DE19728301A1

DE19728301A1 - Verwendung von Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 für die Behandlung der allergischen Rhinitis

Info

Publication number: DE19728301A1
Application number: DE19728301A
Authority: DE
Inventors: Juergen Prof Engel; Hildegard Dr Poppe; Degenhard Dr Marx; Norbert Dr Hoefgen; Stefan Prof Szelenyi
Original assignee: Arzneimittelwerk Dresden GmbH
Current assignee: AWD Pharma GmbH and Co KG
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1997-07-03
Publication date: 1999-01-07
Also published as: WO1999001134A1; AU8626398A; CA2241879A1; AR016308A1; ZA985481B

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 (PDE4) zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung der allergischen Rhinitis.

Stand der Technik

Die Aktivierung von Rezeptoren der Zellmembran durch Transmitter führt zur Aktivierung des "second messenger"-Systems. Die Adenylatcyclase synthetisiert aus AMP und GMP das wirksame cyclische AMP (cAMP) bzw. cyclische GMP (cGMP). Diese führen z. B. in glatten Muskelzellen zur Erschlaffung bzw. in Entzündungszellen zur Hemmung der Mediatorfreisetzung bzw. -synthese. Der Abbau der "second messenger" cAMP und cGMP erfolgt durch die Phosphodiesterasen (PDE). Durch Hemmung der verschiedenen PDE Isoenzymtypen kommt es zu einer Kumulation von cAMP bzw. cGMP in den Zellen, was therapeutisch genutzt werden kann (Torphy, T. J., Livi, G. P., Christensen, S. B., Novel Phosphodiesterase Inhibitors for the Therapy of Asthma, Drug News and Perspectives 1993, 6: 203-214).

Bisher sind 7 Isoenzyme der PDE bekannt, die unterschiedliche Funktionen besitzen und sich auch unterschiedlich auf die verschiedenen Zellarten verteilen (Beavo, J. A., Conti, M. and Heaslip, R. J., Multiple cyclic nucleotide phosphodiesterases. Mol. Pharmacol. 1994, 46 : 399-405; Hall, I. P., Isoenzyme selective phosphodiesterase inhibitors: potential clinical uses, Br. J. clin. Pharmacol. 1993, 35: 1-7).

In den für die allergische Entzündung wichtigen Zellen (Lymphozyten, Mastzellen, eosinophile Granulozyten, Makrophagen) ist das vorherrschende PDE-Isoenzym der Typ 4 (Torphy, J. T. and Undem, B. J., Phosphordiesterase inhibitors: new opportunities for the treatment of asthma, Thorax 1991, 46: 512-523). PDE4- Inhibitoren können die Aktivierung und Einwanderung von eosinophilen Granulozyten in das Gewebe unterdrücken (Howell, R. E., Jenkins, L. P., Fielding, L. E. and Grimes, D., Inhibition of antigen-induced pulmonary eosinophilia and neutrophilia by selective inhibitors of phosphodiesterase types 3 or 4 in Brown Norway rats, Pulmon. Pharmacol. 1995, 8: 83-89).

Die allergische Rhinitis ist eine, meistens stetig fortschreitende entzündliche Erkrankung der Nasenschleimhaut, die aus der Interaktion zwischen Allergenen (meistens Aeroallergene), allergenspezifischem Immunglobulin E (IgE) und schleimhautständigen Immunzellen resultiert. Im wesentlichen sind an dieser Entzündungsreaktion Mastzellen, Langerhans-Zellen, T- und B-Lymphozyten, eosinophile und basophile Granulozyten, Epithel- und Endothelzellen beteiligt (Howarth, P. H., The cellular basis for allergic rhinitis. Allergy 1995, 50(Suppl. 23): 6-10). In den akuten Fällen führt der Allergenkontakt über die Freisetzung von Mediatoren aus den Mastzellen und anderen aktivierten Zellen zum klinischen Bild der allergischen Rhinitis, das vor allem durch Juckreiz, Niesen, starke Rhinorrhoe und Obstruktion der oberen Atemwege gekennzeichnet ist. Die Symptome werden durch Histamin, Leukotriene, Prostaglandine, Kinine und PAF (platelet activating factor) hervorgerufen. Im fortgeschrittenen Stadium treten neben den Mastzellen die eosinophilen Granulozyten in den Vordergrund, die in die nasale Schleimhaut einwandern und sich dort ansammeln. Neben den akuten Symptomen der Rhinitis treten in dieser Phase zwei schwerwiegende Symptome, die nasale

Blockade und die nasale Hyperreaktivität auf. Es ist bekannt, daß die Hyperreaktivität der Nasenschleimhaut mit der Zahl der eosinophilen Granulozyten korreliert und die von diesen Zellen freigesetzten Mediatoren zur Aufrechterhaltung der allergischen Reaktion und der nasalen Hyperreaktivität beitragen (De Graaf-in 't Veld, C., Garrelds, I. M., Koenders, S. and Gerth van Wijk, R., Relationship between nasal hyperreactivity, mediators and eosinophils in patients with perennial allergic rhinitis and controls. Clin. Exper. Allergy 1996, 26: 903-908). Die nasale Blockade ist ein Zeichen der chronischen Entzündung.

In der derzeitigen Therapie werden vorwiegend Histamin-(H₁-)Antagonisten eingesetzt, die sowohl lokal als auch systemisch appliziert werden können. Mit dieser Therapie kann eine Linderung der Histamin-vermittelten Symptome erreicht werden. Die entzündungsbedingte nasale Blockade wird durch diese Medikamente nicht beeinflußt.

Alternativ können auch Glukocortikosteroide, z. B. Beclomethason oder Fluticason, eingesetzt werden. Die starke Entzündungshemmung und das immunsuppressive Potential dieser Substanzen führt ebenfalls zu einer Hemmung der Mediatorfreisetzung und somit zur Linderung der Symptome (Sim, T. C., Reece, L. M., Hilsmeier, K. A., Grant, J. A. and Alam, R., Secretion of chemokines and other cytokines in allergen-induced nasal responses: inhibition by topical steroid treatment, Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1995, 152: 927-933). Nebenwirkungen wie Erhöhung des Augeninnendrucks (Glaukom!), erhöhte Infektionsanfälligkeit, Beeinträchtigung des hormonellen Regelkreises (Osteoporose, bei Kindern Retardierung des Wachstums) können auch den lokalen Einsatz von Steroiden einschränken.

Darstellung der Erfindung

Das Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung hochwirksamer Therapeutika zur Therapie der Symptome der allergischen Rhinitis sowie zur Beeinflussung der Infiltration der Nasenschleimhaut mit eosinophilen Granulozyten. Das Neben wirkungsspektrum der eingesetzten Substanzen soll gering sein und sowohl eine lokale als auch systemische Anwendung zulassen.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß durch die Hemmung des PDE4-Isoen zyms die Freisetzung von für die allergische Rhinitis wichtigen Mediatoren wie zum Beispiel GM-CSF und Histamin gehemmt und die Infiltration eosinophiler Granulozyten unterdrückt wird. Infolgedessen wird als "class effect" der Inhibitoren der PDE4 eine starke Reduktion der typischen Symptome Obstruktion der oberen Atemwege und Rhinorrhoe beobachtet.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von spezifischen Inhibitoren der PDE4 zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung der allergischen Rhinitis.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung der Inhibitoren der PDE4 bzw. deren pharmazeutischen Zubereitungen mittels topischer Applikation.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Zur Herstellung der Arzneimittel wird neben den üblichen Hilfsmitteln, Träger- und Zusatzstoffen eine wirksame Dosis der Inhibitoren der PDE4 oder deren Salze in der oben genannten Indikation verwendet.

Die pharmakologisch verträglichen Salze werden in üblicher Weise durch Neutralisation der Basen mit anorganischen oder organischen Säuren bzw. durch Neutralisation der Säuren mit anorganischen oder organischen Basen erhalten. Als anorganische Säuren kommen zum Beispiel Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Bromwasserstoffsäure, als organische Säuren zum Beispiel Carbon-, Sulfo- oder Sulfonsäure wie Essigsäure, Weinsäure, Milchsäure, Propionsäure, Glykolsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Gerbsäure, Succinsäure, Alginsäure, Benzoesäure, 2-Phenoxybenzoesäure, 2-Ace toxybenzosäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Salicylsäure, 3-Aminosalicylsäure, Ascorbinsäure, Embonsäure, Nicotinsäure, Isonicotinsäure, Oxalsäure, Aminosäuren, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, 2-Hydroxyethansulfonsäure, Ethan-1,2-disulfonsäure, Benzolsulfonsäure, 4-Me thylbenzolsulfonsäure oder Naphthalin-2-sulfonsäure in Frage. Als anorganische Basen kommen zum Beispiel Natronlauge, Kalilauge, Ammoniak sowie als organische Basen Amine, bevorzugt jedoch tertiäre Amine, wie Trimethylamin, Triethylamin, Pyridin, N,N-Dimethylanilin, Chinolin, Isochinolin, α- Picolin, β-Picolin, γ-Picolin, Chinaldin oder Pyrimidin in Frage.

Die Dosierung der Wirkstoffe kann je nach Verabfolgungsweg, Alter, Gewicht des Patienten, Art und Schwere der zu behandelnden Erkrankungen und ähnlichen Faktoren variieren.

Die tägliche Dosis kann als einmal zu verabreichende Einzeldosis oder unterteilt in 2 oder mehrere Tagesdosen gegeben werden und entspricht im allgemeinen der Dosis, die von der jeweiligen Verbindung als wirksame Dosis bekannt ist.

Die tägliche Gesamtdosis von Rolipram (4-[3-(Cyclopentyloxy)-4-methoxyphenyl]- 2-pyrrolidinon) oder von D-22888 (1-Ethyl-8-methoxy-3-methyl-5-propyl imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon) beträgt zum Beispiel üblicherweise 0,001-10 mg/pro Person, vorzugsweise 0,01-5 mg/pro Person. Wird (-) Rolipram als Wirkstoff verabfolgt, so beträgt die tägliche Dosis vorzugsweise 0,001-5 mg. Durch mehrtägige Auftitration kann die Gesamtdosis jedoch bei Bedarf signifikant erhöht werden.

Als Applikationsform kommen orale, parenterale und intranasale Zubereitungen in Frage.

Zubereitungen zur parenteralen Applikation können in separaten Dosiseinheitsformen wie z. B. Ampullen oder Vials vorliegen. Vorzugsweise werden Lösungen des Wirkstoffes verwendet, bevorzugt wäßrige Lösungen und vor allem isotonische Lösungen, aber auch Suspensionen. Diese Injektionsformen können als Fertigpräparat zur Verfügung gestellt werden oder erst direkt vor der Anwendung durch Mischen der wirksamen Verbindung, zum Beispiel des Lyophilisats, gegebenenfalls mit weiteren festen Trägerstoffen, mit dem gewünschten Lösungs- oder Suspensionsmittel zubereitet werden.

Intranasale Zubereitungen können als wäßrige oder ölige Lösungen bzw. als wäßrige oder ölige Suspensionen vorliegen (Beispiel 1). Sie können auch als Lyophilisate vorliegen, die vor der Anwendung mit dem geeigneten Lösungs- oder Suspensionsmittel zubereitet werden.

Gewerbliche Anwendbarkeit Beispiel 1. Herstellung einer nasalen Suspension von D-22888

100 ml Nasenspray-Suspension enthalten:

Phenylethanol, Benzalkoniumchlorid und Natriumedetat sind Konservierungsstoffe
Polysorbat 80 dient als Netzmittel für die suspendierten Wirkstoffteilchen
Sorbitol-Lösung dient zum Einstellen der Isotonie der Suspension.

Das Gemisch aus Mikrokristalliner Cellulose und Carmellose-Natrium dient der Stabilisierung der Suspension, um ein Sedimentieren der Wirkstoffteilchen zu verhindern.

Zur oralen Anwendung kommen die üblichen galenischen Zubereitungsformen wie Tabletten, Dragees, Kapseln, dispergierbare Pulver, Granulate, wäßrige Lösungen, wäßrige oder ölige Suspensionen, Sirup, Säfte oder Tropfen.

Feste Arzneiformen können inerte Inhalts- und Trägerstoffe enthalten, wie z. B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat, Natriumphosphat, Lactose, Stärke, Mannit, Alginate, Gelatine, Guar-Gummi, Magnesium- oder Aluminiumstearat, Methylcellulose, Talkum, hochdisperse Kieselsäuren, Silikonöl, höhermolekulare Fettsäuren (wie Stearinsäure), Gelatine, Agar-Agar oder pflanzliche oder tierische Fette und Öle, feste hochmolekulare Polymere (wie Polyethylenglykol); für orale Applikation geeignete Zubereitungen können gewünschtenfalls zusätzliche Geschmacks- und/oder Süßstoffe enthalten.

Flüssige Arzneiformen können sterilisiert sein und/oder gegebenenfalls Hilfsstoffe wie Konservierungsmittel, Stabilisatoren, Netzmittel, Penetrationsmittel, Emulgatoren, Spreitmittel, Lösungsvermittler, Salze, Zucker oder Zuckeralkohole zur Regelung des osmotischen Drucks oder zur Pufferung und/oder Viskositätsregulatoren enthalten.

Derartige Zusätze sind zum Beispiel Tartrat- und Citrat-Puffer, Ethanol, Komplexbildner (wie Ethylendiamin-tetraessigsäure und deren nicht-toxische Salze). Zur Regelung der Viskosität kommen hochmolekulare Polymere in Frage wie beispielsweise flüssiges Polyethylenoxid, mikrokristalline Cellulosen, Carboxymethylcellulosen, Polyvinylpyrrolidone, Dextrane oder Gelatine. Feste Trägerstoffe sind zum Beispiel Stärke, Lactose, Mannit, Methylcellulose, Talkum, hochdisperse Kieselsäuren, höhermolekulare Fettsäuren (wie Stearinsäure), Gelatine, Agar-Agar, Calciumphosphat, Magnesiumstearat, tierische und pflanzliche Fette, feste hochmolekulare Polymere wie Polyethylenglykol.

Ölige Suspensionen für parenterale oder topische Anwendungen können vegetabile synthetische oder semisynthetische Öle wie beispielsweise flüssige Fettsäureester mit jeweils 8 bis 22 C-Atomen in den Fettsäureketten, zum Beispiel Palmitin-, Laurin-, Tridecyl-, Margarin-, Stearin-, Arachin-, Myristin-, Behen-, Pentadecyl-, Linol-, Elaidin-, Brasidin-, Eruca- oder Ölsäure sein, die mit ein- bis dreiwertigen Alkoholen mit 1 bis 6 C-Atomen wie beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol oder deren Isomere, Glycol oder Glycerol verestert sind. Derartige Fettsäureester sind beispielsweise handelsübliche Miglyole, Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Isopropylstearat, PEG-6-Caprinsäureester Capryl/Caprinsäureester von gesättigten Fettalkoholen, Polyoxyethylenglyceroltrioleate, Ethyloleat, wachsartige Fettsäureester wie künstliches Entenbürzeldrüsenfett, Kokosfettsäure-Isopropylester, Ölsäureoleylester, Ölsäuredecylester, Milchsäureethylester, Dibutylphthalat, Adipinsäurediisopropylester, Polyol-Fettsäureester u. a. Ebenso geeignet sind Silikonöle verschiedener Viskosität oder Fettalkohole wie Isotridecylalkohol, 2-Octyl dodecanol, Cetylstearyl-Alkohol oder Oleylalkohol, Fettsäuren wie beispielsweise Ölsäure. Weiterhin können vegetabile Öle wie Rizinusöl, Mandelöl, Olivenöl, Sesamöl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl oder Sojabohnenöl Verwendung finden. Die genannten Stoffe haben zudem die Eigenschaften eines Spreitmittels, daß heißt, es erfolgt eine besonders gute Verteilung auf der nasalen Schleimhaut. Als Lösungsmittel, Gelbildner und Lösungsvermittler kommen in Frage Wasser oder mit Wasser mischbare Lösungsmittel. Geeignet sind zum Beispiel Alkohole wie beispielsweise Ethanol oder Isopropylalkohol, Benzylalkohol, 2-Octyl dodecanol, Polyethylenglykole, Phthalate, Adipate, Propylenglykol, Glycerin, Di- oder Tripropylenglykol, Wachse, Methylcellosolve, Cellosolve, Ester, Morpholine, Dioxan, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Cyclohexanon etc.

Als Filmbildner können Celluloseether verwendet werden, die sich sowohl in Wasser als auch in organischen Lösungsmitteln lösen bzw. anquellen können, wie beispielsweise Hydroxypropylmethylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose oder lösliche Stärken.

Mischformen zwischen Gel- und Filmbildnern sind durchaus ebenfalls möglich. Hier kommen vor allem ionische Makromoleküle zur Anwendung, wie z. B. Natriumcarboxymethylcellulose, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure und deren Salze, Natriumamylopektinsemiglykolat, Alginsäure oder Propylenglykol-Alginat als Natriumsalz, Gummi arabicum, Xanthan-Gummi, Guar-Gummi oder Carrageenan.

Als weitere Formulierungshilfsmittel können eingesetzt werden: Glycerin, Paraffin unterschiedlicher Viskosität, Triethanolamin, Collagen, Allantoin, Novantisolsäure, Parfümöle.

Auch die Verwendung von Tensiden, Emulgatoren oder Netzmitteln kann zur Formulierung notwendig sein, wie z. B. von Na-Laurylsulfat, Fettalkoholethersulfaten, Di-Na-N-lauryl-β-iminodipropionat, polyoxyethyliertes Rizinusöl oder Sorbitan-Monooleat, Sorbitan-Monostearat, Polysorbate (z. B. Tween), Solutol, Cetylalkohol, Lecithin, Glycerinmonostearat, Polyoxyethylenstearat, Alkylphenolpolyglykolether, Cetyltrimethylammoniumchlorid oder Mono-/Dialkylpolyglykolether-orthophosphorsäure-monoethanolaminsalze.

Stabilisatoren wie Montmorillonite oder kolloidale Kieselsäuren zur Stabilisierung von Emulsionen oder zur Verhinderung des Abbaus der aktiven Substanzen wie Antioxidantien, beispielsweise Tocopherole oder Butylhydroxyanisol, oder Konservierungsmittel, wie p-Hydroxybenzoesäureester, können ebenfalls zur Zubereitung der gewünschten Formulierungen gegebenenfalls erforderlich sein.

Die Herstellung, Abfüllung und Verschließung der Präparate erfolgt unter den üblichen antimikrobiellen und aseptischen Bedingungen. Auch für den topischen Einsatz erfolgt eine Abpackung möglichst in separaten Dosiseinheiten zur Erleichterung der Handhabung, auch hier wie bei parenteralen Formen gegebenenfalls aus Stabilitätsgründen durch separate Abpackung der Wirkstoffe beziehungsweise deren Kombinationen als Lyophilisat, gegebenenfalls mit festen Trägerstoffen, und den erforderlichen Lösungsmitteln etc.

Unsere Untersuchungen zeigen, daß topische Applikationen von besonderem Vorteil sind, da mit ihnen die Symptome der allergischen Rhinitis sehr stark reduziert werden können und zugleich das Nebenwirkungspotential minimiert wird.

Beispiele für topische Applikation

Zur exemplarischen Beschreibung der therapeutischen Effekte bei der topischen Anwendung von PDE4-Inhibitoren zur Behandlung der allergischen Rhinitis werden beispielhaft folgende Verbindungen genutzt:
1-Ethyl-8-methoxy-3-methyl-5-propyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon (D-22888)
4-[3-(Cyclopentyloxy)-4-methoxyphenyl]-2-pyrrolidinon (Rolipram)
3-Cyclopentyloxy-4-methoxy-N-(3,5-dichlor-4-pyridyl)-benzamid (RPR-73401)
1-(3-Nitrophenyl)-3-(-4-pyridylmethyl)-pyrido[3,2-e]-pyrimidin-2,4-dion (RS-25344 000).

Beeinflussung der Allergen-induzierten vaskulären Permeabilität an aktiv sensibilisierten Brown-Norway Ratten

Männliche Brown-Norway Ratten im Gewicht von 280-300 g werden an 2 aufeinanderfolgenden Tagen durch intraperitoneale Injektion einer Suspension von 1 mg Ovalbumin zusammen mit 100 mg Aluminiumhydroxid in 1 ml physiologischer Kochsalzlösung/Tier aktiv sensibilisiert. Drei Wochen nach der Sensibilisierung werden die Ratten mit Natriumthiopental narkotisiert und in Rückenlage fixiert. Zur Perfusion der Nasenhöhle wurde in die Trachea ein Polyethylenkatheter retrograd bis zur inneren Öffnung der Choanen vorgeschoben, so daß die Lösung durch die Nasenlöcher austropfen konnte. Ein kurzer Trachealkatheter wurde orthograd in die Trachea eingebunden, um die Atmung zu ermöglichen. Zur Perfusion wurde phosphat-gepufferte Kochsalzlösung (PBS) kontinuierlich mit einer Rollerpumpe durch die Nasenhöhle gepumpt (0,5 ml/min) und durch einen Fraktionssammler gesammelt. Evans Blue wurde als Plasmamarker verwendet und intravenös (je 1 ml/Tier einer 1%-igen Lösung in PBS) durch einen in der Vena jugularis liegenden Katheter injiziert.

Die Substanzapplikation erfolgte topisch. Bei dieser Applikation wurde die Testsubstanz dem Perfusionsmedium (PBS) zugesetzt. Die nasale Schleimhaut wurde 30 min lang mit PDE4-Inhibitor-haltiger Lösung perfundiert. Anschließend wurde Evans blue unmittelbar vor Beginn der Perfusion mit Ovalbumin-haltiger Lösung (Challenge) injiziert. Nach Beginn der Ovalbuminchallenge (10 mg/ml Ovalbumin in PBS gelöst) wurden aller 15 min Fraktionen in den Fraktionssammler über einen Zeitraum von 60 min gesammelt. Die Evans Blue- Konzentration in den Perfusaten wurde mit dem Photometer Digiscan bei einer Wellenlänge von 620 nm gemessen. Dabei wurden die Blankwerte automatisch abgezogen. Der Wirkungsverlauf über 60 min wurde mit einem AUC-Programm berechnet. Die Substanzwirkung der Präparategruppe wurde gegen Vehikelkontrollen in % berechnet.

Hemmung der Ovalbumin-induzierten vaskulären Permeabilität der Nasenschleimhaut an aktiv sensibilisierten Brown-Norway Ratten bei topischer Applikation der Testsubstanzen, x = Mittelwert von n Versuchstieren

In den oberen Atemwegen (im nasalen Raum) der aktiv sensibilisierten Ratten hemmen PDE4-Inhibitoren wie RPR 73401 und D-22888 nach topischer Applikation die durch Allergen-Provokation ausgelöste Erhöhung der vaskulären Permeabiltät, die über Histamin-Freisetzung zustandekommt.

Allergisch induzierte Rhinitis am Hausschwein

Um Untersuchungen in der vorgesehenen Indikation durchzuführen, wurden aktiv sensibilisierte Hausschweine genutzt. Nach Alving et al. (Alving, K., Matran, R., Fornhem, C. and Lundberg, J. M., Late phase bronchial and vascular responses to allergen in actively-sensitised pigs. Acta Physiol. Scand. 1991, 143: 137-138) sind Hausschweine gut gegen Ascaris suum-Antigen zu sensibilisieren und die allergische Reaktion ist ähnlich der des Menschen.

Für die Untersuchungen wurden 8-10 Wochen alte Hausschweine (15-25 kg) durch subcutane Injektion von 1 mg Ascaris suum-Antigen (Geer Laboratories, Lenoir, USA) gemischt mit 1 ml 1%iger Al(OH)₃-Suspension aktiv sensibilisiert. Eine Woche später wurde die Prozedur wiederholt, um die Immunreaktion zu verstärken. 2 Wochen nach der letzten Ascaris suum-Behandlung wurden die Tiere mit Ketamin/Xylazin narkotisiert. Die Narkose wurde während des Versuches durch die Infusion von Pentobarbital-Na (Nembutal) aufrechterhalten. An der Nasenschleimhaut dieser Tiere kann die Hemmwirkung von Substanzen auf die durch Ascaris-Antigen induzierte Sekretion untersucht werden. Durch lokale Applikation des Allergens (100 µl 1 : 1000 Antigen-Lösung pro Nasenloch) wurde eine verstärkte nasale Sekretion provoziert. Das Sekret wurde mittels Zellstoffstreifen gesammelt und zeitabhängig erfaßt. Die Auswertung erfolgte nach Abzug der Basalsekretion durch die Integration der Sekretmenge über den Untersuchungszeitraum von 90 min (Area under the curve=AUC, AUC_0-90min in ml.min). Unter Kontrollbedingungen erfolgte ein deutlicher Anstieg der AUC-Werte nach Allergenkontakt. Nach 90 min wurde wiederholt Ascaris suum-Antigen (100 µl, Verdünnung 1 : 1000) intranasal instilliert. Diese wiederholte Challenge verursachte bei Placebo-behandelten Tieren eine Verdopplung der AUC-Werte, verglichen mit der ersten Challenge. Der zweite Durchgang wurde jeweils für die Untersuchung der Prüfsubstanzen verwendet. Diese wurden dann jeweils 10 min vor der 2. Challenge intranasal instilliert.

Die geprüften PDE4-Inhibitoren hemmten in Dosen zwischen 50 und 100 µg/Nasenloch (n=4-5 Tiere) deutlich die allergisch induzierte Nasensekretion.

Die Werte sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:

Histamin-H₁-Rezeptorantagonisten wie z. B. Azelastin heben erwartungsgemäß die nasale Rhinorrhoe, die überwiegend durch Histamin vermittelt ist, beinahe vollständig auf (Azelastin bei 100 µg/Nasenloch 96% Hemmung). Bei Corticosteroiden wie Beclomethason (100 µg/Nasenloch) war auch eine anti sekretorische Wirkung zu verzeichnen, die vor allem in der späteren Phase (zwischen 45 und 90 Minuten) beobachtet wurde und auf die Hemmung der Freisetzung von Leukotrienen zurückzuführen ist.

Aus den dargelegten Ergebnissen geht deutlich hervor, daß PDE4-Inhibitoren in der Lage sind, die allergisch induzierte Rhinorrhoe bei aktiv sensibilisierten Hausschweinen zu unterdrücken. Der dabei beobachtete therapeutische Effekt war direkt vergleichbar mit den bisher in der Therapie der allergischen Rhinitis eingesetzten Substanzen.

Emesis am wachen Hausschwein

Eine oft beobachtete Nebenwirkung der Hemmstoffe des PDE4-Isoenzyms sind Nausea und Emesis. Diese Nebenwirkungen limitieren bisher die geplante systemische Anwendung dieser Stoffe am Menschen (Barnes, P. J., New drugs for asthma. Clin. Experim. Allergy 1996, 26: 738-745). Um diese Nebenwirkung sicher zu erfassen und einen direkten Vergleich zur vorgesehenen Hauptwirkung herstellen zu können, wurden die Nebenwirkungen am wachen Hausschwein untersucht. Diese Tierart eignet sich sehr gut für diese Untersuchungen und die Ergebnisse sind gut auf den Menschen übertragbar (Szelenyi, I., Herold, H. and Göther, M., Emesis induced in domestic pigs: A new experimental tool for the detection of antiemetic drugs and for evaluation of emetogenic potential of new anticancer agents. J. Pharmacol. Methods 1994, 32: 109-116). Hausschweine mit einer Körpermasse von 15-20 kg wurden durch intramuskuläre Injektion von Ketamin und Xylazin kurz narkotisiert. Danach erfolgte die Substanzapplikation als Lösung intravenös (Ohrrandvene) oder mittels Schlundsonde intragastral. Die Tiere erwachten aus der Kurznarkose nach ca. 15 min. Nachfolgend wurden die Häufigkeit des Erbrechens über den Zeitraum von 8 Stunden erfaßt. Als Maßstab für die Schwere des induzierten Erbrechens wurde die durchschnittliche Häufigkeit der betroffenen Tiere innerhalb von 8 Stunden berechnet.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:

Bei der nasalen Applikation kann u. U. ein Bruchteil der verabreichten Substanz in den Rachenraum gelangen und anschließend geschluckt bzw. im nasalen Raum resorbiert werden. Bei humantherapeutischen Dosierungen (1-1000 µg/Nasenloch) können auch bei einer vollständigen Resorption keine Blutspiegel entstehen, die als Nebenwirkung Nausea oder Emesis auslösen könnten. Als Beispiel: an einem 30 kg schweren Schwein bewirkt die Dosis von 100 µg/Nasenloch von D-22888 89% Hemmung der Rhinorrhoe. Dies entspricht einer Dosis von 7 µg/kg. Kein Erbrechen wurde jedoch an derselben Spezies bei der intravenösen Dosis von 3000 µg/kg beobachtet.

Die für eine therapeutische Beeinflussung der Rhinorrhoe benötigten Dosierungen der PDE4-Inhibitoren sind somit um ein vielfaches niedriger, als die, welche bei intravenöser oder oraler Applikation an der gleichen Tierart Emesis hervorrufen.

Hemmung der Freisetzung von GM-CSF aus Zellen nasaler Polypen

Für die Untersuchungen der GM-CSF-Freisetzung wurden Zellen aus nasalen Polypen gewonnen (Crampette, L., Mainprice, B., Bloom, M., Bousquet, J., Campbell, A. M.: Inhibition of mediator and cytokine release from dispersed nasal polyp cells by terfenadine, Allergy 1996, 51, 346-349). Das Gewebe wurde mit Protease, Collagenase, Hyaluronidase und DNase aufgeschlossen und die Zellen in Nährlösung (RPM 1640) suspendiert. In diesem Zellmix sind Epithelzellen, Makrophagen, neutrophile und eosinophile Granulozyten, Mastzellen sowie Lymphozyten enthalten. Somit sind im wesentlichen alle an der allergischen Entzündung beteiligten Zellen in diesem Testsystem vorhanden.

Die Zellen wurden passiv mit humanem IgE sensibilisiert und die Zellsuspension auf eine Konzentration von 2 Mio Zellen/ml eingestellt. Die Zellen wurden 30 min mit der Prüfsubstanz vorinkubiert und anschließend durch Zugabe von Anti-IgE (7,2 µg/Well) stimuliert. Die Zellen wurden in 6-Well-Platten bei 37°C und 5% CO₂ inkubiert und nach 18 Stunden wurde der Überstand zur Zytokinbestimmung abzentrifugiert.

Die Bestimmung von GM-CSF im Überstand erfolgte mittels Sandwich-ELISA.

Die PDE4-Inhibitoren hemmten deutlich die GM-CSF-Freisetzung aus den Zellen nasaler Polypen.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:

Die GM-CSF Freisetzung aus Makrophagen, eosinophilen Granulozyten und Epithelzellen wird als wesentlicher pathophysiologischer Mechanismus des Fortganges der allergischen Entzündung angesehen (Humbert, M., Pro eosinophilic cytokines in asthma. Clin. and Exp. Allergy 1996, 26, 123-127). Histamin H₁-Rezeptorantagonisten haben keinen Einfluß auf die Freisetzung von GM-CSF. Demgegenüber hemmen Glukokortikoide die Freisetzung von GM-CSF. Ähnlich potent wirken auf dieses Zytokin nur PDE4-Inhibitoren.

Claims

1. Verwendung von Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 oder deren Salze als therapeutische Wirkstoffe zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung der allergischen Rhinitis.

2. Arzneimittel zur Behandlung der allergischen Rhinitis enthaltend eine therapeutisch wirksame Menge von Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 oder deren Salze neben üblichen physiologisch verträglichen Trägern und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise Hilfsstoffen.

3. Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß ein oder mehrere Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 mit gebräuchlichen pharmazeutischen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise sonstigen Hilfsstoffen zu pharmazeutischen Zubereitungen verarbeitet beziehungsweise in eine therapeutisch anwendbare Form gebracht werden.

4. Verwendung von Verbindungen nach Anspruch 1 und/oder von pharmazeutischen Zubereitungen nach den Ansprüchen 2 und 3 zur Anwendung bei allergischer Rhinitis allein oder in Kombination untereinander oder in Kombination mit Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise sonstigen Hilfsstoffen.

5. Verwendung von Verbindungen nach Anspruch 1 und/oder von pharmazeutischen Zubereitungen nach den Ansprüchen 2 und 3 mittels topischer Applikation.