DE19944122A1

DE19944122A1 - Histamin-Immunglobulin-Komplexe zur Behandlung von entzündlichen Erkrankungen bei Säugetieren

Info

Publication number: DE19944122A1
Application number: DE1999144122
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Loh
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-09-15
Filing date: 1999-09-15
Publication date: 2001-03-29

Abstract

Es wird die Verwendung von Wirkkomplexen aus artspezifischen Immunglobulinen und Histamin beschrieben, die bei entzündlichen Erkrankungen von Säugetieren zu hervorragenden Behandlungserfolgen führen.

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Wirkkomplexen aus artspezifischem Immonglobulin und Histamin zur Behandlung von entzündlichen Erkrankungen bei Säugetieren.

Ein Arzneimittel, das als wirksamen Bestandteil einen Komplex aus humanem Immunglobulin und Histamindihydrochlorid enthält, ist bereits bekannt und wird zur Behandlung unterschiedlicher Allergieformen, insbesondere autoimmunen Entzündungen, beim Menschen seit mehreren Jahren verwendet. Insbesondere dient dieser Komplex zur Behandlung aller Allergieformen atopischer Genese insbesondere bei

- Pollinosen, Rhinitis allergica,
- allergisch bedingten Dermatosen, wie chronischer Urtikaria, atopischem Ekzem, chronischem Ekzem und
- exogen allergischem Asthma bronchiale.

Die klinische Wirksamkeit von Histaglobin beim Menschen ist belegt, doch die zugrundeliegenden antiallergischen Mecha nismen sind in ihrer Komplexität bis heute noch nicht vollständig geklärt.

Neuere Forschungsergebnisse der Grundlagenimmunologie lassen jedoch immer weitere Einblicke in das komplizierte Netzwerk der allergischen Reaktionen zu, die die Ursache von Entzündun gen, insbesondere auch autoimmunen Entzündungen sind. So konnte mittlerweile gezeigt werden, daß den sogenannten CD4+ T-Zellen eine entscheidende Rolle bei der allergischen Sensibilisierung (1. Stadium der allergischen Reaktion) zukommt. Diese Zellen werden durch direkte Interaktion mit antigenpräsentierenden Zellen zu T-Helferzellen aktiviert und unterscheiden sich dann hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Produktion an Zellbotenstoffen, den sogenannten Zytokinen. So sezernieren T-Helfer-1-Zellen (TH1) u. a. die Zytokine Interleukin-2 (IL-2) und Interferon-gamma (IFN-γ), T-Helfer-2- Zellen (TH2) die Zytokine IL-3, IL-4, IL-5, IL-6 und IL-13.

Insbesondere IL-4 regt nun B-Lymphozyten dazu an, bevorzugt Antikörper vom Typ IgE herzustellen, während IFN-γ die Synthese des Antikörpertyps IgE hemmt. Dem Verhältnis zwischen TH1 und TH2-Zellen kommt daher eine wesentliche Rolle bei der Regulation der IgE-Synthese zu. Darüber hinaus konnten als wichtige Voraussetzungen für die IgE-Synthese komplexe Interaktionsschritte zwischen B- und T-Zellen nachgewiesen werden.

Das von B-Zellen sezernierte IgE vermittelt nun allergische Reaktionen vom Soforttyp, indem es sich zusammen mit dem Allergen an Rezeptoren von Effektorzellen (Mastzellen, basophile Granulozyten) bindet. In Folge kommt es zur Degranulation dieser Effektorzellen und zur Ausschüttung der in den Granula gespeicherten Zytokinen, den Mediatoren (chemische "Vermittler"). Überwiegend handelt es sich hierbei um das Gewebshormon Histamin. Die Mediatoren sind wesentlich an der Ausbildung der klinischen Symptomatik der allergischen Soforttypreaktion beteiligt, die innerhalb weniger Minuten nach Kontakt mit dem Allergen z. T. sehr heftig auftritt.

Darüber hinaus veranlassen die Mediatoren die Bildung spezifischer Haftstellen (Adhäsionsmoleküle) auf Endothel zellen, die ihrerseits weitere CD4-T-Zellen und Effek torzellen anlocken. Diese Immunzellen wandern dann sekundär in das Gewebe ein. Die Wanderung speziell der Eosinophilen und ihre Anhäufung in der lokalen Umgebung der allergischen Soforttypreaktion scheint hierbei wesentlich durch IL-5 gesteuert zu sein.

Die angelockten Immunzellen kennzeichnen den Beginn der allergischen Spätreaktion: Sie sondern zum einen Substanzen ab, die das Gewebe fortdauernd schädigen und somit die aller gische Symptomatik verstärken. Es treten allergisch-entzündli che Veränderungen auf. Zum anderen sezernieren die einge wanderten Zellen Zytokine, die über verschiedene Mechanismen die Immunaktivität fortdauernd aufrecht halten: So kon trollieren IL-3, IL-4 und IL-5 Ausdifferenzierungsprozesse der Effektorzellen. Das Zytokin IL-4, bekannt vor allem für seine oben beschriebene Fähigkeit zur Induktion des Antikörpertyps IgE, hat jedoch noch eine Reihe weiterer Funktionen im Immunsystem: So stimuliert es in T-Helferzellen seine eigene Synthese sowie die anderer Interleukine und es unterdrückt die Produktion von IFN-γ. Hiermit schließt sich der Kreislauf der allergischen Reaktion und neue Zeilpopulationen stehen zur Verfügung, den weiteren Reaktionszyklus einzuleiten. Stand des Wissens ist, dass die beschriebenen Abläufe insbesondere auch bei autoimmunen Entzündungen ähnliche pathogene Bedeutung haben.

Basierend auf diesen Erkenntnissen können die Wirkmechanismen des Histaglobins bei allergischen und entzündlichen Prozessen wie folgt beschrieben werden:

Das Immuntherapeutikum Histaglobin scheint in dem komplexen System der allergischen und entzündlichen Reaktionen ver schiedene Ansatzpunkte zu haben, um gegen Allergien und Entzündungen vorzugehen. Dadurch unterscheidet es sich wesentlich von anderen antiallergischen Substanzen, die in der Regel nur an einer Stelle des Reaktionszyklus in das al lergische Geschehen eingreifen. Die bisherigen, zahlreichen Literaturergebnisse zu Histaglobin lassen eine Differenzierung in drei wesentliche antiallergische und antientzündliche Wirkmechanismen des Histaglobin-Komplexes zu.

1. Hemmung der Histaminfreisetzung aus Effektorzellen

Erstmalig wurde 1979 von Ishikawa et al. (1) die Hemmwirkung der allergeninduzierten Histaminfreisetzung durch Histaglobin an Ratten beschrieben. In dieser in vitro Studie wurde nachge wiesen, daß der speziesspezifische Komplex aus Rattenim munglobulin und Histamindihydrochlorid (Ratten-Histaglobin) die Degranulation und die damit einhergehende Histamin freisetzung aus peritonealen Mastzellen der Ratte in einem größeren Maße hemmt als das Rattenimmunglobulin oder das Histamin alleine.

In der Studie von Lallouette et al. (1981) (2) wurde die Histaminfreisetzung aus Mastzellen von Ratten untersucht, die mit Rinderserumalbumin sensibilisiert und anschließend in vivo mit verschiedenen Kontrollösungen, humanem Histaglobin oder Ratten-Histaglobin behandelt wurden. Nur in den Tiergruppen, die entweder humanes Histaglobin oder Ratten-Histaglobin erhalten hatten, konnte eine signifikante Supprimierung der Histaminfreisetzung beobachtet werden.

1984 lagen erstmalig auch humanpharmakologische Untersuchungen vor, die diesen in Tierversuchen beschriebenen Wirkmechanismus des Histaglobins bestätigten. So konnten Tanizaki et al. zunächst in einer in vitro Studie (3), dann in vivo (4) nachweisen, daß Histaglobin signifikant die Histaminaus schüttung und Degranulation von menschlichen Basophilen hemmt.

2. Zunahme der Histaminbindungsfähigkeit

Girard wies 1989 mittels humanpharmakologischer Versuche an Patienten mit Pollenallergien nach, daß Histaglobin u. a. die Histamin-Bindungsfähigkeit im Serum signifikant erhöht und somit dessen klinische Wirkung hemmt (5). Dieser Wirkmecha nismus liegt vermutlich auch den Ergebnissen folgender zweier Studien aus dem Jahre 1961 zugrunde:
In einer in vivo Studie an Ratten zeigte Varonos (6), daß Histaglobin einen Schutz gegen solche Symptome bietet, die nach Verabreichung einer histaminfreisetzenden Substanz norma lerweise zu beobachten sind.

Eine andere Untersuchung an Meerschweinchen (7) beschreibt, daß Histaglobininjektionen die Inhalationszeit von Histamin- und Serotonin-Aerosolen wesentlich verlängert.

3. Inhibition T-Lymphozyten-abhängiger Immunantworten

Neuere Forschungsergebnisse lassen immer klarer erkennen, daß Histaglobin präferentiell T-Lymphozyten-abhängige Immunant worten hemmt. Hierbei lassen sich insbesondere zwei Wirkungs weisen beschreiben, die beide auf eine Beeinflussung der T- Helferzellen zurückzuführen sind.

Wie oben beschrieben, besteht bei allergischen Patienten ein Ungleichgewicht auf der Ebene der Zytokinproduktion von aktivierten CD4+ T-Zellen, das sich in einer überschießenden IL-4 und z. T. unterdrückten IFN-γ-Produktion ausdrückt. IL-4 führt u. a. zu einer erhöhten Produktion des allergenspezi fischen IgE in B-Lymphozyten.

Hanashiro et al. (1994) (8) konnten nun bei Ratten nachweisen, daß die Biosynthese von IgE unter dem Einfluß von Histaglobin deutlich gehemmt wird, während der IgG-Spiegel ansteigt. Als Ursache nehmen die Autoren an, daß Histaglobin einen regulie renden Einfluß auf die Zytokinproduktion der T-Helferzellen ausübt. Sie diskutieren eine mögliche Hemmung der IL4-Produk tion als Ursache der erniedrigten IgE-Biosynthese. Hingegen geht der hohe IgG-Gehalt vermutlich auf einen erhöhten Anstieg von IFN-γ zurück, was man bei Hyposensibilisierung oft beobachtet.

Yoshii et al. (9, 10, 11) beschrieben einen weiteren antial lergischen Mechanismus des Histaglobins, der vermutlich ebenfalls auf einer veränderten Zytokinproduktion von T- Helferzellen basiert. Die Autoren konnten in allergensensibi lisierten BALB/c-Mäusen feststellen, daß Maus-Histaglobin die Eosinophilen-Akkumulation selektiv hemmt. Wie oben erläutert, alarmiert IL-5 der TH2-Helferzellen speziell die Eosinophilen bei der allergischen Spätreaktion sowie bei Entzündungs prozessen und verlängert darüber hinaus deren ansonsten recht kurze Lebenszeit. Die Ergebnisse von Yoshii et al. weisen nun darauf hin, daß Histaglobin in diesen Prozeß interveniert. Die Experimente dieser Studien wurden teilweise auch parallel mit Cyclosporin A als Positivkontrolle durchgeführt. Die Wirkqualitäten beider Wirksubstanzen, Histaglobin und Cyclosporin A, waren in dem Tiermodell vergleichbar. Während aber die Immunsuppressoren Cyclosporin und Cyclophosphamid sowohl die verzögerte allergische Spätreaktion als auch die IgG- und die IgM-Biosynthese in der sensibilisierten Maus hemmen, wurde mit dem Komplex Histaglobin nur die allergische Spätreaktion gehemmt. Die IgG- und IgM-Biosynthese wurde eher stimuliert (12), was ebenfalls auf eine Hemmung der Interleu kine aus TH2-Zellen und eine mögliche Verstärkung der TH1- Funktionen hinweist.

Zusammenfassend stellt sich heute das pharmakologische Wirkspektrum des Komplexes Histaglobin folgendermaßen dar:
Der Komplex wirkt modulierend auf TH2-Lymphozyten und beeinflusst dadurch sowohl die Immunglobulin-Biosynthese als auch einige Granulozyten-abhängige, pathogene Prozesse. Darüber hinaus wird aber auch eine direkte Wirkung z. B. auf die Mastzellen angenommen. In etlichen Experimenten sowohl in vivo als auch ex vivo wurden kurzfristig nach Applikation von Histaglobin Hemmeffekte bei Mastzellen beobachtet. Diese Hemmwirkung reduzierte die provozierte Freisetzung von Histamin und anderen Kininen aus basophilen Granulozyten oder Mastzellen. Es kann deshalb angenommen werden, dass über die Verbrückung der Rezeptoren für Histamin und für Immunglobuline auf Granzlozyten eine Veränderung der Membranpermeabilität verursacht und dadurch die Veränderung der Reaktivität der Zielzellen erreicht wird.

Die bisherigen Untersuchungen mit Histaglobin wurden mit dem Ziel verfolgt, seinen Wirkungsmechanismus am Menschen aufzuklären. In den letzten Jahren ist nun aber deutlich geworden, dass viele entzündliche Erkrankungen, insbesondere auch autoimmune Entzündungen ein erhebliches Krankheits potential bei Säugetieren darstellen. Es stellte sich deshalb die Frage, ob derartige Erkrankungen von Säugetieren, insbesondere von Nutztieren wie Pferden, Kühen, Schafen, Ziegen, Hunden und Katzen auch durch die Gabe von Histaglobin beeinflusst werden können.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die Verwendung eines Wirkkomplexes von artspezifischen Immunglobulinen mit Histamin zur Behandlung von entzündlichen Erkrankungen von Säugetieren hervorragende Heilergebnisse bewirkt. Insbesondere die auch bei Säugetieren auftretenden Erkrankungen wie Asthma, allergische Rhinitis, Gelenkentzündungen und Nahrungsmittel allergien und atopische Dermatitis können wirksam behandelt werden, wenn man dem Säugetier den Histaglobin-Wirkkomplex in einer Menge von 0,15 bis 1 mg/kg Körpergewicht/Tag zuführt.

Der Komplex wirkt auch beim Säugetier dosisabhängig und zeigt seine höchste Wirkung bei einem Gewichtsverhältnis von 0,15 µg Histamindihydrochlorid und 15 mg Gammaglobulin. Dabei konnte gezeigt werden, dass der Wirkkomplex Histaglobin immunpharma kologisch ebenso wirkungsvoll ist wie bekannte Immunmodulato ren und Immunsuppressoren.

Überraschenderweise konnte nun gezeigt werden, dass zahlreiche entzündliche Erkrankungen von Säugetieren vor allem dann mit ausgezeichneten therapeutischen Erfolgen beeinflusst werden können, wenn in dem Wirkkomplex aus Immunglobulin und Histamin das für die jeweilige Tierart artspezifische Immunglobulin eingesetzt wird. Der Wirkkomplex aus artspezifischem Immunglo bulin und Histamin kann dabei die genannten beiden Komponenten im Verhältnis von 10000 : 1 bis 1 : 1 enthalten. Bevorzugt wird allerdings ein Wirkkomplex, bei dem das molekulare Verhältnis von Immunglobulin zu Histamin im Bereich zwischen 1000 : 1 bis 10 : 1 liegt. Ganz besonders bevorzugt wird ein Wirkkomplex, der das artspezifische Immunglobulin und Histamin im molekularen Verhältnis von 100 : 1 bis 300 : 1 enthält. Er wird durch Gefriertrocknung in Gegenwart eines Lösungsvermittlers, bspw. von Natriumthiosulfat gewonnen. Hieraus wird mittels eines Lösungsmittels unmittelbar vor der Anwendung die vorzugsweise subkutan oder intramuskulär zu verabreichende Injektionslösung hergestellt.

Der Wirkkomplex kann allerdings auch in an sich bekannten galenischen Zubereitungen topisch auf Schleimhäuten appliziert werden.

Ein besonderer Vorteil des Histaglobins in der Veterinärmedi zin ist in seiner außerordentlich geringen Toxizität zu sehen. Auch bei einer mehrmonatigen therapeutischen Verwendung von Histaglobin bei Säugetieren treten keine Ablagerungen im Gewebe oder sonstigen nachteiligen Effekte auf, die der weiteren Verwertung des Tieres entgegenstehen würden, weil natürliche, im Tier physiologischer Weise vorhandene Stoffe zur Herstellung des Wirkkomplexes verwendet werden. Die geringe Toxizität des Histaglobins erlaubt es außerdem, die Dosierung auf 4 bis 6 Injektionen pro Woche zu erhöhen.

Beispiel 1

60 g polyvalentes Immunglobulin vom Pferd, aufgereinigt nach bekannten Methoden und in 1 l isotonischer Lösung gelöst, werden mit 0,006 g Histamindihydrochlorid und 30 g Natriumt hiosulfat versetzt und sterilgefiltert. Die sterile Lösung wird in 2 ml Portionen abgefüllt und gefriergetrocknet. Vor der subcutanen oder intramuskulären Injektion wird das getrocknete Material in 2 ml aqua ad injectionem gelöst.

Beispiel 2

Mit der Zubereitung aus Beispiel 1 wurden vier Pferde mit einem mittleren Gewicht von 600 kg, die alle seit längerem an COPD (chronic obstructive pulmonary disease) litten, über 6 Wochen i. m. mit je 1 Dosis (2 ml) pro Tag alle 2 Tage (3 × pro Woche) behandelt. Nach Abschluss der Therapie zeigten drei der behandelten Pferde keine Symptome einer COPD, die Symptomatik des 4. Pferdes wurde als stark gebessert bewertet.

Literaturzusammenstellung

(1) Ishikawa, T., Shimada, T., Kessoku N., Kiyoi, M.; Inhibition of rat mast cell degranulation and histamine release by histamine-rat gamma globuline conjugate.; Int. Arch. Allergy appl. Immunol. 1979; 59: 403-407.
(2) Lallouette, P. et al.; Histamine release from sensitized rat mastcell. Effect of in vivo treatment with gammaglo bulin-histamine. Poster communic. 1981; 8. Int. Congr. Pharmacol., Tokio
(3) Tanizaki, Y., Komagoe, H., Sudo, M., Kitani, H., Tada, S., Takahashi, K., Kimura, I.; Inhibitory effect of histamine-gamma globulin conjugate on IgE-mediated reactivity of human basophils. Jpn. J. Allergol. 1984; 33, 12: 1025-1029.
(4) Tanizaki, Y., Tani, M., Tada, S., Komagoe, H., Nakagawa, S., Takahashi, K., Shuto, M., Otani, A., Kimura, I.; Der Unterdrückungseffekt in vivo von Histamin und γ-Globulin gegen Allergiereaktionen des Soforttyps. Monatszeitschr. Klinik und Forschung 1989; 64, 6: Sonderdruck.
(5) Girard, J.-P.; Double-blind study with Histaglobin- Triplex in the treatment of grass pollinosis. Schweiz, Rundschau f. Med. (Praxis) 1989; 78, 4: 62-65.
(6) Varonos, D.; Wirkung und biologische Neutralisation in vivo freigesetzten Histamins. Arzneim.-Forsch. 1961; II: 591-592.
(7) Scheiffarth, F., Zicha, L., Schott, G., Schmid, E., Alms, U.; Untersuchungen über den Wirkmechanismus eines Histamin-Globulinkomplexes am Meerschweinchen. Arzneim.- Forsch. 1961; II: 595-598.
(8) Hanashiro, K., Sunagawa; M., Saitoh, S., Nakamura, M., Kosugi, T.; The administration of histaglobin conjugate suppress the production of IgE an rats. Persönliche Mitteilung 1994.
(9) Yoshii, H., Fukada, Y., Yamamoto, K., Yajiri, H., Suehiro, S., Yanagibara, Y., Okudaira, H.; A new anti allergic mechanism for histaglobin (1): inhibitory action against T cell-dependent eosinophils. 1993; 21 st. general meeting of Japan association for clinical immunology, Sapporo, 8-10 Sept.
(10) Yoshii, H., Fukada, Y., Yamamoto, K., Nakai, M. Yago, S., Suehiro, S., Yanagibara, Y., Okudaira, H.; Selective inhibition of eosinophil accumulation with histaglobin. Experimental research: Basic mechanisms eosinophils 1994; IV. Int. Congr. Allergology and clinical Immunolo gy, Ann. meet. Europ. Academy of Allergology and Clini cal Immunology, Stockholm, 26.06.-01.07.
(11) Yoshii, H., Fukata-Yamazaki, Y., Yamamoto, K., Yago, K., Yanagikana, Y., Okudaina, H.; A complex of histami ne/mouse gamma-globulin preferentially inhibits allergen-induced peritoneal accumulation of eosinophils, but not neutrophils, in mice. J. Allergy Clin. Immunol. 1997; 100, 6, 809-816
(12) Yoshii, H., Fukata, Y., Yamamoto, K., Yago, H., Suchino, S., Yanagihana, Y., Okudaina, H.; A new assay system detecting antibody production and delayed-type hypersen sitivity responses to trinitrophenyl hapten in an individual mouse. Int. J. Immunpharmac. 1996; 18, 1, 31- 36

Claims

1. Verwendung eines Wirkkomplexes aus artspezifischem Immunglobulin und Histamin zur Behandlung von entzündlichen Erkrankungen von Säugetieren.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkkomplex zur Behandlung von autoimmunen Entzündungen eingesetzt wird.

3. Verwendung nach den Ansprüche 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Wirkkomplex aus artspezifischen Immunglobu lin und einem Histaminsalz im molekularen Verhältnis von 10000 : 1 bis 1 : 1 besteht.

4. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Wirkkomplex aus einem artspezifischen Immunglobulin und einem Histaminsalz im molekularen Verhältnis von 1000 : 1 bis 10 : 1 besteht.

5. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Wirkkomplex aus einem artspezifischen Immunglobulin und einem Histaminsalz im molekularen Verhältnis von 100 : 1 bis 300 : 1 besteht.

6. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, dass der Wirkkomplex in einer Menge von 0,15 bis 1 mg/kg Körpergewicht/Tag appliziert wird.

7. Verwendung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, dass der Wirkkomplex intracutan, intramuskulär oder topisch auf Schleimhäuten appliziert wird.