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(11) | EP 0 632 127 A1 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Utilisation d'un colostrum ou lait maternel pour inhiber l'accumulation des protéines à la surface de polymères synthétiques utilisés au contact de systèmes biologiques; application à l'entretien des lentilles de contact |
| (57) La présente invention porte sur l'utilisation d'un colostrum ou d'un lait maternel
d'origine humaine ou mammifère, pour inhiber l'accumulation de protéines sur la surface
de polymères en contact avec des systèmes biologiques susceptibles de contenir des
protéines. L'invention porte plus particulièrement sur l'entretien des lentilles de contact au moyen d'une solution constituée de colostrum ou de lait maternel d'origine humaine ou mammifère, ainsi que les procédés de traitement mettant en oeuvre cette solution. |
[0001] La présente invention concerne l'utilisation d'un colostrum ou d'un lait maternel pour inhiber l'accumulation des protéines à la surface de polymères synthétiques généralement utilisés au contact de systèmes biologiques susceptibles de contenir des protéines. L'invention concerne en particulier l'application d'un colostrum ou d'un lait maternel pour l'entretien des lentilles de contact de tout type.
[0002] La présente invention résulte de recherches effectuées au Laboratoire MEUSE OPTIQUE CONTACT, Centre Hospitalier de BAR LE DUC, FRANCE.
[0003] Les lentilles ophtalmiques de contact sont généralement constituées de polymères synthétiques. On distingue deux types de lentilles de contact : les lentilles souples hydrophiles et les lentilles rigides.
[0004] Les lentilles souples hydrophiles, encore appelées hydrogels, sont obtenues à partir de monomères hydrophiles tels que l'hydroxyéthylméthacrylate (HEMA), l'hydroxyéthylméthylméthacrylate et la vinylpyrrolidone, polymérisés en présence d'agents réticulants. Des copolymères vinylpyrrolidone/méthylméthacrylate se sont révélés être des matériaux présentant une haute hydrophilie et de très bonnes propriétés mécaniques. Des lentilles de ce type sont commercialisées par la Société ESSILOR sous la dénomination "LUNELLE" et renferment à l'état hydraté 72% d'eau.
[0005] Comme exemples de lentilles rigides, on peut citer les lentilles obtenues à partir des polymères tels que le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), les copolymères silicones acrylates.
[0006] Lorsqu'une lentille de contact est placée sur l'oeil du porteur, celle-ci est recouverte par des larmes. En particulier un film lacrymal pré-lentille se constitue sur la surface extérieure et une couche de larmes post-lentille se place à l'interface entre la cornée et la lentille. Une première couche de composants lacrymaux (mucine, protéines et lipides) adhère au polymère de la lentille et reste adsorbée de manière irréversible par échange d'énergie thermodynamique. Une deuxième couche se constitue de manière réversible conduisant à l'équilibre de la lentille dans le système lacrymal.
[0007] Un phénomène d'adsorption des protéines lacrymales de cette deuxième couche à la surface du polymère rompt cet équilibre. Cette adsorption résulte de la dénaturation desdites protéines par les radiations ultraviolettes, par les espèces oxydantes environnantes et les énergies de surface. Cette dénaturation entraîne l'apparition de sites hydrophobes sur les protéines qui sont responsables de leur accumulation à la surface du polymère.
[0008] Le dépôt de protéines lacrymales formé ainsi à la surface de la lentille diminue fortement l'acuité visuelle et le confort du porteur. Dans certains cas extrêmes, en l'absence d'entretien de la lentille, une réaction inflammatoire et immune de l'oeil aux dépôts protéiques se produit et peut provoquer une conjonctivite papillaire géante.
[0009] Par ailleurs, pour les lentilles souples hydrophiles, leur désinfection par ébullition dénature encore et coagule les matières protéiques et conduit à la formation de dépôts blancs opaques adhérant encore plus fermement à la surface de la lentille.
[0010] De nombreux procédés et solutions de nettoyage ont été mis en oeuvre pour éliminer les dépôts protéiques déjà formés sur les lentilles de contact. On connait dans l'état de la technique, notamment des procédés comprenant un frottement mécanique de la lentille, l'utilisation des ultra-sons, l'utilisation de compositions tensio-actives, hypertoniques, enzymatiques ou oxydantes. Ces traitements nécessitent généralement une désinfection, soit par voie chimique, soit par voie thermique, par exemple par ébullition dans une solution saline.
[0011] Il s'avère que les protéines adsorbées sur la surface des lentilles ne peuvent pas être retirées par des compositions classiques détergentes.
[0012] Pour garantir une plus longue utilisation de la lentille de contact, il est donc indispensable de nettoyer celle-ci régulièrement et d'empêcher la formation des dépôts de protéines lacrymales difficiles à éliminer, au moyen d'un procédé d'entretien simple à mettre en oeuvre et non toxique pour le système oculaire.
[0013] La demanderesse a découvert qu'un colostrum ou un lait maternel d'origine humaine ou animal, inhibait le phénomène d'accumulation de protéines à la surface de polymères synthétiques utilisés au contact de systèmes biologiques, en particulier les polymères des lentilles de contact.
[0014] La demanderesse a découvert que l'incubation régulière d'une lentille de contact dans une solution de colostrum ou de lait maternel, permettait de réduire considérablement l'accumulation des protéines lacrymales à la surface du polymère de la lentille, sans effet toxique pour le système oculaire.
[0015] La présente invention a donc pour objet l'utilisation d'un colostrum ou d'un lait maternel d'origine humaine ou d'origine mammifère comme agent inhibiteur de l'accumulation des protéines à la surface des polymères synthétiques au contact de systèmes biologiques.
[0016] L'invention concerne plus particulièrement une solution d'entretien des lentilles de contact à base de colostrum ou de lait maternel, permettant de prévenir in vitro la formation de dépôts de protéines lacrymales sur la surface des lentilles.
[0017] Un autre objet consiste en un procédé d'entretien des lentilles de contact mettant en oeuvre cette solution.
[0019] Les solutions d'entretien des lentilles de contact conformes à la présente invention, sont constituées essentiellement d'une solution de colostrum ou de lait maternel humain ou d'origine mammifère.
[0020] On utilise plus particulièrement du colostrum ou du lait maternel humains ou du colostrum bovin issu des laiteries. Le lait maternel humain peut être utilisé à l'état frais ou pasteurisé.
[0021] Les solutions de lait maternel ou de colostrum selon l'invention peuvent être utilisées à l'état pur.
[0022] De façon préférentielle, on utilise des solutions de lait maternel ou de colostrum délipidées et partiellement décaséinées selon le procédé de traitement suivant :
a) on effectue une centrifugation du lait ou du colostrum à 2800 g pendant 30 minutes à 4°C;
b) on élimine les liquides superficiels;
c) on récupère le liquide principal;
d) on centrifuge le liquide ainsi obtenu à 15000 g pendant 30 minutes à la température de 4°C;
e) on élimine les lipides en surface par aspiration et on récupère le liquide principal résultant;
f) on filtre sur un tamis de 0,22 µm;
g) on dilue éventuellement en milieu tampon salin de pH d'environ 7,4 jusqu'à l'obtention de la concentration souhaitée.
[0023] Selon la présente invention, les solutions de lait ou de colostrum délipidées contiennent une concentration en protéines inférieure ou égale à 10 mg/ml, selon qu'elles soient pures ou diluées en milieu tampon tel que défini ci-dessus.
[0024] La concentration en protéines est choisie en fonction du degré d'hydrophilie du polymère de la lentille à traiter. Elle est comprise préférentiellement entre 10⁻³ mg/ml et 10 mg/ml, et plus particulièrement entre 0,01 et 1 mg/ml.
[0025] Les solutions d'entretien des lentilles de contact contiennent de préférence un agent tampon du type phosphate mixte, par exemple les combinaisons Na₂HPO₄, NaH₂PO₄ et NaHCO₃ ou le tampon borate.
[0026] Les solutions selon l'invention présentent de préférence une tonicité voisine de celle du milieu lacrymal. La tonicité peut être ajustée par l'addition de chlorure de sodium.
[0027] Les solutions conformes à la présente invention peuvent comporter en outre d'autres agents inhibiteurs des mécanismes responsables de l'encrassement des lentilles, notamment les vitamines A, C et E et/ou le bendazac de lysine.
[0028] Les vitamines A, C et/ou E sont présentes dans des concentrations comprises de préférence entre 0,05% et 0,2% en poids par rapport au poids total de la solution.
[0029] Le bendazac de lysine est utilisé à des concentrations comprises de préférence entre 0,05 et 2% en poids par rapport au poids total de la solution.
[0030] Il s'agit de l'acide [(1-(phénylméthyl)-1H indazol-3-yl)oxy] acétique, soit C₁₆H₁₄N₂O₃. On utilise de préférence. le produit vendu sous la dénomination ZILDASAC.
[0031] Un autre objet de l'invention consiste en un procédé d'entretien de lentilles de contact comprenant l'incubation à température ambiante de la lentille à traiter, dans une solution telle que définie précédemment pendant une durée comprise de préférence entre 1 et 16 heures. L'incubation peut être suivie d'un rinçage dans une solution tampon isotonique au milieu lacrymal avant d'être replacée sur l'oeil du porteur.
[0032] Dans le cas des lentilles de contact en polymères hydrophiles à haute hydrophilie, on améliore encore l'activité inhibitrice sur la surface du polymère traitée au colostrum ou au lait, selon un procédé de traitement de l'invention comprenant, dans un premier temps, l'incubation de la lentille dans un liquide organique hydrophobe tel que le chloroforme, pendant une durée de quelques secondes, de préférence, de l'ordre de 5 à 15 secondes, suivi de l'incubation de la lentille dans une solution de colostrum ou de lait telle que définie précédemment, pendant une durée de préférence comprise entre 1 et 16 heures.
[0033] Ainsi, tout porteur de lentilles de contact peut se préserver du dépôt de protéines lacrymales sur la surface des lentilles, en effectuant quotidiennement l'un de ces traitements dans des conditions simples à mettre en oeuvre.
[0034] Les solutions de lait maternel ou de colostrum telles que définies précédemment, peuvent être utilisées dans de nombreux domaines techniques utilisant des polymères synthétiques en contact avec des systèmes biologiques susceptibles de contenir des protéines, notamment dans l'industrie alimentaire, l'industrie des biomatériaux, le domaine des appareils ou instruments à usage médical ou biologique.
[0035] Les exemples qui suivent servent à illustrer l'invention sans toutefois présenter un caractère limitatif.
ETUDE SUR LE POUVOIR INHIBITEUR DE SOLUTIONS DE COLOSTRUM HUMAIN SUR L'ACCUMULATION DES PROTEINES LACRYMALES A LA SURFACE DE POLYMERES SYNTHETIQUES.
Ouatre polymères synthétiques ont été testés avec :
[0036]
- un disque ⌀ 13 mm en polystyrène;
- une lentille de contact dure en polyméthylméthacrylate (PMMA);
- une lentille de contact souple obtenue à partir d'hydroxyéthylméthacrylate (HEMA) à 38% d'eau;
- une lentille de contact souple en copolymère vinylpyrrolidone/ méthylméthacrylate (NVP/PMMA) à 72% d'eau.
[0037] Chaque lentille ou disque est traité selon le mode opératoire suivant :
a) on effectue une préincubation de la lentille pendant 2 heures dans 2 ml d'une solution tampon phosphate, NaCl de pH 7,4, que l'on nommera solution (T);
b) on immerge ensuite la lentille dans 2 ml de solution de colostrum humain délipidée selon le procédé décrit ci-dessus et diluée dans une solution (T). Cette solution présente une concentration totale en protéines inférieure à 10 mg/ml (10 mg/ml représente la concentration d'une solution de colostrum délipidée pure). La durée d'incubation est de 16 heures;
c) on rince pendant 3 minutes la lentille dans 2 ml de solution (T);
d) on incube pendant 4 heures la lentille dans 2 ml d'albumine conjuguée à la peroxydase
de raifort, diluée dans une solution de larme artificielle composée de 2,5 mg/ml d'albumine
bovine et 2,5 mg/ml de lysozyme d'oeuf de poule. On reconstitue ainsi la présence
de la lentille dans l'oeil recouverte de larmes.
Pour chaque type de polymère testé, on utilise l'albumine marquée à la "concentration optimale". Cette concentration correspond à la concentration de demi-amplitude mesurée sur
la courbe représentant l'adsorption de l'albumine marquée sur la surface du polymère
en fonction du logarithme de la concentration de la solution lacrymale d'incubation.
Cette concentration optimale permet de réaliser les mesures d'adsorption les plus
fines possibles;
e) on effectue trois lavages de 3 minutes dans 2 ml de solution (T);
f) on immerge la lentille dans une solution révélatrice du système marqueur albumine-peroxydase.
On laisse incuber pendant 30 minutes, dans le noir, la lentille marquée dans 1 ml
de solution révélatrice contenant 165 µl de 3,3',5,5'-tétraméthylbenzidine (6 mg/ml
dans le diméthylsulfoxide DMSO) dans 10 ml de solution 0,11 M acétate de sodium ajusté
à pH 5,5 par 1 'acide citrique solide. On stoppe la réaction par 500 µl d'acide sulfurique
4 N. Une partie de cette solution colorée est transférée dans un puits d'une plaque
96 puits et la densité optique DO de la lentille est mesurée à 450 nm grâce à un lecteur
de plaques (VMax de Molecular Devices USA) et au moyen d'une lecture automatisée et
d'un traitement informatique (Soft Max de Molecular Devices).
La densité optique (DO) de la lentille est liée au taux d'adsorption de protéine marquée
sur la surface du polymère, qui reflète le taux total de protéines adsorbées.
On mesure également la densité optique maximale (DOmax) correspondant à la quantité maximale possible de protéine marquée adsorbée sur la
surface du polymère.
La valeur DOmax correspond en fait à la densité optique mesurée sur polymère non traité par la solution
de colostrum;
g) le pourcentage d'inhibition de l'adsorption de la protéine marquée est calculé
en effectuant le rapport
[0038] Plus la valeur de ce rapport est élevée, plus le pouvoir inhibiteur de la solution de colostrum est important.
[0039] A titre de témoins, on effectue l'expérience selon le mode opératoire défini ci-dessus :
(1) avec la solution tampon (T) , sans effectuer l'étape d'incubation dans une solution de colostrum (DOmax ; 0% d'inhibition)
(2) avec une solution de protéines :
On remplace la solution de colostrum de l'étape (b) par une solution de protéines
purifées (albumine + lysozyme) ou du sérum humain dilué à une concentration équivalente
à celle du colostrum.
On détermine leur pouvoir inhibiteur sur l'adsorption de la protéine marquée à la
surface de chaque polymère.
Les résultats de ces essais sont représentés en partie dans le tableau I et dans les
courbes représentées sur les figures 1 et 2.
La figure 1 représente les courbes de variation du pourcentage d'inhibition en fonction
de la concentration en protéines de la solution de lait testée. Chaque courbe est
spécifique au polymère testé.
La figure 2 représente le diagramme en barres, pour chaque polymère, du pouvoir inhibiteur
d'une solution de lait ayant une concentration en protéines de 0,1 mg/ml ou 0,01 mg/ml
ou d'une solution de sérum diluée à une concentration équivalente à celle du colostrum.
On observe que pour les polymères durs : polystyrène et PMMA, une préincubation de
16 heures dans une solution de colostrum à 0,01 mg/ml en protéines, apporte une inhibition
de l'adsorption ultérieure des protéines de 90% environ.
On constate que la préincubation de polymères hydrophiles : HEMA et NVP/PMMA pendant
16 heures dans une solution de colostrum à 0,1 mg/ml, conduit à une inhibition de
l'ordre de 60%.
L'inhibition apportée par les protéines est de l'ordre de 1 à 25%.