DE10305070A1

DE10305070A1 - Verwendung von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin

Info

Publication number: DE10305070A1
Application number: DE10305070A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr. Beier; Wolfgang Dr. Scholz; Karmazyn Prof. Morris
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

Verwendung von NHE1-Inhibitoren, besonders bevorzugt N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, die mit dem Na·+·/H·+·-Antiport im Zusammenhang stehen und durch die Inhibierung desselben behandelt werden können, insbesondere Krankheiten, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Arrhytmien, Angina pectoris, Hypertrophie, Myokardinfarkt, Herzinsuffizienz, Schlaganfall, Hirnödeme, Schockzustände, zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, bei denen Zellproliferation eine Rolle spielt, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Arteriosklerose, diabetische Spätkomplikation, Tumorerkrankungen, Fibrosen, essentielle Hypertonie, Organhypertrophien und -hyperplasien, insbesondere Erkrankungen der Prostata und zur Langzeit-Behandlung und Prävention von Erkrankungen aufgrund zeitweilig unterversorgter Organe nach Organtransplantationen, Gefäß- und Herzeingriffen, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird.

Description

Zur Behandlung von Herz-Rhythmus-Störungen werden Acylguanidine, wie beispielsweise Amilorid, eingesetzt (Circulation 79: 1257–1263, 1989). Einer breiten Anwendung von Amilorid steht jedoch entgegen, dass die antiarrhythmischen Eigenschaften von Amilorid nur sehr schwach ausgeprägt sind. Außerdem zeigt diese Substanz eine bei der Behandlung von Arrhythmien unerwünschte blutdrucksenkende und saluretische Wirkung. Die EP 04 16 499 beschreibt strukturell ähnliche Acylguanidine zur Infarktprophylaxe und Behandlung von Infarkten, Angina pectoris und Arrhythmien, die keine saluretische Wirkung aufweisen.
Die EP 0 589 336 Beispiel beschreibt Benzoylguanidine, beispielsweise Cariporide zur Behandlung zur Behandlung von Krankheiten, beispielsweise Arrythmien und Herzinfarkt. K. Kusumoto et. al. (Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 280: H738–H745, 2001) und H. Yoshida et al. (Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 278: H300–H304, 2000) beschreiben die Verwendung von Cariporide zur Verhinderung einer Hypertrophie nach einem Infarkt. Es vermag so ebenfalls Arrhythmien und einer Herzinsuffizienz infolge eines Myokardinfarkts vorzubeugen. Hierzu wird Ratten vor oder unmittelbar nach einer Koronararterienligatur über 13–15 Wochen hinweg Cariporide in einer Dosierung von 3000 ppm verabreicht, wodurch eine Plasmakonzentration von 336–419 ng/ml erreicht wird (K. Kusumoto et. al., Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 280: H738–H745, 2001 und N. Yoshida et al., Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 278: H300–H304, 2000). Vom Na⁺/H⁺-Antiporter sind sieben unterschiedliche Isoformen bekannt: NHE1 – NHE7 (Na⁺/H⁺-exchanger). Für die Wirksamkeit von Cariporide bei der Behandlung obengenannter Krankheiten ist dessen NHE1-inhibitorische Aktivität verantwortlich (NHE1: Na⁺/N⁺-Antiporter Isoform 1). Bei einer Cariporide-Plasmakonzentration von 336–419 ng/ml wird eine ca. 90%ige Hemmung (84–93%) des NHE1 erreicht, ausgehend von eigenen Befunden, die zeigen, dass der NHE1 durch Cariporide mit IC₅ ₀-Werten im Bereich von 108 nM (Hemmung der ²²Na-Aufnahme in Kaninchen-Erythrozyten bei einer Na⁺-Konzentration von 100 mM im Assay-Puffer) bis 166 nM gehemmt wird (Plättchenschwellungstest mit humanen Plättchen bei einer Na+-Konzentration von 90 mM).
Die EP 0758644 beschreibt 4-Sulfonyl- oder 4-Sulfinyl-benzoylguanidin-Derivate und deren Verwendung zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Arrhythmien, Angina pectoris, Infarkten sowie zur präventiven Behandlung der genannten Indikationen. Sie beschreibt weiterhin die Verwendung dieser 4-Sulfonyl- oder 4-Sulfinyl-benzoylguanidin-Derivate zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Krankheiten, die mit dem Na⁺/H⁺-Antiport im Zusammenhang stehen und durch die Inhibierung desselben behandelt werden können. Die Verbindungen hemmen den zellulären Na⁺/H⁺-Antiporter, d.h. es handelt sich um Wirkstoffe, die den Na⁺/H⁺-Austauschmechanismus der Zellen inhibieren (Düsing et al., Med. Klin. 87: 378–384, 1992) und somit gute Antiarrhythmika darstellen. Sie eignen sich insbesondere zur Verhinderung von reversiblen und irreversiblen Myokard-Schädigungen, die als Folge eines akuten Sauerstoffmangels auftreten. 4-Sulfonyl- oder 4-Sulfinyl-benzoylguanidin-Derivate, wie N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin werden in diesen Situationen in einer Dosierung von 3–7 mg/kg KG i.v. akut eingesetzt. Aus einer Dosierung von 1 mg/kg KG bzw. 3 mg/kg KG resultiert eine Plasmakonzentration von ca. 2000 ng/ml bzw. 6000 ng/ml. Der NHE1 wird durch N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin mit einer IC₅₀ von 455 nM gehemmt (Plättchenschwellungstest mit humanen Plättchen bei einer Na⁺-Konzentration von 90 mM). Bei Plasmakonzentrationen von 2000 bzw. 6000 ng/ml kommt man so zu einer ca. ca. 92%igen bzw. 97%igen Hemmung, d.h. zu einer praktisch vollständigen Hemmung des NHE1.
Die Langzeitanwendung der vorgenannten NHE1-Inhibitoren in einer Dosierung, die zu einer annähernd vollständigen Hemmung des NHE1 führt, kann jedoch die physiologischen Funktionen des NHE1 beeinträchtigen und damit Nebenwirkungen hervorrufen. Wie bei anderen Wirkstoffen ist es deshalb auch hier wünschenswert, den therapeutischen Wirkstoff in seiner geringsten, aber noch voll wirksamen Konzentration zu verwenden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es Arzneimittel und pharmazeutische Zubereitungen unter Verwendung von Inhibitoren des Na⁺/N⁺-Antiports, insbesondere des NHE1, zu finden, die zur Behandlung von Arrhythmien, Angina pectoris, Hypertrophie, Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz sowie zur präventiven Behandlung der genannten Indikationen verwendet werden können und die nicht die obengenannten Nachteile aufweisen.
Es wurde überraschend gefunden, dass für die Wirksamkeit von NHE1-Inhibitoren bei der Behandlung von Herzinsuffizienz bereits eine partielle Hemmung des NHE1 ausreicht. Eine 60%ige Hemmung des NHE1 reicht beispielsweise aus, um eine Hypertrophie vollständig zu vermeiden (s. Beispiel 9 und 2 und 3). Eine ausreichende therapeutische Wirkung von NHE1-Inhibitoren bei der Behandlung und Prävention von Arrhythmien, Angina pectoris, Hypertrophie, Myokardinfarkt und Herzinsuffizienz, kann folglich schon bei partieller Hemmung des NHE1 erzielt werden, bei gleichzeitiger Reduktion von möglichen Nebenwirkungen.
Gegenstand der Erfindung ist deshalb die Verwendung von NHE1-Inhibitoren zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit auch die Verwendung von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, die mit dem Na⁺/H⁺-Antiport im Zusammenhang stehen und durch die Inhibierung desselben behandelt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird.
Gegenstand der Erfindung ist darüber hinaus die Verwendung von NHE1-Inhibitoren, besonders bevorzugt N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Arrhythmien, Angina pectoris, Hypertrophie, Myokardinfarkt, Herzinsuffizienz, Schlaganfall, Hirnödeme, Schockzustände, zur Behandlung und Prävention von Krankheiten bei denen Zellproliferation eine Rolle spielt, ausgewählt aus der Gruppe umfassend Arteriosklerose, diabetische Spätkomplikation, Tumorerkrankungen, Fibrosen, essentielle Hypertonie, Organhypertrophien und -hyperplasien, insbesondere Erkrankungen der Prostata und zur Langzeit-Behandlung und Prävention von Erkrankungen aufgrund zeitweilig unterversorgter Organe nach Organtransplantationen, Gefäß- und Herzeingriffen, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird.
Nach eigenen Befunden hemmt N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin den NHE1 mit einer IC₅₀ von 455 nM (Plättchenschwellungstest mit humanen Plättchen bei einer Na⁺-Konzentration von 90 mM). Bei einer Plasmakonzentration von 500 ng/ml bzw. 238 ng/ml ergibt sich so eine 75%ige bzw. 60%ige Hemmung des NHE1. Wie oben erwähnt, reicht bereits eine 60%ige Hemmung des NHE1 aus, um eine Hypertrophie vollständig zu verhindern (s. Bsp. 9 und 2 und 3).
Gegenstand der Erfindung ist somit auch die Verwendung von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5- Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration von 500 ng/ml nicht überschritten wird.
Ein besonders bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration von 400 ng/ml nicht überschritten wird.
Dabei handelt es sich um Krankheiten, die mit dem Na⁺/H⁺-Antiport im Zusammenhang stehen und durch die Inhibierung desselben behandelt werden können, insbesondere um die oben aufgeführten Krankheiten. Zur Behandlung und Prävention obengenannter Krankheiten wird durch gegebenenfalls mehrmalige und bevorzugt orale Applikation unter Verwendung einer geeigneten galenischen Formulierung über 24 Stunden eine Plasmakonzentration von 300–500 ng/ml aufrechterhalten.
Ein ganz besonders bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von NHE1-Inhibitoren, besonders bevorzugt N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, insbesondere obengenannter Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung die mittlere Hemmung des NHE1 unter 80%, insbesondere zwischen 50 und 80%, besonders bevorzugt zwischen 60 und 80% liegt.
Ein Gegenstand der Erfindung sind auch pharmazeutische Zubereitungen enthaltend wenigstens einen NHE1-Inhibitor, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 bei Verabreichung der pharmazeutischen Zubereitung nur partiell gehemmt wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind auch pharmazeutische Zubereitungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder ein physiologisch unbedenkliches Salz davon enthalten und dass der NHE1 bei Verabreichung der pharmazeutischen Zubereitung nur partiell gehemmt wird.
Ein bevorzugter Gegenstand der Erfindung sind auch pharmazeutische Zubereitungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder ein physiologisch unbedenkliches Salz davon enthalten und dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration von 500 ng/ml, vorzugsweise von 400 ng/ml nicht überschritten wird.
Ein Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer pharmazeutischer Zubereitungen, dadurch gekennzeichnet, dass man N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder ein physiologisch unbedenkliches Salz davon mit wenigstens einem festen, flüssigen und/oder halbflüssigen Träger- oder Hilfsstoff in eine geeignete Dosierungsform bringt, so dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration von 500 ng/ml, vorzugsweise von 400 ng/ml nicht überschritten wird.
Erfindungsgemäße pharmazeutische Zubereitungen können als Arzneimittel in der Human- oder Veterinärmedizin verwendet werden und enthalten wenigstens einen NHE1-Inhibitor, besonders bevorzugt N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder ein physiologisch unbedenkliches Salz davon, sowie gegebenenfalls Träger- und/oder Hilfsstoffe und gegebenenfalls weitere Wirkstoffe in einer geeigneten Dosierungsform.
Mögliche Trägerstoffe sind organische oder anorganische Substanzen, die sich für enterale (z.B. orale), partenterale oder topikale Verabreichung eignen und nicht mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder einem physiologisch unbedenklichen Salz davon reagieren. Beispiele hierfür sind Trägerstoffe wie Wasser, pflanzliche Öle, Benzylalkohole, Polyethylenglykole, Glycerintriacetat, Gelatine, Kohlenhydrate, wie Lactose oder Stärke, Magnesiumstearat, Talk, Lanolin oder Vaseline.
Mögliche Darreichungsformen sind Tabletten, Dragees, Kapseln, Sirups, Säfte, Tropfen, Suppositorien bei enteraler Verabreichung, ölige oder wässrigen Lösungen, sowie Suspensionen, Emulsionen oder Implantate bei parenteraler Verabreichung und Salben, Pasten, Lotionen, Cremes, Gele, Schäume, Aerosole, Lösungen (z.B. Lösungen in Alkoholen wie Ethanol oder Isopropanol, Acetonitril, DMF, Dimethylacetamid, 1,2-Propandiol oder deren Gemischen untereinander und/oder mit Wasser) oder Puder bei topikaler Verabreichung. Die Verbindungen können außerdem lyophilisiert und die erhaltenen Lyophilisate z.B. zur Herstellung eines Injektionspräparats verwendet werden. Insbesondere für die topische Anwendung kommen auch liposomale Zubereitungen in Betracht.
Die Zubereitungen können sterilisiert sein und/oder Hilfsstoffe enthalten, wie Gleitmittel, Konservierungsstoffe, Stabilisatoren und/oder Netzmittel, Emulgatoren, Puffersubstanzen, Farb-, Geschmacks- und/oder Aromastoffe. Falls erwünscht, können erfindungsgemäße Zubereitungen oder Medikamente einen oder mehrere weitere Wirkstoffe enthalten, beispielsweise ein oder mehrere Vitamine.
Erfindungsgemäße NHE1-Inhibitoren umfassen alle in den nachfolgenden Schutzrechten beschriebenen Verbindungen mit NHE1-inhibitorischer Aktivität: DE4212304 , DE4326005 , DE4337611 , DE5325822 , EP416499 , EP556672 , EP556673 , EP556674 , EP577024 , EP589336 , EP590455 , EP602522 , EP602523 , EP603650 , EP604852 , EP612723 , EP622356 , EP627413 , EP628543 EP638548 , EP639573 , EP640587 , EP640588 , EP640593 , EP659748 , EP666252 , EP667341 , EP694537 , EP699660 , EP699663 , EP699666 , EP704431 , EP708088 , EP723963 , EP725062 , EP743301 , EP758644 , EP760365 , EP873335 , WO94/26709.
Erfindungsgemäße Arzneimittel und pharmazeutische Zubereitungen können an Menschen und Tiere, insbesondere Säugetiere wie Affen, Hunde, Katzen, Ratten oder Mäuse verabreicht und bei der therapeutischen Behandlung des menschlichen oder tierischen Körpers sowie bei der Bekämpfung und Prävention von Krankheiten verwendet werden, die mit dem Na⁺/H⁺-Antiport im Zusammenhang stehen und durch die Inhibierung desselben behandelt werden können, insbesondere bei Störungen des kardiovaskulären Systems.
Eine NHE1-Inhibition vermindert den Remodellingprozeß nach einem Infarkt bzw. macht diesen Remodellingprozeß sogar auch dann wieder rückgängig, auch wenn mit der Verabreichung erst Wochen nach dem Infarkt begonnen wird (s. Beispiel 9, Behandlungsbeginn 2 bis 4 Wochen nach Koronararterienligatur). So eignen sich erfindungsgemäße pharmazeutische Zubereitungen und Arzneimittel insbesondere zur Behandlung und Prävention von Hypertrophie und Herzinsuffizienz nach einem Myokardinfarkt.
Sie eignen sich jedoch auch insbesondere zur Behandlung von Arrhythmien, insbesondere wenn diese durch Sauerstoffarmut hervorgerufen werden, von Angina pectoris, Infarkten, Ischämien des Nervensystems wie z.B. Schlaganfall oder Hirnödeme, von Schockzuständen und zur Prophylaxe vorgenannter Erkrankungen. Ferner wirken die Substanzen allen pathologischen hypoxischen und ischämischen Schädigungen entgegen, so daß die dadurch primär oder sekundär verursachten Krankheiten behandelt werden können. Die Wirkstoffe sind ebenfalls für präventive Anwendungen gut geeignet.
Aus den protektiven Wirkungen erfindungsgemäßer Arzneimittel und pharmazeutischer Zubereitungen bei pathologischen hypoxischen oder ischämischen Situationen resultieren weitere Anwendungsmöglichkeiten bei chirurgischen Eingriffen zum Schutz zeitweilig minderversorgter Organe, bei Organtransplantationen zum Schutz der entnommenen Organe, bei angioplastischen Gefäß- oder Herzeingriffen, bei Ischämien des Nervensystems, bei der Therapie von Schockzuständen und zur präventiven Verhinderung der essentiellen Hypertonie.
Erfindungsgemäße Arzneimittel und pharmazeutische Zubereitungen können ferner als Therapeutika und zur Prävention bei Erkrankungen eingesetzt werden, bei denen Zellproliferationen eine Rolle spielen wie Arteriosklerose, diabetische Spätkomplikationen, Tumorerkrankungen, Fibrosen sowie Organhypertrophien und -hyperplasien, insbesondere bei Erkrankungen der Prostata.
Darüber hinaus eignen sich erfindungsgemäße Arzneimittel und pharmazeutische Zubereitungen zur diagnostischen Anwendung zur Erkennung von Krankheiten, die von einer gesteigerten Aktivität des Na⁺/H⁺-Antiporters z.B. in Erythrozyten, Thrombozyten oder Leukozyten begleitet werden.
Die Wirkungen der Verbindungen können mit Hilfe an sich bekannter Methoden ermittelt werden, wie sie z.B. von N. Escobales and J. Figueroa in J. Membrane Biol. 120, 41–49 (1991) oder von L. Counillon, W. Scholz, H.J. Lang und J. Pouysségur in Mol. Pharmacol. 44, 1041–1045 (1993) angegeben werden. Als Versuchstiere eignen sich z.B. Mäuse, Ratten, Meerschweinchen, Hunde, Katzen, Affen oder Schweine. Die erfindungsgemäßen Arzneimittel und pharmazeutischen Zubereitungen können daher sowohl in der Humanmedizin als auch in der Veterinärmedizin verwendet werden.
Erfindungsgemäße Arzneimittel und pharmazeutische Zubereitungen werden so verabreicht, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird. Bevorzugt werden pharmazeutische Zubereitungen enthaltend erfindungsgemäße NHE1-Inhibitoren so verabreicht, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung die mittlere Hemmung des NHE1 unter 80% liegt, vorzugsweise zwischen 50 und 80%, besonders bevorzugt zwischen 60 und 80%. Initial, d.h. in den ersten Stunden nach Verabreichung kann die Hemmung des NHE1 auch mehr als 80% betragen, die mittlere Hemmung des NHE1 in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung, d.h. der Mittelwert gemessen über die ersten 24 Stunden nach Verabreichung hinweg, liegt jedoch unter 80%, vorzugsweise zwischen 50 und 80%, besonders bevorzugt zwischen 60 und 80%.
Pharmazeutische Zubereitungen enthaltend N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin werden bevorzugt so verabreicht, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere Plasmakonzentration von 500 ng/ml, vorzugsweise 400 ng/ml nicht überschritten wird. Initial, d.h. in den ersten Stunden nach Verabreichung kann die N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration auch über 500ng/ml liegen. Eine erfindungsgemäße pharmazeutische Zubereitung enthaltend N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin wird jedoch so verabreicht, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration, d.h. der Mittelwert gemessen über die ersten 24 Stunden nach Verabreichung hinweg, von 500ng/ml, vorzugsweise 400ng/ml nicht überschritten wird.
Erfindungsgemäße pharmazeutische Zubereitungen können in einer oder mehreren Anwendungseinheiten pro Tag verabreicht werden. Bevorzugt ist die Verabreichung mehrerer Anwendungseinheiten pro Tag, besonders bevorzugt ist die gleichmäßige Verteilung der Verabreichung der Anwendungseinheiten über den Tag hinweg. Vorzugsweise erfolgt die Verabreichung von pharmazeutischen Zubereitungen enthaltend N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin mehrmals täglich in Dosierungen zwischen 0,1 und 400 mg, insbesondere 1 und 200 mg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin pro Anwendungseinheit.
Die individuelle Dosierung für eine Patienten hängt jedoch von einer großen Zahl individueller Faktoren ab, wie beispielsweise vom Alter, Körpergewicht, allgemeinen Gesundheitszustand, Geschlecht, Ernährung, vom Verabreichungszeitpunkt und -weg, von der Ausscheidungsrate, von der Kombination mit anderen Arzneimitteln und von der Schwere und Dauer der jeweiligen Erkrankung.
Die erfindungsgemäßen Arzneimittel und pharmazeutischen Zubereitungen werden vorzugsweise in Verbindung mit einer Standardtherapie zur Behandlung oder Prävention einer von Herzinssuffizienz oder als Einzeltherapie verwendet.
Auch ohne weitere Ausführungsformen wird davon ausgegangen, dass ein Fachmann die obige Beschreibung im weitesten Umfang nutzen kann. Die bevorzugten Ausführungsformen sind deshalb lediglich als beschreibende, keineswegs aber als in irgendeiner Weise limitierende Offenbarung aufzufassen.
Die folgenden Beispiele sollen somit die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen. Sofern nichts anderes angegeben ist, bedeuten Prozentangaben Gewichtsprozent. Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. "Übliche Aufarbeitung": Man gibt, falls erforderlich, Wasser hinzu, stellt, falls erforderlich, je nach Konstitution des Endprodukts auf pH-Werte zwischen 2 und 10 ein, extrahiert mit Ethylacetat oder Dichlormethan, trennt ab, trocknet die organische Phase über Natriumsulfat, dampft ein und reinigt durch Chromatographie an Kieselgel und/oder durch Kristallisation. Rf-Werte an Kieselgel.
Die nachfolgenden Beispiele betreffen pharmazeutische Zubereitungen:
Beispiel 1: Injektionsgläser
Eine Lösung von 100 g N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und 5 g Dinatrium-hydrogenphosphat wird in 3 l zweifach destilliertem Wasser mit 2 n Salzsäure auf pH 6,5 eingestellt, steril filtriert, in Injektionsgläser abgefüllt, unter sterilen Bedingungen lyophilisiert und steril verschlossen. Jedes Injektionsglas enthält 5 mg N-(4,5-Methansulfonyl-2-rnethyl-benzoyl)-guanidin.
Beispiel 2: Suppositorien
Man schmilzt ein Gemisch von 20 g N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin mit 100 g Sojalecithin und 1400 g Kakaobutter, gießt in Formen und lässt erkalten. Jedes Suppositorium enthält 20 mg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin.
Beispiel 3: Lösung
Man bereitet eine Lösung aus 1 g N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin, 9,38 g NaH₂PO₄ 2 H₂O, 28,48 g NaHPO₄·12 H₂O und 0,1 g Benzalkoniumchlorid in 940 ml zweifach destilliertem Wasser. Man stellt auf pH 6,8 ein, füllt auf 1 l auf und sterilisiert durch Bestrahlung. Diese Lösung kann in Form von Augentropfen verwendet werden.
Beispiel 4: Salbe
Man mischt 500 mg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin mit 99,5 g Vaseline unter aseptischen Bedingungen.
Beispiel 5: Tabletten
Ein Gemisch von 1 kg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin, 4 kg Lactose, 1,2 kg Kartoffelstärke, 0,2 kg Talk und 0,1 kg Magnesiumstearat wird in üblicher Weise zu Tabletten verpresst, derart, dass jede Tablette 10 mg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin enthält.
Beispiel 6: Dragees
Analog Beispiel E werden Tabletten gepreßt, die anschließend in üblicher Weise mit einem Überzug aus Saccharose, Kartoffelstärke, Talk, Tragant und Farbstoff überzogen werden.
Beispiel 7: Kapseln
2 kg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin werden in üblicher Weise in Hartgelatinekapseln gefüllt, so dass jede Kapsel 20 mg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin enthält.
Beispiel 8: Ampullen
Eine Lösung von 1 kg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin in 60 l zweifach destilliertem Wasser wird steril filtriert, in Ampullen abgefüllt, unter sterilen Bedingungen lyophilisiert und steril verschlossen. Jede Ampulle enthält 10 mg N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin.
Beispiel 9:
Material und Methoden:
Wirkstoff: N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin von Merck KGaA.
a) Expression von Na⁺/H⁺-Austauscher-Isoformen und Bestimmung der Spezifität von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin in Fibroblasten der Maus
Das Untersuchungssystem ist eine Fibroblastenzelllinie der Maus (LAP-1), die sich durch fehlende NHE-Aktivität auszeichnet und drei LAP-1-Zelllinien, die die drei verschiedenen NHE-Isoformen NHE1, NHE2 oder NHE3 exprimieren. Diese können beispielsweise von Prof. Jaques Pouysségur (Nizza, Frankreich) erhalten werden. Sowohl die Expression der drei verschiedenen Isoformen, als auch die Zellkultur werden nach bereits für Fibroblasten des chinesischen Hamsters (CCL-39 Zellinie) bekannten Verfahren durchgeführt.⁴ Die cDNAs der NHE1-, NHE2- und NHE3-Isoformen werden ebenfalls nach bekannten Verfahren hergestellt.^5-7 Die LAP-1-Zelllinien werden in "Dulbeccos modified Eagles medium", dem 10% fötales Kälberserum zugesetzt wird, in feuchter Umgebung bei 10% CO₂ und 90% Luft bei 37°C gehalten. Dann wird unter Verwendung einer NH₄Cl-Prepulstechnik eine Säurebeladung der Zellen durchgeführt. Das Kulturmedium wird anschließend beseitigt und die Zellen zweimal mit der NH₄Cl-haltigem Inkubationspuffer gewaschen: 40 mM NH₄Cl, 70 mM Cholinchlorid, 5 mM KCl, 1 mM MgCl₂, 2 mM CaCl₂, 5 mM Glukose, 5 mM HEPES/Tris, pH 7,0.
Danach werden die Zellen in diesem Puffer 30 Minuten bei 37°C inkubiert. Nach dieser Inkubation wird der NH₄Cl-Puffer abgesaugt und durch einen NaCl-enthaltenden Puffer ersetzt: 120 mM NaCl, 5 mM KCl, 1 mM MgCl₂, 2 mM CaCl₂, 5 mM Glukose, 5 mM HEPES/Tris, pH 7,0. Die Zellen werden rasch dreimal gewaschen und dann 60 Minuten in diesem Puffer inkubiert. Nach der 60-minütigen Inkubation wird der NaCl-Puffer beseitigt. Schließlich werden die Zellen mit frischem Kulturmedium gefüttert. 24 Stunden danach werden die lebenden gegen die toten Zellen ausgezählt. Nur die Zellen, die NHE-Aktivität zeigen, überleben die Säurebeladung. Dieser Selektionsassay wird wenigstens alle zwei Wochen durchgeführt oder gegebenenfalls auch häufiger, bis die Überlebensrate > 90% beträgt. Die Zellen, die die drei verschiedenen NHE-Isoformen exprimieren, werden in 24-Well-Platten ausgesät und zur Konfluenz vermehrt. Das Kulturmedium wird beseitigt und die Zellen 60 Minuten bei 37°C in 50 mM NH₄Cl, 15 mM 4-Morpholinpropansulfonsäure (MOPS), 70 mM Cholinchlorid, pH 7.0 inkubiert.
Anschließend werden die Zelle rasch zweimal mit Waschpuffer (120 mM Cholinchlorid, 15 mM 4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinethansulfonsäure PIPES/Tris, pH7,4) gewaschen und dann in Aufnahmepuffer, enthaltend 9,3 kBq trägerfreies ²²Na/ml, 120 mM Cholinchlorid, 15 mM PIPES/Tris, 0,1mM Ouabain, 1 mM MgCl₂, 2 mM CaCl₂, pH7,4 in Gegenwart oder Abwesenheit ansteigender Konzentrationen der Testsubstanzen inkubiert. Die Inkubationsdauer beträgt 6 Minuten. Nach Beendigung der Inkubation werden die Überstände der Zellmonolayer gleichzeitig aus 4 Wells abgesaugt und mit eiskalter phosphatgepufferter Salzlösung gewaschen. Die Zellen werden in insgesamt 0.9 ml 0,1 NaOH (3 × 0,3 ml) solubilisiert. Die NaOH-Waschlösung eines Wells wird in ein Scintillationsgefäß überführt zu dem 3 ml Scintillationscocktail zugegeben wird. Die Radioaktivität wird durch Flüssigscintillation in einem β-Counter bestimmt.
Die Na⁺/H⁺-abhängige ²²Na-Aufnahme wird aus der Differenz der ²²Na-Aufnahme mit und ohne 1 mM Ethylisopropyl-Amiloride (EIPA) bestimmt. Für die ²²Na-Aufnahme von NHE-Isoformen-exprimierende Zellen kann gezeigt werden, dass sie in Gegenwart von EIPA denselben Wert aufweist, wie bei Verwendung der höchsten Konzentration der Testverbindung. Die Zahlenwerte, die in Gegenwart von Inhibitoren des Na⁺/H⁺-Antiports erhalten werden, werden nachfolgend als Prozentanteil der Zahlenwerte angegeben, die ohne diese Verbindung erhalten werden, wobei man zuvor von allen Daten die Werte in Anwesenheit von EIPA subtrahiert. Die prozentuale ²²Na-Aufnahme wird in einem semilogarithmischen Plot gegen die Konzentration der Verbindung aufgetragen. Durch nicht-lineare Regressionsanalyse, bei der eine Kurvensteigung von –1 angenommen wird, wird den Daten eine sigmoidale Kurve gemäß der Gleichung f(x) = 100/(1 + IC₅₀/x) angepasst.
b) Tiergruppen und chirurgische Eingriffe
Die Experimente werden mit Sprague-Dawley-Ratten eines Gewichts zwischen 275–300 Gramm durchgeführt. Die Tiere werden zufällig den folgenden fünf Behandlungsgruppen zugeteilt: Kontrolle, durch Koronararterienligatur hervorgerufener Myokardinfarkt (MI), MI mit unmittelbar nach Koronarligatur beginnender Behandlung mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin, MI mit 2 Wochen nach Ligatur beginnender Behandlung mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und MI mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Behandlung 4 Wochen nach Ligatur. Die unterschiedlichen Parameter werden 3 Monate nach der Ligatur gemessen. Bei einer Dosierung von ca. 200 ppm N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin (Futterbeimischung) wird eine Plasmakonzentration von ca. 500 ng/ml erreicht (führt zu einer ca. 75%igen Hemmung des NHE1), nach 3 Monaten wird eine Plasmakonzentration von 238 ng/ml (223–264 ng/ml) gemessen, was zu einer ca. 60%igen Hemmung des NHE1 führt (ausgehend von eigenen Befunden: IC₅₀ von 455 ng/ml).
Der chirurgische Eingriff wird nach bekannten Verfahren durchgeführt.^1,2 Die Ratten werden mit intraperitonealem (i.p.) Na-Pentobarbital betäubt, intubiert und künstlich mit einem Nagetier-Respirator (Modell 683, Harvard Apparatus) ventiliert. Dann wird der linke Thorax geöffnet und das Herz vorsichtig exponiert. Während der Untersuchung wird die Rektaltemperatur bei 37°C gehalten. Zur Auslösung eines Myokardinfarkts wird die linke Hauptkoronararterie etwa 3 mm von ihrem Ursprung entfernt mit einem fest gebundenen Seidenfaden (5-0) ligiert. Bei der Kontrollgruppe wird die Ligatur in identischer Weise angelegt, jedoch der Faden nicht zugezogen. Schließlich wird der Brustkorb in seinen drei Lagen verschlossen (Rippen, Muskel, Haut) und die Tiere können sich erholen.
e) Bestimmung der Hämodynamik
Drei Monate nach dem chirurgischen Eingriff werden unter Betäubung mit Na-Pentobarbital (40–50 mg/kg, i.p.) hämodynamische in-vivo-Messwerte erhoben. Zur Messung der simultanen Veränderungen des Drucks, wird ein an einen Verstärker (Grass 7P1G) angeschlossener Katheder (3Fr. ATOM Medical Ltd., Japan) in die rechte Karotisarterie eingeführt und in den linken Ventrikel vorgeschoben. Zur Messung des systemischen Blutdrucks wird ein weiterer Katheder (Clay Adams PE50) in die Femoralarterie eingeführt. Die Herzfrequenz erhält man unter Verwendung eines Tachymeters (Grass 7P44B) aus den LV-Aufzeichnungen. Das Herzminutenvolumen wird durch Thermodilutionstechnik bestimmt (Baxter Modell VGS).
d) Messung der Infarktgröße
Die Infarktgröße wird durch Picrosirius-Rot-Färbung bestimmt. Die Fotos werden entwickelt und Epikard- und Endokardumrisse und Infraktregionen mit Hilfe eines Planimeters ausgemessen. Die Infarktgröße wird aus dem Quotienten aus LV-Umriss und der Summe der Infarktregion errechnet.
e) Untersuchung der Myozyteneigenschaften
Zur Bestimmung der Myozyteneigenschaften und -funktionen werden die Zellen aus lebenden, nicht vom Infarkt betroffenen Regionen des Myokards durch Standard-Kollagenasedispersion isoliert. Ein Aliquot der Zellen wird 5 Minuten auf dem thermoregulierten (35°C) Objekttisch eines Invertmikroskops (Zeiss Axiovert 65) gebracht und mit HEPES-Lösung, die 1 mM CaCl₂ enthält, mit einer Rate von 1 ml/min gespült. Das Bild der Zellen wird auf einem Video-Bildschirm beobachtet und Zellälnge und -breite mit einem Argus 10 Bildprozessor (Hamamatsu, Japan) gemessen.
Die Fläche der Zellen wird durch Multiplikation von Länge und Breite errechnet. Von jedem Herz werden 50 Zellen für die Messung zufällig ausgewählt und der Mittelwert wird als individueller Wert eines Herzens herangezogen (n = 1). Dann führt man mit Hilfe bipolarer Platinelektroden eine Feldstimulierung (0,5 Hz, 20–25V, Dauer 5 msec.) durch und zeichnet die Zellverkürzung mit einem S-VHS Videorekorder (JVC, BR-S601 MU) auf einem für medizinische Anwendungen geeigneten Videoband auf und analysiert diese mit einem Argus 10 Bildprozessor. Die Zellverkürzung wird als prozentuale Verkürzung der Zelllänge im Vergleich zur diastolischen Länge ausgedrückt. Bei jedem Herz werden mindestens 10 Zellen zur Messung der Zellverkürzung verwendet, so erhält man für jeden Wert einen Mittelwert.
f) Bestimmung der molekularen und biochemischen Marker
Zur Bestimmung der NHE1- und ANP-Expression wird eine semiquantitative, im Detail vorbeschriebene RT-PCR verwendet.³ Bei NHE1 wird eine PCR durchgeführt, während für ANP β-Actin oder GAPDH als Referenzgen dient. Da in keinem der Gene Veränderungen auftraten, werden nur die Ergebnisse von β-Actin gezeigt. Plasmalevel von ANP und von prepro-ANP werden nach Extraktion mit Hilfe kommerzieller Radioimmunassays (Phoenix Peptide, Mountain View, CA) gemäß den Herstelleranweisungen bestimmt.
g) Statistische Analyse
Die Daten werden mit ANOVA analysiert, lediglich Sterblichkeitsdaten werden mit Chi square ausgewertet.
Ergebnisse:
h) Selektivität und Spezifität von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin
Wie in 1 zusammengefasst, betragen die IC₅₀-Werte der Inhibition der NHE1-, NHE2- bzw. NHE3-Isoformen 113 ± 6 nM, 5830 ± 514 nM bzw. 1330 ± 70 μM. Weitere Untersuchungen zeigen, dass bis zu 1,0 mM N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin keine Wirkung auf die NHE-4-Isoform ausüben (U. Seidler, persönliche Mitteilung). Die NHE5-Isoform wird durch N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin mit einer IC₅₀ von 200 μM gehemmt (J. Orlowski, persönliche Mitteilung). Somit ist N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin ein selektiver Inhibitor der NHE-1-Isoform und zeigt eine Selektivität von etwa 52 von Isoform 1 gegenüber Isoform 2 und eine Selektivität von annäherungsweise 1200 von Isoform 1 gegenüber Isoform 3.
i) Sterblichkeitsrate
Die Sterblichkeitsrate nach dem chirurgischen Koronarverschluss beschränkt sich im Allgemeinen auf akute Antworten innerhalb der ersten 48 Stunden nach dem Eingriff. Nach den Kontrolleingriffen sterben keine Tiere, während der Mittelwert der Sterblichkeitsrate in den Gruppen, bei denen N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin nicht appliziert oder vorenthalten wird, 31% beträgt (gepoolte Daten der drei Gruppen). Wenn jedoch N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin unmittelbar nach dem Koronarverschluss verabreicht wird, vermindert sich die akute Sterblichkeit auf 4% (P < 0,01). Die Überlebensrate nach 48 Stunden ist in allen MI-Gruppen mit einer Todesrate von weniger als 10% nach bis zu 3 Monaten identisch.
j) Körpergewichte
Am Ende der 3-monatigen Behandlungsperiode treten keine Unterschiede beim Köpergewicht auf. Das Körpergewicht (Gramm) verhält sich in den 5 Behandlungsgruppen wie nachfolgend beschrieben: 515 ± 7,8 (Kontrolle, 481 ± 26,5 (unbehandelte MI), 529 ± 9,3 (MI-unmittelbar N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin), 512 ± 8,1 (MI, 2 Wochen später N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin), 518 ± 11,2 (MI, 4 Wochen später N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin).
k) Infarktgrößen
Die Infarktgröße bleibt von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin unbeeinflusst. Man erhält in den 5 Gruppen nachfolgend die jeweilige Infarktgröße (%LV): 0 (Kontrolle), 34 ± 2 (unbehandelte M1), 31 ± 2 (MI, unmittelbar N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin), 33 ± 2 (MI, 2 Wochen später N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin), 31 ± 2 (MI, 4 Wochen später N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin).
l) Anzeichen von Hypertrophie
Man bewertet den Grad der hypertrophen Antworten im vom Infarkt betroffenen Myokard durch drei verschiedene Annäherungen: 1) Messung der Gewebegewichte, 2) der Zelldimensionen und 3) mit molekularen Markern, insbesondere der ANP-Expression in ventrikulären Geweben. Die Bewertung der Gewebegewichte von Tieren, die einem dreimonatigen Koronarverschluss ausgesetzt waren, zeigt einen signifikanten Anstieg sowohl in den Gesamt- als auch in den LV-Gewichten, während sich keine signifikante Erhöhung im RV-Gewicht zeigt. Insgesamt mildert (wie beim Herzgesamtgewicht) oder vermindert (wie beim LV-Gewicht) N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin den Anstieg der Gewebegewichte, auch mit verzögerter Behandlung (2). Diese antihypertrophe Wirkung von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin wird weiterhin bei Bewertung der Dimensionen der überlebenden LV-Myozyten evident, da hier der Anstieg der Zellfläche signifikant vermindert ist (3). Die RV-Zellfläche erhöht sich ebenfalls signifikant, jedoch nicht bei Behandlung mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin. LV-Gewebe, jedoch nicht RV-Gewebe, zeigt eine mehr als verdoppelte ANP-mRNA-Expression, was ebenfalls eine hypertrophe Antwort auf die Ligatur zeigt, ein Effekt, der fast vollständig durch Behandlung mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin aufgehoben wird, selbst wenn die Behandlung mit 4-wöchiger Verzögerung begonnen wird (4). Die NHE-1-Expression erhöht sich ebenfalls signifikant im LV-Ventrikel, was wiederum auch durch Behandlung mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl- benzoyl)-guanidin gehemmt wird (5). Die Plasmalevel von ANP und pro-ANP erhöhen sich bei Kontrolltieren mit ligierter Koronararterie signifikant, diese Antworten werden jedoch bei allen Behandlungsprotokollen durch N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin signifikant gehemmt (6).
m) Hämodynamische Antworten
Die hämodynamischen Antworten werden in separaten Tiergruppen ausgewertet, die nicht zur Hypertrophieanalyse herangezogen werden. Eine dreimonatige Koronararterienligatur bewirkt eine signifikante Verminderung des Herzminuten- und Schlagvolumens (7) und einen mehr als dreifachen Anstieg des LVEDP (8), der durch N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin signifikant vermindert wurde. Der mittlere arterielle Druck bei operierten Kontrollratten beträgt 135 ± 2,9 mm Hg und ist bei der unbehandelten MI-Gruppe auf 199 ± 4,4 mm Hg (P < 0,05) reduziert. Jedoch normalisiert sich der Druck bei Tieren, die unmittelbar, 2 bzw. 4 Wochen nach dem Infarkt mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin behandelt werden auf 128 ± 5 mm Hg, 135 ± 2,9 mm Hg, 131 ± 3,0 mm Hg bzw. 129 ± 3,2 mm Hg.
n) Funktion isolierter Myozyten
Um tieferen Einblick in die Ursache der verbesserten hämodynamischen Parameter zu gewinnen, wird eine weitere Untersuchung angelegt, in der die Funktion der überlebenden LV-Myozyten ex vivo als prozentuale Verminderung der Zelllänge ausgehend von der diastolischen Länge bestimmt wird. Die Werte liegen bei der Kontrollgruppe bei 10,3 ± 0,4%, während sie bei Zellen von unbehandelten Infarktherzen auf 6,7 ± 0,6% (P < 0,05, n = 10) signifikant vermindert sind. Mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin bleibt jedoch die Zellverkürzung mit Werten von 9,7 ± 0,5%, 10,1 ± 0,7% bzw. 10,2 ± 0,7% in Herzzellen aus Infarkttieren, die unmittelbar, mit 2 Wochen bzw. 4 Wochen Verzögerung mit N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin behandelt werden, gegenüber der Kontrollgruppe gänzlich unverändert.
Figuren:
1: Hemmung der ²²Na-Aufnahme in NHE1, NHE2 und NHE3 exprimierenden Fibroblastenzellen der Maus durch N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin.
2: Einfluss von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin auf das Herzgewicht, LV-Gewicht und RV-Gewicht nach einer Koronarligatur. Aufgetragen ist jeweils der Quotient aus Herzgewicht, LV-Gewicht bzw. RV-Gewicht und Körpergewicht (in g/kg KG) bei den nachfolgenden Tiergruppen: (1) Kontrolle, (2) MI (Myokardinfarkt nach Ligatur), (3) MI und Behandlung unmittelbar nach Ligatur, (4) MI und Behandlung 2 Wochen nach Ligatur, (5) MI und Behandlung 4 Wochen nach Ligatur. Gemessen 3 Monate nach Ligatur. Bei einer Dosierung von ca. 200 ppm N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin (Futterbeimischung) wird eine Plasmakonzentration von ca. 500 ng/ml erreicht (führt zu einer ca. 75%igen Hemmung des NHE1), zum Messzeitpunkt nach 3 Monaten wird eine Plasmakonzentration von 238 ng/ml (223–264 ng/ml) gemessen, was zu einer ca. 60%igen Hemmung des NHE1 führt.
3: Einfluss von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin auf die Zellfläche von LV- und RV-Myozyten (in μm²) nach einer Koronarligatur bei den nachfolgenden Tiergruppen: (1) Kontrolle, (2) MI (Myokardinfarkt nach Ligatur), (3) MI und Behandlung unmittelbar nach Ligatur, (4) MI und Behandlung 2 Wochen nach Ligatur, (5) MI und Behandlung 4 Wochen nach Ligatur. Gemessen 3 Monate nach Ligatur. Die N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Behandlung führt zu einer ca. 60%igen Hemmung des NHE1 (siehe 2).
4: Einfluss von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin auf die ANP-mRNA-Expression nach einer Koronarligatur bei den nachfolgenden Tiergruppen: (1) Kontrolle, (2) MI (Myokardinfarkt nach Ligatur), (3) MI und Behandlung unmittelbar nach Ligatur, (4) MI und Behandlung 2 Wochen nach Ligatur, (5) MI und Behandlung 4 Wochen nach Ligatur. Aufgetragen der Quotient aus ANP-mRNA- und β-Actin-Expression. Gemessen 3 Monate nach Ligatur. Die N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Behandlung führt zu einer ca. 60%igen Hemmung des NHE1 (siehe 2).
5: Einfluss von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin auf die NHE1-Expression im LV- bzw. RV-Ventrikel nach einer Koronarligatur bei den nachfolgenden Tiergruppen: (1) Kontrolle, (2) MI (Myokardinfarkt nach Ligatur), (3) MI und Behandlung unmittelbar nach Ligatur, (4) MI und Behandlung 2 Wochen nach Ligatur, (5) MI und Behandlung 4 Wochen nach Ligatur. Gemessen 3 Monate nach Ligatur. Die N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Behandlung führt zu einer ca. 60%igen Hemmung des NHE1 (siehe 2).
6: Einfluss von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin auf die Plasmalevel von ANP (weiße Säule) und pro-ANP (schwarze Säule) (in pg/ml) nach einer Koronarligatur bei den nachfolgenden Tiergruppen: (1) Kontrolle, (2) MI (Myokardinfarkt nach Ligatur), (3) MI und Behandlung unmittelbar nach Ligatur, (4) MI und Behandlung 2 Wochen nach Ligatur, (5) MI und Behandlung 4 Wochen nach Ligatur. Gemessen 3 Monate nach Ligatur. Die N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Behandlung führt zu einer ca. 60%igen Hemmung des NHE1 (siehe 2).
7: Einfluss von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin auf die auf Herzminuten- und Schlagvolumen (in ml/min/kg KG) nach einer Koronarligatur bei den nachfolgenden Tiergruppen: (1) Kontrolle, (2) MI (Myokardinfarkt nach Ligatur), (3) MI und Behandlung unmittelbar nach Ligatur, (4) MI und Behandlung 2 Wochen nach Ligatur, (5) MI und Behandlung 4 Wochen nach Ligatur. Gemessen 3 Monate nach Ligatur. Die N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Behandlung führt zu einer ca. 60%igen Hemmung des NHE1 (siehe 2).
8: Einfluss von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin auf die auf den LVEDP (in mmHg) nach einer Koronarligatur bei den nachfolgenden Tiergruppen: (1) Kontrolle, (2) MI (Myokardinfarkt nach Ligatur), (3) MI und Behandlung unmittelbar nach Ligatur, (4) MI und Behandlung 2 Wochen nach Ligatur, (5) MI und Behandlung 4 Wochen nach Ligatur. Gemessen 3 Monate nach Ligatur. Die N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Behandlung führt zu einer ca. 60%igen Hemmung des NHE1 (siehe 2).
Literatur:

1. Yoshida, H.; Karmazyn, M.; Na⁺/H⁺ exchange inhibition attenuates hypertrophy and heart failure in 1-wk postinfarction rat myocardium. Am J Physiol. 2000; 278:H300–H304.
2. Kusumoto, K.; Haist, J. V.; Karmazyn, M.; Na⁺/H⁺ exchange inhibition reduces hypertrophy and heart failure after myocardial infarction in rats. Am J Physiol. 2001; 280: H738–H745.
3. Chen, L.; Gan, X. T.; Haist, J. V.; Feng, Q.; Lu, X.; Chakrabarti, S.; Karmazyn, M.; Attenuation of compensatory right ventricular hypertrophy and heart failure following monocrotaline induced pulmonary vascular injury by the Na⁺-H⁺ exchange inhibitor cariporide. J Pharmacol Exp Ther. 2001; 298: 469–476.
4. Counillon, L.; Scholz, W.; Lang, H. J.; Pouysségur, J.; Pharmacological characterisation of stably transfected Na⁺/H⁺ antiporter isoforms using amiloride analoges and an new inhibitor exhibiting antiischchemic properties. Mol Pharmacol. 1993; 44: 1041–1045.
5. Sandet, C.; Franchi, A.; Pouysségur, J.; Molecular cloning, primary structure and expression of the human growth factor-activatable Na⁺/H⁺ antiporter. Cell. 1989; 56: 271–280.
6. Tse, M.; Levine, S. A.; Yun, C. H. C.; Montrose, M. H.; Little, P. J.; Pouysségur, J.; Donowitz, M.; Cloning and expression of a rabbit cDNA encoding a serum-activated ethylisopropylamiloride resistant epithialial Na⁺/H⁺ exchanger isoform (NHE-2). J Biol Chem. 1993; 268: 11917–11924.
7. Orlowski, J.; Kandasamy, R. A.; Shull, G. E.; Molecular cloning of a putative member of a Na⁺/H⁺ exchanger gene family. J Biol Chem. 1992; 267: 9331-9339.
8. Franchi, A.; Perucca-Lostanlen, D.; Pouysségur, J.; Funcional expression of a human Na⁺/H⁺ antiporter gene transfected into antiporter-deficient mouse L cells. Proc Natl Acad Sci. 1986; 83: 9338–9392.

Claims

Verwendung von NHE1-Inhibitoren zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird.
Verwendung von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird.
Verwendung von N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder eines physiologisch unbedenklichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Prävention von Krankheiten, die mit dem Na⁺/H⁺-Antiport im Zusammenhang stehen und durch die Inhibierung desselben behandelt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 nur partiell gehemmt wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Krankheiten ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Arrhythmien, Angina pectoris, Hypertrophie, Myokardinfarkt, Herzinsuffizienz, Schlaganfall, Hirnödeme, Schockzustände, Arteriosklerose, diabetische Spätkomplikation, Tumorerkrankungen, Fibrosen, essentielle Hypertonie, Organhypertrophien und -hyperplasien und Erkrankungen aufgrund zeitweilig unterversorgter Organe nach Organtransplantationen, Gefäß- und Herzeingriffen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung die mittlere Hemmung des NHE1 unter 80% liegt.
Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung die mittlere Hemmung des NHE1 zwischen 50 und 80% liegt.
Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung die mittlere Hemmung des NHE1 zwischen 60 und 80% liegt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration von 500 ng/ml nicht überschritten wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration von 400 ng/ml nicht überschritten wird.
Pharmazeutische Zubereitung enthaltend wenigstens einen NHE1-Inhibitor, dadurch gekennzeichnet, dass der NHE1 bei Verabreichung dieser pharmazeutischen Zubereitung nur partiell gehemmt wird.
Pharmazeutische Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder ein physiologisch unbedenkliches Salz davon enthält und dass der NHE1 bei Verabreichung dieser pharmazeutischen Zubereitung nur partiell gehemmt wird.
Pharmazeutische Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder ein physiologisch unbedenkliches Salz davon enthält und dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration von 500 ng/ml nicht überschritten wird.
Pharmazeutische Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin und/oder ein physiologisch unbedenkliches Salz davon enthält und dass in den ersten 24 Stunden nach Verabreichung eine mittlere N-(4,5-Methansulfonyl-2-methyl-benzoyl)-guanidin-Plasmakonzentration von 400 ng/ml nicht überschritten wird.