura tal se había observado durante el registro de la línea basal extensa del animal a temperatura ambiente. Los animales expuestos a varias atmósferas construidas, exhibieron flexibilidad metabólica como se demuestra por los cambios en la temperatura corporal interna (CBT) que se aproxima a la temperatura ambiente (Figuras 33-40). La Figura 33 demuestra una rata expuesta a una atmósfera que contiene 15% de C02, 8% de 02 y 77% de He, tiene una depresión metabólica que se acelera en comparación con una rata expuesta de 300 ppm de H2S bajo condiciones similares. La Figura 34 demuestra una caída significativa en la CBT de un ratón expuesto a 1.2 ppm de H2Se. Las ratas expuestas a aire ambiental a una temperatura ambiente de 10°C, no muestran una caída significativa en la CBT (Figura 35), ni las ratas expuestas a 80% de He, 20% de 02 a 7°C (Figura 36). Las ratas expuestas a una atmósfera de 15% de C02, 20% de 02, 65% de He a una temperatura ambiente de 7°C, muestran una caída significativa en la CBT (Figura 37). De manera similar, la Figura 38 muestra una caída significativa en la CBT en una rata expuesta a una atmósfera de 15% de C02, 8% de 02, 77% de He a 7°C. Una caída significativa en la CBT también se demostró en un perro expuesto a una atmósfera de 9% de C02, 20% de 02, 71 % de He (Figura 39). La magnitud de la caída es menor, supuestamente debido al mayor tamaño del animal y las limitaciones de la difusión térmica. Una caída similar se observa en un perro expuesto a diferentes concentraciones de C02.
EJEMPL0 18 Selección de los Compuestos Se realizó una selección de compuestos para identificar los compuestos de prueba capaces de causar una caída reversible en la temperatura subcutánea en un ratón. Los compuestos de prueba identificados se probaron entonces por su capacidad para proporcionar protección contra la hipoxia letal (medida a 4% de 02 en oposición a un medio típico de 21 % de 02 compensado con un medio de nitrógeno). Todo el procedimiento de selección involucró tres pasos: 1) una selección primaria (1o) para determinar la dosis efectiva mínima de un compuesto de prueba que produciría una caída mensurable en una temperatura subcutánea de un ratón de prueba; 2) una selección secundaria (2o) para determinar la reversibilidad de la caída de la temperatura, como se define por el ratón de prueba que tiene un comportamiento normal 24 horas después del tratamiento y que ha regresado a la temperatura subcutánea normal en 24 horas o menos; y 3) una selección terciaria (3o) para valorar la capacidad del ratón de prueba para sobrevivir a la hipoxia letal (4% de 02) en comparación con un sujeto de control no tratado bajo condiciones hipóxicas idénticas. Los ratones utilizados en estos estudios fueron ratones C57BU6 machos, cateterizados en la vena yugular (JVC), de 5-6 semanas de edad (Taconic), que se implantaron dorsalmente con un sensor de temperatura RFID subcutáneo (IPTT-300, Bio Medie Data Systems, Inc. (BMDS)), y se dejaron recuperar durante al menos 24 horas. Los ratones se dosificaron a través del catéter interno con la infusión del compuesto de prueba utilizando jeringas Luer-Lok de 1 ó 5 ml (Becton Dickinson) y una bomba de infusión (Harvard Apparatus). Un módulo de adquisición de datos DAS-6008 de BMDS registró la temperatura subcutánea de ratón vía el transpondedor, y estos datos se introdujeron en una hoja de cálculo de una computadora y se graficaron contra el tiempo.
Selección primaria (1o) Para la selección primaria, la infusión del compuesto de prueba se hizo a una concentración que se consideró la concentración optimizada máxima. El pH se ajustó con NaOH o HCl a 6-8, la osmolaridad se ajustó con cloruro de sodio a 250-350 mOsm y la dosis total del compuesto de prueba a ser administrado (en mg), se dividió por el peso del sujeto de prueba (en kg), no excedió de 400% de su LD50 en mg/kg publicada en un ratón.
Los ratones se colocaron en un frasco alto con fondo de vidrio con paredes opacas y se infundieron vía la vena yugular. El compuesto de prueba se infundió utilizando el protocolo de pasos con velocidades de infusión incrementadas durante 2 horas (Cuadro 10).
CUADRO 10 Protocolo de pasos de la infusión el compuestos de prueba tiempo velocidad de microlitros microlitros (minutos) infusión µL/min infundidos infundidos totales 0-20 0.8 15.875 15.875 20-40 1.6 31.75 47.625 40-60 3.2 63.5 1 1 1.125 60-80 6.3 127 238.125 80-100 12.7 254 492.125 100-120 25.4 508 1000.125 Durante la infusión, la temperatura subcutánea del ratón se leyó cada 3-5 minutos, y cualesquier cambios en el comportamiento se registraron.
Los resultados de la selección primaria revelaron si el compuesto de prueba tuvo la capacidad de disminuir la temperatura subcutánea a 33°C o menor, e indicó la dosis efectiva requerida para disminuir la temperatura subcutánea conforme se mide para la velocidad de infusión del compuesto de prueba a la cual una caída de temperatura constante se observó primero.
Selección secundaria (2°) Los compuestos de prueba que producen una disminución en la temperatura subcutánea del ratón a 33°C o menos, se probaron en la selección secundaria. En la selección secundaria, el ratón se infundió con el compuesto de prueba durante 60 minutos a una velocidad de 50% de la velocidad de infusión efectiva determinada en la selección primaria. Durante la infusión, la temperatura subcutánea del ratón se verificó haciendo mediciones cada 3-5 minutos. Si la temperatura subcutánea no disminuye en los primeros 60 minutos, la velocidad de infusión se duplicó y continuó durante otros 60 minutos. Cuando la temperatura subcutánea del ratón disminuyó a 33°C o menos, la infusión se detuvo inmediatamente, y la recuperación del ratón se valoró midiendo la temperatura subcutánea y observando el comportamiento del ratón. La temperatura y el comportamiento del ratón se observaron y se registraron 24 horas después del tratamiento. El resultado de la selección secundaria se determinó si el compuesto de prueba causó una caída reversible en la temperatura subcutánea sin letalidad.
Selección terciaria/hipoxia letal (3°): En la selección terciaria, el ratón se infundió con el compuesto de prueba a la velocidad determinada en la selección secundaria. La temperatura subcutánea del ratón se midió cada 3-5 minutos hasta que disminuyó a 33°C, como en la selección secundaria. La infusión se detuvo y el ratón se transfirió inmediatamente a una cámara hipóxica (4% de 02), junto con un ratón de control, infundido ya sea con vehiculo (solución salina, 148 mM, osmolaridad = 300), o sin tratar. La cámara de vidrio cerrada se perfundió con aire y nitrógeno a un flujo continuo para alcanzar la atmósfera hipóxica deseada de 4% de 02. Si el ratón sobrevivía 60 minutos en la atmósfera hipóxica, se transfería nuevamente al aire ambiental, y su recuperación se verificó durante 24 horas, registrando la temperatura subcutánea y la observación del comportamiento. El ratón de control típicamente murió en el transcurso de 6-15 minutos. Los ratones infundidos con sulfuro de sodio (dosis efectiva 0.79 mmol/kg), tiometóxido de sodio (dosis efectiva 4.61 mmol/kg), o tiocianato de sodio (dosis efectiva 4.67 mmol/kg) sobrevivieron a la exposición a hipoxia letal durante 60 minutos. Un ratón infundido con cisteamina (dosis efectiva 7.58 mmol/kg) sobrevivió en hipoxia letal durante 45 minutos; un ratón infundido con sal de císteamina-S-fosfato de sodio sobrevivió en hipoxia letal durante 31 minutos; y un ratón infundido con tetrahidrotiopiran-4-ol sobrevivió en hipoxia letal durante 15 minutos. Estas proporciones de supervivencia se compararon con la proporción de supervivencia de un ratón de control, que murió típicamente en el intervalo de 6-15 minutos en el medio hipóxico. En comparación, ciertos otros compuestos identificados en la selección primaria como que tienen la capacidad de disminuir la temperatura corporal no protegen de la hipoxia letal. El ácido tioacético, selenourea y éster S-(2-((3-aminopropil)amino)etílico) del ácido fosforotioico, reducen todos la temperatura corporal, pero no mejoran la supervivencia en la hipoxia. El 2-mercapto-etanol, el ácido tioglicólico y el éter 2-mercaptoetílico reducen todos la temperatura corporal, pero fueron tóxicos a la dosis efectiva que reduce la temperatura. La tiourea, sulfuro de dimetilo, selenuro de sodio, metan sulfinato de sodio, N-acetil-L-cisteína no reducen la temperatura subcutánea a las dosis más altas proporcionadas en este estudio. El sulfóxido de dimetilo fue excluido debido a que la dosis efectiva (10% de DMSO) fue demasiado alta para ser considerada para propósitos farmacéuticos. Estos estudios establecen que los procedimientos de selección desarrollados pueden ser utilizados de manera exitosa para identificar los compuestos capaces de proteger a los animales sometidos a hipoxia letal. Además, los resultados de estos estudios indican que los compuestos identificados, así como otros compuestos a ser identificados utilizando este procedimiento, pueden utilizarse para proteger a los pacientes de una lesión que resulta de una lesión hipóxica e isquémica.
EJEMPLO 19 Exposición Diaria a un Compuesto Activo La capacidad para adaptarse fisiológicamente a un tratamiento extendido con sulfuro de hidrógeno (H2S) y el tiempo requerido para la adaptación se probaron en un ratón. La adaptación se definió como la falla en exhibir una disminución en la temperatura corporal interna (mayor que 4 °C) cuando un animal se expuso a 80 ppm de sulfuro de hidrógeno en aire ambiental durante un tratamiento extendido. Tratamiento extendido se definió como una exposición a 80 ppm de sulfuro de hidrógeno en aire ambiental durante cuatro por día, cuatro días por semana durante seis semanas. Los ratones utilizados en estos estudios fueron ratones C57BL/6 machos o ratones C129 machos de 5-6 semanas de edad. Los dispositivos de telemetría se implantaron en la cavidad celómica de los ratones antes de los experimentos para registrar la temperatura interna. Los ratones (ocho por tratamiento) se expusieron a sulfuro de hidrógeno en una sola caja de plexiglás con cámaras separadas para cada ratón a una velocidad de flujo de 10 litros por minuto. La detección de la producción de dióxido de carbono y el consumo de oxígeno de los anímales en tazones de vidrio de 500 cc tuvo una velocidad de flujo de 0.5 litros por minuto. Los ratones se adaptaron a la exposición de sulfuro de hidrógeno en un promedio de un periodo de una semana. La adaptación se definió como una falla en exhibir una disminución (mayor que 4°C) en la temperatura interna cuando los animales se expusieron a 80 ppm de sulfuro de hidrógeno en aire ambiental durante 4 horas. Los ratones que no exhiben una caída en la temperatura interna se consideran como que tienen una adaptación fisiológica al sulfuro de hidrógeno. Los ratones tratados con sulfuro de hidrógeno que desarrollaron una adaptación mostraron un incremento en el consumo de oxígeno (v02) en comparación con la producción de dióxido de carbono (vC02), cuando se comparan con los ratones de control no tratados (Figura 42). Los ratones con una adaptación a H2S mostraron un Cociente Respiratorio (relación RQ) menor, definido como la relación de vC02/v02 o una comparación del dióxido de carbono producido al oxígeno consumido (Fig. 43).
EJEMPLO 20 Aplicaciones para la Talasemia Basándose en los resultados actuales en otros sistemas de modelos presentados en la presente, se espera que las células sanguíneas rojas de los animales con el trastorno hematológico de la talasemia, tendrán una capacidad incrementada de soportar el daño oxidativo, conduciendo a una supervivencia prolongada de las células rojas cuando se tratan con los sulfuros. Los siguientes experimentos se realizarán para confirmar que el tratamiento con los compuestos activos puede proteger a los animales con talasemia del daño oxidativo. En una primera serie de experimentos, los animales con talasemia se trataron mediante exposición crónica a un compuesto activo. Después de las pruebas iniciales para establecer las líneas básales, el tratamiento se inició siguiendo el protocolo resumido a continuación. Si la eritropoyesis o la supervivencia de las células rojas se mejora, un efecto puede observarse tan temprano como en 1-2 semanas, puesto que la vida media de las células rojas talasémicas se estima de 4-7 días. Revisaremos un frotis y obtendremos un conteo de los reticulocitos a las dos semanas, y se iniciarán estudios más extensos después de dos semanas adicionales. Si se determina una mejora en las células sanguíneas rojas en ratones, como se identifica por un conteo mejorado de los reticulocitos y un frotis sanguíneo, el estudio continuará hasta que se observe un plato en las métricas utilizadas en los estudios mensuales. Este estudio tiene un punto final proyectado de un año. En un año, los estudios se supervivencia de las células rojas se terminarán, y los animales se sacrificarán. Si no se observa mejora, la exposición continuará hasta un año adicional cuando los estudios de supervivencia se cumplan y los animales se sacrifiquen.
Protocolo 1 1) Los animales se someterán a los estudios iniciales. 2) En el intervalo de una semana después de los estudios iniciales, los animales se alojarán de manera idéntica y: A) se expondrán a 80 ppm de H2S durante 8 horas/día; B) sin exposición; o C) se les dará agua con 0.25% de sulfuro de dimetilo (DMSO) y de dejarán beber ad lib (los estimados de los estudios previos sugieren que los ratones consumirán 5-10 cc/día/ratón con un contenido de 2.5-25 mícrogramos/día de DMSO. Utilizando un peso promedio de 18 g por ratón, el consumo se estimó de 700-1 ,400 ug/kg/día). En una segunda serie de experimentos, el efecto del tratamiento in útero con un compuesto activo se determinó, siguiendo el protocolo resumido a continuación.
Protocolo 2 1) Madres preñadas se tratarán en uno de los siguientes tres grupos, tres días posteriores a la concepción: A) expuestas a 80 ppm de H2S durante 8 horas/día; B) sin exposición; o C) se les dio agua con 0.25% de sulfuro de dimetilo (DMSO) y se les dejó beber ad lib (los estimados de los estudios previos sugieren que los ratones consumirán consume 5-10 cc/día/ratón con 2.5-25 microgramo/día de contenido de DMSO. Utilizando un peso promedio de 18 g por ratón, el consumo se estima de 700-1 ,400 ug/kg/día). 2) A las madres preñadas se les dejará parir de manera natural, y los cachorros se genotipificarán y sacrificarán para el análisis detallado poco después del nacimiento. Los animales de prueba se verificarán a través de estos estudios como se indica a continuación.
Verificación 1) Estudios iniciales: conteo del reticulocito', frotis sanguíneos; Tomografía Computarizada (exploración CT) del bazo y los huesos; Consumo de 02 y producción de C02; peso; metabolitos de sulfuro y hematocrito (60 µl de sangre total). 2) A las dos semanas: contenido del reticulocito y frotis sanguíneo (5 µl de sangre). 3) Estudios mensuales: conteo del reticulocito; CT del bazo y huesos; Consumo de 02 y producción C02; peso; y metabolitos de sulfuro (la sangre extraída será menos que 30 µl). 4) Un mes antes del sacrificio: estudios de supervivencia de las células rojas. 5) Sacrificio y análisis in vitro detallado.
EJEMPLO 21 Aplicaciones para la Anemia de las Células en Hoz Para probar esta hipótesis, se utilizará un modelo de ratón de la enfermedad de las células en hoz (SCD) en la cual, la cepa se diseñó de manera que ya no expresa a Hba y Hbb de ratón, sino que expresa a HBA y HBB humano (Patsy, ef al, 1997). Imita las características genéticas, hematológicas e histopatológicas que se encuentran en los humanos afligidos con la anemia de las células en hoz, incluyendo las células sanguíneas rojas con forma de hoz de manera irreversible, anemia y patología de múltiples órganos. Un porcentaje significativo de ratones con células en hoz no sobrevive a la adultez. Utilizando este modelo de ratón, varios agentes y compuestos que contiene sulfuro se probarán para la eficacia contra la SCD. Las exposiciones serán agudas y crónicas, y los animales se expondrán en el nacimiento o in útero. La viabilidad para nacer de los cachorros expuestos in útero o para la adultez será un punto final para medir la eficacia. Los efectos fenotípicos se evaluarán a través del conteo de los reticulocitos, el hematocrito y las mediciones de la vida media de las células sanguíneas rojas (RBC) (que son normalmente 20 veces menos para la SCD en comparación con los controles del tipo silvestre).
EJEMPLO 21 Experimento de Exposición a Cianuro Este ejemplo muestra que cuando un ratón se expone a 80 ppm de cianuro en aire ambiental, éste reduce gradualmente su temperatura interna a aproximadamente 34°C. Un objetivo de estos estudios de la flexibilidad metabólica ha sido la identificación de los compuestos que pueden reducir el consumo de oxigeno y proteger a los animales de la lesión hipóxíca. Previamente, se demostró que el Sulfuro de Hidrógeno (H2S), un potente inhibidor del consumo de oxígeno, puede reducir el metabolismo y proteger a los ratones y ratas de las lesiones hipóxicas. El cianuro de hidrógeno (HCN) es similar al H2S en muchas maneras y nos gustaría utilizar nuestros ensayos de la producción metabólica para aprender sí se puede utilizar para regular el metabolismo. Como el H2S, el HCN se utiliza ampliamente en las síntesis químicas industriales y se encuentra en muchos sistemas biológicos, incluyendo los humanos. No se sabe si el HCN es simplemente un subproducto del metabolismo del carbono-nitrógeno o si posee actividades biológicas específicas. Como el H2S, se piensa que el HCN actúa reaccionando con las proteínas que contienen metales de transición, tales como oxidasas y deshidrogenadas. El HCN no es muy reactivo con los componentes de la hemoglobina.
En humanos, el valor de IDLH NIOSH (inmediatamente peligroso para la vida y la salud) es de 50 ppm. El PEL OSHA (límite de exposición permisible), TWA (tiempo promedio ponderado durante 8 horas) es de 10 ppm. La LC50 para la rata es de 143 ppm durante 60 minutos. Para medir los efectos metabólicos del HCN, los ratones se expusieron a concentraciones que se incrementan de HCN, empezando con 1 ppm. El consumo de oxígeno (02), la producción de dióxido de carbono (C02), la temperatura corporal interna (BCT) y el comportamiento, se midieron o evaluaron. La concentración de HCN se elevó por incrementos de 10 ppm hasta que se observó un efecto en el metabolismo o cuando los animales parecen mostrar signos de ansiedad. Un efecto metabólico se define como un cambio del 10% en menos de 10 minutos en cualquiera de los valores probados descritos anteriormente. Se encontró que cuando los ratones se expusieron a 80 ppm de cianuro en aire ambiental a temperatura ambiente, gradualmente redujeron su temperatura interna a aproximadamente 34°C. Esto es diferentes de la disminución observada con 80 ppm de sulfuro de hidrógeno, en donde la temperatura interna cae a aproximadamente 28 grados C. Además, hubo una recuperación muy lenta de la temperatura interna en los ratones expuesto a cianuro (aproximadamente 14 horas) en comparación con el sulfuro de hidrógeno (aproximadamente 2 horas). Se probó la hipótesis de que la recuperación lenta, como se juzga por la temperatura interna, en el cianuro, puede rescatarse por la breve exposición a 80 ppm de sulfuro de hidrógeno. Esto se basa en la idea de que una enzima conservada, la rodanesa (y otras enzimas similares), puede utilizar el sulfuro de hidrógeno y el cianuro para producir el agente relativamente menos tóxico, tiocianato. Ya se ha mostrado que la rodanesa puede utilizar el cianuro y el tiosulfato para producir tiocianato. (Chen 1933) Además, la administración intravenosa de tiosulfato es el cuidado estándar para tratar a la intoxicación con cianuro en los Estados Unidos. Se encontró que el tiempo para recuperar la temperatura interna después de la exposición al cianuro se redujo por el breve tratamiento con sulfuro de hidrógeno. Este resultado sugiere que la exposición al sulfuro de hidrógeno puede utilizarse para tratar condiciones en las cuales el los pacientes sufren de intoxicación con cianuro. Todas las composiciones y métodos descritos y reclamados en la presente pueden hacerse y ejecutarse sin experimentación indebida, a la luz de la presente descripción. Aunque las composiciones y métodos de esta invención se han descrito en términos de las modalidades preferidas, será evidente para aquellos con experiencia en la técnica que pueden aplicarse variaciones a las composiciones y métodos, y en los pasos o en la secuencia de pasos de los métodos descritos en la presente, sin apartarse del concepto, espíritu y alcance de la invención. De manera más específica, será evidente que ciertos agentes que están relacionados química y fisiológicamente pueden sustituirse por los agentes descritos en la presente, mientras que se alcanzan los mismos resultados o similares. Todos de tales sustitutos y modificaciones evidentes para aquellos con experiencia en la técnica se consideran como dentro del espíritu, alcance y concepto de la invención, como se define en las reivindicaciones anexas.
Referencias Las siguientes referencias, al grado en que proporcionar un procedimiento ejemplar u otros detalles suplementarios a aquéllos expuestos en la presente, se incorporan específicamente en la presente como referencia. Patente de E.U.A. 3,777,507 Patente de E.U.A. 3,881 ,990 Patente de E.U.A. 3,989,816 Patente de E.U.A. 3,995,444 Patente de E.U.A. 4,034,753 Patente de E.U.A. 4,186,565 Patente de E.U.A. 4,266,573 Patente de E.U.A. 4,292,817 Patente de E.U.A. 4,442,856 Patente de E.U.A. 4,444,762 Patente de E.U.A. 4,447,415 Patente de E.U.A. 4,473,637 Patente de E.U.A. 4,502,295 Patente de E.U.A. 4,559,258 Patente de E.U.A. 4,723,974 Patente de E.U.A. 4,745,759 Patente de E.U.A. 4,798,824 Patente de E.U.A. 4,828,976 Patente de E.U.A. 4,938,961 Patente de E.U.A. 4,951 ,482 Patente de E.U.A. 5,066,578 Patente de E.U.A. 5,157,930 Patente de E.U.A. 5,217,860 Patente de E.U.A. 5,231 ,025 Patente de E.U.A. 5,285,657 Patente de E.U.A. 5,326,706 Patente de E.U.A. 5,370,989 Patente de E.U.A. 5,395,314 Patente de E.U.A. 5,399,363 Patente de E.U.A. 5,405,742 Patente de E.U.A. 5,434,045 Patente de E.U.A. 5,466,468 Patente de E.U.A. 5,470,738 Patente de E.U.A. 5,476,763 Patente de E.U.A. 5,543,158 Patente de E.U.A. 5,552,267 Patente de E.U.A. 5,568,910 Patente de E.U.A. 5,569,579 Patente de E.U.A. 5,580,781 Patente de E.U.A. 5,599,659 Patente de E.U.A. 5,636,643 Patente de E.U.A. 5,641 ,515 Patente de E.U.A. 5,645,081 Patente de E.U.A. 5,693,462 Patente de E.U.A. 5,699,793 Patente de E.U.A. 5,719,174 Patente de E.U.A. 5,736,397 Patente de E.U.A. 5,739,169 Patente de E.U.A. 5,752,929 Patente de E.U.A. 5,801 ,005 Patente de E.U.A. 5,830,880 Patente de E.U.A. 5,846,945 Patente de E.U.A. 5,912,019 Patente de E.U.A. 5,952,168 Patente de E.U.A. 6,013,256 Patente de E.U.A. 6,046,046 Patente de E.U.A. 6,054,261 Patente de E.U.A. 6,057,148 Patente de E.U.A. 6,100,082 Patente de E.U.A. 6,187,529 Patente de E.U.A. 6,365,338 Patente de E.U.A. 6,490,880 Patente de E.U.A. 6,492,103 Patente de E.U.A. 6,524,785 Patente de E.U.A. 6,552,083 Patente de E.U.A. 6,602,277 Patente de E.U.A. 6,790,603 Solicitud de Patente de E.U.A. 10/971 ,575, Solicitud de Patente de E.U.A. 10/971 ,576 Solicitud de Patente de E.U.A. 10/972,063 Solicitud Provisional de E.U.A. 60/513,458 Solicitud Provisional de E.U.A. 60/548,150 Solicitud Provisional de E.U.A. 60/557,942 Alam, Antioxid Redox Signal,. 4(4):559-62, 2002. Amersi et al., Hepatology, 35(4):815-823, 2002. Austin-Ward y Villaseca, Revista Médica de Chile, (7):838-845, 1998. Barton & Ollis, Oxford, UK, Jones (Ed.), Pergamon Press, 3-487, 1979. Bapiel y Wang, Tetrahedron Lett., 43:8479-8483, 2002. Bapiel ef al., Org. Lett., 4:4423, 2002. Beauchamp ef al., Crit. Rev. Toxicol. 13, 25, 1984. Beck ef al., Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 86, 823, 1954. Behringer et al., Crit. Care Med., 31(5):1523-1531 , 2003.
Bellamy ef al., Crit. Care Med., 24(2 Suppl):S24-47, 1996. Bernard et al., J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 90:235-242, 1985. Bernard et al., N Engl. J. Med., 346(8):557-563, 2002. Blackstone et al., Science, 308:518, 2005. Boyce y Ham, J. Envest. Dermatol., 81 :335-405, 1983. Boyce y Ham, J. Tissue Culture Methods, 9:83-93, 1985. Briese, Neurosci. Biobehav. Rev., 22(3):427-436, 1998. Brizel, Seminars Radiation Oncol., 8(4Supp1): 17-20, 1998. Brouard et al., J. Biol. Chem., 277(20):17950-17961 , 2002. Bukowski et al., Clinical Cáncer Res., 4(10):2337-2347, 1998. Burns & Murphey, Arch. Biochem. Biophys., 339:33-39, 1997.1997 Burns et al., Arch. Biochem. Bipophys, 10:60-68, 1995. Cairns et al., J. Am. Chem. Soc, 74:3982, 1952. Chapter IV; Chapter VI; Chapter Vil; Chapter VIII; Chapter IX of Klayman, D. L.; Gunther, W. H. H. Eds, Wiley Interscience, ?ew York, 1973. Chasteen y Bentley, Chem. Rev., 103(1 ): 1-25, 2003. Christodoulides et al., Microbiology, 144(Pt 11 ):3027-3037, 1998. CIIT (Chemical Industry Institute of Toxicology), In: 90 day vapor inhalation toxicity study of hydrogen sulfide, Toxigenics, 420-0710, 1983. Clive et al., J. Org. Chem., 47:1641 , 1982. Cloarec & Charette, Org. Lett., 6:4731 , 2004. Cohén et al., Ann. Thorac. Surg.. 67(5):1489-1491 , 1999.
Curran, Seminars Radiation Oncol., 8(4Supp1):2-4, 1998. Davidson et al., J. Immunother., 21 (5):389-398, 1998. Davis (1994) Demuynck y Vialle, Bulletin de la Societe Chimique de France, 4:1213-1218, 1967 Demuynck ef al., Bulletin de la Societe Chimique de France, 3366-3367, 1966. Demuynck et al., Bulletin de la Societe Chimique de France, 8:2748-2754, 1967. Dhanasekaran ef al., J. Biol. Chem., 279:37575-37587, 2004. Dillman, Cáncer Biother. Radiopharm., 14(1):5-10, 1999. Dittmer y Hoey, In: The Chemistry of Sulphinic Acids, Esters, and Their Derivatives, Wiley: Chichester, U.K., 239-273, 1990. Dormán et al. Neurotoxicol. Teratol., 22(1):71-84, 2000. Dulak et al., Antioxid. Redox Signal, 4(2):229-240, 2002. Duus,. In Comprehens e Organic Chemistry: The Synthesis and Reactions of Organic Compounds, 1st Ed., 1994. Eto et al., Biochem. Biphys. Res. Commun., 293:1483-1488, 2002. Ganther, Carcinogenesis 20(9): 1657-66 (1999) Gilbert et al., LANCET, 355:375-376, 2000. Gladysz et al., J. Org. Chem., 43:1204, 1987.
Glass, Phosph. Sulfur Silicon Reí. Elem., 136, 137, 138:159-174, 1998. Gorman et al., Toxicology, 187(1):25-38, 2003. Guillemin et al., Cell, 89(1):9-12, 1997. Hanibuchi ef al., Intl. J. Cáncer, 78(4):480-45, 1998. Hannan et al., JAMA, 290(6):773-780, 2003. Harris, J. Org. Chem., 25:225, 1960. Harris, J. Org. Chem., 30:2190, 1965. Hays, In: Studies of the Effects of Atmospheric Hydrogen Sulfide in Animáis, thesis dissertation, University of Missouri-Columbia, 1972. Hellstrand et al., Acta Oncológica, 37(4):347-353, 1998. Higuchi y Fukamachi, Folia Pharmacologica Japónica, 73(3):307-319, 1977. Hobert ef a/., Organometallics,20^ 370, 2001. Hochachka ef al., Comp. Biochem. Physiol. B Biochem. Mol.
Biol., 130(4):435-459, 2001. Hochachka et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93(18):9493-94938, 1996. HUÍ y Hashimoto, Infection Immun., 66(11):5329-5336, 1998. Hwang & Greenberg, Biochemistry, 38:14248, 1999. Hyspler et al., J. Chromatography, 770:255-259, 2002. Innicenti et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 14, 5769 (2004). Jiang et al., Am. J. Physiol. Cell Physiol., 280:1140-1150, 2001.
Ju ef ai, J. Neuropathol. Exp. Neuroi, 59(3):241-50, 2000. Kamoun, Amino Acids 26, 243, 2004. Kelso ef ai, J. Biol. Chem., 276:4588-4596, 2001. Khan et al., Toxicol. Applied Pharmacol., 103:482-490, 1990. Kilburn y Warshaw, Toxicology Indust. Health, 11 (2): 185-197, 1995. Kilburn, Environ. Health, 54(3): 150, 1999 Kilburn, Environ. Res., 81 (2):92-99, 1999. Knapp y Darout, Org. Lett., 7:203, 2005. Kontou ef ai, J. Agricultureal and Food Chem., 52:1212, 2004. Kuroda et ai, Transplantation, 46(3):457-460, 1988. Kuroda et ai, Transplantation, 46(3):457-460, 1988. Lai et al., Biochemistry, 40:4904-4910, 2001. Langer ef ai, Biochemistry, 33:14034, 1994. Langer ef ai, Biochemistry, 33:10867, 1997. Ledingham et ai, Circulation, 82( 2):IV351-358, 1990. Ledingham ef ai, J. Thorac. Cardiobasc. Surg., 93:240-246, 1987. Lee et ai, J. Nuc. Med. 26:72, 1985. Liu ef ai, J. Org. Chem., 67:9267, 2002. Lundgren-Eriksson ef ai, Anticancer Res. 2001 Sep-Oct;21 (5):3269-74 Mehlhorn et ai, Cardiovasc Surg., 9(5):482-486, 2001.
Menasche et ai, Eur. J. Cardio. Thorax. Surg., 8:207-213, 1994. Míchaels et ai, Circulation, 106(23):e187-190, 2002. Mugesh et al., Chem. Rev., 101 :2125, 2001. Mura i y Kato, In: Organoselenium Chemistry: Modern Developments in Organic Synthesis, Wirth (Ed.), Springer, NY, Vo. 28, 2000. Murai, et ai, J. Org. Chem., 66:8101 , 2001. Netherton & Fu, Org. Lett., 3:4295, 2001. Noguchi et ai, Biochemistry, 42:11642, 2003. Nogueira et al., Chem. Rev., 104:6255, 2004. Nystul et ai, Science, 302(5647):1038-1041 , 2003. O'Sullivan ef ai, J. Am. Chem. Soc, 126:2194, 2004. Olojo et al., J. Phys. Chem. A, 108:1018, 2004. Otterbein et ai, Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physioi, 279(6):L1029-L1037, 2000. Otterbeín ef ai, Trends Immunoi, 24(8):449-455, 2003. Padilla et ai, Molec. Biology of the Cell, 13:1473-1483, 2002. Padilla ef ai, Proc. Nati Acad. Sci. USA, 98(13):7331-7335., 2001. Partió et ai, Neurotoxicology, 22(2):177-189, 2001. Solicitud del PCT WO 94/17178 Petersen, Biochemica et Biophysica Acta, 460:299-307, 1977. Pietras ef ai, Oncogene, 17(17):2235-2249, 1998. Punch ef ai, 2001 Qin et ai, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95(24):14411-14416, 1998. Quirante ef ai, J. Org. Chem., 67:2323, 2002. Rager et ai, NC Med. J., 65(1):18-25, 2004. Reigan ef al. J. Med. Chem., 48:392, 2005. Remington's Pharmaceutical Sciences, 15th ed., pages 1035-1038 and 1570-1580, Mack Publishing Company, Easton, PA, 1980. Rogers et ai, Mamm. Genome, 8:711-713, 1997. Ryter y Otterbein, BioEssays, 26:270-280, 2004. Seburg abd Squires, Intl. J. Mass Spectrometry Ion Proc., 167/168:541 , 1997. Semenza, Cell, 98(3):281-284, 1999. Semenza, Trends Moi Med., 7(8):345-350, 2001. Shaw (1996) Shawali et ai, J. Org. Chem., 61 :4055, 2001. Shen ef ai, J. Agrie. Food Chem., 50:2644, 2002. Smith et al., Eur. J. Biochem., 263:709-716, 1999. Soledad et ai, Org. Lett., 3:1213, 2001. Steudel, Chem. Rev., 102:3905, 2002. Struve et ai, Neurotoxicology, 22(3):375-385, 2001. Sundarrajan ef ai, Macromolecules, 35:3331 , 2002. Supuran et ai, Med. Res. Rev., 23(2):146-189, 2003. Sweeney, In: A Survey of Compounds from the Antiradiation Drug Development Program of the U.S. Army Medical Research and Development Command. Walter Reed Army Institute of Research, Washington D.C. , 1979. Teodoro y OFarrell, EMBO J., 22(3):580-587, 2003. The Hypothermia After Cardiac Arrest Study Group ef ai, 2002. Tisherman, Crit. Care Med., 32(2):S46-S50, 2004. Van Voorhies et al., J. Exp. Bioi, 203(Pt 16):2467-2478, 2000. Wang ef a/., 1992 Wang ef a/., 1993 Wang ef a/., 1994 Wang, FASEB J., 16(13):1792-1798, 2002. Yaffe et al., Crit. Care Med., 32(2):S51-55, 2004. Yaghi et ai, Nature, 423(6941):705-714, 2003. Yang ef ai, J. Agrie. Food Chem., 52:7051 , 2004. Yoshikawa et ai, J. Biochem. (Tokyo), 71 :859-872, 1972. Zhang ef ai, J. Appl. Physiol. 96(1):392-397, 2004. Zhang et ai, J. Org. Chem. 63:5314, 1998. Ziegler, Ann. Rev. Biochem. 54, 305, 1985.

Claims (161)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un método para mejorar la supervivencia de la materia biológica aislada, que comprende proporcionar a la materia biológica una cantidad efectiva de al menos un compuesto activo.
2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el compuesto activo es un antagonista del oxígeno.
3.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la materia se expone al compuesto activo.
4.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el compuesto activo es un calcogenuro.
5.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el compuesto activo tiene una estructura química de Fórmula I o de Fórmula IV.
6.- El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la materia se expone a un precursor de una estructura química de Fórmula I o de Fórmula IV.
7.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la materia se proporciona con una combinación de compuestos activos.
8.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la materia se proporciona con el compuesto activo bajo condiciones hipóxícas o anóxicas o antes de la exposición a las condiciones hipóxícas o anóxícas.
9.- El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque las condiciones hipóxicas o anóxicas pueden dañar la materia en la ausencia del compuesto activo.
10.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el compuesto activo se proporciona a la materia como un gas, semisólido líquido, líquido o sólido.
11.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la materia se proporciona con al menos uno de los compuestos activos como un gas.
12.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la materia se proporciona con al menos uno de los compuestos activos como un semisólido líquido.
13.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la materia se proporciona con al menos uno de los compuestos activos como un líquido.
14.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el compuesto activo se burbujea en el líquido.
15.- El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el compuesto activo se disuelve en el líquido.
16.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque al menos dos compuestos activos se proporcionan secuencialmente.
17.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque al menos dos antagonistas del oxígeno se proporcionan juntos.
18.- El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la combinación comprende un antagonista del oxígeno con una fórmula química seleccionada de al menos uno de los siguientes grupos: a) un compuesto con Fórmula I; b) un compuesto con Fórmula IV; o una sal o precursor de los mismos.
19.- El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque la combinación comprende más de un compuesto activo del mismo grupo.
20.- El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque al menos un compuesto activo es del grupo a).
21.- El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque al menos un compuesto activo es un calcogenuro o una sal de calcogenuro.
22.- El método de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque al menos un compuesto activo comprende azufre.
23.- El método de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque al menos un compuesto activo comprende selenio.
24.- El método de conformidad con la reivindicación 21 , caracterizado además porque al menos un compuesto activo es una sal de calcogenuro.
25.- El método de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque la sal de calcogenuro se selecciona del grupo que consiste de Na2S, NaHS, K2S, KHS, Rb2S, Cs2S, (NH4)2S, (NH4)HS, BeS, MgS, CaS, SrS y BaS.
26.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque la combinación comprende más de un compuesto activo del grupo a).
27.- El método de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque la combinación de los antagonistas del oxígeno incluye C02.
28.- El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque al menos un compuesto activo es del grupo b).
29.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la materia biológica se proporciona con el compuesto activo a través de inyección, inmersión, administración con sonda, perfusión, absorción o adsorción.
30.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente exponer la materia biológica a una temperatura controlada y/o presión ambiental.
31.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la materia biológica se expone a un medio de temperatura controlada que es menor de aproximadamente 20°C.
32.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la materia biológica se conserva.
33.- El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque la materia biológica incluye plaquetas.
34.- El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque la materia biológica se transplanta.
35.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente identificar la materia biológica en necesidad de tratamiento.
36.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicíonalmente verificar la materia biológica para la toxicidad del compuesto activo.
37.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el compuesto activo se proporciona a la materia biológica como una composición farmacéutica.
38.- Un método para mejorar la supervivencia de la materia biológica aislada, que comprende proporcionar a la materia una cantidad efectiva de i) un compuesto activo o una combinación de compuestos activos y ¡i) condiciones hipóxícas.
39.- Un método para mejorar la supervivencia de la materia biológica aislada, que comprende proporcionar a la materia una cantidad efectiva de una composición que tiene uno o más compuestos con Fórmula I, o una sal o precursor del mismo.
40.- Un método para mejorar la supervivencia de la materia biológica aislada, que comprende proporcionar a la materia una cantidad efectiva de una composición que tiene uno o más compuestos con Fórmula lll, o una sal o precursor del mismo.
41.- Un método para mejorar la supervivencia de la materia biológica aislada, que comprende proporcionar a la materia una cantidad efectiva de una composición que tiene uno o más compuestos con Fórmula IV, o una sal o precursor del mismo.
42.- Un método para mejorar la supervivencia de la materia biológica aislada, que comprende administrar a la materia una cantidad efectiva de un compuesto que tiene la Fórmula I, Fórmula II, Fórmula lll, y/o Fórmula IV, o una sal o profármaco del mismo.
43.- Un método para prevenir o reducir el daño a la materia biológica aislada bajo condiciones adversas, que comprende proporcionar a la materia biológica una cantidad efectiva de un compuesto activo, en donde el daño se previene o se reduce.
44.- Un método para crear o conservar una existencia de organismos, que comprende exponer los organismos a una cantidad efectiva de un compuesto de uno o más de los grupos de: a) un compuesto con
Fórmula I; b) un compuesto con Fórmula IV; o una sal o profármaco del mismo. 45.- El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado además porque comprende adicionalmente exponer el organismo a las condiciones hipóxicas.
46.- Un método para proteger la materia biológica aislada de una lesión, el inicio o progresión de una enfermedad, o la muerte, que comprende proporcionar a la materia, antes de la lesión, el inicio o progresión de una enfermedad, o la muerte, una cantidad efectiva de un compuesto activo, en donde la cantidad efectiva es menor que una cantidad que puede inducir la estasis en la materia biológica.
47.- Una composición farmacéutica en una formulación farmacéuticamente aceptable, que comprende al menos un compuesto con un compuesto activo.
48.- La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque el compuesto activo es un antagonista del oxígeno.
49.- La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada además porque el antagonista del oxígeno es un antagonista directo del oxígeno.
50.- La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 48, caracterizada además porque el antagonista del oxígeno es H2S.
51.- La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque el compuesto activo tiene una estructura de Fórmula I, Fórmula IV, o una sal o precursor del mismo.
52.- La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 47, caracterizada además porque el compuesto activo es un calcogenuro.
53.- La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 52, caracterizada además porque el calcogenuro es H2S o una sal o precursor del mismo.
54.- La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 41 , caracterizada además porque la composición es un líquido.
55.- El uso de una cantidad efectiva de al menos un compuesto activo para preparar un medicamento útil para mejorar la supervivencia de la materia biológica.
56.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde el compuesto activo es un antagonista del oxígeno.
57.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la materia se expone al compuesto activo.
58.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde el compuesto activo es un calcogenuro.
59.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la materia se expone a un precursor de una estructura química de Fórmula I o de Fórmula IV.
60.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable con una combinación de compuestos activos.
61.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable antes, durante o después de una lesión, el inicio o progresión de una enfermedad o hemorragia en la materia.
62.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 61 , en donde la lesión involucra hemorragia.
63.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 62, en donde la lesión es de una fuente física extema.
64.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 61 , en donde la composición farmacéutica está formulada para ser adminístrable antes de la lesión o antes del inicio o progresión de la enfermedad.
65.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 61 , en donde la lesión es una cirugía.
66.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 61 , en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable durante la progresión de la enfermedad.
67.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 64, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable en una cantidad y durante un tiempo que protege la materia del daño o muerte que resulta de la lesión o el inicio o progresión de la enfermedad.
68.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 64, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable en una cantidad y durante un tiempo suficiente para incrementar la velocidad de entrada de la materia en estasis después de la lesión o el inicio o progresión de la enfermedad.
69.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 64, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable en una cantidad y durante un tiempo suficiente para prevenir una disminución adicional en el desprendimiento de C02 después de la lesión o el inicio o progresión de la enfermedad.
70.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 64, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser adminístrable una cantidad y durante un tiempo suficiente para causar que la materia entre en estasis.
71.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable bajo condiciones hipóxicas o anóxicas o antes de la exposición a las condiciones hipóxicas o anóxicas.
72.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable como un gas, semisólído líquido, líquido o sólido.
73.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 72, en donde la composición farmacéutica que comprende al menos uno de los compuestos activos está formulada para ser administrable como un gas.
74.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 72, en donde la composición farmacéutica que comprende al menso uno de los compuestos activos está formulada para ser administrable como un semisólido líquido.
75.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 72, en donde la composición farmacéutica que comprende al menos uno de los compuestos activos está formulada para ser adminístrable como un líquido.
76.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 75, en donde la composición farmacéutica se burbujea en el líquido.
77.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 75, en donde la composición farmacéutica se disuelve en el líquido.
78.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde al menos dos compuestos activos son admínistrables secuencialmente.
79.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde al menos dos antagonistas del oxígeno son admínistrables juntos.
80.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la materia se expone a uno de los antagonistas del oxígeno durante un periodo de tiempo de entre aproximadamente 30 segundos y 30 días.
81.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 60, en donde la combinación comprende un antagonista del oxígeno con una fórmula química seleccionada de al menos uno de los siguientes grupos: a) un compuesto con Fórmula I; b) un compuesto con Fórmula IV; o una sal o precursor de los mismos.
82.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 81 , en donde la combinación comprende más de un compuesto activo del mismo grupo.
83.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 81 , en donde al menos un compuesto activo es del grupo a).
84.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 81 , en donde al menos un compuesto activo es un calcogenuro o una sal de calcogenuro.
85.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 84, en donde al menos un compuesto activo comprende azufre.
86.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 84, en donde al menos un compuesto activo comprende selenio.
87.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 84, en donde al menos un compuesto activo es una sal de calcogenuro.
88.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 87, en donde la sal de calcogenuro se selecciona del grupo que consiste de Na2S, NaHS, K2S, KHS, Rb2S, Cs2S, (NH4)2S, (NH4)HS, BeS, MgS, CaS, SrS y BaS.
89.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 82, en donde la combinación comprende más de un compuesto activo del grupo a).
90.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 89, en donde la combinación de los antagonistas del oxígeno incluye C02.
91.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 81 , en donde al menos un compuesto activo es del grupo b).
92.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la composición farmacéufica está formulada para ser adminístrable a través de inhalación, inyección, cateterización, inmersión, administración con sonda, perfusión, aplicación tópica, absorción, adsorción u oral.
93.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable intravenosamente, ¡ntradérmicamente, intraarterialmente, intraperitonealmente, intralesiónalmente, intracranealmente, intraarticularmente, ¡ntraprostáticamente, intrapleuralmente, intratraquealmente, ¡ntranasalmente, intratecalmente, intravitrealmente, intravaginalmente, intrarrectalmente, tópicamente, intratumoralmente, intramuscularmente, intraperitonealmente, intraocularmente, subcutáneamente, subconjuntívamente, intravesicularmente, mucosamente, intrapericardialmente, intraumbílicalmente, intraocularmente, oralmente, localmente, por inhalación, por inyección, por infusión, por infusión continua, por perfusión localizada, a través de un catéter o a través de una administración por sonda.
94.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, que comprende adicíonalmente exponer la materia biológica a una temperatura controlada y/o presión ambiental.
95.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 94, en donde la materia biológica se expone a un medio de temperatura controlada.
96.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 95, en donde la materia biológica alcanza una temperatura interna no fisiológica.
97.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 95, en donde la materia biológica se expone al medio de temperatura controlada antes de y/o concurrentemente con ser proporcionada con uno o más compuesto activos.
98.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde uno o más compuestos activos comprenden una estructura catiónica capaz de seleccionar uno o más compuestos activos a la mitocondria.
99.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la materia biológica se conserva.
100.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 99, en dondela materia biológica incluye plaquetas.
101.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la materia biológica está en riesgo de una lesión de isquemia/reperfusión.
102.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 101 , en donde la cardioplegia se induce en la materia biológica.
103.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, en donde la materia biológica es un organismo en riesgo de un choque hemorrágico.
104.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, que comprende adicionalmente identificar la materia biológica en necesidad de tratamiento.
105.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 55, que comprende adicionalmente verificar la materia biológica para la toxicidad del compuesto activo.
106.- El uso de un compuesto activo o una combinación de compuestos activos para preparar una composición farmacéutica útil para mejorar la supervivencia de la materia biológica, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable con condiciones hipóxicas.
107.- El uso de uno o más compuestos con Fórmula I, o una sal o precursor del mismo, para preparar una composición farmacéutica útil para mejorar la supervivencia de la materia biológica.
108.- El uso de uno o más compuestos con Fórmula IV, o una sal o precursor del mismo, para preparar una composición farmacéutica útil para mejorar la supervivencia de la materia biológica.
109.- El uso de un compuesto que tiene la Fórmula I y/o Fórmula IV, o una sal o profármaco del mismo, para preparar una composición farmacéutica útil para mejorar la supervivencia de la materia biológica.
110.- El uso de un compuesto activo para preparar una composición farmacéutica útil para prevenir o reducir el daño a la materia biológica bajo condiciones adversas.
111.- El uso de un compuesto activo que no es rotenona, para preparar un medicamento útil para inhibir reversiblemente el metabolismo en un organismo.
112.- El uso de un compuesto activo para preparar una composición farmacéutica útil para inducir sueño en un organismo en donde la cantidad efectiva de dicho compuesto activo es menos de una cantidad que pueda inducir estasis en el organismo.
113.- El uso de un compuesto para preparar una composición farmacéutica útil para anestesiar la materia biológica en donde la cantidad efectiva de dicho compuesto activo es menos de una cantidad que pueda inducir estasis en el organismo.
114.- El uso de un compuesto activo, para preparar un medicamento útil para proteger la materia biológica aislada de una lesión, el inicio o progresión de una enfermedad, o la muerte, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable antes de la lesión, el inicio o progresión de una enfermedad, o la muerte y en donde la cantidad efectiva es menor que una cantidad que puede inducir la estasis en la materia biológica.
115.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 1 14, en donde la materia biológica es hemorragia.
116.- El uso de un compuesto activo para prevenir la muerte, para preparar una composición farmacéutica útil para evitar que un organismo sangre hasta morir.
117.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 116, en donde el organismo entra en choque hemorrágico.
118.- El uso de al menos un compuesto activo para preparar una composición farmacéutica útil para inducir estasis en la materia biológica.
119.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 118, en donde la composición farmacéutica comprende una combinación de diferentes compuestos activos.
120.- El uso de sulfuro de hidrógeno para preparar un medicamento útil para proteger un mamífero de padecer daño celular de una cirugía, en donde la composición farmacéutica induce al mamífero a entrar en pre-estasis antes de la cirugía.
121.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 120, en donde la cirugía está seleccionada de cirugía electiva, cirugía planeada o cirugía de emergencia.
122.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 120, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser intravenosamente administrable.
123.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 120, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser admínistrable por inhalación.
124.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 120, en donde la cirugía es cirugía cardiopulmonar.
125.- El uso de sulfuro de hidrógeno para preparar una composición farmacéutica útil para proteger a un mamífero de padecer daño celular de una enfermedad o condición médica adversa, en donde la composición farmacéutica induce al mamífero a entrar en pre-estasis antes del comienzo o progresión de la enfermedad.
126.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 125, en donde la enfermedad o condición médica adversa está seleccionada del grupo que consiste en: choque hemorrágico, infarto al miocardio, síndrome coronario agudo, paro cardiaco, hipoxia/isquemia neonatal, lesión isquémica-reperfusión, angina inestable, post-angioplastía, aneurisma, trauma y pérdida de sangre.
127.- El uso de sulfuro de hidrógeno para preparar una composición farmacéutica útil para inducir apnea en un sujeto.
128.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 127, en donde el sujeto está sangrando o está en riesgo de sangrar.
129.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 128, que comprende adicionalmente evaluar la muestra de sangre previamente obtenidad de un sujeto para la exposición de sulfuro de hidrógeno.
130.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 127, que comprende adicionalmente identificar un sujeto en necesidad de tratamiento.
131.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 127, en donde la cantidad de sulfuro de hidrógeno es más de 3,000 ppm.
132.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 127, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable durante aproximadamente cinco minutos o menos.
133.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 132, en donde la cantidad de sulfuro de hidrógeno es más de 3,000 ppm y donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable durante aproximadamente cinco minutos o menos.
134.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 133, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable durante aproximadamente tres minutos o menos.
135.- El uso de sulfuro de hidrógeno, para preparar una composición farmacéutica útil para tratar el choque hemorrágico en un paciente.
136.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 135, en donde la composición famacéutica está formulada para ser adminístrable utilizando un nebulizador.
137.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 135, en donde la cantidad de sulfuro de hidrógeno es más de 3,000 ppm.
138.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 135, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable durante aproximadamente cinco minutos o menos.
139.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 138, en donde la cantidad de sulfuro de hidrógeno es más de 3,000 ppm y donde la composición farmacéutica está formulada para ser adminístrable durante aproximadamente cinco minutos o menos.
140.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 139, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable durante aproximadamente tres minutos o menos.
141.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 135, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser admínistrable de manera continua.
142.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 135, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser administrable en una dosis única.
143.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 135, en donde la composición farmacéutica está formulada para ser admínistrable en múltiples dosis.
144.- El uso de un compuesto que tiene una Fórmula I o una sal del mismo, para preparar una composición farmacéutica para reducir daño celular en un mamífero debido a una enfermedad o condición médica adversa, en donde dicha Fórmula I comprende: en donde X es S; en donde K es 0; en donde m es 0; en donde n es 0 o 1 ; y en donde Ri es H.
145.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 144, en donde la enfermedad o condición médica adversa está seleccionada del grupo que consiste en: choque hemorrágico, infarto al miocardio, síndrome coronario agudo, paro cardiaco, hipoxia/isquemia neonatal, lesión isquémica-reperfusíón, angina inestable, post-angioplastía, aneurisma, trauma, apoplejía, cirugía de injerto de derivación de la arteria coronaria (CABG) y pérdida de sangre.
146.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 144, en donde dicha sal es sal de sulfuro seleccionada del grupo que consiste en sulfuro de sodio (Na2S), sulfuro ácido de sodio (NaHS), sulfuro de potasio (K2S), sulfuro ácido de potasio (KHS), sulfuro de litio (Li2S), sulfuro de rubidio (Rb2S), sulfuro de cesio (Cs2S), sulfuro de amonio ((NH )2S), sulfuro ácido de amonio (NH )HS, sulfuro de berilio (BeS), sulfuro de magnesio (MgS), sulfuro de calcio (CaS), sulfuro de estroncio (SrS), sulfuro de bario (BaS).
147.- El uso de un compuesto activo para preparar una composición farmacéutica útil para proteger materia biológica de una lesión, el inicio o progresión de una enfermedad, o la muerte, en donde la cantidad del compuesto activo en la composición farmacéutica es menor que una cantidad que puede inducir estasis en la materia biológica.
148.- Un método para crear o conservar una existencia de organismos, que comprende exponer los organismos a una cantidad efectiva de un compuesto de uno o más de los grupos de: a) un compuesto con Fórmula I; b) un compuesto con Fórmula IV; o una sal o profármaco del mismo.
149.- El uso de un compuesto efectivo para preparar una composición farmacéutica para proteger materia biológica que es hemorragia, en donde la cantidad del compuesto activo en la composición farmacéutica es menor que una cantidad que puede inducir estasis en la materia biológica.
150.- El uso de un compuesto activo para preparar una composición farmacéutica para evitar que un organismo sangre hasta morir.
151.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 150, en donde el organismo está en riesgo de o experimenta choque hemorrágico.
152.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 150, en donde el compuesto activo es un compuesto que contiene azufre.
153.- Un método para inducir estasis en materia biológica no humana, que comprende: a) identificar materia biológica en la cual se desea estasis; y, b) proporcionar a la materia biológica una cantidad efectiva de al menos un compuesto activo para inducir estasis de la materia biológica in vivo.
154.- El método de conformidad con la reivindicación 153, caracterizado además porque la materia biológica está provista con una cantidad efectiva de una combinación de diferentes compuestos activos.
155.- Un artículo de fabricación que comprende empacados juntos: un compuesto activo, instrucciones para el uso del compuesto activo, que comprende: (a) identificar un tejido in vivo en necesidad de tratamiento con estasis; y (b) administrar una cantidad efectiva del compuesto activo a la materia biológica in vivo.
156.- Un artículo de fabricación que comprende un gas medicinal, que incluye un compuesto activo y una etiqueta que comprende detalles o uso y administración para inducir estasis en una materia biológica.
157.- El uso de una composición que comprende la Fórmula I para preparar una composición farmacéutica para mejorar la supervivencia de materia biológica bajo condiciones hipóxícas o isquémicas causadas por enfermedad, lesión o un procedimiento médico, en donde la Fórmula I comprende: en donde X es S; en donde K es 0; en donde m es 0; en donde n es 0 o 1 ; y en donde Ri es H.
158.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 157, en donde el procedimiento médico se selecciona de cirugía electiva, cirugía planeada o cirugía de emergencia.
159.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 158, en donde la cirugía es cirugía cardiopulmonar.
160.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 157, en donde la Fórmula I se administra intravenosamente.
161.- El uso como el que se reclama en la reivindicación 157, en donde la Fórmula I se administra por inhalación.
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Families Citing this family (74)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8828226B2 (en) 2003-03-01 2014-09-09 The Trustees Of Boston University System for assessing the efficacy of stored red blood cells using microvascular networks
US7455812B2 (en) 2003-10-16 2008-11-25 Rheoxtech, Llc Method and apparatus for controlled reoxygenation
CN1901795B (zh) * 2003-10-22 2014-03-26 弗雷德哈钦森癌症研究中心 用于在细胞，组织，器官，和有机体中诱导停滞的方法，组合物和装置
US20050136125A1 (en) * 2003-10-22 2005-06-23 Roth Mark B. Methods, compositions and devices for inducing stasis in cells, tissues, organs, and organisms
PT1879599E (pt) 2005-04-20 2014-01-23 Hutchinson Fred Cancer Res Métodos, composições e artigos de fabrico para aumentar a capacidade de sobrevivência de células, tecidos, órgãos, e organismos
ES2774755T3 (es) 2006-01-27 2020-07-22 Univ California Cisteamina con recubrimiento entérico, cistamina y derivados de las mismas
US20170252534A1 (en) * 2006-04-20 2017-09-07 Eric Allan NOFZINGER Forehead cooling method and device to stimulate the parasympathetic nervous system for the treatment of insomnia
US8425583B2 (en) 2006-04-20 2013-04-23 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Methods, devices and systems for treating insomnia by inducing frontal cerebral hypothermia
US12290640B2 (en) 2006-04-20 2025-05-06 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Noninvasive, regional brain thermal stimulation for inducing relaxation
CA2646674A1 (en) * 2006-04-20 2007-11-01 Fred Hutchinson Cancer Research Center Use of chalcogenides for treating shock and other adverse conditions
US11684510B2 (en) 2006-04-20 2023-06-27 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Noninvasive, regional brain thermal stimuli for the treatment of neurological disorders
US20090011051A1 (en) * 2006-09-28 2009-01-08 Roth Mark B Methods, Compositions and Articles of Manufacture for HIF Modulating Compounds
KR101538727B1 (ko) * 2006-10-05 2015-07-22 이카리아 인코포레이티드 액체 칼코게나이드 조성물 및 이의 제조방법과 사용방법
US7923037B2 (en) 2006-10-05 2011-04-12 Ikaria, Inc. Liquid chalcogenide compositions and methods of manufacturing and using the same
WO2008070741A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Ikaria, Inc. Compositions and methods for enhancing survival and reducing injury under ischemic or hypoxic conditions
WO2008079993A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Ikaria, Inc. Combinations of nitric oxide and sulfide and methods of use and manufacture thereof
WO2008089439A2 (en) * 2007-01-18 2008-07-24 Fred Hutchinson Cancer Research Center Methods and compositions for enhancing lifespan involving sirtuin-modulating compounds and chalcogenides
US20080318864A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-25 Fred Hutchinson Cancer Research Center Methods and compositions regarding polychalcogenide compositions
KR20100091219A (ko) 2007-11-30 2010-08-18 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 시스테아민 산물을 이용한 비-알코올성 지방성간염(ｎａｓｈ) 치료 방법
US20100031892A1 (en) * 2008-07-07 2010-02-11 Ilyin Ilya Y Method for storage of live crustaceans
WO2010005959A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-14 Rich Products Corporation Method for treatment and storage of platelets
CA2768351C (en) 2008-07-17 2016-10-18 Rheoxtech, Llc Method and apparatus for mitigating acute reoxygenation injury during percutaneous coronary intervention
GB0814419D0 (en) * 2008-08-08 2008-09-10 Health Smart Ltd Blood analysis
CA2745376A1 (en) * 2008-12-01 2010-06-10 Lifespan Extension Llc Methods and compositions for altering health, wellbeing, and lifespan
US20100183748A1 (en) 2009-01-21 2010-07-22 Ikaria, Inc. Methods for Treating or Preventing Radiocontrast Agent Induced Kidney Injury
US20100198338A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-05 Medtronic Vascular, Inc., A Delaware Corporation Hydrogen Sulfide Donating Polymers
JP2013507447A (ja) 2009-10-12 2013-03-04 ニュー ヘルス サイエンシーズ、インク． 酸素減損装置及び赤血球から酸素を除去する方法
US11284616B2 (en) 2010-05-05 2022-03-29 Hemanext Inc. Irradiation of red blood cells and anaerobic storage
AU2010307084B2 (en) 2009-10-12 2015-12-17 Hemanext Inc. Blood storage bag system and depletion devices with oxygen and carbon dioxide depletion capabilities
US12089589B2 (en) 2009-10-12 2024-09-17 Hemanext Inc. Irradiation of red blood cells and anaerobic storage
US9199016B2 (en) 2009-10-12 2015-12-01 New Health Sciences, Inc. System for extended storage of red blood cells and methods of use
US8888737B2 (en) 2009-10-20 2014-11-18 Rheoxtech, Llc Method and apparatus for cardiac tissue monitoring and catheter-based perfusion for mitigating acute reoxygenation injury
US8182830B2 (en) * 2010-01-05 2012-05-22 Medtronic Vascular, Inc. Hydrogen sulfide generating polymers
FR2956289B1 (fr) * 2010-02-18 2014-09-19 Air Liquide Formulation liquide avec gaz dissous utilisable pour conserver de la matiere biologique
US8702665B2 (en) * 2010-04-16 2014-04-22 Kci Licensing, Inc. Reduced-pressure sources, systems, and methods employing a polymeric, porous, hydrophobic material
EP4091645A1 (en) 2010-08-25 2022-11-23 Hemanext Inc. Method for enhancing red blood cell quality and survival during storage
WO2012061731A1 (en) 2010-11-05 2012-05-10 New Health Sciences Irradiation of red blood cells and anaerobic storage
WO2012126002A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Jeff Thramann Methods of inducing stasis for the treatment of cancer
CN103492041B (zh) * 2011-03-28 2017-02-08 新健康科学股份有限公司 用于在红细胞血液处理过程中使用惰性载气和歧管组件去除氧和二氧化碳的方法和系统
US9067004B2 (en) 2011-03-28 2015-06-30 New Health Sciences, Inc. Method and system for removing oxygen and carbon dioxide during red cell blood processing using an inert carrier gas and manifold assembly
EP2532325B1 (de) * 2011-06-09 2014-03-05 Paul Hartmann AG Wundauflage, enhaltend Schaumstoff und Salbengrundlage und Quellstoff, zur Unterdrucktherapie
WO2013023156A1 (en) 2011-08-10 2013-02-14 New Health Sciences, Inc. Integrated leukocyte, oxygen and/or co2 depletion, and plasma separation filter device
RU2690450C2 (ru) 2011-09-26 2019-06-03 РИЧ ТЕКНОЛОДЖИЗ ХОЛДИНГ КОМПАНИ, ЭлЭлСи Способ консервации тромбоцитов
GB201117095D0 (en) * 2011-09-30 2011-11-16 Univ Exeter The Novel hydrogen sulfide releasing compounds
CN102550652A (zh) * 2012-01-10 2012-07-11 合肥工业大学 一种硫化氢供体硫氢化钠促进果蔬储藏保鲜的新用途
MX353932B (es) 2012-03-30 2018-02-02 Univ Louisiana State Medicion de grupos de sulfuro de hidrogeno biologicamente labiles.
TW201420130A (zh) * 2012-09-26 2014-06-01 Neochemir Inc 溶解有二氧化碳之液狀藥劑及其投藥方法
US9210938B2 (en) 2012-11-28 2015-12-15 Elwha Llc Methods for modulating photosynthetic activity
CA2894161C (en) * 2012-12-19 2022-08-02 Advanced Preservations Technologies, Llc Platelet concentrate preservation method
AU2014204112B2 (en) 2013-01-02 2018-05-24 Ebb Therapeutics, Inc. Systems for enhancing sleep
EP2961269B1 (en) 2013-02-28 2021-09-15 Hemanext Inc. Gas depletion device for blood products
TWI649100B (zh) 2013-06-17 2019-02-01 地平線罕見醫學製藥有限責任公司 延遲釋放型半胱胺珠粒調配物，以及其製備及使用方法
ES2987484T3 (es) 2014-02-10 2024-11-15 Fred Hutchinson Cancer Center Tratamiento de ataque cardiaco y lesión isquémica con yoduro de sodio
US9526228B2 (en) * 2014-03-07 2016-12-27 Amirix Systems Inc. Predation detection fish tracking tag
EP3148528A1 (en) 2014-06-02 2017-04-05 University of Exeter Combinations of a photosensitizer with a hydrogen sulfide donor, thioredoxin inhibitor or nitroxide for use in photodynamic therapy
CA2903243C (en) 2014-11-19 2021-06-01 Amirix Systems Inc. Predation detection animal tracking tag
EP3970731A1 (en) 2015-03-10 2022-03-23 Hemanext Inc. Oxygen reduction disposable kits, devices and methods of use thereof
CN107847395B (zh) 2015-04-23 2021-10-15 新健康科学股份有限公司 厌氧血液储存容器
RU2612913C2 (ru) * 2015-05-12 2017-03-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Способ повышения продолжительности жизни моллюсков Abra segmentum в условиях гипоксии на период от 4 до 14 суток
IL289099B2 (en) 2015-05-18 2024-04-01 Hemanext Inc Methods for storage of whole blood, and corresponding preparations
US10537528B2 (en) 2015-11-16 2020-01-21 The Regents Of The University Of California Methods of treating non-alcoholic steatohepatitis (NASH) using cysteamine compounds
US10143665B2 (en) 2015-11-17 2018-12-04 Horizon Orphan Llc Methods for storing cysteamine formulations and related methods of treatment
EP4049677A1 (en) 2016-05-27 2022-08-31 Hemanext Inc. Anaerobic blood storage and pathogen inactivation method
US11260437B2 (en) 2016-11-22 2022-03-01 Brian Michael Hays Cleaning and separating medical waste
US20210147800A1 (en) 2017-06-22 2021-05-20 Board Of Regents, The University Of Texas System Methods for producing regulatory immune cells and uses thereof
CN107827084A (zh) * 2017-12-07 2018-03-23 四川科比科油气工程有限公司 利于防泄漏的硫磺回收设备
TWI660078B (zh) * 2018-01-12 2019-05-21 孫敬閔 自穿山甲排遺進行篩洗及分析蟻類物種的方法
EP3755347B1 (en) 2018-02-21 2025-06-25 Board of Regents, The University of Texas System Universal antigen presenting cells and uses thereof
JP7262065B2 (ja) 2019-06-28 2023-04-21 国立研究開発法人物質・材料研究機構 皮膚創傷予防用及び／又は皮膚創傷治療用構成体
EP3991737A4 (en) 2019-06-28 2023-08-09 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. GAS COMPOSITION FOR USE IN WOUND TREATMENT, AND WOUND TREATMENT DEVICE
US20230081507A1 (en) * 2020-02-26 2023-03-16 Finless Foods Inc. Systems and methods for live fish tissue preservation
CN111700908A (zh) * 2020-05-22 2020-09-25 南开大学 一种纳米金属硫化物作为制备神经损伤修复药物的应用
CN112075415B (zh) * 2020-09-25 2021-08-31 中国科学院海洋研究所 一种冷冻保护液及刺参精子超低温冷冻保存方法
CN116019967B (zh) * 2023-03-02 2024-09-17 南昌大学第二附属医院 超弹蘑菇气凝胶及其制备方法和作为止血材料的应用

Family Cites Families (121)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1379855A (en) * 1921-05-31 Joseph donneb
US2031489A (en) * 1932-04-15 1936-02-18 Parfumerie St Denis Stable depilatory
US2435854A (en) * 1945-05-07 1948-02-10 Nasa Apparatus for the freezing-drying of tissues
US2487558A (en) * 1948-02-24 1949-11-08 Kamlet Jonas Cream depilatory and process for preparing same
US3587899A (en) * 1967-04-10 1971-06-28 Charles E Bender Freeze drying container
US3881990A (en) 1971-11-24 1975-05-06 Waters Instr Inc Method of transporting and storing organs while retaining the organs in a viable condition
US3777507A (en) 1971-11-24 1973-12-11 Waters Instr Inc Renal preservation system
US3995444A (en) * 1974-11-08 1976-12-07 American Hospital Supply Corporation Organ perfusion system
US4186565A (en) * 1978-05-19 1980-02-05 Henry Ford Hospital Perfusion system for organ preservation
US4292817A (en) * 1980-05-12 1981-10-06 The Mead Corporation Controlled temperature shipping assembly
EP0061277B1 (en) 1981-03-16 1986-09-03 Leonora I. Jost Anaerobic method for preserving whole blood, tissue and components containing living mammalian cells
US4377554A (en) 1981-08-26 1983-03-22 Becton, Dickinson And Company Generation of microaerophilic atmosphere
US4473637A (en) * 1982-11-10 1984-09-25 Guibert, Colman & Associates System for processing an organ preparatory to transplant
FR2559648B1 (fr) 1984-02-16 1988-07-08 Air Liquide Procede de conservation de denrees alimentaires vegetales perissables
US4502295A (en) * 1984-02-21 1985-03-05 Mount Carmel Research And Education Corporation Organ hypothermic storage unit
US4562051A (en) 1984-02-27 1985-12-31 Becton, Dickinson And Company Generation of anaerobic or microaerophilic atmosphere
EP0203730B1 (en) 1985-04-30 1993-06-23 Toray Industries, Inc. Anti-reflection optical article and process for preparation thereof
US4929444A (en) * 1985-05-28 1990-05-29 Burroughs Wellcome Co. Low pH pharmaceutical formulation containing t-PA
US4723974A (en) 1985-07-26 1988-02-09 Ammerman Stephen W Transporting container for an amputated extremity
US4798824A (en) * 1985-10-03 1989-01-17 Wisconsin Alumni Research Foundation Perfusate for the preservation of organs
US5266480A (en) 1986-04-18 1993-11-30 Advanced Tissue Sciences, Inc. Three-dimensional skin culture system
US4807442A (en) * 1986-12-03 1989-02-28 Board Of Regents The University Of Texas System Cryo-slamming apparatus and method for ultrarapid cooling of biological samples
US4745759A (en) * 1986-12-23 1988-05-24 Bauer Dan O Kidney preservation machine
US5114842A (en) 1987-07-08 1992-05-19 The Scripps Research Institute Peptides and antibodies that inhibit platelet adhesion
US4923442A (en) * 1988-05-02 1990-05-08 Cryomedical Sciences Inc. Blood substitute
JPH0251404A (ja) 1988-05-31 1990-02-21 Sankyo Kasei Kk 無水硫化ナトリウム結晶の製造法
US4920044A (en) * 1988-11-08 1990-04-24 The Cleveland Clinic Foundation Intracellular flush solution for preserving organs
US4951482A (en) 1988-12-21 1990-08-28 Gilbert Gary L Hypothermic organ transport apparatus
US4938961A (en) * 1989-04-28 1990-07-03 Geoffrey Collins Organ preservation solution containing pokyethylene gycol and method of performing cardioplegia
US5326706A (en) * 1989-07-17 1994-07-05 Research Foundation Of State University Of New York Homeostatic organ preservation system
ATE131349T1 (de) * 1989-07-27 1995-12-15 Leonora I Jost Biologischer unterstützungssystembehälter und verfahren zur konservierung von lebenden zellmaterialien von säugetieren, ex vivo
US5231025A (en) 1989-11-03 1993-07-27 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Anti-platelet monoclonal antibody
US5066578A (en) * 1989-12-21 1991-11-19 The Regents Of The University Of California Long-term preservation of organs for transplantation
FR2667297B1 (fr) 1990-09-28 1994-05-27 Electrolux Sarl Conteneur medical climatise.
US5395314A (en) * 1990-10-10 1995-03-07 Life Resuscitation Technologies, Inc. Brain resuscitation and organ preservation device and method for performing the same
US5584804A (en) * 1990-10-10 1996-12-17 Life Resuscitation Technologies, Inc. Brain resuscitation and organ preservation device and method for performing the same
US5569579A (en) * 1991-04-01 1996-10-29 Thomas Jefferson University Synthetic-based platelet storage media
US5157930A (en) 1991-04-22 1992-10-27 Mcghee Samuel C Organ preservation apparatus
US5328821A (en) * 1991-12-12 1994-07-12 Robyn Fisher Cold and cryo-preservation methods for human tissue slices
US5370989A (en) 1992-04-03 1994-12-06 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Solution for prolonged organ preservation
US5552267A (en) * 1992-04-03 1996-09-03 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Solution for prolonged organ preservation
WO1994016991A1 (en) 1993-01-29 1994-08-04 Schering-Plough Healthcare Products, Inc. Stable sulfide compositions, uses, and process for preparation thereof
US5350745A (en) * 1993-01-29 1994-09-27 Lunar Corporation Treatment of myocardial failure
US5846945A (en) 1993-02-16 1998-12-08 Onyx Pharmaceuticals, Inc. Cytopathic viruses for therapy and prophylaxis of neoplasia
US5464768A (en) * 1993-02-24 1995-11-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Enhanced nitrite production in transfected murine cells
US5599659A (en) * 1993-03-11 1997-02-04 Breonics, Inc. Preservation solution for ex vivo, warm preservation of tissues, explants,organs and vascular endothelial cells comprising retinal-derived fibroblast growth factor, cyclodextrin and chondroitin sulfate
US5801005A (en) 1993-03-17 1998-09-01 University Of Washington Immune reactivity to HER-2/neu protein for diagnosis of malignancies in which the HER-2/neu oncogene is associated
DE69426879T2 (de) * 1993-06-04 2001-10-18 Biotime, Inc. Plasma-artige lösung
US5405742A (en) * 1993-07-16 1995-04-11 Cyromedical Sciences, Inc. Solutions for tissue preservation and bloodless surgery and methods using same
SE9302431D0 (sv) * 1993-07-16 1993-07-16 Ab Astra Use of indenoindole compounds
DK0726768T3 (da) * 1993-11-02 2000-10-02 Us Health Anvendelse af nitrogenoxidfrigørende forbindelser til fremstillingen af et medikament til beskyttelse i iskæmisk reperfusio
US5770583A (en) * 1994-01-25 1998-06-23 Schering-Plough Healthcare Products, Inc. Stable sulfide compositions uses and process for preparation thereof
DE69535920D1 (de) 1994-05-20 2009-04-09 Breonics Inc Verfahren zur überwachung der lebensfähigkeit transplantabler organe
US5681278A (en) * 1994-06-23 1997-10-28 Cormedics Corp. Coronary vasculature treatment method
GB9506466D0 (en) * 1994-08-26 1995-05-17 Prolifix Ltd Cell cycle regulated repressor and dna element
US5476764A (en) 1994-09-16 1995-12-19 The Regents Of The University Of California Method using CO for extending the useful shelf-life of refrigerated red blood cells
US5635344A (en) * 1994-12-07 1997-06-03 Cedra Corp. Shipping medium for organ-derived cells
US5554497A (en) 1994-12-12 1996-09-10 Charlotte-Mecklenburg Hospital Authority Cardioplegic solution for arresting an organ
JP3543869B2 (ja) 1995-03-07 2004-07-21 株式会社メニコン 培養皮膚およびその製造法
DE69614024T2 (de) * 1995-04-20 2001-11-15 Clariant Finance (Bvi) Ltd., Tortola Stabile flüssige Schwefelfarbstoffsuspensionen und Verfahren zu deren Analyse
US5791151A (en) * 1995-06-07 1998-08-11 Verhaag; Hubert Method of preserving tissues and organs
DE19654895C2 (de) * 1996-02-07 2000-07-27 Sanol Arznei Schwarz Gmbh Detektionsverfahren
US5739169A (en) * 1996-05-31 1998-04-14 Procept, Incorporated Aromatic compounds for inhibiting immune response
US6013256A (en) * 1996-09-24 2000-01-11 Protein Design Labs, Inc. Method of preventing acute rejection following solid organ transplantation
US5912019A (en) * 1997-02-07 1999-06-15 Musc Foundation For Research Development Compounds for reducing ischemia/reperfusion injury
US6306909B1 (en) * 1997-03-12 2001-10-23 Queen's University At Kingston Anti-epileptogenic agents
ATE530180T1 (de) * 1997-04-02 2011-11-15 Brigham & Womens Hospital Verfahren zur ermittlung der individualen risikoprofile atherosklerotischen erkrankungen
US6164276A (en) 1997-05-16 2000-12-26 Datex-Ohmeda, Inc. Accurate dose nitric oxide pulse delivery device with monitoring and alarms
US6100082A (en) * 1997-09-23 2000-08-08 Hassanein; Waleed H. Perfusion apparatus and method including chemical compositions for maintaining an organ
US6109260A (en) * 1998-02-18 2000-08-29 Datex-Ohmeda, Inc. Nitric oxide administration device with timed pulse
US6054261A (en) 1998-05-20 2000-04-25 Q-Pharma, Inc. Coenzyme Q10 compositions for organ protection during perfusion
FR2785501B1 (fr) * 1998-11-10 2001-01-05 Centre Nat Rech Scient Solution de perfusion et/ou de conservation et/ou de reperfusion lors de la transplantation d'organes
US6713108B2 (en) 1998-12-17 2004-03-30 Freezing Machines, Inc. Method for producing a pH enhanced comminuted meat product
ZA99535B (en) * 1999-01-25 2000-01-26 William Du Toit Oxygen generating device.
US7678390B2 (en) * 1999-04-01 2010-03-16 Yale University Carbon monoxide as a biomarker and therapeutic agent
US6365338B1 (en) * 1999-04-27 2002-04-02 David A. Bull Organ preservative solution containing trehalose, anti-oxidant, cations and an energy source
RU2177774C2 (ru) 1999-04-29 2002-01-10 Научно-исследовательский центр курортологии и реабилитации (г.Сочи) Черноморского зонального управления специализированных санаториев МЗ РФ Способ лечения ишемической болезни сердца, стенокардии напряжения i-ii функциональных классов
FR2793651B1 (fr) * 1999-05-18 2003-05-16 Cair L G L Solution aqueuse de conservation de tissus et d'organes
WO2001005394A1 (fr) * 1999-07-16 2001-01-25 Kissei Pharmaceutical Co., Ltd. Agents inhibant les reactions de rejet chronique faisant suite a une greffe d'organe
RU2177299C2 (ru) 1999-07-29 2001-12-27 Научно-исследовательский центр курортологии и реабилитации (г.Сочи) Черноморского зонального управления специализированных санаториев Способ лечения ишемической болезни сердца, стенокардии напряжения i-ii функциональных классов
US6492103B1 (en) 2000-01-31 2002-12-10 Organ Recovery Systems, Inc. System for organ and tissue preservation and hypothermic blood substitution
AU2001232337A1 (en) * 2000-02-18 2001-08-27 Kanagawa Academy Of Science And Technology Pharmaceutical composition, reagent and method for intracerebral delivery of pharmaceutically active ingredient or labeling substance
AU2001259169A1 (en) * 2000-04-26 2001-11-07 Massachusetts Institute Of Technology Cesert genes, proteins, and modulatory compounds
WO2001092874A1 (en) * 2000-05-27 2001-12-06 Artemis Pharmaceuticals Gmbh Method for the identification of agents and genes influencing cardiovascular function
JP2003534865A (ja) * 2000-06-09 2003-11-25 ザ、ボード、オブ、トラスティーズ、オブ、ザ、リーランド、スタンフォード、ジュニア、ユニバーシティ 哺乳動物の体温調節持続状態を操作する方法および装置
US6557492B1 (en) * 2002-07-19 2003-05-06 Sea Chick, Inc. System for transporting and storing live fish, components thereof and methods based thereon
US20030185901A1 (en) * 2000-07-27 2003-10-02 Burrell Robert E. Methods of treating conditions with a metal-containing material
JP4882054B2 (ja) 2000-09-13 2012-02-22 独立行政法人科学技術振興機構 腹膜透析液およびその調製法
US6490880B1 (en) 2000-10-26 2002-12-10 Islet Technology Inc. Regulated organ containment shipping system using dual-layer preservation liquid
FR2816212A1 (fr) 2000-11-03 2002-05-10 Air Liquide Sante Int Utilisation de monoxyde de carbone (co) dans le traitement des inflammations du systeme cardiovasculaire
GB2374008B (en) * 2001-04-04 2005-03-16 John Carter Pharmaceutical compositions comprising copper and zinc
GB0111872D0 (en) * 2001-05-15 2001-07-04 Northwick Park Inst For Medica Therapeutic agents and methods
US7122027B2 (en) * 2001-05-25 2006-10-17 Medtronic, Inc. Implantable medical device with controllable gaseous agent release system
WO2002101018A2 (en) * 2001-06-11 2002-12-19 Fred Hutchinson Cancer Research Center Methods for inducing reversible stasis
JP3816767B2 (ja) * 2001-07-30 2006-08-30 独立行政法人科学技術振興機構 ポルフィリン金属錯体とそれを含有する酸素輸液
EP2298301B2 (en) * 2001-12-06 2022-11-16 Fibrogen, Inc. Medicaments for treating anemia associated with kidney disease
GB0206711D0 (en) * 2002-03-21 2002-05-01 Isis Innovation HIF Inhibitor
IL149611A (en) * 2002-05-13 2011-07-31 Safetin Ltd Method for extended storage of viable and pathogen-safe blood and blood components using carbon monoxide
US20030235571A1 (en) 2002-06-19 2003-12-25 Gabriel Gojon-Romanillos Systemic treatment of pathological conditions resulting from oxidative stress and/or redox imbalance
MXPA04012863A (es) * 2002-06-21 2005-03-31 Univ Pittsburgh Uso farmaceutico de oxido nitrico, heme oxigenasa-1 y productos de degradacion de heme.
US20060166182A1 (en) * 2002-12-31 2006-07-27 The Board Of Trustees Of The University Of Ilinois A Body Corporate And Politic Of The State Of Il. Tissue and organ preservation, protection and resuscitation
DE10306766A1 (de) * 2003-02-18 2004-08-26 Ino Therapeutics Gmbh Dosierte Abgabe eines therapeutischen Gases
US6857443B2 (en) * 2003-02-24 2005-02-22 George A. Volgyesi Electronic gas blender and gas flow control mechanism therefor
CN102977015B (zh) 2003-06-06 2015-05-06 菲布罗根有限公司 含氮杂芳基化合物及其在增加内源性促红细胞生成素中的用途
US20080085329A1 (en) * 2003-10-22 2008-04-10 Fred Hutchinson Cancer Research Center, Inc. Methods, Compositions and Devices for Inducing Stasis in Cells, Tissues, Organs, and Organisms
US20050136125A1 (en) * 2003-10-22 2005-06-23 Roth Mark B. Methods, compositions and devices for inducing stasis in cells, tissues, organs, and organisms
US20050170019A1 (en) * 2003-10-22 2005-08-04 Fred Hutchinson Cancer Research Center Methods, compositions and devices for inducing stasis in cells
CN1901795B (zh) * 2003-10-22 2014-03-26 弗雷德哈钦森癌症研究中心 用于在细胞，组织，器官，和有机体中诱导停滞的方法，组合物和装置
US20050217667A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-06 Sunil Dhuper Aerosol deliver apparatus IV
EP1751096A4 (en) * 2004-05-27 2009-01-07 Antibe Therapeutics Inc 4- OR 5- AMINOSALICYLIC ACID SALT
US7216398B2 (en) * 2004-10-25 2007-05-15 Benext Inno-Product Development Ltd. Computer mouse with a cleaning function
PT1879599E (pt) 2005-04-20 2014-01-23 Hutchinson Fred Cancer Res Métodos, composições e artigos de fabrico para aumentar a capacidade de sobrevivência de células, tecidos, órgãos, e organismos
US20060270635A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Wallace John L Derivatives of 4- or 5-aminosalicylic acid
US20070265223A1 (en) * 2006-03-10 2007-11-15 Ikaria, Inc. Compositions and methods of enhancing survivability and reducing injury of cells, tissues, organs, and organisms under hypoxic or ischemic conditions
CA2646674A1 (en) * 2006-04-20 2007-11-01 Fred Hutchinson Cancer Research Center Use of chalcogenides for treating shock and other adverse conditions
KR101538727B1 (ko) * 2006-10-05 2015-07-22 이카리아 인코포레이티드 액체 칼코게나이드 조성물 및 이의 제조방법과 사용방법
US7923037B2 (en) * 2006-10-05 2011-04-12 Ikaria, Inc. Liquid chalcogenide compositions and methods of manufacturing and using the same
WO2008079993A2 (en) * 2006-12-22 2008-07-03 Ikaria, Inc. Combinations of nitric oxide and sulfide and methods of use and manufacture thereof
JP2010530001A (ja) * 2007-06-15 2010-09-02 イカリア， インコーポレイテッド 硫化物単独または一酸化窒素との組み合わせを含む組成物およびその使用
US20080318864A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-25 Fred Hutchinson Cancer Research Center Methods and compositions regarding polychalcogenide compositions
US8680151B2 (en) * 2010-02-11 2014-03-25 Fred Hutchinson Cancer Research Center Compounds, compositions and methods for treating or preventing hypoxic or ischemic injury

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