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Die Erfindung betrifft die Verwendung
von NEP-assoziierten Molekülen – wie Inhibitoren,
Aktivatoren oder Substraten – zur
Herstellung eines Medikamentes zur Diagnose, Prophylaxe, Therapie,
Nachbehandlung und/oder Verlaufskontrolle von nichtimmunogenen-nichthypertensiven
Zivilisationskrankheiten, insbesondere von Adipositas und Alzheimer.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung von gentechnisch
veränderten Tieren
zu Untersuchungen von Adipositas und Alzheimer sowie ein Verfahren
zur kosmetischen Behandlung von Essstörungen sowie ein Verfahren
zur Identifizierung von Molekülen,
die mit Essstörungen
und/oder Alzheimer in Verbindung stehen.
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Zivilisationskrankheiten sind diejenigen
Erkrankungen, die in industrialisierten Staaten in großer Anzahl
vorkommen. Per Definition sind dies körperliche und geistig-seelische
Schäden
als Folge von unangemessener Nutzung zivilisatorischer Errungenschaften
und Schädigungen
durch die Produktion von Zivilisationsgütern. Zu den Zivilisationskrankheiten
zählen
die Herz-Kreislauferkrankungen,
wie Bluthochdruck, immunpathologische Prozesse, wie z.B. Asthma
oder Allergien, Stoffwechselerkrankungen, Krebs und Erkrankungen
des Bewegungsapparates. Durch Zivilisationsschäden verursacht oder mitverursacht
sind insbesondere Fettleibigkeit, Bluthochdruck, Diabetes, allergische
Erkrankungen, manche Karzinome sowie Arteriosklerose, Herzinfarkt,
Schlaganfall und Gicht. Es sind demgemäß Krankheiten, an deren Entstehung
die Lebensweise in den Industrieländern entscheidenden Anteil
hat, wie Bewegungsmangel, Fehl- und Überernährung, die Verwendung raffinierter
Lebensmittel, Mangel an Ballaststoffen, Mangel an Wechselreizen
sowie Dysstress.
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In den USA und zahlreichen westeuropäischen Ländern werden
die höchsten
Ausgaben im Gesundheitssystem derzeit für Zivilisationskrankheiten
ausgegeben, die Essstörungen
wie Adipositas betreffen und Demenzerkrankungen wie Alzheimer. Derartige
Krankheiten können
auch als nichtimmunologische-nichthypertensive
Zivilisationskrankheiten klassifiziert werden, um sie gegenüber den
Zivilisationskrankheiten Bluthochdruck, Herz-Kreislaufkrankheiten,
Asthma oder Allergien abzugrenzen.
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Adipositas ist ein Zustand, der durch
eine übermäßige Ansammlung
von Fettgewebe im Körper
gekennzeichnet ist. Die Adipositas ist eine chronische Gesundheitsstörung, die
auf einer polygenetischen Veranlagung beruht und mit einer hohen
Begleit- und Folgemorbidität
(Bluthochdruck, erhöhte
Risiken für
Herzinfarkt, Schlaganfall, Diabetes, Gicht) einhergeht. Sie erfordert
nach heutigem Kenntnisstand ein langfristiges Behandlungs- und Betreuungskonzept. Übergewicht
und Adipositas sind in der Bevölkerung
der Industrieländer
weit verbreitet. Nach Angaben der Deutschen Adipositas Gesellschaft
ist jeder zweite Deutsche übergewichtig
und sollte aus medizinischen Gründen
Gewicht abnehmen. Jeder fünfte
leidet unter krankhafter Adipositas. Knapp 5 % aller Gesundheitsangaben
in den Industrieländern
werden für
die Behandlung der Adipositas und ihrer Folgen aufgewendet. Wirksame
und sichere Arzneimittel gegen die krankhafte Fettleibigkeit gibt
es jedoch bisher nicht. Deshalb wird weltweit mit großer Intensität nach Ursachen
und nach Ansatzpunkten für eine
rationale Behandlung der Adipositas gesucht. In diesem Zusammenhang
spielen seit einigen Jahren gentechnisch veränderte Mäuse, insbesondere Knockout-Mäuse, eine
wichtige Rolle. Sie ermöglichen
die Analyse der Funktion einzelner Komponenten auf die Entwicklung
der Adipositas. Für
folgende Gene und Genprodukte ist eine Beziehung zur Fettleibigkeit
mit Hilfe gentechnisch veränderter
Mäuse detailliert
beschrieben worden: NPY-(Rezeptor); Leptin; Insulin-(Rezeptor);
Interleukin-6; GIP-(Rezeptor); Proopiomelanocortin (POMC)- und Derivate; JNK1-Protein;
Leberenzym SCD-1.
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Mehrere Methoden zur Behandlung der
Essstörungen,
insbesondere der Adipositas, Esssucht oder aber auch der Magersucht
sind bekannt. Zentrale Maßnahmen
bei Übergewichtigkeit
sind diätetischer
Natur, wie z.B. Reduk tionsdiäten.
Ein wesentlicher Bestandteil dieser Therapie ist die Reduktion der
Energieaufnahme. Eine weitere bekannte diätische Maßnahme ist modifiziertes Fasten.
Das modifizierte Fasten führt
zum höchsten
Fettverlust aller bekannten energiereduzierten Diäten. 80
% des Gewichtsverlustes bestehen aus Fettgewebe. Kommerzielle Gewichtsreduktionsprogramme
können
ohne ärztliche
Betreuung bei einem BMI von 25–29.9
durchgeführt
werden, wenn keine Begleiterkrankungen vorliegen. Ansonsten ist
eine ärztliche
Betreuung erforderlich, um eine therapiebedingte Gefährdung der
Gesundheit zu vermeiden. Eine engmaschige psychologische Führung muss
der Umsetzung verhaltenstherapeutischer Ziele und der Entwicklung
gruppendynamischer Prozesse dienen. Weiterhin bekannt sind Diäten mit
extremer Nährstoffrelation;
die Bircher-Brenner-Kost gehört
ebenso dazu wie die Evers-Diät,
die anthroposophische Ernährung
nach Steiner, die vitalstoffreiche Vollwertkost nach Brukker, die
makrobiotische Kost nach M. Cushi sowie die Schnitzer-Diät, die relativ eiweißarm und
daher nachteilig in Bezug auf eine gesunde Nährstoffzufuhr ist.
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Beschrieben sind außerdem Verhaltenstherapien.
Unmittelbare Therapieziele hierbei sind die Änderung des Essverhaltens (fettnormalisierte,
kohlenhydratreiche Ernährung
gemäß DGE-Empfehlung), die
Steigerung der körperlichen
Aktivität
und die Bewältigung
psychischer und sozialer Folgeprobleme der Adipositas. Des weiteren
sollte ein zunehmender Abbau der initialen therapeutischen Fremdkontrolle,
begleitet vom entsprechenden Aufbau einer langfristig realisierbaren
Selbstkontrolle, durchgeführt
werden. Parallel zu einer verminderten Energiezufuhr ist auch ein
erhöhter
Energieverbrauch ein wichtiges Mittel für die Reduktion des Körpergewichtes.
Da Bewegungsarmut entscheidend an der Entstehung der Adipositas
beteiligt ist und einen niedrigen Energieumsatz fördert, ist
vermehrte körperliche
Aktivität
auch häufig
eine ursächliche
Therapie. Misserfolgsfördernd
sind u.a. ein zu hohes Anspruchsniveau, die rigiden Verhaltensvorschriften
und restriktive Diäten,
die das Hungergefühl
fördern.
Die Nahrungsaufnahme ist beim Menschen sozial eingebunden und determiniert,
ohne Änderung
der sozialen Strukturen ist ein Erfolg bei Essstörungen über diätische oder Verhaltensmaßnahmen
schwer oder nur sehr bedingt möglich.
Im Gegensatz dazu kann die Einnahme von Pharmaka ohne Änderung
der sozialen Rahmenbedingungen erfolgen.
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Die bekannten Pharmakotherapien der
Adipositas verfolgen zwei Ziele. Sie sollen die Gewichtsreduktion
begünstigen
und zweitens die Phase der Langzeitgewichtserhaltung nachhaltig
unterstützen.
In jedem Fall sind die bekannten medikamentösen Therapien der Adipositas
lediglich eine zusätzliche
Maßnahme,
die vor allem die diätetischen
und verhaltenstherapeutischen Therapieansätze unterstützen soll.
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Ohne eine entsprechende Integration
in ein multimodales Therapiekonzept ist ein allein medikamentöser Ansatz
der bekannten Adipositasbehandlungen wenig zielführend und erlaubt keine dauerhaften
Veränderungen
des Körper gewichtes.
Für die
Pharmakotherapie der Adipositas stehen grundsätzlich zwei Gruppen von Medikamenten
zur Verfügung:
1. die im zentralen Nervensystem wirksamen Substanzen, die a1s Appetitzügler bzw.
Sättigungsverstärker wirken
und 2. die im Darm wirksamen Assimilationshemmer.
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Zur ersten Gruppe gehören die über das
katecholaminerge System wirkenden Amphetamine, die das Hungergefühl und letztlich
die Nahrungsaufnahme reduzieren. Nebenwirkungen der Amphetamine
bestehen in erster Linie in Schlaflosigkeit, Nervosität, Kopfschmerzen
und Mundtrockenheit, Übelkeit
und Obstipation. Bei Patienten mit vorbestehender koronarer Herzerkrankung
können
Rhythmusstörungen
und Angina-pectoris-Beschwerden begünstigt werden. Bei Überdosierungen
kann es zu akuten schweren Psychosen kommen. Aus diesem Grunde sollten
Amphetamine und deren Derivate bei der Behandlung der Adipositas
heutzutage nicht mehr verwendet werden.
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Ebenfalls in die Gruppe der zentralnervös wirksamen
Substanzen gehören
die serotonergen Medikamente. Sie hemmen die Nahrungsaufnahme über einen
schnelleren Eintritt der Sättigung.
Sie begünstigen
den Gewichtsverlust und stabilisieren auch die Gewichtserhaltung über einen
Zeitraum von zwölf
Monaten. Nebenwirkungen bestehen hauptsächlich in Müdigkeit, Durchfall, Mundtrockenheit
und Polyurie. Ein besonderes Problem ist jedoch die Entwicklung
der pulmonalen Hypertonie. Die Kombination mit Amphetaminen begünstigt offenbar
die Entstehung von Herzklappenfehlern, deshalb ist z.B. Dexfenfluramin
vom Markt zurückgezogen worden.
Sibutramin wirkt über
das serotoninerge und über
das noradrenerge System. Es führt
ebenfalls zu einer signifikanten Reduktion des Körpergewichtes. Nebenwirkungen
sind jedoch eine – von
den Patienten als belastend wahrgenommene – Erhöhung der Pulsfrequenz und des
Blutdruckes.
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Ein zweites Therapiekonzept stellt
die Hemmung der Nahrungsassimilation dar. Zugelassen ist ein Lipasehemmer
(Orlistat), welcher zu 30 % die Verdauung des mit der Nahrung aufgenommenen
Fettes im Darm inhibiert. Dies führt
zu einer Steatorrhö in
Abhängigkeit
von der Nahrungsfettaufnahme. Studien haben gezeigt, dass über einen
Zeitraum von zwei Jahren diese Substanz zur schnelleren Gewichtsreduktion
und zur besseren Gewichtserhaltung beiträgt (zirka 4 kg im Vergleich
zu Plazebo). Die Konzentrationen fettlöslicher Vitamine im Blut müssen berücksichtigt
werden, besonders bei längerer
Anwendung als über
den bisher getesteten 2-Jahres-Zeitraum. Medikamente sollten unter
Berücksichtigung
der allgemeinen Indikationen zur Adipositastherapie eingesetzt werden.
Risiken und potentieller Nutzen müssen kritisch gegeneinander
abgewogen werden. Über
die Zeitdauer bei Langzeitanwendung kann momentan noch keine definierte
Empfehlung gegeben werden; negative Spätfolgen werden diskutiert.
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Besonders nachteilig – auch für die Entwicklung
von Arzneistoffen – ist
es, dass es an geeigneten Modellen für die Untersuchung der Essstörungen fehlt.
Zivilisationskrankheiten sind sehr komplexe Krankheiten, für deren
Studium es insbesondere an Tiermodellen fehlt. So können zur
Zeit zwar Tiere zur Verfügung
gestellt werden, die mit der Geburt oder kurz danach Fettsucht oder
andere Essstörungen
entwickeln, es fehlt bisher jedoch an Modellen, bei denen sich die
Fettsucht wie beim Menschen – nämlich beginnend
erst mit der zweiten Lebenshälfte – manifestiert.
Typischerweise nehmen die Patienten insbesondere ab der zweiten
Lebenshälfte besonders
stark zu. Ein adäquates
Tiermodell, bei dem eine ähnliche
zeitliche Entwicklung vorliegt, fehlt bisher.
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Therapiekonzepte für Bulimie
(Bulimia nervosa) und Magersucht (Anorexia nervosa) und andere Essstörungen liegen
kaum vor. Ein grundlegendes Problem der Therapie von Magersucht
ist, dass die Patienten ihre Krankheit nicht als Problem, sondern
vielmehr als Lösung
ihres Problems sehen. Unsicherheiten und Mängel der eigenen Identitätsentwicklung
wirken sich in der Krankheit durch die Verneinung eigener Bedürfnisse aus
und sind identitätsstiftend.
Die genügsame
Lebensweise wird zum Ideal erhoben. Aus diesen Gründen herrscht
meist kein Krankheitsgefühl
und keine Krankheitseinsicht. Die Therapiemotivation ist dementsprechend
gering. Nachteilig ist weiterhin, dass sich viele Patienten erst
nach Jahren, wenn die Störung
bereits chronisch ist, an professionelle Hilfe wenden. In dieser
Zeit hat die bulimische Symptomatik im Erleben der Patientinnen,
meist entkoppelt vom aktuellen Konflikt- und Beziehungsgeschehen,
bereits eine Eigendynamik entwickelt, die ohne konkrete Hilfen auf
der Symptomebene nur schwer zu durchbrechen ist. Oft dauert es – wegen
fehlender Diagnoseverfahren – Jahre,
bis sich die Patienten um professionelle Hilfe bemühen.
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An einer Demenz leiden in Deutschland
etwa 1,2 Millionen Menschen – mit
steigender Tendenz. So leidet im Alter zwischen 65 und 69 Jahren
jeder Zwanzigste daran, aber zwischen 80 und 90 ist schon fast jeder
Dritte betroffen. Als Demenz bezeichnet man die krankhafte Abnahme
der Gedächtnisleistung
und des Denkvermögens
bei bewusstseinsklaren Personen, die zur Beeinträchtigung der Alltagsaktivitäten führen und mindestens
6 Monate bestehen bleiben. Die Prävalenzrate dementieller Erkrankungen
nimmt mit steigendem Alter dramatisch zu. Sie beträgt 5-10%
nach dem 65. Lebensjahr und steigt bis 25-50% bei über 85jährigen. Die
jährliche
Inzidenz nimmt von 1-2% bei über
65jährigen
auf 2-4% nach dem 75. Lebensjahr zu. Für beide Raten ist nach dem
65. Lebensjahr mit einer Verdoppelung alle 5 Jahre zu rechnen. Das
Risiko während
des Lebens dement zu werden, beträgt somit etwa 1:4 bis 1:2.
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Die häufigste Ursache der Demenz
ist die Alzheimer-Krankheit,
deren Anteil in der westlichen Welt 50-65% beträgt, gefolgt von der erst seit
kurzer Zeit bekannten Demenz mit Lewy-Körpern (oft kombiniert mit Parkinson-Krankheit) (15-20%)
sowie der vaskulären
Demenz, d.h. Hirnfunktionsabbau durch Gefäßerkrankungen, mit 10-15% sowie
anderen Ursachen in etwa 10-15%.
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Der Anteil der alten Menschen unserer
Bevölkerung
ist während
der letzten Jahrzehnte stark angewachsen und wird weiter ansteigen,
wobei der Anteil der Höchstbetagten überproportional
zunehmen wird. So wird innerhalb des EU Raumes bis zum Jahr 2025
mit einer Zunahme der 60–80jährigen um
50%, der 80-90jährigen
um 100 und der über
90jährigen.
um 200% gerechnet. Voraussichtlich ein Drittel der Bevölkerung
wird über
60 Jahre alt sein – ein
Viertel dieser Altersgruppe gehört
dann zu den über
80jährigen – und somit
den oben genannten Krankheitsrisiken ausgesetzt sein. Jeder zweite
Mensch über
90 leidet heute an einer Demenz, die andere Hälfte dieser Altersklasse bleibt
jedoch unverändert
geistig fit. Demenz ist daher eine Krankheit und kein natürlicher
und zwangsläufiger
Vorgang. Als Therapie sind neben der geistigen und körperlichen
Aktivierung die Gabe von nicht nebenwirkungsfreien Acetylcholinesterase-Hemmern
und dem NMDA-Rezeptor-Antagonist
Memantine bekannt. Die Diagnose der Alzheimer-Krankheit ist nachteilhafterweise eine
Ausschlussdiagnose anderer Demenzursachen, da es derzeit keinen
spezifischen Test zum direkten Nachweis der Erkrankung gibt.
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Neben den bereits – für jede Zivilisationskrankheit
separat – angeführten Nachteilen
ist es weiterhin ein ungünstiger
Umstand, dass keine Mittel zur Verfügung stehen, mit denen mehr
als eine Zivilisationskrankheit behandelt werden kann. Die bekannten
Mittel für
mehrere Krankheiten interagieren im lebenden Organismus nachteilig
miteinander, so dass die Behandlung einer Krankheit für die Behandlung – einer
als ernster einzustufenden – Zivilisationskrankheit
zurückgestellt
werden muss.
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Aufgabe der Erfindung war es daher,
eine Verwendung zur Herstellung eines medizinischen Mittels und
ein Verfahren sowie ein Modell, bevorzugt ein Tiermodell, bereitzustellen,
mit dem nichtimmunologische-nichthypertensive Zivilisationskrankheiten,
insbesondere Essstörungen
und damit assoziierte Stoffwechselstörungen oder eine Demenzerkrankung,
einfach und effektiv untersucht, diagnostiziert und insbesondere behandelt
werden können.
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Die Erfindung löst dieses technische Problem
durch die Verwendung von NEP-assoziierten Molekülen zur Herstellung eines Medikamentes
zur Diagnose, Prophylaxe, Therapie, Nachbehandlung und/oder Verlaufskontrolle
von nichtimmunologischen-nichthypertensiven Zivilisationskrankheiten,
wobei die NEP-assoziierten Moleküle
insbesondere peptidischen und/oder nichtpeptidische Neutrale Endopeptidase
(E24.11)-Antagonisten oder Agonisten sind.
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Die Erfindung betrifft also die überraschende
Lehre, dass nichtimmunologische-nichthypertensive Zivilisationskrankheiten,
wie zum Beispiel Alzheimer oder Adipositas, durch die Verwendung
von NEP-assoziierten Molekülen,
wie zum Beispiel NEP-Substraten, NEP-Aktivatoren oder -Inhibitoren
diagnostiziert und behandelt werden können.
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Vorteilhafterweise ist die NEP ein
so genanntes höher
angesiedeltes Target, durch dessen Fehlen/Erniedrigung oder durch
dessen Überexpression
eine große
Anzahl von relevanten Peptid-Rezeptor-Systemen betroffen ist. Ein
Medikament, welches insbesondere NEP, NEP-Aktivatoren bzw.
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NEP-Inhibitoren aber auch NEP-Substrate
oder die entsprechenden Substrat-Inhibitoren umfasst, kann mit Vorteil
bei der polyfaktoriellen humanen Adipositas oder Alzheimer oder ähnlichen
Stoffwechsel- bzw. Essstörungen
zur Diagnose, Prophylaxe, Therapie oder zur Nachbehandlung eingesetzt
werden. NEP-assoziierte Moleküle
im Sinne der Erfindung sind zunächst
alle chemischem Strukturen, die mit NEP interagieren können sowie
selbstverständlich
NEP selbst. NEP ist bevorzugt eine Vasopeptidase, die als ein membrangebundenes,
extrazellulär
ausgerichtetes Enzym in vielen Organen und Geweben vorkommen kann.
Hohe Aktivitäten
finden sich z.B. in der Niere, im ZNS, in der Gefäßwand und
in Leukozyten. Besonders zweckmäßig ist die
Verwendung von NEP bzw. NEP-assoziierten Molekülen, da dieses Enzym zahlreiche
Schlüsselpeptide definiert,
katabolisiert oder generiert und im Organismus weit verbreitet ist.
Die NEP greift bevorzugt in die Funktion kardiovaskulär wirksamer
Hormone ein. Sie inaktiviert z.B. vasodilatatierende Peptide wie
Bradykinin, die natriuretischen Peptide und Adrenomedullin; andererseits
können
vasokonstriktorische Peptide wie Angiotensin II und Endothelin-1
kumulieren. Durch die Inhibition der NEP ist eine verstärkte Wirkung
proinflammatorischer Peptide wie Bradykinin und Substanz P induzierbar.
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Die NEP ist ein gut messbares, hemmbares
aber auch gut aktivierbares Enzym, welches sich insbesondere für die einfache
und sichere Diagnose von Stoffwechsel-, Essstörungen oder Demenzerkrankungen eignet.
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Im Folgenden soll definiert werden,
welche kosmetischen Probleme, nicht-therapeutischen Phänomene und
insbesondere welche Krankheiten im Sinne der Erfindung unter einer
Essstörung,
einer Stoffwechselstörung
oder einer Demenzerkrankung zu subsumieren und in den Offenbarungsgehalt
der Erfindung aufgenommen und demgemäß von der erfindungsgemäßen Lehre
mit erfasst sind.
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Essstörungen im Sinne der Erfindung
sind ein Oberbegriff für
psychosomatische Störungen
in Verbindung mit der Nahrungsaufnahme wie (i) Anorexia nervosa,
(ii) Bulimia nervosa, (iii) Adipositas und Essattacken bzw. Erbrechen
bei anderen psychischen Störungen.
- (i) Anorexia im Sinne der Erfindung ist ein
Verlust des Nahrungstriebes, insbesondere als Appetitlosigkeit oder
Magersucht. Sie kann im Sinne der Erfindung auch ein Symptom z.B.
maligner Erkrankungen sein und kann so durch therapeutische Maßnahmen – wie eine
Zytostatikagabe – verstärkt werden.
Die Anorexia nervosa kann erfindungsgemäß vor allem als Pubertätsmagersucht
auftreten. Sie ist eine dann bevorzugt zu den Essstörungen gehörende, durch
einen selbst herbeigeführten
Gewichtsverlust von mindestens 15 unterhalb des normalen Gewichts,
Körperschemastörungen und
massive Furcht vor Gewichtszunahme geprägte Anorexia. Betroffen sind
im Sinne der Erfindung vorwiegend junge Frauen. Leitsymptom ist
die Störung
des Essverhaltens: Nahrungsverweigerung, evtl. unterbrochen durch
heimliche Essattacken mit anschließendem selbstinduzierten Erbrechen
und Einnahme von Laxanzien, wobei dies insbesondere rasch zu einer
bevorzugt vital bedrohlichen Gewichtsabnahme führt. Weitere Symptome im Sinne
der Erfindung sind eine primäre
bzw. sekundäre
Amenorrhö und
weitere endokrinologische und metabolische Störungen, Elektrolytverschiebungen,
Bradykardie, Hypotonie, trophische Hautstörungen. Wesentliche psychische
Ursache sind erfindungsgemäß die beginnende
Geschlechtsreife, schwere Störungen
der Geschlechtsidentifikation und die Autonomieentwicklung im Rahmen
einer pathogenen Familiendynamik.
Selbstverständlich ist
die Anorexia erfindungsgemäß nicht
auf diese psychogenen Magersüchte
beschränkt,
sondern sie betrifft auch alle Alipomatosis-Formen, bevorzugt die
extreme Abmagerung infolge Unter- oder Fehlernährung, insbesondere bei Kwashiorkor,
bei Lipodystrophia progressiva oder aber durch zehrende bzw. konsumierende
und vor allem durch endokrine Krankheiten, wie Addison Syndrom,
Basedow Krankheit oder das Sheehan Syndrom. Zu letzterer gehören im Sinne
der Erfindung alle Krankheiten, die unter dem Simmonds Syndrom zu
subsumieren sind, wie die Formen der Hypophysenvorderlappeninsuffizienz
verschiedenster Ursache, z.B. bei Hypophysentumor, sowie sekundäre Ausfälle der
Schilddrüse, Nebennieren
und Gonaden.
- (ii) Bulimie im Sinne der Erfindung ist eine Fresssucht oder
ein übermäßiges Essbedürfnis, bei
dem das Hungergefühl
fehlen kann. Bevorzugt ist erfindungsgemäß die Bulimie nervosa, eine
zu den Essstörungen gehörende, häufig auftretende
Phasen exzessiver hochkalorischer Nahrungsaufnahme mit anschließendem – selbst
herbeigeführtem – Erbrechen
oder Laxanzienabusus bei häufig
geringen Schwankungen des Körpergewichts.
Im Sinne der Erfindung kann die Bulimie nervosa isoliert oder als
Anorexia nervosa mit bulimischen Störungen auftreten. Erfindungsgemäß kann sie
von Menstruationsstörungen,
Hypokaliämie, akuter
Magendilatation sowie depressiven Verstimmungen nach Nahrungsaufnahme
begleitet sein.
- (iii) Die Adipositas im Sinne der Erfindung ist eine Fettleibigkeit
in einem Organsimus; d.h., die generalisierte Vermehrung des Fettgewebes
infolge positiver Energiebilanz. Sie kann unterschieden werden als
reine Folge übermäßiger Nahrungsaufnahme,
als psychosomatisches Symptom und als Stoffwechselerkrankungen – Cushing
Syndrom – sowie
als angeborenes Syndrom. Durch die übermäßige Zufuhr von Nahrungsfett und
Fettsäuren
kommt es in der Regel zu einer Leberzellverfettung, Fettleber sowie
sekundären
Fettstoffwechselstörungen
mit erhöhten
Serumlipoproteinkonzentrationen, insbesondere zur Ausbildung von
Hyperlipoproteinämien.
Weitere Erkrankungen, die im Sinne der Erfindung Adipostaserkrankungen
darstellen, sind insbesondere Hypertonie, Diabetes mellitus, Gicht
u.a.
Die Adipositas kann erfindungsgemäß mit Fettverteilungsstörungen – als zonale
Adipositas – kombiniert sein;
bevorzugt als Stammfettsucht, Breeches-, Falstaff-, Gürtel-Typ; aber auch die örtlichen,
selbständigen zonalen
Vermehrungen des Unterhautfettgewebes, insbesondere als Madelung
Fetthals und Adipositas dolorosa.
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Dem Fachmann ist bekannt, dass er
diese Phänomene
unterschiedlich klassifizieren kann und nicht an die oben aufgeführten Merkmale
gebunden ist. Selbstverständlich
ist es möglich,
die genannten Krankheitsbilder als Formen eines modifizierten Appetits
zu definieren. Appetit im Sinne der Erfindung ist das Verlangen nach
Nahrungsaufnahme, er unterliegt einem komplexen zentralnervösen Steuerungsmechanismus,
in dem der ventromediale Hypothalamuskern als Sättigungszentrum und laterale
Kerngebietsanteile als Hungerzentrum wirksam sind; deren Funktion
wird durch das limbische System und die Hirnrinde – insbesondere
den Neocortex in Reaktion auf Substanzen wie Glukose, freie Fettsäuren, Cholezystokinin – beeinflusst
sind, wie auch durch sensorische insbesondere optische, olfaktorische
und gustatorische Reize. Das System ist im Sinne der Erfindung eng
mit dem gesamten Motivations- und Triebsystem des Organismus verknüpft. Endogene
oder medikamentös
z.B. durch Antidepressiva bedingte Veränderungen sind vielfach auch
mit Geschmacksveränderungen
verbunden und ebenfalls von der erfindungsgemäßen Lehre erfasst; ebenso wie
das lustvolle Essverlangen in der Frühschwangerschaft bevorzugt
als Pikazismus.
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Eine Demenz im Sinne der Erfindung
ist der Verlust erworbener intellektueller Fähigkeiten, insbesondere des
Gedächtnisses
und Persönlichkeitsveränderungen
als Folge einer hirnorganischen Erkrankung. Demenz ist in höherem Alter
die häufigste
Ursache von Pflegebedürftigkeit
in den Industrieländern.
Die Diagnose der Demenz erfolgt erfindungemäß bevorzugt anhand klinischer
Kriterien differen tialdiagnostisch, weiterhin können (i) internistische, (ii)
neurologische und/oder (iii) psychiatrische Krankheitsbilder berücksichtigt
werden, die die Demenz begleiten oder die Demenz-artige oder Demenz-assoziierte
Erkrankungen im Sinne der Erfindung sind, werden im Folgenden aufgeführt, wobei
dem Fachmann bekannt ist, dass bei einer Demenz die internistischen,
(ii) neurologischen und/oder (iii) psychiatrischen Krankheitsbilder
das klinische oder medizinische Bild einer Demenz dominieren oder
aber völlig
abwesend sein können;
die internistischen (ii) neurologischen und (iii) psychiatrischen
Krankheitsbilder können
durch die erfindungsgemäße Lehre
je nach Krankheitsverlauf selbstverständlich mit erfasst sein.
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zu (i): chronisch obstruktive Lungenerkrankungen,
chronische Herzinsuffizienz, Herzrhythmusstörungen, rezidivierende Asystolien,
Hypothyreose, Hyperthyreose, Hypoparathyreoidismus, Hyperparathyreoidismus,
chronische Urämie,
Leberzirrhose, Folsäuremangel,
Vitamin-B6-Mangel, Vitamin-B12-Mangel, Intoxikationen
durch Industriegifte z.B. Kohlenmonoxid, Quecksilber, Blei, Perchloräthylen,
Intoxikationen durch Medikamente z.B. Psychopharmaka, Anticholinergika,
Antihypertonika, Antikonvulsiva, Betablocker, Digoxin, Immunvaskulitis,
Exsikkose, Elektrolytstörungen – Hyponatriämie und
Hypernatriämie
-, rheologisch bedingte Hirndurchblutungsstörungen z.B. bei Polyzythämie und
multiplem Myelom; zu (ii): chronisch subdurales Hämatom, Hirntumoren,
Parkinson Krankheit, Hydrocephalus aresorptivus, Chorea Huntington,
Multiple Sklerose, chronischer Alkoholismus; infektiöse Erkrankungen
wie Meningoenzephalitiden, Lues, Hirnabszess, Creutzfeldt-Jakob
Krankheit oder einem Demenzkomplex mit Lewy Körperchen und zu (iii): Depression,
Oligophrenie, Schizophrenie oder Psychogenie.
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Wichtige Demenzformen im Sinne der
Erfindung sind die primär
kortikal-degenerative Form vom Alzheimer Typ und die vaskuläre Demenz
mit den Begleitsymptomen: Depression, Schlafstörung, epileptische Anfälle, Sprach-
und Bewegungsstörungen,
Harn- u. Stuhlinkontinenz sowie chronische Obstipation. Es kann vorgesehen
sein, dass die erfindungsgemäße Therapie
in einem ganzheitlichen Konzept eingebettet ist, dessen Ziel die
Aktivierung des Patienten, die Verbesserung seiner kognitiven Leistungsfähigkeit
und die Kompensation seiner gestörten
sozialen Integration ist. Erkrankungen wie das Gerstmann Syndrom
sind eine Demenz im Sinne der Erfindung.
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Bevorzugt sind die (a) Demenz alcoholica
gegebenenfalls in Verbindung mit dem Marchiafava-Bignami-Syndrom,
die Demenz apoplectica, insbesondere als Folge einer Hirnapoplexie
und -erweichung, die (b) Demenz arteriosclerotica insbesondere bei
einer bei einer Zerebralarteriensklerose als senile Demenz, die
Demenz choreatica als schwere Form der Chorea Huntington, die (c)
endogene Demenz als meist schleichend einsetzende Demenz und schizophrene
Erkrankung mit Nivellierung der Gesamtpersönlichkeit, die (d) exogene
Demenz bevorzugt nach Hirnverletzungen, Infektionskrankheiten, Vergiftungen
und bei Hirntumor; mit Auffassungs-, Urteils- und Kombinationsschwäche und
Gedächtnislücken ausfüllenden
Konfabulationen, die (e) Demenz infantilis als im Kindesalter als
Folge von Stoffwechsel- oder (heredo)degenerativen Krankheiten;
gegebenenfalls als Demenz praecocissima als rapid fortschreitende
Demenz mit Verlust bereits erworbener Sprachfähigkeit, ängstlicher Unruhe, Erregungen,
motorischen Stereotypien, Zwangslachen und -weinen sowie Autismen,
die (f) Demenz paralytica als häufiges
Kernsymptom der progressiven Paralye mit Abbau ethischer Verhaltensweisen
und persönlichkeitsfremden
sozialen Entgleisungen gefolgt vom einem Übergang in schwerste Demenz,
die (g) Demenz praecocissima als eine bereits im Kleinkindalter
bei zuvor unauffälligem seelischem
Verhalten auftretende Demenz, z.B. als Demenz infantilis; im engeren
Sinne als infantile Schizophrenie, die (h) Demenz praecox als das
zur Demenz führende
Jugendirresein, wobei es sich hierbei im Sinne der Erfindung auch
um einen Sammelbegriff für
die Katatonie, Hebephrenie und Paranoia handeln kann, (i) die präsenile Demenz
als Demenz im mittleren Lebensalter, bevorzugt bei Alzheimer und
Pick Atrophie, die (j) senile Demenz als Altersschwachsinn durch
Involution, bei der andere Hirnveränderungen bevorzugt ausgeschlossen
werden können
und die (k) die Demenz simplex als symptomarme Form der Hebephrenie
mit Persönlichkeitsabbau.
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Besonders bevorzugt ist die Demenz
in der Form von Alzheimer. Alzheimer im Sinne der Erfindung ist eine
multifaktoriell erbliche präsenile,
im 5. bis 6. Lebensjahrzehnt auftretende, insbesondere unaufhaltsam fortschreitende
Großhirnrindenatrophie – primär degenerative
Atrophie – mit
senilen Plaques, Degeneration von Neurofibrillen und kongophiler
Angiopathie. Alzheimer ist im Sinne der Erfindung unter Umständen mit
verwaschenen Herdsymptomen (Aphasie, Apraxie) kombiniert. Das Nachlassen
der geistigen Leistungsfähigkeit, kombiniert
mit schneller Ermüdbarkeit,
fortschreitenden Störungen
des Gedächtnisses
und der Orientierung ist Alzheimer im Sinne der Erfindung. Die Therapie
durch die erfindungsgemäße Lehre
kann z.B. mit der Gabe des Cholinesterase-Hemmstoff Tacrin kombiniert
werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden als NEP-assoziierte Moleküle, NEP-Modulatoren, -Stimulatoren
oder -Agonisten, -Inhibitoren oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, -Substrate und/oder
Substrat-Inhibitoren
eingesetzt. Vorteilhafterweise können
die Modulatoren, insbesondere die Stimulatoren oder die Inhibitoren,
aber auch Erkennungsmoleküle
oder Substrate bzw. Substrat-Inhibitoren eingesetzt werden, um die
NEP im Organismus so zu beeinflussen, dass Essstörungen, Stoffwechselstörungen oder Demenzerkrankungen
behandelt werden können.
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Bevorzugt ist, dass das Medikament
die NEP durch die Antagonisten oder Substrate strukturell und/oder
funktionell im Patienten modifiziert.
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Weiterhin ist es bevorzugt, dass
das Medikament eine NEP, einen NEP-Stimulator bzw. einen NEP-Agonisten,
einen NEP-Inhibitor
bzw. einen NEP-Antagonisten bzw. einen NEP-Substrat-Inhibitor bzw. ein Fragment
hiervon umfasst. Fragmente sind bevorzugt Teilstücke oder -bereiche der genannten
Verbindungen, deren Größe und Struktur
dem Fachmann bekannt sind oder die er durch Routineversuche ermitteln
kann. In den Routineversuchen werden insbesondere Fragmente gezielt
oder zufällig
generiert, die auf ihre Wirksamkeit hin untersucht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die nichtimmunogene-nichthypertensive Zivilisationskrankheit
eine Essstörung,
eine Stoffwechselstörung
oder eine Demenzerkrankung. Bevorzugt ist es, dass die Ess- oder
Stoffwechselstörung
eine Adipositas, eine Anorexia nervosa, eine Bulimia nervosa und/oder
eine atypische Essstörung
und die Demenzerkrankung eine Alzheimer-Erkrankung und/oder eine nicht-entzündliche
Hirnfunktionsabbau-Erkrankung ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die NEP-Stimulatoren, die NEP-Agonisten bzw.
die NEP-Aktivatoren
Extrakte, die aus Grüntee
gewonnen werden können.
Bei dem Tee-Extrakt kann es sich beispielsweise um EFLA 85942 handeln,
der insbesondere ca. 50 % Polyphenole, 5 bis 10 % Koffein und 0,2
bis 1,5 % Theobromin umfasst.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die NEP-Inhibitoren bzw. NEP-Antagonisten Thiorphan,
Phosphoramidon, Omapatrilat, Fastidotril, wie Z13752A, M100240,
Gemopatrilat, S21402 und/oder Candoxatril.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die NEP-Substrate, insbesondere Enkephaline,
NPY, CCK, Bradykinin, Angiotensin, Bombesin, ANF, Komponenten der
Insulin-Kette und/oder Substanz P. Selbstverständlich können im Sinne der Erfindung
statt der NEP-Substrate für
bestimmte Untersuchungen auch die entsprechenden Inhibitoren der
Substrate eingesetzt werden, die dem Fachmann bekannt sind.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Erkennungsmoleküle, Antikörper, Antisense-Konstrukte und/oder
Chelatoren. Vorteilhafterweise kann die NEP, aber auch die NEP-Inhibitoren
bzw. die NEP-Antagonisten,
sowohl auf der Aminosäureebene – als Proteine
oder Peptide – als
auf Nukleinsäureebene – als Gen
oder Genfragment – aktiviert
und inhibiert werden.
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Mit Vorteil ist es möglich, durch
spezifische Antikörper
die NEP so zu beeinflussen, dass sie zahlreiche Schlüsselpeptide,
insbesondere Zielpeptidhormone, nicht mehr in ihrer Aktivität definiert
indem sie diese lysiert bzw. durch den Abbau aktive Fragmente generiert.
Selbstverständlich
ist es auch möglich,
mit Antisense-Konstrukten
die Expression der NEP zu unterdrücken, was ebenfalls zu einer
Modulation der durch die NEP katabolisierten oder generierten Schlüsselpeptide
führt.
Weiterhin können
bevorzugt auch spezifische Chelatoren eingesetzt werden, die so
konstruiert sind, dass sie auf der Nukleinsäure- bzw. der Aminosäureebene
oder auf beiden Ebenen die NEP bzw. NEP-Aktivität, beispielsweise in einer
Zellkultur oder in einem lebenden Organismus, modulieren, insbesondere
inhibieren.
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Die Erfindung betrifft auch die Verwendung
von NEP-modifizierten Systemen zur Untersuchung und/oder zur Entwicklung
von Diagnose-, Prophylaxe-, Therapie-, Nachbehandlungs- und/oder Verlaufskontroll-Mitteln
für die
Zivilisationskrankheiten. Bevorzugt ist es, dass als die NEP-modifizerten
Systeme Zell-, Gewebe-, Organkulturen und/oder vollständige Organismen
eingesetzt werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird als Organismus ein gentechnisch veränderter
nichtmenschlicher Säuger
eingesetzt. Bei diesem gentechnisch veränderten nichtmenschlichen Säuger kann
es sich vorteilhafterweise um solche Säugetiere handeln, die als Forschungsobjekte
in der Grundlagenforschung bzw. in der klinischen Forschung weit
verbreitet sind, insbesondere Mäuse,
Ratten, Hamster, Meerschweinchen, Hunde, Katzen, Affen, Pferde,
Schweine, Rinder, Schafe oder andere; besonders bevorzugt sind gentechnisch
veränderte
Mäuse oder
Ratten.
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Bevorzugt ist es, dass NEP-Knockout-Mäuse zur
Untersuchung von Essstörungen,
insbesondere Adipositas und/oder von Demenz, insbesondere Alzheimer,
verwendet werden. Die Generierung von NEP-Knockout-Mäusen ist
in Lu et al. (1995) beschrieben; diese Lehre ist mit in den Offenbarungsgehalt
der anmeldungsgemäßen Lehre
aufgenommen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird die Untersuchung von Essstörung, insbesondere Adipositas
und/oder von Demenz, insbesondere Alzheimer, mit Mäusen, umfassend
mindestens eine NEP-Expressionskassette durchgeführt. Die Mäuse, die mindestens eine NEP-Expressionskassette
umfassen, sind ein System im Sinne der Erfindung, in welchem NEP überexprimiert
wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden als gentechnisch veränderte nichtmenschliche Säuger Zuchttiere
verwendet, die aus Kreuzungen von NEP überexprimierenden Tieren mit Knockout-Tieren
resultieren. Dem Fachmann ist bekannt, wie er Tiere, insbesondere
Mäuse,
untereinander kreuzen und vermehren kann. Die Auswahl der einzelnen
Zuchttiere ist genauso bekannt, wie die Genetik der Züchtung durch
mehrere Generationen von Tieren.
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Bevorzugt ist es, erste Mausmodelle
bereitzustellen und zu verwenden, bei denen die Überexpression der NEP im wesentlichen
in den Endothelzellen der Gefäße erfolgt,
so dass vorteilhafterweise vor allem die Effekte der peripheren
NEP auf Generierung und Katabolismus von Substanzen im zirkulierenden
Blut untersucht werden können.
Weiterhin ist es bevorzugt, zweite Tiermodelle bereitzustellen,
bei denen die Überexpression
der NEP im wesentlichen in Neuronen erfolgt, um so bevorzugt eine Überaktivität in zentralen
Arealen zu simulieren.
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Wenn diese beiden Modelle mit Knockout-Tieren
gekreuzt werden, entstehen bevorzugt aus dem ersten Modell Zuchtlinien,
die keine zentrale und endorganspezifische NEP, sondern ausschließlich NEP
im Gefäßendothel
exprimieren und aus dem zweiten Modell entsteht eine Linie, bei
der die NEP ausschließlich
im Gehirn exprimiert wird.
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Mit Hilfe dieser Kreuzungsprodukte
können
besonders bevorzugt biochemische, immunologische und genetische
Untersuchungen mit Hinblick auf Essstörungen bzw. auf Demenzerkrankungen
durchgeführt
werden.
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Bevorzugt ist es, dass sowohl die
Gewichtsentwicklung der genannten gentechnisch erzeugten Tiere als
auch von Wildtyptieren in Abhängigkeit
von verschiedenen Diäten
untersucht wird. Insbesondere handelt es sich bei den Diäten um Salz-,
Fett-, Kohlenhydrat- und/oder Proteindiäten.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden diese Diätuntersuchungen sowohl
an den gentechnisch veränderten
Tieren als auch an den Wildtyptieren so vorgenommen, dass eine altersabhängige Fettanteilsentwicklung
und/oder -akkumulation untersucht werden kann. Dem Fachmann ist bekannt,
wie er altersabhängige
Untersuchungen an Tieren und Menschen durchführen kann.
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Bevorzugt ist es, dass die Untersuchungen
zu der altersabhängigen
Fettanteilsentwicklung und/oder – akkumulation an Menschen
und Tieren in Gegenwart von NEP-Inhibitoren,
-Aktivatoren, -Substraten und/oder -Substratantagonisten durchgeführt werden.
Insbesondere können
für diese
Untersuchungen die gentechnisch veränderten Organismen verwendet
werden, bevorzugt die Knockout-Tiere und die Tiere, bei denen die Überexpression
der NEP in den Endothelzellen der Gefäße oder in den Neuronen erfolgt.
Weiterhin können
die Untersuchungen an den Züchtungen
dieser Linien mit Knockout-Tieren durchgeführt werden. In diese Tieren
können
jeweils Inhibitoren als auch Aktivatoren von NEP wie auch spezifische
NEP-Substrate bzw. -Inhibitoren oder -Antagonisten von NEP-Substraten
eingebracht werden. Das Einbringen von Subtanzen in ein Tiermodell
ist dem Fachmann bekannt.
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Anhand der altersabhängigen Fettanteilsentwicklung
und/oder Fettakkumulation in den jeweiligen Tieren kann detektiert
werden, welche NEP-Inhibitoren oder -Aktivatoren bzw. welche NEP-Substrate
welchen Anteil bei der Entwicklung von Ess- bzw. Stoffwechselstörungen oder
Demenzerkrankungen haben.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung sind die NEP, -Inhibitoren, -Aktivatoren, -Substrate und/oder
die Substratantagonisten Grüntee-Extrakte,
oder Verbindungen wie Thiorphan, Phosphoramidon, Omapatrilat, Fastidotril,
Z13752A, M100240, Gemopatrilat, S21402, Candoxatril, Enkephaline,
NPY, CCK, Bradykinin, Angiotensin, Bombesin, ANF, Insulin-Kette,
Substanz P und/oder den Antagonisten dieser. Durch die Offenbarung
der erfindungsgemäßen Lehre
und den bevorzugten Ausführungsformen
ist es dem Fachmann möglich,
pharmazeutische Mittel zur Diagnose bzw. zur Therapie von Stoffwechsel-
und Essstörungen
sowie Demenzerkrankungen bereitzustellen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung werden die NEP-modifizierten Systeme, insbesondere
gentechnisch veränderte
Mäuse,
verwendet, um die Aktivität
der NEP und verwandter Peptidasen zu bestimmen. Bevorzugt werden
diese Aktivitäten
in gentechnisch veränderten
Mäusen
bestimmt, die mit Grüntee-Extrakten,
Thiorphan, Phosphoramidon, Omapatrilat, Fastidotril, Z13752A, M100240,
Gemopatrilat, S21402, Candoxatril, Enkephaline, NPY, CCK, Bradykinin,
Angiotensin, Bombesin, ANF, Komponenten der Insulin-Kette, Substanz
P und/oder den Antagonisten dieser in Kontakt gebracht worden sind;
dieses In-Kontakt-bringen kann beispielsweise durch orale Aufnahme
bzw. durch Injektion oder Infusion erfolgen, ist jedoch nicht darauf
beschränkt.
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Bevorzugt ist es hierbei, dass die
Aktivität
der NEP und der verwandten Peptidasen im Gehirn und/oder in den
peripheren Organen bestimmt wird.
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In einer weiteren besonders bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung werden NEP-defiziente Tiere, die NEP überexprimierenden
Tiere und/oder die Züchtungstiere
aus den vorgenannten mit Antagonisten für endogene NEP-Substrate in Kontakt
gebracht und es werden die Effekte auf eine Adipositas, eine Anorexia nervosa,
eine Bulimia nervosa, eine atypische Essstörung und/oder eine Alzheimer-Erkrankung und/oder
eine nicht-entzündliche
Hirnfunktionsabbau-Erkrankung untersucht.
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Mit Vorteil werden so die Substrate
detektiert und analysiert, die einen – über NEP vermittelten – Einfluss
auf die genannten Essstörungen
bzw. Stoffwechselstörungen
oder Demenzerkrankungen haben. So ist beispielsweise ein Nachweis
der molekularen Ursachen der NEP-vermittelnden Effekte auf die Adipositas möglich. Die
genannten Effekte auf die Adipositas werden bevorzugt altersabhängig und
im Zusammenhang mit den genannten Diäten untersucht.
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Vorteilhafterweise kann bei den gentechnisch
veränderten
Tieren parallel zu den genannten Untersuchungen das Fress- und Trinkverhalten
in Stoffwechselkäfigen
untersucht werden. Weiterhin ist es vorteilhafterweise möglich, Osmolaritäten, Blutfettwerte
und weitere wichtige Marker, insbesondere Adipositas- oder Demenz-Marker,
zu analysieren.
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Die altersabhängige Fettanteilsentwicklung
kann beispielsweise mittels NMR analysiert werden. Insbesondere
kann je nach Auswahl der verwendeten Tiere zwischen peripheren und
zentralen Effekten der NEP auf die Gewichtsentwicklung unterschieden
werden. Bevorzugt sind hierbei NEP-defiziente Tiere. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
dass für
andere Fragestellungen NEP-überexprimierende
Tiere bevorzugt sind. Die NEP-überexprimierenden
Tiere werden insbesondere basal charakterisiert und sie werden zweckmäßigerweise
dem gleichen Untersuchungsregime wie die Knockout-Tiere unterworfen,
um Veränderungen
im Gewicht und im Stoffwechsel aufzuzeigen. Vorteilhaft ist es,
diese Untersuchungen mit normalgewichtigen Kontrollstämmen bzw.
anderen Adipositas-Tiermodellen
zu vergleichen. Beispielsweise können
die Untersuchungen parallel mit „New Zealand Obese" (NZO)-Mäusen durchgeführt werden,
um beispielsweise die periphere und die zentrale NEP-Aktivitäten zu bestimmen.
Dem Fachmann ist bekannt, wie er diese in-vivo Untersuchungen an
Tiermodellen mit in-vitro-Experimenten – beispielsweise in 3D-Gewebe
und Organkulturen – vergleichen
und abgleichen kann.
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Bevorzugt sind in einer weiteren
Ausführungsform
der Erfindung Untersuchungen der Kinetik des Abbaus Adipositasrelevanter
Peptidhormone in vitro, ex vivo und in vivo. Neben den in vitro
Versuchen in Tiermodellen ist es bevorzugt, die Untersuchungen auch
am humanen Modell durchzuführen.
Hierbei kann beispielsweise die NEP-Aktivität im Urin und im Plasma bei
fettleibigen und normalgewichtigen Personen in Korrelation mit dem
Body-Mass-Index bestimmt werden. Bei Patienten mit Anorexie ist
es bevorzugt, zu bestimmen, inwieweit dieses Krankheitsbild insbesondere
mit einer erhöhten
peripheren NEP-Aktivität
einhergeht.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zur nichttherapeutischen insbesondere zur kosmetischen Behandlung
von Essstörungen,
mit diesen Essstörungen
assoziierte Stoffwechselstörungen
und/oder Nahrungsverwertungsstörungen
in einem Säuger,
wobei der Säuger
mit NEP-Modulatoren, – Stimulatoren
oder -Agonisten, -Inhibitoren oder – Antagonisten, Erkennungsmoleküle, -Substrate
und/oder Substrat-Inhibitoren in Kontakt gebracht wird.
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Bevorzugt ist es, durch eine NEP-Blockade
bzw. -Inhibierung die Anorexie zu behandeln. Durch die NEP-Blockade
kann beispielsweise der Appetit von Anorexie-Patienten wieder gesteigert
werden, so dass diese vorteilhafterweise wieder ein Normalgewicht
und ein normales Essverhalten zeigen.
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Weiterhin ist es möglich, durch
eine NEP-Stimulation, beispielsweise durch Grüntee-Extrakte, das Fress- bzw.
Essverhalten so zu steuern, dass die Nahrungsaufnahme vermindert
und somit weniger Fett im Organismus akkumuliert wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens erfolgt so insbesondere eine nicht-therapeutische
Behandlung einer Adipositas, einer Anorexia nervosa, einer Bulimia
nervosa und/oder einer atypischen Essstörung.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Aktivität
wird zur Steigerung des Appetits des Säugers die NEP oder die NEP-Aktivität inhibiert.
Die NEP-Aktivität
im Sinne der Erfindung kann beispielsweise die Aktivität des Enzyms – d.h. der
Peptidase – sein,
aber auch die Aktivität
der Nukleinsäuremoleküle, die für die NEP
kodieren. Die Bestimmung der NEP-Aktivität im Sinne der Erfindung folgt über jedes
Verfahren, das geeignet ist, Aussagen über die Konzentration der Peptide
oder ihre Aktivität,
die Anzahl der Kopien der NEP-exprimierenden Nukleinsäure-Konstrukte
oder die Stärke
der Promotoren in diesen Konstrukten zu ermöglichen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens wird zur Reduktion des Gewichts des Säugers die
NEP-Konzentration und/oder die NEP-Aktivität gesteigert/stimuliert oder
aktiviert. Bevorzugt erfolgt die Aktivierung der NEP oder die Steigerung
der NEP-Aktivität über Grüntee-Extrakte.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zur Frühdiagnose
von verheimlichten Essstörungen,
insbesondere einer Bulimia nervosa und/oder einer atypischen Essstörung, wobei
in Körperflüssigkeiten
eine NEP-Konzentration oder eine NEP-Aktivität bestimmt und mit einer Standard-NEP-Konzentration/Aktivität verglichen
wird und die Differenz aus der Standard- und der aktuell bestimmten
Aktivität,
d.h. der gemessenen Aktivität,
ein Indikator für
die Essstörung
ist.
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Bevorzugt erfolgt die Bestimmung
der NEP-Konzentration oder NEP-Aktivität in entnommenen Körperflüssigkeiten,
bevorzugt Blut und/oder Urin. Vorteilhafterweise ist es durch diese Untersuchungen,
insbesondere im Blut oder im Urin, frühzeitig möglich, bei Patienten verheimlichte – oder auf
Grund der Patientenpersönlichkeitsstruktur
oder nicht realisierte – Essstörungen,
bevorzugt Bulimia nervosa, zu detektieren und so frühzeitig
therapeutische Maßnahmen
einzuleiten. Diese therapeutischen Maßnahmen können beispielsweise darin bestehen,
dass durch die genannten NEP-Inhibitoren die NEP-Konzentration herabgesetzt
oder die NEP-Aktivität
im Körper
des Patienten minimiert oder blockiert wird. Eine Reduktion der
NEP-Aktivität
führt vorteilhafterweise
zur Stimulation des Essverhaltens und somit zur Akkumulation von
Fetten, aber auch von Proteinen und Kohlenhydraten im Körper der
Patienten.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zur Identifizierung von Molekülen,
die durch eine mangelnde oder erhöhte NEP-Aktivität dereguliert
sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- a) In-Kontakt-bringen eines Molekülkandidaten
mit einem System, das eine mangelnde oder erhöhte NEP-Aktivität aufweist,
insbesondere einem gentechnisch generierten Tiermodell,
- b) Bestimmung einer Regulation des Molekülkandidaten und
- c) Vergleich der Regulation mit einer Standardregulation,
wobei
die Differenz aus der gemessenen Ist-Regulation und der Standardregulation
ein Indikator für
die Deregulation des Kandidaten ist und das Molekül identifiziert
wird.
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Bevorzugt handelt es sich bei dem
System um gentechnisch veränderte
Mäuse oder
Ratten. Es ist beispielsweise möglich,
dass Ratten oder Mäuse
mit Molekülkandidaten
durch Injektion, Infusion, orale oder rektale Aufnahme in Kontakt
gebracht werden. Im Folgenden können
bevorzugt die zentralen und peripheren Regulationen bzw. Aktivitäten der
Kandidaten bestimmt werden. Derartige Versuche werden parallel in
Wildtyptieren, in Knockout-Tieren und in Tieren mit einer erhöhten NEP-Aktivität durchgeführt, wodurch
für jeden
Versuch auch eine Standardregulation der Kandidatenmoleküle vorliegt.
Aus einem Vergleich von Wildtyp- und Knockout-Tieren sowie von Wildtyptieren
und Tieren mit einer erhöhten
NEP-Aktivität
kann die Differenz aus einer Standard- bzw. Normalregulation der
Kanditatenmoleküle
und einer möglichen
Deregulation im Zusammenhang mit einer mangelnden oder erhöhten NEP-Aktivität in dem
jeweiligen Tier bestimmt werden, wobei die Differenz aus der in
den gentechnisch veränderten
Tieren bestimmten Regulation und der Standard- bzw. Normalregulation
ein Hinweis auf die Deregulation des untersuchten Moleküls ist.
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Bevorzugt ist es, dass dieses identifizierte,
deregulierte Molekül
in einem weiteren Schritt mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger zu einer
Formulierung gemischt wird, die zur Untersuchung, zur Diagnose und/oder
zur Therapie von Ess- bzw. Stoffwechselstörungen, Nahrungsverwertungsstörungen oder
Demenz eingesetzt werden kann.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zur Identifizierung von NEP-Zielpeptidhormonen, die an der Ausbildung
einer Adipositas, einer Anorexia nervosa, einer Bulimia nervosa
und und/oder einer atypischen Essstörung beteiligt sind, wobei
das Verfahren die folgenden Schritte umfasst
- a)
In-Kontakt-bringen eines Agonisten oder Antagonisten eines NEP-Zielpeptidhormonkandidaten
mit einem System, das eine mangelnde oder erhöhte NEP-Aktivität aufweist
und den NEP-Zielpeptidhormonkandidaten gegebenenfalls natürlicherweise
umfasst,
- b) Bestimmung einer Lipid-, Kohlenhydrat- und/oder Protein-Dysregulation
und/oder -Akkumulation in dem System,
wobei das Vorhandensein
der Lipid-, Kohlenhydrat- und/oder Protein-Dysregulation und/oder
-Akkumulation ein Indikator für
die Beteiligung des NEP-Zielpeptidhormonkandidaten an der Ausbildung
einer Adipositas, einer Anorexia nervosa, einer Bulimia nervosa
und/oder einer atypischen Essstörung
ist.
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Vorteilhafterweise können mit
diesem Verfahren bisher unbekannte bzw. potentielle Zielpeptidhormonekandidaten
identifiziert und analysiert werden, die für Ess- bzw.
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Nahrungsverwertungsstörungen verantwortlich
sind. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass Knockout-Tiere
bzw. NEP-defiziente Tiere mit spezifischen Antagonisten, insbesondere
für endogene NEP-Substrate,
behandelt werden. Hierbei kann es sich insbesondere um CCK-, NPY-,
Substanz P-, Angiotensin- oder Bradykinin-Rezeptor-Antagonisten
handeln, um so eine Wirkung der entsprechenden NEP-Substrate als molekulare
Ursachen von NEP-vermittelten Effekten auf die Adipositas zu analysieren.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das mit diesem Verfahren identifizierte bzw.
verifizierte NEP-Zielpeptidhormon mit einem pharamzeutisch akzeptablen
Träger
so in Kontakt gebracht, dass es diesen umfasst und so eine pharmazeutische
Formulierung aus dem identifizierten NEP-Zielpeptidhormon und dem
pharmazeutisch akzeptablen Träger
entsteht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Lipid-, Kohlenhydrat- und/oder Protein-Dysregulation
und/oder -Akkumulation eine Adipositas, eine Anorexia nervosa, Bulimia
nervosa und/oder atypische Essstörung.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das System dadurch herstellbar, dass zunächst Knockout-Tiere
und Tiere mit einer erhöhten
NEP-Expression, insbesondere in den Endothelzellen der Gefäße und in
den Neuronen, generiert werden und im Folgenden diese generierten
Tierlinien mittels Züchtung
gekreuzt werden.
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Vorteilhafterweise stehen so als
System gentechnisch veränderte
Organismen zur Verfügung,
bei denen NEP ausschließlich
in einzelnen Organen oder Organbereichen exprimiert wird.
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Die Erfindung betrifft ein dereguliertes
Zielpeptidhormon einer NEP, erhältlich
durch
- a) In-Kontakt-bringen des Zielpeptidhormons
mit einem System, das eine mangelnde oder erhöhte NEP-Aktivität aufweist,
- b) Bestimmung der Regulation des Zielpeptidhormons,
- c) Abgleich der bestimmten Regulation mit einer Standardregulation
und
- d) gegebenenfalls Vergleich, ob das Zielpeptidhormon durch eine
mangelnde oder erhöhte
NEP-Aktivität dereguliert
ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein pharmazeutisches
Mittel umfassend NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten,
-Inhibitoren oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, -Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren
gegebenenfalls zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger.
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Arzneimittel oder pharmazeutische
Zusammensetzungen, die vorliegend synonym verwendet werden, sind
erfindungsgemäß Stoffe
und Zubereitungen aus Stoffen, die dazu bestimmt sind, durch Anwendung
am oder im menschlichen Körper
Zivilisationskrankheiten, Leiden, Fettsucht- oder Magersucht-Körperschäden oder
krankhafte Beschwerden zu heilen, zu lindern oder zu verhüten. Medizinische
Hilfsstoffe sind erfindungsgemäß solche
Stoffe, die zur Produktion als aktive Ingredienzien von Arzneimitteln
eingesetzt werden. Pharmazeutisch-technische Hilfsstoffe dienen
der geeigneten Formulierung des Arzneimittels oder der pharmazeutischen
Zusammensetzung und können
sogar, sofern sie nur während
des Herstellungsverfahrens benötigt werden,
anschließend
entfernt werden oder können
als pharmazeutisch verträgliche
Träger
Teil der pharmazeutischen Zusammensetzung sein. Beispiele für pharmazeutisch
verträgliche
Träger
sind dem Fachmann bekannt.
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Die Arzneimittelformulierung oder
Formulierung der pharmazeutischen Zusammensetzung erfolgt gegebenenfalls
in Kombination mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger und/oder Verdünnungsmittel.
Beispiele für
geeignete pharmazeutisch verträgliche
Träger
sind dem Fachmann bekannt und umfassen z.B. Phosphat-gepufferte
Kochsalzlösungen,
Wasser, Emulsionen, wie z.B. Öl/Wasser-Emulsionen,
verschiedene Arten von Detergenzien, sterile Lösungen, etc. Arzneimittel oder
pharmazeutische Zusammensetzungen, die solche Träger umfassen, können mittels
bekannter konventioneller Methoden formuliert werden. Diese Arzneimittel
oder pharmazeutischen Zusammensetzungen können einem Individuum in einer
geeigneten Dosis verabreicht werden, beispielsweise in einem Bereich
von 1 μg
bis 10 g an NEP-assoziierten Molekülen pro Tag und Patient. Bevorzugt
werden dabei Dosen von 1 mg bis 1 g. Bevorzugt ist ein Antagonist
eine Substanz, die an einem Rezeptor wirkt, und ein Inhibitor immer
eine Substanz, die an einer enzymatisch aktiven Substanz wirkt.
Bevorzugt wird eine Verabreichung von möglichst wenigen und niedrigen
Dosen und weiter bevorzugt eine einmalige Dosis, beispielsweise
auch eines radioaktivmarkierten Moleküls für die Diagnose oder die Untersuchung
einer Zivilisationskrankheit.
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Die Verabreichung kann auf verschiedenen
Wegen erfolgen, beispielsweise intravenös, intraperitoneal, intrarektal,
intragastrointestinal, intranodal, intramuskulär, lokal, aber auch subkutan,
intradermal oder auf der Haut oder über die Schleimhäute. Die
Verabreichung von Nukleinsäuren – wie z.B.
Antisense-Konstrukten – kann
auch in Form von Gen-Therapie
geschehen, beispielsweise virale Vektoren. Die Art der Dosierung
und des Verabreichungsweges kann vom behandelnden Arzt entsprechend
den klinischen Faktoren bestimmt werden. Es ist dem Fachmann bekannt,
dass die Art der Dosierung von verschiedenen Faktoren abhängig ist,
wie z.B. der Größe, der
Körperoberfläche, dem
Alter, dem Geschlecht oder der allgemeinen Gesundheit des Patienten,
aber auch von dem speziellen Mittel, welches verabreicht wird, der
Dauer und Art der Verabreichung und von anderen Medikamenten, die
möglicherweise
parallel verabreicht werden.
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Die pharmazeutischen Zusammensetzungen
oder das Arzneimittel umfasst insbesondere eine pharmakologische
Substanz, die ein oder mehrere NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder – Agonisten,
-Inhibitoren oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder
Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten oder/und diese kodierende Nukleinsäuremoleküle in einer
geeigneten Lösung
oder Verabreichungsform enthält.
Diese können
entweder alleine mit den entsprechenden unter Arzneimitteln oder
pharmazeutischen Zusammensetzungen beschriebenen Hilfsstoffen oder
in Kombination mit einem oder mehreren Adjuvantien, beispielsweise
QS-21, GPI-0100 oder andere Saponine, Wasser-Öl Emulsionen wie beispielsweise Montanide
Adjuvantien, Polylysin, Polyargininverbindungen, DNA-Verbindungen wie
beispielsweise CpG, Detox, bakterielle Vakzine wie beispielsweise
Thyphusvakzine oder BCG-Vakzine, Salze wie beispielsweise Kalziumphosphate
und/oder einem anderen geeigneten Stoff zur Wirkungsverstärkung verabreicht
werden; vorzugsweise immunstimulatorische Moleküle, wie Interleukine, beispielsweise
IL-2, IL-12, IL-4
und/oder Wachstumsfaktoren, beispielsweise GM-CSF. Diese werden
in bekannten Methoden mit den erfindungsgemäßen Erkennungsmolekülen gemischt
und in einer geeigneten Formulierung und Dosierung verabreicht.
Formulierungen, Dosierungen und geeignete Komponenten sind dem Fachmann
bekannt.
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Die pharmazeutische Zusammensetzung
oder das Arzneimittel kann selbstverständlich auch eine Kombination
von zwei oder mehreren der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen
oder Arzneimittel sein sowie eine Kombination mit anderen Arzneimitteln,
die auf eine geeignete Weise zeitlich gemeinsam oder getrennt verabreicht beziehungsweise
angewandt werden. Die Herstellung oder pharmazeutische Zusammensetzungen
der Arzneimittel erfolgen nach an sich bekannten Methoden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das pharmazeutische Mittel ein Essstörungs-,
ein Nahrungsverwertungs- und/oder ein Demenzmittel. Bevorzugt sind
derartige Mittel ein Adipositas-, ein Anorexia nervosa-, ein Bulimia
nervosa-Mittel, ein Mittel für
eine atypische Essstörung,
ein Alzheimer-Mittel und/oder ein Mittel für eine nicht-entzündliche
Hirnfunktionsabbau-Erkrankung.
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Bevorzugt ist es, das Mittel als
Diagnose-, Prophylaxe-, Therapie-, Nachbehandlungs- und/oder Verlaufskontrollmittel
einzusetzen.
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Die Erfindung betrifft auch einen
Kit umfassend NEP-Modulatoren,
-Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren oder -Antagonisten,
Erkennungsmoleküle,
-Substrate und/oder Substratinhibitoren gegebenenfalls zusammen
mit einer Information zum Kombinieren der Inhalte des Kits, zur
Bereitstellung einer Formulierung und/oder einem Verfahren zur Gabe
der Formulierung bei einem Patienten. Bei dieser Information kann
es sich beispielsweise um einen Beipackzettel handeln oder um eine
Information, die auf einer Homepage oder fernmündlich zur Verfügung gestellt
wird.
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Bei dem Verfahren zur Bereitstellung
der Formulierung bei einem Patienten kann es sich beispielsweise
um ein Heilverfahren für
einen Adipositas-, einen Anorexia nervosa- und/oder Bulimia nervosa-Patienten handeln.
Der Kit kann bevorzugt zur Diagnose dieser Krankheiten oder zur
Therapie eingesetzt werden.
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Die Erfindung betrifft auch eine
Vorrichtung umfassend immobilisierte NEP-Modulatoren, -Stimulatoren
oder -Agonisten, -Inhibitoren oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, -Substrate
und/oder Substrat-Inhibitoren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bevorzugt
als Array, Biochip und/oder als Adsorptionssäule eingesetzt werden.
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Im Sinne der Erfindung werden unter
Immobilisierung verschiedene Verfahren und Techniken zum Fixieren
der NEP-Modulatoren,
-Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren oder -Antagonisten,
Erkennungsmoleküle,
NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten
auf bestimmten Trägern
verstanden. Die Immobilisierung kann beispielsweise der Stabilisierung
der NEP-Modulatoren, – Stimulatoren oder
-Agonisten, -Inhibitoren oder – Antagonisten,
Erkennungsmoleküle,
NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten
dienen, wodurch diese, insbesondere bei Lagerung oder bei einmaligem Batch-Ansatz,
durch biologische, chemische oder physikalische Einwirkungen in
ihrer Aktivität
nicht reduziert oder nachteilig modifiziert werden. Durch die Immobilisierung
der NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder – Agonisten, -Inhibitoren oder
-Antagonisten, Erkennungsmoleküle,
NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren oder
Substrat-Antagonisten ist ein wiederholter Einsatz unter technischen
oder klinischen Routine-Bedingungen möglich; weiterhin kann eine
Probe – bevorzugt
Urin- oder Blutbestandteile – mit
mindestens einem der NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten, – Inhibitoren
oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten
kontinuierlich umgesetzt werden. Dies kann insbesondere durch verschiedene
Immobilisierungstechniken erreicht werden, wobei die Bindung der
NEP-Modulatoren, – Stimulatoren
oder -Agonisten, -Inhibitoren oder – Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate
und/oder Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten an andere
NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren oder
-Antagonisten, Erkennungsmoleküle,
NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten
bzw. an einen Träger
so erfolgt, dass die dreidimensionale Struktur, insbesondere an
dem Zentrum der entsprechenden Moleküle nicht verändert wird.
Vorteilhafterweise geht die Spezifität der Moleküle durch die Immobilisierung
nicht verloren. Im Sinne der Erfindung können drei grundsätzliche
Methoden zur Immobilisierung verwendet werden:
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(i) Quervernetzung: Bei der Quervernetzung
werden die NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren
oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren oder
Substrat-Antagonisten
miteinander fixiert, ohne dass ihre Aktivität nachteilig beeinflusst wird.
Sie sind vorteilhafterweise durch die Quervernetzung nicht mehr
löslich.
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(ii) Bindung an einen Träger: Die
Bindung an einen Träger
erfolgt zum Beispiel durch Adsorption, Ionenbindung oder kovalente
Bindung. Dies kann auch innerhalb von mikrobiellen Zellen bzw. Liposomen
oder anderen membranhaltigen geschlossenen bzw. offenen Strukturen
erfolgen. Die NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren
oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder
Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten werden durch die Fixierung vorteilhafterweise
nicht in ihrer Aktivität beeinflusst.
Die Moleküle
können
mit Vorteil zum Beispiel in der Klinik in Diagnose oder Therapie
trägergebunden
mehrfach oder kontinuierlich eingesetzt werden.
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(iii) Einschluss: Der Einschluss
erfolgt im Sinne der Erfindung insbesondere an eine semipermeable Membran
in Form von Gelen, Fibrillen oder Fasern. Gekapselte NEP-Modulatoren, -Stimulatoren
oder -Agonisten, -Inhibitoren oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder
Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten sind durch eine semipermeable
Membran so durch die umgebende Probenlösung getrennt, dass sie vorteilhafterweise
noch mit Bestandteilen dieser interagieren können. Für die Immobilisierung stehen
verschiedene Verfahren zur Verfügung,
wie beispielsweise die Adsorption an einen inerten oder elektrisch
geladenen anorganischen oder organischen Träger. Solche Träger können beispielsweise
poröse Gele,
Aluminiumoxid, Bentonit, Agarose, Stärke, Nylon oder Polyacrylamid
sein. Die Immobilisierung erfolgt hierbei durch physikalische Bindungskräfte, oft
unter Beteiligung von hydrophoben Wechselwirkungen und ionischen
Bindungen. Derartige Methoden sind vorteilhafterweise einfach zu
handhaben und sie beeinflussen die Konformation der Moleküle nur in
geringem Umfang. Durch elektrostatische Bindungskräfte zwischen
den geladenen Gruppen der Moleküle
und dem Träger
kann die Bindung vorteilhafterweise verbessert werden, zum Beispiel
durch die Verwendung von Ionenaustauschern, insbesondere Sephadex.
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Ein weiteres Verfahren ist die kovalente
Bindung an Trägermaterialien.
Die Träger
können
dazu reaktive Gruppen aufweisen, die mit Aminosäure-Seitenketten homöopolare
Bindungen eingehen. Geeignete Gruppen in NEP-Modulatoren, – Stimulatoren
oder -Agonisten, -Inhibitoren oder – Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate
und/oder Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten sind Carboxy-,
Hydroxy- und Sulfidgruppen und insbesondere die endständigen Aminogruppen
von Lysinen. Aromatische Gruppen bieten die Möglichkeit für Diazo-Kopplungen. Die Oberfläche von
mikroskopischen porösen
Glaspartikeln kann durch Behandlung mit Silanen aktiviert und anschließend mit
NEP-Modulatoren,
-Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren oder -Antagonisten,
Erkennungsmoleküle,
NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten
umgesetzt werden. Hydroxy-Gruppen natürlicher Polymere können zum
Beispiel mit Bromzyan aktiviert und anschließend mit NEP-Modulatoren, -Stimulatoren
oder -Agonisten, -Inhibitoren oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder
Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten gekoppelt werden. Mit Polyacrylamid-Harzen
können
zahlreiche NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder – Agonisten, -Inhibitoren oder
-Antagonisten, Erkennungsmoleküle,
NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten vorteilhafterweise direkte kovalente
Bindungen eingehen. Bei dem Einschluss in dreidimensionale Netzwerke
werden die Moleküle
in ionotrophe Gele oder andere dem Fachmann bekannte Strukturen
eingeschlossen. Die Poren der Matrix sind insbesondere so beschaffen,
dass die NEP-Modulatoren, – Stimulatoren
oder -Agonisten, -Inhibitoren oder – Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder
Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten zurückgehalten
werden und eine Interaktion mit den Ziel-Molekülen möglich ist. Bei der Quervernetzung
werden die NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren
oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten
durch Vernetzung mit bifunktionellen Agenzien in polymere Aggregate
umgewandelt.
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Derartige Strukturen sind gelatinös und leicht
verformbar und insbesondere für
den Einsatz in verschiedenen Reaktoren geeignet. Durch Zugabe anderer
inaktiver Komponenten, wie zum Beispiel Gelatine, bei der Vernetzung
können
die mechanischen und Bindungseigenschaften vorteilhafterweise verbessert
werden. Bei der Mikroverkapselung wird der Reaktionsraum der NEP-Modulatoren,
-Stimulatoren oder – Agonisten,
-Inhibitoren oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder
Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten mit Hilfe von Membranen eingegrenzt.
Die Mikroverkapselung kann zum Beispiel als Grenzflächen-Polymerisation
durchgeführt
werden. Durch die Immobilisierung bei der Mikroverkapselung werden
die NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren
oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten
unlöslich
und dadurch wieder verwendbar.
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Im Sinne der Erfindung sind immobilisierte
NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren oder – Antagonisten,
Erkennungsmoleküle,
NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten
alle NEP-Modulatoren,
-Stimulatoren oder -Agonisten, -Inhibitoren oder -Antagonisten,
Erkennungsmoleküle,
NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren oder Substrat-Antagonisten,
die sich in einem Zustand befinden, der ihre Wiederverwendung erlaubt.
Die Einschränkung
der Beweglichkeit und der Löslichkeit
der genannten Moleküle
auf chemischem, biologischem oder physikalischem Wege führt vorteilhafterweise
zu niedrigen Verfahrenskosten.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die NEP-Modulatoren, -Stimulatoren oder -Agonisten, – Inhibitoren
oder -Antagonisten, Erkennungsmoleküle, NEP-Substrate und/oder Substrat-Inhibitoren
oder Substrat-Antagonisten
an eine Festphase gebunden. Die Bindung des Peptides an die Festphase
kann über
einen Spacer erfolgen. Als Spacer können alle chemischen Verbindungen
eingesetzt werden, die für
die Funktion des Spacers die geeigneten strukturellen und funktionellen
Voraussetzungen aufweisen, solange sie nicht das Reaktionsverhalten
der genannten Moleküle
nachteilig beeinträchtigten.
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Die Erfindung betrifft auch einen
nicht-menschlichen Säuger,
der mindenstens eine NEP-Expressionskassette umfasst. Diese NEP-Expressionskassette,
die dazu führt,
dass NEP überexprimiert
wird, kann so – durch
dem Fachmann bekannte gentechnische Verfahren – eingebracht worden sein,
dass die NEP in bestimmten Geweben, bestimmten Organen oder Organbereichen
oder im gesamten Organismus überexprimiert ist.
Um Überexpression
der NEP zu erreichen, wird NEP-kodierende
DNA in den männlichen
Pronukleus einer befruchteten Eizelle injiziert und die so manipulierte
Eizelle anschließend
in eine scheinschwangere Maus reimplantiert. Die Nachkommen werden
durch PCR- und Southern-Technik auf das Vorhandensein der Expressionskassette
untersucht und die positiven Tiere weiter gezüchtet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
ist der nichtmenschliche Säuger
erhältlich
durch folgende Schritte:
- a) Bereitstellung
von Tieren, die NEP in den Endothelzellen der Gefäße überexprimieren,
- b) Bereitstellung von Tieren, die NEP in den Neuronen überexprimieren,
- c) Bereitstellung von NEP Knockout-Tieren und d) Kreuzung der
Tiere gemäß a) oder
b) und c).
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Sofern zunächst Tiere bzw. Tierlinien
generiert werden, bei denen die NEP in den Endothelzellen der Gefäße bzw.
nur in den Neuronen überexprimiert
wird, können
diese Linien untereinander, aber insbesondere mit Knockout-Mäusen durch
Züchtung
kombiniert werden. Durch die Kreuzung dieser transgenen Linien mit Knockout-Mäusen entstehen
insbesondere Tierlinien, die keine zentrale und Endorganspezifische
NEP, sondern ausschließlich
NEP im Gefäßendothel
exprimieren bzw. bevorzugt Linien, die NEP ausschließlich im
Gehirn exprimieren.
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Vorteilhafterweise können diese
Tiere insbesondere basal und im Hinblick auf Körpergewicht und Stoffwechsel
untersucht werden.
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Bevorzugt sind demgemäß nicht-menschliche
Säuger,
bei denen die NEP wesentlich in Gefäßendothel exprimiert wird.
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Weiterhin sind bevorzugt nicht-menschliche
Säuger,
bei denen NEP im wesentlichen im Gehirn exprimiert ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zur Züchtung
von nicht-menschlichen Säugern,
die im Wesentlichen NEP peripher oder zentral exprimieren, wobei
das Verfahren folgende Schritte umfasst
- a)
Bereitstellung von Tieren, die NEP in den Endothelzellen der Gefäße überexprimieren,
- b) Bereitstellung von Tieren, die NEP in den Neuronen überexprimieren,
- c) Bereitstellung von NEP Knockout-Tieren und d) Kreuzung der
Tiere gemäß a) oder
b) und c).
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand
eines Beispiels näher
erläutert
werden, ohne auf dieses Beispiel beschränkt zu sein. 1.
Gewichtsentwicklung in NEP-defizienten Mäusen
2.
Beispiel abdominaler Verfettung in NEP-defizienten Mäusen