DE60223508T2

DE60223508T2 - Nicotinrezeptor-agonisten zur behandlung von entzündlichen lungenerkrankungen

Info

Publication number: DE60223508T2
Application number: DE60223508T
Authority: DE
Inventors: Yvon Neuville CORMIER; Evelyne Sainte-Foy ISRAEL-ASSAYAG; Marie-Renee St-Pierre Ile d'Orleans BLANCHET
Original assignee: Universite Laval
Current assignee: Universite Laval
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2008-09-25
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: EP1370264A2; MXPA03008423A; NO20034185D0; RU2003131178A; DK1370264T3; JP4377586B2; EP1370264B1; WO2002076434A2; CA2341952A1; BR0208305A; CN1498108A; PL207880B1; RU2299731C2; WO2002076434A3; CN100528159C; ES2295331T3; PL365224A1; ATE378051T1; DE60223508D1; US20110245270A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung einer entzündlichen Erkrankung der Lunge durch die Verwendung oder Verabreichung von Nikotinrezeptor-Agonisten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Obgleich wir jede Stunde mehr als einen Kubikmeter Luft einatmen, wird der Abwehrmechanismus unserer Lunge üblicherweise mit einer großen Menge von Partikeln, Antigenen, infektiösen Agenzien und toxischen Gasen und Rauch konfrontiert, die sich in der inhalierten Luft befinden. Die Interaktion dieser Partikel mit dem Immunsystem und anderen Abwehrmechanismen der Lunge resultiert in der Entstehung einer kontrollierten entzündlichen Antwort, die üblicherweise protektiv und nutzbringend ist. Im Allgemeinen reguliert sich dieser Prozess selbst, um die Integrität der Atemwege und alveolaren epithelialen Oberflächen zu bewahren, wo der Gas austausch stattfindet. In einigen Fällen jedoch kann die entzündliche Antwort nicht reguliert werden und das Potenzial für eine Gewebeschädigung ist erhöht. In Abhängigkeit der Art der Exposition an die Umgebung, einer genetischen Prädisposition und einer Vielzahl von krankheitsdefinierten Faktoren, kann eine abnormal große Anzahl von entzündlichen Zellen an verschiedenen Stellen des respiratorischen Systems rekrutiert werden, was zu einer Krankheit oder Erkrankung führt.
Die entzündliche Antwort auf inhalierte oder intrinsische Stimuli ist durch eine nicht-spezifische Erhöhung der vaskulären Permeabilität, der Freisetzung von Entzündungs- und chemotaktischen Mediatoren gekennzeichnet, einschließlich Histamin, Eicosanoide, Prostaglandinen, Cytokinen und Chemokinen. Diese Mediatoren modulieren die Expression und das Engagement von Leucocyten-Endothelium-Zelladhäsionsmolekülen, welche die Rekrutierung von im Blut vorhandenen Entzündungszellen ermöglichen.
Eine spezifischere Entzündungsreaktion involviert die Erkennung und Errichtung einer verstärkten, spezifischen Immunantwort auf inhalierte Antigene. Diese Reaktion ist in die Entwicklung von Asthma, exogener allergischer Alveolitis (EAA) und möglicherweise Sarkoidose involviert. Die Dysregulation des Reparaturmechanismus nach einer Schädigung der Lunge könnte zur Fibrose und dem Funktionsverlust bei Asthma, pulmonaler Fibrose, chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und chronischer EAA beitragen.
Es wurde in der Vergangenheit berichtet, dass die Inzidenz von EAA unter derzeitigen Rauchern wesentlich niedriger ist als unter Nichtrauchern (1–4). Die Sarkoidose ist bei Rauchern ebenfalls weniger häufig als bei Nichtrauchern (5, 6). Die Mechanismen, die den positiven Wirkungen des Zigarettenrauchens auf die Entwicklung von EAA und anderen entzündlichen Erkrankungen zugrunde liegen, sind noch unbekannt, könnten jedoch mit der immunmodulatorischen Wirkung von Nikotin zusammenhängen. Es gibt klinische Beobachtungen von Asthma de novo oder einer Verschlimmerung nach der Aufgabe des Rauchens. Ein Beleg hierfür ist nur schwierig zu erhal ten und sämtliche protektiven Wirkungen von Nikotin in der Prävention und Behandlung von Asthma werden wahrscheinlich von den negativen Wirkungen des Tabakrauchs mit dessen Tausenden von Bestandteilen überlagert.
Der protektive Effekt des Rauchens wurde auch für andere Krankheiten berichtet, wobei die am häufigsten untersuchte die Colitis ulcerosa ist, eine entzündliche intestinale Krankheit (7, 8). Nikotin wurde erfolgreich zur Behandlung dieser Erkrankung eingesetzt (9, 10). Andere Untersuchungen haben den möglichen therapeutischen Nutzen von Nikotin bei der Behandlung der Alzheimerkrankheit und der Parkinsonschen Krankheit betrachtet (11, 12).
Nikotinrezeptoren sind Pentamere, die aus fünf Polypeptid-Untereinheiten bestehen, die als ligandengesteuerte Innenkanäle agieren. Wenn der Ligand an den Rezeptor bindet, findet in dem Polypeptid eine Konformationsänderung statt, wobei es die Öffnung eines zentralen Kanals ermöglicht, dass ein Natriumion von der extrazellulären Flüssigkeit in das Cytoplasma wandert. Vier Typen von Untereinheiten wurden identifiziert: α, β, γ und δ. Der Rezeptor kann aus jeder Kombination von diesen vier Typen von Untereinheiten bestehen (13). Kürzlich erschienene Arbeiten haben gezeigt, dass alveolare Makrophagen (AM) die α-7-Untereinheit exprimieren können (14), während die bronchialen Epithelialzellen die α-3-, α-5- und α-7-Untereinheiten (15), und die Lymphocyten die α-2-, α-5-, α-7-, β-2- und β-4-Untereinheiten (14) exprimieren. Fibroblasten (16) und Glattmuskelzellen der Atemwege (17) können diese Rezeptoren ebenfalls exprimieren. Deshalb exprimieren nicht-wandernde, pulmonale Zellen (AM, Dendritenzellen, Epithelzellen, Fibroblasten etc.) und solche, die in entzündlichen Erkrankungen rekrutiert werden (Lymphocyten, polymorphkernige Zellen), Nikotinrezeptoren.
Die Aktivierung des Nikotinrezeptors in Lymphocyten beeinflusst die intrazelluläre Signalgebung, was zu einer unvollständigen Aktivierung der Zelle führt. Tatsächlich erhöht eine Nikotinbehandlung die Proteinkinaseaktivität, die wiederum die Phospholipase-A2(PLA2)-Aktivität erhöht. PLA2 ist verantwortlich für die Spaltung von Phosphoinositol-2-phosphat (PIP2) in Inositol-3-phosphat (IP3) und Diacylglycerol (DAG) (18, 19). Es scheint so, als ob die kontinuierliche Gegenwart von IP3 in der Zelle in der Desensitivierung von Calciumdepots resultiert, was zu deren Depletion führt (19). Diese Beobachtung könnte die Tatsache erklären, dass nikotinbehandelte Lymphocyten nicht genügend Calcium in das Cytoplasma freisetzen, um Transkriptionsfaktoren wie NFk-B zu aktivieren (20).
Nikotin, die pharmakologische Hauptkomponente des Zigarettenrauchs, ist einer der am besten bekannten Nikotinrezeptor-Agonisten (21). Diese natürliche Substanz weist gut definierte antientzündliche und immunsuppressive Eigenschaften auf (22) und hat vermutlich antifibrotische Eigenschaften (23). Die Exposition von Tieren an Rauch von Zigaretten mit hohen Spiegeln von Nikotin ist stärker immunsuppressiv als an solchen Rauch von Zigaretten mit niedrigem Nikotin-Spiegel (24). Ferner inhibiert die Behandlung von Ratten mit Nikotin die spezifische Antikörperantwort auf Antigene und induziert T-Zell-Anergie (25). Obgleich ein zahlenmäßiger Anstieg zu beobachten ist, zeigen AM von Rauchern eine erniedrigte Fähigkeit, entzündliche Cytokine als Antwort auf Endotoxine zu sekretieren (20, 25, 26), und Nikotin scheint die verantwortliche Komponente für diese Inhibition zu sein (26). Eine Untersuchung zeigte ebenfalls, dass periphere Blutlymphocyten aus Rauchern höhere Spiegel von FAS-Ligand (FASL) exprimieren, und dass Nikotin die FASL-Expression auf Lymphocyten aus Nichtrauchern induziert, was darauf hindeutet, dass Nikotin die zelluläre Apoptose beeinflussen könnte (27). Es konnte ebenfalls gezeigt werden, dass Nikotin in vitro einen inhibitorischen Effekt auf die Proliferation und Produktion der extrazellulären Matrix von humanen gingivalen Fibroblasten hat (23). Interessanterweise scheint die Nikotinbehandlung die Expression der Nikotinrezeptoren zu erhöhen (28). Die WO 01/15697 offenbart die Verwendung von Nikotin oder eines Nikotinderivates zur Behandlung einer obstruktiven Lungenerkrankung, wie dem pulmonalen Emphysem oder der kongenitalen, bilateralen, bronchialen Anomalie.
Nikotinagonisten könnten die T-Zell-Aktivierung runterregulieren, wobei in der Tat gezeigt wurde, dass Nikotin die T-Zell-Expression der costimulierenden Moleküle CD28 und CTLA4 beeinflusst (29).
Der costimulierende Weg von B7/CD28/CTLA4 spielt eine regulatorische Schlüsselrolle in der T-Zell-Aktivierung und der Homöostase (30, 31). Zwei Signalwege sind involviert. Ein positives Signal beinhaltet den Eingriff von B7-Molekülen (CD80/CD86) mit CD28-T-Zell-Rezeptoren, was in der Potenzierung der T-Zell-Antworten (Proliferation, Aktivierung, Cytokinexpression und Überleben) resultiert (32). Ein negatives Signal beinhaltet B7-Interaktionen mit CTLA4 auf aktivierten T-Zellen, was zu einer Runtermodulierung der T-Zell-Antworten führt (33, 34). Die Balance zwischen den Signalen, die sich von CD28 und CTLA4 ableiten, könnte das Ergebnis der T-Zell-Aktivierung verändern.
Für EAA wurde in der Vergangenheit über eine Hochregulation der Expression des B7-Moleküls auf AM in Patienten mit aktiver EAA (35) und in EAA der Maus (36) berichtet. Es wurde aufgezeigt, dass eine Blockade des costimulierenden Weges B7-CD28 in Mäusen die Lungenentzündung inhibiert (36). Diese Ergebnisse demonstrierten auch, dass die Expression von B7-Molekülen auf AM bei Rauchern niedriger ist als bei Nichtrauchern, und dass eine in-vitro-Infektion mit dem Influenzavirus in der Lage ist, die B7-Expression in normalen humanen AM hochzuregulieren, nicht aber in AM aus Rauchern; ob dies auf Nikotin oder andere Substanzen zurückzuführen ist, die in dem Zigarettenrauch vorhanden sind, ist unbekannt (35). Eine Hochregulation der B7-Moleküle wurde auch bei Asthma (37, 38) und der Sarkoidose (39) berichtet.
Epibatidin ist der potenteste, bislang bekannte Nikotinagonist (40). Er weist antientzündliche und analgetische Eigenschaften auf. Tatsächlich beträgt das analgetische Potenzial das zweihundertfache von Morphium (40). Für dieses Molekül ist ebenfalls bekannt, dass es in vitro die Proliferation von Lymphocyten inhibiert (41). Die Bindung von Epibatidin an den Rezeptor ist nicht-spezifisch (42).
Dimethylphenylpiperazinium (DMPP) ist ein synthetischer Nikotinagonist, der nichtspezifisch ist (13). Dessen Potenz für den Rezeptor ist in etwa die gleiche wie von Nikotin, und zwar in Abhängigkeit der Zellen, die in die Stimulation involviert sind (43). Dessen Vorteil gegenüber Nikotin und anderen Nikotinagonisten ist, dass es seine chemische Konfiguration verhindert, dass die Blut-Hirn-Schranke durchdrungen wird, dadurch keine Sucht oder andere zentralnervöse Wirkungen ausgelöst werden (13). Die antientzündlichen Eigenschaften von DMPP sind nicht gut beschrieben. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass eine chronische Behandlung in vitro die Anzahl der weißen Blutzellen erniedrigt, die Cytokinproduktion durch Splenocyten erniedrigt, und die Aktivität von natürlichen Killerzellen erniedrigt (44). Der Effekt von DMPP auf die glatten Muskelzellen der Atemwege wurde ebenfalls getestet. DMPP zeigt eine anfängliche kurze kontraktive Wirkung, auf die eine relaxierende Wirkung folgt, wenn die Zellen für eine längere Zeitdauer mit dem Agonisten in Kontakt stehen (45). Diese bronchodilatorische Wirkung würde allein die Behandlung von Asthma mit DMPP nicht nutzbringend machen, da derzeit potentere Bronchodilatoren auf dem Markt sind (B2-Agonisten). Die Eigenschaften dieses Nikotinrezeptor-Agonisten sind jedoch wichtig, da dieses Arzneimittel aufgrund seiner antientzündlichen Eigenschaften sicher an Asthmatiker und COPD-Patienten verabreicht werden kann. Ferner gibt es keine Hinweise, dass DMPP irgendwelche toxischen Effekte auf Hauptorgane ausübt, wie dem Herzen, dem Gehirn, der Leber und den Lungen.
Trotz der Fortschritte in der Behandlung von entzündlichen Erkrankungen, einschließlich pulmonalen entzündlichen Erkrankungen, führt die Behandlung unter Verwendung von zur Verfügung stehenden Arzneimitteln oder Agenzien häufig zu unerwünschten Nebenwirkungen. Bspw. ist die Entzündung der COPD offensichtlich gegenüber Corticosteroiden resistent, so dass folglich der Bedarf für die Entwicklung von neuen antientzündlichen Arzneimitteln zur Behandlung dieses Zustandes erkannt wurde (46).
Gleichermaßen wurde erkannt, dass Corticosteroide und andere immunsuppressive Medikationen, die routinemäßig eingesetzt wurden, um die pulmonale Fibrose zu behandeln, lediglich eine marginale Effizienz zeigen (47).
Es gibt deshalb einen Bedarf für solche neuen und zuverlässigen pharmazeutischen Zusammensetzungen für die Behandlung von pulmonalen entzündlichen Erkrankungen, die deren Symptome ohne die Verursachung von Nebenwirkungen lindern.
ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines Nikotinrezeptor-Agonisten bereitgestellt, der ausgewählt ist aus Nikotin, Dimethylphenylpiperazinium (DMPP) und Epibatidin, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Linderung oder Vorbeugung einer pulmonalen Entzündung in einem Tier, wobei die pulmonale entzündliche Erkrankung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Asthma, interstitiale pulmonale Fibrose (IPF), Sarkoidose, exogen allergische Alveolitis (EAA), chronische EAA und Bronchiolitis obliterans mit organisierender Pneumonitis (BOOP).
Die Idee der Verwendung von Nikotin oder den anderen Nikotinrezeptor-Agonisten nach Anspruch 1, um die entzündlichen pulmonalen Erkrankungen zu behandeln, ist neu. Trotz der beeindruckenden antientzündlichen und immunsuppressiven Eigenschaften von Nikotin und anderen Nikotinrezeptor-Agonisten wurde deren Nützlichkeit in der Behandlung von allergischen und anderen entzündlichen Lungenkrankheiten nach Anspruch 1 zuvor nicht offenbart. Nikotin selbst ist eine sichere Substanz, die keine Langzeitnebenwirkungen zu haben scheint (48, 49). Die im Zusammenhang mit dem Rauchen stehenden Erkrankungen der Lungen, des Herzens und der Arterien werden nicht durch Nikotin verursacht, sondern durch die Tausenden anderen Chemikalien, die in dem inhalierten Rauch vorhanden sind. Das Hauptproblem ist, dass Nikotin die Blut-Hirn-Schranke durchquert und Sucht induziert. Dies sind die Hauptgründe für das Fehlen eines früheren Interesses an Nikotinagonisten zur Behandlung von Lungenerkrankungen. Die schädlichen Wirkungen des Zigarettenrauchens sind offensichtlich. Obwohl Nikotin nicht für die toxischen Wirkungen des Zigarettenrauchens verantwortlich ist (49), verbleibt die Assoziation.
Die vorliegende Erfindung schlägt deshalb vor, die Nikotinrezeptor-Agonisten nach Anspruch 1, wie bspw. DMPP, zu verwenden, um entzündliche Lungenerkrankungen zu behandeln, wie bspw. Asthma, interstinale pulmonale Fibrose (IPF), Sarkoidose, EAA und Bronchiolitis obliterans mit organisierender Pneumonie (BOOP). Das Arzneimittel könnte oral oder vorzugsweise durch zielgerichtete Zufuhr direkt zu der Lunge mittels Aerolisierung mit verschiedenen und bevorzugten Trägern verabreicht werden, wodurch jegliche systemischen Wirkungen minimiert würden.
Die antientzündlichen und immunsuppressiven Eigenschaften als auch die minimalen Nebenwirkungen der Nikotinrezeptor-Agonisten machen diese Arzneimittel für eine medizinische Verwendung zur Behandlung einer großen Vielzahl von solchen Lungenerkrankungen ideal geeignet, die gekennzeichnet sind durch eine bronchiale oder interstitiale Entzündung, ausgewählt aus Asthma, IPF, Sarkoidose, EAA und BOOP.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1: Gesamt- und Differenzial-Zellzählungen in BAL-Zellen. Es kam zu einer merklichen Inhibierung der Gesamtzellzählungen in nikotinbehandelten Mäusen, hauptsächlich aufgrund einer Abnahme der Lymphocytenpopulation.
2: IFN-γ-mRNA-Expression in isolierten mononuklearen Zellen der Lunge. Es wurde eine signifikante Inhibition der IFN-γ-mRNA beobachtet.
3: Die TNF-α-mRNA-Expression wurde durch eine 24-stündige Stimulation mit Lipopolysaccharidkomponenten von Gram-negativen Zellwänden (LPS) induziert. Die Ergebnisse werden ausgedrückt als Prozent der Expression, wobei 100% der Gruppe mit LPS allein zugerechnet wurden. Die Intensität der Bande wurde erhalten, indem die Intensität der TNF-α-Bande durch die von β-Actin dividiert wurde. Die Behandlung von stimulierten Zellen mit verschiedenen Dosen (40 bis 160 μM für Nikotin und DMPP) induzierte einen Abfall der TNF-α-mRNA-Expression. Die größte Wirkung wurde mit der Konzentration von 40 μM Nikotin erzielt (eine 98%ige Reduktion der Expression), während alle anderen Dosen von DMPP eine 60 bis 50%ige Reduktion der Expression bewirkten.
4: Die TNF-α-mRNA-Expression wurde durch eine 24stündige Stimulation mit Saccharopolyspora rectivirgula (SR) induziert. Die Ergebnisse werden ausgedrückt, wie in 3 beschrieben. Die Behandlung von stimulierten Zellen mit verschiedenen Dosen (80 und 160 μM für Nikotin und 40 bis 160 μM für DMPP) induzierte eine Runterregulation der TNF-α-mRNA-Expression. Nur die Dosis von 160 μM Nikotin hatte eine Wirkung auf die mRNA-Expression, während die Dosen von 40 und 80 μM DMPP bis zu 60% der Reduktion der TNF-α-mRNA-Expression induzierten.
5: Die IL-10-mRNA-Expression wurde durch eine 24stündige Stimulation mit LPS induziert. Die Ergebnisse werden ausgedrückt wie in 3 beschrieben. Die Behandlung von stimulierten Zellen mit verschiedenen Dosen (40 bis 160 μM für sowohl Nikotin als auch für DMPP) induzierte eine Runterregulation der IL-10-mRNA-Expression. Der stärkste Abfall der Expression (eine 87%ige Reduktion) erfolgte mit 40 μM Nikotin. DMPP induzierte eine 55 bis 40%ige Reduktion der Expression für alle drei Dosen.
6: Die IL-10-mRNA-Expression wurde durch eine 24stündige SR-Stimulation induziert. Die Behandlung von stimulierten Zellen mit verschiedenen Dosen (80 und 160 μM für Nikotin und 40 bis 80 μM für DMPP) induzierte eine Runterregulation der IL-10-mRNA-Expression. Der stärkste Abfall der mRNA-Expression durch die Nikotinbehandlung erfolgte bei 160 μM (60% Abfall der Expression), und bei 80 μM (90% Abfall der Expression) mit der DMPP-Behandlung.
7: Die IFN-γ-mRNA-Expression wurde in RAW-264.7-Zellen durch 24stündige Stimulation mit LPS induziert. Die Ergebnisse werden ausgedrückt, wie in 3 beschrieben. Die Behandlung von stimulierten Zellen mit verschiedenen Dosen von DMPP induzierte eine Reduktion der IFN-γ-mRNA-Expression. Der stärkste Abfall der Expression (eine 80%ige Reduktion) erfolgte mit 40 μM DMPP.
8: a) Die Expression von CD 80 wurde entweder mit LPS (38%) oder SR-Antigen (35%) induziert. Die Nikotinbehandlung (40 μM für 48 Stunden) reduzierte die Expression auf 20% in LPS-stimulierten Zellen und 26% in SR-stimulierten Zellen.
b) Die Expression von CD 80 wurde entweder mit LPS (38%) oder SR-Antigen (35%) induziert. Die DMPP-Behandlung (40 μM für 48 Stunden) reduzierte die Expression auf 17% in LPS-stimulierten Zellen und 20% in SR-stimulierten Zellen.
9: IFN-γ-mRNA-Expression in T-Lymphocyten isoliert aus BAL, durchgeführt an EAA-Patienten. Die Behandlung mit DMPP reduzierte die Expression von IFN-γ in diesen Zellen.
10: Die CD 86-Expression in den gesamten Zellen aus einer BAL, die an normalen Subjekten durchgeführt wurde. Die Zellen, die mit DMPP behandelt wurden, exprimierten 50% weniger CD 86 als nicht-behandelte Zellen.
11: BAL-Zellen aus DMPP-, Nikotin- und Epibatidin-behandelten Mäusen. Die Behandlung mit Nikotin und Epibatidin hatte eine signifikante inhibitorische Wirkung auf die SR-induzierte Entzündung nach 24 Stunden.
12: Es wurde eine signifikante inhibitorische Wirkung auf DMPP auf die Entzündung der Lunge wurde gefunden, wenn die Anzahl der Tiere erhöht wurde.
13: TNF-Spiegel in BAL-Flüssigkeit (RALF) aus DMPP-behandelten Mäusen. DMPP erniedrigte signifikant die RALF-TNF-Spiegel.
14: Wirkung der intra-peritonealen Behandlung mit ansteigenden Dosen von DMPP auf die Gesamtzellakkumulation in BAL von asthmatischen Mäusen. Die Anzahl der Zellen in OVA-provozierten und nicht-behandelten Mäusen war stark erhöht. Die DMPP-Behandlung reduzierte signifikant die Zellzählungen bei den Dosen mit 0,5 und 2,0 mg/kg.
15: Differenzial-Zählungen für die Dosisantwort. Die OVA-provozierten Mäuse (OVA OVA) wiesen mehr Eosinophile und Lymphocyten in ihrer BAL (im Vergleich zur Kontrollgruppe (sal sal)) auf. Die DMPP-Behandlung reduzierte signifikant das Vorhandensein von sowohl Eosinophilen als auch von Lymphocyten in BAL in sämtlichen Gruppen (n = 8; p < 0,05).
16: Antwort auf die zweite Dosis bezüglich der Wirkung der DMPP-IP-Behandlung auf die Gesamtzellakkumulation in BAL von asthmatischen Mäusen. Die Anzahl von Zellen war in OVA-provozierten und nicht-behandelten Mäusen stark erhöht. Die DMPP-Behandlung reduzierte signifikant die Gesamtzellen bei den Dosen von 0,1 und 0,5 mg/kg.
17: Differenzialzählungen von der Antwort auf die zweite Dosis. Die DMPP-Behandlung reduzierte signifikant die Eosinophilen- und Lymphocytenzählungen bei den Dosen 0,1 und 0,5 mg/kg, wobei 0,5 mg/kg die wirksamste Dosis für die antientzündliche Wirkung von DMPP ist.
18: BAL-IL-5-Spiegel aus Kontroll-, asthmatischen und behandelten Mäusen. Die OVA-Provokationen erhöhten die IL-5-Spiegel in BAL, während die DMPP-Behandlung einen signifikant inhibitorischen Effekt auf die IL-5-Spiegel in der Gruppe von Mäusen zeigte, die mit 0,5 mg/kg behandelt wurden.
19: Lungenwiderstand nach Methacholin-Provokationen aus normalen Subjekten, Asthmatikern und solchen Asthmatikern, die mit 0,5 mg/kg DMPP intra nasal behandelt wurden. DMPP reduziert die prozentuale Erhöhung des Lungenwiderstandes im Vergleich zu den asthmatischen Mäusen.
20: Berechnet wurde die stimulierende Provokationsdosis für eine 200%ige Erhöhung des Lungenwiderstandes (PC 200). DMPP reduziert signifikant die PC 200 in behandelten Mäusen im Vergleich zu asthmatischen Mäusen (p = 0,04; n = 6).
21: Die IL-4-mRNA-Expression wurde durch eine 24stündige Stimulation mit LPS induziert. Die Ergebnisse werden ausgedrückt, wie in 3 beschrieben. Die Zellen wurden mit verschiedenen Dosen (40 bis 160 μM für Nikotin als auch für DMPP) behandelt. Die Nikotinbehandlung induzierte einen Abfall in der IL-4-mRNA-Expression (bis zu einer 90%igen Reduktion der Expression in der 40 μM-Gruppe). Die DMPP-Behandlung blockierte die IL-4-mRNA-Expression in den LPS-stimulierten Zellen vollständig bei sämtlichen Dosen.
22: Die Wirkung von DMPP auf die Transmigration von Blut-Eosinophilen. DMPP induziert eine dosisbezogene Inhibition der Transmigration der Eosinophilen durch eine künstliche Basalmembran.
23: Wirkung von Mecamylamin, einem Nikotinantagonisten, auf die inhibitorische Wirkung von DMPP auf die Transmigration von Blut-Eosinophilen. Mecamylamin kehrt die Wirkung von DMPP um, was darauf hindeutet, dass die Aktivierung des Nikotinrezeptors für den inhibitorischen Effekt von DMPP notwendig ist.
24: Wirkung von anderen Nikotinagonisten auf die Transmigration von Blut-Eosinophilen. Nikotin, Epibatidin und Cytisin reduzieren allesamt die Transmigration der Blut-Eosinophilen.
25: Die Wirkung von DMPP auf die Expression der mRNA von Collagen 1A durch normale humane Lungenfibroblasten. DMPP inhibiert die Expression der mRNA von Collagen 1A auf dosisabhängige Art und Weise.
26: Wirkung von Nikotin auf die Expression der mRNA von Collagen 1A durch humane Lungenfibroblasten. Nikotin inhibiert die Expression der mRNA von Collagen 1A bei 1 und 10 μM, während höhere Dosen keine inhibitorische Wirkung zeigen.
27: Wirkung von Epibatidin, einem anderen Nikotinagonisten, auf die Expression der mRNA von Collagen 1A durch humane Lungenfibroblasten. Epibatidin hat ebenfalls einen inhibitorischen Effekt auf die Expression der mRNA von Collagen 1A.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Das Vorhandensein von Nikotinrezeptoren auf Entzündungs- und pulmonalen Zellen wurde bereits in der Vergangenheit beschrieben. Die Neuheit der vorliegenden Erfindung beruht jedoch auf der Beobachtung, dass Nikotinrezeptor-Agonisten, ausgewählt aus Nikotin, Dimethylphenylpiperazinium und Epibatidin, zur Behandlung der entzündlichen Lungenerkrankungen nach Anspruch 1 nützlich zu sein scheinen, und in der damit verbundenen Erkenntnis über die antientzündlichen und immunsuppressiven Eigenschaften von Nikotinagonisten, die spezifisch gegen Mechanismen gerichtet sind, die in die Pathogenese von solchen entzündlichen pulmonalen Erkrankungen involviert sind, die ausgewählt sind aus Asthma, EAA, Sarkoidose, BOOP und IPF. Ein Beispiel hierfür ist die Wirkung von Zigarettenrauch auf die Expression von B7-costimulierenden Molekülen.
Zwei Tiermodelle wurden verwendet, um die Wirkungen der Nikotinantagonisten bei entzündlichen pulmonalen Erkrankungen zu untersuchen: ein EAA-Modell und ein Asthma-Modell. Mit beiden Modellen wurden die Wirkungen der (sowohl selektiven als auch nicht-selektiven) Nikotinrezeptor-Agonisten auf die Lungenphysiologie und Entzündung untersucht. In-vitro-Untersuchungen wurden durchgeführt, in denen sowohl isolierte Zellen aus den Tieruntersuchungen oder aus Patienten als auch kommerziell erhältliche Zelllinien verwendet wurden, um den Mechanismus zu verstehen, durch den Nikotinagonisten die Entzündung runterregulieren.
Anfänglich wurden die Experimente mit nicht-spezifischen Agonisten durchgeführt, das heißt, Agonisten, die an sämtliche Nikotinrezeptor-Untereinheiten binden (Nikotin, Dimethylphenylpiperazinium (DMPP) und Epibatidin) (13, 42). Ein Agonist, der spezifisch für die (3-4-Untereinheit ist, die Referenzverbindung Cytisin (42), wurde ebenfalls getestet, um festzustellen, ob eine spezifische Stimulation auch antientzündliche Wirkungen haben kann.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden mit dem Begriff "Tier" menschliche Lebewesen, Primaten, domestizierte Tiere (wie bspw. Pferde, Kühe, Schweine, Ziegen, Schafe, Katzen, Hunde, Meerschweinchen, Mäuse etc.) und andere Säugetiere bezeichnet. Im Allgemeinen wird dieser Begriff dazu verwendet, um Lebewesen zu bezeichnen, die hochentwickelte Gefäßsysteme haben.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei Agonisten oder Agenzien um Moleküle oder Verbindungen, die an den Nikotinrezeptor binden und dessen Funktion modulieren, und ausgewählt sind aus Nikotin, Dimethylphenylpiperazinium und Epibatidin. Bevorzugte Agenzien sind rezeptorspezifisch und können die Blut-Hirn-Schranke nicht durchqueren, wie bspw. DMPP.
Ausgewählte Agenzien können modifiziert sein, um die Effizienz, Stabilität und pharmazeutische Kompatibilität zu erhöhen. Ein Verfahren zur Stabilisierung kann die Verkapselung, bspw. in Liposomen, beinhalten. Die gegenständlichen bindenden Agenzien werden auf beliebige Arten hergestellt, die einem Fachmann bekannt sind.
Für therapeutische Verwendungen können Agenzien, die die Nikotinrezeptorfunktion beeinflussen, durch jede zweckdienliche Art und Weise verabreicht werden. Kleine organische Verbindungen werden vorzugsweise oral verabreicht; andere Zusammensetzungen und Agenzien werden vorzugsweise parenteral verabreicht, zweckdienlicherweise in einem pharmazeutisch oder physiologisch akzeptablen Träger, z. B. phosphatgepufferte Saline. Typischerweise werden die Verbindungen zu einer eingelagerten physiologischen Flüssigkeit hinzugefügt, wie bspw. Blut oder Synovialflüssigkeit.
Bspw. sind viele solcher Therapeutika einer direkten Injektion oder Infusion, einer topischen, intratrachealen/nasalen Verabreichung zugänglich, z. B. mittels Aerosol, intraokular, oder innerhalb von bzw. auf Implantaten (wie bspw. Collagen, osmotische Pumpen, Transplantate, die geeignet transformierte Zellen aufweisen, etc. mit therapeutischen Peptiden. Im Allgemeinen kann die verabreichte Menge empirisch bestimmt werden, und liegt typischerweise im Bereich von 10 bis 1.000 μg/kg des Empfängers. Für peptidische Agenzien liegt die Konzentration in der verabreichten Dosis im Allgemeinen im Bereich von 50 bis 500 μg/ml. Es können weitere Zusätze einbezogen werden, wie bspw. Stabilisatoren und Bakteriozide. Diese Zusätze sind in den üblichen Mengen vorhanden.
Die Nikotinagonisten nach Anspruch 1 würden nicht sämtliche Arzneimittel ersetzen, die gegenwärtig dazu verwendet werden, um entzündliche Lungenerkrankungen und eine Atemwegsobstruktion zu behandeln, die häufig mit diesen Erkrankungen assoziiert ist. Bronchodilatoren bleiben für die unmittelbare Auflösung von Bronchospasmen nützlich. Allerdings haben Bronchodilatoren keine Wirkung auf die zugrunde liegende Ursache bzw. Entzündung.
Corticosteroide sind potente antientzündliche Arzneimittel. Ihre systemische Verwendung verursacht starke Nebenwirkungen, die ihre Langzeitverwendungen, wenn immer möglich, ausschließen. Inhalierte, schlecht absorbierte Steroide sind nützlich, um die Entzündung der Atemwege zu behandeln. Bei niedrigen Dosen weisen diese Arzneimittel wenig oder keine Nebenwirkungen auf. Höhere Dosen erhöhen jedoch die Risiken einer oralen Candidasis, Stimmbandlähmung, Katarakten und Osteoporose. Inhalierte Steroide haben keine Wirkung auf das Lungeninterstitium und haben keine antifibrotischen Eigenschaften (57).
Neuere Arzneimittel, wie bspw. Anti-Leukotriene, sind bei manchen Asthmatikern nützlich (58), zeigen jedoch keine Wirkungen in COPD und anderen Lungenerkrankungen. Diese Arzneimittel haben antientzündliche Eigenschaften, die auf die Komponenten der Entzündung begrenzt sind, welche durch Leukotriene verursacht werden (59). Die Behandlung der interstitialen Lungenerkrankung, wie bspw. IPF, Sarkoidose, EAA und BOOP beruht im Wesentlichen auf der Verwendung von systemischen Corticosteroiden. Diese Behandlung ist in Bezug auf die Kontrolle eines Teils der Entzündung wirksam, induziert jedoch leider schwere Nebenwirkungen und kehrt nicht die zugrunde liegenden fibrotischen Veränderungen um. Immunsuppressive Agenzien, wie bspw. Cyclophosphamid und Azathioprin, werden gelegentlich bei schwerer IPF verwendet, doch ihre therapeutischen Nutzen sind nicht belegt und meistens sehr begrenzt (60). Letztlich ist die Lungenfibrose üblicherweise fortschreitend und nicht behandelbar, wobei die meisten IPF-Patienten an diesem Zustand sterben (61).
Die Nikotinagonisten nach Anspruch 1 können als Steroide ersetzendes oder -Austauscharzneimittel nützlich sein. Bei einer zielgerichteten Zufuhr zu den Lungenphagocyten können diese Arzneimittel hilfreich sein, um sowohl die Atemwegs- als auch interstitielle Entzündung zu kontrollieren. Ein Hauptvorteil dieser Nikotinagonisten gegenüber Corticosteroiden neben den geringeren Nebenwirkungen betrifft die Tatsache, dass diese Agonisten eine direkte Wirkung auf Fibroblasten ausüben und deshalb die Fibrose in den Atemwegen und in den Lungen verhindern oder umkehren, etwas, das die Corticosteroide nicht können. Die interstitiale Fibrose ist das Kennzeichen, wenn die IPF, eine bedeutende Aufeinanderfolge von EAA und Sarkoidose, und die Atemwegsfibrose bei dem chronischen Asthma dauerhaft gefunden wird (57).
Es werden aktiv andere Substanzen hinsichtlich ihres Potenzials für Behandlungen von entzündlichen Lungenerkrankungen untersucht. Viele Cytokine sind spezifisch zielgerichtet (z. B. IL-5, IL-13, IL-16 ...) (62). Es wird angenommen, dass es wegen der Komplexität der Signalwege, die in die Entzündung involviert sind, unwahrscheinlich ist, dass ein einziges spezifisches Cytokin oder ein anderer Entzündungsmediator einen signifikanten Einfluss auf die Behandlung dieser Lungenerkrankungen ausübt: Die Nikotinrezeptor-Agonisten nach Anspruch 1, nicht anders als die Corticosteroide, haben den Vorteil, dass diese auf ein breites Spektrum der Entzündungsantwort abzielen. Darin liegt deren Potenzial zur Behandlung einer entzündlichen Lungenerkrankung nach Anspruch 1.
BEISPIELE I – Hypersensitivitätsähnliche Entzündung
Wirkung der Nikotinagonisten auf eine langzeitinduzierte exogen allergische Alveolitis (EAA) in Mäusen.
Beispiel 1: In-vivo-EAA-Untersuchungen
Die Hypothese ist, dass die Stimulation von Nikotinrezeptoren mit Nikotin die Immunantwort gegenüber EAA-Antigenen über eine entzündliche Cytokinsuppression und Inhibition der spezifischen Antigen-vermittelten, zellulären Aktivierung runterreguliert.
Dieses Modell wurde gewählt, da, wie zuvor erwähnt, die Häufigkeit von EAA bei Rauchern niedriger ist als bei Nichtrauchern (50), und dieses Modell gut beschrieben ist. EAA wurde durch die Verabreichung des Antigens von Saccharopolyspora rectivirgula (SR) induziert, dem Agens, das die Farmerlunge verursacht (51), eine Form von EAA. Die Mäuse wurden stimulierend intraperitoneal (IP) mit Nikotin behandelt, wobei die Dosen sich von 0,5 bis 2,0 mg/kg bewegten, und zwar zweimal täglich. Die Verabreichung von Nikotin reduzierte signifikant die Anzahl der Gesamtzellen, die in der bronchoalveolaren Lavage (BAL) dieser Mäuse gefunden wurden. Die Population, die von der Nikotinbehandlung am stärksten beeinflusst wurde, betraf die Lymphocyten (1). Pulmonale Makrophagen und Lymphocyten wurden isoliert und mit Anti-CD3⁺-rekombinantem IL-2 stimuliert. Die Produktion der mRNA durch IFN-γ durch diese Zellen, einem Cytokin, für das bekannt ist, dass es in die Entwicklung von EAA und anderen pulmonalen entzündlichen Krankheiten involviert ist (52), wurde gemessen. Zellen aus Nikotin-behandelten Tieren zeigten eine signifikant niedrigere Expression von IFN-γ-mRNA als Zellen von nicht-behandelten Tieren (2).
Beispiel 2: In-vitro-Untersuchungen, die die Wirkung von Nikotinagonisten auf die Cytokinexpression zeigen
Um die Mechanismen, die in die suppressive Wirkung von Nikotin in diesem In-vivo-Modell involviert sind, weiter aufzuklären, wurde eine alveolare Makrophagenzelllinie verwendet. Es wurde die Wirkung der Nikotin- oder DMPP-Behandlung auf AMJ2-C11-Zellen auf die Expression der mRNA von TNF-α und IL-10 durch RT-PCR getestet. Diese Cytokine sind in die Entwicklung von pulmonalen entzündlichen Erkrankungen involviert, wie bspw. EAA, Asthma und Sarkoidose (52–55). Nikotin und DMPP-Behandlungen zeigten eine starke Abnahme in der Expression der mRNA von TNF (bis zu einer 98%igen Reduktion der Expression bei einer Stimulation mit Lipopolysaccharidkomponenten von Gram-negativen Zellwänden (LPS) und behandelt mit 40 μM Nikotin), nicht jedoch auf Dosis-abhängige Art und Weise (3). Entsprechende Ergebnisse wurden mit SR-stimulierten Zellen beobachtet (4). Diese nicht-Dosis-abhängige Antwort kann durch eine Desensitivierung des Nikotinrezeptors aufgrund einer großen Menge von Agonisten in dem Medium erklärt werden. Die Expression der mRNA von IL-10 wurde ebenfalls durch die Behandlung mit Nikotin und DMPP beeinflusst. Die beste Runterregulation erfolgte bei einer Dosierung von 40 μM Nikotin (LPS-stimuliert; 88% Reduktion der Expression der mRNA; 5) und bei einer Dosis von 80 μM DMPP (SR-stimuliert; 87% der Reduktion der Expression der mRNA; 6). Erneut war die Wirkung nicht Dosis-abhängig.
Eine andere Makrophagenzelllinie (RAW 264.7, ATCC) wurde verwendet, um die Wirkung von DMPP auf die IFN-γ-Expression durch RT-PCR zu testen, da die AMJ2-C11-Zellen keine IFN-γ-mRNA zu exprimieren scheinen (Daten nicht gezeigt). Die Zellen wurden mit 50 μg/ml des SR-Antigens stimuliert und mit DMPP bei Dosen inkubiert, die sich von 40 bis 160 μM bewegten. Die Behandlung mit DMPP reduzierte bei der Dosis von 40 μM die Expression von IFN-γ in diesen Zellen um bis zu 75% (7). Erneut schien die Wirkung nicht Dosis-abhängig zu sein.
Beispiel 3: In-vitro-Wirkungen der Nikotinagonisten auf die Expression des costimulierenden Moleküls
Die Wirkungen von Nikotin und DMPP auf die Expression des Moleküls B7 (CD80) wurden in vitro getestet. AMJ2-C11-Zellen (alveolare Makrophagen aus der Maus, von der ATCC) wurden mit 40 μM Nikotin oder DMPP inkubiert und mit LPS (0,1 μg/ml) oder SR-Antigen (50 μg/ml) für 48 Stunden stimuliert. Der Prozentsatz der Expression von CD80 in behandelten Zellen lag ungefähr bei der Hälfte der Expression, die in LPS- und SR-stimulierten nicht-behandelten Zellen gefunden wurde (8a) und b)).
Beispiel 4: Untersuchungen mit humanen BAL-Zellen (AM und Lymphocyten)
Da es ein Ziel war, Patienten mit DMPP oder entsprechenden Arzneimitteln zu behandeln, wurde die Wirkung dieses Arzneimittels auf Lymphocyten aus Patienten mit EAA verifiziert. Eine BAL wurde an Patienten mit EAA durchgeführt. Lymphocyten wurden aus den anderen BAL-Zellen isoliert, mit PHA stimuliert und mit DMPP inkubiert. Die Dosisantwort von DMPP wurde auf die Produktion der Cytokin-mRNA (durch RT-PCR) für IFN-γ getestet (9).
Eine bronchoalveolare Lavage wurde an einem normalen Subjekt durchgeführt und die alveolaren Makrophagen wurden isoliert. SR-stimulierte und Nikotin- oder DMPP-behandelte Zellen zeigten erneut in etwa die halbe Expression von CD86 wie nicht-behandelte Zellen (10).
Beispiel 5: Untersuchung der Wirkung von anderen Nikotinagonisten auf die kurzzeitige SR-induzierte akute Entzündung
Die intranasale Einimpfung von Antigenen von Saccharopolyspora rectivirgula (SR), dem Agens, das die Farmerlunge verursacht, in Mäuse, induziert eine deutliche Entzündungsantwort in der Lunge. Neutrophile sind die ersten Entzündungszellen, die sich an der Stelle der Entzündung rekrutieren. Die Behandlung der Mäuse mit DMPP (0,5 mg/kg) Nikotin (0,5 mg/kg) und Epibatidin (2 μg/kg) zeigt eine deutliche inhibitorische Wirkung auf die SR-induzierte Entzündung (11). Nikotinagonisten wurden intranasal in 50 μl Volumen alle 6 Stunden verabreicht und die Mäuse wurden 24 Stunden nach der SR-Einimpfung getötet.
Es wurde eine signifikante inhibitorische Wirkung mit Nikotin und Epibatidin beobachtet, nicht aber mit DMPP. Nach der Erhöhung der Anzahl solcher Mäuse auf 15, die mit DMPP behandelt oder nicht-behandelt wurden, wurde jedoch eine signifikante Inhibition im Vergleich zu der nicht-behandelten Gruppe beobachtet (12).
Die Spiegel von TNF (einem pro-entzündlichen Cytokin) sind in der bronchoalveolaren Lavage von DMPP-behandelten Mäusen niedriger (13), was darauf hinweist, dass die Runterregulation der Entzündung auf niedrigeren TNF-Konzentrationen resultiert.
II – Asthma-ähnliche Entzündung
Beispiel 6: In-vivo-Asthma-Modell
Entsprechende Experimente wurden in Ovalbumin-sensibilisierten Mäusen durchgeführt. DMPP erniedrigt angeblich sowohl die Entzündungsantwort als auch die Hyperreaktivität gegenüber inhalierten Allergenen und Methacholin.
Gruppen von Balb/c-Mäusen wurden durch intraperitoneale Injektion von 20 μg OVA-Protein (Hühnereinalbumin; Sigma-Aldrich), emulgiert in 2 mg Aluminiumhydroxid in PBS, sensibilisiert. Nach 4 Wochen wurden Provokationsdosen von 1,5 %/50 μl OVA intranasal verabreicht. Die Provokation wurde täglich für drei aufeinander folgende Tage durchgeführt und anschließend wurden die Mäuse hinsichtlich einer allergischen Entzündung der Lungen 24 Stunden nach der letzten Aerosolexposition bewertet. Gruppen von Mäusen wurden mit verschiedenen Konzentrationen von DMPP während der Provokationsperiode behandelt. Eine bronchoalveolare Lavage (BAL) wurde durchgeführt und die Flüssigkeit wurde bei 400 g zentrifugiert, um die Zellen von der Flüssigkeit zu trennen (14, 15, 16 und 17).
Die Überstände wurden verwendet, um die IL-5-Spiegel in der Lunge zu bestimmen. Die Gesamtzahl von BAL-Zellen und die Differenzialzellzählungen wurden evaluiert (18).
Das Experiment wurde mit der optimalen Dosis von DMPP wiederholt, um die Responsivität der Atemwege zu bewerten.
Messung der AHR
Die Atemwegshyperreaktivität (AHR) als Antwort auf Methacholin wurde in anästhetisierten, tracheotomierten, ventilierten Mäusen unter Verwendung eines computerkontrollierten Ventilators (FlexiVENT) gemessen.
Es wurden zunehmende Dosen von Methacholin (0 mg/kg bis 32,5 mg/kg) durch Halsvene verabreicht (19, 20).
Beispiel 7: Wirkung der Agonistenbehandlung auf die Expression der mRNA von IL-4
Die Wirkung der Agonistenbehandlung auf die Expression der mRNA von IL-4, einem Cytokin, für das gut bekannt ist, dass es in die Entwicklung von Asthma involviert ist, wurde ebenfalls getestet (53). Nikotin erniedrigte die LPS-induzierte Expression der mRNA von IL-4 um bis zu 92% mit 40 μM. DMPP blockierte die mRNA-Expression von IL-4 vollständig (21). Wie zuvor demonstriert, gab es keine Expression der mRNA von IL-4, wenn die Zellen mit dem SR-Antigen stimuliert wurden (Daten nicht gezeigt).
Beispiel 8: Aktion von verschiedenen Agonisten auf die Transmigration der Eosinophilen
Um die Wirkung der Agonisten auf die Runterregulation der Entzündung in Asthma weiter zu untersuchen, wurde die Aktion von verschiedenen Agonisten auf die Transmigration der Eosinophilen getestet.
Die Infiltration der Eosinophilen und anderen Entzündungszellen in die Lungengewebe ist ein wichtiges Merkmal von Asthma und die Ursache der Atemwegsentztindung und Hyperreaktivität. Die Passage von Entzündungszellen aus der Zirkulation in die Lunge umfasst die Migration durch das Gefäßendothel, die Basalmembran und Komponenten der extrazellulären Matrix. Entzündungszellen durchqueren die Basalmembran durch die Produktion von Proteinasen. In diesen vorläufigen in-vitro-Experimenten wurden die Wirkungen von verschiedenen Nikotinagonisten auf die Migration von gereinigten Blut-Eosinophilen durch eine künstliche Basalmembran (Matrigel^®-beschichtete Chemotaxiskammer) untersucht. DMPP induziert eine Dosisbezogene Inhibition der Transmigration von Eosinophilen (22), während diese Wirkung durch den Antagonisten Mecamylamin (MEC) umgekehrt wird (23). Diese inhibitorische Wirkung wird weiter mit anderen Nikotinagonisten bestätigt, einschließlich Nikotin, Epibatidin und der Referenzverbindung Cytisin (24). Die Ergebnisse werden ausgedrückt als ein Prozentsatz der Inhibition (Agonistenbehandelte Zellen) im Vergleich zur Kontrollbedingung ohne die Agonisten.
Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass Nikotinagonisten die Synthese oder Aktivierung von Proteinasen runterregulieren, welche Komponenten der Basalmembran degradieren und dadurch die Migration von Eosinophilen in die Lungenmucosa inhibieren.
Beispiel 9: Wirkung von Nikotinagonisten auf die Produktion von Collagen
Asthma ist durch strukturelle Änderungen der Atemwege gekennzeichnet, einschließlich der subendothelialen Ablagerung von Collagen, was eine Ursache für die Chronizität der Krankheit sein könnte. In diesen Prozess könnte ein Ungleichgewicht zwischen der Collagensynthese und dessen Degradation durch Fibroblasten involviert sein (56). In vorläufigen Experimenten wurden die Wirkungen von Nikotinagonisten auf die Synthese von Collagen A1 untersucht, das durch primäre normale Fibroblasten produziert wird. Die Expression des Genes für Collagen A1 wurde durch RT-PCR evaluiert.
Die Ergebnisse werden als prozentualer Anteil der Genexpression in mit dem Agonisten behandelten Zellen im Vergleich zu nicht-behandelten Zellen ausgedrückt.
DMPP inhibiert die Expression des Genes für Collagen A1 auf Dosis-abhängige Art und Weise (25). Nikotin zeigt eine leichte inhibitorische Wirkung bei 1 und 10 μM, während höhere Konzentrationen keine Wirkung zeigten (26), möglicherweise wegen einer Desensibilisierung der Rezeptoren. Niedrigere Dosen könnten notwendig sein, um eine Inhibition zu erreichen, was getestet werden wird. Die inhibitorische Wirkung wird auch mit Epibatidin beobachtet (27).
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Claims

Verwendung eines Nikotinrezeptor-Agonisten, ausgewählt aus Nikotin, Dimethylphenylpiperazinium (DMPP) und Epibatidin, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Linderung oder Vorbeugung einer pulmonalen Entzündung in einem Tier, wobei die pulmonale entzündliche Erkrankung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Asthma, interstitiale pulmonale Fibrose (IPF), Sarkoidose, exogen allergische Alveolitis (EAA), chronische EAA und Bronchiolitis obliterans mit organisierender Pneumonitis (BOOP).
Verwendung wie in Anspruch 1 definiert, wobei die pulmonale entzündliche Erkrankung Asthma ist.
Verwendung wie in Anspruch 1 oder 2 definiert, wobei der Agonist Dimethylphenylpiperazinium (DMPP) ist.
Verwendung wie in einem der Ansprüche 1 bis 3 definiert, die ferner andere Agenzien aufweist, die in der Lage sind, entzündliche Erkrankungen zu lindern oder diesen vorzubeugen.
Verwendung wie in einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert, wobei das Arzneimittel in einer pharmazeutischen Form zur oralen, direkten Injektion oder Infusion, topischen, intratrachealen/nasalen Verabreichungen vorliegt.