DE19533477A1 - Use of di:ethylene-tri:amine-penta:acetic acid cpds. - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von DTPA zur Herstellung von Arzneimit teln mit immunsuppressiver Wirkung.The invention relates to the use of DTPA for the manufacture of pharmaceuticals with an immunosuppressive effect.
Unerwünschte Immunreaktionen findet man bei Patienten mit Überempfindlich keitsreaktionen, Autoimmunerkrankungen und bei Organtransplantatempfän gern. Besonders im Rahmen von klinischen Transplantationen wurden in den letzten Jahrzehnten eine Reihe von immunsuppressiven Medikamenten, wie z. B. Cyclosporin (CyA) oder Tacrolimus (FK506), entwickelt. Die Behandlung der Organempfänger mit diesen Medikamenten führte insgesamt zu verlänger ten Lebenszeiten der Patienten. Die Wirkungsweise dieser genannten Medika mente basieren auf der Unterdrückung des sogenannten Interleukin-2-Rezeptors auf der Zellmembran von Lymphozyten (Hess, A. D., Colombani, P. M., "Mechanism of action: In vitro studies.", Prog. Allergy, 38: 198 (Karger, Basel), 1986). Dies führt dazu, daß diese Zellen nicht mehr durch Interleukin-2 zur Proliferation und zur Aktivierung angeregt werden können. Diese Aktivierung ist aber für die zellvermittelte Immunabwehr und somit für zentrale immunologi sche Mechanismen von großer Bedeutung. Leider hat die Gabe dieser Immun suppressiva den Nachteil, daß es, bedingt durch die systemische Unterdrük kung der Immunantwort, sehr häufig zu schwerwiegenden Komplikationen durch bakterielle oder virale Infektionen kommt. Bei der Organtransplantation ist dabei besonders die Infektion mit dem Zytomegalievirus (ZMV) zu nennen (Koskinen, P. K., et al.: "The correlation between symptomatic CMV infection and CMV antigenemia in heart allograft recipients." Transplantation, 55: 547, 1993). Kommt es im Laufe der immunsuppressiven Therapie zu einer Infektion muß die Dosis des immunsuppressiven Therapeutikums reduziert werden, was wiederum ein erhöhtes Risiko der Transplantatabstoßung mit sich bringt. Dar über hinaus muß der Patient zusätzlich mit einem Virustatikum (Ganciclovir, Foscarnet) behandelt werden. Die möglichen Nebenwirkungen durch Immun suppressiva (z. B. Nephrotoxizität, Hepatotoxizität) werden damit auf ein hohes Maß erweitert (Anämie, Knochenmarksschädigungen, Hodenatrophie usw.). Adverse immune reactions are found in hypersensitive patients reactions, autoimmune diseases and organ transplant recipients gladly. Especially in the context of clinical transplants in the recent decades a number of immunosuppressive drugs, such as e.g. B. Cyclosporin (CyA) or Tacrolimus (FK506) developed. The treatment the organ recipient with these drugs led to an overall prolongation lifetimes of the patients. The mode of action of these medicines elements are based on the suppression of the so-called interleukin-2 receptor on the cell membrane of lymphocytes (Hess, A.D., Colombani, P.M., "Mechanism of action: In vitro studies.", Prog. Allergy, 38: 198 (Karger, Basel), 1986). This leads to the fact that these cells are no longer interleukin-2 Proliferation and activation can be stimulated. This activation is but for cell-mediated immune defense and thus for central immunology mechanisms of great importance. Unfortunately, the gift of this immune suppressiva the disadvantage that it, due to the systemic oppression immune response, very often serious complications comes from bacterial or viral infections. In organ transplantation infection with the cytomegalovirus (ZMV) is particularly worth mentioning (Koskinen, P.K., et al .: "The correlation between symptomatic CMV infection and CMV antigenemia in heart allograft recipients. "Transplantation, 55: 547, 1993). Infection occurs during immunosuppressive therapy the dose of the immunosuppressive therapeutic must be reduced again increases the risk of graft rejection. Dar In addition, the patient must also be treated with a viral drug (ganciclovir, Foscarnet) are treated. The possible side effects from immune suppressives (e.g. nephrotoxicity, hepatotoxicity) are thus at a high level Dimension expanded (anemia, bone marrow damage, testicular atrophy, etc.).
Therapeutika sind für die Behandlung von Patienten nach Organtransplanta tion, aber auch für Patienten mit überschießenden Immunreaktionen von gro ßer Bedeutung. Es stellte sich daher die Aufgabe, Mittel zu finden, die immun suppressive und antivirale Eigenschaften in sich vereinen.Therapeutics are for the treatment of patients after organ transplantation tion, but also for patients with excessive immune reactions of large of great importance. The task therefore was to find agents that were immune Combine suppressive and antiviral properties.
Untersuchungen in jüngerer Zeit deuteten darauf hin, daß die Komplexierung bzw. Bindung von Eisen-(III)-Ionen zur Hemmung der Interleukin-2-Rezeptorexpression bei Lymphozyten führte (Weinberg et al.: Therapy of graft versus host disease (GVHD), Blood 1986, 68 (S7): 5286). Gleichzeitig konnte gezeigt werden, daß die antioxidativen Metallkomplexbildner Desferrioxamin (DFO) antivirale Eigenschaften besitzen (Cinatl, J., et al.: "In vitro inhibition of human cytomegalovirus replication by desferrioxamine", Antiviral Res., 25: 73,1994). In der nichtveröffentlichten DE 1 95 18 870.5 ist beschrieben, daß auch DTPA antivirale Eigenschaften aufweist.Recent research indicated that the complexation or binding of iron (III) ions to inhibit interleukin-2 receptor expression in lymphocytes (Weinberg et al .: Therapy of graft versus host disease (GVHD), Blood 1986, 68 (S7): 5286). At the same time could be shown that the antioxidant metal complexing agents desferrioxamine (DFO) possess antiviral properties (Cinatl, J., et al .: "In vitro inhibition of human cytomegalovirus replication by desferrioxamine ", Antiviral Res., 25: 73, 1994). In unpublished DE 1 95 18 870.5 it is described that DTPA has antiviral properties.
Es wurde nun überraschend gefunden, daß DTPA zusätzlich deutliche immunmodulatorische Effekte in vitro zeigt, so daß diese Verbindung sowohl als Immunsuppressionen als auch als Virustaticum eingesetzt werden kann.It has now surprisingly been found that DTPA is additionally distinct shows immunomodulatory effects in vitro, so that this compound both can be used as immunosuppressions as well as a virustaticum.
Die Anwendung von Komplexbildnern oder Komplexen bzw. deren Salzen in der Medizin ist seit langem bekannt. Als Beispiele seien genannt:The use of complexing agents or complexes or their salts in medicine has long been known. Examples include:
- - Komplexbildner als Stabilisatoren pharmazeutischer Präparate,Complexing agents as stabilizers of pharmaceutical preparations,
- - Komplexe und deren Salze als Hilfsmittel zur Verabreichung schlecht lösli cher Ionen (z. B. Eisen),- Complexes and their salts as tools for administration poorly soluble ions (e.g. iron),
- - in der Diagnose als Kontrastmittel für die Radiologie, die Kernspintomogra phie und die Szintigraphie,- in diagnosis as a contrast medium for radiology, magnetic resonance imaging phie and scintigraphy,
- - bei der Therapie von Strahlenunfällen zur Entfernung von Radionukliden (z. B. ⁹⁹mTc), die in den Körper eingedrungen sind,- in the treatment of radiation accidents for the removal of radionuclides (e.g. ⁹⁹mTc) that have entered the body,
- - als Antidote bei der Therapie von Schwermetallvergiftungen zur Chelatie rung und Ausschwemmung der giftigen Ionen aus dem Körper,- As an antidote in the treatment of heavy metal poisoning for chelation flushing and flushing the toxic ions out of the body,
- - bei der Behandlung von Eisenspeicherkrankheiten (z. B. (3-Thalassämie), zur Chelatierung und Ausschwemmung des überschüssigen Eisens.- in the treatment of iron storage diseases (e.g. (3-thalassemia), for Chelation and flushing of the excess iron.
Obwohl es Hinweise bezüglich einer Wirkung von DFO auf die Lymphozyten proliferation bereits gab und angenommen wird, daß dieser Stoff über die Komplexierung der Eisen-(III)-Ionen wirkt, war es überraschend, daß der aus der Therapie von Eisenspeicherkrankheiten bekannten Chelator Calcium-trina trium-diethylentriamin-pentaacetat (CaNa₃DTPA) ebenfalls immunmodulatori sche Wirksamkeit besitzt. Es ist nämlich bekannt, daß z. B. CaNa₃DTPA wegen seines stark hydrophilen Charakters nicht in die Zelle eindringen und deshalb nur freie, d. h. nicht in die Zelle inkorporierte Metalle oder Ionen komplexieren kann (Aisen, P., and I. Listowsky: "Iron transport and storage proteins.", Annu. Rev. Biochem. 49: 357-393, 1980).Although there is evidence of an effect of DFO on lymphocytes proliferation already existed and it is believed that this substance over the Complexation of the iron (III) ions, it was surprising that the out the therapy of iron storage diseases known chelator Calcium-trina trium-diethylenetriamine-pentaacetate (CaNa₃DTPA) also immunomodulatori effectiveness. It is known that z. B. CaNa₃DTPA because its strongly hydrophilic character does not penetrate the cell and therefore only free, d. H. do not complex metals or ions incorporated in the cell can (Aisen, P., and I. Listowsky: "Iron transport and storage proteins.", Annu. Rev. Biochem. 49: 357-393, 1980).
Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, daß CaNa₃DTPA und die ande ren in den Patentansprüchen gekennzeichneten Verbindungen bei in vitro-Versuchen in der Zellkultur dennoch wirksam sind: Völlig neu und überraschend ist auch, daß der Mechanismus der DTPA-Effekte offensichtlich nichts mit der Chelatierung des Eisen(III)-Ions zu tun hat: Eine Zugabe von FeCl₃ konnte z. B. die anti-CMV-Wirkung von CaNa₃DTPA nicht aufheben, wie dies beim DFO der Fall war. Erstaunlicherweise ist sogar der Eisen(III)-DTPA-Komplex selbst wirk sam und auch andere Metallkomplexe des DTPA haben eine mehr oder weni ger starke antivirale Wirkung.Surprisingly, however, it was found that CaNa₃DTPA and the other Ren in the claims characterized compounds in in vitro experiments are still effective in cell culture: it is completely new and surprising also that the mechanism of the DTPA effects obviously has nothing to do with the Chelation of the iron (III) ion has to do: An addition of FeCl₃ z. B. the anti-CMV effect of CaNa₃DTPA does not cancel, as is the case with the DFO Case was. Amazingly, even the iron (III) DTPA complex itself is effective sam and also other metal complexes of the DTPA have more or less strong antiviral effect.
Überraschend zeigt sich also, daß die Wirkung der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Verbindungen auf einem völlig neuen Prinzip beruht: Maß geblich für ihre Wirksamkeit oder Unwirksamkeit scheinen nicht ihre Eigen schaften als Chelatoren, also als Ionenfänger zu sein. Im Gegenteil: Eisen- und andere Metall-DTPA-Komplexe sind selbst wirksame Substanzen. Möglicher weise wirkt das DTPA-Molekül selbst durch eine direkte Wechselwirkung mit Rezeptoren, die auf der Oberfläche der Membran von infizierten Zellen aus gebildet werden.Surprisingly, it can be seen that the effect of the in the claims marked connections is based on a completely new principle: measure inevitable for their effectiveness or ineffectiveness do not seem their own are chelators. On the contrary: iron and other metal-DTPA complexes are themselves effective substances. Possible the DTPA molecule itself works through a direct interaction Receptors on the surface of the membrane from infected cells be formed.
DTPA bzw. seine Salze oder Metallkomplexe entsprechen der Formel:
(I) XO₂C-CH₂-N[C₂H₄-N(CH₂-CO₂X)₂]₂DTPA or its salts or metal complexes correspond to the formula:
(I) XO₂C-CH₂-N [C₂H₄-N (CH₂-CO₂X) ₂] ₂
worin
X für ein Wasserstoffatom und/oder ein Metallionenäquivalent eines Elements
der Ordnungszahlen 3-4, 11-13, 19-20, 25-30, 38 oder 56 steht oder ein Äqui
valent einer organischen Base bedeutet.wherein
X stands for a hydrogen atom and / or a metal ion equivalent of an element of atomic numbers 3-4, 11-13, 19-20, 25-30, 38 or 56 or an equivalent of an organic base.
Geeignete mehrwertige Ionen sind beispielsweise das Magnesium(II)-, Alumi nium(III)-, Calcium(II)-, Mangan(II)-, Eisen(II)-, Eisen(III)-, Cobalt(II)-, NickeI(II)- Kupfer(II)- oder Zink(II)-ion. Wenn nicht alle aciden Wasserstoffatome im DTPA durch das mehrwertige Zentralion substituiert werden, können ein, meh rere oder alle verbleibenden Wasserstoffatom(e) durch Kationen anorganischer und/oder organischer Basen oder Aminosäuren ersetzt sein. Geeignete anor ganische Kationen sind beispielsweise das Lithiumion, das Kaliumion, das Calciumion, das Magnesiumion und insbesondere das Natriumion. Geeignete Kationen organischer Basen sind unter anderem solche von primären, sekun dären oder tertiären Aminen, wie zum Beispiel Ethanolamin, Diethanolamin Triethanolamin, Morpholin, Glucamin, N,N,-Dimethylglucamin und N-Methyl glucamin oder von Aminosäuren beispielsweise die des Lysins, des Arginins und des Ornithins.Suitable polyvalent ions are, for example, magnesium (II) -, aluminum nium (III) -, calcium (II) -, manganese (II) -, iron (II) -, iron (III) -, cobalt (II) -, NickeI (II) - Copper (II) or zinc (II) ion. If not all acidic hydrogen atoms in the DTPA can be substituted by the multivalent central ion, one, meh rere or all remaining hydrogen atom (s) by inorganic cations and / or organic bases or amino acids. Suitable anor ganic cations are, for example, the lithium ion, the potassium ion, the Calcium ion, the magnesium ion and especially the sodium ion. Suitable Cations of organic bases include those of primary, sekun där or tertiary amines, such as ethanolamine, diethanolamine Triethanolamine, morpholine, glucamine, N, N, -dimethylglucamine and N-methyl glucamine or amino acids, for example that of lysine, arginine and ornithine.
Die vorstehenden DTPA-Derivate werden mit geeigneten flüssigen, halbfesten, festen oder gasförmigen Trägerstoffen sowie gegebenenfalls sonstigen Hilfs stoffen zu oralen, nasalen, topischen, vaginalen oder parenteralen Arzneimit teln verarbeitet. Weiterhin können die Arzneimittel weitere bekannte virustati sche, bacterizide oder immunregulierende Wirkstoffe anderer Klassen enthal ten.The above DTPA derivatives are mixed with suitable liquid, semi-solid, solid or gaseous carriers and, if appropriate, other auxiliaries substances to oral, nasal, topical, vaginal or parenteral drug processed. Furthermore, the drugs can be other known virustati contain, bactericidal or immunoregulatory active substances of other classes ten.
Die immunmodulatorische Wirkung der in den Patentansprüchen gekennzeich neten Verbindungen ist sehr deutlich bei Verwendung untoxischer Konzentra tionen. Der therapeutische Index ist sehr hoch (siehe DE 1 95 18 870.5) und die klinische Bedeutung entsprechend zu bewerten.The immunomodulatory effect of the characterized in the claims Connections are very clear when using non-toxic concentra ions. The therapeutic index is very high (see DE 1 95 18 870.5) and evaluate the clinical significance accordingly.
Wegen der geringen Toxicität von DTPA ist es möglich die erfindungsgemäßen Mittel in täglichen Dosierungen von bis zu 0,05 g/Kg Körpergewicht zu applizieren. Für die gewünschte Wirkung sind Dosierungen von 1-50 µM/h bei Infusion oder 10-200 µM/d bei oraler Gabe pro Kg Körpergewicht erforderlich. Die Applikation kann 1-3 mal täglich erfolgen, jedoch haben Versuche an Hunden gezeigt, daß auch eine größere Dosis pro Woche ausreichend ist.Because of the low toxicity of DTPA, it is possible to use the ones according to the invention Average in daily dosages of up to 0.05 g / kg body weight apply. Dosages of 1-50 µM / h are required for the desired effect Infusion or 10-200 µM / d required for oral administration per kg body weight. The application can be done 1-3 times a day, however, trials are on Dogs showed that even a larger dose per week is sufficient.
Bei Transplantatempfängern, deren Immunsystem therapeutisch unterdrückt werden muß, damit es zu keiner immunologischen Abstoßungsreaktion kommt, hätten alle gezeigten Effekte von DTPA einen wertvollen Nutzen. Die immun suppressive Leistung von DTPA in nicht toxischen Konzentrationen hätte ge genüber den derzeitigen Immunsuppressiva folgende Vorteile:For transplant recipients whose immune system is therapeutically suppressed must be done so that there is no immunological rejection reaction, all the effects of DTPA shown would have a valuable benefit. The immune suppressive performance of DTPA in non-toxic concentrations would have been Compared to the current immunosuppressive drugs, the following advantages:
- - DTPA unterdrückt nicht nur die proliferative Aktivierung von Lymphozyten, sondern auch die molekularen Voraussetzungen für die Erkennung von fremden Strukturen auf dem Endothel des Spenderorgans. Dies könnte ein wesentlicher Fortschritt bei der immunsuppressiven Therapie sein.- DTPA not only suppresses the proliferative activation of lymphocytes, but also the molecular requirements for the detection of foreign structures on the endothelium of the donor organ. This could be a to be a major advance in immunosuppressive therapy.
- - DTPA ist neben den immunologischen Effekten eine antioxidative Substanz und könnte daher von Vorteil bei der Abschwächung oxidativer Mechanis men im Rahmen einer Entzündungsreaktionen (z. B. "oxidative burst") sein. Weiterhin könnte DTPA als ein wichtiger Bestandteil von Organkonservie rungslösungen etabliert werden. Derzeitig erhältliche Organkonservierungen berücksichtigen bereits die Wirkung von Antioxidantien. Ein enormer Vorteil durch die Zugabe von DTPA könnte sein, daß neben den antioxidativen Ei genschaften das Endothel bereits vor der Transplantation immunologisch gehemmt wird.- In addition to the immunological effects, DTPA is an antioxidative substance and could therefore be beneficial in weakening oxidative mechanisms men in the context of an inflammatory reaction (eg "oxidative burst"). Furthermore, DTPA could be an important part of organ preservation solutions are established. Organ preservation currently available already take into account the effects of antioxidants. An enormous advantage by adding DTPA it could be that in addition to the antioxidant egg properties of the endothelium immunologically before the transplantation is inhibited.
- - DTPA wirkt antiviral und ist bisher vermutlich die einzige Substanz, die ne ben der Unterdrückung der immunologischen Mechanismen gleichzeitig die Vermehrung von CMV verhindert. Therapeutisch wäre dies ein großer Vorteil für den Patienten, da bisher neben der Behandlung mit Immunsuppressiva im Falle einer Infektion zusätzlich antivirale Medikamente gegeben werden. Dies erweitert natürlich auch das Spektrum an möglichen Nebenwirkungen. Außerdem muß bei einer Infektion die Dosierung des Immunsuppressivums herabgesetzt werden, was wiederum zu einem erhöhten Abstoßungsrisiko führt. Insgesamt könnten möglicherweise die Behandlungskosten erheblich gesenkt werden.- DTPA has an antiviral effect and is probably the only substance that suppression of the immunological mechanisms Increase in CMV prevented. This would be a great therapeutic advantage for the patient, since in addition to treatment with immunosuppressive drugs in the event of an infection, additional antiviral drugs are given. Of course, this also extends the spectrum of possible side effects. In addition, the dosage of the immunosuppressant must be in an infection are reduced, which in turn increases the risk of rejection leads. Overall, the treatment costs could potentially be significant be lowered.
- - DTPA kann möglicherweise auch bei Patienten mit autoimmunen Erkran kungen oder Überempfindlichkeitsreaktionen eingesetzt werden.- DTPA may also affect patients with autoimmune diseases cations or hypersensitivity reactions are used.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie auf diese be schränken zu wollen: The following examples illustrate the invention without referring to it want to restrict:
Menschliche Nabelvenen-Endothelzellen (human umbilical vein endothelial cells, HUVEC) werden in Iscove′s modified Dulbecco′s medium (IMDM) mit 10%igem Zusatz von fötalem Kälberserum und 20 ng/ml von Fibroblasten-Wachstumsfaktor gezüchtet.Human umbilical vein endothelial cells (human umbilical vein endothelial cells, HUVEC) are used in Iscove's modified Dulbecco's medium (IMDM) 10% addition of fetal calf serum and 20 ng / ml fibroblast growth factor bred.
Zellkulturen von menschlichen peripheren Lymphozyten (human peripheral blood lymphocytes, PBL) werden aus buffy coats gewonnen.Cell cultures of human peripheral lymphocytes (human peripheral blood lymphocytes (PBL) are obtained from buffy coats.
Ein standardisierter Versuch zur Testung der Reaktivität von Lymphozyten ist die Mitogenstimulation durch Phytohaemagglutinin (PHA) und die darauf fol gende Messung der Proliferation durch den radioaktiven Thymidin-Einbau-Test. Anhand dieses Modells können immunmodulatorisch wirkende Substanzen getestet werden. In unseren Versuchen war die hemmende Wirkung von DTPA bei untoxischen Konzentrationen zwischen 10 µM und 100 µM bei nahezu 100% (50 µM hemmte die CMV Replikation in humanen Fibroblastenkulturen vollständig).A standardized attempt to test the reactivity of lymphocytes is mitogen stimulation by phytohaemagglutinin (PHA) and the subsequent proliferation measurement by the radioactive thymidine incorporation test. Using this model, substances with an immunomodulatory effect can be used be tested. In our experiments, the inhibitory effect of DTPA was at non-toxic concentrations between 10 µM and 100 µM almost 100% (50 µM inhibited CMV replication in human fibroblast cultures Completely).
Ein weiterer Parameter zur Bestimmung des Aktivierungsgrads der stimulierten Lymphozyten ist die Freisetzung von Interleukin-2 (IL-2). Dieses Zytokin ist für eine zellvermittelte Immunreaktion nötig (Hu, J., et al., "Interleukin 2 up-regulates its own production", J. Immunol., 139: 4109, 1987). IL-2 wird von PHA-stimulierten Lymphozyten sezerniert und kann im Zellkulturmedium mittels ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) bestimmt werden. Das Maß der Sezer nierung ist ein Maß für den Grad der Aktivierung. In unseren Versuchen unter drückte die Kultivierung von PHA-stimulierten Zellen mit DTPA die IL-2-Freisetzung. Hierzu wurden Zeitkinetiken erstellt, die zeigten, daß die Unterdrückung erst am dritten Tag nach Stimulation erfolgte. Parallel zu diesen Experimenten wurde die Expression des Interleukin-2-Rezeptors auf den mit PHA stimulierten Zellen mittels FACS quantifiziert. Auch hier zeigte sich eine Unterdrückung der Expression am dritten Tag und eine vollständige Unterdrückung am vierten Tag nach Stimulation.Another parameter for determining the degree of activation of the stimulated Lymphocyte is the release of interleukin-2 (IL-2). This cytokine is for a cell-mediated immune response is necessary (Hu, J., et al., "Interleukin 2 up-regulates its own production ", J. Immunol., 139: 4109, 1987). IL-2 is stimulated by PHA Lymphocytes are secreted and can be in the cell culture medium by means of ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) can be determined. The measure of the Sezer Nation is a measure of the degree of activation. In our experiments below the cultivation of PHA-stimulated cells with DTPA suppressed the IL-2 release. For this purpose, time kinetics were created, which showed that the suppression did not take place until the third day after stimulation. In parallel to these experiments was the expression of the interleukin-2 receptor on the stimulated with PHA Cells quantified using FACS. Here too there was a suppression of Expression on the third day and complete suppression on the fourth day after stimulation.
Die Effekte auf die DNA-Synthese und -das Wachstum in HFF-, HUVEC- und PBL-Zellkulturen wurde zusätzlich mit einer weiteren Methode gemessen: Wir bestimmten dabei die Einlagerung von 5-Brom-2-deoxyuridin (BrdU) in die zel luläre DNA quantitativ mit dem ELISA-Test. Ausgedrückt wird das Ergebnis durch die IC₅₀, das ist die Konzentration die diese Einlagerung zu 50% unter drückt. Sie beträgt für CaNa₃DTPA 152 µM in HFF-Zellen, 139 µM in HUVEC-Zellen und 240 µM in PBL-Zellen.The effects on DNA synthesis and growth in HFF, HUVEC and PBL cell cultures were also measured using another method: we determined the storage of 5-bromo-2-deoxyuridine (BrdU) in the cell Quantitative DNA with the ELISA test. The result is expressed through the IC₅₀, that is the concentration that this storage is 50% below presses. For CaNa₃DTPA it is 152 µM in HFF cells, 139 µM in HUVEC cells and 240 µM in PBL cells.
Die zellvermittelte Zytotoxizität ist ebenfalls eine Standardmessung in der Im munologie. Wir verwendeten den Europium-Freisetzungs-Test (Volgmann, T., et al.: "A fluorescence-based assay for quantitation of lymphokine-activated killer cell activity", J. Immunol. Meth., 119: 45, 1989). Zellinien, die sensibel für bestimmte zytotoxische Effekte sind (Jurkat Zellen sind sensibel gegenüber zytotoxischen Zellen; K562 gegenüber natürlichen Killerzellen) werden in Kultur mit Europium für eine bestimmte Zeitdauer inkubiert. Danach werden den Kul turen die Effektorzellen zugegeben, die aus dem peripheren Blut freiwilliger Spender gewonnen werden. Die Aktivität dieser Effektorzellen kann in vitro vor der Kokultur mit den Zielzellen durch Gabe von IL-2 verstärkt werden. Durch das Abtöten der Zielzellen kommt es nun auch zur Freisetzung von Europium, das sich vorher in den Zielzellen angereichert hat. Die Menge an freigesetzten Europium ist ein Maß für die zytotoxische Aktivität der zu testenden Zellen. Die Quantifizierung von Europium im Zellkulturmedium basiert auf einer photome trischen Methode. Auch in diesen Experimenten hemmte DTPA fast vollständig die zytotoxische Aktivität sowohl von zytotoxischen als auch von natürlichen Killerzellen. Die in diesen Experimenten erhaltenen Meßwerte für die DTPA-behandelten Proben entsprachen immer etwa den negativen Kontrollwerten. Cell-mediated cytotoxicity is also a standard measurement in Im munology. We used the Europium release test (Volgmann, T., et al .: "A fluorescence-based assay for quantitation of lymphokine-activated killer cell activity ", J. Immunol. Meth., 119: 45, 1989). Cell lines sensitive to certain cytotoxic effects are (Jurkat cells are sensitive to cytotoxic cells; K562 versus natural killer cells) are in culture incubated with Europium for a certain period of time. After that, the Kul the effector cells added, which from the peripheral blood voluntarily Donors are won. The activity of these effector cells can be demonstrated in vitro the coculture with the target cells can be enhanced by administration of IL-2. By killing the target cells now also releases Europium, that has previously accumulated in the target cells. The amount of released Europium is a measure of the cytotoxic activity of the cells to be tested. The Quantification of europium in the cell culture medium is based on a photome trical method. In these experiments too, DTPA inhibited almost completely the cytotoxic activity of both cytotoxic and natural Killer cells. The measured values obtained in these experiments for the DTPA-treated Samples always corresponded approximately to the negative control values.
Der Ablauf einer zellvermittelten Immunreaktion wird im Rahmen einer Trans plantatabstoßung zu einem bedeutenden Teil von dem Endothel des Trans plantats gesteuert. Interaktionen zwischen Endothelzellen und Lymphozyten hängen dabei von dem Grad der Expression von HLA-Antigenen und Adhä sionsmolekülen ab. Die Fähigkeit von stimulierten Endothelzellen, Moleküle der HLA Klasse II zu exprimieren ist von besonderer Wichtigkeit (Hirschberg, H., et al.: "Antigen properties of human vascular endothelial cells" J. Exp. Med., 154: 249, 1980). Bestimmte immunologische Reaktionen können nur über die Interaktionen von T-Helferzellen (Subtyp der Lymphozyten) mit Zellen, die HLA Klasse II positiv sind (sogenannte Antigenpräsentierende Zellen) ablaufen. HLA-Moleküle der Klasse I sind für die Interaktionen mit zytotoxischen Zellen verantwortlich. Diese brauchen allerdings die Hilfe von den Helferzellen. DTPA unterdrückte die basale bzw. die durch Zytokine (Interferon-gamma) induzierte Expression von HLA Klasse I- und II- Molekülen auf der Zellmembran der En dothelzellen in vitro um mehr als 50% (100 µM). Bezogen auf die in vivo-Situation nach Organtransplantation könnte diese Eigenschaft von DTPA eine HLA-vermittelte Abstoßungsreaktion, die zunächst immer gegen das Endothel gerichtet ist, möglicherweise unterdrücken oder reduzieren.The course of a cell-mediated immune response is carried out as part of a trans implant rejection to a significant extent from the endothelium of the trans plantats controlled. Interactions between endothelial cells and lymphocytes depend on the degree of expression of HLA antigens and adhesion ion molecules. The ability of stimulated endothelial cells, molecules of the Expressing HLA class II is of particular importance (Hirschberg, H., et al .: "Antigen properties of human vascular endothelial cells" J. Exp. Med., 154: 249, 1980). Certain immunological reactions can only be achieved through the Interactions of helper T cells (subtype of lymphocytes) with cells that have HLA Class II are positive (so-called antigen-presenting cells). Class I HLA molecules are for interactions with cytotoxic cells responsible. However, these need the help of the helper cells. DTPA suppressed the basal or those induced by cytokines (interferon-gamma) Expression of HLA class I and II molecules on the cell membrane of the En dothelial cells in vitro by more than 50% (100 µM). Based on the in vivo situation after organ transplantation, this property of DTPA could be a HLA-mediated rejection, initially always against the endothelium may suppress or reduce.
Entsprechend der Bedeutung der HLA-Moleküle ist die Rolle von Adhäsions molekülen zu verstehen. Die von uns untersuchten Adhäsionsmoleküle sind wichtig für den engeren Kontakt und für die immunologische Wechselwirkung zwischen Endothelzellen und Lymphozyten (Springer, T. A., et al., "Adhesion receptors of the immune system", Nature, 346: 425, 1990). Die Inkubation von Endothelzellen mit 100 µM DTPA hemmten zu etwa 50% die basale und die durch IL-1 induzierte Expression von ICAM-1, ELAM-1 und VCAM-1. Die Ex perimente wurden mehrmals, wie auch bei der Bestimmung der HLA-Molekülexpression durchflußzytometrisch und fluorometrisch in vielfachen Ansätzen durchgeführt und waren sehr gut reproduzierbar.According to the importance of the HLA molecules, the role of adhesion to understand molecules. The adhesion molecules we examined are important for closer contact and for the immunological interaction between endothelial cells and lymphocytes (Springer, T.A., et al., "Adhesion receptors of the immune system ", Nature, 346: 425, 1990). The incubation of Endothelial cells with 100 µM DTPA inhibited about 50% of the basal and the IL-1 induced expression of ICAM-1, ELAM-1 and VCAM-1. The ex experiments were carried out several times, as was also the case when determining the HLA molecule expression flow cytometric and fluorometric in multiple approaches performed and were very reproducible.
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Patent Citations (5)
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