DE102008005484A1

DE102008005484A1 - Induktion und Förderung der Arteriogenese

Info

Publication number: DE102008005484A1
Application number: DE102008005484A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Schaper
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-07-23
Also published as: WO2009092358A1

Abstract

NO-Donor (Stickoxid-Donor) oder eine aus mindestens zwei verschiedenen NO-Donoren bestehende Zusammensetzung, wobei die NO-Donoren ausgewählt sind aus der Gruppe der Diazenium-Verbindungen zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Induktion und/oder durch Förderung des Vorgangs der Arteriogenese.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Einsatz einer Diazeniumdiolat-Verbindung mit NO-Donor-Eigenschaft und eine mindestens zwei verschiedene solcher NO-Donor(en) aufweisende Zusammensetzung zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch die Induktion und/oder Förderung der Ausbildung von Umgehungskreisläufen (Kollateralen) bei der Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen.
Arterielle Gefäßerkrankungen bzw. Gefäßleiden, sind eine häufige Krankheits- und Todesursache. Die Ursachen von arteriellen Gefäßleiden sind vielschichtig. Das Auftreten von sog. Stenosen spielt jedoch in der Regel eine zentrale Rolle. Als arterielle Stenose bezeichnet man den partiellen oder kompletten Verschluss eines blufführenden, vom Herzen wegführenden, Gefäßes. Entsprechend umfasst die klinische Diagnose arterieller Gefäßerkrankungen sämtliche Zustände, die auf einen Infarkt als Folge einer kompletten Stenose, d. h. ein vollständiger Gefäßverschluss, oder auf arterielle Minderdurchblutungen bzw. ischämische Zustände als Folge partieller Stenosen, d. h. unvollständige Gefäßverschlüsse zurückgehen.
Unter den Oberbegriff der arteriellen Gefäßerkrankungen fallen insbesondere periphere arterielle, koronare arterielle, zerebrale arterielle, intestinale arterielle sowie retroperitoneale arterielle Gefäßerkrankungen.
Periphere arterielle Gefäßerkrankungen werden auch als periphere arterielle Verschlusskrankheit (pAVK) bezeichnet. Die pAVK betrifft vor allem das Auftreten von Stenosen in den Gefäßen der Extremitäten, d. h. der Beine und der Arme.
Koronare arterielle Gefäßerkrankungen betreffen die in den Gefäßen des Herzens, z. B. bei einem Herzinfarkt oder im Fall der Angina pectoris, auftretenden Stenosen.
Zerebrale arterielle Gefäßerkrankungen betreffen die in den Gefäßen des Gehirns auftretenden Infarkte (Hirninfarkt), einschließlich der stenösen Vorstufen, d. h. der Stenosen in den zum Hirn führenden Arterien.
Intestinale Gefäßerkrankungen betreffen die durch Stenosen in den Mesenterialarterien (Claudicatio intermittens abominalis) hervorgerufenen Infarkte (Darminfarkte, Mesenterialinfarkte).
Retroperitoneale, insbesondere renale und urogenitale, Gefäßerkrankungen betreffen die durch Stenosen im Harntrakt und in den Nieren hervorgerufenen Infarkte.
Zur Kompensation der durch eine Stenose verursachten Unterversorgung in dem der Stenose nachgeschalteten Organ bzw. Gewebe reagiert der Organismus mit der Bildung von Umgehungskreisläufen. Diese Umgehungskreisläufe werden auch als Kollaterale bezeichnet.
Bei der Bildung der Umgehungskreisläufe, bzw. der Kollateralen, spielt die Arteriogenese die entscheidende Rolle. Die Arteriogenese ist von den anderen bekannten Gefäßbildungsprozessen zu unterscheiden.
Bei den Prozessen der Gefäßbildung bzw. Gefäßneubildung unterscheidet man allgemein zwischen der Vasculogenese, der Angiogenese und der Arteriogenese. Die aktuelle Forschung zeigt immer deutlicher, dass es sich bei der Vasculogenese, der Angiogenese und der Arteriogenese um gegeneinander abgrenzbare Vorgänge handelt.
Vasculogenese
Die Vasculogenese beschreibt die Bildung von einfachen, aus Blutgefäßen bestehenden Netzwerken im Embryo, ausgehend von nicht-differenzierten Vorläuferzellen (Angioblasten) und die Differenzierung der Angioblasten zu Endothelzellen. D. h. die Vasculogenese betrifft den initialen Schritt der Neubildung von Blutgefäßen. Im Zusammenhang mit Infarkten oder ischämischen Zuständen des erwachsenen Organismus spielt die Vasculogenese keine Rolle.
Arteriogenese und Angiogenese unterscheiden sich von der Vasculogenese, und auch untereinander, in wesentlichen Punkten.
Angiogenese
Die Angiogenese betrifft die Neubildung von Gefäßkanälen (Neovaskularisation), typischerweise Kapillaren, durch Aussprossung sich neu bildender Endothelzellen aus bestehenden funktionsfähigen Gefäßen. Die durch Angiogenese neu gebildeten Kapillaren bestehen aus Endothelzellen, enthalten jedoch keine glatten Muskelzellen.
Die Angiogenese spielt eine wichtige positive Rolle bei der Wundheilung. Zugleich wurde erkannt, dass der Vorgang der Angiogenese unerwünschterweise auch das Tumorwachstum fördert, indem sich der Tumor die Blutversorgung der Zellen des ihn umgebenden gesunden Gewebes durch Neubildung von Gefäßkapillaren und so zu Nutze macht.
Wesentlicher Triggerfaktor für die Angiogenese ist eine Verminderung des Sauerstoffgehalts des Gewebes (Hypoxie), entweder durch einen vermehrten Sauerstoffverbrauch oder durch ein vermindertes Angebot im Sinne einer Minderdurchblutung des Gewebes (Ischämie).
Arteriogenese
Beim Vorgang der Arteriogenese steht, im Gegensatz zur Angiogenese, nicht die Gefäßneubildung im Vordergrund.
Das Substrat der Arteriogenese sind bereits vorbestehende Arteriolen. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie neben Endothelzellen bereits glatte Muskelzellen in ihren Gefäßwänden enthalten. Die Arteriolen werden als präexistent bezeichnet, da sie bereits im Organismus angelegt, aber noch nicht voll durchblutet sind.
Arteriogenese ist somit der Mechanismus, der verantwortlich ist für die Erweiterung und das Wachstum von Kollateralkreisläufen aus vorbestehenden unreifen Arteriolen zu voll funktionsfähigen blufführenden Kanälen.
Scherbeanspruchung bzw. Scherkräfte (shear stress bzw. shear forces) sind der wichtigste Stimulator der Arteriogenese. Bei der Arteriogenese werden die bereits bestehenden Kollateralen unter dem Einfluss von Scherkräften, erweitert. Aufgrund der Stimulation durch die Scherkräfte wird die Proliferation der Endothelzellen und glatten Muskelzellen der vorbestehenden Gefäße aktiviert und dadurch deren Größe und Durchmesser erhöht. Dieser auf der Vermehrung von Zellen basierende Vorgang wird als Kollateralenbildung durch strukturelle Dilatation bezeichnet. Dabei bestimmt jeweils die Stärke der Stenose im zuführenden Gefäß die Intensität der Kollateralenbildung, d. h. je stärker eine Stenose ist, desto eher weicht der Blutstrom auf die vorbestehenden Kollateralen aus.
Von der strukturellen Dilatation ist die funktionelle Dilatation zu unterscheiden. Bei der funktionellen Dilatation handelt es sich ausschließlich um eine Relaxation (Erschlafung/Entspannung) der glatten Gefäßmuskulatur. Bei der funktionellen Dilatation nimmt ein Gefäß nur um 20% zu. Dagegen wird das jeweilige Gefäß wird bei der strukturellen Dilatation bis zu 20 mal (d. h. um das 20-fache) größer.
Mit dem zunehmenden Blutstrom in den Kollateralen treten in diesen auch erhöhte Scherkräfte auf. D. h. je stärker eine Stenose im zuführenden Gefäß ist, desto geringer ist der Widerstand in den vorbestehenden Arteriolen, welche den Kollateralkreislauf zu bilden bestimmt sind, desto größer ist wiederum der Blutstrom in denselben, verbunden mit dem Auftreten von stärkeren Scherkräften. Durch die Aktivierung der glatten Muskelzellen mit deren nachfolgender Zellteilung unter dem Einfluss der mechanischen Scherkräfte wird der Durchmesser der Kollateralen vergrößert (strukturelle Dilatation), um so die Erhöhung der Scherkräfte wieder auszugleichen.
Im Einzelnen sind die Mechanismen und biochemischen Zusammenhänge, durch welche die Scherkräfte die Endothelzellen und glatten Muskelzellen bei der Arteriogenese aktivieren, noch nicht verstanden. Nachgewiesen ist, dass die Endothelzellen auf den Einfluss der Scherkräfte reagieren durch die Aktivierung der Endothel-NO-Synthetase (eNOS) und durch die Aktivierung von Genen für Cytokine, von denen das monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), der granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF), der Tumornekrose-Faktor alpha und Zelladhäsionsmoleküle die wichtigsten sind.
Auch ist die Arteriogenese im Gegensatz zur Angiogenese von der Sauerstoffversorgung des Gewebes (Hypoxie, Ischämie) unabhängig (Heil M., Schaper W., Insight into pathways of arteriogenesis, Curr. Pharm. Biotechnol., 2007 Feb; 8(1): 35–42). Die auf der Arteriogenese beruhende Kollateralbildung wird nicht durch die Sauerstoffversorgung induziert oder gefördert/getriggert, sondern allein durch die Wirkung der Scherkräfte, die durch den Schub des fließenden Blutes auf die Gefäßwände hervorgerufen werden (TNF-alpha) und Zelladhäsionsmoleküle die wichtigsten sind.
Während die Arteriogenese durch die vom Blutfluss ausgehenden Scherkräfte getriggert wird, ist die Angiogenese also von physikalischen Einflüssen völlig unabhängig.
Auch die Veränderung der extrazellulären Matrix (Matrixremodeling) scheint eine Rolle bei der Arteriogenese zu spielen. Unter normalen Umständen setzt das die Kollateralen umgebende Gewebe diesen eine äußere Kraft entgegen, welches die Kollateralen geschlossen hält. Durch Matrixmetalloproteasen wird die die Gefäße umgebende Matrix in ihrer Zusammensetzung verändert und abgebaut. Dadurch wird im Gewebe Raum geschaffen und die Kollateralen können sich erweitern und expandieren.
So ist eine weitere Abgrenzung der beiden gefäßbildenden Vorgänge Angiogenese vs. Arteriogenese ist auf molekularbiologischer Ebene auf der Grundlage von Transkriptionsfaktoren möglich.
Ein für die Arteriogenese spezifisches Protein ist das MCP-1-Protein (monocyte chemoattractant protein-1). Unterstützt durch MCP-1 und durch Adhäsionsmoleküle haften sich zirkulierende Monocyten an den Gefäßwänden (der Ariolen) an und dringen in diese ein. Nach der Umwandlung in Makrophagen erzeugen die Monocyten Fibronektin und Proteoglykane, sowie Protease, welche die extrazelluläre Matrix remodelieren.
Dagegen spielen die Angiogenesefaktoren VEGF (vascular endothelial growth factor) und PDGF (platelet derived growth factor) bei der Arteriogenese keine Rolle. Bei der Angiogenese wird durch Gewebehypoxie TF-hif (Transkriptionsfaktor-hypoxia inducible factor) aktiviert, VEGF transkribiert, was zur Mitose und Proliferation des kapillaren Endotheliums und damit zur Kapillarneubildung führt. Einen Einfluss auf die Arteriogenese, insbesondere auf die Bildung der Kollateralen, haben die Angiogenesefaktoren nicht.
Somit sind die Prozesse der Angiogenese und der Arteriogenese als verschiedene regulatorische Mechanismen zur Verbesserung der Gefäßversorgung von Geweben (Ausweitung von Kollateralkreisläufen, Neubildung von Blutkapillaren) zu bewerten. Dabei können die jeweiligen induzierenden Mechanismen (Scherkräfte und Matrixremodeling auf der einen sowie Hypoxie auf der anderen Seite) im Organismus zeitlich nacheinander geschaltet sein oder ineinander übergreifen.
Zusammenfassend kann im Hinblick auf die begriffliche Abgrenzung zwischen Angiogenese und Arteriogenese festgestellt werden, dass sich der Vorgang der Arteriogenese an bereits vorbestehenden Arteriolen manifestiert, die sich außerhalb des ischämischen bzw. hypoxischen Gewebes befinden, und dadurch das Absterben des nachgeschalteten Gewebes (Tissue Death) zu verhindern in der Lage sind. Demgegenüber entwickeln sich bei der Angiogenese vollkommen neue Kapillaren innerhalb der ischämischen bzw. hypoxischen Bereiche, die der Stenose nachgeschaltet sind. Die Angiogenese kann dabei nicht bewirken, dass sich der Blutfluss in der ischämischen Region erhöht und kann somit den Vorgang des Absterbens des Gewebes nicht verhindern.
Zur weiteren Abgrenzung zwischen dem Vorgang der Angiogenese und dem Vorgang der Arteriogenese wird Bezug genommen auf den Inhalt der die beiden folgenden Druckschriften von Heil M., Schaper W., Insight into pathways of arteriogenesis, Curr. Pharm. Biotechnol., 2007 Feb; 8(1): 35–42 sowie von Schaper W., Schaper J., Arteriogenesis, Kluwer Academic Press, Boston, 2004.
Aus dem Stand der Technik sind therapeutische Strategien bekannt, die auf Prozessen der Angiogenese basieren, und seit einigen Jahren in der Wundheilung und in der Tumortherapie zur Anwendung kommen. Bei chronischen Wunden zielt der Einsatz proangiogenetischer Medikamente auf die Förderung der Kapillarneubildung (Rosen PS. Using recombinant platelet-derived growth factor to facilitate wound healing. Compend Contin Educ Dent. 2006; 27: 520–5/Saaristo A, Tammela T, Farkkilä A, Kärkkäinen M, Suominen E, Yla-Herttuala S, Alitalo K. Vascular endothelial growth factor-C accelerates diabetic wound healing. Am J Pathol. 2006; 169: 1080–7.), in der Tumortherapie dagegen auf die Hemmung des Tumorwachstums durch anti-angiogenetisch wirksame Pharmaka (Shih T, Lindley C. Bevacizumab: an angiogenesis inhibitor for the treatment of solid malignancies. Clin Ther. 2006; 28: 1779–802.).
Bei koronaren Gefäßerkrankungen schreitet die Ausbildung größerer kollateraler Versorgungsgefäße als Umgehungskreisläufe in den meisten Fällen weniger schnell voran als die Stenose zunimmt. Infarkt und Gewebsnekrose sind daher die Folge. Die pharmakologische Stimulation der Arteriogenese im Sinne einer Förderung eines gut entwickelten Kollateralnetzwerks ist daher ein entscheidendes Ziel aktueller Forschung (Hoefer IE, Piek JJ, Pasterkamp G. Pharmaceutical interventions to influence arteriogenesis: new concepts to treat ischemic heart disease. Curr Med Chem. 2006; 13: 979–87).
Bei koronaren arteriellen Gefäßerkrankungen beinhalten die gegenwärtigen Behandlungsmethoden zur Verbesserung der anginösen Symptome und des koronaren Flusses antianginöse Medikamente (β-Blocker, Nitrate, Calciumkanal-Antagonisten), die Angioplastie (d. h. die perkutane transluminale Koronarangioplastie (PTCA), als Aufdehnung eines verengten Herzkranzgefäßes von innen ohne offene Operation), sowie den Einbau von gefäßerweiternden Stents oder Bypass-Operationen am offenen Herzen.
Im Körper erzeugtes Stickoxid (NO) spielt nach aktuellem Kenntnisstand eine grundlegende Rolle bei der Gefäßerweiterung (Vasodilatation). Auch der Einsatz von synthetisch erzeugten NO-Donoren zum Zweck der Vasodilatation, insbesondere deren Dosierung, ist bekannt (L. K. Keefer et al., „NONOates" (1-Subsituted Diazen-1-ium-1,2-diolates) as Nitric Oxide Donors: Convenient Nitric Oxide Dosage Forms, Methods in Enzymology, Vol. 268: 281–293).
Ähnlich dem vascular endothelial growth factor (VEGF) verstärkt NO die Proliferation und die Migration von Endothelzellen. Weiterhin ist bekannt, dass NO die Expression von ανβ3 Integrin, einem Transmembranrezeptor bei der Aktivierung von Matrixmetalloproteasen und bei der Zellmigration durch Anhaften an Fibronektin, eine Rolle spielt. Schließlich ist bekannt, dass NO die Substanz Angiostatin, einen Inhibitor der Angiogenese blockieren kann.
Die Aufgabe der Erfindung besteht vor diesem Hintergrund im Auffinden eines Stoffes, der sich gezielt zur Induktion der Arteriogenese, insbesondere zur Bildung/Aktivierung von Umgehungskreisläufen (Kollateralen), eignet sowie in der Bereitstellung des Stoffes, der sich eignet zur Verwendung als Mittel zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Erhöhung der kollateralen Konduktanz.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Einsatz eines NO-Donors (Stickoxid-Donors) oder einer aus mindestens zwei verschiedenen (NO-Donor(en) bestehenden Zusammensetzung, wobei die NO-Donoren ausgewählt sind aus der Gruppe der Diazenium-Verbindungen zur Behandlung sowie zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Induktion und/oder Förderung der Arteriogenese, insbesondere der Induktion und/oder Förderung von Umgehungskreisläufen.
1-substituierte Diazen-1-ium-1,2-diolate – auch als NONOate bezeichnet – sind Salze, die als funktionelle Einheit eine [N(O)NO]^–-Gruppe enthalten. Diese Verbindung können im basischen stabilisiert werden und sind dafür bekannt, dass sie in vitro und in vivo Stickoxid (NO) abgeben. Die NO-Abgabe der jeweiligen Diazenium-Verbindung basiert auf der Dissoziation der [N(O)NO]^–-Gruppe in Gegenwart von Protonen (H⁺) unter physiologischen Bedingungen: X-[N(O)NO]^– → 2 NO + X^–

Im Folgenden sind einige ausgewählte Diazeniumdiolat-Verbindungen sowie eine Diazeniumtriolat-Verbindung, die jeweils als NO-Donoren wirken, zusammengestellt:

DEA NONOate	Natrium-(Z)-1-[N,N-diethyl)amino]-diazen-1-ium-1,2-diolat, Synonym: Diethylamin NONOate, Summenformel: C₄H₁₀N₃O₂C₄H₁₂N.
DETA NONOate	(Z)-1-[N-(2-Aminoethyl)-N-(2-ammoniumethyl)amino]-diazen-1-ium-1,2-diolat, Synonym: Diethylentriamin NONOate, Summenformel: C₄H₁₃N₅O₂.
DPTA NONOate ()	(Z)-1-{N-(3-Aminopropyl)-N-(3-ammoniumpropyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolat, Synonym: Dipropylentriamin NONOate, Summenformel: C₆H₁₇N₅O₂.
MAHMA NONOate	(Z)-1-{N-Methyl-N-[6-(N-methylammoniumhexyl)amino]}diazen-1-ium-1,2-diolat, Synonym: Methylamine hexamethylene methylamine NONOate, Summenformel: C₈H₂₀N₄O₂.
OXI NONOate	Dinatriumdiazen-1-ium-1,2,2-triolat, Synonym: Angeli's Salt, Summenformel: Na₂(ONNO₂).
PAPA NONOate	(Z)-1-[N-(3-Ammoniumpropyl)-N-(n-propyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolat, Synonym: Propylamine Propylamin NONOate, Summenformel: C₆H₁₆N₄O₂.
PROLI NONOate	1-(Hydroxy-NNO-azoxy)-L-proline di Natriumsalz Synonym: Propylamine Propylamine NONOate, Summenformel: C₅H₇N₃O₄ 2Na.
Spermine NONOate	(Z)-1-{N-[(3-Aminopropyl)]-N-[4-(3-aminopropyl ammonium)butyl]-amino}diazen-1-ium-1,2-diolat, Summenformel: C₁₀H₂₆N₆O₂.
β-Gal-NONOate	β-galactosidase NONOate Summenformel: C₁₀H₁₉N₃O₇.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung.
Dabei bilden alle beschriebenen und/oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Erfindungsgemäß ist die Verwendung eines NO-Donors (Stickoxid-Donors) vorgesehen, der ausgewählt ist aus der Gruppe der Diazeniumdiolate, zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Induktion und/oder durch Förderung des Vorgangs der Arteriogenese, d. h. insbesondere durch die Ausbildung von Umgehungskreisläufen (Kollateralen) induziert oder gefördert wird.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde überraschend gefunden, dass insbesondere das 1-substituierte Diazen-1-ium-1,2-diolat (DETA NONOat) gezielt den Vorgang der Arteriogenese induzieren und fördern kann, wobei außerdem gefunden wurde, dass die Verabreichung von DETA NONOat nicht zur Ausbildung von Toleranzen führt, so wie dies bei anderen NO-Donoren, wie z. B. Nitroglycerin, der Fall ist.
Weiterhin ist Verwendung einer aus mindestens zwei verschiedenen NO-Donor(en) bestehenden Zusammensetzung vorgesehen, wobei die NO-Donoren ausgewählt sind aus der Gruppe der Diazeniumdiolate und/oder aus der Gruppe der Diazeniumtiolate, zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Induktion und/oder durch Förderung des Vorgangs der Arteriogenese, d. h. insbesondere durch die Ausbildung von Umgehungskreisläufen (Kollateralen) induziert oder gefördert wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verwendung von Diazeniumdiolaten, die zur Gruppe der 1-substituierten Diazen-1-ium-1,2-diolate gehören, vorgesehen.
In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem bzw. bei einem der 1-substituierten Diazen-1-ium-1,2-diolate um Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate).
In einer bevorzugten Ausführungsform, welche die aus zwei verschiedenen NO-Donor(en), ausgewählt aus der Gruppe der Diazeniumdiolate und/oder aus der Gruppe der Diazeniumtriolate, bestehende Zusammensetzung betrifft, ist vorgesehen, dass als Diazeniumtriolat Dinatriumdiazen-1-ium-1,2,2-triolat (Angeli's Salt) eingesetzt wird.
Der Klarheit halber wird betont, dass der Schutzumfang der Erfindung auch auf Diazeniumdiolat-Verbindungen mit NO-Donor-Eigenschaft zur Behandlung bzw. zur Verwendung zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Induktion und/oder durch Förderung des Vorgangs der Arteriogenese gerichtet ist, wobei erfindungsgemäß insbesondere die Ausbildung von Umgehungskreisläufen (Kollateralen) induziert oder gefördert wird.
Bevorzugte Diazeniumdiolat-Verbindungen mit NO-Donor-Eigenschaft zur Behandlung, bzw. zur Verwendung zur Herstellung eines Mittel zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen sind 1-substituierte Diazen-1-1-ium-1,2-diolate.
Ein ganz besonders bevorzugtes Diazeniumdiolat zur Behandlung bzw. zur Verwendung zur Herstellung eines Mittel zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen ist Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate). Die erfindungsgemäße Verwendung eines Stickoxid-Donors (NO-Donors) oder eines aus mindestens zwei verschiedenen Stickoxid-Donor(en) (NO-Donor(en) Zusammensetzung, welche u. a. DETA NONOate enthält, ist auf die Behandlung von peripheren arteriellen Gefäßerkrankungen und/oder von koronaren arteriellen Gefäßerkrankungen und/oder von zerebralen arteriellen Gefäßerkrankungen und/oder von retroperitonealen arteriellen und/oder die Behandlung von intestinalen arteriellen Gefäßerkrankungen gerichtet.
Die Erfindung ist nicht allein auf die explizit genannten Diazenium-Verbindungen beschränkt ist. Prinzipiell kommen die Verbindungen in ihrer pharmazeutisch verträglichen Form als Wirkstoffe für eine Einzel- oder im Fall der Zusammensetzung für eine Mischungsformulierung im Sinne der vorliegenden Erfindung zum Einsatz. Auch der Zusatz von üblichen pharmazeutischen Hilfs- und Zusatzstoffen ist vorgesehen.
BEISPIELE
Methoden
Alle Experimente wurden an männlichen New Zealand White Kaninchen mit einem Körpergewicht von 2,5 kg ausgeführt. Sie wurden narkotisiert mit Ketamin Hydrochlorid (40 mg/kg) und mit Xylazine (4 mg/kg), beides intramuskulär.
In einer ersten Operation wurden beide Femoralarterien frei präpariert und ligiert. In die rechte Femoralarterie wurde ein PE10-Schlauch eingeführt, der an eine implantierbare Alzet Minipumpe angeschlossen war, welche entweder mit dem Solvent allein oder mit einer Lösung der aktiven Substanz, d. h. mit Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate) (25 mg NONOate in 2,1 ml wässriger Lösung) gefüllt worden war. Danach wurden die Wunden verschlossen, die Tiere erhielten Antibiotika und Analgetika für drei Tage.
Am Tag 7 nach der ersten Operation erfolgte das terminale Experiment. Die Tiere wurden erneut narkotisiert wie oben beschrieben. Die rechte A. carotis und beide Saphena-Arterien wurden freigelegt und mit Kathetern zur Druckmessung mittels Statham Pressure Transducer versehen. Beide Iliakalarterien, von denen die Kollateralgefäße ausgehen, wurden mit Doppler-Flowmetern der Firma Transsonics bestückt zur Messung der Kollateraldurchblutung. Aus der Differenz der Drücke in der A. carotis und der A. saphena und aus der Kollateraldurchblutung wurde die Konduktanz der Kollateralgefäße berechnet. Zur Bestimmung der maximalen Konduktanz wurde der physiologische Vasodilatator Adenosin über einen Katheter in die periphere Aorta unterhalb des Abgangs der Nierenarterien infundiert.
Nach Beendigung des Versuchs durch eine Überdosis der Narkosemittel wurde eine Barium-Gelatine Suspension bei einem Druck von 80 mmHg in beide Iliakalarterien injiziert zur Anfertigung von Angiogrammen mit einem Röntgengerät der Firma Balteau. (Die Angiographie erlaubt die röntgenologische Darstellung der Blutgefäße (im engeren Sinne der Arterien) nach Injektion eines Röntgenkontrastmittels.) Bei der Auswertung der Experimente wurde jeweils die behandelte Seite (Pumpenseite) mit der unbehandelten Gegenseite desselben Tieres verglichen. Jedes Tier diente also als seine eigene Kontrolle.
Ergebnisse
Um die durch die Behandlung mit Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate) erzielte Wirkung auf die Kollateralenbildung in ihrer Bedeutung zu erkennen ist Folgendes zu bedenken: Bei maximalen Werten für Scherbelastung (maximal fluid shear stress values), wie sie durch den chirurgisch hergestellten „Kurzschluss" zwischen Arterie und Vene in einem Vergleichsexperiment künstlich erreicht werden können, beträgt die maximale Kollateral-Konduktanz (collateral conductance, CCmax) etwa 250. Bei Behandlung mit Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate) wird eine Kollateral-Konduktanz von etwa 225 erzielt. Der Unterschied von 25 Einheiten gegenüber der maximalen Kollateral-Konduktanz ist statistisch signifikant (p < 0.01).
Der zweite Vergleich, d. h. die Verabreichung des Lösungsmittels, das kein DETA NONOate enthielt, liefert eine Kollateral-Konduktanz von etwa 140 Einheiten. Der Unterschied zur Behandlung mit Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate), welche eine Kollateral-Konduktanz von etwa 225 Einheiten erzielt, beträgt demnach etwa 85 Einheiten. Dies entspricht einer Steigerung von über 60%. (Die Ergebnisse sind in 1 dargestellt.) Das Ergebnis spiegelt sich auch in der Zahl der in post-mortem Angiogrammen erkennbaren Kollateralgefäßen wieder. Normalerweise liegt die Zahl der Kollateralgefäße (Collateral count) bei 12. Unter dem Einfluss von Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate) erhöht sich die Zahl der Kollateralgefäße auf etwa 20. Dies entspricht einer Steigerung von über 66%. (Die Ergebnisse sind in 2 dargestellt.)
Resultate mit NO-Donoren, die nicht aus der Gruppe der Diazenium-Verbindungen ausgewählt sind, bestätigen die vorher beschriebenen Ergebnisse und belegen damit, dass nicht jeder NO-Donor für die Induktion der Kollateralenbildung geeignet ist.
Der NO-Donor SNAP (Nitroprussid Natrium) hatte keinen Einfluss auf das Kollateralwachstum (141 gegen 136 KE).
Der NO-Donor SIN-1 (Molsidomin) hatte einen deutlich negativen Einfluss auf das Kollateralwachstum (101 behandelte Seite, Kontrollwert 152). Tab. 1: Gegenüberstellung der Ergebnisse zur Messung der Kollateral-Konduktanz

Behandelte Seite Kontrollseite

DETA NONOat 225 140

SNAP 141 136

SIN-1 101 152
Im Folgenden werden die Abbildungen erläutert. Die Abbildungen sollen die Erfindung beispielhaft veranschaulichen ohne diese zu beschränken.
Es zeigen:
1: Steigerung der Kollateral-Konduktanz nach Gabe von DETA NONOate
2: Steigerung der Zahl der Kollateralen nach Gabe von DETA NONOate
3A: Angiogramm vor NONOate-Gabe
3B: Angiogramm nach NONOate-Gabe
1 zeigt die Steigerung der Kollateral-Konduktanz nach Gabe von DETA NONOate im Vergleich zur Gabe des wässrigen Lösungsmittels.
Bei Behandlung mit Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate) wird eine Kollateral-Konduktanz von etwa 225 Einheiten (ml/min/100 mmHg) erzielt. Die Verabreichung des Lösungsmittels, das kein DETA NONOate enthielt, als Kontrolle liefert eine Kollateral-Konduktanz von etwa 140 Einheiten. Der Unterschied zur Behandlung mit Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate) beträgt demnach etwa 85 Einheiten. Zum Vergleich: Bei maximalen Werten für Scherbelastung (maximal fluid shear stress values), wie sie durch den chirurgisch hergestellten „Kurzschluss" zwischen Arterie und Vene in einem Vergleichsexperiment künstlich erreicht werden können, beträgt die maximale Kollateral-Konduktanz etwa 250.
2 zeigt die Steigerung der Zahl der Kollateralen nach Gabe von DETA NONOate im Vergleich zur Gabe des Lösungsmittels. Gezählt wurde die Zahl der in post-mortem Angiogrammen erkennbaren Kollateralgefäßen. Normalerweise liegt die Zahl der Kollateralgefäße (Collateral count) bei 12. Unter dem Einfluss von Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate) erhöht sich die Zahl der Kollateralgefäße auf etwa 20. Dies entspricht einer Steigerung von über 66%.
Die 3A und 3B zeigen jeweils Angiogramme nach Verschluss der Beinarterie. Die Beinarterie verläuft in 3A und 3B am oberen Bildrand entlang.
3A zeigt ein Angiogramm, das durch Injektion einer bei einem Druck von 80 mmHg in beide Iliakalarterien angefertigt wurde. Zu sehen sind vorgebildete Kollateralen, die nicht oder kaum erkennbar durchblutet sind.
3B zeigt den mittleren Bereich aus 3A, wobei die Arterien in ihrer Lage im Vergleich zu 3A leicht verschoben sind, nach der Behandlung mit einer DETA NONOat-haltigen Barium-Gelatine Suspension unter gleichen Bedingungen. In 3B ist zu sehen, dass die Kollateralen nach der Behandlung aufgrund ihrer Vergrößerung mit einer größeren Menge Kontrastmittel gefüllt sind, so dass diese Aufnahme insgesamt durch eine höher Dichte gekennzeichnet ist.
Die verstärkte Durchblutung, aufgrund zahlreicherer und größerer Kollateralgefäße, in 3B, ist auf die Behandlung mit DETA NONOat zurückzuführen. Die positive Wirkung der Diazaniumverbindung auf die Kollateralenbildung lässt sich insbesondere durch den Vergleich der in 3A und 3B querverlaufenden Arteriollen erkennen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

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- Saaristo A, Tammela T, Farkkilä A, Kärkkäinen M, Suominen E, Yla-Herttuala S, Alitalo K. Vascular endothelial growth factor-C accelerates diabetic wound healing. Am J Pathol. 2006; 169: 1080–7. [0033]
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- L. K. Keefer et al., „NONOates" (1-Subsituted Diazen-1-ium-1,2-diolates) as Nitric Oxide Donors: Convenient Nitric Oxide Dosage Forms, Methods in Enzymology, Vol. 268: 281–293 [0036]

Claims

Verwendung eines NO-Donors (Stickoxid-Donors), der ausgewählt ist aus der Gruppe der Diazeniumdiolate, zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Induktion und/oder durch Förderung des Vorgangs der Arteriogenese.
Verwendung einer aus mindestens zwei verschiedenen NO-Donor(en) bestehenden Zusammensetzung, wobei die NO-Donoren ausgewählt sind aus der Gruppe der Diazeniumdiolate und/oder aus der Gruppe der Diazeniumtriolate, zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Induktion und/oder durch Förderung des Vorgangs der Arteriogenese.
Verwendung eines NO-Donors oder einer aus mindestens zwei verschiedenen NO-Donor(en) bestehenden Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Diazeniumdiolaten um 1-substituierte Diazen-1-ium-1,2-diolate handelt.
Verwendung eines NO-Donors oder eines aus mindestens zwei verschiedenen NO-Donor(en) bestehenden Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem bzw. bei einem der 1-substituierten Diazen-1-ium-1,2-diolate um Diethylentriamin NONOate (DETA NONOate) handelt.
Verwendung eines NO-Donors oder einer aus mindestens zwei verschiedenen NO-Donor(en) bestehenden Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einem der Diazeniumtriolate um Dinatriumdiazen-1-ium-1,2,2-triolat (Angeli's Salt) handelt.
Verwendung eines Stickoxid-Donors (NO-Donors) oder einer aus mindestens zwei verschiedenen Stickoxid-Donor(en) (NO-Donor(en)) bestehenden Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um die Behandlung von peripheren arteriellen Gefäßerkrankungen, von koronaren arteriellen Gefäßerkrankungen, von zerebralen arteriellen Gefäßerkrankungen, von retroperitonealen arteriellen und/oder um die Behandlung von intestinalen arteriellen Gefäßerkrankungen handelt.
Diazeniumdiolat-Verbindungen mit NO-Donor-Eigenschaft (zur Verwendung als Mittel) zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen durch Induktion und/oder durch Förderung des Vorgangs der Arteriogenese.
Diazeniumdiolat-Verbindungen mit NO-Donor-Eigenschaft (zur Verwendung als Mittel) zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei einer der Diazeniumdiolat-Verbindungen um ein 1-substituiertes Diazen-1-1-ium-1,2-diolat handelt.
Diazeniumdiolat-Verbindungen (zur Verwendung als Mittel) zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem 1-substituierten Diazen-1-1-ium-1,2-diolat um Diethylentriamine NONOate (DETA NONOate) handelt.
Diazeniumdiolat-Verbindungen (zur Verwendung als Mittel) zur Behandlung von arteriellen Gefäßerkrankungen nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den arteriellen Gefäßerkrankungen um periphere arterielle Gefäßerkrankungen, um koronare arterielle Gefäßerkrankungen, um zerebrale arterielle Gefäßerkrankungen, um retroperitoneale arterielle und/oder um intestinale arterielle Gefäßerkrankungen handelt.