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Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer
Zusammensetzung, die Ascorbat und Tranexamsäure umfaßt, zur
Herstellung eines Medikaments zur therapeutischen Anwendung.
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Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen die
Prophylaxe und die Behandlung von Herz-Kreislauf- und verwandten
Krankheiten und mehr speziell Verbindungen, die die Bindung von
Lipoprotein (a) an Komponenten der Arterienwand hemmen.
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Lipoprotein (a) ("Lp(a)") wurde zuerst von Blumberg, B.S., et
al. (1962) J. Clin. Invest. 41:1936-1944 und Berg, K. (1963)
Acta Pathol. 59:369-382 identifiziert. Die Struktur von Lp(a)
ähnelt dadurch derjenigen von Lipoprotein geringer Dichte
("LDL"), daß beide eine Lipid/Apoprotein Zusammensetzung,
hauptsächlich Apolipoprotein B-100 ("apo B") teilen, der
Ligand, durch den sich LDL an die an den inneren Oberflächen der
Arterienwände vorhandenen LDL Rezeptoren bindet.
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Das einzigartige Merkmal von Lp(a) ist ein zusätzliches
Glycoprotein, das als Apoprotein (a) ("apo(a)") bezeichnet wird und
über Disulfidgruppen an apo B gebunden ist. Die cDNA Sequenz
von apo(a) weist eine auffallende Homologie zu Plasminogen auf,
mit mehrfachen Wiederholungen von Kringel 4, einem Kringel 5
und einer Protease Domäne. Die Isoformen von Apo(a) variieren
in dem Bereich von 300 bis 800 kDa und unterscheiden sich
hauptsächlich in ihrer genetisch bestimmten Anzahl der Kringel
4 Strukturen (McLean, J.W., et al. (1987) Nature 300:132-137).
Apo(a) weist keine plasminartige Protease Aktivität auf (Eaton,
D.L., et al., (1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84:3224-3228).
Es ist jedoch Serin Protease Aktivität gezeigt worden (Salonen,
E., et al. (1989) EMBO J. 8:4035-4040).
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Es hat sich gezeigt, daß sich Lp(a) wie Plasminogen an Lysin-
Sepharose, immobilisiertes Fibrin und Fibrinogen und den
Plasminogen Rezeptor an Endothelzellen bindet (Harpel, P.C., et al.
(1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:3847-3851;
Gonzalez-Gronow,
M., et al. (1989) Biochemistry 28:2374-2377; Miles, L. et
al. (1989) Nature 339:301-302; Hajjar, K.A., et al. (1989)
Nature 339:303-305). Es ist außerdem gezeigt worden, daß sich
Lp(a) an andere Komponenten der Arterienwand wie Fibronectin
und Glucosaminoglycane bindet. Die genaue Art dieser Bindungen
wird jedoch kaum verstanden.
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Im wesentlichen das gesamte menschliche Blut enthält Lp(a). Bei
Individuen können sich jedoch die Bereiche ihrer
Plasmakonzentration um den Faktor eintausend unterscheiden. Hohe Gehalte an
Lp(a) sind mit einem häufigen Auftreten von
Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden (Armstrong, V.W., et al. (1986)
Atherosclerosis 62:249-257; Dahlem, G., et al. (1986)
Circulation 74:758-765; Miles, L.A., et al. (1989) Nature 339:301-302;
Zenker, G., et al. (1986) Stroke 17:942-945). Der Ausdruck
Herz-Kreislauf-Erkrankung wird nachstehend so verwendet, daß er
alle zu einer Verengung und/oder einem Verschluß von
Blutgefäßen führenden krankhaften Zustände innerhalb des gesamten
Körpers, aber insbesondere Atherosklerose, Thrombose und andere
verwandte krankhafte Zustände umfaßt, insbesondere diejenigen,
die in den Arterien des Herzmuskels und des Hirns auftreten.
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Es ist auch vorgeschlagen worden, daß Lp(a), dessen
Konzentration während der Schwangerschaft im Blut erheblich zunimmt, mit
Herz-Kreislauf-Erkrankungen von Frauen in Verbindung gebracht
werden kann (Zechner, R., et al. (1986) Metabolism 35:333-336).
Es ist auch beobachtet worden, daß Diabetiker, von denen viele
bis zu einem gewissen Grad an atherosklerotischen Krankheiten
leiden, im Serum stark erhöhte Gehalte von Lp(a) aufweisen
(Bruckert, E., etal. (1990) Jama 263:35-36).
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Geringe Gehalte an Ascorbat sind auch mit einem häufigen
Auftreten von Krebs (Wright, L.C. et al. (1989) Int. J. Cancer
43:241-244) und Atherosklerose bei Diabetes Mellitus Patienten
in Verbindung gebracht worden (Som, S., et al. (1981)
Metabolism 30:572-577). In allen Fällen waren die
Serumkonzentrationen von Lp(a) erhöht.
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Zusätzlich zu Atherosklerose und Thrombose in Arterien ist
Lp(a) auch mit der Verengung von Venentransplantaten nach
Koronar-Bypass-Operationen in Verbindung gebracht worden (Hoff,
H., et al. (1988) Circulation 77:1238-1244). Ahnliche Probleme
eines schnellen Gefäßverschlusses sind bei Patienten mit
Herztransplantationen beobachtet worden.
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Seit einiger Zeit hat sich die allgemeine medizinische Praxis
auf die Rolle von LDL (dem sogenannten "schlechten
Cholesterin") bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen konzentriert. Es sind
verschiedene Studien veröffentlicht worden, die Herz-Kreislauf-
Erkrankungen scheinbar mit erhöhten Gehalten an LDL verbinden.
Als ein Ergebnis stützen sich die meisten Therapien zur
Behandlung und Prophylaxe von Arteriosklerose auf Medikamente und
Verfahren zur Verringerung der Serumgehalte an LDL's. Derartige
Therapien haben zu gemischten Ergebnissen geführt. Die
Wirksamkeit derartiger Vorgehensweisen gegen das Problem von Herz-
Kreislauf-Erkrankungen ist weiterhin eine Hauptquelle der
Debatte.
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Es besteht daher ein Bedarf an einer Medikamenttherapie zur
Verringerung der Bindung von Lp(a) an Gefäßwände, zur
Verringerung des Gesamtgehalts an Lp(a) in dem Kreislaufsystem und zur
Steigerung der Freisetzung von vorhandenen Ablagerungen von
Lp(a) an Gefäßwänden.
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Der vorstehende Bedarf bei der Behandlung und der Prophylaxe
von Herz-Kreislauf-Erkrankungen wird durch die
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung befriedigt.
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Ein Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer
Zusammensetzung, die Ascorbat und Tranexamsäure umfaßt, für die
Herstellung eines Medikaments zur therapeutischen Anwendung bei
einem Verfahren zum Behandeln einer okklusiven Herz-Kreislauf-
Erkrankung, um die Bindung von Lipoprotein(a) an
Blutgefäßwänden zu verringern.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer
Zusammensetzung, die Ascorbat und Tranexamsäure umfaßt, für die
Herstellung eines Medikaments zur therapeutischen Anwendung bei
einem Verfahren zum Behandeln von Gefäßexplantaten vor der
Implantierung, um die Bindung von Lipoprotein(a) an innere Wände
von Gefäßexplantaten zu verringern.
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Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung
einer Zusammensetzung, die Ascorbat und Tranexamsäure umfaßt,
für die Herstellung eines Medikaments zur therapeutischen
Anwendung bei einem Verfahren zum Behandeln von transplantierten
Gefäßen vor, während oder nach der Transplantationschirurgie
zum Verringern der Bindung von Lipoprotein(a) an innere Wände
von transplantierten Gefäßen.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer
Zusammensetzung, die Ascorbat und Tranexamsäure umfaßt, für die
Herstellung eines Medikaments zur therapeutischen Anwendung bei
einer Hämodialyselösung für ein Verfahren zum Behandeln einer
okklusiven Herz-Kreislauf-Erkrankung, die aus Nierenversagen
resultiert, um die Bindung von Lipoprotein(a) an
Blutgefäßwänden zu verringern.
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Es wird ein Verfahren zur Konservierung von explantierten
Geweben und Organen bereitgestellt, das das Risiko verringert, daß
in derartigen Geweben und Organen nach Implantation eine Herz
Kreislauf-Erkrankung auftritt.
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Damit die Erfindung vollständig verstanden wird, wird auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei Figur 1 eine
Photographie eines Immunoblots von Plasma von Meerschweinchen ist,
die den in Beispiel 1 beschriebenen Behandlungen unterzogen
wurden.
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Figur 2A ist eine Photographie einer Aorta eines
Meerschweinchens, das eine geeignete Menge von Ascorbat aus der in
Beispiel 1 beschriebenen Testdiät erhält.
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Figur 2B ist eine Photographie einer Aorta eines
Meerschweinchens, nachdem es drei Wochen lang die in Beispiel 1
beschriebene Ascorbinmangeldiät erhalten hat.
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Figur 3 ist eine Photographie eines Immunoblots von Plasma und
Gewebe von Meerschweinchen, die den in Beispiel 2 beschriebenen
Behandlungen unterzogen worden sind.
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Figur 4 ist eine diagrammartige Darstellung der Wirkung von
Lp(a) Bindungsinhibitoren, wodurch Freisetzung von Lp(a) aus
Fibrinfasern einer Arterienwand erfolgt.
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Figur 5 ist eine diagrammartige Darstellung der Wirkung von
Ascorbat zur Verhinderung der Bindung und Rückbindung von Lp(a)
an eine Arterienwand.
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Die vorliegende Erfindung basiert zum Teil auf dem Fund, daß
alle Tiere, die die Fähigkeit verloren haben, Ascorbat zu
produzieren, wie höhere Primaten und Meerschweinchen, Lp(a)
produzieren, wohingegen die meisten Tiere, die die Fähigkeit
besitzen, Ascorbat zu synthetisieren, im allgemeinen kein Lp(a)
produzieren. Es ist außerdem gefunden worden, daß ein
Ascorbatmangel beim Menschen und Meerschweinchen die Lp(a) Gehalte erhöhen
kann und durch Ablagerung von Lp(a) in den Arterienwänden
Atherosklerose verursacht. Es scheint daher, daß eine
Ascorbatverabreichung die Lp(a) Gehalte im Plasma verringert.
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Es ist auch gefunden worden, daß Tranexamsäure, die hierin als
Lp(a) Bindungsinhibitor bezeichnet wird, das Binden von Lp(a)
an Komponenten der Arterienwand, insbesondere an Fibrinogen,
Fibrin und Fibrin-Abbauprodukte, hemmt. Ascorbat und ein
derartiger Lp(a) Bindungsinhibitor ist nicht nur zur Prophylaxe von
Herz-Kreislauf-Erkrankungen, sondern auch zur Behandlung einer
derartigen Krankheit brauchbar.
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Einige vorteilhafte Wirkungen von Ascorbat bei der Prophylaxe
und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind
festgestellt worden. In der vorliegenden Erfindung wird der
Zusammenhang
mit und der therapeutische Nutzen von Ascorbat zur
Verringerung der Wirkungen der Lp(a), einem der am stärksten
atherogenen Lipoproteine, offenbart, die direkt mit der Bildung von
atherosklerotischen Plaques in Beziehung stehen. Die
vorteilhaften Wirkungen von Ascorbat legen nahe, daß
Ascorbat-Therapien bei einer Vielzahl von Zuständen nützlich sind, bei
denen der Verschluß von Blutgefäßen durch Lp(a) Ablagerung ein
Problem darstellt. Ascorbat scheint z.B. nicht nur bei der
Behandlung von endogener Atherosklerose brauchbar zu sein,
sondern scheint auch bei der Transplantation von Blutgefäßen und
ganzen Organen brauchbar zu sein, wo eine Kombination von
Gewebsschädigung des Transplantats wie der Oxidation und einem
hohen Gehalt an Serum Lp(a) in dem Transplantat-Empfänger zu
einem schnellen Verschluß der Blutgefäße in dem Transplantat
führt. Ascorbat kann auch auf dem Gebiet der Hämodialyse
brauchbar sein, wo ein Verlust von Ascorbat und anderen
Vitaminen und Spurenelementen aus dem Blut der Hämodialyse-Patienten
zu gesteigerten Serumgehalten von Lp(a) und somit zu einem
gesteigerten Risiko einer Herz-Kreislauf-Erkrankung führen kann.
Schließlich scheint Ascorbat allein und in Kombination mit
Lp(a) Bindungsinhibitoren, insbesondere mit kompetitiven
Inhibitoren für Plasmin zur Behandlung der pathogenen Wirkungen von
Diabetes therapeutisch wirksam zu sein, die mit erhöhten
Serumkonzentrationen von Lp(a) verbunden ist.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine pharmazeutische
Zusammensetzung sowohl zur Behandlung als auch zur Prophylaxe von
Herz-Kreislauf-Erkrankungen in vivo; Verfahren und
Zusammensetzungen zum Schutz vor mit einer Schädigung verbundenem
Gefäßverschluß bei verpflanzten Geweben und Organen sowie Verfahren
und Zusammensetzungen zur Prophylaxe gegen mit Hämodialyse
verbundene Herz-Kreislauf-Erkrankung bereitgestellt. Jede dieser
Ausführungsformen wird nachstehend der Reihe nach diskutiert.
Allemeine Anwendungen
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Durch die vorliegende Erfindung wird ein Arzneimittel zur
Behandlung von und zur Prophylaxe gegen
Herz-Kreislauf-Erkrankungen
im allgemeinen, insbesondere Atherosklerose, durch
Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge von Ascorbat und
Tranexamsäure an einen Patienten, die die Bindung von Lp(a) an
Komponenten von Blutgefäßwänden, insbesondere an Fibrin oder
Fibrinogen, hemmt, bereitgestellt. So, wie er hierin verwendet
wird, umfaßt der Ausdruck "Ascorbat" jedes pharmazeutisch
verträgliche Salz von Ascorbat, einschließlich Natriumascorbat,
als auch Ascorbinsäure selbst.
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Es wird auch als vorteilhaft angesehen, in den
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eines oder mehrere
Oxidationschutzmittel zu verwenden. Der Ausdruck
Oxidationsschutzmittel, wie er in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen
verwendet wird, soll Ascorbat ausschließen, das als eine seiner
chemischen Eigenschaften eine starke Oxidationsschutzwirkung
aufweist. Repräsentative Oxidationsschutzmittel, die sich bei
der Durchführung der Erfindung als brauchbar erwiesen haben,
umfassen Oxidationsschutzmittel wie Tocopherol, Karotin und
verwandte Verbindungen. Andere bei der Behandlung von Herz-
Kreislauf-Erkrankungen verwendete Verbindungen können
gleichzeitig verabreicht werden, einschließlich: Vitamine;
Provitamine; Spurenelemente; Lipid-senkende Arzneimittel wie
Hydroxymethyl-Glutaryl Coenzym A Reduktaseinhibitoren,
Nikotinsäure, Fibrate, Gallensäure-Maskierungsmittel; und Gemische von
zwei oder mehr von jeglicher dieser Verbindungen.
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Wenn Ascorbat und der Lp(a) Bindungsinhibitor in derselben
Zusammensetzung verwendet werden, können sie einfach gemischt
oder chemisch unter Verwendung von auf dem Fachgebiet
wohlbekannten Syntheseverfahren kombiniert werden, wie zu
Verbindungen, in denen Ascorbat und der Inhibitcr kovalent gebunden sind
oder ionisch gebundene Salze bilden. In dieser Form kann der
Ascorbatanteil besonders wirksam zur Verhütung von
unerwünschter Lipidperoxidation sein.
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Im Falle der oralen Verabreichung kann ein pharmazeutisch
akzeptabler und ansonsten inerter Träger verwendet werden. So
können die Wirkstoffe, wenn sie oral verabreicht werden, in
Form einer Tablette verabreicht werden. Die Tablette kann ein
Bindemittel wie Tragant, Maisstärke oder Gelatine; ein
Zersetzungsmittel wie Alginsäure und/oder ein Schmiermittel wie
Magnesiumstearat enthalten. Wenn eine Verabreichung in flüssiger
Form gewünscht wird, können Süßungs- und/oder Geschmacksmittel
verwendet werden. Wenn die Verabreichung durch parenterale
Injektion in isotonischer Kochsalzlösung erfolgt, kann eine mit
Phosphat gepufferte Lösung oder etwas ähnliches als ein
pharmazeutisch verträglicher Träger verwendet werden.
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Die Frage, ob die Verwendung eines Lp(a) Bindungsinhibitors bei
der Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen ratsam ist, wird
zu einem gewissen Ausmaß, insbesondere im Hinblick auf die
hyperfibrinolytischen Zustände von dem allgemeinen
Gesundheitszustand des Patienten abhängen. Die meisten Lp(a)
Bindungsinhibitoren (außer Lysin) werden in der Klinik zur Behandlung
derartiger Zustände verwendet. Als ein Ergebnis wird vor und
während der Behandlung einer Herz-Kreislauf-Erkrankung eine
Überwachung des Gerinnungs- und fibrinolytischen Systems des
Patienten empfohlen. Langzeit-Verabreichung von einem Lp(a)
Bindungsinhibitor macht Formulierungen erforderlich, bei denen die
Dosierungen des Lp(a) Bindungsinhibitors in den unteren
Bereichen der in Tabelle 1 offenbarten Dosierungen liegen.
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Eine Prophylaxe kann im Gegensatz zur Behandlung von Herz
Kreislauf-Erkrankungen durch orale oder parenterale
Verabreichung von Ascorbat allein erreicht werden. In Tabelle 2 wird
ein Bereich von Ascorbatkonzentrationen angegeben, die zur
Absenkung der Serum Lp(a) Konzentration ausreichen. Vorzugsweise
wird die Prophylaxe von Herz-Kreislauf-Erkrankungen gemäß der
Erfindung durch die Verwendung eines physikalischen Gemisches
von Ascorbat und des Lp(a) Bindungsinhibitors oder durch die
Verwendung einer Verbindung durchgeführt, die mit dem
Bindungsinhibitor kovalent verbundenes Ascorbat umfaßt, die die Bindung
von Lp(a) an die Arterienwand verhindern. Ein Bindungsinhibitor
oder ein Gemisch von Bindungsinhibitoren kann auch ohne
Ascorbat verabreicht werden, um mit Lp(a) verbundene Herz-Kreislauf-
Erkrankungen zu verhüten.
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Um die therapeutische Wirkung der Freisetzung von Lp(a) von den
Blutgefäßwänden zu optimieren, können das Ascorbat und die
vorstehend beschriebenen Bindungsinhibitoren getrennt verabreicht
werden. Eine weitere Optimierung der therapeutischen Wirkung
kann durch Verwendung einer im Verlaufe der Zeit freigesetzten
Zusammensetzung erreicht werden, um während der gesamten Zeit
relativ konstante Serumkonzentrationen der Zusammensetzung zu
erreichen.
Koronar-Bypass-Anwendungen
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Wie vorstehend erwähnt ist das Auftreten von
Herz-Kreislauf-Erkrankungen nach Bypass-Operationen ein häufig auftretendes
Problem. Ärzte beobachten häufig, daß die zum Ersetzen von
verschlossenen Arterien verwendeten Venen nach der Implantation
schnell selbst verschlossen werden, was es häufig erforderlich
macht, daß sich der Patient aufeinanderfolgenden chirurgischen
Episoden unterziehen muß, um verschlossene Bypässe zu ersetzen.
Während die Brauchbarkeit der vorliegenden Erfindung nicht von
der Richtigkeit irgendeiner Theorie abhängt, scheint es, daß
der bei vielen Individuen beobachtete schnelle Verschluß das
Ergebnis einer Kombination der vorher auftretenden erhöhten
Lp(a) Gehalte des Patienten und einer Verletzung der
Bypass-Venen während der Transplantation, insbesondere das Ergebnis
einer oxidativen Schädigung während der Gewebsverpflanzung ist.
Diese Schädigung macht eine Bindung von Lp(a) an das Innere des
Gefäßes leichter. Lp(a) ist außerdem nach
Koronar-Bypass-Operationen in großer Menge in wiederverschlossenen Bypass-Venen
gefunden worden, siehe Cushing, et al. (1989) Atherosclerosis
9:593-603. Es ist heute bekannt, daß Lp(a) der wichtigste
Faktor für den Wiederverschluß von Bypass-Venen ist, siehe Hoff,
H. et al. (1988) Circulation 77:1238-1244. Eine weitere
Ausführungsform dieser Erfindung umfaßt somit die Verwendung des
Medikaments der vorliegenden Erfindung zur Verringerung der Lp(a)
Menge eines Bypass-Patienten vor, während und nach der
Operation, während zur gleichen Zeit eine die Zusammensetzung
enthaltene Lösung verwendet wird, um die Bypass-Venen zu spülen
und bis zu dem Zeitpunkt zu lagern, an dem die Venen in den
Empfänger implantiert werden, wodurch die oxidative Schädigung,
die eine Bindung von Lp(a) nach der Implantation
wahrscheinlicher werden läßt, verringert wird.
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Die Therapiepläne für den Bypass-Patienten folgen im
allgemeinen denen, die vorstehend für die Behandlung von schon
bestehenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen beschrieben worden sind. Die
Zusammensetzung des Medikaments wird im allgemeinen Ascorbat,
einen oder mehrere Bindungsinhibitoren, eines oder mehrere
Oxidationsschutzmittel und eines oder mehrere lipidsenkende
Arzneimittel umfassen, wie in Tabelle 1 aufgezählt und der
Dosierung nach offenbart. Selbstverständlich wird die Dosishöhe von
der Schwere der Krankheit abhängen. Die Bestandteile der
Zusammensetzung können außerdem genauso wie vorstehend
beschrieben, kombiniert werden, können entweder oral oder
parenteral verabreicht werden und können mit einem pharmazeutisch
verträglichen Träger kombiniert werden.
Tabelle 1
DOSIERBEREICHE VON KOMPONENTEN IN ZUSAMMENSETZUNGEN DER
VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Orale Verabreichung
Parenterale Verabreichung
Ascorbat:
Bindungsinhibitoren:
Tranexamsäure
Oxidationsschutzmittel
Tocopherol
Karotin
Lipid senkende Arzneimittel
Nicotinsäure
HMG-CoA
Fibrate
Probucol
Gallensäure-Maskierungsmittel
gleich
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Bei der Behandlung und Lagerung von Gefäßen, der sich jetzt
zugewandt wird, ist es wichtig, ein in vitro Milieu
bereitzustellen, das die Verletzung von Gefäßen minimiert. Es scheint,
daß die Verletzung von Gefäßen durch Zugabe einer Kombination
von Ascorbat, einem Bindungsinhibitor und
Oxidationsschutzmitteln zu der Lösung, in der die Gefäße normalerweise gelagert
werden, reduziert werden kann. Ein Bereich von wirksamen
Konzentrationen dieser Komponenten in Lösung wird in Tabelle 2
offenbart. Die allgemeinen Aspekte der Erhaltung von lebenden
Gefäßen und der Aufbewahrung vor der Implantation sind auf dem
Fachgebiet wohlbekannt.
Tabelle 2
KONZENTRATIONEN VON KOMPONENTEN IN LÖSUNGEN DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
Ascorbat
Bindungsinhibitor
Tranexamsäure
Oxidationsschutzmittel
Tocopherol
Karotin
Anwendungen bei Organtransplantationen
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Es ist auch gefunden worden, daß die Zusammensetzung der
vorliegenden Erfindung dabei wirksam ist, das Auftreten von Herz-
Kreislauf-Erkrankungen in transplantierten Organen zu
verhindern, die einem Organempfänger in ansonsten erfolgreicher Weise
implantiert worden sind, insbesondere im Fall des Herzens.
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Wie beim Verschluß von tranplantierten Venen nach einer Bypass-
Operation kann bei einem transplantierten Herz, das von
jeglichem wesentlichen Arterienverschluß frei ist, nach Implantation
eine beschleunigte Atherosklerose auftreten. Es scheint, daß
der für den Verschluß von transplantierten Gefäßen beschriebene
Mechanismus in gleicher Weise auf das gesamte Herz selbst
zutrifft, nämlich insoweit, daß der Herzmuskel selbst als auch
das Innere der Arterienwände geschädigt wird, was die Arterien
des Herzens gegenüber der Bindung von Lp(a) anfälliger macht.
Da der Organempfänger insbesondere nach der Operation, häufig
eine erhöhte Serumkonzentration von Lp(a) aufweist (siehe
Maeda, S. et al. (1989) Atherosclerosis 78:145-150) kann die
Atherosklerose mit erhöhter Geschwindigkeit fortschreiten.
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Die Behandlung verläuft auf die gleiche Weise wie für die
Bypass-Operation beschrieben. Schädigung des Organs selbst wird
durch Einbringen des Organs in eine Lösung minimiert, die ein
Gemisch von Ascorbat, Bindungsinhibitoren und
Oxidationsschutzmitteln in einer ansonsten üblichen Aufbewahrungslösung
enthält. Konzentrationsbereiche der verschiedenen Komponenten der
vorliegenden Zusammensetzung in der Endlösung werden in Tabelle
2 offenbart. Wegen der während verlängerter
Explantationszeiträume auftretenden oxidativen Schädigung der Zellen sollte
die Konzentration an Oxidationsschutzmitteln im höheren Bereich
der in Tabelle 1 offenbarten Dosierung liegen. Die
Standardaufbewahrungslösung selbst ist auf dem Fachgebiet wohlbekannt. Die
Aufbewahrung des Organs in einer Lösung, die die vorliegende
Zusammensetzung enthält, wird dazu neigen, die Schädigung der
Arterienwände zu minimieren, wodurch weniger Bindungsstellen
für Lp(a) bereitgestellt werden.
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Selbstverständlich ist auch eine Behandlung des Patienten
wunschenswert. Wenn der Organempfänger zum Zeitpunkt der
Organtransplantation zu einem gewissen Grad an Atherosklerose
leidet, sollten der vorstehend beschriebene Plan und das
vorstehend beschriebene Medikament im allgemeinen zur Therapie von
Atherosklerose verwendet werden. Wenn der Patient jedoch nicht
an Atherosklerose leidet, ist der Einsatz des vorstehend zur
Prophylaxe gegen Atherosklerose beschriebenen Medikaments und
Plans wünschenswert. In allen Fällen sollten in der
Arzneimittelzusammensetzung die geringsten Dosierungen an Ascorbat
verwendet werden, da Ascorbat einen immunstimulierenden Effekt
aufweist.
Anwendungen bei der Hämodialyse-Behandlung
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Es ist wohlbekannt, daß Patienten, die an einem Nierenversagen
leiden und einer regelmäßigen Dialysebehandlung bedürfen, um
das Blut von Abfallprodukten des Metabolismus zu reinigen,
ebenfalls ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen
aufweisen. Es scheint, daß der Grund dafür in einer Verarmung
der Bluteinspeisung an Ascorbat, Vitaminen im allgemeinen und
anderen essentiellen Substanzen während des hämodialytischen
Verfahrens liegt. Wie vorstehend vollständiger beschrieben,
würde der Verlust an Ascorbat mit der Zeit zu einer
schwerwiegenderen Verletzung des Inneren von Arterienwänden führen und
auch zur Produktion von erhöhten Lp(a) Gehalten in dem
Blutserum führen.
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Wie schnell erkannt werden kann, kann die Zusammensetzung der
vorliegenden Erfindung sowohl dem Patienten verabreicht als
auch der Hämodialyselösung zugesetzt werden, um mit Hämodialyse
verbundene Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu verhüten und
einzudämmen. Wenden wir uns zuerst der Hämodialyselösung zu, wo es
gegenwärtig als wünschenswert angesehen wird, der Lösung eine
Zusammensetzung zuzusetzen, die eine Kombination von Ascorbat,
Bindungsinhibitoren und Oxidationschutzmitteln umfaßt, wodurch
Konzentrationen dieser Verbindungen in Lösung im Bereich der in
Tabelle 2 angegebenen Konzentrationen bereitgestellt werden.
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Es ist bestimmt worden, daß durch Durchführung einer Behandlung
von Dialysepatienten zusätzlich zur Veränderung der
Hämodialyselösung vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden können. Die
Behandlung sollte den vorstehend im Detail für die Behandlung
eines schon bestehenden atherosklerotischen Zustands aufgeführten
Medikamenten und Plänen entsprechen.
Anwendungen bei der Behandlung von Diabetes
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Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist auch zur
Behandlung von pathologischen Wirkungen von Diabetes Mellitus
brauchbar. Bei Diabetes Mellitus führen pathologische
Befrachtungen der Arterien häufig zu klinischen Symptomen oder einem
vollständigen Versagen von verschiedenen Organen wie der Niere,
dem Auge und dem peripheren Kreislaufsystem. Ein Punkt, auf den
sich die Therapie von Diabetes Mellitus konzentriert, ist daher
die Behandlung von diabetischen Gefäßerkrankungen.
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Es scheint, daß Glukose die physiologische Aufnahme von
Ascorbat in verschiedenen Zellsystemen des Körpers einschließlich
der Arterienwand kompetitiv inhibiert. Kapeghian, et al. (1984)
Life Sci. 34:577. Eine derartige Schädigung der Arterienwände
erzeugt Bindungsstellen für Lp(a). Es ist außerdem gefunden
worden, daß Lp(a) im Blutserum von Diabetes-Patienten in
erhöhter Menge vorliegt. Das atherogene Verfahren wird daher
vielleicht durch die Kombination von beschädigten Arterien und
erhöhtem Lp(a) Gehalt beschleunigt. In der vorliegenden Erfindung
wird daher offenbart, daß Ascorbat allein oder in Kombination
mit mindestens einem Bindungsinhibitor bei der Behandlung von
mit Diabetes in Verbindung stehender Atherosklerose
therapeutischen Wert aufweist.
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Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht
somit in der Verwendung einer Zusammensetzung zur Behandlung
der pathogenen Wirkungen von Diabetes Mellitus, insbesondere im
Hinblick auf die atherosklerotischen Zustände.
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Der Behandlungsplan umfaßt die orale oder parenterale
Verabreichung eines Ascorbat, einen oder mehrere Bindungsinhibitoren
und ein oder mehrere Oxidationsmittel umfassenden Medikaments.
Dosierungen für eine Behandlungsfolge werden in Tabelle 1
angegeben. Die Dosierung von Ascorbat sollte vorzugsweise in dem
höheren Bereich liegen, wodurch die Möglichkeit seiner Aufnahme
in der Zelle in der Gegenwart von hohen Serumgehalten von
Glukose gesteigert wird.
Experimentelles
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Nachdem die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung offenbart worden ist, werden die folgenden Beispiele zur
Erläuterung angegeben.
Beispiel 1
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Wegen der Ähnlichkeit seines Metabolismus mit dem des Menschen
im Hinblick auf den Metabolismus von Ascorbat und Lp(a) wurde
in diesem Beispiel ein Meerschweinchen verwendet.
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Es ist bisher von keiner Studie über das Meerschweinchen zur
Identifizierung des als Risikofaktoren in Plasma und als
Komponenten
der atherosklerotischen Plaque beteiligten Lipoproteins
berichtet worden.
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Es wurden drei weibliche Hartly Meerschweinchen mit einem
Durchschnittsgewicht von 800 g und einem Alter von etwa 1 Jahr
studiert. Ein Tier erhielt eine extreme Ascorbin Mangeldiät mit
1 mg Ascorbat/kg Körpergewicht/Tag (kg BW/d). Ein anderes Tier
erhielt 4 mg/kg BW/d. Das dritte Tier diente zur Kontrolle und
empfing 40 mg Ascorbat/d.
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Blut wurde den betäubten Tieren am Anfang nach 10 Tagen, und
nach 3 Wochen durch Einstich in das Ohr abgenommen und in EDTA
enthaltenden Röhren gesammelt, worauf die Tiere getötet wurden.
Das Plasma wurde bei -80ºC gelagert, bis es analysiert wurde.
Lp(a) wurde in dem Plasma der Meerschweinchen durch Verwendung
von SDS-Polyacrylamidgelen nach Neville ((1971) J. Biol. Chem.
246:6328-6334) gefolgt von Western blotting nach Beisiegel, et
al. ((1982) J. Biol. Chem. 257:13150-13156) nachgewiesen. 40 ml
Plasma und 20 mg Arterienwandhomogenat wurde pro Bahn des Gels
in von Lipiden befreiter Form aufgebracht. Der Immunnachweis
von Apo(a) wurde unter Verwendung eines polyclonalen
menschlichen Apo(a) Antikörpers (Immuno, Wien, Österreich), gefolgt von
einem Hasen anti-Schaf Antikörper (Sigma) und dem mit Gold
konjugierten Ziegen anti-Hasen Antikörper mit nachfolgender
Silberverstärkung (Bio-Rad) durchgeführt. Die Nachweise von
Cholesterin und Triglyceriden wurden unter Verwendung des Enzym
Assays von Boehringer Mannheim bei California Veterinary
Diagnostics (Sacramento) durchgeführt. Die Menge an Plasmaascorbat
wurde durch das Dinitrophenylhydrazinverfahren nach Schaffer,
et al. ((1955) J. Biol. Chem. 212:59) bestimmt.
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Ein Vitamin C Mangel in der Diät führte zu einer Zunahme von
Lp(a) in dem Plasma des Meerschweinchens, wie durch einen
durchsichtigen Streifen in dem Immunblot des Plasmas nach 10
und 20 Tagen einer Ascorbin Mangeldiät angezeigt wurde (Figur
1). Bei der Obduktion wurden die Tiere mit Metophase betäubt
und ausgeblutet. Die Aorta, das Herz und verschiedene andere
Organe wurden zur biochemischen und histologischen Analyse
herausgenommen.
Die Aorta wurde aufgeschnitten, das
Adventitialfett sorgfältig entfernt und das Gefäß der Länge nach geöffnet.
Danach wurde die Aorta auf ein dunkles metrisches Papier
gebracht und ein Farbdia aufgenommen. Das Bild wurde projeziert
und dadurch etwa um einen Faktor von 10 vergrößert. Der Umfang
der aufsteigenden Aorta, des Aortabogens und der Aorta
thoracica und auch die atherosklerotischen Läsionen in diesem Gebiet
wurden markiert und mit einem digitalisierten Planimetriesystem
gemessen. Der Atherosklerosegrad wurde als das Verhältnis von
Plaquefläche in Beziehung zu der gesamten definierten
Aortafläche ausgedrückt. Der Unterschied bei den drei ein-Jahr alten
Tieren des Experiments war erheblich und es wurden in der
aufsteigenden Aorta und in dem Bogen der Tiere mit dem Vitamin C
Mangel beträchliche Läsionen beobachtet (Figur 2B).
Beispiel 2
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Um die in Beispiel 1 erhaltenen Daten zu bestätigen, wurde ein
zweites Meerschweinchen-Experiment durchgeführt, wobei 33
männliche Tiere mit einem durchschnittlichen Gewicht von 550 g und
einem Alter von etwa 5 Monaten verwendet wurden. Eine Gruppe
von 8 Tieren diente als Kontrolle und erhielt 40 mg Ascorbat/kg
BW/d (Gruppe A). Um einen Ascorbinmangel auszulösen wurden 16
Tiere mit 2 mg Ascorbat/kg BW/d gefüttert (Gruppe B). Gruppe A
und die Hälfte der Tiere von Gruppe B (Progressionsuntergruppe)
wurden nach 5 Wochen, wie vorstehend beschrieben getötet. Die
Hälfte der Gruppe B wurde 2 Wochen länger gehalten und erhielt
täglich als tägliche intraperitoneale Injektion eine
intraperitoneale Injektion von 1,3 g Na-Ascorbat/kg BW/d, um das Ausmaß
der atherosklerotischen Läsionen zu verringern. Nach diesem
Rückbildungszeitraum wurden auch diese Tiere getötet.
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Die Plasma Ascorbat Gehalte standen in umgekehrtem Verhältnis
zu dem Grad der atherosklerotischen Läsion. Die
Gesamtcholesterolgehalte nahmen während des Vitamin C Mangels beträchtlich zu
(Tabelle 3).
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Die Aorten der Meerschweinchen, die eine ausreichende Menge an
Ascorbat erhielten, waren im wesentlichen frei von Plaque mit
einer minimalen Verdickung der Gefäßinnenhaut in dem
aufsteigenden Bereich. Im Gegensatz dazu wiesen die Tiere mit einem
Ascorbatmangel fettige, streifenartige Läsionen auf, die den
größten Teil der aufsteigenden Aorta und des Aortabogens
bedeckten. In den meisten Fällen wiesen die Verzweigungsregionen
der zwischen den Rippenbögen gelegenen Arterien der Aorta
ähnliche Lipidablagerungen auf. Der Unterschied in dem Prozentsatz
der Fläche der Läsionen zwischen den Kontrolltieren und den
Tieren mit Ascorbin-Mangeldiät betrug 25% Abscheidung von
Lipiden und Lipoproteinen an der Arterienwand.
Tabelle 3
MITTLERE PLASMA-PARAMETER DER VERSCHIEDENEN GRUPPEN IM
VERHÄLTNIS ZU DER FLÄCHE DER AORTA-LÄSIONEN
Kontrolle
Skorbut (Fortschreiten)
Rückbildung (nach Skorbut)
Plasma Cholesterin (mg/dl)
Gesamt Plasma-Ascorbinsäure (ug/ml)
Atheroscl. Läsion (Prozent der Aorta thoracale Oberfläche)
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Die Wirksamkeit eines Inhibitors kann dadurch bestimmt werden,
daß zunächst molare Mengen des möglichen Inhibitors in einer
etwas, etwa um den Faktor 5 größeren Menge zugegeben werden,
als die in der früheren Studie gefundene Menge an
epsilon-Aminocapronsäure. Wenn gefunden wird, daß ein möglicher Inhibitor
die Agglutination bei dieser Konzentration inhibiert, werden
Studien bei tieferen Konzentrationen durchgeführt, um die
Konzentration zu bestimmen, die eine 50%-ige Inhibitionswirkung
aufweist.
Beispiel 3
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Menschliche Arterienwand wurde Dost mortem von der
aufsteigenden Aorta erhalten. Das Gewebe zeigte eine homogene Verdickung
der Gefäßinnenhaut (frühe atherosklerotische Läsion). Sie wurde
in Stücke geschnitten, wobei 100 mg Proben des zerkleinerten
Gewebes jeweils in einem Glasgefäß 1 Minute lang in 2,5 ml der
folgenden Lösungen in PBS (Dulbeco) homogenisiert wurden:
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NaAs corbat 50 mg/ml
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EACS 50 mg/ml
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Tranexamsäure 50 mg/ml
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NaAscorbat + Tranexamsäure 50 mg/ml
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Ergebnisse dieser Behandlung werden in Tabelle 4 offenbart und
zeigen, daß im Vergleich zu der Kontrollösung eine erhebliche
Menge an Lp(a) von der Innenwand der Arterie freigesetzt wurde.
Tabelle 4
VON DER MENSCHLICHEN AORTA FREIGESETZTE Lp(a) IM VERHÄLTNIS ZU
SPEZIELLEN BINDUNGSINHIBITOREN
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Es ist nun klar, daß die Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung seit langem bestehende Bedürfnisse auf dem Gebiet der
Prophylaxe und Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen
erfüllen.