Способы увеличения выработки или активности каталазы

Способы увеличения выработки или активности каталазы

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

В основном изобретение имеет отношение к способам увеличения выработки или активности каталазы и, в частности, к способам использования витамина D для увеличения выработки или активности каталазы у животных.

Уровень техники

Каталаза представляет собой обычный фермент, обнаруженный почти у всех живых организмов, подвергающихся действию кислорода. Каталаза катализирует расщепление перекиси водорода до воды и кислорода. В основном каталаза является универсальной у животных и растений, а также найдена у многих грибов и некоторых микроорганизмов.

У животных и многих других организмов окислительный стресс вызывается нарушением равновесия между выработкой реакционноспособного (активного) кислорода и способностью биологических систем полностью нейтрализовать химически активные промежуточные соединения или легко восстанавливать полученное повреждение. Окислительное повреждение клеток связано со старением и большим набором клинических расстройств, включая ишемически-реперфузионное повреждение, нейродегенеративные болезни, диабет, воспалительные заболевания, такие как атеросклероз, артрит, гепатит, токсичность, вызванную лекарственными препаратами, и рак.

Активные формы кислорода (ROS), включая анион супероксидного радикала и перекись водорода, вырабатываются эндогенно в ответ на цитокины, факторы роста, рецепторы, сопряженные с G-белком, физический стресс или стресс, вызванный условиями внешней среды. ROS функционируют как сигнальные молекулы, опосредующие различные биологические ответы. Тем не менее, избыток ROS способствует различным описанным выше патофизиологическим процессам. Для сведения к минимуму вредных воздействий избытка ROS у аэробных организмов развились разные линии антиоксидантной защиты. Одна линия защиты является ферментативной, включающей каталазы, пероксиды, супероксиддисмутазы и глутатион-S-трансферазу, в числе прочего. Например, супероксиддисмутазы (SOD), каталазы и перекиси защищают клетки путем прямого захватывания супероксидных радикалов и перекиси водорода и превращения их в менее реакционноспособные виды. Супероксиддисмутазы (SOD) катализируют дисмутацию аниона супероксида ( O 2 ' ) − - в перекись водорода (H₂O₂), а каталазы и перекиси восстанавливают H₂O₂ до воды.

Таким образом, каталазы являются повсеместно распространенными и важными ферментативными компонентами системы детоксификации ROS, присутствующими в аэробных организмах. У млекопитающих дефицит каталазы связан с пониженной способностью детоксифицировать ROS в различных клетках и тканях, приводящей к или связанной с целым рядом пагубных для здоровья состояний, включая преждевременное старение (и старение вообще; см., например, Harman D., 2009, Biogerontology 10: 773-781), диабет, сердечно-сосудистые заболевания, болезнь почек, образование опухолей, бесплодие и поседение волос. По поводу последнего недавно было установлено, что накопление перекиси водорода и практически отсутствие каталазы в стержнях волос при старении связано с потерей пигмента волос (Wood JM et al., 2009, Faseb J. 23: 2065-2075). Согласно недавним научным исследованиям низкие уровни каталазы могут играть роль в процессе поседения волос у человека. Перекись водорода вырабатывается в организме естественным путем, а каталаза разрушает ее. Если происходит падение уровней каталазы, перекись водорода не может разрушаться. Это является причиной того, что перекись водорода отбеливает волосы изнутри. Ученые полагают, что это открытие когда-нибудь будет включено в методы лечения стареющих волос от поседения.

На основании вышеизложенного понятно, что разработка способов и композиций, предназначенных для увеличения выработки или активности каталазы у животных или других организмов, стала бы продвижением вперед в данной области техники.

Сущность изобретения

Следовательно, задача настоящего изобретения - обеспечить способы увеличения выработки или активности каталазы у животных.

Другая задача изобретения - обеспечить способы повышения экспрессии генов каталазы у животных.

Дополнительная задача изобретения - обеспечить способы установления средств или режимов, повышающих выработку или активность каталазы у животных, включая выявление миметиков витамина D, пригодных для увеличения выработки или активности каталазы у животных, например, путем повышения экспрессии генов каталазы у животных.

Другая задача настоящего изобретения - обеспечить способы продления лучших лет жизни животного.

Еще одна задача настоящего изобретения - обеспечить способы оказания содействия здоровью или оздоровлению животных.

Другая задача настоящего изобретения - обеспечить способы улучшения качества жизни животных.

Дополнительная задача настоящего изобретения - обеспечить способы установления средств или режимов, увеличивающих выработку или активность каталазы в клетках.

Одна или более из этих или других задач достигаются при использовании новых способов и композиций, предназначенных для увеличения выработки или активности каталазы у животного. Данные способы включают введение витамина D животному в количестве, эффективном для увеличения выработки или активности каталазы. Также обеспечиваются способы, использующие введение витамина D для лечения дефицита каталазы у животного, для продления лучшего времени жизни животного, для оказания содействия здоровью и оздоровлению и для улучшения качества жизни животного. Другие способы используют профили экспрессии генов каталазы и других генов, которые кодируют белки, участвующие в антиокислительных ответах, для отбора веществ, модулирующих эти профили способом, сходным с витамином D, т.е. путем увеличения экспрессии генов, кодирующих каталазу. Также предоставляются различные наборы, содержащие комбинации реагентов, ингредиенты зондов, приспособления, использующие зонды, и вещества, а также средства коммуникации для сообщения информации, имеющей отношение к способам данного изобретения.

Другие и дополнительные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники.

Определения

Термин "животное" означает любое животное или другой организм (например, грибы), который может получить пользу от увеличения выработки или активности каталазы, включая человека и животных семейств птичьих, бычьих, собачьих, лошадиных, кошачьих, козлиных, волчьих, мышиных, овечьих или свиных.

Термин "каталаза" подразумевает включительно ферменты по номенклатуре IUBMB Европейского сообщества 1.11.1.6, катализирующие реакцию 2 H₂O₂=O₂+2H₂O. Другое название(я) каталазы включает: эквилаза, капераза, оптидаза, каталаза-пероксидаза и CAT. Каталаза также может функционировать как пероксидаза (ЕС 1.11.1.7 пероксидаза), для которой донорами водорода могут служить некоторые органические вещества, в частности этанол. Типичная каталаза представляет собой тетрамер из четырех полипептидных цепей, содержащий четыре порфириновые гемовые (содержащие железо) группы, позволяющие ферменту вступать в реакцию с перекисью водорода.

Термин "животные-компаньоны" означает одомашненных животных, таких как собаки, кошки, птицы, кролики, морские свинки, хорьки, хомяки, мыши, песчанки, прогулочные лошади, коровы, козы, овцы, ослы, свиньи и более экзотические виды животных, находящиеся на содержании у людей для компании, увеселения, психологической поддержки, общения и всех других действий, которые люди разделяют с животными других видов.

Термин "диетическая добавка" означает продукт, предназначенный для потребления в дополнение к обычной диете животного. Диетические добавки могут иметь любую форму, например, твердую, жидкую, форму геля, таблеток, капсул, порошка и т.п. Предпочтительно они предоставляются в удобных дозированных формах. В некоторых вариантах осуществления они предоставляются в упаковках для крупных потребителей, например, нерасфасованные порошки или жидкости. В других вариантах осуществления добавки предоставляются в больших количествах с целью включения в другие пищевые продукты, такие как закуски, лакомства, питательные батончики, напитки и т.п.

Термин "продление лучшего времени жизни" означает продление числа лет, во время которых животное остается здоровым, а не просто увеличение числа прожитых лет, например животное может быть здоровым в лучшие годы своей жизни в течение относительно более длинного периода времени. Таким образом, "лучшие годы" жизни животного могут тянуться от периода полового созревания в молодости ("молодой", как описано ниже) до перехода в старейшую или "старческую" популяцию. В самом деле, лучшие годы жизни животного могут продолжаться фактически до смерти животного, исходя из того, что животное является здоровым и активным до старческих лет.

Термин "питание (пища)" или "пищевая композиция" означает композицию, предназначенную для потребления животным, включая человека. "Полный и сбалансированный с точки зрения питания корм для домашних животных" содержит все известные необходимые питательные вещества для предполагаемого реципиента или потребителя пищи, в соответствующих количествах и пропорциях, например, на основе рекомендаций признанных авторитетов в области питания животных-компаньонов. Следовательно, такое питание может служить единственным источником рациона питания для поддержания жизни или оказания содействия продуцированию без добавления дополнительных источников питания. Питательно сбалансированные пищевые композиции для домашних животных общеизвестны и широко используются в данной области техники.

Термин "ген" или "гены" означает полный или частичный сегмент ДНК, участвующий в продуцировании полипептида, включая участки, предшествующие и следующие за кодирующим участком (лидерную и трейлерную последовательности), и встроенные последовательности (интроны) между отдельными кодирующими сегментами (экзоны). Термин включает любую последовательность ДНК, которая гибридизируется с комплементарными последовательностями кодирующих генов.

Термин "здоровье и/или оздоровление животного" означает полное физическое, психическое и социальное здоровье животного, а не просто отсутствие болезни или слабости.

Термин "совместно" означает, что лекарственное средство, питание или другое вещество вводится животному (1) вместе в композиции, в частности, пищевой композиции, или (2) отдельно с той же самой или другой частотой при использовании одинаковых или разных способов введения примерно в то же самое время или периодически. "Периодически" означает, что вещество вводится по схеме, подходящей для конкретного вещества. Как правило, "примерно в то же самое время" означает, что вещество (питание или лекарственное средство) вводится в то же самое время или в пределах около 72 часов друг от друга. В частности, "совместно" включает схемы введения, при которых вещества, например лекарственные средства, вводятся в течение предписанного периода, а композиции настоящего изобретения вводятся в течение неопределенного времени.

Термин "индивидуум" в отношении животного означает отдельное животное любого вида или рода.

Термин "длительное" введение означает периоды свыше одного месяца. Периоды длиннее, чем два, три или четыре месяца включаются. Также включаются более длительные периоды, включая более чем 5, 6, 7, 8, 9 или 10 месяцев. Периоды свыше 11 месяцев или 1 года также включаются. Длительное применение, продолжающееся в течение 1, 2, 3 лет или более, также рассматривается в описании. В случае определенных животных, предполагается, что животному вводятся вещества, установленные с помощью настоящих способов, на регулярной основе. При использовании в описании "регулярная основа" относится, по меньшей мере, к еженедельному введению. Рассматривается также более частое введение, такое как два или три раза в неделю. Кроме того, включаются режимы, содержащие, по меньшей мере, одно, два, три или более ежедневных введений. Любая частота дозирования, вне зависимости от того, приведена ли она в виде примера в описании, считается подходящей. Специалисту понятно, что частота дозирования будет зависеть от вещества, которое вводится, причем некоторые композиции могут требовать большей или меньшей частоты введения для поддержания желательных биохимических, физиологических эффектов или воздействий на экспрессию генов, а именно включая одно или более воздействий на потребление пищи, насыщение, липидный обмен и утилизацию жира, и профиль экспрессии генов, связанный с этим. Термин "длительная регулярная основа" при использовании в описании относится к длительному регулярному введению вещества.

Термин "пероральное введение" означает, что животное потребляет (проглатывает), или человеку предписывается поедать, или человек поедает, одно или более из веществ, описанных здесь. Термин "потребление (пероральное поступление)" используется в описании взаимозаменяемо с термином "пероральное введение", при котором человеку предписывается перорально вводить или поедать вещество; такое указание может инструктировать и/или информировать человека о том, что применение вещества может и/или будет обеспечивать упомянутое преимущество. Такое указание может быть устным указанием (например, устной инструкцией, полученной от врача, ветеринара или другого медицинского сотрудника, или полученной через радио или телевидение (т.е. в виде рекламы)), или письменным указанием (например, письменным указанием от врача, ветеринара или другого медицинского сотрудника, таким как рецепты), профессиональными продажами или мероприятиями (например, распространением брошюр, инструкций или других информативных приспособлений), письменными средствами распространения информации (например, интернетом, электронной почтой или другими, связанными с компьютером средствами распространения информации) и/или указанием на упаковке вещества.

Термин "образец" означает любую ткань или жидкость животного, содержащую, например, полинуклеотиды, полипептиды, антитела, метаболиты и тому подобное, включая клетки и другие ткани, содержащие ДНК и РНК. Примеры включают жировую ткань, кровь, хрящ, соединительную, эпителиальную, лимфоидную, мышечную, нервную ткань, мокроту и т.п. Образец может быть твердым или жидким и может быть ДНК, РНК, кДНК, жидкостями организма, такими как кровь или моча, клетками, препаратами клеток или растворимыми фракциями или аликвотами их сред, хромосомами, органеллами и т.п.

Термин "единая упаковка" означает, что компоненты набора физически соединены в один или с одним или более контейнерами и считаются единицей при производстве, распространении, продаже или применении. Контейнеры включают, но не ограничиваются этим, мешки, коробки, бутылки, упаковки в целлофановой оболочке, скрепленные скобками или иным образом прикрепленные компоненты или комбинации этого. Единая упаковка может представлять собой контейнеры с отдельными пищевыми композициями, физически связанные так, что они считаются единицей при производстве, распространении, продаже или применении.

Термин "местное введение" при использовании в описании означает введение или нанесение композиции на волосы, мех, ногти, когти, кожу, слизистую оболочку, глаза, в дыхательные пути, легкие или на любую другую эпителиальную поверхность.

Термин "витамин D" означает витамин D и любую из его природных или синтетических форм, производных или аналогов, функционирующих подобно витамину D и оказывающих влияние на выработку или активность каталазы у животных. В качестве справки, витамин D может быть получен из пищи или может синтезироваться в организме. Диетический витамин D является доступным в двух формах: витамина D2 (эргокальциферол) из растительных источников и витамина D3 (холекальциферол) из животных источников, обе формы вместе называются витамином D. Витамин D в форме витамина D3 может синтезироваться из 7-дегидрохолестерола (7-DHC) в коже под воздействием ультрафиолетового излучения, в основном света в УФВ-области спектра. Витамин D представляет собой прогормон, превращающийся в конце концов в активную форму 1α,25-дигидроксивитамин D₃ (1,25(OH)₂D₃), известный также как кальцитриол. Таким образом, при использовании в описании термин "витамин D" включает формы витамина D (например, витамин D₂, витамин D₃), которые вырабатываются организмами и могут превращаться с помощью природных или синтетических веществ в биологически активную форму, кальцитриол. Термин также включает синтетические и природные аналоги, которые воспроизводят, по меньшей мере, одну биологическую функцию кальцитриола. В дополнение к стимулированию выработки или активности каталазы, варианты биологической активности кальцитриола и/или его предшественников включают, но не ограничиваются этим, соединение с белком, связывающим витамин D (предшественники), связывание с рецепторами витамина D (кальцитриол) и последующую передачу сигнала, и стимулирование абсорбции кальция.

Термин "виртуальная упаковка" означает, что компоненты набора связаны указаниями в отношении одного или более физических или виртуальных компонентов набора, которые инструктируют потребителя, как получить другие компоненты, например, в пакете, содержащем один компонент, и указаниями, инструктирующими потребителя обратиться к веб-сайту, прослушать записанное сообщение, просмотреть визуальное сообщение или войти в контакт с человеком, осуществляющим уход, или инструктором с целью получить информацию о том, как использовать набор.

"Молодой" в основном относится к индивидууму в молодом зрелом состоянии, т.е. состоянии после наступления половой зрелости или подросткового возраста, что определяется видом или штаммом, породой или этнической группой внутри вида в соответствии с известными параметрами. "Пожилой" или "старый" при использовании в описании относится к индивидууму, который физически или хронологически находится в пределах последних 30% его ожидаемой средней продолжительности жизни, что определяется видом или штаммом, породой или этнической группой внутри вида в соответствии с известными параметрами.

Пределы используются в описании в сокращенном виде для того, чтобы избежать перечисления и описания всех без исключения значений внутри предела. Любое подходящее значение внутри предела может быть выбрано, по необходимости, в качестве верхнего значения, нижнего значения или конечной точки предела.

При использовании в описании форма единственного числа слова включает форму множественного числа и наоборот, если контекст явно не указывает иное. Таким образом, упоминания терминов в единственном числе включают множественные числа соответствующих терминов. Например, упоминание "соединения" или "способа" включает множество таких "соединений" или "способов." Подобно этому, слова "содержать", "содержит" и "содержащий" следует истолковывать включительно, а не исключительно. Аналогично этому, термины "включать", "включая" и "или" следует истолковывать как включающие, кроме тех случаев, когда такое истолкование явно не противоречит контексту.

Термины "содержащий" или "включающий" имеют целью включать варианты осуществления, охваченные терминами "состоящий в основном из" и «состоящий из». Подобным образом, термин "состоящий в основном из" имеет целью включать варианты осуществления, охваченные термином "состоящий из".

Все представленные в описании процентные отношения являются процентными отношениями по массе композиции в расчете на сухую массу, кроме тех случаев, когда специально не установлено иное. Специалисту в данной области понятно, что термин "в расчете на сухую массу" означает, что концентрация ингредиентов в композиции измеряется после того, как любая свободная влага удалена из композиции.

Способы, композиции и другие достижения, раскрытые здесь, не ограничиваются отдельной методологией, протоколами и реагентами, раскрытыми в описании, потому что, как понятно специалисту в данной области, они могут изменяться. Более того, использованная в описании терминология предназначается только для описания конкретных вариантов осуществления, и не имеет целью ограничить и не ограничивает рамки того, что раскрывается или заявляется.

Если не указано иное, все технические и научные термины, термины данной области техники и сокращения, использованные в описании, имеют значения, обычно понятные среднему специалисту в области(ях) техники изобретения, или в области(ях), где используется термин. Хотя при применении на практике настоящего изобретения могут использоваться любые композиции, способы, изделия производства или другие средства или материалы, подобные или равноценные описанным здесь, предпочтительные композиции, способы, изделия производства или другие средства или материалы представлены в описании.

Все патенты, патентные заявки, публикации, технические и/или научные статьи, и другие ссылки, цитированные или упомянутые в описании, полностью включаются в описание путем отсылки в установленных законом случаях. Обсуждение этих ссылок предназначается только для обобщения утверждений, сделанных в описании. Не делается допущение, что любые такие патенты, патентные заявки, публикации, ссылки или любая их часть являются релевантными, существенными или предшествующего уровня техники. Право оспаривать точность и уместность любого притязания таких патентов, патентных заявок, публикаций и других ссылок как релевантных, существенных или предшествующего уровня техники сохраняется.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте изобретение предоставляет способы увеличения выработки или активности каталазы у животных. Данные способы включают идентификацию (установление) животного, нуждающегося в этом, или такого животного, которое получит пользу от увеличения выработки или активности каталазы, и введение животному количества витамина D, увеличивающего выработку или активность каталазы. Изобретение отчасти основано на обнаружении того, что витамин D увеличивает выработку или активность каталазы и вызывает повышение экспрессии генов, связанных с выработкой каталазы у животных, при введении в надлежащих количествах. В частности, как подробно описано в примерах, кальцитриол и некоторые аналоги витамина D увеличивают выработку каталазы, увеличивают активность каталазы и вызывают повышение экспрессии генов, кодирующих каталазу.

Животное может быть любым животным, которое может получить пользу от увеличения выработки или активности каталазы, например, любым аэробным животным, которое дышит воздухом или живет в окружающей среде, содержащей кислород. Например, животное может быть человеком или домашним животным. Конкретнее, животное может быть животным-компаньоном, таким как животное семейства собачьих или кошачьих, включая собак или кошек.

Первый этап способа включает идентификацию животного, нуждающегося в этом, или такого животного, которое может получить пользу от увеличения выработки или активности каталазы. Например, такое животное может быть стареющим животным, животным, у которого имеется дефицит каталазы, или животным, страдающим от болезни или состояния, связанного с дефицитом каталазы, например, акаталазии, гепатомы и тому подобного. Альтернативно, животное может быть здоровым животным, для которого увеличение выработки или активности каталазы может содействовать здоровью или оздоровлению животного, продлить лучшие годы жизни животного или улучшить качество жизни животного.

Витамин D, подходящий для данного способа, представляет собой любой витамин D, увеличивающий выработку или активность каталазы у животного. В одном варианте осуществления витамин D представляет собой кальцитриол (1α,25-дигидроксивитамин D₃). В другом варианте осуществления витамин D представляет собой аналог сеокальцитол (ЕВ 1089, 1α,25-дигидрокси-22,24-диен-24,26,27-тригомовитамин D). В другом варианте осуществления витамин D представляет собой 1α,25-дигидрокси-16-ен-23-ин-витамин D₃ (аналог V). Другие подходящие формы витамина D включают, но не ограничиваются этим, витамин D₃, 25(ОН) витамин D₃, 24,25 (OH)₂ витамин D₃, парикальцитол (синтетический аналог биологически активного витамина D, кальцитриола, в структуре которого имеются модификации в боковой цепи (D₂) и в кольце А (19-нор)), 1,25-дигидрокси-16,23Z-диен-26,27-гексафтор-D₃, 1,25-дигидрокси-16,23Е-диен-26,27-гексафтор-19-нор-D₃, 22-окса-кальцитриол, 1α-(OH)D₅, 20-эпи-1α,25(OH)₂D₃, кальципотриол, 1α24(S)(OH)₂D₂, 1α,24(R)(OH)₃D₃ и KH1060. Комбинации из двух или более любых форм витамина D также включаются в изобретение. В некоторых вариантах осуществления используются формы или аналоги витамина D, обладающие селективной биологической активностью кальцитриола, но у которых уменьшены или утрачены другие виды биологической активности кальцитриола. Например, формы или аналоги витамина D, которые связываются с рецепторами витамина D, но не стимулируют абсорбцию кальция, могут быть пригодны для применения в разных вариантах осуществления изобретения.

Количество витамина D, необходимое для увеличения выработки или активности каталазы у животного будет варьировать в зависимости от формы витамина D, вида животного, биологического состояния животного, ткани(ей), подвергающейся лечению, и других параметров, хорошо понятных квалифицированному специалисту, например, специалисту по медицинской химии или биологу. Дозировка примерно от 1 нанограмма на килограмм (нг/кг) веса тела примерно до 10 миллиграмм на килограмм (мг/кг) веса тела является подходящей в большинстве случаев, предпочтительно примерно от 10 нг/кг веса тела до 5 мг/кг веса тела, более предпочтительно примерно от 100 нг/кг веса тела до 5 мг/кг веса тела, наиболее предпочтительно примерно от 1 микрограмма на килограмм (мкг/кг) веса тела до 1 мг/кг веса тела. В различных вариантах осуществления витамин D вводится в количествах около 1, 10, 50,100, 250 и 500 нг/кг веса тела; около 1, 10, 50, 100, 250, и 500 мкг/кг веса тела; или около 1, 2, 4, 6, 8, и 10 мг/кг веса тела. Когда полезно, витамин D вводится в количествах больше, чем 10 мг/кг веса тела. Перевод этих диапазонов доз в международные единицы (IU) можно осуществить с помощью формулы 40 IU = 1 мкг витамина D. Дозы также можно вычислить, исходя из концентрации витамина D, которая должна доставляться к намеченным клеткам или тканям. Подходящие концентрации включают, по меньшей мере, около 10^-15М, или, по меньшей мере, около 10^-14М, или, по меньшей мере, около 10^-13М, или, по меньшей мере, около 10^-12М, или, по меньшей мере, около 10^-11М, или, по меньшей мере, около 10^-10М, или, по меньшей мере, около 10^-9 М, или, по меньшей мере, около 10^-8 М, или, по меньшей мере, около 10^-7М, или, по меньшей мере, около 10^-6М, или, по меньшей мере, около 10^-5М витамина D, делая его доступным для поглощения намеченными клетками.

В одном варианте осуществления витамин D вводится перорально, например, в составе композиции, созданной для перорального введения животному, такой как таблетка, напиток, лекарство или пищевая композиция. Введение согласно способам может осуществляться по необходимости или по желанию с различной или регулярной частотой. Целью регулярного потребления является предоставление животному постоянной и соответствующей дозы композиции или прямых или непрямых метаболитов, являющихся результатом такого потребления. Такое регулярное и последовательное дозирование направлено на создание постоянных уровней компонентов композиций или их прямых или непрямых метаболитов в крови. Таким образом, регулярное введение может осуществляться один раз в месяц, один раз в неделю, один раз в день или более чем один раз в день. Подобным образом, введение может осуществляться через день, неделю или месяц, каждый третий день, неделю или месяц, каждый четвертый день, неделю или месяц и т.п. Введение может осуществляться несколько раз в день. При использовании в качестве добавки к обычным диетическим потребностям композиция может непосредственно вводиться животному. Альтернативно, композиции могут быть связаны или смешаны с ежедневным кормом или пищей, включая жидкость, такую как питьевая вода, или могут быть введены внутривенно с лекарством, в том случае, если животное получает такое лечение. Введение при использовании в качестве ежедневного корма или пищи хорошо известно специалистам в данной области техники.

Кроме того, введение может осуществляться как часть режима питания животного. Например, режим питания может включать регулярное потребление животным витамина D или композиции витамина D, описанной здесь, в количестве, эффективном для увеличения выработки или активности каталазы у животного.

Согласно способам изобретения введение витамина D, включая введение как части режима питания, может охватывать период времени от рождения вплоть до взрослой жизни животного. В некоторых вариантах осуществления животное является молодым или растущим животным. В других вариантах осуществления животное является взрослым или зрелым животным. В других вариантах осуществления животное является стареющим животным. В частности, подходящим является животное, достигшее примерно 35% предполагаемой продолжительности его жизни. В некоторых вариантах осуществления введение начинается, например, на регулярной или длительной регулярной основе, когда животное достигло более, чем 30%, 40% или 50% предполагаемой или прогнозируемой продолжительности его жизни. В некоторых вариантах осуществления животное достигает 40, 45 или 50% предполагаемой продолжительности его жизни. В других вариантах осуществления животное является пожилым, достигшим 60, 66, 70, 75 или 80% вероятной продолжительности его жизни. Определение продолжительности жизни может быть основано на актуарных таблицах, вычислениях, оценках или т.п., и может учитывать прошлые, настоящие или будущие воздействия или факторы, которые, как известно, положительно или отрицательно влияют на продолжительность жизни. На продолжительность жизни также может оказывать влияние вид, пол, размер, генетические факторы, факторы окружающей среды и стрессогенные факторы, настоящее и прошлое состояние здоровья, прошлый и настоящий пищевой статус и тому подобное, что может учитываться при определении продолжительности жизни.

В различных вариантах осуществления способов витамин D вводится в состав пищевой композиции, такой как пищевая композиция для людей, корм для домашних животных или диетическая добавка. Например, композиция может быть пищевой композицией, дополнительно содержащей примерно от 15% до 50% белка, примерно от 5% до 40% жира, примерно от 5% до 10% зольных веществ и имеющей содержание влаги примерно от 5% до 20%. Как более подробно описано ниже, композиция может содержать дополнительные ингредиенты, включая витамины, минералы, пробиотики, пребиотики, или их комбинации. В описанных здесь способах также могут использоваться фармацевтические или нутрицевтические композиции, созданные для введения любым выбранным способом, как более подробно описано ниже.

В других вариантах осуществления витамин D вводится совместно с одним или более пробиотиками, пребиотиками или их комбинациями с целью принести пользу животным, например, для лечения дефицита каталазы у животного, продления лучших лет жизни животного, оказания содействия здоровью и оздоровлению животного или улучшения качества жизни животного.

В других вариантах осуществления способов выработка или активность каталазы увеличивается в намеченных эпителиальных клетках и тканях посредством местного введения витамина D, предпочтительно в композиции, содержащей витамин D. Клетки и ткани, на которые можно нацелиться таким способом, включают кожу, волосы, мех, ногти, когти, оральную, анальную и вагинальную слизистую оболочку, слизистую оболочку/эпителий желудочно-кишечного тракта, поверхность глаза, поверхности, относящиеся к области отоларингологии (поверхности уха, глотки, гортани и носа) и поверхность дыхательных путей, включая поверхность бронхов и легочных альвеол. Такие способы могут использоваться для восполнения дефицита каталазы в тех клетках и тканях, в которых обострение повреждения вызывается накоплением перекиси водорода. Например, местное нанесение витамина D на волосы и кожу головы может уменьшить или предотвратить поседение волос, являющееся результатом накопления перекиси водорода и дефицита каталазы в ткани, связанной с ростом волос.

В любом из способов витамин D может вводиться в сочетании с одним или более дополнительными средствами, подходящими для увеличения выработки или активности каталазы, или для уменьшения или устранения активных форм кислорода у животного. Например, дополнительное средство(а) может быть введено до, во время или после введения витамина D. Если дополнительные средства вводятся вместе с витамином D, они могут вводиться вместе или отдельно, например, в единой композиции или в отдельных композициях.

В одном варианте осуществления дополнительные средства представляют собой один или более антиоксидантов. Антиоксиданты могут быть любыми антиоксидантами, пригодными для введения животному. Антиоксиданты хорошо известны в данной области техники, в частности в области технологии пищевых продуктов и разработки пищевых композиций. Природные антиокислительные соединения включают витамины (такие как витамины A, C и E, и их производные, конъюгаты или аналоги), а также растительные экстракты, включая экстракты из фруктов, овощей, трав, семян и других типов и/или частей растений. Известно, что такие соединения как α-липоевая кислота, хлорофилл и его производные, глутатион, убихинолы (например, коэнзим Q10), каротиноиды (например, ликопен), флавоноиды, фенольные кислоты, полифенолы и пикногенол являются отличными антиоксидантами. Некоторые примеры растительных источников антиоксидантов включают источники из фруктов, таких как ягоды (вишня, ежевика, клубника, малина, вороника, голубика, черника, брусника, черная смородина), гранат, виноград, слива, апельсин, ананас, киви, грейпфрут; из овощей, включая капусту, чилийский перец, краснокачанную капусту, перец, петрушку, артишок, брюссельскую капусту, шпинат, лимон, имбирь, чеснок, свеклу; из сухофруктов, таких как абрикосы, чернослив и финики; из бобовых растений, включая кормовые бобы, фасоль и сою, а также орехи и семена, такие как орех-пекан, грецкий орех, фундук, арахис и семена подсолнечника; зерновые злаки, такие как ячмень, просо, овес и кукуруза. Кроме того, многие природные антиоксиданты доступны из целого ряда видов растений, включая гвоздику, корицу, розмарин и душицу. Менее широко известные источники антиоксидантов включают гинкго билоба и тропические растения, такие как юкка и папайя. В последнее время большой интерес вызывают антиокислительные свойства чая и зеленого чая, а также ферментированных продуктов, таких как красное вино, все это подходит для использования в изобретении. Отличной «ловушкой» кислорода является селен, который хорошо «работает», в частности с витамином Е или родственными соединениями токоферола. Синтетические пищевые антиоксиданты включают бутилированный гидроксианизол (ВНА) и бутилированный гидрокситолуол (ВНТ), которые обычно используются в пищевых продуктах. Любое из вышеперечисленного, отдельно или в комбинации, годится для использования здесь, равно как и комбинации природных и синтетических антиоксидантов. В одном варианте осуществления антиоксиданты содержат астаксантин, отдельно или в комбинации с другими антиоксидантами.

В другом аспекте изобретение предоставляет способ предотвращения или лечения болезни или состояния, вызванного дефицитом каталазы у животных. Этот способ включает (1) установление, что у животного имеется или возможно имеется дефицит каталазы, и (2) введение витамина D животному в количестве, эффективном для увеличения выработки или активности каталазы у животного, благодаря чему предотвращается или излечивается б