AT393079B - Pharmazeutische verwendung von agmatin - Google Patents

Description

AT 393 079 B

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Agmatin zur Herstellung eines Arzneimittels zur Hemmung pathologischer Quervemetzung in Collagen bei Diabetes-Patienten.

Die Quervemetzung von langlebigen Proteinen, wie Collagen, wird im diabetischen Zustand (Diabetes-mellitus Patienten) beschleunigt und verändert (S. L. Schnider und R. R. Kohn, J. Clin. Invest. ££, 1179-1181 (1980), 6Z, 1630-1635 (1981)). Diese Erkenntis bildete die Grundlage für intensive Untersuchungen nach einer nicht enzymatischen Glycosylierung dieser Proteine. Neuere Arbeiten nehmen an, daß fortgeschrittene, nicht enzymatische Glycosylierungsprodukte die von Glucose abgeleiteten Quervemetzungen des Collagens bilden (vgl. V. Monnier, Cerami, A., Science 2Π, 491-493 (1981) und M. J. C. Kent, N. D. Light, A. J. Bailey, Biochemical J. 225,745-752 (1985)). Ein Reaktionsmechanismus für diese abnormale Quervemetzung ist in der Zeichnung (Fig. 1) (Mitte) wiedergegeben.

Glucose reagiert mit Aminogruppen von Proteinen in einer reversiblen, nukleophilen Additionsreaktion zu einem Schiffschen Basen-Addukt (Aldimin), das sich dann in einer Amadori-Umlagerung in das stabilere, aber dennoch reaktionsfähige Amadori-Produkt umwandelt (vgl. Η. B. Mortensen und C. Christophersen, Clin. Chim. Acta 124,317-326 (1983)).

Die so erhaltenen Amadori-Produkte durchlaufen dann eine Reihe weiterer langsamer Reaktionen mit Aminogruppen anderer Proteine, um von Glucose abgeleitete, intermolekulare Quervemetzungen zu bilden, wie das unlängst beschriebene, fortgeschrittene Glycosylierungsprodukt, nämlich 2-(2-Furoyl)-4(5)-(2-furanyl)-lH-imidazol (S. Pongor, P. C. Ulrich. F. A. Bencsath, A. Cerami, Proc. Natl. Acad. Sei. USA, £L 2684-2688 (1984)).

Fortgeschrittene Glycosylierungsprodukte häufen sich über längere Zeiträume fortlaufend auf langlebigen Proteinen, wie Collagen, an (M. Brownlee, H. Vlassara, A. Cerami in: Diabetes Complications Scientifique and Clinical Aspects. M. J. C. Grabbe, Ed. (Pitman, London 1986)).

Im Collagen von diabetischen Personen wird diese altersbedingte Anhäufung von fortgeschrittenen Glycosyliemngsprodukten durch den über längere Zeit erhöhten Glucosespiegel beschleunigt (Monnier, V., Kohn, R. R., Cerami, A., Proc. Naü. Acad. Sei. USA &L 583-587 (1984)).

Ausgehend von der Überlegung, daß die durch Glucose induzierte Bildung von Proteinquervemetzungen verhindert werden könnte, wenn die reaktiven Carbonyle der anfänglichen Glycosylierungsprodukte (Ketoamine) pharmakologisch blockiert werden könnten, untersuchten Brownlee und Mitarbeiter den Einfluß einer nukleophilen Hydrazinverbindung (Aminoguanidin, H2N-C(=NH)-NH-NH2) auf diesen Reaktionsablauf (Brownlee, Μ., H. Vlassara, A. Kooney, P. Ulrich, A. Cerasmi Science 232. 1629-1632 (1986) und EP-A-222 313). Diese Autoren zeigten, daß Aminoguanidin in vitro die Bildung fortgeschrittener Glycosylierungsprodukte und die durch Glucose induzierte Collagenquervemetzung verhindert, wie das im Reaktionsschema in der Zeichnung (Fig. 1) links gezeigt ist Ihre Ergebnisse zeigten auch, daß an Ratten verabreichtes Aminoguanidin die durch Diabetes induzierte Anhäufung von fortgeschrittenen Glycosyliemngsprodukten und eine abnormale Quervemetzung von Protein im Bindegewebe von Arterienwänden verhindert. Da- Einfluß von Aminoguanidin auf die Bildung fortgeschrittener Glycosylierungsprodukte wurde durch Messen der spezifischen Fluoreszenz, wie sie früher für Collagen beschrieben worden ist, beurteilt

Betreffend die Albuminglycosylierung wurde festgestellt, daß durch Aminoguanidin die Bildung eines fortgeschrittenen Albuminglycosylierungsproduktes verhindert wurde, wogegen die Amadori-Umwandlung im wesentlichen unverändert stattfand.

Die Wirkung von Aminoguanidin auf die Collagenquervemetzung in vitro wurde durch Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamidgelelectrophorese (SDS-PAGE) von Cyanbromidspaltprodukten nativer Collagenfibrillen bestimmt Mit der Zeit zeigte das Gelmuster von Cyanbromidspaltprodukten aus Collagen, das mit Glucose inkubiert wurde, erhöhte Werte an quervemetzten Peptiden mit hohem Molekulargewicht Die Anwesenheit von Aminoguanidin in der Inkubationsmischung verringerte die Menge an quervemetzten Peptiden mit hohem Molekulargewicht signifikant

Die in vivo-Wirkung von Aminoguanidin wurde an nichtdiabetischen und alloxandiabetischen Ratten gezeigt Es wurden täglich intraperitoneal Injektionen von Aminoguanidin verabreicht Es wurde die Menge an entstandenen, fluoreszierenden, fortgeschrittenen nicht enzymatischen Glycosyliemngsprodukten, bestimmt. Der Grad der Quervemetzung des Aortenbindegewebes war in Aminoguanidin-Tieren kleiner als bei solchen, die kein Aminoguanidin erhielten.

Die Löslichkeit von Collagen, ein anderes Kennzeichen für die Quervemetzung, ging bei mit Aminoguanidin behandelten Tieren auf normale Werte zurück.

So wie die meisten Hydiazine, besitzt auch Aminoguanidin eine außerordentlich hohe Toxizität. Es ist somit in da Praxis nicht einsetzbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Substanz, die zur Herstellung von Arzneimitteln geeignet ist, anzugeben, welche die Bildung von Quervemetzungen in Collagenproteinen verhindert und die nicht toxisch ist

Agmatin enthaltende Arzneimittel sind bekannt, und zwar zur homöopathischen Verwendung bzw. als Essenzen aus Ambrosia artemisiifolia L. gemäß Hägers Handbuch der Pharmazeutischen Praxis, 4. Ausgabe, P. H. List, L. Hörhammer, 3. Band, Seiten 8-9, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, Heidelberg 1972. -2-

Claims (1)

1. AT 393 079 B Die Erfindung schlägt die Verwendung von Agmatin (C^CN^MC^^-NH-CiNHj-N^), dem Decarboxylierungsprodukt von Arginin (HCOOC-CH(NH2)-(CH2)3-NH-C(NH)-NH2) vor- Mit dem erfindungsgemäß verwendeten Agmatin wurde folgende Untersuchung ausgeführt: Neun spontan diabetischen Tieren (db/db) wurde Agmatin oral in Form einer Lösung (30 bis 50 mg/kg Körpermasse/Tag) drei Monate lang verabreicht. Zwölf spontan diabetische Tiere (db/db) dienten als Vergleich (Blindversuch). Die Tiere wurden nach Beendigung des Versuchs getötet und die folgenden Bestimmungen durchgeführt: a) Collagen wurde aus der Haut und der Niere der Versuchstiere extrahiert Das Collagen der mit Agmatin behandelten Tiere besaß sowohl im Falle von Haut-Collagen als auch im Falle von Nieren-Collagen eine erheblich höhere Löslichkeit als das Collagen der nicht behandelten Versuchstiere. b) Natriumdodecylsulfat-Polyacrylamidgel-Elektrophorese von Collagen aus mit Agmatin behandelten Tieren ergab signifikant weniger hoch polymerisiertes Collagen als bei nicht mit Agmatin behandelten Versuchstieren. Beide Versuche zeigen eine positive Wirkung von Agmatin auf durch Glucose ausgelöste, abnorme Quervemetzung in Collagen. Bei einer Autopsie der Versuchstiere wurden keine Unterschiede im allgemeinen Erscheinungsbild aufgezeigt Es wurden in beiden Gruppen keine makroskopischen, pathologischen Feststellungen ermittelt jedoch wurde bei der Autopsie festgestellt, daß nicht behandelte Versuchstiere ein signifikant höheres Nierengewicht besitzen als mit Agmatin behandelte Versuchstiere. Die oben wiedergegebenen Daten zeigten die positive Wirkung von Agmatin, nämlich die Hemmung von fataler, glucose-induzierter Quervemetzung von Collagen im diabetischen Zustand. Der Reaktionsmechanismus für Collagen-Protein in seiner glycosylierten Form mit Agmatin ist im Reaktionsschema der Zeichnung (Fig. 1) rechts wiedergegeben, wobei Agmatin mit einer sein»* reaktionsfähigen, durch ein Sternchen hervorgehobenen Stellen mit der aktiven Karbonylgruppe des Ketoamins reagieren kann. An Stelle von Agmatin kann ein pharmazeutisch annehmbares Salz desselben (z. B. Glutamat) verwendet werden. Geeignete pharmazeutische Präparate zur Hemmung der Quervemetzung von Collagen werden vorteilhaft und in einfacher Weise durch Kombinieren von Agmatin mit pharmazeutisch geeigneten, chemisch inerten Arzneimittelhilfsstoffen, wie Füllstoffen, Trägem, Streckmitteln und Excipients, wie sie allgemein zur Herstellung von Arzneimitteln verwendet werden, die oral oder parenteral verabreicht werden, oder die lokal injiziert werden sollen, hergestellt. Die unter Verwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Agmatins hergestellten Arzneimittel können in Form von Tabletten, Pulvern, Kapseln, Suspensionen, Lösungen, Emulsionen und ähnlichen Dosierungsformen formuliert werden. Die Zubereitungen kämen durch Vermischen von Agmatin mit diesen üblichen Verdünnungsmitteln oder Tablettierzusätzen, wie Cellulosepulver, Maisstärke, Lactose, Talkum, Stearinsäure, Magnesiumstearat, Gummis oder dergleichen, nach den auf dem Fachgebiet der Arzneimittelherstellung bekannten Herstellungsmethoden helgestellt werden. Wenn das Arzneimittel parenteral verabreicht oder lokal injiziert werden soll, kann Agmatin mit Trägem, wie Wasser, Salzlösung, Glucoselösung oder dergleichen, kombiniert werden. Wirksame Mengen der erfindungsgemäß verwendeten Verbindung können dem Körper eines Diabetes-Patienten nach einer von verschiedenen Methoden, beispielsweise oral, wie in Kapseln oder Tabletten, parenteral in Form von sterilen Lösungen oder Suspensionen, intravenös in steriler Lösung oder lokal in Form von sterilen Lösungen oder Suspensionen, verabreicht werden. PATENTANSPRUCH Verwendung von Agmatin zur Herstellung eines Arzneimittels zur Hemmung pathologischer Quervemetzung in Collagen bei Diabetes-Patienten. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-