DE102007003524A1 - Medicines for the treatment and / or prevention of arteriosclerosis - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arzneimittel zur Behandlung und/oder Prävention von Arteriosklerose, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Arzneimittels sowie ein Verfahren zur therapeutischen und/oder prophylaktischen Behandlung eines Lebewesens, das von Arteriosklerose betroffen ist und/oder bei dem die Gefahr von Arterionsklerose besteht.The present invention relates to a medicament for the treatment and / or prevention of arteriosclerosis, to a process for the preparation of such a medicament and to a process for the therapeutic and / or prophylactic treatment of a subject afflicted with atherosclerosis and / or at risk of arteriosclerosis ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arzneimittel zur Behandlung und/oder Prävention von Arteriosklerose, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Arzneimittels sowie ein Verfahren zur therapeutischen und/oder prophylaktischen Behandlung eines Lebewesens, das von Arteriosklerose betroffen ist und/oder bei dem die Gefahr von Arteriosklerose besteht.The The present invention relates to a medicament for the treatment and / or Prevention of arteriosclerosis, a method of preparation of such a medicament as well as a method of therapeutic and / or prophylactic treatment of a living thing, that of atherosclerosis affected and / or at risk of arteriosclerosis.
Arzneimittel zur Behandlung und/oder Prävention von Arteriosklerose, Verfahren zur Herstellung solcher Arzneimittel sowie Verfahren zur therapeutischen und/oder prophylaktischen Behandlung eines von Arteriosklerose betroffenen Lebewesens sind im Stand der Technik allgemein bekannt.drug for the treatment and / or prevention of arteriosclerosis, Process for the preparation of such medicaments and process for therapeutic and / or prophylactic treatment of atherosclerosis The subject is well known in the art.
Die Arteriosklerose ist ein hochkomplexer, aktiver pathologischer Prozess, in dessen Zentrum eine inflammatorische Reaktion in den Wänden der blutführenden Gefäße eines betroffenen Individuums steht. Die Entstehung der Arteriosklerose kann in mehrere Phasen unterteilt werden.The Arteriosclerosis is a highly complex, active pathological process in its center an inflammatory reaction in the walls the blood-carrying vessels of an affected Individual stands. The emergence of atherosclerosis can occur in several Phases are divided.
Die frühe Phase der Arteriosklerose ist gekennzeichnet durch eine sogenannte endotheliale Dysfunktion. Eine Reihe unterschiedlicher Risikofaktoren wie z. B. Rauchen, Übergewicht, körperliche Inaktivität, Hyperlipoproteinämie und Typ-II-Diabetes sowie andere bislang noch nicht identifizierte Faktoren führen zu einer Schädigung des Endothels. Die Permeabilität des Endothels für Lipoproteine und andere zirkulierende Stoffe im Plasma nimmt hierdurch zu. In der Folge werden Endothelzellen aktiviert und exprimieren vermehrt sogenannte Adhäsionsmoleküle auf der Zelloberfläche. Darunter vermitteln vor allem sogenannte Selektive zunächst den temporären Kontakt bestimmter Blutzellen wie Monocyten und T-Lymphocyten mit dem Endothel. Durch eine weitere Gruppe von Adhäsionsmolekülen, den sogenannten Cellular Adhesion Molecules (CAMs), kommt es zur festen Anheftung dieser Zellen an die Gefäßwand. Insbesondere an Gefäßverzweigungen – den Stellen, an denen gehäuft arteriosklerotische Läsionen entstehen – spielen zudem mechanische Kräfte eine Rolle. Erhöhte Scherkräfte können die Bildung von endothelialem Stickstoff (NO) verringern. NO wirkt Gefäßerweiternd und besitzt antiinflammatorische Eigenschaften. Darüber hinaus führen erhöhte Scherkräfte zu gesteigerter Bildung von Adhäsionsmolekülen mit den oben geschilderten Folgen.The early phase of arteriosclerosis is characterized by a so-called endothelial dysfunction. A series of different ones Risk factors such. Smoking, obesity, physical Inactivity, hyperlipoproteinemia and type II diabetes and other factors not yet identified to damage the endothelium. The permeability endothelium for lipoproteins and other circulating Plasma substances increase as a result. As a result, endothelial cells become Activates and expresses more and more so-called adhesion molecules on the cell surface. Above all, so-called Selective first the temporary contact of certain Blood cells such as monocytes and T lymphocytes with the endothelium. By another group of adhesion molecules, the so-called Cellular Adhesion Molecules (CAMs), it comes to solid Attachment of these cells to the vessel wall. Especially at vascular branches - the places, at which more often atherosclerotic lesions emerge - mechanical forces also play a role. Increased shear forces can increase the formation of endothelial nitrogen (NO). NO acts as a vasodilator and has anti-inflammatory properties. About that In addition, increased shear forces increase Increased formation of adhesion molecules with the consequences described above.
Im weiteren Verlauf dringen vor allem Monocyten und in geringerem Ausmaß T-Lymphocyten in den subintimalen Raum ein. Dieses Eindringen wird durch eine andere Gruppe von Molekülen, zu denen z. B. das Chemokin Monocyte-Chemoattractant-Protein-1(MCP-1) gehört, vermittelt. Es kommt zur Differenzierung der Monocyten in Makrophagen im subintimalen Raum.in the Monocytes and, to a lesser extent, T-lymphocytes are more likely to progress into the subintimal space. This intrusion is by a another group of molecules, to which z. The chemokine Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) is mediated. It comes to the differentiation of monocytes in macrophages in the subintimal Room.
Im geschädigten Endothel kommt es ferner zur Oxidation von Lipoprotein mit geringer Dichte (LDL) und dadurch zur Bildung von oxLDL. Das oxLDL wird in den subintimalen Raum abgegeben, wo es die dort aus Monocyten hervorgegangenen Makrophagen belädt. Diese Makrophagen werden durch die Beladung mit oxLDL zu sogenannten Schaumzellen transformiert, den charakteristischen Zellen der arteriosklerotischen Plaques, die als weitere Bestandteile u. a. T-Lymphocyten und aus der Media eingewanderte Glattmuskelzellen enthalten.in the damaged endothelium also causes the oxidation of Low-density lipoprotein (LDL), thereby forming oxLDL. The oxLDL is released into the subintimal space where it is the macrophages that have emerged there from monocytes are loaded. These macrophages become so-called by the loading with oxLDL Foam cells transformed, the characteristic cells of arteriosclerotic plaques, as additional components u. a. T lymphocytes and from the media Immigrated smooth muscle cells included.
Ein solcher arteriosklerotischen Plaque lagert sich an den Arterienwänden ab und wird dabei von einer stabilisierenden fibrösen Kappe bestehend aus Glattmuskelzellen und extrazellulärer Matrix überzogen. Der arteriosklerotischen Plaque steht nun im Zentrum einer inflammatorischen Reaktion, bei der es zur Produktion von verschiedensten Entzündungsmediatoren kommt, wie Cytokinen, Chemokinen, Proteasen etc. Dabei kann es zu Gewebenekrosen kommen, in deren Nachbarschaft Kalksalze abgelagert werden. Dadurch kann das Gefäßlumen bis zum völligen Verschluss mit der Folge von Durchblutungsstörungen verengt werden.One Such arteriosclerotic plaque is deposited on the arterial walls and is doing by a stabilizing fibrous cap consisting of smooth muscle cells and extracellular matrix coated. The arteriosclerotic plaque is now in the center of an inflammatory Reaction in which it is used to produce a variety of inflammatory mediators such as cytokines, chemokines, proteases, etc. It can Tissue necrosis come in the vicinity of which lime salts are deposited become. This allows the vessel lumen to complete Closure constricted with the result of circulatory disorders become.
Im weiteren Verlauf der Arteriosklerose kommt es zur Ausschüttung von Matrixmetalloproteinasen (MMP) durch Makrophagen und Schaumzellen. Durch die proteolytische Aktivität der MMP kommt es zu einem verstärkten Abbau von extrazellulärer Matrix in der arteriosklerotischen Umgebung. Der verstärkte Abbau bzw. die verminderte Neubildung der extrazellulären Matrix führen zur Ausdünnung der fibrösen Kappe des arteriosklerotischen Plaques mit konsekutiver Plaqueinstabilität und drohender Rupturgefahr.in the further course of arteriosclerosis it comes to the distribution of matrix metalloproteinases (MMPs) by macrophages and foam cells. The proteolytic activity of MMPs occurs an increased degradation of extracellular matrix in the arteriosclerotic environment. The increased degradation or the reduced new formation of the extracellular matrix lead to thinning of the fibrous cap arteriosclerotic plaque with consecutive plaque instability and threatening rupture danger.
Der Plaque kann durch die Ausdünnung der fibrösen Kappe aufreißen, wodurch der thrombogene Lipidkern und Kollagen in der Gefäßwand freigelegt werden. Die dadurch bedingte Aktivierung des Hämostasesystems führt zur okkludierenden und nicht-okkludierenden Thrombusbildung, d. h. zur Aktivierung der Gerinnungskaskade, in dessen Zentrum der sogenannte Tissue Factor (TF) steht. Klinisch manifestiert sich die Plaqueruptur mit Thrombusformation als instabile Angina pectoris oder akuter Myokardinfarkt.Of the Plaque can be caused by the thinning of the fibrous Tearing the cap, causing the thrombogenic lipid nucleus and Collagen are exposed in the vessel wall. The This causes conditional activation of the hemostasis system occlusive and non-occlusive thrombus formation, d. H. to activate the coagulation cascade, in the center of which so-called tissue factor (TF) stands. Clinically manifest the plaque rupture with thrombus formation as unstable angina pectoris or acute myocardial infarction.
Bekannt
ist, dass bei der Arteriosklerose auch dem Calcium-Phosphat-Haushalt
eine wichtige Bedeutung zukommt. So ist beschrieben worden, dass
Störungen des Calcium-Phosphat-Gleichgewichts zur vaskulären
Calcifizierung beitragen, die bei der Arteriosklerose beobachtet
wird, vgl..
Derzeit wird die Arteriosklerose in der Regel über die Verabreichung von Lipidsenkern bzw. Statinen behandelt. Hierbei handelt es sich um eine Gruppe von Wirkstoffen, die letztlich die endogene Cholesterinsynthese hemmen. Zu den Statinen zählen u. a. Atorvastatin, Cerivastatin, Fluvastatin, Lovastatin (Mevinolin), Mevastatin (Compactin), Pravastatin und Simvastatin. Diese Substanzen haben auf verschiedene Weise Einfluss auf den Lipidstoffwechsel, z. B. durch kompetitive Hemmung des Schlüsselenzyms der Cholesterinsynthese, der 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym-A-Reductase, durch Verminderung der Cholesterinbiosynthese in der Leber, durch Vermehrung der LDL-Rezeptoren auf der Leberzelle und durch Modifikation der Lipoproteinzusammensetzung. Statine haben einen großen Einfluss auf die Zusammensetzung der Serumlipide und führen u. a. zu einer leichten Anhebung der Konzentration von sogenannten "High Density Lipoproteinen" (HDL) und zu einer starken Senkung der LDL-Konzentration. Insgesamt zirkulieren durch die Wirkung der Statine weniger Fette im Blut, so dass die arteriosklerotischen Plaques weniger Fette einlagern und das Risiko einer Thrombose und der daraus folgenden Gefährdungen sinkt dadurch.Currently Arteriosclerosis is usually about the administration treated by lipid-lowering or statins. This is it to a group of agents that ultimately endogenous cholesterol synthesis inhibit. The statins include u. a. Atorvastatin, cerivastatin, Fluvastatin, lovastatin (mevinolin), mevastatin (compactin), pravastatin and simvastatin. These substances influence in different ways the lipid metabolism, z. By competitive inhibition of the key enzyme cholesterol synthesis, 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase, by reducing cholesterol biosynthesis in the liver, by Propagation of LDL receptors on the liver cell and by modification the lipoprotein composition. Statins have a big one Influence on the composition of serum lipids and lead u. a. to a slight increase in the concentration of so-called "High density lipoproteins" (HDL) and a strong reduction the LDL concentration. Overall circulate through the effect of Statins less fats in the blood, so the arteriosclerotic Plaques less fat and store the risk of thrombosis and the consequent dangers thereby sink.
Obwohl den Statinen noch eine Reihe weiterer positiver Eigenschaften zugeschrieben wird, sind diese auf Grund einer auffälligen Häufung von seltenen, jedoch schwerwiegenden Nebenwirkungen an Muskeln und Nieren im Zusammenhang mit der Einnahme in die Kritik geraten. Deshalb wurde insbesondere der Wirkstoff Cerivastatin (z. B. Lipobay®, Zenas®) in Deutschland im August 2001 vom Markt genommen und es wird nach Alternativen gesucht.Although a number of other positive attributes are attributed to the statins, they have come under criticism for their conspicuous accumulation of rare but serious side effects on muscles and kidneys. Therefore, in particular the active ingredient cerivastatin (eg Lipobay® , Zenas®) was withdrawn from the market in Germany in August 2001 and alternatives are being sought.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Substanz bereitzustellen, mit der die Arteriosklerose behandelt oder dieser vorgebeugt werden kann, und mit der die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Lipidsenker oder sonstigen Substanzen reduziert oder weitgehend vermieden werden können.In front It is an object of the present invention to provide a Provide substance with which to treat arteriosclerosis or this can be prevented, and with the above-mentioned disadvantages the known lipid-lowering or other substances reduced or can be largely avoided.
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung von Nicotinsäureamid gelöst.These Task is accomplished by the provision of nicotinic acid amide solved.
Die Erfinder haben erkannt, dass Nicotinsäureamid die zelluläre Aufnahme von Phosphat und die Akkumulation von Calciumphosphat in der Zelle hemmt. Dadurch wird die Gefahr reduziert, dass das Löslichkeitsprodukt von Calciumphosphat überschritten wird, weniger Calciumphosphat ausfällt und die Gefahr der Arteriosklerose und das Auftreten verkalkter arteriosklerotischer Plaques deutlich vermindert wird.The Inventors have recognized that nicotinic acid amide is the cellular Absorption of phosphate and the accumulation of calcium phosphate in inhibits the cell. This reduces the risk that the solubility product calcium phosphate is exceeded, less calcium phosphate fails and the risk of arteriosclerosis and the occurrence Calcified arteriosclerotic plaques is significantly reduced.
Diese Erkenntnis der Erfinder war überraschend, da dem Nicotinsäureamid, das auch als Nicotinamid, Pyridin-3-carbamid oder Niacinamid bezeichnet wird, bislang völlig andere Eigenschaften zugeschrieben werden.These Knowledge of the inventors was surprising since the nicotinic acid amide, also referred to as nicotinamide, pyridine-3-carbamide or niacinamide is attributed so far completely different properties become.
So
beschreiben bspw.
Die von Eto et al. (a. a. O.) und Tenenhouse und Chu (a. a. O.) beschriebenen Wirkungen des Nicotinsäureamids sollten deshalb die Plasmakonzentration von Phosphat reduzieren, was von Eto et al auch behauptet wird. Die Erfinder haben jedoch genau den gegenteiligen Effekt von Nicotinsäureamid beobachten können. So wurde von den Erfindern nämlich überraschenderweise festgestellt, dass Nicotinsäureamid die Konzentration von Phosphat im Plasma erhöht.The from Eto et al. (supra) and Tenenhouse and Chu (supra) Effects of nicotinic acid amide should therefore be the plasma concentration of phosphate, which is also claimed by Eto et al. However, the inventors have exactly the opposite effect of nicotinic acid amide can watch. This was surprisingly by the inventors found that nicotinamide the concentration of Phosphate in plasma increased.
Bei den Erkenntnissen der Erfinder handelt es sich deshalb um eine Abkehr von der im Stand der Technik vertretenen Auffassung bezüglich der Eigenschaften des Nicotinsäureamids.at The findings of the inventors are therefore a departure from the view expressed in the prior art the properties of nicotinic acid amide.
Für Nicotinsäureamid ist ferner beschrieben worden, dass ein Mangel hiervon zum Krankheitsbild der sog. Pellagra führen kann, das sich als Dermatitis mit Hyperpigmentierung im Bereich sonnenexponierter Haut manifestiert. Die Verabreichung von Nicotinsäureamid wird deshalb zur Behandlung von Pellagra vorgeschlagen.For Nicotinic acid amide has also been described that a Lack thereof lead to the disease of the so-called. Pellagra This can be referred to as dermatitis with hyperpigmentation in the area sun-exposed skin. The administration of nicotinic acid amide is therefore proposed for the treatment of pellagra.
Verschiedene
Autoren schlagen die Verabreichung von Nicotinsäureamid
zur Verlängerung der Lebensdauer bzw. zur Verzögerung
von Altersprozessen vor; vgl.
Obgleich Feinblatt et al. (a. a. O.) und Criscuoli et al. (a. a. O.) einen Zusammenhang zwischen Arteriosklerose und Niacinamidhydroiodid bzw. Arteriosklerose und Nicotinsäure herstellen, war wegen der von Eto et al. (a. a. O.) und Tenenhouse und Chu (a. a. O.) beschriebenen Wirkungen nicht zu erwarten, dass auch Nicotinsäureamid antiarteriosklerotische Wirkung zeigt. Hinzu kommt, dass Nicotinsäure und Nicotinsäureamid-Hydroiodid niedermolekulare Verbindungen sind, bei denen kleine Modifikationen bereits zu einer vollständigen Änderung ihrer biologischen Wirkungen führen können. So haben die Erfinder bspw. auch Isonicotinsäureamid auf etwaige antiarteriosklerotische Wirkungen getestet und dabei festgestellt, dass eine solche gegenüber Nicotinsäureamid nur gering modifizierte Verbindung als Substanz gegen Arteriosklerose ungeeignet ist.Although Feinblatt et al. (supra) and Criscuoli et al. (a.O.) a Relationship between arteriosclerosis and niacinamide hydroiodide or Arteriosclerosis and nicotinic acid was due to the one by Eto et al. (a.O.) and Tenenhouse and Chu (supra) can not be expected that also Nicotinsäureamid antiarteriosclerotic effect shows. In addition, nicotinic acid and nicotinamide hydroiodide low molecular weight compounds where minor modifications are already making a complete change their biological effects. So For example, the inventors also have isonicotinic acid amide tested anti-arteriosclerotic effects and found, that such versus nicotinamide only slightly modified compound as a substance against arteriosclerosis is unsuitable.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Bereitstellung von Nicotinsäureamid vollkommen gelöst.The The object underlying the invention is achieved by the provision completely dissolved by nicotinic acid amide.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Prävention von Arteriosklerose, das die folgenden Schritte aufweist: (1) Bereitstellung von Nicotinsäureamid, und (2) Formulierung des Nicotinsäureamids in einen pharmazeutisch akzeptablen Träger.The The object is further achieved by a method for the production a drug for treatment and / or prevention of atherosclerosis comprising the following steps: (1) providing nicotinic acid amide, and (2) formulation of the nicotinic acid amide in a pharmaceutically acceptable carrier.
Pharmazeutisch
akzeptable Träger sind im Stand der Technik umfassend beschrieben.
Beispielhaft wird verwiesen auf
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, wenn das Arzneimittel für eine Applikation ausgebildet ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: oral, rektal, parenteral, lokal, transdermal.at the use according to the invention or the inventive It is preferred if the drug is for a Application is formed, which is selected from the Group consisting of: oral, rectal, parenteral, local, transdermal.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das Arzneimittel je nach gewünschter Applikationsform bereits auf geeignete Weise ausgestaltet ist. Dem behandelnden Arzt steht dadurch eine Auswahl verschiedenster Ausgestaltungsformen des Arzneimittels zur Verfügung, wobei sich die konkrete Form an dem Zustand des Patienten, dem jeweiligen Behandlungsprogramm und weiteren Faktoren orientieren kann.These Measure has the advantage that the drug depending on desired application form already in a suitable manner is designed. The attending physician thereby has a choice various forms of the drug are available, whereby the concrete form depends on the condition of the patient, the respective one Treatment program and other factors.
Vor diesem Hintergrund ist es auch bevorzugt, wenn das Arzneimittel in einer Form ausgebildet ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Pulver, Tablette, Saft, Tropfen, Kapsel, Zäpfchen, Lösung, Injektionslösung, Aerosol, Salbe, Spülung, Pflaster, Pellet, Dragee.In front In this background, it is also preferable if the drug is formed in a form which is selected from the Group consisting of: powder, tablet, juice, drops, capsule, suppositories, Solution, solution for injection, aerosol, ointment, conditioner, Plaster, pellet, dragee.
Mit dieser Maßnahme wird auf vorteilhafte Art und Weise bereits eine Formulierungsvariante bereitgestellt, die den unmittelbaren Einsatz von Nicotinsäureamid zur Behandlung bzw. Prävention von Arteriosklerose ermöglicht.With this measure, a formulation variant is already provided in an advantageous manner, the immediate use of nicotinamide for the treatment or prevention of arteriosclerosis se allows.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es außerdem bevorzugt, wenn das Arzneimittel Nicotinsäureamid in einer Konzentration aufweist, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus (jeweils angegeben in Gewicht des Wirkstoffs Nicotinsäureamid bezogen auf das Gesamtgewicht des Arzneimittels): 1 μg/g, 10 μg/g, 100 μg/g, 1 mg/g, 10 mg/g, 100 mg/g, 1 g/g.at the use according to the invention or the inventive It is also preferred if the drug is used Nicotinamide in a concentration selected is selected from the group consisting of (each given in weight of Active substance nicotinic acid amide based on the total weight of the drug): 1 μg / g, 10 μg / g, 100 μg / g, 1 mg / g, 10 mg / g, 100 mg / g, 1 g / g.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das Arzneimittel den Wirkstoff Nicotinsäureamid bereits in einer Konzentration aufweist, die sich zur Behandlung bzw. Prävention von Arteriosklerose besonders eignet.These Measure has the advantage that the drug is the active ingredient Nicotinic acid amide already in a concentration, which is used to treat or prevent atherosclerosis particularly suitable.
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Absolutmenge des Wirkstoffs Nicotinsäureamid in einer Dosierungseinheit des Arzneimittel zwischen ca. 1 und ca. 3000 mg, vorzugs weise zwischen ca. 10 und ca. 1500 mg, weiter bevorzugt zwischen ca. 100 und ca. 750 mg, und höchst bevorzugt bei ca. 500 mg liegt.Further it is preferred if the absolute amount of the active ingredient nicotinic acid amide in a dosage unit of the drug between approx. 1 and approx. 3000 mg, preferably between about 10 and about 1500 mg, more preferably between about 100 and about 750 mg, and most preferably at about 500 mg.
Mit dieser Maßnahme wird Nicotinsäureamid bereits in einer solchen Menge bereitgestellt, dass in dem Patient ohne weiteres die gewünschten Nicotinsäureamidspiegel erzielt werden können. Unter einer Dosierungseinheit wird erfindungsgemäß eine oben genannte Formulierungsvariante bezeichnet, bspw. eine Tablette, ein Dragee, eine Kapsel etc.With Nicotinamide is already being used for this measure provided in such an amount that in the patient without further the desired nicotinamide levels can be achieved. Under a dosage unit is According to the invention, an above-mentioned formulation variant denotes, for example, a tablet, a dragee, a capsule, etc.
Weiter ist es bei der erfindungsgemäßen Verwendung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, wenn das Arzneimittel zusätzlich eine weitere gegen Arteriosklerose wirksame Substanz aufweist.Further it is in the use according to the invention or preferred method of the invention, if the medicine additionally another against atherosclerosis having effective substance.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass durch den Zusatz die antiarteriosklerotischen Wirkungen des erfindungsgemäßen Arzneimittels noch verbessert werden können. So ist es möglich, durch die Kombination mit einer weiteren Substanz einen Eingriff in die Arteriosklerose an einer anderen Stelle zu bewirken, um das Krankheitsbild durch synergistische Effekte noch wirksamer zu bekämpfen.These Measure has the advantage that by adding the antiarteriosclerotic Effects of the medicament according to the invention can still be improved. So it is possible by the combination with another substance an intervention in the atherosclerosis in another place to cause the clinical picture by synergistic effects even more effective to combat.
Bei der weiteren Substanz handelt es sich erfindungsgemäß vorzugsweise um einen Lipidsenker (Statin), der weiter vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Atorvastatin, Cerivastatin, Fluvastatin, Lovastatin (Mevinolin), Mevastatin (Compactin), Pravastatin und Simvastatin.at the further substance is preferably according to the invention a lipid-lowering agent (statin), which is more preferably selected is from the group consisting of atorvastatin, cerivastatin, fluvastatin, Lovastatin (mevinolin), mevastatin (compactin), pravastatin and Simvastatin.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass das Arzneimittel eine solche weitere Substanz beinhaltet, die nachweislich antiarteriosklerotische Wirkung zeigt und routinemäßig eingesetzt wird. Erfindungsgemäß können durch das Zusammenwirken von Nicotinsäureamid und der weiteren Substanz ggf. synergistische Effekte erzielt werden.These Measure has the advantage that the drug is such contains more substance that has been proven to be antiarteriosclerotic Effect shows and routinely used. According to the invention by the interaction of nicotinic acid amide and the further substance possibly synergistic Effects are achieved.
Vor diesem Hintergrund betrifft ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur therapeutischen und/oder prophylaktischen Behandlung eines Lebewesens, das von Arteriosklerose betroffen ist oder/und bei dem die Gefahr von Arteriosklerose besteht, das folgende Schritte aufweist: (1) Bereitstellung von Nicotinsäureamid, (2) Einbringung des Nicotinsäureamids in das Lebewesen, und (3) ggf. mehrfaches Wiederholen der Schritte (1) und (2).In front This background concerns a further subject matter of the present invention Invention a method for therapeutic and / or prophylactic Treatment of a living being affected by arteriosclerosis or / and at risk of arteriosclerosis, the following Comprising: (1) providing nicotinic acid amide, (2) introduction of nicotinic acid amide into the animal, and (3) if necessary, repeating steps (1) and (2) several times.
Das Nicotinsäureamid kann bei diesem Verfahren in Form des erfindungsgemäßen Arzneimittels bereitgestellt und in das Lebewesen eingebracht werden. Die vorstehend beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile gelten insofern für dieses Verfahren entsprechend.The Nicotinic acid amide can be used in this process in the form of provided drug according to the invention and be brought into the living being. The ones described above Features, characteristics and advantages apply in this respect this method accordingly.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, aus denen sich weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile ergeben. Dabei wird Bezug genommen auf die beigelegten Figuren, in denen Folgendes dargestellt ist:The The invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments explains what makes up more features, features and benefits. Reference is made to the attached Figures showing the following:
Ausführungsbeispieleembodiments
1. Material und Methoden 1. Material and methods
1.1 Tierversuche1.1 Animal experiments
1.1.1 Experimente an den Tieren1.1.1 Experiments on animals
Sämtliche Tierversuche wurden gemäß der Richtlinien der Amerikanischen Physiologischen Gesellschaft und in Übereinstimmung mit dem Deutschen Tierschutzgesetz durchgeführt und von den lokalen Behörden genehmigt.All Animal experiments were conducted in accordance with the guidelines of the American Physiological Society and in accordance carried out with the German Animal Welfare Act and by approved by the local authorities.
1.1.2 Stoffwechselkäfige1.1.2 Metabolic Cages
Die Experimente wurden an 6–10 Monate alten Mäusen durchgeführt, die bei einer Kontrolldiät gehalten wurden (C1314; 0,2% Na+, 1% K+, 0,9% Ca, Altromin, Heidenau, Deutschland). Vor und während den Experimenten hatten die Mäuse freien Zugang zu Leitungswasser mit und ohne Nicotinsäureamid (0,1–2 mg/g), wie angegeben. Zur Bewertung der renalen und fäkalen Exkretion wurden die Mäuse einzeln für 24 Stunden zur Harnsammlung mit freiem Zugang zu Trinkwasser in Stoffwechselkäfige (Tecniplast Hohenpeissenberg, Deutschland) gesetzt. Die innere Wand der Stoffwechselkäfige war silikonisiert und der Urin wurde unter Wasser-gesättigtem Öl gesammelt.The experiments were performed on 6-10 month old mice maintained on a control diet (C1314, 0.2% Na + , 1% K + , 0.9% Ca, Altromin, Heidenau, Germany). Before and during the experiments, the mice had free access to tap water with and without nicotinamide (0.1-2 mg / g) as indicated. To assess renal and fecal excretion, the mice were individually placed for 24 hours for urine collection with free access to drinking water in metabolic cages (Tecniplast Hohenpeissenberg, Germany). The inner wall of the metabolic cages was siliconized and the urine was collected under water-saturated oil.
Um Blutproben zu erhalten, wurden die Tiere mit Diethylether (Roth, Karlsruhe, Deutschland) anästhesiert und etwa 150 μl Blut wurde durch Punktieren des retro-orbitalen Plexus in heparinisierte Kapillaren entnommen.Around To obtain blood samples, the animals were treated with diethyl ether (Roth, Karlsruhe, Germany) and about 150 μl Blood was heparinized by puncturing the retro-orbital plexus Taken from capillaries.
Kot wurde bei etwa 80°C für etwa 3 Stunden getrocknet und anschließend wurde das Kot-Trockengewicht bestimmt. 5 ml von 0,75 M HNO3 wurde zu dem Kot hinzugegeben und die Probe wurde für 48 Stunden auf einem elektrischen Schüttler geschüttelt. Die Proben wurden dann bei 3500 rpm für 10 Minuten zentrifugiert und 1 ml des Überstandes wurde gesammelt. Der Überstand wurde erneut bei 14.000 rpm für 5 Minuten zentrifugiert. Der Überstand wurde bei –20°C bis zur Analyse gelagert. Der Überstand wurde analysiert, wie unten beschrieben.Faeces were dried at about 80 ° C for about 3 hours, and then the faeces dry weight was determined. 5 ml of 0.75 M HNO 3 was added to the faeces and the sample was shaken for 48 hours on an electric shaker. The samples were then centrifuged at 3500 rpm for 10 minutes and 1 ml of the supernatant was collected. The supernatant was again centrifuged at 14,000 rpm for 5 minutes. The supernatant was stored at -20 ° C until analysis. The supernatant was analyzed as described below.
1.1.3 Bestimmung der Phosphatkonzentrationen im Plasma, Harn und Kot1.1.3 Determination of phosphate concentrations in the plasma, urine and faeces
Die Konzentration von Phosphat (Pi) in Plasma, Harn und Kot erfolgte unter Verwendung eines photometrischen Kits (Roche, Mannheim, Deutschland) gemäß der Anweisungen des Herstellers mit Anpassungen an den unterschiedlichen Ursprung der Proben.The concentration of phosphate (P i ) in plasma, urine and faeces was determined using a photometric kit (Roche, Mannheim, Germany) according to the manufacturer's instructions with adjustments to the different origin of the samples.
Sämtliche Substanzen stammten von Sigma (Taufkirchen, Deutschland) oder Roth (Karlsruhe, Deutschland).All Substances came from Sigma (Taufkirchen, Germany) or Roth (Karlsruhe, Germany).
1.1.4 Western-Blot-Analyse der Abundanz des NaPiIIb-Proteins1.1.4 Western blot analysis of abundance of the NaPiIIb protein
Aus der ersten und zweiten Hälfte des Dünndarmes wurde Darmgewebe entnommen. Im Folgenden wurde das Epithelgewebe abgeschabt und das Gesamtprotein aus unbehandelten und mit Nicotinsäureamid behandelten Mäusen isoliert (jeweils n = 3 Tiere, gepoolt und doppelt bestimmt). Die kleinen Darmsegmente wurden mit eiskalter Salinelösung gespült und der Länge nach geöffnet. Die Mucosa wurde mit einem Glasobjektträger in Puffer abgeschabt, der Folgendes enthielt (in mM): 250 Saccharose, 20 Tris (pH 7,5), 5 EGTA und Proteaseinhibitor-Cocktail (Roche, Mannheim, Deutschland). Die Suspension wurde mit einem Omnimixer für 7 Sekunden homogenisiert. MgCl2 wurde zu dem Homogenat in einer Endkonzentration von 10 mM hinzugegeben. Die Suspension wurde auf Eis geschüttelt und anschließend bei 1600 g für 15 Minuten zentrifugiert. Die Plasmamembranen, die in dem Überstand verblieben, wurden durch Zentrifugation bei 20.000 g für 30 Minuten gesammelt. Das resultierende Pellet wurde in einem Puffer bei pH 7,4 suspendiert, der Folgendes enthielt (in mM): 125 Saccharose, 10 Tris (pH 7,5), 2,5 EGTA, 2,5 MgSO4. Diese Suspension wurde mit 50 "up-down" strokes mit einem Glashomogenizer homogenisiert und bei 20.000 g für 30 Minuten zentrifugiert. Das End-Pellet, das die gereinigten Bürstensaummembranvesikel („brush border membrane vesicles", BBMV) enthielt, wurde durch Hindurchdrücken der Suspension durch 25- und 28-gauge-Nadeln und anschließende Solubilisierung homogenisiert. Sämtliche Schritte wurden bei 4°C durchgeführt. Anschließend wurden die Proben bei –80°C für die spätere Verwendung eingefroren. Das Membranprotein wurde bestimmt, wie von Bradford beschrieben. Das Gesamtprotein (20–30 μg/μl) wurden durch SDS-Page (8% Tris-Glycin) aufgetrennt, auf Nitrocellulosemembranen transferiert, über Nacht in Blockierungspuffer (5% fettfreie Milch in PBS enthaltend 0,15% Tween) blockiert und über Nacht bei 4°C mit einem monoklonalen Anti-NaPiIIb-Antikörper (verdünnt 1:1000 in B10-ckierungspuffer) inkubiert (Alpha Diagnostics, Deutschland). Nach der Inkubation mit Meerrettich-Peroxidase (HRP)-konjugiertem Anti-Maus-Sekundärantikörper (Amersham, Freiburg, Deutschland) wurden die Banden mit verstärkter Chemolumineszenz (ECL) gemäß der Anweisungen des Herstellers visualisiert.Intestinal tissue was taken from the first and second half of the small intestine. Subsequently, the epithelial tissue was scraped off and the total protein was isolated from untreated and nicotinamide-treated mice (n = 3 animals each, pooled and doubly determined). The small intestinal segments were rinsed with ice-cold saline solution and opened lengthwise. The mucosa was scraped with a glass slide in buffer containing (in mM): 250 saccharose, 20 tris (pH 7.5), 5 EGTA and protease inhibitor cocktail (Roche, Mannheim, Germany). The suspension was homogenized with an omnimixer for 7 seconds. MgCl 2 was added to the homogenate at a final concentration of 10 mM. The suspension was shaken on ice and then centrifuged at 1600 g for 15 minutes. The plasma membranes remaining in the supernatant were collected by centrifugation at 20,000 g for 30 minutes. The resulting pellet was suspended in pH 7.4 buffer containing (in mM): 125% sucrose, 10% tris (pH 7.5), 2.5% EGTA, 2.5% MgSO 4 . This suspension was homogenized with 50 "up-down" strokes with a glass homogenizer and centrifuged at 20,000 g for 30 minutes. The final pellet containing the cleaned brush border membrane vesicles (BBMV) was homogenized by forcing the suspension through 25 and 28 gauge needles and subsequent solubilization All steps were performed at 4 ° C the samples were frozen at -80 ° C for later use The membrane protein was determined as described by Bradford The total protein (20-30 μg / μl) was separated by SDS-PAGE (8% Tris-Glycine) on nitrocellulose membranes blocked overnight in blocking buffer (5% non-fat milk in PBS containing 0.15% Tween) and incubated overnight at 4 ° C with monoclonal anti-NaPiIIb antibody (diluted 1: 1000 in B10 citration buffer) (Alpha Diagnostics , Germany) After incubation with horseradish peroxidase (HRP) -conjugated anti-mouse secondary antibody (Amersham, Freiburg, Germany), the bands with enhanced chemolu Mescence (ECL) visualized according to the manufacturer's instructions.
1.1.5 Statistische Analyse1.1.5 Statistical analysis
Die Daten sind dargestellt als Mittelwerte ± SEM, n stellt die Anzahl der unabhängigen Experimente dar. Sämtliche Daten wurden auf ihre Signifikanz unter Verwendung des ungepaarten Student's t-Test mit Welch-Korrektur getestet, sofern erforderlich.The Data is presented as means ± SEM, n represents the number of independent experiments. All Data were analyzed for their significance using the unpaired Student's t-test with Welch correction tested if required.
1.2 Zellkulturversuche1.2 cell culture experiments
1.2.1 Testsubstanzen1.2.1 Test substances
Nicotinsäureamid (NA): DSM Nutritional Products, Produkt-Nr. 0587848, CAS-Nr. 98-92-0, Lot 404023; Stammlösung: 10 mg/ml in Kulturmedium (MEM) ohne Zusätze; Substanz ist problemlos löslich, pH-neutralnicotinamide (NA): DSM Nutritional Products, product no. 0587848, CAS no. 98-92-0, Lot 404023; Stock solution: 10 mg / ml in culture medium (MEM) without additives; Substance is readily soluble, pH-neutral
Isonicotinsäureamid (INA): Acros Organics, Produkt-Nr. 12258,0000, CAS-Nr. 1453-82-3, Lot A0214246; Stammlösung: 10 mg/ml in Kulturmedium (MEM) ohne Zusätze; Substanz ist problemlos löslich, pH-neutralacid amide (INA): Acros Organics, product no. 12258,0000, CAS no. 1453-82-3, Lot A0214246; Stock solution: 10 mg / ml in culture medium (MEM) without additives; Substance is readily soluble, pH-neutral
Thiaminhydrochlorid (THC): DSM Nutritional Products, Produkt-Nr. 0413038, CAS-Nr. 67-03-8, Lot UQ50308195; Stammlösung: 10 mg/ml in Kulturmedium (MEM) ohne Zusätze; Substanz ist problemlos löslich, jedoch saurer pH-Wert von 4,82. Daher durch Zugabe von wenigen Tropfen 1 N NaOH neutralisiert.thiamine hydrochloride (THC): DSM Nutritional Products, product no. 0413038, CAS no. 67-03-8, Lot UQ50308195; Stock solution: 10 mg / ml in culture medium (MEM) without additives; Substance is easily soluble, however acidic pH of 4.82. Therefore, by adding a few drops 1 N NaOH neutralized.
Aus den Stammlösungen wurden durch weitere Verdünnung mit Kulturmedium Inkubationslösungen mit einer Konzentration von 5 mg/ml und 1 mg/ml hergestellt. Alle Lösungen waren 10fach konzentriert, d. h. die Konzentrationen im zellbiologischen Test waren somit 100 μg/ml, 500 μg/ml und 1000 μg/ml.Out the stock solutions were made by further dilution with culture medium incubation solutions with one concentration of 5 mg / ml and 1 mg / ml. All solutions were 10 times concentrated, d. H. the concentrations in the cell biological Tests were thus 100 μg / ml, 500 μg / ml and 1000 μg / ml.
1.2.2 Verwendete Zelllinie und Routinekultur1.2.2 Cell line used and routine culture
Humane Darmepithelzellen, Zelllinie Caco-2 (Human Caucasian colon adenocarcinoma; ECACC 86010202, DSMZ ACC 169); Passage 67 intern. Die Caco-2-Zellen wurden als Massenkulturen in Minimum Essential Medium mit L-Glutamin (MEM) unter Zusatz von 5% fetalem Rinderserum sowie 100 U/ml Penicillin und 100 μg/ml Streptomycin und 1% NEAA (nichtessentielle Aminosäure-Lösung, 100fach) inkubiert.humane Intestinal epithelial cells, cell line Caco-2 (Human Caucasian colon adenocarcinoma; ECACC 86010202, DSMZ ACC 169); Passage 67 internally. The Caco-2 cells were mass cultures in minimum essential medium with L-glutamine (MEM) with the addition of 5% fetal bovine serum and 100 U / ml penicillin and 100 μg / ml streptomycin and 1% NEAA (nonessential amino acid solution, 100 times).
1.2.3 Phosphat-Stammlösung zur Exposition der Zellen1.2.3 Phosphate stock solution for Exposure of the cells
Die 100fach konzentrierte Phosphat-Stammlösung zur Inkubation der Zellen enthielt in Anlehnung an die Phosphatkonzentration in Dulbecco's Phosphatgepufferter Saline für die Zellkultur:
- • KH2PO4 wasserfrei 10,0 g/l = 100 μg/ml im Kulturmedium zur Inkubation
- • Na2HPO4 × 2H2O 57,5 g/l = 575 μg/ml im Kulturmedium zur Inkubation
- • KH 2 PO 4 anhydrous 10.0 g / l = 100 μg / ml in the culture medium for incubation
- • Na 2 HPO 4 × 2H 2 O 57.5 g / l = 575 μg / ml in the culture medium for incubation
1.2.4 Bestimmung von anorganischem Phosphat1.2.4 Determination of inorganic phosphate
Reagenzien und LösungenReagents and solutions
- • 1 mM Na2HPO4 zur Erstellung der Eichkurve (Lösung 1): 178 mg Na2HPO4 × 2H2O in 1 Liter Aqua dest. gelöst Lagerung bei 4°C im Kühlschrank.• 1 mM Na 2 HPO 4 to prepare the calibration curve (solution 1): 178 mg Na 2 HPO 4 × 2H 2 O in 1 liter distilled water. dissolved storage at 4 ° C in the refrigerator.
- • 0,5 M H2SO4 aus konz. H2SO4 (18 M): 28 ml konz. H2SO4 in 900 ml Aqua dest. unter Rühren und ggf. Kühlung eingegossen und auf 1000 ml mit Aqua dest. aufgefüllt• 0.5 MH 2 SO 4 aus konz. H 2 SO 4 (18 M): 28 ml conc. H 2 SO 4 in 900 ml distilled water. poured under stirring and cooling, if necessary, and distilled to 1000 ml with distilled water. filled
- • 0,42% (NH4)6Mo7O24 × 4H2O: 4,2 g (NH4)6Mo7O24 × 4H2O in 0,5 M H2SO4 gelöst und auf 1000 ml mit 0,5 M H2SO4 aufgefüllt. Lagerung in einer braunen Glasflasche bei 4°C im Kühlschrank.• 0.42% (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 × 4H 2 O: 4.2 g (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 × 4H 2 O dissolved in 0.5 MH 2 SO 4 and diluted to 1000 ml with 0.5 MH 2 SO 4 filled. Store in a brown glass bottle at 4 ° C in the refrigerator.
- • 10%ige Ascorbinsäure-Lösung (jeweils am Versuchstag frisch hergestellt): 1,11 g Ascorbinsäure in 10 ml Aqua dest. gelöst• 10% ascorbic acid solution (each freshly made on the day of the experiment): 1.11 g of ascorbic acid in 10 ml distilled water solved
- • Phosphatreagenz (jeweils am Versuchstag frisch angesetzt): 10%ige Ascorbinsäure-Lösung und 0,42%ige Molybdat-Lösung im Verhältnis 1+6 gemischt (6 ml 10%ige Ascorbinsäure-Lösung + 36 ml Molybdat-Lösung)• Phosphate reagent (freshly prepared each day): 10% ascorbic acid solution and 0.42% molybdate solution mixed in the ratio 1 + 6 (6 ml of 10% ascorbic acid solution + 36 ml molybdate solution)
Eichkurven und Durchführung der BestimmungCalibration curves and execution the provision
- • Probe A: 10 μl Lösung 1 + 990 μl Aqua dest. = 1 μM im Test• Sample A: 10 μl solution 1 + 990 μl aqua dest. = 1 μM in the test
- • Probe C: 50 μl Lösung 1 + 950 μl Aqua dest. = 5 μM im TestSample C: 50 μl solution 1 + 950 μl Distilled water = 5 μM in the test
- • Probe D: 100 μl Lösung 1 + 900 μl Aqua dest. = 10 μM im Test• Sample D: 100 μl solution 1 + 900 μl Distilled water = 10 μM in the test
- • Probe F: 200 μl Lösung 1 + 800 μl Aqua dest. = 20 μM im Test• Sample F: 200 μl solution 1 + 800 μl Distilled water = 20 μM in the test
- • Probe G: 300 μl Lösung 1 + 700 μl Aqua dest. = 30 μM im Test• Sample G: 300 μl Solution 1 + 700 μl Distilled water = 30 μM in the test
- • Probe H: 500 μl Lösung 1 + 500 μl Aqua dest. = 50 μM im Test• Sample H: 500 μl Solution 1 + 500 μl Distilled water = 50 μM in the test
Zu 100 μl der Probe bzw. Aqua dest. für den Leerwert wurden 900 μl Phosphatreagenz pipettiert und für 60 min bei 37°C im Schüttelwasserbad im Dunkeln inkubiert. Danach erfolgte die Messung der Extinktion bei 820 nm mit einem ATI Unicam UV/Vis UV4 Spektrometer.To 100 .mu.l of the sample or distilled water. for the blank were pipetted 900 .mu.l phosphate reagent and for 60 min at 37 ° C in a shaking water bath in the dark incubated. This was followed by measurement of the absorbance at 820 nm with an ATI Unicam UV / Vis UV4 spectrometer.
1.2.5 Durchführung der Zellkulturversuche1.2.5 Carrying out cell culture experiments
- • Caco-2-Zellen wurden in einer Dichte von 750.000 Zellen/Kulturschale (Wachstumsfläche pro Kulturschale 55 cm) ausgesät und für 3 Tage bis zum Erreichen einer etwa 90%igen Konfluenz in Minimum Essential Medium (MEM) unter Zusatz von 5% fetalem Kälberserum sowie 100 U/ml Penicillin und 100 μg/ml Streptomycin und 1% NEAA (nichtessentielle Aminosäure-Lösung, 100fach) inkubiert.Caco-2 cells were seeded at a density of 750,000 cells / culture dish (growth area per culture dish 55 cm) and for 3 days until reaching approximately 90% confluency in Minimum Essential Medium (MEM) with the addition of 5% fetal calf serum and 100 U / ml penicillin and 100 μg / ml Strep tomycin and 1% NEAA (non-essential amino acid solution, 100-fold).
- • Die Caco-2-Zellen wurden dann mit Kulturmedium (Minimum Essential Medium; MEM) ohne weitere Zusätze (enthält 140 mg/l Natriumdihydrogenphosphat × H2O) ± 100, 500 resp. 1000 μg/ml Testsubstanz für 15 min bei 37°C im Brutschrank präinkubiert.The Caco-2 cells were then incubated with minimum essential medium (MEM) without further additives (contains 140 mg / l sodium dihydrogen phosphate × H 2 O) ± 100, 500 resp. 1000 μg / ml test substance preincubated for 15 min at 37 ° C. in the incubator.
- • Das Kulturmedium wurde abgesaugt und frisches MEM mit 100 μg/ml Kaliumdihydrogenphosphat und 575 μg/ml Dinatriumhydrophosphat-Dihydrat aus der 100fach konzentrierten Phosphat-Stammlösung ± 100, 500 resp. 1000 μg/ml Testsubstanz zugegeben und für 60 min bei 37°C im Brutschrank inkubiert.• The culture medium was aspirated and fresh MEM with 100 μg / ml potassium dihydrogen phosphate and 575 μg / ml Disodium hydrophosphate dihydrate from the 100X concentrated phosphate stock solution ± 100, 500 respectively. 1000 μg / ml test substance added and for Incubated for 60 min at 37 ° C in the incubator.
- • Das Inkubationsmedium wurde abgesaugt, einmal mit jeweils 10 ml pro Schale 0,9%iger Kochsalzlösung gewaschen, die Zellen durch kurzzeitige Trypsin/EDTA-Behandlung abgelöst (5 ml Trypsin/EDTA für 5 min bei 37°C) und suspendiert (+ 5 ml Kochsalzlösung)• The incubation medium was aspirated, once with washed 10 ml per dish of 0.9% saline, the cells are detached by short-term trypsin / EDTA treatment (5 ml trypsin / EDTA for 5 min at 37 ° C) and suspended (+ 5 ml saline solution)
- • Die Zellsuspension wurde zentrifugiert (7 min bei 240 × g), der Überstand mit einer Pasteurpipette abgesaugt und das Zellsediment in 1 ml Kochsalzlösung aufgenommenThe cell suspension was centrifuged (7 min at 240 × g), the supernatant with a Pasteur pipette aspirated and the cell sediment taken up in 1 ml saline
- • Die Proben wurden in Eppendorfcups bei –20°C eingefroren und bis zur Phosphatbestimmung gelagert • Samples were stored in Eppendorf cups at -20 ° C frozen and stored until phosphate determination
- • Nach dem Auftauen am Tag der Phosphatbestimmung wurden die Eppendorfcups mit den Zellproben zum Zerstören der Zellmembranen kurz in Flüssigstickstoff schockgefroren (ca. 30 sec) und die Proben anschließend wieder bei Raumtemperatur aufgetaut• After thawing on the day of phosphate determination were the Eppendorf cups with the cell samples to destroy the Cell membranes are flash frozen briefly in liquid nitrogen (about 30 sec) and then the samples again at room temperature melted
- • Das entsprechende Volumen (Verdünnung 1:10) zur Phosphatbestimmung wurde zugegeben• The corresponding volume (dilution 1:10) for phosphate determination was added
- • Messung am ATI Unicam UV/Vis Spectrometer UV4 bei einer Wellenlänge von 820 nm• Measurement at the ATI Unicam UV / Vis Spectrometer UV4 at a wavelength of 820 nm
- • Die Untersuchungen wurden in dreifachem Parallelansatz durchgeführt• The investigations were in triple parallel approach carried out
1.2.6 Interne Probenbezeichnungen1.2.6 Internal sample names
- • Unbehandelte Zellen in Kulturmedium (KM)• Untreated cells in culture medium (KM)
- • Kochsalzlösung (NaCl)• saline (NaCl)
- • 15 min MEM ohne TS + 60 min IM ohne TS (K)• 15 min MEM without TS + 60 min IM without TS (K)
- • 15 min MEM mit 100 μg/ml TS + 60 min IM mit 100 μg/ml TS (TS100)• 15 min MEM with 100 μg / ml TS + 60 min IM with 100 μg / ml TS (TS100)
- • 15 min MEM mit 500 μg/ml TS + 60 min IM mit 500 μg/ml TS (TS500)• 15 min MEM with 500 μg / ml TS + 60 min IM with 500 μg / ml TS (TS500)
- • 15 min MEM mit 1000 μg/ml TS + 60 min IM mit 1000 μg/ml TS (TS1000)• 15 min MEM with 1000 μg / ml TS + 60 min IM with 1000 μg / ml TS (TS1000)
- Abkürzungen: IM = Inkubationsmedium = Kulturmedium mit Phosphat 1:100; TS = Testsubstanz, d. h. NA = Nicotinamid, INA = Isonicotinamid und THC = Thiaminhydrochlorid.Abbreviations: IM = incubation medium = culture medium with phosphate 1: 100; TS = test substance, d. H. NA = nicotinamide, INA = Isonicotinamide and THC = thiamine hydrochloride.
2. Ergebnisse2 results
2.1 Tierversuche 2.1 Animal experiments
In
den
2.1.1 Flüssigkeitsaufnahme2.1.1 Fluid intake
Wie
in
2.1.2 Nahrungsaufnahme2.1.2 Food intake
Gleichermaßen
nimmt die Nahrungsaufnahme der Versuchstiere nach der Verabreichung
von 0,1 bis 0,3 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid
leicht ab und nach der Verabreichung von 0,5 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid
leicht zu; vgl.
2.1.3 Kot-Trockengewicht2.1.3 Faeces dry weight
Parallel
zu der Auswirkung auf die Nahrungsaufnahme führt die Verabreichung
von 0,1 bis 0,3 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid
eher zu einer Abnahme des Kot-Trockengewichts der Versuchstiere,
wobei dieser Effekt jedoch keine statistische Signifikanz erreicht;
vgl.
2.1.4 Körpergewicht2.1.4 Body weight
Die
Verabreichung von Nicotinsäureamid führte nicht
zu signifikanten Veränderungen des Körpergewichts
der Versuchstiere; vgl.
2.1.5 Harnfluss2.1.5 urine flow
Die
Harnflussrate der Versuchstiere nahm nach zwei Wochen der Verabreichung
von 0,1 bis 0,3 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid
signifikant ab; vgl.
2.1.6 Harnphosphatkonzentration2.1.6 urinary phosphate concentration
Die
Verabreichung von 0,1 und 0,3 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid
erhöhte die Harnphosphatkonzentration der Versuchstiere,
wobei die Effekte eine bzw. zwei Wochen nach dem Beginn der Behandlung signifikant
waren; vgl.
2.1.7 Harnphosphatausscheidung2.1.7 urinary phosphate excretion
Gleichermaßen
erhöhte 0,1 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid
die Harnphosphatausscheidung der Versuchstiere, wobei dieser Effekt
eine Woche nach Beginn der Behandlung signifikant war;
2.1.8 Fäkalphosphatausscheidung2.1.8 Faecal phosphate excretion
Nach
der Verabreichung von 0,3 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid
nimmt die Fäkalphosphatausscheidung der Versuchstiere signifikant
zu;
2.1.9 Expression des Phosphattransporters NaPiIIb2.1.9 Expression of the phosphate transporter NaPiIIb
Anschließend
wurden Western-Blot-Experimente durchgeführt, um zu untersuchen,
ob die Nicotinsäureamid-Behandlung die Expression des Phosphattransporters
NaPiIIb im Darm beeinflusst. Das Ergebnis eines solchen Experimentes
ist in
Wie in dieser Abbildung illustriert, war die Proteinabundanz deutlich höher in der ersten (jejunalen) als in der zweiten (ilealen) Hälfte des Dünndarms vor der Verabreichung von Nicotinsäureamid. Die Nicotinamidbehandlung führt zum vollständigen Verschwinden des NaPiIIb-Proteins von den Grenzen des Dünndarmborstensaums.As illustrated in this figure, protein abundance was evident higher in the first (jejunal) than in the second (ileal) Half of the small intestine before administration of Nicotinamide. The nicotinamide treatment leads to completely disappear the NaPiIIb protein from the boundaries of the small intestinal border.
2.1.10 Phosphatkonzentration im Plasma2.1.10 Phosphate concentration in plasma
Als
Nächstes wurde untersucht, ob die Verabreichung von Nicotinsäureamid
zu einer Abnahme der Phosphatkonzentration im Plasma der Versuchtiere
führt. Das Ergebnis eines entsprechenden Experimentes ist
in
Dabei zeigt sich, dass es bei höheren Dosen (≥ 0,5 mg/g) Nicotinsäureamid zu einer Abnahme der Plasmaphosphatkonzentration kommt. Dieser Effekt erreicht statistische Signifikanz zwei Wochen nach dem Beginn der Verabreichung von 0,5 und 1 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid und eine Woche nach der Verabreichung von 2 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid. Im Gegensatz zu dem erniedrigenden Effekt von Nicotinsäureamid bei ≥ 0,5 mg/g, erhöhte die Verabreichung von Nicotinsäureamid bei niedriger Dosierung (0,1 mg/g und 0,3 mg/g) die Plasmaphosphatkonzentration. Dieser Effekt erreichte statistische Signifikanz zwei Wochen nach 0,1 und 0,3 mg/g Körpergewicht Nicotinsäureamid-Verabreichung.there shows that at higher doses (≥ 0.5 mg / g) Nicotinic acid amide to a decrease in plasma phosphate concentration comes. This effect reaches statistical significance two weeks after the start of administration of 0.5 and 1 mg / g body weight Nicotinic acid amide and one week after administration of 2 mg / g body weight nicotinic acid amide. in the Contrary to the degrading effect of nicotinic acid amide at ≥ 0.5 mg / g, increased administration of Nicotinamide at low dosage (0.1 mg / g and 0.3 mg / g) the plasma phosphate concentration. This effect reached Statistical significance two weeks after 0.1 and 0.3 mg / g body weight Nicotinamide administration.
2.2 Zellkulturversuche2.2 cell culture experiments
Um zu überprüfen, ob der Anstieg der Plasmaphosphatkonzentration bei niedrigen Dosen von Nicotinsäureamid mit einer verringerten Aufnahme von Phosphat in die Zellen einhergeht, haben die Erfinder ein zelluläres Testsystem mit Darmepithelzellen (Zelllinie Caco-2) etabliert, an welchem die Phosphataufnahme der Zellen in Abhängigkeit von Nicotinsäureamid quantitativ bestimmt werden kann. Ferner wurden zwei weitere Testsubstanzen in ihrer Fähigkeit untersucht, die Phosphataufnahme der Zelle zu beeinflussen, nämlich Isonicotinsäureamid und Thiaminhydrochlorid.Around to check if the increase in plasma phosphate concentration at low doses of nicotinamide with a reduced Inclusion of phosphate in the cells is associated with the inventors a cellular test system with intestinal epithelial cells (cell line Caco-2), at which the phosphate uptake of the cells in Dependence of nicotinic acid amide quantitatively can be determined. Furthermore, two more test substances in their ability to study the phosphate uptake of Cell, namely isonicotinic acid amide and thiamine hydrochloride.
2.2.1 Phosphateichkurve2.2.1 Phosphate calibration curve
Zunächst
wurde eine Phosphateichkurve zur Dokumentation des linearen Messbereiches
erstellt. In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Phosphatmesswerte
bei einer Verdünnung von 1:10 dargestellt.
Bei den anschließenden Phosphatmessungen lagen die maximalen optischen Dichten (OD) bei 820 nm bei 0,8 und waren damit noch im linearen Bereich der Eichkurve.at the subsequent phosphate measurements were the maximum optical densities (OD) at 820 nm at 0.8 and were therefore still in the linear range of the calibration curve.
2.2.2 Phosphataufnahme durch Darmepithelzellen (Kontrollen)2.2.2 Phosphate uptake by intestinal epithelial cells (Controls)
In
2.2.3 Phosphataufnahme durch Darmepithelzellen in Gegenwart von Nicotinsäureamid2.2.3 Phosphate uptake by intestinal epithelial cells in the presence of nicotinic acid amide
In
Dieses Experiment bestätigt demnach, dass eine Erhöhung der Plasmaphosphatkonzentration mit einer Reduktion der Phosphataufnahme durch Nicotinsäureamid einhergeht.This Experiment confirms that an increase the plasma phosphate concentration with a reduction in phosphate uptake accompanied by nicotinic acid amide.
Die Erfinder haben nun erkannt, dass die herabgesetzte zelluläre Aufnahme von Phosphat die zelluläre Akkumulation von Calciumphosphat (CaHPO4) und damit die Gefahr der Arteriosklerose mindert.The inventors have now recognized that the decreased cellular uptake of phosphate reduces the cellular accumulation of calcium phosphate (CaHPO 4 ) and thus the risk of arteriosclerosis.
2.2.4 Phosphataufnahme durch Darmepithelzellen in Gegenwart von Isonicotinsäureamid2.2.4 Phosphate uptake by intestinal epithelial cells in the presence of isonicotinamide
In
Dabei zeigt sich, dass Isonicotinsäureamid die Phosphataufnahme der Zelle weitgehend unbeeinflusst lässt. So ist bei den Konzentrationen 500 μg/ml bzw. 1000 μg/ml keine Abweichung gegenüber der Kontrolle feststellbar (p < 0,05; Student's t-Test).there shows that isonicotinamide the phosphate uptake the cell is largely unaffected. So is with the Concentrations 500 μg / ml or 1000 μg / ml none Deviation from control detectable (p <0.05; Student's t-test).
2.2.5 Phosphataufnahme durch Darmepithelzellen in Gegenwart von Thiaminhydrochlorid2.2.5 Phosphate uptake by intestinal epithelial cells in the presence of thiamine hydrochloride
In
Dabei zeigt sich, dass Thiaminhydrochlorid eine Dosis-abhängige Förderung der Phosphataufnahme um ca. 29 bis 9% mit umgekehrter Proportionalität bewirkt, d. h. je geringer die Testkonzentration, desto größer wird die Förderung der Phosphataufnahme. Nur bei der niedrigsten Testkonzentration von 100 μg/ml ist allerdings die Förderung signifikant (p < 0,05; Student's t-Test).there shows that thiamine hydrochloride is a dose-dependent Promote phosphate uptake by about 29 to 9% with reverse Proportionality causes, d. H. the lower the test concentration, the greater the promotion of phosphate uptake. Only at the lowest test concentration of 100 μg / ml However, the funding is significant (p <0.05, Student's t-test).
2.2.6 Alle Testsubstanzen im Vergleich/Zusammenfassung2.2.6 All test substances in comparison / summary
Die
mit den drei getesteten Substanzen erzielten Ergebnisse zur Phosphataufnahme
in die Zellen sind in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefasst.
Die Erfinder konnten anhand von Tierversuchen und mittels eines zellulären Testsystems nachweisen, dass Nicotinsäureamid die Aufnahme von Phosphat in die Zelle aus dem Plasma signifikant reduzieren kann und dadurch eine wirksame Substanz zur Behandlung und Prophylaxe von Arteriosklerose darstellt. Beeindruckenderweise ist Nicotinsäureamid die einzige Testsubstanz, die die Phosphataufnahme in die Zellen bei allen getesteten Konzentrationen reduziert.The Inventors could by means of animal experiments and by means of a cellular Test system prove that nicotinamide the inclusion significantly reduce phosphate from the plasma into the cell can and therefore an effective substance for treatment and prophylaxis of atherosclerosis represents. Impressively, nicotinic acid amide the only test substance that allows the phosphate uptake into the cells reduced at all concentrations tested.
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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