DE69637050T2

DE69637050T2 - Verwendung von n-substituierten pyridonen als tumornekrose-faktor alpha hemmer

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Publication number: DE69637050T2
Application number: DE69637050T
Authority: DE
Inventors: Solomon B Margolin
Original assignee: Margolin Solomon B Dallas
Current assignee: Margolin Solomon B Dallas
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1996-09-17
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2016-09-18
Also published as: ZA967880B; TW449473B; CA2232191A1; EP0866656A1; ATE360419T1; JPH11512699A; DE122011100032I1; AU709178B2; WO1997010712A1; CA2232191C; MX9802150A; BR9610480A; AU7239996A; EP0866656B1; DE69637050D1; EP0866656A4

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Erfindungsbereich.
Die heutige Erfindung bezieht sich auf die pharmazeutischen Zusammensetzungen und, insbesondere, aber nicht beschränkt auf die neuartigen Zusammensetzungen und Methoden für die Hemmung pathophysiologischer Effekte von übermäßigen Mengen von TNF-α im Blut, Geweben oder Organen von Säugetieren, einschließlich Menschen.
2. Hintergrund Art.
Die aktuelle Hinweise zeigen dass scheinbar unterschiedliche Autoimmunerkrankungen ähnliche pathogenische Mechanismen und eine wachsende Anzahl von entscheidenden Effektormolekülen bekannt als Cytokine umfasst. Ein biochemischer Wasserfall von pathophysiologischen Ereignissen wird von den übermäßigen Gewebe- und Blutkonzentrationen von TNF-α, welche nach einer zellularen, Gewebe- oder Organverletzung ausgegeben oder synthetisiert wurde, veranlasst. TNF-α spielt eine bedeutende Rolle in der immunologischen Reaktion und Wirtabwehr. Es gibt starke Hinweise, dass eine ungewöhnlich höhe Erzeugung und Abgabe von Zellen von TNF-α zur Einleitung und Verlauf der Krankheit in Gelenkrheumatismus, systemischen Entzündungssyndromen, Diabetes, multiplen Sklerose, und viele andere Autoimmunstörungen beiträgt (L. Propert, J. Leukocyte Biol., 59:518-525, 1996).
In jedem dieser Zustände ist die anfangende und aufrechterhaltende pathophysiologische Aktion unverzüglich die Folge einer unmittelbaren örtlichen Abgabe und Synthese gewaltiger Mengen von TNF-α aus verschiedenen Zellarten auf oder neben dem Verletzungsort. Die örtlich abgegebene TNF-α wird durch zusätzliche Synthese und Abgabe von TNF-α gefolgt mittels Eingriff in den an das Verletzungsort gezogene Makrophagen welche örtlich von Zellen als Antwort auf die bedeutend erhöhten Konzentrationen von TNF-α abgegeben wurden.
TNF-α ist ein 17 kDa, multifunktionelles von einer Vielfalt von Zellen während Wirtantworten auf Gewebe- oder Organverletzung einschließlich mikrobielle Infektionen und neoplastische Erkrankungen erzeugten Peptid. Aktivierte Makrophage sind eine bedeutende zelluläre Quelle für TNF-α, obwohl sonstige Zellarte wie T-Zellen, Mastzellen, Neutrophilen, endotheliale Zellen, Mikroglia und Astrozyten zur Absonderung von TNF-α stimuliert werden können. TNF-α spielt auch eine wichtige Rolle bei der Einleitung der Entzündung und der pathologischen Nachwirkungen die sich aus diesem Verfahren ergeben.
Es gibt verschiedene Krankheitszustände in der die übermäßige oder unkontrollierte Erzeugung von TNF-Alpha durch Monozyten, Makrophage oder anverwandte Zellen in der Erschwerung und/oder Veranlassung der Krankheit einbezogen sind. Diese Zustände umfassen Endotoxämie (Blutvergiftung), toxische Schocksyndrom (Tracey et al., Nature, 330:662-64, 1987; Basger et al., Circ. Shock. 27:51-61, 1989, und Hinshaw et al., 30:279-292, 1990); Kachexie (Dezube et al., Lancet, 335 [8690]:662, 1990); Posttraumatische Lungeninsuffizienz (ARDS) wobei Konzentrationen von TNF-α von mehr als 12.000 pg pro ml in Lungenpunktionen bei ARDS-Patiente festgestellt wurden (Millar et al., Lancet, [8665] 2, 712-714. Systemische Infusion rekominanten TNF-Alphas führte zu üblicherweise in ARDS beobachteten Änderungen (Ferrai-Baliviera et al., Arch. Surgery, 124:1400-1405, 1989.)
TNF-α ist weitgehend in Monozyten, Makrophagen, Lymphozyten, natürlichen Killerzellen, endothelialen Zellen, Mastzellen, Neutrophilen und Eosinophilen, Gliazellen und Astrozyten, glatten Muskelzellen und bestimmten Tumorzellen ausgedrückt. TNF-β kann hauptsächlich durch Lymphozyten, Astrozyten, Lymphokine-aktivierte Killerzellen und Myelomzellen erzeugt werden. Überproduktion von TNF-α und/oder -β steht in engem Zusammenhang mit der Entwicklung von manchen Erkrankungen, einschließlich septischem Schock, posttraumatischem Lungeninsuffizienz, chronischem Gelenkrheumatismus, ausgewählten Autoimmunerkrankungen, Transplantat gegen Wirterkrankung nach einer Knochenmarktransplantation und Kachexie. Sonstige zugehörige Erkrankungen mit übermäßer Erzeugung von TNF-α umfassen: Blutungsschock, Asthma und postrenales Dialysesyndrom. Die Vielfältigkeit von Vorgängen von TNF-α und -β können den Tatsachen, dass TNF-α und -β Vorgänge zur Aktivierung mehrerer Signaltransduktionsbahne, Kinasen, Übertragungsfaktoren, sowie eine ungewöhnlich größe Anzahl von zellulären Genen führen, zugeschrieben werden (Walajtys-Rode, Elizbieta, Kosmos (Warschau), 44, 451-464, 1995, CA. 124:1997 35a, 1995)
TNF-α stellt einen Überfluss von anderen Funktionen wie Induktion von IL- 1, Anregung der Degranulation von Neutrophil, und Verbesserung der Phagozytose dar. Endotoxin aus gramnegativen Bakterien wurde zur Induktion von TNF-α sowohl in vivo und in vitro verwendet. Zusätzlich zu Endotoxin sind bestimmte Mikroorganismen wie auch sonstige Substanze, wie IL-1, in der Lage die Absonderung von TNF-α aus stimulierten peritonealen Makrophagen zu induzieren. (H.J. Wanebo, "Tumor Necrosis Factors," Seminare in Chirurgischer Onkologie, 1989; 5:402-413.)
Daher ist TNF-α einer in der Pathogenese einer größen Anzahl von menschlichen Erkrankungen implizierter starker Immunmediator und entzündungsfähiges Zytokin. Die Lage seines Gens innerhalb des Haupthistokompatibilitätskomplexes und der biologischen Aktivitäten haben die Möglichkeit, dass das Polymorphismus innerhalb dieser Stelle zu der genetischen Verbindung dieser Region des Genoms mit einer großen Auswahl von Autoimmun- und Infektionserkrankungen beitragen dürfte, erhöht.
TNF-α-Hemmer können in der therapeutischen oder prophylaktischen Behandlung einer Vielfalt von allergischen und traumatischen Erkrankungen, einschließlich Asthma, chronische Bronchitis, manche Hauterkrankungen (einschließlich atopische Dermatitis und Urtikaria), allergische Nasenschleimhautentzündung, allergische Bindehautentzündung, frühlingshafte Bindehautentzündung, Eosinophilengranulom, Psoriasis, Reperfusionsverletzung des Herzmuskels oder Gehirns, zystische Fibrose, chronische Glomerulonephritis, und posttraumatisches Lungeninsuffizienz (ARDS) nützlich sein. TNF-α ist das Hauptcytokin, dass die von einer Verletzung einer Zelle oder Gewebe verursachten komplizierten Verfahren vermittelt, und welches komplizierte biologische Antworte von nahezu jedem von ihr verbindenden Zellart entlockt. (Jour. Cardiovas. Pharm., 25 (S1-S8, 1995).
TNF-α-Antagoniste können in der Behandlung von auf zelluläre, Gewebe- oder Organverletzung folgenden Störungen sehr erfolgreich sein und dürften ebenso erfolgreich oder sogar mächtiger als Kortikosteroide oder Immunosuppressivums ohne die Erzeugung der für diese Agenzien übliche Nebenwirkungen sein.
Charakterisierung von TNF-α:
TNF-α ist weitgehend in Monozyten, Makrophagen, Lymphozyten, natürlichen Killerzellen, endothelialen Zellen, Mastzellen, Neutrophilen und Eosinophilen, Gliazellen, und Astrozyten, glatten Muskelzellen und bestimmten Tumorzellen ausgedrückt. TNF-β kann hauptsächlich aus Lymphozyten, Astrozyten, Lymphokine-aktivierten Killerzellen und Myelomzellen erzeugt werden. TNF-α und TNF-β verknüpfen sich an genau dieselben Oberflächenrezeptore und sind funktionell ähnlich und nahezu identisch in chemischen Strukturen (E. Walajytys-Rode. Kosmos [Warschau], 44:451-64, 1995; C.A. 124:1997 35a, 1996). TNF-α gehört zu den von den meisten Zellarten in verschiedenen Organen und Geweben der Säugetiere erzeugten und gelagerten Zytokinen. Obwhol es anfänglich als ein aus Makrophagen aktiviertes Produkt beschrieben wird welches ausgewählte Tumorzelllinien lysierte, wird TNF-α jetzt wie ein vielseitiges und allgegenwärtiges Zytokin anerkannt. Die Auswirkungen von TNF-α auf Zellen ist sowohl von seiner Konzentration bei der Gewebe- oder Organlage und von der embryologischen Abstammung der Zielzellen abhängig.
TNF-α hat uns gezeigt, dass es seine entzündungsfähigen Auswirkungen als Antwort auf Verletzung manipuliert mittels der Regulierung des Wasserfalls und kompartimentalisierter Abgabe von untergeordneten als Botenstoff auftretenden Zytokinen und nicht das Zytokin signalisierenden biochemischen Substanzen.
TNF-α ist nicht beschränkt auf die Regulierung des Zellwachstums aber hat auch bemerkenswerte Auswirkungen auf zelluläre Funktionen. Obwohl die pathophysiologischen Auswirkungen von TNF-α normalerweise auf Zustände beschränkt sind unter welcher die TNF-α-Stände übermäßig hoch sind (wie es während grammnegativer Infektionen, allergischer Reaktionen, thermischer Brandwunden, Neoplasie und Bestrahlung oder traumatischer Verletzung auftritt), werden TNF-α mRNA und Protein leicht in der Abwesenheit von Gewebeverletzung, Entzündung oder Neoplasie identifiziert. Andererseits werden sehr niedrige Stände von TNF-α mRNA und Protein in der Abwesenheit von Zell- oder Gewebeverletzung identifiziert wobei angedeutet wird, dass TNF-α in Übereinstimmung mit anderen regelnden Agenzien als einen normalen Vermittler von Zell- und Gewebehomeostase auftreten kann (Terranova et al., PSEBM, 209:325, 1995).
TNF-α (zusammen mit seinem pharmakologischen Zwilling, TNF-β, und Cousin ersten Grades, IL-1-β) bleibt die hauptsächliche Antriebkraft bei der Durchführung des Wasserfalls von pathobiologischen Prozessen, sowohl physiologisch und biochemisch, welche direkt und indirekt bedauerliche klinische Erscheinungsforme eines sehr weiten Bereichs von menschlichen Krankheiten und Störungen veranlasst. Diese von einer verschiedenen Krankheitsursache verursachten intensiven und chronisch schädlichen Handlungen werden nicht nur nach einer klinischen Untersuchung offensichtlich aber werden auch durch eine (1) bemessbare, abscheuliche und oft lebensbedrohliche Organfunktionsstörung, und (2) angemessene pathophysiologische Untersuchung von kennzeichnenden aus den dysfunktionellen Organen entnommenen Geweben und Zellen enthüllt.
Wie in den Annalen der Inneren Medizin, Vol. 115; 464, 1993 ausgedrückt, TNF-α:

(1) Fördert die Abgabe von Interleukin-1, Interleukin-6, Interleukin-8, dem die Blutplättchen aktivierenden Faktor, Leukotrienen, Thromboxan A2, Prostanglandinen; dürfte in der Lage sein die Makrophagen direkt zur Beförderung ihrer eigenen Abgabe zu stimulieren.
(2) Hat nur eine schwache Auswirkung auf T-Zellen
(3) Fördert die Erzeugung von polymorphkernigen Zellen durch das Knochenmark und verbessert die phagozytische Aktivität
(4) Fördert das Ankleben endothelialer Zellen, polymorphkerniger Zellen, Eosinophilen, Basophilen, Monozyten und gelegentlich Lymphozyten mittels der Induktion des erhöhten Ausdrucks von Adhäsionsmolekülen.
(5) Aktiviert das übliche Gerinnungsmedium und Komplementsystem.
(6) Ist direkt giftig für die vaskulären und endothelialen Zellen; erhöhte mikrovasculäre Durchlässigkeit.
(7) Produziert eine dosisabhängige Erhöhung in der endothelialen gerinnungsfordernden Aktivität; dürfte der Ausdruck der Thrombomodulin an der endothelialen Zelloberfläche hemmen.
(8) Supprimiert die Aktivität der Lipoproteinlipase; hemmt die Acetatbildung durch Adipozyte; geminderte Aufnahme von Glukose in Zellen.
(9) Fördert die Abgabe von Kollagenase; hat schwankende Auswirkungen auf das Fibroblastwachstum effects je nach die Anwesenheit anderer Vermittler.
(10) Reduziert das Transmembranpotential von Muskelzellen und Kürzung der Myocyten.
(11) Induziert die Histokompatibilitätsmoleküle der ersten Klasse.
(12) Wirkt unmittelbar auf das Hypothalamus ein zur Erzeugung von Fieber.

Die Entdeckung von Zusammensetzungen welche die Überproduktion und Abgabe von TNF-α. hemmen, wird einen therapeutischen Ansatz für diese Krankheiten, in der übermäßige oder unkontrollierte TNF-α-Stände einbezogen sind, vorsehen und auch zum Verständnis wie dieses Molekül synthetisiert, verarbeitet, abgesondert und umgewandelt ist, beitragen.
Die Verfasser beschreiben die von TNF-α vermittelten Pathologien wie Infektionskrankheit und Schock, aufrührerische Darmkrankheit und chronischer Gelenkrheumatismus, und das Gebrauch von anti-TNF-α monoklonalen Antikörpern in der TNF-α-Blockade (M.W. Bodner und R. Foulkes, Therap. Modulation Cytokines, 1996, 221-236 Ed. B. Henderson; B. Bodmer, CRC: Boca Raton, Fla.)
TNF-α-Hemmer sind nützlich in der Behandlung einer Vielfalt von allergischen, traumatischen und sonstigen schädlichen Störungen, einschließlich: Asthma, chronische Bronchitis, atopische Dermatitis, Urtikaria, allergische Nasenschleimhautentzündung, allergische Bindehautentzündung, Eosinophilengranulom, chronische Gelenkrheumatismus, septischer Schock, Colitis ulcerosa, Crohn-Krankheit, Reperfusionsverletzung des Myokardiums und Gehirns, chronische Glomerulonephritis, und posttraumatische Lungeninsuffizienz (ARDS).
TNF-α), ein pleiotropisches Zytokin, wird durch Makrophagen und andere Zellen als eine erste Antwort erzeugt, gelagert oder abgegeben wenn es einer Vielfalt von Infektionen oder nicht-infektiösen Erkrankungen ausgesetzt ist Es ist von TNF-α bekannt, dass es jetzt auch in immunologischen Reaktionen bezogen ist. Außerdem sind übermäßig höhe Blut oder Gewebeniveaus von TNF-α oft tödlich für Zellen, Geweben, Organe wie auch den Wirt, (Tracey and Cerami, PSEBM 206:233-240, 1992).
TNF-α wird durch Monozyten, Makrophagen, T-Zellen, natürliche Killerzellen, Mastzellen, Neutrophilen, Fibroblasten und manche andere Zellarten als Antwort auf die Förderung durch Lipopolysaccharide (LPS), Viren, Bakterien, Parasiten, Antigenen und Allotransplantabstoßung oder sonstige Verletzung abgesondert.
TNF-α kann auch Änderungen in der Produktionsrate und Absonderung von Kollagenase, Kollagen, Fibronektin und Glycosaminoglycoside (Duncan und Berman, Jour. Invest. Derm., 92:699-706, 1989; E. J. Ziegler, N.E. Jour. Med. 318:1533, 1988; R.C. Bond, Ann. Intern. Med., 115:457-469, 1991; B. Beutler, Hosp. Prac., pgs. 45-52, 15. April 1993; Nature (London), 316:552-554 (1985).
Die Erzeugung und Abgabe von TNF-α an Plätzen der Verletzung rekrutiert direkt oder indirekt zusätzliche Makrophagen zu dieser Lage, und aktiviert die schon anwesenden Makrophagen. TNF-α hat auch gezeigt, dass es chemotaktisch ist für Monozyten. TNF-α aktiviert ebenso Makrophagen und bessert ihr zytotoxisches Potential in vitro.
Da TNF-α ein wichtiger Vermittler von manchen reaktiven pathophysiologischen Zuständen oder Krankheiten ist, können die Hemmer der TNF–α-Erzeugung in einem pathophysiologischem Zustand oder Krankheit, in der außergewöhnliche höhe Niveaus von TNF-α anwesend sind, nützlich sein. Die Zusammensetzungen dieser Erfindung hemmen oder blockieren die (1) Überproduktion und Abgabe von TNF-α, und (2) pharmakologischerweise hemmen oder blockieren die bedauerlichen toxischen oder tödlichen Auswirkungen von höhen Niveaus des TNF-α.
Übermäßige Niveaus der TNF-α-Gewebe sind in der Vermittlung oder Verschlimmerung einer Anzahl von Krankheiten einbezogen worden, einschließlich: chronische Gelenkrheumatismus, chronische Spondylitis, Osteoarthrose, Arthritis urica und sonstige arthritische Konditionen; auch allgemeine Blutvergiftung, gramnegative Blutvergiftung, septische Schock, endotoxische Schock, toxisches Schocksyndrom, posttraumatische Lungeninsuffizienz (ARDS), Gehirnmalaria, chronische aufrührerische Lungenerkrankung, Quarzstaublunge, Asbestose, pulmonäre Sarkoidose, Knochenresorptions-erkrankungen, Transplantat-gegen-Wirt-Reaktionen, Allotransplantat-abstoßung; ebenso Fieber und Muskelschmerzen infolge bakterieller oder viraler Infektionen wie Influenza; Kachexie zusätzlich zu der erworbene Immunabwehrschwäche (AIDS), Narbenbildung, die Bildung von Narbengewebe, Crohn-Krankheit, Colitis ulcerosa, oder Pyrese; eine Anzahl von "Autoimmunerkrankungen" wie multiple Sklerose, Autoimmundiabetes, und systemisches Lupus erythematodes. (Tracey et al., Nature, 330:662-664, 1987; Radger et al., Circ. Shock., 27:51-61, 1989 und Hinshaw et al., Circ. Shock., 30:279-292, 1990; Kachexie (Dezube et al., Lancet, 335 (8690):662, 1990);
Die Formulierung "von TNF-α vermittelte Krankheit oder Krankheitszustände" bedeutet sämtliche Krankheitszustände in der TNF-α, eine direkte Rolle spielt, entweder mittels übermäßiger Erzeugung oder Abgabe von TNF-α, selbst oder weil TNF-α die Erzeugung oder Abgabe eines pathophysiologischen, biochemischen Agens oder Zytokin veranlasst.
"Zytokin" bedeutet jeniges abgesonderte Polypeptid das die Zellfunktionen beeinflusst, und ist ein Molekül das Interaktionen zwischen Zellen als Antwort auf die bedauerliche Bloßstellung (zum Beispiel, verschiedene Arten von Verletzungen, einschließlich einer allergische Reaktion) abstimmt.
Mit dem Begriff "Hemmung der Überproduktion und/oder Abgabe von TNF-α" wird gemeint:

a) Minderung der übermäßigen in vivo TNF-α-Niveaus in einem Tier bzw. Menschen bis zu normalen Niveaus für verschiedene Zellarten, einschließlich aber nicht beschränkt auf die Monozyten oder Makrophagen;
b) eine Downregulierung in einem menschlichen Gewebe oder übermäßige, in vitro bzw. in-vivo TNF-α-Niveaus zu normalen Niveaus; oder
c) eine Downregulierung durch Hemmung der direkten Synthese von TNF-α-Niveaus wie ein Posttranslationsereignis.

Mit dem Begriff "Verhütung der pathophysiologischen Auswirkungen der übermäßig höhen Niveaus von TNF-α in Geweben und Organen" wird bedeutet die pharmakologische Hemmung der bedauerlichen oder tödlichen Auswirkungen der übermäßig höhen Gewebeniveaus von TNF-α.
KRANKHEITEN DES ZENTRALNERVENSYSTEMS (VERLETZUNGEN UND SCHADEN AM ZENTRALNERVENSYSTEM)
Der Ausdruck von verschiedenen Zytokinen oder ihren Genen sind im Gehirn in einer Vielfalt von CNS-Krankheiten wie multiple Sklerose, erworbene Immunabwehrschwäche (AIDS), Enzephalitis, Alzheimerkrankheit, Scrapie, und virale oder bakterielle Infektion geändert. Die Erzeugung von Zytokinen innerhalb des CNS dürfte aus mehreren Quellen entstehen, einschließlich infiltrierende mononukleare Zellen wie T-Zellen und Makrophagen und auch aus ansässigen neuralen Zellen, insbesondere den Astrozyten und Mikroglia. Die Gliazellen produzieren eine Vielfalt von Zytokinen, einschließlich IL-1, TNF-α, und TNF-β, als Teil eines CNS Zytokinennetzes.
Astrozyten, welche die reichlichsten Gliazellen im CNS sind, produzieren TNF-α als Antwort auf eine Vielfalt von Anregungen, einschließlich LPS, die Zytokine II-1B und IFN-ψ, und atypische Geflügelpest (NDV) (Chung, I.Y. und E.N. Benveniste, J. Immunol., 144:2999, 1990, A.P. Lieberman et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA 66:634B, 1989). Ob in Krankheiten in denen sie ausgedrückt sind, wie AIDS Enzephalitis, Alzheimerkrankheit oder multiple Sklerose, die Zytokine sind oft neuropathogenische Vermittler und bieten Möglichkeiten für therapeutische Intervention (I.L. Campel et al., Ann. N. Y. Acad. of Sciences, 771:301, 1995).
AUSWIRKUNGEN VON TNF-α AUF ZELLEN DES ZENTRALNERVENSYSTEMS
Babak Arvin et al., (Ann. N.Y. Acad. Sciences, 765:62-71, 1995) prüfte das Beweismaterial für die CNS-Produktion des TNF-α, Beteiligung von TNF-α in der Hirnverletzung, die Rolle der PMNs in der Hirnverletzung, die Rolle der Adhäsionsmoleküle in der Hirnverletzung, und potentielle auf TNF-α gerichtete therapeutische Strategien zur Verhütung der Hirnverletzung. Im Gehirn der mit HIV-1 infizierten Patienten sind einige Mikrogliazelle infiziert weil manche andere aktiviert sind und erhöhte Niveaus von TNF-α ausdrücken. Diese Studien zeigen eine direkte Beteiligung des von dem aktivierten menschlichen Mikroglia abgeleiteten TNF-α und von TNF-α induziertem Oligodendrozytschaden und Tod in vitro. Also können die spezifischen TNF-α-Hemmer die virale Replikation verlangsamen und die Zytotoxizität für Oligodendrozyte in HIV-1 Enzephalopathie abschwächen (S. G. Wilt, et al., Tech. Adv. AIDS Res. Hum. Nerv. System, 1995, Seiten 151-162.).
TNF-α war in der Spinalflüssigkeit (CSF) von Patienten mit bakterieller aber nicht viraler Gehirnhautentzündung detektiert. Im Gegensatz zu Spinatflüssigkeit (CSF), beinhaltete das Serum der Patiente mit bakterieller Gehirnhautentzündung keine oder kleine Mengen von TNF-α. In Studien von Patienten mit pyogenischer Gehirnhautentzündung und aseptischer Gehirnhautentzündung verschiedener Krankheitsursachen (viral, neoplastisch) wurde eine positive Korrelation zwischen den Niveaus von TNF-α und IL-β a und einer bakteriellen aber nich einer viralen oder neoplastischen Krankheitsursache beobachtet. Diese Zytokine, insbesondere TNF-α, sind also nützliche Kennzeichnungen für die Unterscheidung zwischen pyrogenischem und nicht-pyrogenischem Gehirnhautentzündung (Empfindlichkeit 94,2%; Genauigkeit 100%). Leicht erhöhte CSF TNF-α Niveaus waren auch in Patienten mit Mykobakterium Tuberkulose Gehirnhautentzündung beobachtet. Die TNF-α Konzentration im CSF korrelierte mit dem CSF-Protein und Endotoxinkonzentrationen, bakterieller Dichte und Ergebnis.
Zusammengefasst ist die bakterielle Gehinhautentzündung von der intrathekalen Erzeugung von Zytokinen begleitet, welche sehr eng in der Entwicklung der Hirnhautentzüngsantwort einbezogen sein dürfte. Die Verhütung von Hirnödem durch anti-TNF-α Antikörper in der experimentellen Gehirnhautentzündung liefert starkes Beweismaterial für die Beteiligung von TNF-α in der Aufgliederung der Blut-Gehirn-Schranke. TNF-α kann auch die Infiltration der Neutrophile ins Gewebe mit folgender Induktion der sekundären Vermittler in örtlichen Bereichen veranlassen. Endothelialer Zellschaden der zu Hirnödem führt wird weiter von der Erzeugung von reaktiven Sauerstoffzwischenprodukten vermittelt und wird durch die Hyperoxid-Dismutase verhütet ("Zytokine und CNS," Edit: R. M. Ransohoff und E.N. Beneviste, CRC Press, Seite 193, 1996)
E. Shohami et al. (J. Cerebral Blood Flow Metab., 16:378-384, 1996) hat vor kurzem nachgewiesen, dass die innere Kopfverletzung (CHI) in Ratten die Erzeugung von TNF-α in der gequetschten Hirnhemisphäre veranlasst. Die Studie war gestaltet zur Festlegung ob die Hemmung der TNF-α Erzeugung oder Aktivität die Entwicklung zerebralen Ödems sowie der neurologischen Funktionsstörung und Zellverlust des Hippokampuses nach CHI beeinflusst. Zwei pharmakologische Agenzien minderten die höchste Ödemgestaltung nach 24 Stunden und erleichterte die Wiederfindung der Motorik für 14 Tage nach der Verletzung. Die Gehirnniveaus von TNF-α waren mit 80% reduziert, eine Abmilderung des Zerbrechens der Blut-Gehirn-Schwanke wurde beobachtet und die Zellen des Hippokampuses waren geschützt. Also, eine Minderung der TNF-α Niveaus oder die Hemmung ihrer Aktivität ist von einem bedeutsam reduzierten Gehirnschaden begleitet.
MULTIPLE SKLEROSE
Obwohl multiple Sklerose (MS) autoimmun sein dürfte, ist die therapeutische Wirksamkeit der immunosuppressiven Agenzien bisher enttäuschend gewesen (R. Smith, Lancet, 347:1251, 4. Mai 1996) Die multiple Sklerose (MS) Flecken innerhalb des CNS werden durch periphere mononukleäre Blutzellen infiltriert. In Patienten fanden Glabinski et al. (Neurol Scand., 91:276-279, 1995), dass TNF-α, aber nicht Lymphotoxin durch periphere mononukleäre Blutzellen während eines MS-Rezidiv überproduziert wird.
TNF-α hat einen unterschiedlichen Funktionsbereich im CNS infolge seiner direkten Auswirkungen auf Oligodendrozyten, Astrozyten und endotheliale Gehirnzellen. Die Befähigung von TNF-α um Myelin und Oligodendrozytenschaden in vitro zu vermitteln und seine Befähigung den Zelltod von Oligodendrozyten in vitro zu verursachen, ist meist maßgeblich für die CNS-Krankheit. Diese Hinsicht der TNF-α Aktivität trägt direkt zu dem in Krankheiten wie multiple Sklerose beobachteten Myelinschaden und/oder Demyelinisierungsverfahren bei. menschliche Oligodendrozyten drücken sowohl beide Arten von TNF Rezeptor (TNF-R1 und TNF-R2) aus; die von TNF-α und TNF-β vermittelten Zytotoxizität dürfte also mittels Aktivierung von TNF-R1 stattfinden.
TNF-α ist als ein wichtiger Vermittler von Entzündungsantworten in einer Vielfalt von Geweben, einschließlich dem Gehirn anerkannt und dürfte eine wichtige Rolle in der Einleitung von Entzündung und den sich aus diesem Verfahren ergebenen pathologischen Folgen spielen. TNF-α hat einen unterschiedlichen Funktionsbereich im Zentralnervensystem (CNS) infolge seiner Auswirkungen auf Oligodendrozytenmikroglia und Astrozyten. Die Befähigung von TNF-α um Myelin und Oligodendrozyten in vitro zu vermitteln ist meist maßgeblich für die CNS-Krankheit. TNF-α hat ebenso eine Befähigung den Zelltod von Oligodendrozyten in vitro zu veranlassen (Robbins, D.S. et al., J. Immunol., 139:2593, 1987). Diese Hinsich der TNF-α Aktivität dürfte direkt zu dem in Krankheiten wie multiple Sklerose (MS) beobachten Myelinschaden und/oder Demyelinisierungsverfahren beitragen. TNF-α hat auch mehrere Auswirkungen auf die in der Natur nicht zytotoxisch auftretenden Astrozyten. Astrogliose in der die Proliferation von Astrozyten und die Erzeugung von glialem fibrillärem säuerlichem Eiweiß stattfindet ist eine der Eigenschaften von demyelinisierten Flecken in MS (C.S. Raine, Lab. Invest., 50:608, 1984). Die Proliferation der Astrozyten führt zu der reaktiven Gliose in Zusammenhang mit MS, und TNF-α verbessert dieses Verfahren. Die Proliferation der Astrozyten in vitro als Antwort auf TNF-α bezeichnet eine primäre Rolle für TNF-α (K.W. Selmaj et al, J. Immunol., 144:129, 1990).
TNF-α hat angezeigt, dass es eine zentrale Rolle spielt in der Demyelinisierung von CNS in MS. Die Serumniveaus des TNF-α sind erhöht in Patienten mit aktiver MS und TNF-α produzierende Makrophage, Mikrogla und Astrozyten sind auf den aktiven Läsionslagen anwesend. In vitro Versuche vermittelt das TNF-α direkt den Oligodendrozytenschaden und supprimiert die Myelinbildung und es fördert Astrozyten welchen also verantwortlich sind für die CNS narbigen Flecken in MS (Owens und Sriram, Neurological Clinics, 13:51, 1995).
Die Makrophagen und Mikroglia sind die Hauptspieler im Demyelinisierungsverfahren. TNF-α dürfte einen Hauptspieler im Überleben oder Tod der Oligodendrozyten in der Autoimmundemyelinisierung sein, da es in MS Flecken detektiert worden ist. Allerdings bleiben die Einzelheiten der Rolle des TNF-α in der Demyelinisierung in vitro festzustellen ("Zytokinen und das," Ed: R.M. Ransohoff und E.N. Beneviste, CRC Press, 1996, S.99).
Die Serumniveaus von TNF-α sind erhöht in Patienten mit aktiver MS (M. Chofflon et al., Eur. Cytokine Net., 3:523, 1991; Sharief, M.K. und Hentgen, N.E. Jour. Med., 325:467, 1991). Die TNF-α produzierende Makrophagen/Mikroglia und Astrozyten sind auf den aktiven Läsionslagen anwesend (K. Selmaj al., Jour. Clin. Invest., 87:949, 1991). In in vitro Versuchen vermittelt TNF-α direkt den Oligodendrozytenschaden und supprimiert die Myelinbildung (K. Selmaj et al., J. Immunol., 147:1522, 1990); T. Tsumamoto et al., Acta Neurol. Scand., 91:71, 1995), und es fördert Astrozyten welche für die narbigen Flecken verantwortlich sind (K. Selmaj et al., Jour. Immunol., 144:129, 1990).
Die pathologischen Eigenschaften von MS umfassen die perivaskuläre Entzündung und Demyelinisierung mit Verlust an Oligodendrozyten; die Wiederdemyelinisierungsversuche sind oft erfolglos und gipfelt manchmal in astrozytischer Narbenbildung. In der Gewebekultur sind die Oligodendrozyten empfänglich für Verletzung mittels zellvermittelter und humoraler Mechanismen. Die Substanzen, einschließlich die Zytase und TNF-α, sind in der Lage die Oligodendrozyten von Ratten in vitro zu töten; die Aktivierung der Oberflächenzytase initiiert ebenso die intrazellulären Verfahren innerhalb der Oligodendrozyten wie auch die Versorgung von Liganden für die phagozytischen Interaktionen. (J. Zajicek et al., Mult. Scler., 1:61-72, 1995.)
Die Astrozyten drücken nur das TNF-R1 aus (–3,000 Rezeptoren/Zelle); also die sämtlichen Auswirkungen von TNF-α, werden mittels eines Rezeptors vermittelt. Eine der pathologischen Eigenschaften von MS ist Gliose in der die Proliferation von Astrozyten und die übermäßige Erzeugung von Glialem Fibrillärem Sauerhaltigem Eiweiß stattfindet TNF-α induziert die Proliferation von Astrozyten welche zur mit MS in Zusammenhang stehenden Gliose führen dürfte, insbesondere weil die TNF-α Niveaus im CNS während dieser Krankheiten erhöht sind. TNF-α ist ein wirksamer Induktor der Erzeugung von Zytokinen durch Astrozyten.
Reckmann und Kollegen zeigten eine den MS Verschlimmerungsanfällen vorangehende Erhöhung des TNF-α (unter Verwendung von in Umlauf befindlichen mononukleären Zellen). ("Zytokinen und das CNS," Edit R.M. Ransohoff und E.N. Beneviste, CRC Press, 1996, p.232).
Die Rolle von TNF-α in der Einstellung der Proliferation von Astrozyten wurde unter Verwendung von verschiedenen Arten von Astrozytkulturen aus dem menschlichen und Rattengehirn überprüft. In menschlichen Zelllinien der Astrozyte erhöht TNF-α die Proliferation, und diese Auswirkung wird von einem TNF-α Antikörper gehemmt. Die Rolle von TNF-α in der Einstellung der Proliferation von Astrozyten wurde unter Verwendung von verschiedenen Arten von Astrozytkulturen aus dem menschlichen und Rattengehirn überprüft In menschlichen erwachsenen Zelllinien der Astrozyte erhöht TNF-α die Proliferation, und diese Auswirkung wird von einem TNF-α Antikörper gehemmt.
Die In vivo Studien von demyelinisierenden Krankheiten in Mäusen, Ratten und Menschen zeigen, dass TNF-α an den innerhalb des CNS stattfindenen Entzündungsreaktionen teilnimmt. Die TNF-α positiven Astrozyte und Makrophagen sind im Gehirn von MS-Patienten und besonders in der Fleckenregion identifiziert worden, (F.M. Hofman et al., J. Exp. Med., 170:607, 1991, und Selmaj et al., J. Clin. Invest., 87:949, 1991) haben festgelegt, dass sowohl TNF-α und TNF-β in der MS Fleckenregionen anwesend sind und dass TNF-α innerhalb von Astrozyten ortsgebunden ist weil TNF-β mit Mikroglia und T-Zellen in Zusammenhang steht. Die erhöhten Serum- und zerebrospinalen Flüssigkeitsniveaus von TNF-α sind in Patienten mit MS dokumentiert worden (Sharief, M.K., M. Phil, and R. Hentges, N. Engl. J. Med., 325:467, 1991), und es gibt eine starke Wechselbeziehung zwischen den zerebrospinalen Flüssigkeitsniveaus und TNF-α, eine Störung der Blut-Gehirn-Schwanke und erhöhte Niveaus von sich in Umlauf befindlichem ICAM-1 in Patienten mit aktiver MS.
ALZHEIMERKRANKHEIT
Die Alzheimerkrankheit (AD) ist die meist verbreitete Schwachsinnerkrankung in der jüngsten Vergangenheit und es vertritt eine erhebliche Ursache der Behinderung und des Todes bei den älteren Menschen. Die Krankheit wird durch das Auftreten von Abweichungen im Gehirn offenbart, insbesondere im Hippokampus, Amygdala, Thalamus und Neokortex. Die Läsionen in diesen Regionen stehen in Zusammenhang mit der Funktionsstörung/Tod von Neuronen und Deafferenzierung von Zielen. Die hauptsächlichen pathologischen Kennzeichen der AD sind die Ablagerung des Beta-Amyloidproteins (Aβ) in extrazellulärem Parenchym und zerebralen Gefäßen und in Neurofibrillen (S.S. Sisodia et al., "Pathobiology of Alzheimer's Disease," Academic Press, Ltd., p.183, 1995).
TNF-α wurde im Allgemeinen im Serum der AD-Patiente aufgrund der Antikörperproben und biologischen Proben erhöht. In einer Studie hatten nahezu die Hälfte der AD-Fälle ein erhöhtes TNF-α, aber keine der Kontrollen hatte eine ähnliche Erhöhung. Die Patienten mit erhöhtem Serum TNF-α waren frei von aufrührerischen Krankheiten und es wurde darüber spekuliert, dass eine Erhöhung im Serum TNF-α eine Abspigelung der CNS-Krankheit war. Die Blut-Gehirn-Schwanke gestattet normalerweise den Durchgang von Zytokinen nicht Jedoch gibt es Beweismaterial das darauf hinweist, dass die Blut-Gehirn-Schwanke in der AD nicht unberührt sein dürfte. Die primären Vermittler von immunologischen Verfahren innerhalb des CNS sind die Gliazellen und insbesondere die Astrozyte und Mikroglia. ("Cytokines and the CNS," Ed. by R.M. Ransohoff und E.T. Beneveniste, CRC Press, S. 246, 1996.)
Es gibt eine unscharfe Erhöhung in der Anzahl von Astrozyten im Kortex der AD, und die Astrozyte stehen auch oft in Zusammenhang mit Drusen. Immunzytochemische Studien haben angezeigt, dass apo-E mit Drusen und Neurofibrillen in Zusammenhang steht. ("Cytokines and the CNS," Ed. by R.M. Ransohoff und E.N. Beneviste, CRC Press, S. 254, 1996.)
Das Beta-Protein (Aβ) das in den Amyloidflecken und im Gefäßsystem im Gehirn von Patienten mit Alzheimerkrankheit (AD) abgelagert wird, ist ein von dem Vorgänger-Amyloidprotein (AβPP) abgeleiteten 39 bis 43 Aminosäurenpeptid. (J. Conn, Amyloid, 1:232-239, 1994.)
Die extrazelluläre Ablagerung von Amyloidfibrillen steht in Zusammenhang mit den pathologischen Ereignissen in der systemischen Amyloidosen und wahrscheinlich auch in der Alzheimerkrankheit (Haas, C & Selkoe, D.J. (1993) Cell 75, 1039-1042) und Diabetes mellitus Typ II (Lorenzo, A., et al., 1994) Nature (London), 368, 756-760).
Die Ablagerung von Amyloidfibrillen im Gehirn ist ein histopathologisches Kennzeichen der Alzheimerkrankheit (AD), und das Beta-Amyloid ist in der Neuropathogenese von AD einbezogen. Die durch Antikörper induzierte Neurodegeneration war von der Proliferation von Mikrogliazellen und erhöhten Abgabe von TNF-α begleitet (C. Chun, Mol. Chem. Neuropathol., 23:159- 178, 1994).
Der Verlauf der Alzheimerkrankheit und die verwandten Erkrankungen umfassen die Ablagerung des Amyloid-Beta-Proteins (Aβ) und pathologisch geändert im Parenchym und auch in den zerebralen Blutgefäßen. Die zerebrovaskulären Aβ-Ablagerungen in diesen Erkrankungen stehen mit den degenierten glatten Muskelzellen im Gefäßwand in Zusammenhang, welche angezeigt haben, dass sie den Aβ Vorgänger (AβPP) und Aβ ausdrücken. Die Verfasser zeigen, dass Aβ1-42, eine reichlich vorhandene zerebrovaskuläre Form von Aβ, die zelluläre Degeneration in gezüchteten menschlichen zerebrovaskulären glatten Muskelzellen verursacht. Diese Belastungsantwort ist von einer auffalenden Erhöhung in den Niveaus von zellulärem AβPP und löslichem Stoff begleitet. Das AβP-Peptid produzierte in diesen degenerierten Zellen. Diese Angaben liefern das erste experimentelle Beweismaterial, dass Aβ eventuell zu dem Ansatz oder Verlauf der zerebrovaskulären Pathologie beitragen kann (S. Saporito-Irwin, et al., J. Neurochem, 65:931-934, 1995).
Die Störung der vaskulären Funktion dürfte den neurodegenerativen Krankheiten wie die Alzheimerkrankheit zugrund liegen. T. Thomas et al. (Nature, 380:168-171, 1996), hat angezeigt, dass β-Amyloid die Struktur und Funktion des Endotheliums in den Blutgefäßen mittels Förderung der Erzeugung von superoxiden Radikalen umwandeln dürfte. Ihre Beobachtungen liefern eine Verbindung zwischen der radikalen Alterungstheorie und der Neudegeneration des Alzheimertyps.
Die β-Amyloidablagerungen werden im Gehirn und den zerebralen Blutgefäßen der alternden Einzelpersonen und Alzheimerpatienten bemerkt. Da die Abweichungen im Mikrogefäßsystem des Gehirns einen frühzeitigen Hinweis der Alzheimerkrankheit darstellen, Thomas et al., supra, erforschten die Auswirkung von β-Amyloid auf Blutgefäße. Sie entdeckten, dass die mikromoläre Konzentrationen des β-Amyloids die schnelle Gefäßverengung des Aortas in Ratten veranlassten. Die Blutgefäße wurden mit Superoxiddismutase, einer Radikalfänger, vorgebrütet damit man prüfen konnte ob die Superoxidradikalen in dieser Auswirkung einbezogen waren. Die von β-Amyloid induzierte Gefäßverengung war blockiert. Die Elektronenmikroskopie enthüllte deutlichen Schaden an das Endothelium in mit β-Amyloid behandelten Blutgefäßen. (J. Bradbury, Lancet, 347:750, 1996.)
STÖRUNGEN DES ATMUNGSSYSTEMS (PULMONALE FUNKTION UND PERFUSION (DLCO)
Villani et al, (Jour. Chemotherapy, 7:452-454, 1995, studierten die pulmonale Funktion in 22 von In-transit-Metastase, aus kutanen Melanomen und Metastasen von weichem Gewebesarkom der Glieder, betroffenen Patienten die mit isolierte Perfusion in extrakorporaler Durchbluting mit TNF-α mit Dosen sich erstrevkend von 0,5 bis 4,0 mg/Quadratmeter in milder Hyperthermie behandelt wurden. Siebzehn Patiente litten an eine Atmungsinsuffizienz welche die notwendige unterstützte Belüftung forderte (7 mit mechanischer Belüftung für 1 Tag, 8 für 2 Tage und 2 Patiente mit synchronisierter periodischer und verbindlicher Belüftung). Die 7 bis 125 Tage nach der Behandlung aufgezeichneten seriometrischen Parameter hatten sich nicht im Vergleich zu den Grundwerten geändert; im Gegensatz hat der Lungenübertragungsfaktor (DLCO) für das Kohlenmonoxid auf eine von der Dose abhängigen Weise erheblich abgefallen. Diese Angaben bestätigen, dass die Technik der Gabe von TNF-α mittels isolierter Perfusion die pulmonale Nebenwirkungen induziert (vorher durch R.C. Morice, et al. beschrieben, Proc. Soc. Clin. Oncol., 6:29, 1987; Kuei et al., Chest 96:334-338, 1989; Lienard et al., World Jour. Surg., 16:234-240, 1992).
Eine eventuelle therapeutische Strategie besteht aus die selektive Hemmung der Aktionen der von Makrophage abgeleiteten Zytokinen. Die Wichtigkeit der pathophysiologischen Konzentrationen von TNF-α ist dargelegt worden (Vilcek J. et al., Jour. Exp. Med., 163:632-643, 1986). Piguet et al., (Jour. Exp. Med., 170:655-665, 1989; Nature, 344:245-247, 1990) verwendeten die in vivo Gabe von TNF-α-Antikörpern zur Beseitung der Lungenfibrose in einem Mausmuster von Hypersensibilität-Pneumonitis.
Das Diffusionsvermögen ist noch genauer durch die Bezeichnung „Übertragungsfaktor" beschrieben da es von den Faktoren außer der Beeinträchtigung der Gasdiffusion beeinflusst sein dürfte. Das diffundierende Vermögen der Lunge für Kohlenmonoxid (DLCO), welches normalerweise durch die Atemstoßtestmethode abgemessen wird, wird üblicherweise verwendet weil es einfacher abzumessen ist. Der DLCO ist üblicherweise zur Zeit der Diagnose der pulmonalen Funktionsstörung reduziert und ist zu einem größeren Ausmaß als das Lungenvolumen reduziert. Der DLCO war ein bemerkenswertes klinisches Instrument in der Folgeaktivität der pathologischen Ernsthaftigkeit in von Bleomycin induzierten menschlichen Pneumonitis (Van Barneveld et al, Am. Rev. Respir. Dis., 135:48-51, 1987).
Die Beeinträchtigung der Gasdiffusion (Kohlenmonoxid, Kohlendioxid oder Sauerstoff) wird durch die Abweichungen des Alveolokapillarmembrans, Reduzierung im pulmonalen Kapillarblutvolumen, unregelmäßige Verteilung des Diffusionsvermögen bezüglich das Lungenvolumen oder Perfusion veranlasst.
Der Membranbestandteil des Diffusionsvermögens dürfte entweder durch die erhöhte Dichtigkeit oder das Alveolokapillarmembran oder durch eine Reduzierung im gesamten für den Gasaustausch verfügbaren Oberflächenbereich reduziert werden. Cassan et al., Chest, 65:275-278, 1974) entdeckten in einer morphometrischen Studie der Biopsieproben der Lunge aus neun Patienten mit leicht ernsthafter Störung oder pulmonalen Diffusion, dass die harmonische durchschnittliche Dichte des Alveolokapillarmembran mit 70% im Vergleich zu der der normalen Kontrollen zugenommen hat.
Die Werte des DLCO korrelieren stark mit der Ernsthaftigkeit der von Belastung induzierten Verschlechterung des Gasaustausches. Es wird als die Änderung in Pa02, arterielle Sauerstoffsättigung zwischen Ruhe und Belastung, abgemessen und is direkt mit dem Sauerstoffbedarf under Effizienz von Sauerstoffdiffusion korreliert.
Zur Überwachung des Verlaufs der Patienten mit pulmonaler Funktion, sollten die Abmessungen immer wieder die Festlegung der Werte des DLCO umfassen. Derartige Abmessungen sind weitgehend verfügbar, einfach auszuführen und kostengünstig (Gottlieb, D., et al, Pulmonary Fibrosis, 80:85-87, 1995). Die Antwort auf Therapie über eine Frist von 6-12 Monaten ist üblicherweise voraussagend für den Verlauf während der nächsten 24 Monate (Rudd et al., Am. Rev. Resp. Dis., 124:4-8, 1981); Walter et al., Am. Rev. Resp. Dis., 135:696-4704, 1987). Die Verschlechterung im ersten Jahr der Therapie ist voraussagend für das reduzierte langfristige Überleben.
TNF-α hat angezeigt, dass es eine Rolle spielt in der von Blemoycin und Quarzglas induzierten pulmonalen Fibrose (Piguet et al., Jour. Exper. Med., 170:655-663, 1989, und Nature, 344:245-247, 1990; Everson und Chandler, Amer. Jour. Path., 140:503-512, 1992; Phan und Kunkel, Exp. Lung Res. 18:29-43, 1992; auch, Warren et al., Jour. Clin. Invest., 84:1873-1882, 1989; Denis et al., Amer. Jour. Cell Mol. Biol., 5:477-483, 1991).
Es wurde darüber berichtet, dass TNF-α seine aufrührische Auswirkungen mittels der Regulierung der kompartimentalisierten Abgabe der sekundären Botenzytokine manipuliert. Die Erforschungen haben nachgewiesen, dass die an chronisches in vivo TNF-α bloßgestellten nackten Mäuser die pulmonale Entzündung und Fibrose entwickeln (ARRD 145:A307, 1992).
Asthma
Cirelli et al. haben sich verpflichtet die Muster der Monokinproduktion in dem allergischen asthmatischen Atemweg zu charakterisieren und setzten voraus, dass die relativen Niveaus dieser Substanze auf die Klassifizierung von Krankheiten und die zelluläre Verstärkung bezogen sein dürfen. Die Zytokinabmessungen wurden durch ELISA aufgrund 10× konzentrierter BAL Flüssigkeit vor (1. Tag) und 24 Stunden bekommenen Segmentantigenprobe mit Ambrosie in 25 allergischen Asthmatikern, 19 mit einer Doppelantwort, 6 mit frühzeitiger Einzelantwort. Ergebnisse: die Niveaus des TNF-α, IL-1b und IL-1ra wurden am 2. Tag für alle Asthmatiker erhöht (TNF-α: 2,49 ± 0,75 zu 12,43 ± 4,78 pg/ml, p = 0,03; IL-1 b: 3,70 ± 0,62 zu 7,25 ± 0,91 pg/ml, p = 0,02; IL-1ra: 1531,83 ± 270,34 zu 3799,96 ± 440,49 pg/ml, p = 0,0001). Weil es einen Tendenz zu erhöhenden Zytokineniveaus unter AA-S gab, waren die Niveaus des 2. Tags von TNF-α, IL-1β und IL-1ra höher in der AA-D Gruppe (p < 0,05 für alle drei) und begründete die Mehrheit der am 2. Tag stattfindenden Erhöhungen. Der zelluläre Zustrom war auch am größten unter der AA-D (p < 0,05 für Makrophag, Eosinophil und Neutrophil). Die Erforscher beschlossen, dass die Erzeugung von TNF-α, IL-1β und IL-1ra 24 Stunden nach der Segmentantigenprobe in allen allergischen Asthmatikern erheblich erhöht ist. (R.A. Cirelli, et al., Amer. Jour. Resp. Critical Care Med., 151:345A, 1995)
TNF-α ist ein Entzündung verursachendes Zytokin von der man glaubt das es eine wichtige Rolle spielt in Asthma. Die Konzentrationen von TNF-α wurden in einer bronchoalveolären Spülung (BAL) in 13 gesunden Testpersonen (4M/9F, durchschnittliches Alter 22,5 ± SD 4,0; 8 atopischen und 7 leicht symptomatischen Asthmatikers im Alter von 30,7 ± 13,2) abgemessen. Die faseroptische Bronchoskopie wurde unter örtlicher Anästhesie vorgenommen und die BAL wurde in einer Segmentbronchie des rechten Oberlappen ausgeführt, Die BAL-Flüssigkeit war 10-30 Mal konzentriert und die Konzentrationen von TNF-α wurden durch eine ELISA-Technik abgemessen. Die TNF-α Niveaus (ausgedrückt pro ml der unkonzentrierten BAL-Flüssigkeit) waren erheblich höher in den Asthmatikern im Vergleich zu den Testpersonen (durchschnittlich 97,5 gegen 54,1 fg/ml, p < 0,05). Jedoch gab es keinen erheblichen Unterschied zwischen den TNF-α Niveaus in den nicht-atopischen und atopischen Testpersonen (54,1 gegen 57,4 fg/ml, p > 0,05). Dieser Befund deutet auf ein erhöhtes Gewebeniveau von TNF-α in Asthma hin und bedeutet, dass es zu der Pathophysiologie des Zustands beitragen dürfte. (A.E. Redington et al., Amer. Jour. Respir. Crit. Care Med., 151:702A, 1995). Chronisches Unspezifisches Respiratorisches Syndrom COPD
Das chronische unspezifische respiratorische Syndrom is ein ander Krankheitszustand in dem TNF-α eine Rolle spielt. In Silikose, eine von einer fibrotischen Reaktion veranlasste Krankheit der progressiven respiratorischen Störung, Antikörper zu TNF-α blockierte die von Quarz induzierte Lungenfibrose in Mäusern völlig (Piguet et al., Nature, 344:245-247, 1990). Die erhöhten Niveaus der Erzeugung von TNF-α (im Serum und in isolierten Makrophagen) wurden dargelegt in Tiermodellen aus von Quarz und Asbest induzierten Fibrose (Bissonnette et al., Inflammation, 13:329-339, 1989).
Die Entzündung in COPD-Patienten wird im Moment durch endoskopische bronchiale Biopsien bewertet. Eine Erhöhung der Entzündungszellen und eine Upregulierung der Adhäsionsmoleküle sowohl auf endothelialen und epithelialen Zellen werden detektiert. In dieser Studie bewerten die Verfasser die Niveaus der systemischen Entzündung mittels der Abmessung der aufrührerischen Vermittler in Plasma der Patienten mit einem stabilen COPD (Amer. Jour. Respir. Crit. Care Med., 151:841A, 1995).
Posttraumatische Lungeninsuffizienz (ARDS)
Die posttraumatische Lungeninsuffizienz in der übermäßige TNF-α Konzentrationen von mehr als 12.000 pg/ml in pulmonalen Aspiraten aus den ARDS-Patienten detektiert wurden (Millar et al., Lancet, 2(8665):712-714, 1989). Die systemische Infusion des rekombinanten TNF-α führte zu üblicherweise in ARDS beobachteten Änderungen (Ferrai-Baliviera et al., Arch. Surg., 124:1400-1405, 1989).
Lungensarkoidose
Die alveolären Makrophagen aus Patienten mit Lungensarkoidose haben gezeigt, dass sie spontant gewaltige Mengen von TNF-α abgeben im Vergleich zu den Makrophagen von ordentlichen Spender (Baughman et al., Jour. Lab. Clin. Med., 115:36-42, 1990); TNF-α, ist auch in sonstigen Krankheitszuständen wie die pathophysiologischen Antworten auf nachfolgende Wiederperfusion einbezogen. Es ist in der Wiederperfusionsverletzung einbezogen und ist die Hauptursache des Gewebeschadens nach der Blutungsverlust. (Vedder et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 87:2643-2646, 1990).
BLUTVERGIFTUNG
Die Überproduktion von TNF-α ist in der Pathogenese des von Endotoxin induzierten Schock einbezogen worden, (siehe Carswell et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 2:3666-3670, 1975). Das Endotoxin ist der Lipopolysaccharid-Bestandteil des Zellwandes der gramnegativen Bakterien und ist ein Makrophagenanreger welcher die Synthese und verbesserte Absonderung von TNF-α und sonstigen biologisch aktiven Zytokinmolekülen induziert. TNF-α ist als ein zentraler Vermittler von Blutvergiftung, septischem Schock und Störung mehrerer Organe anerkannt Diese Wirtreaktionen stehen mit erhöhten Blutspiegeln von TNF-α infolge der erhöhten TNF-α Produktion im Zusammenhang. (F. Stuber et al., Jour. Inflam., 46:42-50, 1996).
In der Blutvergiftung führt die TNF-α Überproduktion zu Hypotension, vaskulären endothelialen Durchlässigkeit und Organschaden, d.h., einige der Ergebnisse von endotoxischem Schock. Die posttraumatische Lungeninsuffizienz (ARDS) steht oft in Zusammenhang mit Blutvergiftung und Störung mehrerer Organe, welche zu der Anerkennung einer Rolle für TNF-α in der Pathogenese von ARDS hat geführt. TNF-α ist auch der Agenz der verantwortlich ist für den Gewichtsverlust (Kachexie) die in chronischen katabolischen Krankheitszuständen wie langfristige parasitische und virale Infektionen und bösartige Tumoren zurückgefunden wird. Der Gewichtsverlust ist ein Hindernis für die Besserung und dürfte sogar tödlich sein.
Der Leber umfaßt den größten Einsatz von Zytokin produzierenden Makrophagen im Körper und dürfte weshalv eine wichtige Rolle in der Enwicklung und Ergebnis der Blutvergiftungssyndrome spielen. S. Auer-Bath et al. erforschten das TNF-α Abgabevermögen des vor Ort künstlich durchbluteten Mausleber. Die Vorbehandlung von Mäusern mit entweder LPS oder TNF-α entlockte eine dosenabhängige TNF-α Abgabe im Perfusat (Jour. Pharm. Exper. Therap., 276:968-976, 1996).
A.M. Badger et al. studierten die Auswirkungen auf spezifischen Agenzien für ihre Auswirkungen auf LPS-induzierte TNF-α Produktion in vitro und in vivo, und für ihr Vermögen die Mäuser gegen LPS-induzierte Sterblichkeit in durch D-Galaktosamin sensitisierte Mäuser zu schützen. In vivo, die effektiven Agenzien reduzierten die TNF-α Serumniveaus bedeutend. TNF-α ist impliziert in einer zentralen pathogenischen Rolle im LPS plus D-Galaktosaminmodell da das Überleben der Tiere direkt mit der Reduzierung des TNF-α Serumniveaus korrelierte (Cir. Shock, 44:188-195, 1994).
In vivo, gab es eine Wirksamkeitsrangfolge für die TNF-Niveaus in durch LPS D-Galaktosamin sensitisierten Mäusern. TNF ist interessanterweise in einer zentral pathogenischen Rolle im LPS/D-GalaKtosaminmodel limpliziert, da das Überleben der Tiere direkt mit der Reduzierung der TNF-Serumniveaus für jeden studierten Verbund korrelierte (Badger et al., Circ. Shock, 44:188-195, 1994).
Ein sehr spezifisches polyklonales gegen Maus TNF-α gerichtetes Serum für Kaninchen wurde vorbereitet. Wenn die BALB/c Mäuser auf passive Weise mit dem Antiserum immunisiert wurden, waren sie gegen die tödliche Auswirkung des von E. coli abgeleiteten LPS geschützt. Die prophylaktische Auswirkung war dosenabhängig und war am wirksamsten wenn das Antiserum vor der Injektion von LPS verabreicht wurde. Das Antiserum für TNF-alpha milderte nicht die febrile Antwort der von LPS behandelten Tieren und die sehr höhen Dosen von LPS konnten die schützende Auswirkung überwältigen. Die durchschnittliche tödliche Dose von LPS in mit 50 Mikrolitern des spezifischen Antiserums vorbehandelten Mäusern war ungefähr 2,5 Mal größer als die durchschnittliche tödliche Dose für das der Testpersonen verabreichte nicht-immune Serum. Die Angaben behaupten, dass TNF-α einer der hauptsächlichen Vermittler der tödlichen Auswirkung von LPS ist (B. Beutler et al., Science, 229:869, 1985).
LEBER
Infolge seiner zentralen Rolle im Metabolismus und Wirtabwehrmechanismen, glaubt man das der Leber das Hauptorgan ist das verantwortlich ist für die Einleitung der Störung mehrerer Organe während der Blutvergiftung. Die Depression in hepatozellulärer Funktion in den ersten, hyperdynamischen Stufen der Blutvergiftung scheint nicht die Folge zu sein jeniger Reduzierung der hepatischen Perfusion aber steht in Zusammenhang mit erhöhten Niveaus von sich im Umlauf befindlichen Zytokinen wie TNF-α. Außerdem produziert die Gabe des rekombinanten TNF-α in Dosen die nicht das Herzzeitvolumen oder die hepatische Perfusion reduzieren hepatozelluläre Funktionsstörung. (P. Wang et al., Amer. Jour. Physiol., 270:5, 1996).
Der Leber umfasst den größten Einsatz von Zytokin produzierende Makrophagen im Körper und dürfte weshalb eine wichtige Rolle spielen in der Entwicklung und Ergebnis der systemischen Syndrome der Entzündungsantwort. Das TNF-α Abgabevermögen des vor Ort künstlich durchbluteten Mauslebers und seine Anpassung durch Methylxanthinen wurde erforscht, d.h., mittels einer Klasse von bekannten Arzneimitteln die das aufrührerische Zytokin supprimieren. Es wurde dargestellt, dass die Vorbehandlung von Mäusern entweder mit Lipopolysaccharid oder TNF eine dosenabhängige TNF-Abgabe im Perfusat entlockte welches durch die in vivo Vorbehandlung von Mäusern mit Pentoxifylin oder A-802715 (i-(5Hydroxy-5-Methyl)Hexyl-3-Methyl-7Proplyxanthin) gehemmt wurde. Die Infusion dieser Methyl-Xanthinen in Lebern von mit Lipopolysaccharid oder TNF vorbehandelten Mäusern haben ebenso die TNF-Abgabe in einer unmittelbaren und umkehrbaren Weise gehemmt nachdem die TNF-Produktion eingeleitet worden war. Die hemmende Auswirkung der Methyl-Xanthinen war durch das Vorbehandlungsamt mit der Adenylatcyclasse-Hemmer Dideoxyadenosin geschützt wobei die Upregulierung des zyklischen Adenosinmonophosphatsystems als ein mögliches Aktionsmechanismus dieser Arzneimittel vorgeschlagen wird. Es wurde dargestellt, dass der Leber ein wirksamer Zytokinproduzent ist und es idenfiziert als einer der Zielorgane von Methyl-Xanthinen oder sonstigen Phosphordiesterase-Hemmern in Mausproben von Schock und aufrührerische Leberstörung. (M. Leist, J. Pharmacol. Exp. Ther., 276:968-976, 1996.)
Die Verfasser besprechen die TNF-α Einweihung von hepatischer Apoptose unter transkriptionellem Einhalt, Aktivierung des 55 kDa Rezeptors in der Einweihung der hepatischen Apoptose, der Glykosylationschritt in von TNF induzierter hepatischen Apoptose, hepatischen Verletzungseinweihung durch von T-Zellen initiierte Zytokinenabgabe und Ta-Zellenabhängige durch TNF-vermittelte Leberverletzung ohne transkriptionellen Einhalt. (A. Wendel et al., Cell. Biol. Mol. Basis Liver Transp., Int., Ringberg Conf. Hepatic Transp., 2nd, 1995, Seiten 105-111.)
PANKREAS
Das Mechanismus des von Fettleibigkeit induzierten Widerstands gegen Insulin, welcher den fettleibigen Menschen das Risiko auf die Entwicklung der Herzkrankheit und Diabetes des Typs II unterwirft, wurde vor kurzem identifiziert (Science 271:665, 1996). Mit der Wissenschaft, dass die Fettzellen von fettleibigen Personen die TNF-α besitzen auf Niveaus die mit dem Grad der Fettleibigkeit und Insulinwiderstand korrelieren, haben die Erforscher die Rolle des TNF-α in der Förderung von Insulinwiderstand in Angriff genommen. Sie entdeckten, dass TNF-α den Widerstand mittels der Phosphorylierung eines Schlüsselsubstrats in Serinreststoffen induziert. Diese geänderte Form des IRS hemmt den ersten Schritt auf den Weg der Insulinphosphorylierung des Insulinrezeptors nachdem das Insulin sich mit ihm bindet.
TNF-α spielte eine zentrale Rolle im Zustand des mit Fettleibigkeit in Zusammenhang stehenden Insulinwiderstands. Es wurde vorher dargelegt, dass ein wichtiges Mechanismus, durch welches das TNF-α die Insulinsignal stört, mittels der Serinphosphorylierung des Insulinrezeptorsubstrats-1 (IRS-1) ist, welches als ein Hemmer der Tyrosinkinaseaktivität des Insulinrezeptors (IR) funktionieren kann. Die Angaben zeigen dringend, dass TNF-α die Signalisierung hemmt mittels einer Stimulierung des p55 TNFR, und der Sphingomyelinaseaktivität, welche zu der Erzeugung einer hemmenden Form von IRS-1 führt (P. Peraldi et al., Jour. Biol. Chem. 271:13018-13022, 1996).
CROHN-KRANKHEIT
Die Erforscher haben die TNF-α Konzentrationen in Faecesproben von ordentlichen Kindern, Säuglingen mit Diarrhoe und Kindern mit aufrührerischer Darmkrankheit in aktiven und inaktiven Stufen abgemessen. In 10 ordentlichen Kindern und 14 Kinder mit Diarrhoe, waren die durschnittliche TNF-α Konzentrationen in den Faeces 58 bzw. 45 pg/gram Faeces. Im Vergleich zu Diarrhoekontrollen, waren die TNF-α Konzentrationen in den Faeces erheblich höher in Kindern mit aktiver Crohn-Krankheit (n = 13, durchschnittlich 994 pg/gram, P < 0,0002). In Patienten mit inaktiver Crohn-Krankheit, entweder infolge einer Operation oder Behandlung mit Steroiden, fiel die Konzentration der Faeces TNF-α zu dem Niveau der Testpersonen (ungefähr 50 pg/gram; C.P. Braegger et al., Lancet, 339:89-91, 1992).
PRÄEKLAMPSIE
Präeklampsie is eine endotheliale Erkrankung und TNF-α hat auf verschiedene Weisen grundlegende Auswirkungen auf endotheliale Zellen, einschließlich eine Änderung des Ausgleichs zwischen Oxidant und Antioxidant wobei die Muster der Prostaglandinproduktion geändert werden und den Ausdruck verschiedener Zelloberflächebestandteile beeinflusst werden. In Patienten zeigen die Ergebnisse, dass den TNF-α mRNA Ausdruck erheblich erhöht ist in Patienten mit Präeklampsie im Vergleich zu den Kontrollgruppen. Diese Beobachtungen sind im Einklang mit einer Hauptrolle für TNF-α in der Entwicklung von Eklampsie (G. Chen et al., Clin. Exp. Immunol. 104:154-159, 1996).
HAUTBRANDWUNDEN
Der katabolische Proteinanteil und der TNF-α Inhalt des Schollenmuskels der verbrühten Region wurden dynamisch in der ersten Woche nachdem die Ratten mit 37% TBSA Vollhautverbrühung auferlegt wurden, festglegt. Der TNF-α Inhalt der Skelett-Muskulatur war weit größer in der verbrühten Region als in der abgelegenen Region. Die TNF-α Erhöhung war auch erheblich mit dem katabolischen Proteinanteil der Skelett-Muskulatur korreliert (L.LI et al., Jour. Med. Coll., PLA 10:262-267, 1995; C.A. 125:938, 1245:8156a, 1996).
KNOCHENRESORPTION.
TNF-α hat zugenommen in den Knochenresporptionskrankheiten, einschließlich die Gelenkentzündung in der es festgelegt worden ist, dass die Leukozyten, wenn aktiviert, eine Knochen-resorbierende Aktivität produzieren wird. Die Angaben zeigen, dass TNF-α diese Aktivität verbessert (Bertolini et al., Nature, 319:516-518, 1986, und Johnson et al., Endocrinology, 124:1424-1427, 1989). TNF-α fördert die Knochenresorption und hemmt die Knochenbildung in vitro und in vivo mittels Stimulierung der Osteoklastbildung und Aktivierung kombiniert mit der Hemmung der Osteoblastfunktion. TNF-α dürfte in manchen Knochenresorptions-krankheiten, einschließlich Gelenkentzündung einbezogen sein.
CHRONISCHER GELENKRHEUMATISMUS
Eine Analyse des Zytokins mRNA und Eiweißes in menschlichem Gewebe mit chronischem Gelenkrheumatismus machte deutlich, dass manche aufrührerische Zytokine wie TNF-α in allen Patienten ungeachtet der Therapie reichlich vorhanden sind. In rheumatoiden Zellkulturen des Gelenks, welche spontan IL-1 produzieren, war TNF-α den hauptsächlichen dominanten Regulator von IL-1. Anschließend waren andere aufrührerische Zytokine auch gehemmt falls TNF-α neutralisiert war, was also zu dem Konzept führte, dass die aufrührerischen Zytokinen in einem Netz mit TNF-α auf seinem Apex verbunden sind. Es führte zu dem Konzept, dass TNF-α sehr wichtig war in chronischem Gelenkrheumatismus und ein therapeutisches Ziel vertrat. Diese Theorie wurde erfolgreich in Tiermodellen von durch Kollagen induzierte Gelenkentzündung getestet und diese Studien haben die Argumentation für klinische Versuche der ant-TNF-α Therapie in Patienten mit anhaltendem chronischem Gelenkrheumatismus geliefert.
Verschiedene klinische Versuche unter Verwendung von einm chomerischen anti-TNF-α Antikörper haben den markierten klinischen Vorteil angezeigt wobei das Konzept das TNF-α sehr wichtig ist in chronischem Gelenkrheumatismus bestätigt worden ist. Klinische Wiederbehandlungsstudien haben auch den Vorteil in wiederholten Rezidiven gezeigt wobei darauf hingewiesen wird, dass die Krankheit von TNF-α abhängen bleibt (M. Feldmann, Annual Rev. Immunol., 14:397-440, 1996.)
VASKULÄR
TNF-α ändert die Eigenschaften der endothelialen Zellen und hat verschiedene Koagulantaktivitäten wie die Erzeugung, eine Erhöhung des Gewebefaktors-Koagulantaktivität und Supprimierung des gerinnungshemmenden Proteins C Medium sowie die Downregulierung des Ausdrucks des Thrombomodulins (Sherry et al., Jour. Cell. Biol., 107:1269-1277, 1988). TNF-α hat Aktivitäten welche zusammen mit seiner vorzeitigen Produktion (während der ersten Stufen eines Traumas oder Verletzung) es einen Vermittler von Antworten auf Gewebeverletzung in verschiedenen wichtigen Störungen, einschließlich aber nicht beschränkt auf den myokardialen Infarkt, Schlaganfall und Kreislaufschock macht. Der von TNF-α induzierte Ausdruck von Adhäsionsmolekülen wie die interzellulären Adhäsionsmoleküle (ICAM) oder endotheliale Leukozyte-Adhäsionsmoleküle (ELAM) auf endothelialen Zellen dürfte eine spezifische Wichtigkeit haben (Munro et al., Am. Jour. Path., 135:121-132, 1989).
DAS HERZ BETREFFEND
Packer et al. weisen darauf hin, dass die heutigen Hauptverdächtigen in Herzinsuffuzienz Noradrenalin, Angiotensin, Vasopressin, Endothelin und der Tumornekrosefaktor (TNF-α) sind, (N.E. J. Med., 323:236-241, 1990). Sie berichteten, dass Konzentrationen von TNF-α, welche die Ursache sind von Kachexie in chronischen aufrührerischen Erkrankungen, Krebs und sonstigen Krankheiten, erhöht waren in Patienten mit ernsthafter Herzinsuffizienz, insbesondere denjenigen mit den ernsthaftere Offenbarungen der Krankheit wie Herzkachexie.
Das Hauptziel dieser Studie war die Festlegung der subchronischen Auswirkungen auf niedrige Konzentrationen des TNF-α auf die inotropische Antwort und auf zellulärer Ebene von Phosphaten höher Energie von Kardiomyozyten. Weshalb wurde die inotropische Antwort der gezüchteten Herzzellen eines neonatalen Rats auf 10-5M Isoproterenol-, 10-1M Ouabain-, 10-5M Forskolin- und 2,4 mM Kalziumperfusion 24 Stunden nach der Bloßstellung an TNF-α studiert. Aus den Ergebnissen mit Tieren und Menschen gibt sich heraus, dass die subchronische Bloßstellung an niedrige Konzentrationen des TNF-α führt zu einer nahezu umkehrbaren Hemmung der Antwort der Kardiomyozyten auf die unterschiedlichen inotropischen Agenzien wobei vorgeschlagen wird, dass ein letzter gemeinschaftlicher Schritt des inotropischen Wasserfalls durch TNF-α geändert werden könnte. Obwohl das Energiemetabolismus von durch TNF-α bloßgestellte Zellen auch beeinflusst war, die Reduzierung der Phosphateniveaus höher Energie allein erklärt nicht die beobachtete Hemmung der inotropischen Antwort der Kardiomyozyte. Die Erforscher beschließen aufgrund der Studien in vitro mit Kardiomyozyten aus gezüchteten Ratten, dass die subchronische Bloßstellung an niedrige Konzentrationen des TNF-α in einer nahezu völlig aber umkehrbaren Hemmung der Antwort der Kardiomyozyte auf verschiedene inotropische Agenzien (Isoproterenol, Ouabain, Forskolin) führt, wobei es vorgeschlagen wird, dass ein gemeinschaftlicher letzter Schritt des inotropischen Wasserfalls durch TNF-α geändert werden könnte (P. Boekstegers, Mol. Cell. Biochem., 156:135-143, 1996.)
Aufrührerische Krankheitszustände prädisponieren zum myokardialen Infarkt. Die Verfasser erforschten die Auswirkungen eines systemischen aufrührerischen Reaktionssyndroms, eines (LPS)-induzierten Kreislaufschocks in Ratten auf Koronar- und vaskulären Ton. Die Vorbehandlung mit Zykloheximid oder einem Antitumornekrosefaktor-α (TNF-α) Antikörper oder konstante Infusion in vivo und in vitro des Endothelin ETA Rezeptor selektiven Antagonist FR 139317 , minderte die Erhöhung des von LPS induzierten koronaren und vaskulären Widerstands erheblich. Also dürfte TNF-α die Abgabe des Endothelins-1-(ET-1) induzieren und es vermittelt zumindest ein Teil der koronaren Gefäßverengung. Deshalb gibt es in den Entzündungskrankheitszuständen wie von LPS induziertem septischem Schock die sequenzielle Abgabe des TNF-α und Endothelins-1 welche zu einer Erhöhung im koronaren und vaskulären Ton führt und auf diese Weise eine Krankheitsanlage für myokardiale Ischämie. Die Inaktivierung des TNF-α durch einen Antikörper und ET, dürfte die Rezeptorblockierung durch einen selektiven Antagonist diesen Weg auf wirksame Weise stören. (T. Hohlfeld, et al., Br. J. Pharmacol., 116:3309-3315, 1995.)
IMMUNOLOGIE
In Transplantat-gegen Wirtreaktionen sind die erhöhten TNF-α Serumniveaus mit hauptsächlichen Verwicklungen nach akuten allogenischen Knochenmarktransplantationen vereinigt worden (Holler et al., Blood, 75:1011-1016, 1990).
Obwohl Salmeterol und die verwandten Agenzien tatsächlich die TNF-α Absonderung durch Lipopolysaccharid (LPS)-aktivierte THP-1 Zellen mit ähnlichem 1C50S von ungefähr 0,1 uM gehemmt haben, war diese Hemmung wirksam durch den 62-Antagonist B2-Adrenergischen Rezeptor umgekehrt. Ein auffallend verschiedenes Reaktivitätsprofil war mit T-Zellen beobachtet Salmeterol war in der Lage die Aktivierung von sowohl dem Maus und menschlichen T-Zellen, wie abgemessen durch die Proliferation und IL-2 Absonderung als Antwort auf den anti-CD3 Antikörper zu hemmen, weil Albuterol völlig in diesen Ansätzen inaktiv war. Diese Hemmung von T-Zellen durch Salmeterol war ungefährer 10 Mal weniger wirksam als die Form TNF-α Produktion und war nicht durch einen B2-Antagonist umgekehrt, was darauf hindeutet, dass ein unterschiedliches Mechanismus in der Auswirkung von Salmeterol auf T-Zellen einbezogen war. Die Parellelisierung der TNF-α hemmende Aktivität vitro, orale Dosierung von Salmetrerol und Albuterol hat die von LPS-induzierte Erhöhung in Hausserum TNF-α in vivo mit ED50s von ungefähr 0S1 mg/kg gehemmt. Diese Hemmung konnte mittels der oralen Dosierung mit dem Blocker Propranolol abgeschafft werden. Das pharmakologische Depotprofil von Salmeterol war ersichtlich weil es seine Wirksamkeit während 3 Stunden instandhielt, weil Albuterol eine viel kürzere Aktionsdauer hatte. Salmeterol hatte auch einige schützende Auswirkungen im Galaktosamin/LPS-Modell des endotoxischen Shocks welches von der TNF-α Produktion abhängt. Obwohl Salmeterol die TNF-α Serumniveaus bis zu 94% in diesem Ansatz hemmde, schützte es weniger als 50% der Tiere gegen die tödlichen Auswirkungen der LPS/Galaktosaminmischung. Diese Beobachtung schlägt vor, dass die funktionelle Niveaus von in den Geweben ortsgebunden TNF-α nicht auf richtige Weise durch die Serumniveaus widerspiegelt sein dürften. (L. Sekut, Clin. Exp. Immunol., 99:461-466, 1995.)
INFEKTIONEN
Einige Viren sind der Upregulierung durch TNF-α empfindlich oder werden die TNF-α Überproduktion und Absonderung in vivo entlocken. Derartige Viren umfassen aber sind nicht beschränkt auf die HIV-Viren, das Zytomegalovirus (CMV), Influenza, Adenovirus und die Herpes Gruppe von Viren wie aber nicht beschränkt auf Herpes Zoster und Herpes Simplex.
Die Monozyten, Makrophage und verwandte Zellen wie Kupffer und Gliazellen wurden in der Instandhaltung der HIV-Infektionen einbezogen und sind Ziele für die HIV virale Replikation. Es wird auch deutlich, dass TNF-α die HIV-Replikation in Monozyten und/oder Makrophagen aktiviert (Poli et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 87:782-784, 1990). Deshalb verbessert die Hemmung der TNF-α Überproduktion oder Aktivität die Supprimierung der HIV-Entwicklung.
Die AIDS virale Replikation von latentem HIV in T-Zellen und Makrophagenlinien können durch TNF-α induziert werden (Folk et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 86:2365-2368, 1989). Ein molekulares Mechanismus für die das Virus induzierende Aktivität wird durch das Vermögen von TNF-α ein genbestimmendes Protein zu aktivieren, dargestellt, welches im Zytoplasma von Zellen zurückgefunden wird, welche die HIV-Replikation mittels der Bindung mit einer genbestimmenden Sequenz fördert (Osborn et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 86:2336-2340, 1989). Die erhöhten TNF-α Niveaus in AIDS in Zusammenhang mit Kachexie wird durch das erhöhte Serum TNF-α vorgeschlagen und die höhen Niveaus von spontaner TNF-α Produktion in peripheren Blutmonozyten von Patienten (Wright et al., J. Immunol., 141:99-104, 1988).
(Landevirta et al., Amer. Jour. Med., 85:289, 1988) behauptet, dass TNF-α in den mit HIV in Zusammenhang stehenden Zuständen von Kachexie und Muskelschwächung einbezogen ist (Wright et al., J. Immunol., 141:99-104, 1988) suggerierte ein mögliche Rolle für TNF-α in AIDS Kachexie durch erhöhtes Serum TNF-α und höhe Niveaus der TNF-α Produktion in peripheren Blutmonozyten von derartigen Patienten.
Folks et al., (Proc. Nat. Acad. Sci., 86:2365-2368, 1989) deuten daraufhin, dass TNF-α die Förderung der viralen Replikation von latentem HIV in T-Zell- und Makrophaglinien induziert.
Bakterielle Gehirnhautentzündung ist von der intrathekalen Produktion von Zytokinen begleitet, welche in der Entwicklung der Hirnhautentzündungsreaktion ganz genau einbezogen sein dürfte. Die Prävention des Gehirnödems durch anti-TNF-α Antikörper in experimenteller Gehirnhautentzündung liefert starkes Beweismaterial für die Beteiligung von TNF-α im Zusammenbruch der Blut-Gehirn-Schwanke. TNF-α kann auch das Eindringen von Neutrophilen ins Gewebe mit der folgerichtigen Induktion der sekundären Vermittler in örtlichen Bereichen veranlassen. TNF-α dürfte ebenso die Bildung eines das Bluttplättchen aktivierenden Faktors (PAF) und Prostaglandinen durch endotheliale Zellen und Leukozyten aktivieren. Schaden an den endothelialen Zellen der zum Gehirnödem führen wird weiter durch die Überproduktion von reaktiven Sauerstoffzwischenstoffen vermittelt, welches durch die Superoxiddismutase verhütet werden kann (A. Fontana et al., "Cytokines and the CNS," Ed., R.M. Ransohoff und E.N. Benveniste CRC Press, 1996, S.193).
TNF-α steht ebenso mit Levurose und Mykose in Zusammenhang. Insbesondere der Fungus Candida albicans hat angezeigt, das er die TNF-α Überproduktion in vitro in menschlichen Monozyten und natürlichen Killerzellen induziert (Riipi et al., Infection and Immunity, 58:2750-54, 1990, Jafari et al., Jour. Infect. Dis., 164:389-95, 1991; Wasan et al., Antimicrob. Agents and Chemo., 35:2046-48, 1991, und Luke et al., Jour. Inf. Dis., 162:211-214, 1990).
Gehirnmalaria ist ein hyperakutes neurologisches Syndrom das mit höhen Blutspiegel von TNF-α in Zusammenhang steht. Es ist die ernsthafteste Verwicklung die in Malariapatienten auftritt. Eine Form von experimenteller Gehirnmmalaria, die einige Eigenschaften der menschlichen Krankheit reproduziert, war in Mäusern durch die Gabe des anti-TNF Antikörpers verhütet (Grau et al., Immunol. Rev., 112:49-70, 1989). Die Serumniveaus TNF-α korrelierten direkt mit dem Ernsthaftigkeit der Krankheit und Prognose in Patienten mit akuten Malaria-Anfällen (Grau et al., New Eng. Jour. Med., 320:1586-1591, 1989).
Mit konventionellen Dosen war die TNF-α supprimierende Aktivität von Chloroquin in durch lysierte erythrozytischen Formen des Plasmodiums falciparum menschlichen peripheren Blutmonozyten größer als diejenigen von Quinin. Die optimale Behandlung für Gehirnmalaria dürfte eine Kombination mit einem schnell auftretenden anti-TNF-α Antikörper mit Chloroquin sein (D. Kwaitkowski und C. Bate, Trans. R. Soc. Trop. Med. Hyg., 89:215-216, 1995).
Eines der Kennzeichen der Chagas-Krankheit (durch T. Cruzi verursacht) ist die progressive Kardiomyopathie. Die Krankheit steht mit erhöhten Serumniveaus TNF-α in Zusmmanhang, wovon man weiß das es die Herzfunktion herabsetzt. In einem Männchen von 1 Monat alt, wobei die Lewis-Ratten durch die T. cruzi Trypomastigoten infektiert und 15 Tage später getötet werden, hat die histologische Untersuchung der infektierten Tiere eine dichte Infektion mit Amastigoten innerhalb der Myozyten und des minimalen aufrührerischen Infiltrat im Myokardium enthüllt. Zusätzlich du dem mechanischen Schaden, induziert die Infektion durch T. Cruzi die aufrührerische Zytokinenproduktion im Myokardium selbst, welches die Pathologie weiter erschweren dürfte und die myokardiale Funktion nachteilig beeinflussen dürfte (B. Chandrasekar et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 223:365-3671, 1996).
Dementsprechend ist es ein Hauptziel dieser Erfindung die Zusammensetzungen und Methoden für (1) Hemmung der Synthese, Ablagerung und Abgabe von TNF-α aus den verschiedenen angemessenen Zellen (mesenchymal, mesodermal oder epithelial im Ursprung), und (2) zur Prävention der pathophysiologischen Auswirkungen von übermäßig höhen Konzentrationen von TNF-α auf Zellen, Geweben und Organe vorzusehen.
Es ist ein zusätzliches Ziel der Erfindung derartige Zusammensetzungen und Methoden zu liefern die keine der vorteilhaften Auswirkungen von TNF-α hemmen.
Andere Ziele der aktuellen Erfindung sowie die besonderen Eigenschaften, Bestandteile und Vorteile davon werden in oder wie aus der nachfolgenden Beschreibung offensichtlich erklärt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die heutige Erfindung erreicht u.a. die obengenannten Ziele durch die Lieferung in einer bevorzugten Ausführungsform einer Methode für die Hemmung der Synthese und Abgabe des Tumornekrosefaktors von verschiedenen Zellen, einschließlich: die Gabe einer wirksamen Dose einer oder mehreren pharmazeutischen Substanze selektiert aus der Gruppe bestehend aus N-substituted 2(1H) pyridones, N-substituierte 3(1H)Pyridonen und pharmazeutisch annehmbare Sälze davon, an Menschen oder anderen Säugetiere.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNG
Die 1-5 illustrieren die Ergebnisse der verschiedenen Versuche die mit einem der Zusammensetzungen der heutigen Erfindung ausgeführt wurden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Man hat entdeckt, dass 5-Methyl-1-Phenyl-2-(1H)-Pyridone, "Pirfenidone", und verwandte Zusammensetzungen die Synthese und Abgabe von TNF-α hemmen und die verschiedenen pathophysiologischen Auswirkungen von TNF-α auf Verletzungsorten hemmen oder blockieren, und auch die Abgabe sonstiger pathophysiologischen biochemischen Produkte aus Zellen wie Histaminen, Prostaglandinen, Bradykininen und Peroxidasen hemmen. Die Erfindung bezieht sich auch auf die pharmazeutischen Zusammensetzungen die derartige Verbindungen und ein pharmazeutisch annehmbare Streckmittel umfassen.
Die Entdeckung solcher Verbindungen welche spezifisch die TNF-α Überproduktion und/oder Abgabe hemmen, liefert nicht nur einen therapeutischen Ansatz für Krankheiten in der die übermäßige TNF-α Produktion impliziert ist aber auch die pathophysiologischen Auswirkungen der Bloßstellung an übermäßige Konzentrationen von TNF-α durch Zellen, Geweben oder Organe verhütet. Die Verbindungen sind nützlich in der Hemmung der Überproduktion und Abgabe von TNF-α durch Monozyten, Makrophage, neuronale Zellen, endotheliale Zellen, epidermale Zellen, mesenchymale Zellen (zum Beispiel: Fibroblasten, Skelett-Myozyten, glatte Muskelmyozyten, Herzmyozyten) und manche andere Zellarten.
Diese Erfindung bezieht sich auch auf eine therapeutische Methode der (1) Hemmung von TNF-α und/oder TNF-β Überproduktion und/oder seine Abgabe von Zellen und (2) die Prävention der bedauerlichen, toxischen oder tödlichen Auswirkungen der übermäßig höhen Gewebeniveaus von TNF-α in einem Säugetier, einschließlich einem Menschen. Diese Methode umfasst die Gabe einer wirksamen TNF-α hemmenden Menge einer oder mehreren der obengenannten Verbindungen an einem Säugetier. Diese Methode dürfte auch für die prophylaktische Behandlung oder Prävention von bestimmten durch TNF-α vermittelte oder erschwerte hierfür empfängliche Krankheiten verwendet werden. Die Prävention liefert eine Methode zur Behandlung von allergischen, traumatischen, Bestrahlungs-, chemischen, mikrobiellen und sonstigen verletzenden Erkrankungen durch die sichere Gabe an ein Säugetier, einschließlich einen Menschen, die diese Methode benötigen, einen wirksamen Anteil von derartigen Verbindungen.
Die Verbindungen, mittels der Hemmung oder Blockierunng der Abgabe, Synthese wie auch der pathophysiologischen Aktionen der übermäßigen Niveaus von TNF-α in jedem dieser Umstände, ermöglichen direct den Anhalt oder Resolution des Gewebe oder Organschadens und ermöglichen die Rückerstattung der normalen Funktion. Zusammen bringen diese Aktionen ihren neuartigen Gebrauch in der Behandlung des Gewebetraumas oder sonstigen von der Infektion, Allergie, immunologische Phenomenen, Brandwunde, Bestrahlungsbloßstellung, neoplastische Krankheit, toxische chemische Stoffen und ausgedruckt als kardiovaskulärer Schaden, neurologische Verletzung, Nierenschaden, Pankreasschaden; sowie Ascites, ortsgebundene Ödeme, Hautschaden und Hautbläßchen verursacht.
Im Gegensatz zu den mächtigen Immunosuppressivums Zyklophosphamid (Zytoxan), Azathioprine, Zyklosporin oder Prednisone, erlauben die Verbindungen eine medizinische Abhilfe für als „Autoimmunkrankheiten" klassifizierte klinische Erkrankungen ohne Supprimierung der Immunantwort.
Die ausgesprochen reduzierten örtlichen Ödeme nach systemischem oder topischem Gebrauch dieser neuartigen Verbindungen ist klar ob das Ödem experimental durch ein spezifisches chemisches Agens, eine allergische Reaktion, ein Endotoxin, Bestrahlung, eine mikrobielle Infektion, eine thermale Brandwunde oder durch Trauma induziert ist. Das Ödem verschwendet freiwillig nach der (a) örtlichen topischen Verwendung einer derartigen Verbindung oder (2) angemessenen systemischen (oral oder parenteral) Dosierung.
Eine solche Verbindung „ein TNF-α Antagonist" ist beispielsweise örtlich verwendet oder systemisch verabreicht, eliminiert das örtliche Ödem oder Blasen ziehenden Antworten (Blasen), verursacht durch das wiederholte Drucktrauma (zum Beispiel, Druckergüsse oder Blasen auf den Händen durch die Handlung der Instrumente verursacht auf dramatische Weise, Verletzung verursacht durch die Verbrühung oder Brandwunden, sowie (a) Verletzung veranlasst durch chemische Stoffen, (2) Produkte abgegeben durch die mikrobielle Infektion (zum Beispiel, LPS), (3) immunologische Antwort auf den Kontakt mit einem fremden biologischen Produkt (Kontaktdermatitis, Insektenstich, (4) klassische allergische Antwort (Ambrosie Heufieber resultierend in chronischer Nasenschleimhaut-entzündung), (5) Bestrahlungsbloßstellung (Sonnenbrand).
In Patienten mit pulmonaler Funktionsstörungen, haben die vorausgehenden Versuche mit oralem Pirfenidone auf markierte, schnelle und konsistente Verbesserung im Diffusionsvermögen der Lungen, wie von der seriellen DLCO Festlegungen abgemessen, hingewiesen.
Die Verbindungen sind auch nützlich in der Behandlung von viralen Infektionen wo solche Viren empfindlich die Upregulierung von TNF-α reagieren oder die TNF-α Überproduktion und Absonderung in vivo veranlassen. Die Viren für Behandlung mit den zitierten Verbindungen sind diejenige die TNF-α produzieren infolge einer Infektion, oder diejenige die empfindlich auf die Hemmung reagieren, wie es der Fall ist in der geminderten Replikation, direkt oder indirekt, auf die TNF-α Hemmer der Formel (I). Solche Viren umfassen aber sind nicht beschränkt auf die HIV-Viren, Zytomegalovirus (CMV), Influenze, Adenovirus und die Herpes Gruppe von Viren wie, aber nicht beschränkt auf das Zoster und Herpes Complex.
Die aktiven hierin beschriebenen Verbindungen hemmen die Produktion von TNF-α und sind deshalb nützlich in der Behandlung von vielen verschiedenen Krankheiten die mit den übermäßigen TNF-α obengenannten Gewebe- oder Blutniveaus, welche bestehen aus, septischem Schock, hämorrhagischem Schock, chronischem Gelenkrheumatismus, Insulinwiderstand in Diabetes des Typs 2, Entzündungskrankheiten, posttraumatischen Lungeninsuffizienz, Asthma, post-renalen Dialysesyndrom, und Transplantation gegen Wirtkrankheit nach der Knochenmarktransplantation.
Damit eine derartige Verbindung oder ein pharmazeutisch annehmbarer Salz davon für die Behandlung von Menschen und sonstigen Säugetieren verwendet wird, wird es normalerweise in Übereinstimmung mit dem Standardpharmazeutischen Praxis als eine pharmazeutische Zusammensetzung formuliert. Die Verbindungen oder pharmazeutisch annehmare Formulieringen davon können in der Herstellung von Medikamenten für die prophylaktische oder therapeutische Behandlung jenes Krankheitszustandes in einem Säugetier oder Menschen verwendet werden, welches durch die Hemmung von TNF-α vermittelt wird wie aber nicht beschränkt auf Asthma, allergische oder aufrührerische Krankheiten. Die Verbindungen werden in einem Betrag die genügend ist um eine solche Krankheit im Krankenhaus in einem Menschen und sonstigen Säugetieren zu behandeln, gegeben.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung der aktuellen Erfindung wird aus einem wirksamen, nicht-toxischen Anteil von einer oder mehreren Verbindungen und einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Streckmittel bestehen. Diese Verfahren dürfen die Mischung, Granulierung und Comprimierung oder Auflösung der Zutaten wie angemessen für das gewünschte Preparat umfassen.
Also, wenn ein solider Träger verwendet wird, kann das Präparat in einer harten Gelkapsel in der Form eines Puders oder Perle, oder in der Form einer Pastille oder Tablette platziert, tablettiert. Die Anzahl des soliden Trägers wird variieren aber wird vorzugsweise zwischen 25 mg und 400 mg sein. Wenn ein flüssiger Träger verwendet wird, wird das Präparat in der Form eines Sirups, Emulsion, weichen Gelkapsels, sterilen einspritzbaren Flüssigkeit wie eine Ampule oder nichtwässrige Flüssigkeitssuspension produziert. Dort wo die Zusammsetzung aus der Form eines Kapsels besteht, ist jene routinemäßige Einkapselung entspreched zum Beispiel unter Verwendung von obengenannten Trägern in einer harten Gelkapselhülle.
Eine Sirupformulierung wird im Allgemeinen aus einer Suspension oder Lösung der Verbindung in einem flüssigen Träger zum Beispiel Ethanol, Glycerin oder Wasser mit einem Aroma- und Farbstoff bestehen. Ein Aerosolpräparat wird bestehen aus einer Lösung oder Suspension der Verbindung in einem flüssigen Träger wie Wasser, Ethanol oder Glycerin; weil das Präparat ein Benetzungsmittel in einem trockenen Pudderaerosol umfassen dürfte.
Die Formulierungen der aktuellen Erfindung umfassen ein aktives Zutat zusammen mit einem oder mehreren annehmbaren Trägern davon und wahlweise jene andere therapeutische Zutat(en). Der Träger soll „annehmbar" sein im Sinne der Kompatibilität mit den anderen Zutaten der Formulierung und nicht schädlich für die Empfänger davon.
Es wird von einem Experten in diesem Bereich anerkannt werden, dass die Form und der Charakter des pharmazeutisch annehmbaren Trägers oder Streckmittels durch die Anzahl von aktiven Zutaten mit dem es kombiniert werden soll, die Route der Gabe und andere wohlbekannte Variabelen diktiert wird.
BEISPIEL I.

In vitro, Pirfenidone mit Konzentrationen von 33-900 Mikrogram/Milliliter haben die Synthese und/ode Abgabe der übermäßigen und pathophysiologischen Mengen von TNF-α aus WEHT 164 Zellen induziert (Tabelle I, Seite 52). In vitro, Pirfenidone mit Konzentrationen von 33 bis 300 Mikrogram/Milliliter haben nicht das Töten der WEHT neoplastischen Fibroblastzellen durch TNF-α gehemmt. TABELLE 1 AUSWIRKUNG VON PIRFENIDONE AUF DIE INDUKTION DURCH MAKROPHAGE AN LPS BLOßGESTELLT

(Relative TNF Einheiten)
Pirfenidone (Mikrogram/ml)
Exp#	Vorbrutzeit mit Pirf. (Stunden)	0,0		100		300	900
1	0	> 256		109		105	18
2	0	> 256		87		26	7
3	12	> 256	> 256	213		34
4	12	140		123		103	80
5	12	> 256		80	17	7
6	24	218		209		143	111
Durchschnitt + S.E.		230 ± 14		144 ± 29	84 ± 31	43 ± 18

Die Bloßstellung von durch Thioglykolat induzierten peritonealen Makrophagen im Maus an LPS in der Anwesenheit von Pirfenidone führten zu einem deutlichen reduzierten Niveau von TNF-α abgesondert im Kulturmedium dieser Zellen. Die Reduzierung war direktverbunden mit der Konzentration von Pirfenidone im Kulturmedium. Keine Toxizität war deutlich mit Makrophagen bis zu 0,9 mg/ml Bloßgestellt. Die erheblich reduzierten Niveaus von TNF-α in der Anwesenheit von Pirfenidone zeigen eine statistisch erhebliche (P < 0,01) Hemmung der TNF-α Leistung.
Das Vermögen von Pirfenidone und verwandten Verbindungen die Synthese und die Abgabe von TNF-α aus Makrophagen sowie anderen Zellen zu blockieren, was in einem Bioansatz durch die Methode von Morgan, Mills, D.L. Lefkowitz, und S.S. Lefkowitz (An Improved Colorimetric Assay for Tumor Necrosis Factor Using WEHI 154 Cells Cultured an Novel Microtiter Plates, Jour. Immunol. Method., 145:259-262, 1991) aufgenommen.
BEISPIEL II
Damit die direkte Einwirkung der eingestuften Konzentrationen von Pirfenidone nach der Synthese von TNF-α innerhalb des Zytoplasms von Makrophagen festgelegt werden können, wurden die Zellkulturen von Makrophagen in Mäusern, die in angemessenen Kulturmedien gewachsen werden, mit den respektiven Konzentrationen von Pirfenidone während 60 Minuten behandelt: (1) ohne Bloßstellung an LPS (Testpersonen) und (2) Bloßstellung an 1,0 pg/ml von LPS (E. coli.). Kürzlich nach der Bloßstellung während 60 Minuten, wurden (a) die Makrophage vom Kulturmedium durch das Zentrifugieren geschieden und wurden (b) die Makrophage lysiert. Anschließend wurden die lysierten Inhalte (Zellzytoplasma und Nukleus) aus Makrophagenzellen wurden mittels ELISA für TNF-α Niveaus untersucht.
In den Testpersonen (keine Bloßstellung an LPS, E. coli.), wurden nur sehr niedrige Grundniveaus von TNF-α innerhalb des Zytoplasmas der Makrophage mit der respektiven Konzentrationen von Pirfenidone detektiert. Sogar bei einer Konzentration von 0,9 mg/ml von Pirfenidone, wurden nur die Basisniveaus zurückgefunden. Keine meßbare und statistisch erhebliche Änderung in der die Produktion von TNF-α.
Die im LPS behandelten Makrophage, Zytoplasma und Nukleus der Zellen stellten folgendes dar: (1) die verbesserte Synthese durch das Zytoplasma dieser Makrophage von TNF-α in der Abwesenheit von (5), und (2) eine Hemmung vom LPS (E. coli., 1,0 pg/ml) induzierte Steigerung in der TNF-α Synthese die direkt auf die Konzentration von Pirfenidone im Medium in Bezug stand (5; Seite 54). Die pharmakologische Hemmung der von LPS verbesserten Synthese von TNF-α innerhalb des Zytoplasmas und Nukleuses der Makrophage durch Pirfenidone war statistisch wichtig (P < 0,01).
BEISPIEL III
In vivo, in Tierstudien, i.p. Dosierungen von 30-400 Milligram von Pirfenidone pro Kilogram von Körpergewicht hat die pathophysiologischen, toxischen Auswirkungen von TNF-α gehemmt oder völlig blockiert (zum Beispiel, Endotoxin [LPS] Schock) (2).
In Mäusern, in vivo, bei einer Dosierung von 200 Milligram von Pirfenidone pro Kilogram von Körpergewicht intraperitoneal oder größer, wurde die völlige Blockierung der Bildung und Abgabe von TNF-α in den Umlauf erreicht und für manche Stunden instandgehalten. Dieses Modell ist eine Modifizierung des vorherig beschriebenen Modells für die in vivo Induktion des sich im Umlauf befindlichen TNF-α, (Haranaka et al., Cancer Immunol. Immunother, 18:87-90, 1984).
BEISPIEL IV
In einer vorzeitigen in vivo Studie in Mäusern, war die von einer Kombination von i.v. LPS (E. coli., 50 pg/ml) plus 600 mg/kg von i.p. D-Galaktosamin veranlasste Sterblichkeit (100,0% Mortalität) merklich reduziert (10,0% Mortalität) durch die i.p. Injektion von 300 mg/kg von Pirfenidone 30 Minuten bevor die Gabe der Kombination von LPS und D-Galaktosamin. Die Serumniveaus von TNF-α in den überlebenden Mäusern näherten die normalen Basisniveaus. Die Mäuser wurden während einer Frist von 2 Tagen nach der LPS-Injektion beobachtet.
BEISPIEL V
In Menschen deuten die vorzeitigen und kontrollierten Versuche darauf hin, dass die wirksame tägliche orale Dosierungen von anti-TNF-α ungefähr 10-30 Milligram pro Kilgram von Körpergewicht betragen, und vorzugsweise ungefähr 20-25 Milligram pro Kilogram von Körpergewicht betragen.
Die hierin gemeldeten Angaben zeigen (Tabelle 1, 1, 2, 3, 4 und 5) zeigen, dass die Verbindungen der aktuellen Erfindung die Überproduktion und Abgabe von TNF-α durch Zellen der Säugetiere gehemmt werden können. Es folgt, dass die Verbindungen der aktuellen Erfindung nützlich sind in der Hemmung der Überproduktion von TNF-α durch Monozyten, Makrophage oder sonstigen Zellen in einem Menschen.
Die Bioansätze für TNF-α wurden in Überprüfungsversuche mittels einer Modifizierung der basis sandwich ELISA-Methode (Winston et al., Current Protocols in Molecular Biology, Seite 11.2.1, Ausubel et al., Ed. 1987.) bestätigt Alle andere Plasmaniveaus von TNF wurden unter Verwendung von einer Modifizierung der basis sandwich ELISA-Methode abgemessen (Winston et al., Current Protocols in Molecular Biology, S. 11.2.1, Ausubel et al., Ed. 1987.)
Bei einer Konzentration von 80 Mikrogram pro Kilogram von Körpergewicht gab es eine 50 prozentige Hemmung der Steigerung der TNF-α Serumniveaus im Vergleich zu der Kontrollgruppe (sieben Mäuser pro Gruppe). Pirfenidone ist ebenso wirksam in denselben Dosierungen wenn es oral verabreicht wird.
Das LPS wurd intravenös in den Mäusern bei einer Dosierung von 2,5 Mikrogram eingespritzt (in einem Volumen von 100 Mikrogram aus einer Stammlösung von 100 Mikrogram pro Milligram) pro Maus, und Pirfenidone wurd unmittelbar danach verabreicht Die Mäuser wurden danach mittels Herzpunktion 90 Minuten später ausgeblutet. Anschließend wurde das Serum für TNF-α durch eine ELISA-Tasche analysiert (Endogen).
Zusätzlich zu Pirfenidone wurden die nachfolgenden eng verbundenen Verbindungen bestehend aus anderen N-substituierten 2(1H)Pyridonen und N-substituierten 3(1H)Pyridonen zurückgefunden oder wovon man glaubt, dass sie die Wirksamkeit in der Hemmung der Synthese und Abgabe von TNF-α besitzen:
5-Methyl-1-(3-Nitrophenyl-2)-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(4'-Methoxyphenyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-p-Tolyl-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(3'-Trifluoromethylphenyl)-2-(1H)Pyridone
1-(4'Chlorophenyl)-5-Methyl-2)-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(2'-Naphthyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(1'Naphthyl)-2-(1H)Pyridone
3-Methyl-1-Phenyl-2-(1H)Pyridone
6-Methyl-1-Phenyl-2-(1H)Pyridone
3,6-Dimethyl-1-Phenyl-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(2'-Thienyl)-2-(1H)Pyridone
1-(2'-Furyl)-5-Methyl-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(5'-Quinolyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(4'-Pyridyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(3'-Pyridyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(2'-Pyridyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(2'-Quinolyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(4'-Quinolyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(2'-Thiazolyl)-2-(1H)Pyridone
1-(2'-Imidazolyl)-5-Methyl-2-(1H)Pyridone
5-Ethyl-1-Phenyl-2-(1H)Pyridone
3-Ethyl-1-Phenyl-2-(1H)Pyridone
1-Phenyl-2-(1H)Pyridone
1-(4'-Nitrophenyl)-2-(1H)Pyridone
1,3-Diphenyl-2-(1H)Pyridone
1-Phenyl-3-(4'-Chlorophenyl)-2-(1H)Pyridone
1,3-Diphenyl-5-Methyl-2-(1H)Pyridone
3-(4'-Chlorophenyl)-5-Methyl-1-Phenyl-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-3-Phenyl-1-(2'-Thienyl)-2-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-Phenyl-3-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(4'-Methoxyphenyl)-3-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-p-Tolyl-3-(1H)Pyridone
1-(4'-Chlorophenyl)-5-Methyl-3-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(2'-Naphthyl)-3-(1H)Pyridone
4-Methyl-1-Phenyl-3-(1H)Pyridone
6-Methyl-1-Phenyl-3-(1H)Pyridone
5-Methyl-1(2'-Thienyl)-3(1H)Pyridone
1-(2'-Furyl)-5-Methyl-3-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(5'-Quinolyl)-3-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(3'-Pyridyl)-3-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(2'-Pyridyl)-3-(1H)Pyridone
5-Methyl-1-(2'-Quinolyl)-3-(1H)Pyridone
5-Ethyl-1-Phenyl-3-(1H)Pyridone
1-Phenyl-3-(1H)Pyridone
Die allgemeine Struktur für die 2-(1H)Pyridonen ist:
wobei: R1 = Alkylgruppe (CH3, C2H5, usw.); A ist Phenyl, Thienyl, usw., oder sonstige Akrylgruppe. Das Alternativ ist für R3 die Lage der Substituiierung der Akylgruppe zu sein wobei R1 als einen Wasserstoff überbleibt; R2 und R4 sind unter jenen Umständen Wasserstoffen.
Die allgemeine Struktur für die 3-(1H)Pyridonen ist:
wobei: R2 oder R3 = Alkylgruppe oder Wasserstoff, wie oben; A ist Phenyl, Thienyl, usw., oder sonstige Arylgruppe. R1 und R4 sind Wasserstoffen.
Diese Verbindungen können mittels der Methoden ähnlich mit denjenigen dargelegt im Amerikansichen Patent 3,839,346 , am 1. Oktober 1974 an Gadekar ausgegeben und trägt den Titel N-SUBSTITUIERTE PYRIDONE UND ALLGEMEINE METHODE ZUR VORBEREITUNG DER PYRIDONEN, die Enthüllung welcher unter Bezug hierzu einbezogen ist. Dieses Patent beschreibt auch den Gebrauch von einigen oder mehreren Verbindungen in analgesischen, entzündungshemmenden und antipyretischen Behandlungen. Das Amerikanische Patent 3,974,281 , am 10. August 1976; 4,042,699 , am 16 August 1977 ausgegeben; und das Patent 4,051,509 , am 4. Oktober 1988 alle an Gadekar ausgegeben, beschreiben weiter den Gebrauch von Pirfenidone in die Niedrigung der Serumharnsäure- und Glukoseniveaus, wobei die höchsten respiratorischen aufrührerischen Konditionen und Entzündunyshautkonditionen in Menschen und sonstigen Tieren behandelt werden. Das Amerikanische Patent 5,310,452 , am 10. Mai 1994 an Margolin ausgegeben mit dem Titel ZUSAMMENSETZUNG UND METHODE ZUR REPARATUR UND PRÄVENTION DER FIBROTISCHEN LÄSIONEN, und mitangemeldetem Amerikanischen Antrag 08/243,058, durch Margolin mit dem Titel ZUSAMMENSETZUNG UND METHODE ZUR REPARATUR UND PRÄVENTION DER FIBROTISCHEN LÄSIONEN enthüllen den Gebrauch der obenen Verbindungen in der Reparatur und Prävention von fibrotischen Läsionen.
Die Zusammensetzungen der aktuellen Erfindung dürften in den Formen bestehend aus Kapseln, Tabletten, Pudern, Granalien, Sirupen, einspritzbaren Flüssigkeiten, Pastillen, Cremes, Salben, inhalierbaren Feststofen oder Flüssigkeiten, Augentröpfen und Suppositorien verabreicht werden.
Es wird also gesehen werden, dass die obengenannten Artikel, unter denen erklärt in und ersichtlich aus der vorherigen Beschreibung, effizient erreicht werden und, da bestimmte Änderungen in den obengenannten Zusammensetzungen und Methoden gemacht werden dürfen ohne den Bereich der Erfindung zu brechen, es ist die Absicht, dass all das in der vorangehenden Enthüllung enthaltene Material nur als erklärend und nicht im beschränkten Sinne interpretiert werden wird.
Es ist auch zu verstehen, dass die nachfolgenden Ansprüche vorgesehen sind alle generische und spezifische Eigenschaften der hierin beschriebenen Erfindung und alle Erklärungen im Bereich der Erfindung welche, was die Sprache betrifft, hierzwischen fallen dürfte, zu decken.

Claims

Verwendung einer aus einer Gruppe ausgewählten Verbindung, die aus N-substituierten 2(1H)Pyridonen, N-substituierten 3(1H)Pyridonen und pharmazeutisch akzeptablen Salzen davon besteht, für die Herstellung eines Medikamentes zur Behandlung einer Erkrankung, die durch die Synthese und das Freisetzen eines Tumor-Nekrosefaktors in Blut, Gewebe oder Organe von Säugetieren beeinflusst wird, wobei die Erkrankung unter den folgenden ausgewählt wird: Asthma, chronische Bronchitis, eosinophiles Granulom, Schuppenflechte, Reperfusionsverletzung des Herzmuskels oder des Gehirns, zystische Fibrose, rheumatische Arthritis, eiternde Dickdarmentzündung, Morbus Crohn, chronische Glomerulonephritis und Atemnotsyndrom bei Erwachsenen (ARDS); andere arthritische Erkrankungen wie rheumatische Spondylitis, Osteoarthritis, allgemeine Sepsis, Infektionen und Sepsis durch gram-negative Bakterien, septischer Schock, multiples Organversagen, chronische katabolische Krankheitzustände wie lang andauernde Parasiten- und Vireninfektionen und bösartige Tumore, Herzkachexie, durch LPS ausgelöster septischer Schock, endotoxischer Schock, toxisches Schocksyndrom, cerebrale Malaria, chronische Lungenentzündung, Silikose, Asbestose, Lungensarkosidose, Knochenresorptionserkrankungen, Transplantat-Empfänger-Reaktionen und Abstoßungen allogener Transplantate; Graft-versus-host-Krankheit einschließlich Knochenmarkstransplantation, Kachexie, hämrrorhagischer Schock, Syndrom nach Nierendialyse, Multiple Sklerose und systemischer Lupus erythematosus; Störungen des Zentralnervensstems (einschließlich Verletzungen und Zerstörung des Zentralnervensystems) wie erworbenes Immunodefizienzsyndrom (AIDS), Gehirnentzündung, Alzheimerkrankheit, Scrapie, Newcastle-Krankheit-Virus, pyogene Meningitis, bakterielle Meningitis und aseptische Meningitis; Störungen der Lungenfunktion und Perfusion, einwandernde Metastasen von Hautkrebs und Metastasen von Sarkomen der Weichteile von Gliedmaßen, chronische Emphysembronchitis (COPD), durch Kieselsäure und Asbest induzierte Fibrose; HIV-Viren, Cytomegalovirus (CMV), Influenza, Adenovirus, Hirnödem, cerebrale Malaria und Chagas'sche Krankheit; Myalgie aufgrund bakterieller oder viraler Infektionen wie Influenza, sekundäre Kachexie aufgrund erworbenen Immunodefizienzsyndroms (AIDS), Bildung von Keloid, Bildung von Narbengewebe, Morbus Crohn, eiternde Colitis; und Verbrennungen der Haut, Verletzungen durch Strahlung, entzündliche Darmerkrankung, systemische entzündliche Reaktionssyndrome, Herzerkrankungen und Prä-Eklampsie.
Verwendung gemäß Anspruch 1, wobei die allgemeine Strukturformel der besagten N-substituierten 2-H(1H)pyridone die folgende ist:
bei der R1 aus der aus (1) einer Alkylgruppe bestehenden Gruppe, mit R2 Wasserstoff und (2) Wasserstoff mit R3 aus einer Alkylgruppe bestehend ausgewählt wird; wobei A eine Arylgruppe ist und R2 und R4 Wasserstoff sind.
Verwendung gemäß Anspruch 1, wobei die allgemeine Strukturformel der besagten N-substituierten 3-H(1H)pyridone die folgende ist:
bei der R2 aus der aus (1) einer Alkylgruppe bestehenden Gruppe, mit R3 Wasserstoff und (2) Wasserstoff mit R3 aus einer Alkylgruppe bestehend ausgewählt wird; wobei A eine Arylgruppe ist und R1 und R4 Wasserstoff sind.
Verwendung gemäß Anspruch 1, wobei das besagte Medikament eine oder mehrere Verbindungen aus der aus folgenden Verbindungen bestehenden Gruppe einschließt: 5-Methyl-1-phenyl-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(3-nitrophenyl-2)-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(4'-methoxiphenyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-p-tolyl-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(3'-trifluormethylphenyl)-2-(1H)pyridon, 1-(4'Chlorphenyl)-5-methyl-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-naphthyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(1'-naphthyl)-2-(1H)pyridon, 3-Methyl-1-phenyl)-2-(1H)pyridon, 6-Methyl-1-phenyl-2-(1H)pyridon, 3,6-Dimethyl-1-phenyl-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-thienyl)-2-(1H)pyridon, 1-(2'-Furyl)-5-methyl-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(5'-quinolyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(4'-pyridyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(3'-pyridyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-pyridyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-quinolyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(4'-quinolyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-thiazolyl)-2-(1H)pyridon, 1-(2'-Imidazolyl)-5-methyl-2-(1H)pyridon, 5-Ethyl-1-phenyl-2-(1H)pyridon, 3-Ethyl-1-phenyl-2-(1H)pyridon, 1-Phenyl-2-(1H)pyridon, 1-(4'-Nitrophenyl)-2-(1H)pyridon, 1,3-Diphenyl-2-(1H)pyridon, 1-Phenyl-3-(4'-chlorphenyl)-2-(1H)pyridon, 1,3-Diphenyl-5-methyl-2-(1H)pyridon, 3-(4'-Chlorphenyl)-5-methyl-1-phenyl-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-3-phenyl-1-(2'-thienyl)-2-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-phenyl-3-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(4'-methoxiphenyl)-3-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-p-tolyl-3-(1H)pyridon, 1-(4'-Chlorphenyl)-5-methyl-3-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-naphthyl)-3-(1H)pyridon, 4-Methyl-1-phenyl-3-(1H)pyridon, 6-Methyl-1-phenyl-3-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-thienyl)-3-(1H)pyridon, 1-(2'-Furyl)-5-methyl-3-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(5'-quinolyl)-3-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(3'-pyridyl)-3-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-pyridyl)-3-(1H)pyridon, 5-Methyl-1-(2'-quinolyl)-3-(1H)pyridon, 5-Ethyl-1-phenyl-3-(1H)pyridon, 1-Phenyl-3-(1H)pyridon.
Verwendung gemäß irgendeinem der vorherigen Ansprüche, bei der das besagte Medikament die besagte Verbindung in einer Menge in der Größenordnung von 10 bis 400 mg pro Kilogramm Körpergewicht eines Säugetiers enthält.
Verwendung gemäß Anspruch 5, bei der das besagte Medikament die besagte Verbindung in einer Menge in der Größenordnung von 10 bis 30 mg pro Kilogramm Körpergewicht eines Menschen enthält.
Verwendung gemäß Anspruch 6, bei der das besagte Medikament die besagte Verbindung in einer täglichen Dosis von 20 bis 25 mg pro Kilogramm Körpergewicht eines Menschen enthält.