DE69736746T2

DE69736746T2 - 17alpha-dihydroequilenin zur prävention der neurodegeneration und kognitiven dysfunktion

Info

Publication number: DE69736746T2
Application number: DE69736746T
Authority: DE
Inventors: A. Scott Winston-Salem WASHBURN; Bowman Gray School of Medicine Carol Ann Winston-Salem SHIVELY
Original assignee: Wyeth LLC
Current assignee: Wyeth LLC
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: DK0957921T3; ES2277361T3; DE69736746D1; EP0957921A1; JP2001505574A; CA2272891A1; ATE340578T1; WO1998024448A1; EP0957921B1; US5719137A; AU5171898A; EP0957921A4

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung der Steroidverbindung 17α-Dihydroequilenin zur Verhinderung der Degeneration von Neuronen, die mit kognitiven Funktionen wie Gedächtnis und Aufmerksamkeit bei Säugern in Verbindung stehen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von 17α-Dihydroequilenin zur Behandlung oder Prävention von durch Östrogenmangel bedingter Neurodegeneration und kognitiver Dysfunktion bei Frauen mit Östrogenmangel und zur Verringerung des Risikos von durch Alzheimer-Krankheit bedingter Demenz bei sowohl Männern als auch Frauen.
Das Aufhören der Östrogenproduktion durch die Eierstöcke bei Frauen, das üblicherweise als Menopause bekannt ist, wird häufig von zahlreichen physischen und psychologischen Veränderungen begleitet. Hervorstechend sind unter den Menopausensymptomen Änderungen der Psyche und der Sexualfunktion sowie deutliche Abnahme kognitiver Funktionen, insbesondere Gedächtnis und Aufmerksamkeit. Diese Veränderungen treten auch bei Frauen in Erscheinung, die Eierstockmangelerscheinungen zeigen, die nicht der Menopause zuzuschreiben sind. Veränderungen im Hinblick auf das Hormonmilieu während der Menopause sind auch für postmenopausale Osteoporose, einen Zustand, der durch einen starken und schnellen Knochenabbau gekennzeichnet ist, der einen Großteil der Frauen eines Alters von über 60 Jahren in den Vereinigten Staaten befällt, verantwortlich. Ferner sind postmenopausale Frauen eine Gruppe älterer Personen mit erhöhtem Risiko zur Entwicklung einer koronaren Herzerkrankung.
Eine Abnahme kognitiver Funktionen, insbesondere Gedächtnis und Aufmerksamkeit, werden seit langem mit Menopause in Verbindung gebracht. Es wurde gezeigt, dass der Säugerhippocampus an einer Zahl wichtiger Funktionen, unter anderem kognitiven Prozessen, beteiligt ist. Ferner scheinen Neuronen der Hippocampusformation von Erwachsenen besonders empfindlich gegenüber Veränderungen der weiblichen Geschlechtshormonspiegel zu sein.
Verschiedene Östrogenersatztherapien (ERTs) wurden im Bemühen, die physiologischen Veränderungen, die bei menopausalen Frauen auftreten, zu verstehen, untersucht; jedoch weisen diese ERTs schwerwiegende Nachteile auf, die im folgenden detaillierter diskutiert werden. Phillips et al. offenbaren, dass eine Östradiolbehandlung die schädlichen Veränderungen kognitiver Funktionen bei operativ menopausalen Frauen zu verbessern scheint, doch ist der Mechanismus noch nicht verstanden [Psychoneuroendocrinology 17: 485 (1992)].
Bei der Untersuchung des Hippocampus, einer für das Gedächtnis entscheidend wichtigen Hirnregion, ermittelten Gould et al., dass die morphologischen Eigenschaften von Hippocampusneuronen tatsächlich durch Veränderungen der zirkulierenden Spiegel weiblicher Geschlechtshormone beeinflusst wurden, und sie beobachteten, dass das Entfernen von zirkulierenden gonadalen Steroiden durch eine Ovariektomie von ausgewachsenen weiblichen Ratten zu einer starken Verringerung der Dichte dendritischer Fortsätze in CA1-Pyramidenzellen des Hippocampus führte [J. Neurosci. 10: 1286 (1990)]. Gould et al. berichteten ferner, dass kurzzeitiges subkutanes Östradiolbenzoat die Fortsatzdichte apikaler Dendriten von Pyramidenzellen in der CA1-Region des Hippocampus erhöhte. Da angenommen wird, dass dendritische Fortsätze postsynaptische Orte darstellen, kann die beobachtete erhöhte Fortsatzdichte von Gould et al. eine Zunahme der Synapsen anzeigen, was einen möglichen Mechanismus nahe legt, durch den Östradiol kognitive Funktionen in diesem Neuralbereich positiv bewirken kann. Weder die Literaturstelle von Phillips noch die Literaturstelle von Gould legte die Verwendung von 17α-Dihydroequilenin als hormonales Therapeutikum zum Bewirken positiver Veränderungen der kognitiven Funktion nahe.
Neurodegeneration sowie eine schwere kognitive Beeinträchtigung steht auch mit Alzheimer-Krankheit und anderen demenzbedingten Zuständen in Verbindung. Obwohl der Mechanismus des neuronalen Verlustes bei Alzheimer-Krankheit noch unbekannt ist, wurde berichtet, dass altersbedingte Veränderungen, d.h. hormonale Veränderungen, zur Expression dieser Krankheit beitragen können. Im Hinblick darauf berichteten Simpkins et al., dass Eierstockfaktoren von großer Bedeutung bei der normalen Aufrechterhaltung der Hirnfunktion sind und dass die Abnahme von Eierstocksteroiden in der Menopause eine Schlüsselrolle bei der kognitiven Verschlechterung und Neurodegeneration, die mit Alzheimer-Krankheit in Verbindung stehen, spielen können [Neurobiology of Aging 12 (Supp. 2): s195 (1994)]. Simpkins et al. ermittelten ferner, dass, wenn eine Östrogenersatztherapie einer Ovariektomie unterzogenen Ratten, insbesondere 17β-Östradiol, verabreicht wurde, die Ratten ein hervorragendes Beibehalten von zuvor gelerntem Verhalten zeigten. Die Acetylcholinaufnahme wurde ebenfalls ermittelt, um die Wirkungen einer ERT und das Nichtvorhandensein einer ERT auf cholinerge Neuronen zu vergleichen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Östrogenabnahme das entscheidend wichtige hormonale Ereignis war, das cholinerge neuronale Aktivität bewirkte.
Konjugierte equine Östrogene, wie Premarin^® (Wyeth-Ayerst Laboratories, Princeton, NJ), werden häufig in einem ERT- Protokoll als Primärbehandlung für menopausale, postmenopausale und östrogenmangelbedingte Symptome bei Frauen verwendet. Ein Extrakt aus Harn trächtiger Stuten, Premarin^®, enthält ein Gemisch von zehn verschiedenen konjugierten Östrogenen, die als Natriumsalze auftreten, wasserlöslichen Östrogensulfaten, die so gemischt sind, dass sie die durchschnittliche Zusammensetzung eines Materials, das aus dem Harn trächtiger Stuten abgeleitet wurde, darstellen. Premarin^® enthält Östron, Equilin und 17α-Dihydroequilenin zusammen mit Spurenmengen von 17α-Östradiol, Equilenin und 17α-Dihydroequilenin als Salze von Sulfatestern. 17α-Dihydroequileninsulfat umfasst etwa 1–2 % des Gesamtsteroidgehalts von Premarin^® und es wird tatsächlich als Verunreinigung in Premarin^® in der United States Pharmacopoeia klassifiziert. Es ist auch einschlägig anerkannt, dass die biologischen Wirkungen von Premarin^® die Summe der Wirkungen von dessen verschiedenen Komponenten sind [siehe beispielsweise V. R. Bhavnani, Endocrine Reviews, 9(4): 396–416, 406 (1988)].
Dem Fachmann in Bezug auf ERTs ist bekannt, dass die Gewebespezifität mit jedem Östrogen verschieden ist, so dass die physiologischen Wirkungen, die ein Östrogen auf ein spezielles Gewebe hat, nicht die Wirkungen für andere Östrogene vorhersagen. Während Östradiol und konjugierte equine Östrogene bei menopausalen Frauen bestimmte vorteilhafte Wirkungen zeigen und eine kardiovaskuläre Erkrankung zu verringern und die Knochendichte zu erhöhen scheinen [D. Grady et al., Ann. Intern. Med. 117: 1016 (1992)], macht eine Zahl von Uterusnebenwirkungen, die mit beiden Hormonbehandlungen in Verbindung stehen, diese Östrogene zur Langzeitverwendung deutlich weniger zusagend. Tatsächlich nehmen infolge der folgenden Nebenwirkungen bei diesen Hormonbehandlungen wenige in Frage kommende menopausale Frauen eine langzeitige Hormonersatztherapie ein [A. A. Nabulsi et al., N. Engl. J. Med. 328: 1069 (1993); C. A. Derby et al., Am. J. Epidemiol. 137: 1125 (1993)]. Genauer gesagt, wurde ein erhöhtes Risiko eines Endometriumkarzinoms klar mit der Verwendung dieser Behandlungen, wenn sie nicht gleichzeitig mit einer ausreichenden Dosis Progestin verabreicht werden, festgestellt. Unglücklicherweise verhindert ein Endometriumschutz vor einem Karzinom nicht unerwünschte Nebenwirkungen wie Vaginalblutungen und die meisten Frauen erfahren unerwartete und Angst auslösende Vaginalblutungen während des ersten Jahres einer ERT trotz folgender Protokolle, die zum Induzieren von Amenorrhoe gestaltet sind. Für Progestine wurde auch impliziert, dass sie das Risiko von Brustkrebs bei Frauen im Vergleich zu sowohl Nichtverwendern als auch Frauen, die nichtopponierte Östrogene einnehmen, erhöhen [D. M. Archer et al., Am. J. Obstet. Gynecol. 173: 471 (1995); M. J. Stampfer et al., N. Engl. J. Med. 332: 1589 (1995); B. Ettinger et al., Obstet. Gynecol., 87: 6 (1996)].
Es ist auch allgemein akzeptiert, dass Östron (ein stoffwechselaktiver Metabolit von 17β-Östradiol) eine Verdickung der Uterusauskleidung verursacht sowie das Uterusgewicht um das etwa 8–10-fache erhöht [S. A. Washburn et al., Am. J. Obstet. Gynecol. 169: 251 (1993)]. Obwohl gezeigt wurde, dass große Dosen Östradiol (10 μg, die durch subkutane Injektion pro Tag verabreicht werden, was zu etwa 3,25 g bei Frauen äquivalent ist) die Morphologie von Hippocampusneuronen in der ausgewachsenen Ratte beeinflussen, was von Gould et al. berichtet wurde, sind diese Dosen viel höher als die Standard-Menopausehormontherapie-Dosen (1,0 mg Östradiol, das pro Tag und oral verabreicht wird, oder 0,625 mg Premarin^®, das oral und pro Tag verabreicht wird), die derzeit für Frauen verwendet werden, und sie würden zu schweren und nicht tolerierbaren Uterusblutungen führen und das Risiko von Endometriumkrebs stark erhöhen.

R F Kauffman et al., Drug News and Perspectives, Band 8, Nr. 9, 1. November 1995, Seite 531–539, beschreiben selektive Östrogenrezeptormodulatoren.
A Paganini-Hill et al., American Journal of Epidemiology, Band 140, Nr. 3, 1994, Seite 256–261, betrifft Östrogenmangel und das Risiko von Alzheimer-Krankheit bei Frauen.
Paganini-Hill et al., Arch Intern Med, Band 156, 28. Oktober 1996, Seite 2213–2217, diskutieren Östrogenersatztherapie und das Risiko von Alzheimer-Krankheit.
Ohkura et al., Dementia, Band 6, 1995, Seite 99–107, beschreiben eine langzeitige Östrogenersatztherapie bei weiblichen Patienten mit Demenz des Alzheimertyps.
Ohkura et al., Endocrine Journal, 1994, 41 (4), 361–371, offenbaren die Entwicklung einer Östrogenbehandlung bei weiblichen Patienten mit Demenz des Alzheimertyps.
D Kimura, Hormones and Behaviour, 29, 316–321 (1995), betrifft Östrogenersatztherapie und intellektuellen Abbau bei Frauen.
D Kimura, Hormones and Behavior, 29, 312–321 (1995), betrifft Östrogenersatztherapie und intellektuellen Abbau bei Frauen.
M Katou, Nippon Sanka Funjinka Gakkai Zasshi, Band 48, Nr. 7, Juli 1996, Seite 481–487, beschreibt die Wirkung von Steroiden auf die Spiegel der Serumamyloid-P-Komponente bei menopausalen Frauen.
Sherwin et al., Journal of Clinical Endocrinology and Meta bolism, New York, NY, US, Band 81, Nr. 7, Juli 1996, Seite 2545–2549, betrifft die Aufhebung kognitiver Defekte, die durch einen GnRH-Agonisten durch "zurückgegebenes" Östrogen induziert wurde.

Derzeit gibt es keine Östrogentherapien mit vorteilhaften Wirkungen auf das Zentralnervensystem sowie die kardiovaskulären und Skelettsysteme ohne trophische Wirkungen im Endometrium. Daher besteht nach wie vor Bedarf an einer alternativen Östrogentherapie mit vorteilhaften Wirkungen auf das Zentralnervensystem ohne uterotrophe Effekte.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist auf die Verwendung von 17α-Dihydroequilenin, einer Steroidverbindung, als einziges Hormontherapeutikum bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von östrogenmangelbedingter Neurodegeneration und damit verbundener kognitiver Dysfunktion bei Säugern, die für durch Östrogenmangel bedingte Neurodegeneration empfänglich sind, gerichtet. Die vorliegende Erfindung stellt ferner die Verwendung von 17α-Dihydroequilenin als einzigem Hormontherapeutikum bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von Neurodegeneration und damit verbundener kognitiver Dysfunktion in Verbindung mit Alzheimer-Krankheit und anderen demenzbedingten Zuständen bei Säugern, die für durch Östrogenmangel bedingte Neurodegeneration empfänglich sind, bereit. Die vorliegende Erfindung stellt ferner die Verwendung von 17α-Dihydroequilenin als einzigem Hormontherapeutikum bei der Herstellung eines Medikaments bei der Behandlung der obigen Zustände und/oder Erkrankungen durch Verabreichung von 17α-Dihydroequilenin oder einem Stoffwechselkonjugat eines Säugers desselben, das ein Mono- oder Disulfat oder Glucuronid ist, und eines geeigneten pharmazeuti schen Trägers bereit.
Bei der Behandlung oder Prävention einer Degeneration von Neuronen in Verbindung mit kognitiven Funktionen wie Gedächtnis und Aufmerksamkeit wird 17α-Dihydroequilenin an Säuger, die für Östrogenmangelzustände und/oder -erkrankungen empfänglich sind, die Säuger mit chemischer Kastration aufgrund von Chemotherapie, Anorexie/Bulimie, Hypogonadismus umfassen, verabreicht. In ähnlicher Weise erhalten Säuger, die für Altersdemenz des Alzheimertyps oder andere Zustände und/oder Erkrankungen des Altersdemenztyps empfänglich sind, 17α-Dihydroequilenin als Behandlung oder Prophylaxe. Andere Gruppen von Säugern, die für ein Risiko der Entwicklung von durch Östrogenmangel bedingter Neurodegeneration und kognitiver Dysfunktion empfänglich sind, sind dem Fachmann offensichtlich.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Ausdruck "therapeutisch wirksame Menge" ist als die Dosis definiert, die eine wirksame Behandlung oder Prävention der oben beschriebenen Zustände und/oder Erkrankungen für Säuger, insbesondere Menschen, ergibt.
Die Verwendung von 17α-Dihydroequilenin zur Prävention und/oder Behandlung einer durch Östrogenmangel bedingten Neurodegeneration und damit verbundenen kognitiven Dysfunktion bei Säugern mit Östrogenmangel und zur Verringerung des Risikos von Altersdemenz des Alzheimertyps bei Säugern, die für eine durch Östrogenmangel bedingte Neurodegeneration empfänglich sind, ergibt deutliche Vorteile gegenüber traditionellen Östrogenersatztherapien. 17α-Dihydroequilenin zeigte vorteilhafte Wirkungen auf die Zentralnervensystemfunktion ohne uterotrophe Wirkungen des mit Östradiol in Verbindung stehenden Typs. Im Gegensatz zu anderen Östrogenen wie Östradiol, von denen bekannt ist, dass sie eine Verdickung der Uterusauskleidung und eine Erhöhung des Uterusgewichts verursachen, zeigten Untersuchungen, dass 17α-Dihydroequilenin minimale bis keine Östrogenaktivität im Uterus oder den Hypothalamus/Hypophysebereichen der Gonadenachse aufweist, was mit den folgenden traditionellen Messungen der Östrogenwirksamkeit bestimmt wurde: 1) durch relative Bindungsaffinität zum humanen Endometrium- und Rattenuteruscytosol und zu nukleären Östradiolrezeptoren, 2) den Allen-Doisy-Test (die Menge eines speziellen Östrogens, das zur Verdoppelung des Gewichts eines Rattenuterus notwendig ist), 3) durch dessen uterotrophe Wirksamkeit und 4) dessen Unfähigkeit, Harngonadotropinspiegel bei einer Oophorektomie unterzogenen Frauen zu senken [Michael Stern, Maturitas, 4: 333 (1982); Howard et al., Arch. Int. Med., 128: 229 (1971)].
Ferner zeigte einer der Miterfinder der vorliegenden Erfindung, dass 17α-Dihydroequilenin Plasmacholesterin bei Ratten verringert und die vasomotorische Funktion der Koronararterie bei Makaken mit Dosen, die keine offensichtliche uterotrophe Wirkung aufweisen, verbessert [siehe US-Patent 5 510 342 und S. A. Washburn et al., Am. J. Obstet. Gynecol. 175: 341 (1996)]. Im Gegensatz zu anderen ERTs wie Östradiol, die eine gleichzeitige Verabreichung mit einer ausreichenden Dosis Progestin, um Vaginalblutungen zu vermeiden und das Risiko eines Endometriumkarzinoms zu verringern, erfordern, kann 17α-Dihydroequilenin als solches als einziges hormonales Therapeutikum ohne das Risiko von Endometriumkrebs verabreicht werden.
In der vorliegenden Erfindung kann 17α-Dihydroequilenin zur Prävention einer Atrophie von apikalen dendritischen Fortsätzen von Hippocampus-CA1-Pyramidenzellen bei Säugern, die für durch Östrogenmangel bedingte Neurodegeneration empfänglich sind, eine Hirnregion, die für Gedächtnis und Auf merksamkeit entscheidend wichtig ist, verwendet werden. Zwar wurde gezeigt, dass Östradiol eine ähnliche Wirkung bei Ratten ausübt, doch waren die Dosen für Östradiol viel höher als die derzeit für eine Standard-Menopause-Hormontherapie verwendeten und sie würden zu schweren und nicht tolerierbaren Uterusblutungen führen und das Risiko von Endometriumkrebs für die Verwender stark erhöhen.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Stoffwechselkonjugate von Säugern sind Sulfate und Glucuronide von 17α-Dihydroequilenin. 17α-Dihydroequilenin kann entweder in der Form eines Mono- oder Dikonjugats verwendet werden.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung von 17α-Dihydroequilenin oder einem Stoffwechselkonjugat von Säugern desselben als einziges hormonales Therapeutikum zur Herstellung eines Medikaments zur Prävention oder Behandlung von durch Östrogenmangel bedingter Neurodegeneration und damit verbundener kognitiver Dysfunktion bei einem Säuger, der für durch Östrogenmangel bedingte Neurodegeneration empfänglich ist, offenbart.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Verabreichungsweg für 17α-Dihydroequilenin aus der Gruppe von oraler, intravenöser, parenteraler, transdermaler, rektaler, intravaginaler, intranasaler und intrabronchialer Verabreichung ausgewählt.
In einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Säuger, der für durch Östrogenmangel bedingte Neurodegeneration empfänglich ist, eine postmenopausale Frau. Jedoch umfassen andere medizinische Zustände, in denen Östrogenmangel auftreten kann, ohne hierauf beschränkt zu sein, eine natürliche oder operative Menopause, chemische Kastration (aufgrund Chemotherapie), Anorexie/Bulimie, Hy pogonadismus infolge eines übertrainierten Zustands, mentaler Belastung, genetischem Fehlen von Eierstockgewebe und dgl.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung von 17α-Dihydroequilenin oder einem Stoffwechselkonjugat eines Säugers desselben als einziges hormonales Therapeutikum zur Herstellung eines Medikaments zur Prävention oder Behandlung von durch Östrogenmangel bedingter Neurodegeneration und kognitiver Dysfunktion in Verbindung mit Alzheimer-Krankheit oder anderen demenzbedingten Störungen bei einem Säuger, der für durch Östrogenmangel bedingte Neurodegeneration empfänglich ist, offenbart.
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch Lesen der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die folgen, klar, wobei diese Beschreibung die vorliegende Erfindung erläutert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird nach Lesen der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Berücksichtung der Zeichnung besser verstanden.
1 erläutert die Dichte apikaler Dendritenfortsätze (Mittelwert ± Standardabweichung) von Pyramidenzellen aus der CA1-Region des Hippocampus, ausgedrückt als die Zahl der Fortsätze pro 10 μm Dendrit in einer Ovariektomie unterzogenen Ratten (n = 4 Hirne/Gruppe). EST = Östradiol, SQ = subkutan, αDHEN = 17α-Dihydroequilenin.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Untersuchungen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von einer Ovariektomie unterzogenen Ratten wurden die Wirkungen einer kurzzeitigen (2 bis 3 Tage) oralen Behandlung mit 17β-Östradiol, subkutanen Behandlung mit Östradiolbenzoat und oralen Behandlung mit 17α-Dihydroequilenin im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen auf die Dichte von apikalen dendritischen Fortsätzen von Pyramidenzellen der CA1-Region des Hippocampus verglichen (n = 4 Hirne/Gruppe). Alle drei Behandlungen führten zu erhöhten Fortsatzdichten, bezogen auf unbehandelte Kontrollen, und es gab keine offensichtlichen Unterschiede zwischen den Behandlungen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass 17α-Dihydroequilenin ein hervorragender Kandidat für eine Einzelmittel-Hormonersatztherapie zur Behandlung von Säugern mit einem Östrogenmangelzustand, wie die Menopause, sowie zur Verringerung des chronischen Erkrankungsrisikos von Alzheimer-Demenz oder anderen demenzbedingten Zuständen bei sowohl männlichen als auch weiblichen Wesen ist.
BEISPIEL 1
Materialien
17α-Dihydroequilenin ist im Handel erhältlich und die Konjugate sind entweder im Handel erhältlich oder können unter Verwendung von chemischer Standardtechnologie hergestellt werden.
Testsubjekte waren 51 ältere weibliche Zucht-Sprague-Dawley-Ratten (Alter von 10 Monaten, Körpergewicht im Bereich von 220 bis 270 g), die bezüglich des Geburtsmonats übereinstimmten. Die Ratten wurde in Einzelkäfigen gehalten und 12-h-Hell/Dunkel-Zyklen in einem temperatur- und feuchtigkeitskontrollierten Raum ausgesetzt. Die Tiere wurden sich 2 Wochen an die halbgereinigte Ernährung (Einzelheiten siehe im folgenden) akklimatisieren gelassen. Sie wurden dann betäubt (50 mg/kg Ketaminhydrochlorid und 10 mg/kg Xylazin intraperitoneal) und einer Ovariektomie unterzogen. Die Ratten begannen eine Behandlung 72 h nach der Ovariektomie. Alle Verfahren, die Tiere umfassten, wurden durch das Bowman Gray School of Medicine Apical Care and Use Committee zugelassen.
BEISPIEL 2
Experimentelle Verfahren
Die einer Ovariektomie unterzogenen Ratten wurden einer von vier Behandlungsgruppen, die bezüglich des Körpergewichts übereinstimmten, zugeordnet: 1) Eine Kontrollgruppe (n = 13), die 0,1 ml Maisöl subkutan einmal/Tag während zwei Tagen injiziert erhielt; 2) die Östradiolbenzoatgruppe (n = 13), die 10 μg in 0,1 ml Sesamöl/Ratte/Tag subkutan während 2 Tagen erhielt; 3) die mikronisierte Östradiolgruppe (n = 12), die 0,05 mg/Tag/Ratte an 17β-Östradiol in der Nahrung (Einzelheiten siehe im folgenden) während 3 Tagen erhielt; und 4) die 17α-Dihydroequileninsulfatgruppe (n = 13), die 0,15 mg/Tag/Ratte an 17α-Dihydroequileninsulfat in der Ernährung (Einzelheiten siehe im folgenden) während 3 Tagen erhielt.
Mikronisiertes 17β-Östradiol und 17α-Dihydroequileninsulfat wurden zu einer halbsynthetischen Nahrung, die etwa 40 % der Kalorien als Fett und 0,08 mg/CaI-Cholesterin enthielt, gegeben. Nahrung, die die Hormone enthielt, wurde als 15-g-Bolus jeden Morgen verfüttert. Nach der Aufnahme dieser Portion erhielten die Ratten beliebigen Zugang zu der Nahrung ohne zugesetzte Hormonbehandlung während der Dauer des Tages. Subkutane Hormon- und Placeboinjektionen wurden zum gleichen Tageszeitpunkt wie die oral verabreichten Hormonbehandlungen verabreicht. Alle Tiere erhielten Wasser nach Belieben.
BEISPIEL 3
Autopsie und Gewebepräparation
Bei der Autopsie wurden die Ratten mit Natriumpentobarbital (100 mg/kg intraperitoneal injiziert) tief anästhesiert, die Bauchaorta abgeklemmt und eine Hälfte der Tiere von jeder Behandlungsgruppe transkardial mit 120 ml 4 % Paraformaldehyd plus 1, 5 % Pikrinsäure (V/V) in 0,1 M Natriumphosphatpuffer, pH 7,4, perfundiert. (Hirne von den übrigen Tieren in jeder Gruppe wurden für andere Assays unterschiedlich weiterverarbeitet). Hirne wurden dann aus den Schädelhöhlen herausseziert und bei 4 °C in dem Pefusat über Nacht postfixiert.
Nach der Postfixierung wurden die Hirne zur Golgi-Imprägnierung unter Verwendung von Verfahren, die zur Einzelschnittanfärbung adaptiert wurden, behandelt [C. Woolley et al., J. Comp. Neurol. 326: 293 (1993)]. Kurz gesagt wurden die Hirne so in Blöcke geteilt, dass der Vorderhirnhippocampus umfasst wurde, und 100 μm dicke Schnitte wurden auf einem Vibratom geschnitten. Die Schnitte wurden in ein Bad von 3 % Kaliumdichromat in destilliertem Wasser fallen gelassen und über Nacht bei Raumtemperatur gehalten. Am folgenden Tag wurden die Schnitte in destilliertem Wasser gespült, auf nichtgelatinisierte Objektträger montiert und ein Deckplättchen an jeder Ecke angeklebt. Die Objektträgeranordnungen wurden im Dunkeln in 1,5 % Silbernitrat in destilliertem Wasser 2 Tage bei Raumtemperatur inkubiert. Sie wurden dann entkleidet, die Schnitte wurden in destilliertem Wasser gespült, in abgestuftem Ethanol dehydratisiert, in Americlear (Baxto Scientific, McGaw Park, IL) geklärt und unter Permount abgedeckt. Die Objektträger wurden codiert, um eine Blindbehandlung der Behandlungsgruppe während der Analysen der Dichte der dendritischen Fortsätze sicherzustellen.
Pyramidale Neuronen in der CA1-Region des Hippocampus wurden zum Zählen gewählt, wenn sie zur leichten Dendritenidentifizierung relativ isoliert, ausreichend imprägniert und klar sichtbar waren. Die zu zählenden Dendritenäste wiesen eine Länge von mindestens 2 mm auf und befanden sich 20 mm oder mehr vom Zellkörper. Insgesamt 713 Segmente wurden gemessen und die durchschnittliche Zahl der pro Ratte gemessenen Segmente betrug 44. Die Segmente wurden mit einer Kamerahellzeichnungsröhre aufgezeichnet (x 1250); alle sichtbaren Fortsätze an dem Segment wurden gezählt und das Segment wurde unter Verwendung eines interaktiven Digitalisierungsanalysesystems von Zeiss vermessen.
Die Daten wurden als die Zahl der Fortsätze pro 10 μm ausgedrückt. Die mittlere Zahl von Fortsätzen/Dendritenlänge (10 μm) wurden für jede Ratte berechnet. Statistische Signifikanz wurde unter Verwendung einer 1X4-Varianzanalyse bestimmt und Tukey-Tests wurden für paarige Vergleiche post hoc verwendet. Das Signifikanzniveau wurde auf p = 0,05 eingestellt.
Die lichtmikroskopische Untersuchung von Golgi-imprägnierten Geweben zeigte eine zuverlässige und konsistente Anfärbung im gesamten Hippocampus in den 4 Hirnen von jeder Behandlungsgruppe. CA1-Pyramidenzellen waren in den Hippocampi in diesen Hirnen immer gut dargestellt und leicht identifizierbar. Die mittleren (± Standardabweichung) Dichten apikaler Dendritenfortsätze von Pyramidenzellen in der CA1-Region des Hippocampus sind in 1 angegeben.
Die quantitative Analyse von CA1-Pyramidenzellen ergab signifikante Unterschiede zwischen Behandlungsgruppen im Hinblick auf die Dichte von apikalen dendritischen Fortsätzen (F[3,12] = 10,65, p = 0,001). Kontrolltiere wiesen signifikant weniger apikale dendritische Fortsätze in der CR1-Region als behandelte Tiere auf (alle p ≤ 0,05). Es gab keine Unterschiede im Hinblick auf die Dichte dendritischer Fortsätze unter den Behandlungsgruppen (alle p > 90,10).
Die aus diesen Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass 17α-Dihydroequilenin Schutzwirkungen auf dendritische Fortsätze der Hippocampus-CA1-Region, ein Hirnbereich, von dem bekannt ist, dass er an kognitiven Funktionen, wie Gedächtnis, beteiligt ist, hat. Da die CA1-Region des Hippocampus mit humanem anterogradem Gedächtnis verknüpft ist und gezeigt wurde, dass dendritische Fortsätze von CA1-Pyramidenzellen bei Altersdemenz des Alzheimertyps geändert sind [siehe Catherine Woolley et al., J. Comp. Neurol. 336: 293 (1993)], kann 17α-Dihydroequilenin tatsächlich vorteilhafte Wirkungen auf die kognitiven Funktionen des Zentralnervensystems ausüben.
Ferner machen weitere physiologische Wirkungen von 17α-Dihydroequilenin dieses potentielle pharmazeutische Mittel zur Verwendung bei der Prävention und der Behandlung von durch Östrogenmangel bedingter Neurodegeneration und kognitiver Dysfunktion anderer ERTs und Hormonersatztherapien weitaus überlegen. Im Hinblick darauf verursacht 17α-Dihydroequilenin keine Hyperplasie in Uteri oder Brustdrüsen von einer Ovariektomie unterzogenen Ratten und nichthumanen Primaten, was durch einen der Miterfinder der vorliegenden Erfindung aufgezeigt wurde [siehe Washburn et al., aaO (1993) bzw. Washburn et al., aaO (1996)]. Da keine uterotrophe Wirkung besteht, sind opponierende Progestine unnötig, wodurch die Möglichkeit iatrogener Vaginalblutungen oder Zunahmen an Endometrium- oder Brustneoplasie, die bei 17β-Östradiol ein Problem sind, abgeschwächt wird.
17α-Dihydroequilenin scheint auch vorteilhafte Wirkungen auf das kardiovaskuläre System auszuüben, was eine Verbesserung der Cholesterinkonzentrationen bei einer Ovariektomie unterzogenen Ratten [siehe Washburn et al., aaO (1993)] und die Prävention von anomaler Acetylcholin-induzierter koronarer Vasokonstriktion bei sowohl weiblichen als auch männlichen nichthumanen Primaten [siehe Washburn et al., aaO (1996)] umfasst. Ferner reagierten männliche nichthumane Primaten auf 17α-Dihydroequilenin mit verringerten Graden der arteriellen Ansammlung von Low-Density-Lipoprotein und keiner Wirkung auf Prostata- oder Hodengewicht [siehe Washburn et al., aaO (1996)]. 17α-Dihydroequilenin kann auch vorteilhafte Wirkungen auf Knochen haben (siehe US-Patent 5 545 635).
BEISPIEL 4
Wenn 17α-Dihydroequilenin gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann es zu normalen Dosierungsformen, wie Kapseln, Tabletten, Pulvern, Suspensionen, Emulsionen, Lösungen, Sirupen, Aerosolen, weichen und harten Gelatinekapseln, Suppositorien, injizierbaren Lösungen und dgl. formuliert werden. 17α-Dihydroequilenin kann als solches oder in Kombination mit pharmazeutisch akzeptablen Trägern, Verdünnungsmitteln, Stabilisierungsmitteln, Solubilisierungsmitteln, Gleitmitteln, Bindemitteln und dgl. oder Streckmitteln derselben verabreicht werden. Ungeachtet der pharmazeutischen Formulierung findet sich 17α-Dihydroequilenin in einem Anteil wieder, der dem Säuger die gewünschte Aktivität verleiht.
17α-Dihydroequilenin kann auch parenteral injiziert werden, wobei es in diesem Fall in der Form einer sterilen Lösung, die andere Komponenten, wie Glucose oder Kochsalzlösung, enthält, verabreicht wird. Ferner wird in Betracht gezogen, dass 17α-Dihydroequilenin transdermal unter Verwendung eines transdermalen Pflasters, das den Wirkstoff, 17α-Dihydroequilenin, und einen pharmazeutischen Träger enthält, verabreicht werden kann. Das transdermale Pflaster ermöglicht die Abgabe von 17α-Dihydroequilenin an die Haut zur systemischen Absorption in den Blutstrom.
Die Dosierungsanforderungen für 17α-Dihydroequilenin zur Verabreichung an Patienten basieren auf Dosierungsanforderungen zum Erreichen von Nutzen für das Zentralnervensystem, kardiovaskulären und Knochenschutz. Dodge et al. [Abstract der Präsentation im 10th International Congress of Endocrinology and The Endocrine Society, 12–15 Juni, 1996, San Francisco, CA] zeigten ein breites therapeutisches Fenster, das Knochen- und kardiovaskulären Schutz (etwa 0,1 bis etwa 1,0 mg/kg/Tag bei Ratten) und Uterusstimulation (etwa 6,0 mg/kg) ermöglicht. Die Zentralnervensystemschutzdosis in der vorliegenden Erfindung betrug etwa 0,625 mg/kg/Tag und sie fällt gut in das therapeutische Fenster, das von Dodge et al. offenbart wurde.
Entsprechend wird angenommen, dass zu den bei sowohl Ratten als auch nichthumanen Primaten getesteten metabolisch äquivalente Dosen bei Männern und Frauen ähnliche vorteilhafte Wirkungen ohne etwaige nachteilige Wirkungen auf Uterus, Brust, Prostata und Hoden erreichen. Eine Individualisierung von Dosen zum Erreichen eines maximalen Nutzens wird innerhalb des breiten (fünffache Dosisdifferenz) therapeutischen Fensters unter Auftrennung der vorteilhaften und nachteiligen Wirkungen ohne weiteres erreicht.
Natürlich werden genaue Dosierungen für jede Form der Verabreichung an einen Patienten durch den verabreichenden Arzt auf der Basis von dessen Erfahrung mit dem zu behandelnden Patienten bestimmt. Allgemein sollte 17α-Dihydro equilenin mit einer Konzentration verabreicht werden, die das gewünschte Ergebnis ohne das Bewirken schädlicher oder schlimmer Nebenwirkungen erreicht.
Im Hinblick auf das im vorhergehenden Genannte scheint 17α-Dihydroequilenin die schädlichen Wirkungen von Hypoöstrogenismus auf das Zentralnervensystem, kardiovaskuläre und Skelettsystem ohne trophische Wirkungen auf den Uterus, das Endometrium oder die Brust zu verhindern. Dessen Zielgewebespezifität legt nahe, dass 17α-Dihydroequilenin ein starkes Potential als Einzelmittel-Therapieprotokoll zur Hormonersatztherapie bei Frauen, die an Östrogenmangelzuständen und/oder Erkrankungen, wie Menopause, leiden, aufweist. Ferner ziehen wahrscheinlich die Individuen, sowohl Männer als auch Frauen, mit einem Risiko für eine kognitive Dysfunktion aus der prophylaktischen Verabreichung von 17α-Dihydroequilenin gemäß der vorliegenden Erfindung Nutzen.
Es ist klar, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen der hierin beschriebenen, derzeit bevorzugten Ausführungsformen dem Fachmann offensichtlich sind. Beispielsweise kann ein Schutz des Zentralnervensystems durch 17α-Dihydroequilenin das Gleichgewicht bei älteren Individuen erhöhen, wodurch Stürze verringert und Hüft- und andere Frakturen verhindert werden.

Claims

Verwendung von 17α-Dihydroequilenin oder einem Stoffwechselkonjugat eines Säugers desselben, das ein Mono- oder Disulfat oder Glucuronid ist, als einziges hormonales Therapeutikum bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von durch Östrogenmangel bedingter Neurodegeneration und damit verbundener kognitiver Dysfunktion bei einem Säuger, der für durch Östrogenmangel bedingte Neurodegeneration empfänglich ist.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei der Verabreichungsweg für das Medikament aus der Gruppe von oraler, intravenöser, parenteraler, transdermaler, rektaler, intravaginaler, intranasaler und intrabronchialer Verabreichung ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das 17α-Dihydroequilenin in der Form von 17α-Dihydroequileninsulfat vorhanden ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Säuger eine Frau in der Postmenopause ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Östrogenmangel durch die Menopause bedingt ist.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei der Östrogenmangel mit einem Zustand, der aus vorzeitigem Versagen eines Eierstocks, Anorexie/Bulimie, Amenorrhoe infolge physischer Belastung (Marathontraining, Balletttanz) oder mentaler Belastung, genetischem Fehlen der Eierstöcke (d.h. Turner-Syndrom) und chirurgischer oder chemischer Kastration (zur Krebstherapie) ausgewählt ist, in Verbindung steht.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Neurodegeneration und damit verbundene kognitive Dysfunktion mit Alzheimer-Krankheit oder anderen demenzbedingten Störungen in Verbindung steht.
Verwendung nach Anspruch 7, wobei das Medikament für männliche und weibliche Menschen dient.
Verwendung nach Anspruch 8, wobei sich die Frauen in der Postmenopause befinden.
Verwendung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Alzheimer-Krankheit oder andere demenzbedingte Störung durch Verringerung einer Atrophie der Dichte dendritischer Fortsätze des Hippocampus behandelt oder verhindert wird.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Medikament die Atrophie apikaler dendritischer Fortsätze von Hippocampus-CA-1-Pyramidenzellen verhindert.