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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft die Verwendung des D1-Dopaminagonisten
SKF38393 und eines Ergotalkaloid-D2-Dopaminagonisten
zur Zubereitung eines Kombinationspräparates zur simultanen, getrennten
oder sequentiellen Verwendung zum Abwandeln oder Regulieren von
mindestens einer Störung
aus Störungen
des Glucose- oder Fettstoffwechsels.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Fettsucht
und Störungen
des Fettstoffwechsels – Schwund
von Körperfett
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Bei
Menschen kann Fettsucht als Körpergewicht,
welches 20 % des erwünschten
Körpergewichts
für Individuen
desselben Geschlechts, derselben Größe und desselben Körperbaus übersteigt,
definiert werden (Salans, L.B., in Endocrinology & Metabolism, 2.
Aufl., McGraw-Hill, New York 1987, pp. 1203–1244; siehe auch R.H. Williams,
Textbook of Endocrinology, 1974, pp. 904–916). Bei anderen Tieren (oder
auch bei Menschen) kann Fettsucht durch Muster des Körpergewichts,
die mit Prolaktinprofilen korrelieren, festgestellt werden, da Angehörige einer
Art, die jung, mager und gesund (das heißt frei von allen Funktionsstörungen,
nicht nur von metabolischen Funktionsstörungen) sind, Tagesprofile
der Prolaktinspiegel im Plasma, die einem für die Art charakteristischen
Muster folgen, aufweisen. Dieses Muster ist mit einer kleinen Standardabweichung in
hohem Maße
reproduzierbar. Angehörige
einer Art, die an mindestens einer Störung aus Lipid- und Stoffwechselstörungen leiden,
haben jedoch abweichende Prolaktinprofile, die von dem normalen
Muster (oder dem Muster von gesunden Individuen) an mindestens zwei
auseinanderliegenden Zeitpunkten um mindestens 1 SEM oder an mindestens
einem Zeitpunkt um mindestens 2 SEM (Standardfehler des Mittelwerts)
abweichen.
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Fettsucht
oder überschüssige Fettablagerungen
treffen mit dem Entstehen verschiedener Störungen des Lipid- und/oder
Glucosestoffwechsels, zum Beispiel Bluthochdruck, Typ-II-Diabetes,
Atherosklerose etc. zusammen und können es auslösen.
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Auch
wenn keine klinische Fettsucht (gemäß der obigen Definition) vorliegt,
wäre die
Verminderung von Körperfettspeichern
(besonders von Fettspeichern im Bereich der Eingeweide) bei Menschen
besonders auf einer langfristigen oder dauerhaften Basis von erheblichem
Vorteil, sowohl kosmetisch als auch physiologisch.
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Die
Verminderung von Körperfettspeichern
bei Haustieren (und auch bei Kleintieren) speziell auf einer langfristigen
oder dauerhaften Basis wäre
auch für
Menschen offensichtlich von erheblichem ökonomischen Vorteil, besonders
weil Nutztiere einen bedeutenden Bestandteil der Ernährung des
Menschen liefern und tierisches Fett als neu entstandene Fettablagerungen
in Menschen enden kann.
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Während kontrollierte
Ernährungsweise
und körperliche
Aktivität
mäßige Erfolge
beim Verringern von Ablagerungen von Körperfett bewirken können, wurde
vor den gesammelten Arbeiten der Erfinder der vorliegenden Erfindung
(einschließlich
der früheren,
mitanhängigen
Patentanmeldungen und der erteilten U.S. Patente, auf die unten
Bezug genommen wird) keine wirklich wirksame oder anwendbare Behandlung
zum Beherrschen von Fettsucht oder von anderen Funktionsstörungen des
Fettstoffwechsels gefunden.
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Bei
der Hyperlipoproteinämie
handelt es sich um einen Zustand, bei dem die Konzentration von
einem oder mehreren der Lipoproteine, die Cholesterin oder Triglyceride
tragen (wie zum Beispiel Chylomikronen, Lipoproteine mit sehr geringer
Dichte oder VLDL und Lipoproteine mit geringer Dichte oder LDL),
im Plasma einen normalen Grenzwert übersteigt. Dieser obere Grenzwert
ist im Allgemeinen als die 95. Perzentile einer Zufallspopulation
definiert. Erhöhte
Spiegel dieser Substanzen wurden auch mit Atherosklerose und dem
sich daraus oft ergebenden Herzinfarkt, oder dem „Herzschlag", der ungefähr die Hälfte aller
Todesfälle
in den Vereinigten Staaten ausmacht, in einen positiven Zusammenhang
gebracht. Es wurden überzeugende
klinische Nachweise, die eine Verringerung der Lipoproteinkonzentration
im Plasma mit einem ver minderten Risiko für Atherosklerose in Zusammenhang
bringen, vorgelegt (Noma, A., et al., Atherosclerosis 49:1, 1983;
Illingworth, D. und Conner, W., in Endocrinology & Metabolism, McGraw-Hill,
New York 1987). So wurde ein erheblicher Forschungsaufwand betrieben,
um Behandlungsverfahren, welche die Spiegel von Cholesterin und
Triglyceriden im Plasma senken, zu finden. Hohes LDL und/oder VLDL
zusammen mit hohen Triglyceridspiegeln im Blut stellen die wichtigsten
Risikofaktoren für
Atherosklerose dar. Die Verminderung entweder von Lipoproteinen oder
von Triglyceriden im Blut oder von beiden würde das Risiko für Atherosklerose
verringern und seine Entwicklung aufhalten oder verlangsamen.
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Eine
andere Untergruppe von Lipoproteinen im Plasma, die in Wirbeltieren
vorkommt, sind Lipoproteine mit hoher Dichte oder HDL. HDL dienen
dazu, freies Cholesterin aus dem Plasma zu entfernen. Eine hohe Konzentration
von HDL als Prozentsatz des gesamten Plasmacholesterins wurde mit
einem verminderten Risiko für
Atherosklerose und Herzerkrankung in Verbindung gebracht. Folglich
sind HDL in der Laienpresse als „gutes Cholesterin" bekannt. Daher beziehen
Behandlungsstrategien Bestrebungen, sowohl den LDL- als auch den
VLDL-Gehalt des Plasmas zu verringern (das heißt, das Gesamtcholesterin im
Plasma zu senken) und den Anteil der HDL am Gesamtcholesterin im
Plasma zu erhöhen,
ein. Verschiedene Forschungsrichtungen deuten darauf hin, dass einfaches
Steigern von HDL auch ohne Reduktion von LDL oder VLDL von Vorteil ist:
Bell, G. P. et al., Atherosclerosis 36:47–54. 1980; Fears, R., Biochem.
Pharmacol. 33:219–228,
1984; Thompson, G., Br. Heart J. 51:585–588, 1989; Blackburn, H. N.E.J.M.
309:426–428,
1983.
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Gängige Therapien
von Hyperlipoproteinämien
beinhalten eine Diät
mit wenig Fett und die Ausschaltung verschlimmernder Faktoren wie
zum Beispiel einer bewegungsarmen Lebensweise. Wenn die Hyperlipoproteinämie sekundär ist (das
heißt
zum Beispiel mit einem Mangel an Lipoproteinlipase oder LDL-Rezeptor, mit
verschiedenen endokrinen pathologischen Zuständen, mit Alkoholismus, Nierenfunktionsstörungen,
Leberfunktionsstörungen
einhergeht), steht die Kontrolle der zugrunde liegenden Erkrankung
auch im Mittelpunkt der Behandlung. Hyperlipoproteinämien werden
auch mit Arzneimitteln, die üblicherweise
die Spiegel bestimmter Bestandteile des Gesamtcholesterins im Plasma
verändern
und auch den Gesamtlipidanteil im Plasma verringern, behandelt.
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Unter
den in jüngster
Zeit eingeführten
Arzneimitteln zum Behandeln von Hyperlipoproteinämie befindet sich Lovastatin
(MEVACOR®),
das selektiv ein Enzym, das an der Produktion von Cholesterin beteiligt
ist, die 3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzym A (HMG-CoA) Reduktase
hemmt. Dieses Medikament senkt spezifisch das Gesamtcholesterin
und kann eine mäßige (5–10 %) Steigerung
der HDL-Konzentrationen
bewirken. Jedoch ist der Nutzen dieser Therapie von Individuum zu
Individuum unterschiedlich.
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Darüber hinaus
ist eine Verwendung des HMG-CoA Enzymhemmers manchmal von Nebenwirkungen wie
zum Beispiel Lebertoxizität,
renaler Myoglobinurie, akutem Nierenversagen und Linsentrübung begleitet. Das
Risiko solcher Nebenwirkungen macht eine enge Überwachung der Patienten (zum
Beispiel wird die Leberfunktion monatlich untersucht) erforderlich.
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Ein
anderes Medikament, das gegen Hyperlipoproteinämie verschrieben wird, ist
Clofibrat. Die Wirksamkeit von Clofibrat schwankt auch von Individuum
zu Individuum und seine Verwendung wird oft von solchen Nebenwirkungen
wie nephrotischen Syndromen, Myalgie, Brechreiz und abdominellem
Schmerz begleitet.
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Diabetes und
Störungen
des Glucosestoffwechsels
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Diabetes,
eine der heimtückischsten
unter den schweren Erkrankungen, kann plötzlich auffallen oder über Jahre
hinweg undiagnostiziert vorliegen, während er die Blutgefäße und Nerven
angreift. Diabetiker sind als Gruppe weitaus häufiger von Blindheit, Herzerkrankung,
Schlaganfall, Nierenerkrankung, Gehörschädigung, Gangrän und Impotenz
betroffen. Ein Drittel aller Arztbesuche werden von dieser Krankheit
und ihren Komplikationen veranlasst, und Diabetes und seine Komplikationen
stellen eine führende
Ursache für
verfrühten
Tod in den Vereinigten Staaten und in der westlichen Welt dar.
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Diabetes
beeinflusst die Art und Weise, auf die der Körper Zucker und Stärken, die
während
der Verdauung in Glucose umgewandelt werden, verwendet, nachteilig.
Insulin, ein vom Pankreas produziertes Hormon, macht die Glucose
für die
Körperzellen
zur Energiegewinnung verfügbar.
Im Muskel, im Fett- und Bindegewebe erleichtert Insulin die Aufnahme
von Glucose in die Zellen durch eine Wirkung auf die Zellmembranen. Die
aufgenommene Glucose wird normalerweise in der Leber zu CO2 und H2O (50 %),
zu Glykogen (5 %) und zu Fett (30–40 %) umgewandelt, wobei das
Letztgenannte in Fettspeichern abgelagert wird. Aus dem Fettgewebe
werden Fettsäuren
in Umlauf gebracht, in die Leber zur erneuten Synthese von Triacylglycerin
zurücktransportiert
und zu Ketonkörpern
zur Verwertung durch die Gewebe umgewandelt. Die Fettsäuren werden auch
von anderen Organen verstoffwechselt. Die Bildung von Fett ist ein
wichtiger Stoffwechselweg für
die Verwertung von Kohlenhydraten.
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Die
Nettowirkung von Insulin besteht im Fördern der Speicherung und Verwendung
von Kohlenhydraten, Protein und Fett. Insulinmangel ist ein verbreiteter
und ernsthafter pathologischer Zustand beim Menschen. Beim insulinabhängigen Diabetes
(IDDM oder Typ I) produziert das Pankreas wenig oder kein Insulin und
Insulin muss zum Überleben
des Diabetikers täglich
injiziert werden. Beim nicht insulinabhängigen Diabetes (NIDDM oder
Typ II) behält
das Pankreas die Fähigkeit,
Insulin zu produzieren und kann tatsächlich höhere als normale Mengen Insulin
produzieren, aber die Menge des Insulins ist aufgrund einer zellulären Resistenz gegen
Insulin verhältnismäßig ungenügend oder
nicht in vollem Umfang wirksam.
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Bei
jeder der beiden Formen von Diabetes liegen umfassende Abweichungen
von der Norm vor. Bei den meisten Personen mit NIDDM bestehen die
grundlegenden Störungen,
zu denen die Abweichungen von der Norm verfolgt werden können, in
(1) einer verminderten Aufnahme von Glucose in verschiedene „periphere" Gewebe und (2) in
einer gesteigerten Freisetzung von Glucose aus der Leber in den
Kreislauf. Es liegen daher ein Überschuss
an extrazellulärer
Glucose und ein Mangel an intrazellulärer Glucose vor. Es bestehen auch
eine Abnahme der Aufnahme von Aminosäuren in Muskel und eine Steigerung
der Lipolyse. Hyperlipoproteinämie
ist auch eine Komplikation des Diabetes. Die Gesamtwirkung dieser
mit Diabetes verbundenen Abweichungen von der Norm besteht in schweren
Schäden
an Blutgefäßen und
Nerven.
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Mit
Ausnahme der vorliegenden Erfindung und vorausgegangener Arbeiten
der Erfinder der vorliegenden Erfindung (unten erörtert) wurde
keine wirksame Behandlung zum Kontrollieren von Hyperinsulinämie oder
von Insulinresistenz entdeckt. Hyperinsulinämie ist ein Insulinspiegel
im Blut über
den Normalwerten. Insulinresistenz kann als ein Zustand, bei dem
eine normale Menge von Insulin eine unter der Norm liegende biologische
Reaktion auslöst,
definiert werden. Man nimmt an, dass bei Patienten mit Diabetes,
die mit Insulin behandelt werden, immer dann eine Insulinresistenz
vorliegt, wenn die therapeutische Insulindosis die Sekretionsrate
von Insulin bei normalen Personen übersteigt. Insulinresistenz
ist auch mit Insulinspiegeln oberhalb der Norm, das heißt Hyperinsulinämie, verbunden,
wenn normale oder erhöhte
Glucosespiegel im Blut vorliegen.
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Bisherige
Arbeit auf diesem Gebiet
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Untersuchungen
von den Erfindern der vorliegenden Erfindung und von anderen haben
Hinweise darauf ergeben, dass der natürlicherweise auftretende, jährliche
Zyklus des Niveaus der Körperfettspeicher,
der bei Wirbeltieren in freier Wildbahn überall vorkommt, die Aktivitäten eines
verstellbaren zentralen Stoffwechselregulators („Metabolistat"), der zirkadiane
neurale Komponenten im Hypothalamus umfasst, widerspiegelt. Änderungen
der Phasenbeziehungen von zirkadianen dopaminergen und serotonergen
Aktivitäten
führen
zu jahreszeitlichen Änderungen
im Stoffwechsel und diese zirkadianen Aktivitäten können durch entsprechend zeitlich
gesteuerte Behandlungen mit Hormonen oder Arzneimitteln, die Neurotransmitter
beeinflussen, geregelt werden. In diesem Zusammenhang wurde gezeigt,
dass Bromocriptin, ein sympatholytischer Dopamin-D2-Agonist
mit α2-agonistischen und α1-antagonsitischen
Aktivitäten
und auch mit serotoninhemmenden Aktivitäten, bei einer Reihe von Lebewesen
einschließlich
Menschen ohne Reduktion der Nahrungsaufnahme die Niveaus der Körperfettspeicher
verringert und auch Hyperinsulinämie,
Hyperlipidämie
und Glucoseintoleranz vermindert.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung und ihre Mitarbeiter haben früher entdeckt,
dass die Verabreichung von einem oder von beiden von (i) bestimmten
prolaktinsenkenden Dopamin-D2-Agonisten
wie zum Beispiel Bromocriptin und (ii) prolaktinerhöhenden Substanzen
wie Dopaminantagonisten wie zum Beispiel Metoclopramid und Serotoninagonisten
und -vorstufen wie zum Beispiel 5-Hydroxytryptophan Körperfettspeicher, Fettsucht,
Triglyceride und Cholesterin im Plasma und auch Hyperglykämie, Hyperinsulinämie und
Insulinresistenz vermindert: U.S. Patente Nr. 4.659.715, 4.749.709,
4.783.469, 5.006.526.
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Es
wird bevorzugt, die prolaktinsenkenden Substanzen zu einer ersten,
vorbestimmten Zeit zu verabreichen, um einen Rückgang der Spiegel von zirkulierendem
Prolaktin der zu behandelnden Person während eines Zeitraums im Prolaktin-Tageszyklus
oder Tagesrhythmus der Person, in dem die Spiegel von (im Blut) zirkulierendem
Prolaktin bei jungen, gesunden Individuen derselben Art niedrig
sind, herbeizuführen,
wodurch bewirkt wird, dass der Prolaktinrhythmus der behandelten
Person sich dem Standard-Prolaktinrhythmus
oder dem Prolaktinrhythmus von gesunden Individuen annähert oder
ihm entspricht. Es wird auch bevorzugt, die prolaktinerhöhenden Substanzen
zu einer zweiten, vorbestimmten Zeit zu verabreichen, um eine Steigerung der
Spiegel von zirkulierendem Prolaktin der zu behandelnden Person
während
eines Zeitraums im Prolaktin-Tageszyklus oder Tagesrhythmus der
Person, in dem die Spiegel von (im Blut) zirkulierendem Prolaktin
bei jungen, gesunden Individuen derselben Art hoch sind, herbeizuführen, wodurch
bewirkt wird, dass der Prolaktinrhythmus der behandelten Person
sich dem Standard-Prolaktinrhythmus oder dem Prolaktinrhythmus von gesunden
Individuen annähert
oder ihm entspricht. U.S. Patente Nr. 5.468.755, 5.496.803, 5.344.832,
U.S. Patent Nr. 5.585.347 und U.S. Patentanmeldung Ifd. Nr. 08/456.952
und PCT-Anmeldungen US93/12701 und US95/09061.
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Es
ist im Fachgebiet auch bekannt, dass einige der Wirkungen von Bromocriptin
durch endogenes Dopamin gefördert
werden. (Ergot Compounds and Brain Functions Neuropsychiatric Aspects:
Advances in Biochemical Psychopharmacology M. Goldstein et al.,
Hrsg. (Raven Press, New York, 1980) vol. 23). Speziell wurde gezeigt,
dass Bewegungsstimulation und stereotypisierte Verhaltensreaktionen
auf Bromocriptin durch Schwund von endogenem Dopamin bei Nagern
gehemmt werden. Wenn jedoch anschließend dopaminarme Tiere mit
einem D1-Agonisten versorgt werden, wird
die Reaktionsfähigkeit
auf Bromocriptin wiederhergestellt. (Jackson, D.M. et al., Psychopharmacology
94:321 (1988)). Eine ähnliche
dopaminerge D2:D1-Wechselwirkung wurde
bei der dopaminergen Hemmung des Fressverhaltens gezeigt. Obwohl
diese Untersuchungen die Bedeutung einer D2:D1-Wechselwirkung bei der Aktivierung dopaminerger
Aktivitäten
bestätigen,
sind die gesteigerte Bewegungsaktivität und die verminderte Fressreaktion
auf D2:D1-Agonisten
intensiv und kurzlebig und halten nur für einige Stunden an. (Cooper,
S.J. et al., in D1:D2 Dopamine
Receptor Interactions, J. Waddington, Hrsg. (Academic Press, London,
1993) pp. 203–234).
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Die
frühere
Arbeit von dritter Seite mit D1- und D2-Dopaminagonisten in Kombination zeigte
keine Wirkungen auf den Lipid- und Glucosestoffwechsel und rief
keine anhaltenden Reaktionen auf dopaminerge Aktivitäten hervor.
Bezeichnenderweise haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung
jetzt entdeckt, dass die kombinierte Verabreichung eines D1-Agonisten und eines D2-Dopaminagonisten
(oder zumindest von einem von einem adrenergen α1-Antagonisten,
einem adrenergen α2-Agonisten und einem serotonergen Hemmstoff) zu
einer unerwarteten und überraschenden
Verbesserung bei einem oder mehreren der metabolischen Parameter,
die mit dem Lipid- und
Glucosestoffwechsel verbunden sind, führt, wenn man einen Vergleich
mit der Verbesserung (falls vorhanden), die durch die Verabreichung
eines Dopamin-D2-Antagonisten wie zum Beispiel von allein
verabreichtem Bromocriptin geboten wird, anstellt.
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AUFGABEN DER
ERFINDUNG
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Es
ist eine der Aufgaben dieser Erfindung, Mittel zum Verringern von
mindestens einem von Nahrungsverbrauch, Körpergewicht, Körperfett,
Glucose in Blut oder Plasma und Insulin im Blut bei Wirbeltieren
(einschließlich
Menschen), die eine solche Behandlung benötigen, bereitzustellen.
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Eine
andere Aufgabe dieser Erfindung ist es, Mittel zum Verringern von
mindestens einer (einem) von Insulinresistenz (gestörter Glucosetoleranz),
Hyperinsulinämie
und Hyperglykämie
und glycosiliertem Hämoglobin
(einschließlich
A1C) und zum Lindern von Typ-II-Diabetes bereitzustellen.
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Es
ist eine weitere Aufgabe, Mittel zum Verringern oder Verlangsamen
oder Aufhalten von Atherosklerose bereitzustellen, indem mindestens
eine(s) von Hyperlipoproteinämie
oder erhöhten
Triglyceriden im Blut verringert wird.
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Es
ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, Mittel zum Abwandeln und
zum Regulieren des Lipid- und Glucosestoffwechsels auf eine für das Individuum
vorteilhafte Art und Weise bereitzustellen.
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Es
ist noch eine andere Aufgabe der Erfindung, Mittel zum Abwandeln
und zum Regulieren des Lipid- und Glucosestoffwechsels bereitzustellen,
um für
wirksame Behandlungsmethoden für
Fettsucht zu sorgen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung des D1-Dopaminagonisten
SKF38393 und eines Ergotalkaloid-D2-Dopaminagonisten
zur Zubereitung eines Kombinationspräparates zur simultanen, getrennten oder
sequentiellen Verwendung zum Abwandeln oder Regulieren von mindestens
einer Störung
aus Störungen
des Glucose- oder Fettstoffwechsels.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bewirkt die besagte Zubereitung eine
Verbesserung von mindestens einem der folgenden Parameter des Lipid-
und Glucosestoffwechsels: Körpergewicht, Körperfett,
Insulin im Plasma, Glucose im Plasma, Lipid im Plasma und Lipoprotein
im Plasma.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die besagte Zubereitung zum Behandeln
von Hyperglykämie,
die mit Typ-2-Diabetes verbunden ist, bestimmt.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die besagte Zubereitung zum Behandeln
von Fettsucht bestimmt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die besagte Zubereitung zum Behandeln
von Hyperlipidämie
bestimmt.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der besagte Ergotalkaloid-D2-Dopaminagonist
zur täglichen
Verabreichung zu einer Zeit zwischen etwa 5:00 und 13:00 Uhr bestimmt.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der D1-Agonist
SKF38393 zur Verabreichung etwa zur gleichen Zeit wie der D2-Agonist bestimmt.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Ergotalkaloid-D2-Dopaminagonist
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus 2-Brom-alpha-ergokryptin, 6-Methyl-8-beta-carbobenzyloxyaminoethyl-10-alpha-ergolin,
8-Acylaminoergolin,
Pergolid, Lisurid, 6-Methyl-8-alpha-(N-acyl)amino-9-ergolin, 6 Methyl-8-alpha-(N-phenyl-acetyl)amino-9-ergolin,
Ergocornin, 9,10-Dihydroergocornin und D-2-Halogen-6-alkyl-8-substituierten Ergolinen,
D-2-Brom-6-methyl-8-cyanomethylergolin.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst das Ergotalkaloid Bromocriptin.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1 ist
ein Balkendiagramm, das den Gewichtsverlust (negative Balken) oder
die Gewichtszunahme (positive Balken) die in der Versuchsgruppe,
der sowohl Bromocriptin (BC) als auch SKF 38393 (SKF) verabreicht
wurde, erzielt wurden, im Vergleich mit Tieren, denen SKF allein
oder BC allein oder nichts (negative Kontrollen) verabreicht wurde,
darstellt.
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2 ist
ein Graph der Nahrungsaufnahme (g/Maus/Tag) gegen Behandlungstage
von ob/ob-Versuchsmäusen
mit Bromocriptin und SKF (dunkle Kreise) oder ohne Arzneimittel
(offene Kreise) oder von mageren Kontrollmäusen, denen kein Arzneimittel
gegeben wurde (dunkle Dreiecke).
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3A und 3B sind
Balkendiagramme, welche die Fettmasse des Körpers, als Glycerin (in g/Maus)
gemessen, (3A) oder die fettfreie Körpermasse
(Protein in g/Maus) (3B) für ob/ob-Tiere, die kein Arzneimittel
(Kontrolle) oder Bromocriptin allein (zweiter Balken von links)
oder SKF allein (dritter Balken von links) oder sowohl BC als auch
SKF (vierter Balken) erhielten, messen. Der Stern zeigt einen signifikanten Unterschied
im Vergleich zum Kontrollbalken an.
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4A und 4B sind
Balkendiagramme für
Glucose im Blut (mg/dl) von ob/ob-Tieren (4A) oder
für Insulin
im Serum (ng/ml) von ob/ob-Tieren (4B), denen
kein Arzneimittel (Kontrolle; Balken ganz links), BC allein (zweiter
Balken von links), SKF allein (dritter Balken von links) oder sowohl
BC als auch SKF (vierter Balken) verabreicht wurde. Die Sterne haben
die gleiche Bedeutung wie für 3A.
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5A und 5B sind
Balkendiagramme für
Triglyceridspiegel im Serum (TG) in ng/dl (5A) oder
für Spiegel
von freien Fettsäuren
im Serum (FFA) in mmol/l (5B) für Tiere,
denen kein Arzneimittel (Kontrolle; Balken ganz links), BC allein
(zweiter Balken von links), SKF allein (dritter Balken von links)
oder sowohl BC als auch SKF (vierter Balken) verabreicht wurde.
Die Sterne haben die gleiche Bedeutung wie für 3A.
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6A–6C sind
Balkendiagramme für
Spiegel von Glucose im Blut in mg/dl (6A), für Triglyceridspiegel
im Serum in mg/dl (6B) und für FFA im Serum in mmol/l (6C)
für Tiere,
denen kein Arzneimittel (linker Balken) oder sowohl BC als auch
SKF (rechter Balken) verabreicht wurde. Die Sterne haben die gleiche
Bedeutung wie für 3A.
Die Tiere wurden 3 Stunden nach Beginn der Hellperiode („HALO", „hours
after lights onset"),
dem Scheitelpunkt der Lipogenese für Mäuse, getötet.
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7A–7C sind
Balkendiagramme für
Leberenzymaktivität
(in Millimol Fettsäure
pro mg Protein pro Minute) für
die an der Synthese von Fettsäure
in der Leber beteiligten Enzyme: Fettsäuresynthetase (7A),
Malat-Enzym (7B) oder Glucose-6-Phosphatase (7C),
wodurch die Unterschiede bei den besagten Aktivitäten zwischen
Tieren, denen kein Arzneimittel (linker Balken) oder sowohl BC als
auch SKF (rechter Balken) verabreicht wurde, dargestellt werden.
Die Sterne haben die gleiche Bedeutung wie für 3A.
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8A und 8B sind
Balkendiagramme, die denen von 7A–7C ähnlich sind,
jedoch für die
Leberenzyme PEPCK (Phosphoenolpyruvatcarboxykinase) und Glucose-6-phosphatdehydrogenase.
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9A–9C sind
Balkendiagramme, die denen von 7A–7C ähnlich sind,
jedoch für
Enzyme, die an der Synthese von Fettsäure im Fettgewebe beteiligt
sind: Fettsäuresynthetase
(9A), Malat-Enzym (9B) und
Glucose-6-phosphatdehydrogenase
(9C).
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10A und 10B sind
Balkendiagramme für
Glucosetransport (in amol/Zelle/Minute) (10A) und
Glucoseoxidation zu CO2 (in amol/Zelle/Minute)
(10B), gemessen für Mäuse, die mit BC + SKF behandelt
wurden und für
Mäuse „ohne Arzneimittel" in Abwesenheit (weiße Balken)
oder Gegenwart (dunkle Balken) von Insulin in isolierten Adipozyten.
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11 ist
ein Balkendiagramm für
Lipolyse, gemessen als Freisetzung von Glycerin (pmol/Zelle/Minute)
in isolierten Adipozyten für
Mäuse,
die mit BC + SKF behandelt wurden und für Mäuse „ohne Arzneimittel".
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12A ist ein Graph für Körperfett-Lipogenese, gemessen
als Rate der Aufnahme von Glycerin in Lipide (mg/Minute/Gramm Fett)
als Funktion des Zeitpunkts des Tötens (in Stunden nach Beginn
der Hellperiode, „HALO") von Mäusen, die
mit BC + SKF behandelt (offene Kreise) oder nicht behandelt (dunkle
Kreise) wurden.
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12B ist ein Balkendiagramm für Aktivität von Lipoproteinlipase (LPL)
(in mmol freier Fettsäure/106 Zellen/Stunde) für Mäuse, die mit SKF + BC behandelt
wurden oder für
Mäuse „ohne Arzneimittel".
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13A und 13B sind
Mikroaufnahmen von Adipozyten von Tieren, die mit BC + SKF behandelt (13B) oder nicht behandelt (13A)
wurden. Die Menge von Lipid pro Zelle (in μg Lipid/Zelle) wird bei jeder
Figur angegeben.
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14A–14C sind Mikroaufnahmen von Nuclei arcuati von
ob/ob-Kontrollmäusen
(14A), von ob/ob-Mäusen, die mit BC + SKF behandelt
wurden (14B) und von mageren (57 BL/6J)
Kontrollen (14C), die in den ob/ob-Kontrollen
große
Mengen von mRNA für
Neuropeptid Y (NPY) und wesentlich geringere Mengen von mRNA für NPY in
den ob/ob-Mäusen,
die behandelt wurden, aufweisen.
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15 ist
ein Balkendiagramm für
mRNA für
NPY im Nucleus arcuatus von ob/ob-Mäusen,
die mit BC + SKF (mittlerer Balken) behandelt wurden, oder von unbehandelten
ob/ob-Mäusen
(linker Balken) oder von unbehandelten, mageren Kontrollen (rechter
Balken).
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16 ist
eine graphische Darstellung von Körpergewicht gegen Tag der Behandlung
mit einem D2-Agonisten allein oder mit einer
Kombination von D1/D2 gemäß der Erfindung.
BC (10 mg/kg), BC plus SKF 38393 oder Injektion von Vehikel in Abhängigkeit
vom Körpergewicht
in C57BL/6J ob/ob-Mäuse
während
zwei Wochen täglicher
Behandlung 1 Stunde nach Beginn der Hellperiode. Ein Stern bezeichnet
einen signifikanten Unterschied bei der Änderung des Körpergewichts
im Verhältnis
zu allen anderen Behandlungsgruppen (p < 0,02).
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
einer Ausführungsform
der Anwendung der vorliegenden Erfindung wird der D1-Dopaminagonist SKF
38393 in Verbindung mit einem zweiten Wirkstoff, einem Ergotalkaloid-D2-Agonisten, vorzugsweise zu einer bestimmten
Tageszeit einem Individuum, das eine Behandlung benötigt verabreicht.
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Wie
hier verwendet und auf die Verabreichung von mehr als einem Wirkstoff
angewandt, bedeuten die Begriffe „zusammen", „verbunden" oder „in Verbindung
mit", dass das Individuum,
das so behandelt wird, einen ersten Wirkstoff und auch mindestens
einen anderen Wirkstoff erhält,
aber nicht notwendigerweise innerhalb derselben Formulierung oder
Dosierungsform und nicht notwendigerweise zu demselben Verabreichungszeitpunkt.
Zum Beispiel können
der D1-Agonist und der D2-Agonist
zu demselben Zeitpunkt (in derselben Dosierungsform oder in zwei
oder mehr getrennten Dosierungsformen) oder sequentiell zu verschiedenen
Zeitpunkten und in verschiedenen Dosierungsformen verabreicht werden.
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Die
Ergotalkaloid-D2-Agonisten beinhalten 2-Brom-alpha-ergokryptin
(Bromocriptin), 6-Methyl-8-beta-carbobenzyloxy-aminoethyl-10-alpha-ergolin,
8-Acylaminoergolin, 6-Methyl-8-alpha-(N-acyl)amino-9-ergolin, Pergolid,
Lisurid, 6 Methyl-8-alpha-(N-phenyl-acetyl)amino-9-ergolin, Ergocornin,
9,10-Dihydroergocornin, jegliches D-2-Halogen-6-alkyl-8-substituiertes Ergolin und D-2-Brom-6-methyl-8-cyanomethylergolin.
Von diesen wird Bromocriptin am meisten bevorzugt.
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Wirksame
Mengen von Ergotalkaloid für
Menschen und Wirbeltiere liegen, wenn sie allein (nicht zusammen
mit einem D1-Agonisten) verabreicht werden, üblicherweise
innerhalb des Bereichs von 5,0 μg/kg/Tag bis
0,2 mg/kg/Tag.
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Im
Allgemeinen liegen wirksame Mengen von einem D2-Agonisten
für Menschen
und Wirbeltiere innerhalb des Bereichs von 5 μg/kg/Tag bis 3,5 mg/kg/Tag.
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Wenn
zwei (oder mehr) Wirkstoffe zusammen verabreicht werden, wie es
in der Zusammenfassung der Erfindung offenbart ist, kann die Menge
des einen oder anderen Wirkstoffs niedriger als angegeben sein und
auch Mengen, die unterhalb des Schwellenwerts liegen (wenn ein Wirkstoff
einzeln eingesetzt wird), können
verwendet werden.
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Der
Dopamin-D1-Agonist und der Dopamin-D2-Agonist können einem Individuum vorzugsweise
oral oder über
subcutane, intravenöse
oder intramuskuläre
Injektion verabreicht werden. Es können auch Systeme zur Abgabe über die
Haut, zum Beispiel Hautpflaster, und auch Suppositorien und andere
gut bekannte Systeme zum Verabreichen von pharmazeutischen Wirkstoffen
eingesetzt werden. Sublinguale, nasale und andere, die Schleimhaut
passierende Arten der Verabreichung werden auch in Erwägung gezogen.
Zusammensetzungen mit einer beschleunigten Freisetzung wie zum Beispiel
diejenigen, die in der U.S. Patentanmeldung Ifd. Nr. 08/459.021
offenbart werden, werden bevorzugt.
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Jeder
von den D2-Agonisten wird vorzugsweise zu
einer vorbestimmten Zeit verabreicht. Der Grund besteht darin, dass
die Wirkung eines jeden dieser Wirkstoffe auf den Lipid- und/oder Glucosestoffwechsel zeitempfindlich
ist, wie es für
D2-Agonisten in U.S. Patent 5.585.347 und in der U.S. Patentanmeldung 08/456.952
ausführlicher
erläutert
ist. Die bevorzugte Zeit der Verabreichung liegt innerhalb eines
Zeitraums, der zu wirksamen Spiegeln des Wirkstoffs (der Wirkstoffe)
im Blut zu einer Zeit, während
der die normalen Prolaktinspiegel in gesunden Individuen der zu
behandelnden Art niedrig sind, führt.
Zum Beispiel sind bei Menschen die normalen Prolaktinspiegel in
der Zeit zwischen 9:00 und 22:00 Uhr niedrig. Dementsprechend liegt die
vorbestimmte Zeit der Verabreichung eines oder mehrerer der obigen
Wirkstoffe im Zeitraum zwischen 5:00 und 13:00 Uhr, vorzugsweise
zwischen 7:00 und 12:00 Uhr. Es können Teildosen verabreicht
werden und der Verabreichungsplan kann abgeändert werden, um pharmakokinetische
Eigenschaften eines jeden Wirkstoffs zu berücksichtigen. Einzelheiten der
Verabreichung sind für
Bromocriptin im U.S. Patent 5.585.347 und in der U.S. Patentanmeldung
08/456.952 angegeben.
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Für Mäuse liegt
die bevorzugte Zeit der Verabreichung des Wirkstoffs innerhalb einer
Stunde nach Beginn der Hellperiode. Es wird weiter bevorzugt, dass
die Verabreichung stattfindet, wenn das Individuum weder aktiv ist
noch Nahrung aufnimmt.
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Für andere
Wirbeltiere kann die bevorzugte Zeit der Verabreichung durch Bezugnahme
auf den normalen Prolaktinrhythmus für die Art des zu behandelnden
Tieres festgesetzt werden. Die normale Prolaktinkurve kann errechnet
werden, indem Prolaktin bei jungen, gesunden Mitgliedern der Art über einen
Zeitraum von 24 Stunden gemessen wird. Siehe in U.S. Patent 5.585.347
und U.S. Patent Nr. 5.830.895.
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Die
Verabreichung des D1-Agonisten ist vorzugsweise
auch zeitgesteuert, das heißt,
dass der D1-Agonist auch zu einer vorbestimmten
Zeit verabreicht wird. Weil der D1-Agonist die Wirkung
des mit ihm zusammen verabreichten Wirkstoffs verstärkt, ist
es vorteilhaft, den D1-Agonisten zur oder
etwa zur Zeit der Verabreichung des (der) mit ihm in Verbindung
stehenden Wirkstoffs (Wirkstoffe) zu verabreichen, so dass sich
der Zeitraum der Aktivität
des D1-Agonisten im Blutstrom des behandelten
Individuums mit dem Zeitraum der Aktivität des mit ihm in Verbindung
stehenden Wirkstoffs überlappt
(und zwar vorzugsweise so viel wie möglich überlappt). Zur leichteren Durchführung der
Verabreichung und um die Einhaltung der Verabreichungsvorschriften
durch das Individuum zu fördern,
kann der D1-Agonist zu derselben Zeit wie
der (die) mit ihm in Verbindung stehende(n) Wirkstoff(e) verabreicht
werden.
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Der
D1-Agonist kann, muss aber nicht in derselben
Formulierung oder Dosierungsform wie der (die) mit ihm in Verbindung
stehende(n) Wirkstoff(e) vorliegen (oder einen Teil derselben Zusammensetzung
bilden). Wenn mehr als ein verbundener Wirkstoff verabreicht wird,
können
die verbundenen Wirkstoffe in derselben Formulierung oder Dosierungsform
vorliegen oder einen Teil derselben Zusammensetzung bilden, müssen dies
aber nicht.
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Beim
Behandeln von Wirbeltieren werden im Allgemeinen Dosen des D1-Agonisten und des (der) damit in Verbindung
stehenden Wirkstoffs (Wirkstoffe) üblicherweise über einen
Zeitraum, der von etwa 10 Tagen bis etwa 180 Tage oder länger reicht,
verabreicht. Einige Patienten (zum Beispiel Patienten in besonders schlechtem
Gesundheitszustand oder solche in höherem Alter) können eine
längere
oder auch kontinuierliche Behandlung benötigen. Eine Behandlungsdauer,
die sechs Monate überschreitet,
oder auch eine kontinuierliche Behandlung kann wünschenswert sein, auch wenn
sie nicht erforderlich ist.
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Mindestens
einer der Parameter Körperfettspeicher,
Körpergewicht,
Glucose im Plasma oder Blut, zirkulierendes Insulin, Triglyceride
im Plasma (TG), freie Fettsäuren
im Plasma (FFA) und Nahrungsverbrauch des Individuums wird als Ergebnis
der Behandlung verringert werden. Funktionsstörungen des Lipid- und Glucosestoffwechsels
werden somit behandelt und Individuen, die an solch krankhaften
Zuständen
wie Hyperphagie, Fettsucht, Insulinresistenz (gestörte Glucosetolerenz),
Hyperlipidämie,
Hyperinsulinämie
und Hyperglykämie
leiden, werden eine Verbesserung der entsprechenden metabolischen
Parameter aufweisen.
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Während eine
zeitlich angemessen gesteuerte Verabreichung bestimmter D2-Agonisten (zum Beispiel Bromocriptin) allein
die oben beschriebenen Wirkungen in einem gewissen Ausmaß hervorrufen
wird, werden diese Wirkungen durch die verbundene Ver abreichung
der als D1-Agonisten agierenden Wirkstoffe
verstärkt (potenziert).
Mit anderen Worten bringt der synergistische Effekt der verbundenen
Verabreichung des D1-Agonisten und des verbundenen
Wirkstoffs (das heißt
eines D2-Agonisten) Ergebnisse, die denen,
die aufgrund der Verabreichung derselben Menge eines D2-Agonisten
allein erwartet werden, überlegen
sind, hervor. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung
es gestattet, aber nicht erfordert, dass jeder Wirkstoff wegen der
gesteigerten Wirkung auf metabolische Parameter, die durch die verbundene
Verabreichung gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht wird, in einer Menge von mehr als der Schwellenmenge
(in Abwesenheit eines verbundenen Wirkstoffs) verabreicht wird,
um einen oder mehrere dieser Parameter genau zu verbessern.
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Die
Vorteile der Erfindung sind nicht das Modifizieren und Regulieren
des Lipid- und Glucosestoffwechsels beschränkt. Andere Körperfunktionen
wie zum Beispiel Blutdruck können
in vorteilhafter Weise durch zeitlich gesteuerte Verabreichung eines
D2-Agonisten
(als Monotherapie) im oben offenbarten Dosierungsbereich abgeändert und
reguliert werden. Zum Beispiel wurde vom Erfinder der vorliegenden
Erfindung gezeigt, dass der in einer Dosierung im oben offenbarten
Bereich (4,8 mg/Tag um 8:00 Uhr morgens) verabreichte D2-Agonist
Bromocriptin den diastolischen Blutdruck bei Menschen erheblich
senkt.
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Diese
und andere Eigenschaften der Erfindung werden unter Bezugnahme auf
die in den Beispielen unten beschriebenen Versuche besser verstanden
werden.
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BEISPIEL 1
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Weibliche
ob/ob-Mäuse
(40–70
g Körpergewicht)
wurden zwei Wochen lang entweder mit 1) Bromocriptin (11 mg/kg)
zu Beginn der Hellperiode, 2) SKF38393 (20 mg/kg) zu Beginn der
Hellperiode, 3) Bromocriptin plus SKF38393 zu Beginn der Hellperiode
oder mit 4) Vehikel zu Beginn der Hellperiode behandelt.
-
Bromocriptin
oder SKF38393 allein verursachten mäßige Verringerungen bei Hyperphagie,
Körpergewichtszunahme
und Fettsucht. Eine Behandlung mit Bromocriptin plus SKF verursachte
jedoch signifikante Rückgänge bei
Hyperphagie (50–60
%, p < 0,01), was
zu einem drastischen Gewichtsverlust (21 %, p < 0,0001 im Vergleich zu Kontrollen)
führte.
-
Untersuchungen
der Körperzusammensetzungen
von Tierkörpern,
die mit KOH/EtOH behandelt worden waren, ergaben im Vergleich mit
Kontrollen keine signifikante Abnahme der Proteinmasse und eine
Abnahme der Fettmasse um 22 % (p < 0,05)
bei Mäusen,
die mit Bromocriptin plus SKF behandelt worden waren. Eine Behandlung
mit Bromocriptin plus SKF verringert auch freie Fettsäuren (FFA)
(44 %, p < 0,001),
Triglyceride (TG) (50 %, p < 0,05)
und Glucose (57 5%, p < 0,01)
im Plasma in einem weit höheren
Ausmaß als Bromocriptin
oder SKF allein. Durch die kombinierte Arzneimitteltherapie tendierten
die Insulinspiegel zu einer Abnahme (um 50 %, p < 0,09) und das Gesamtcholesterin blieb
unverändert.
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Größere (65–75 g) Tiere,
die mit Bromocriptin plus SKF38393 behandelt worden waren, zeigten
im Vergleich zu Kontrollen einen noch drastischeren Verlust an Körpergewicht
(10 + 1 g in 10 Tagen, p < 0,01). Die
Spiegel von mRNA für
das Neuropeptid Y (NPY) aus Nuclei arcuati bleiben im Vergleich
mit Kontrollen nach einer Behandlung mit Bromocriptin plus SKF unverändert.
-
Übergewichtige,
weibliche C57BL/6J-Mäuse
mit einem Körpergewicht
von 40–45
g wurden mit täglichen
Injektionen (eine Stunde nach Beginn der Hellperiode) von Bromocriptin
(BC mit 10 mg/kg) und/oder SKF38393 (SKF mit 20 mg/kg) behandelt.
Die Tiere wurden bei täglichen
Lichtperioden von 12 Stunden Dauer und bei beliebiger Futtermenge
gehalten. Die Nahrungsaufnahme wurde täglich überwacht und die Körpergewichte
wurden an den Behandlungstagen 0, 7 und 14 aufgezeichnet.
-
Die
Tiere wurden 1 und/oder 4 Stunden nach Beginn der Hellperiode („hours
after light onset", „HALO") getötet (außer wie
für 12A beschrieben) und Blut, Leber- und Fettgewebe
wurden entnommen. Die Tierkörper
wurden in ethanolischem KOH aufgelöst und auf Protein- und Lipidgehalt
untersucht. Glucose im Blut wurde mit einem Blutzuckermessgerät „Accu-Chek
Advantage" (Boehringer)
gemessen. Insulin im Serum wurde mit einem Radioimmunassay-Kit (Linco
Research) unter Verwendung von Ratteninsulinstandards gemessen.
Gesamttriglyceride und freie Fettsäuren wurden mit Kits von Sigma
Diagnostics, St. Louis, MO, beziehungsweise von Wako Chemicals gemessen.
-
Enzymatische
Aktivität
von Fettsäuresynthetase,
Malat-Enzym und Glucose-6-phosphatdehydrogenase
wurde in isolierter Fraktion des Zytosols mittels spektrophotometrischer
Verfahren gemessen. Phosphoenolpyruvatcarboxykinase (PEPCK) im Zytosol
der Leber wurde mittels Aufnahme von H14CO3-
in Phosphoenolpyruvat untersucht. Aktivität von Glucose-6-Phosphatase
wurde spektrophotometrisch in isolierten Lebermikrosomen bestimmt.
-
Adipozyten
wurden aus perigonadalen Fettpolstern durch Kollagenaseverdau isoliert
und ihre Größe wurde
mittels Kombinieren von mikroskopischer Messung ihres Durchmessers
mit Lipidextraktion ihres Lipidgehalts bestimmt. Glucosetransport
und Glucosestoffwechsel wurden mittels U-14C-Glucose
in Abwesenheit und Gegenwart von Insulin gemessen und die basale
Lipolyse wurde durch Messen der Freisetzung von Glycerin unter Verwendung
von 32P-g-ATP untersucht. Die Spiegel von
mRNA für
Neuropeptid Y (NPY) wurden unter Einsatz der in situ Hybridisierung
in den Nuclei arcuati der Mäuse
gemessen.
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Zusammengefasst
führt eine
Behandlung von C57 BL/6 ob/ob-Mäusen
mit Bromocriptin (BC) und SKF38393 (SKF) zu den folgenden Änderungen
in der Stoffwechselphysiologie:
- (1) Eine Verringerung
der Hyperphagie von 42 %, was die Niveaus der täglichen Futteraufnahme auf
die Werte von mageren (+/+) Kontrollen oder weniger zurückführt. (2)
- (2) Ein Verlust an Körpergewicht
von 3,76 g gegen eine Zunahme des Körpergewichts von 4,3 g bei übergewichtigen
Kontrollen. (1)
- (3) Eine Verringerung der Fettmasse des Körpers von 27 % (3A)
ohne Verlust von Protein (3B) trotz
eines erheblichen Rückgangs
bei der Nahrungsaufnahme.
- (4) Eine Verringerung von 57 % beziehungsweise von 41 % bei
Hyperglykämie
(4A) und bei Hyperinsulinämie (4B).
- (5) Eine Verringerung von 44 % und von 50 % der Konzentration
von FFA (5B) und TG (5A)
im Serum.
- (6) Eine Abnahme von 27–78
% der Enzyme für
Lipogenese in der Leber und im Fettgewebe (7A–C, 8A–8B, 9A–9C).
- (7) Ein Rückgang
bei der Aktivität
der Glucose-6-Phosphatase in der Leber von 64 % und eine Steigerung bei
der Aktivität
der G6P-deyhdrogenase in der Leber von 80 % (8B) und
auch ein signifikanter Rückgang
bei der Fettsäuresynthetase
(7A) und dem Malat-Enzym (7B).
- (8) Ein Rückgang
von 42 % bei der basalen Lipolyse von isolierten Adipozyten (11)
von in vivo behandelten Mäusen
ohne Änderung
bei Glucosetransport (10A)
oder Oxidation (10B) oder Expression von GLUT4
(Daten nicht gezeigt) und auch eine erhebliche Verringerung bei
der Größe der Adipozyten
(vergleiche 13B und 13A).
- (9) Eine Verringerung von 50 % bei der Aktivität von Lipoproteinlipase
(LPL) im Fettgewebe und eine Hemmung der Lipogenese (12B beziehungsweise 12A).
- (10) Die beobachteten metabolischen Veränderungen, die von BC + SKF
herbeigeführt
wurden, sind von einer Verringerung von 30 % beim Spiegel von mRNA
für NPY
in den Nuclei arcuati begleitet, was zu Spiegeln, die noch zweifach
höher als
in mageren (+/+) Entsprechungen (15A)
sind, führt.
Ein ähnliches Ergebnis
kann in den 14A–14C qualitativ
beobachtet werden.
- (11) Die Abnahme bei Glucose im Blut, Triglycerid und freier
Fettsäure
ist 4 Stunden nach Beginn der Hellperiode („HALO") (Scheitelpunkt der Lipogenese in der
Maus) ausgeprägter.
Siehe 6 und vergleiche 6A mit 4A, 6B mit 5A und 6C mit 5B.
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Eine
Behandlung genetisch übergewichtiger
C57 BL/6J-Mäuse
mit Bromocriptin (D2-Agonist) plus SKF38393 (D1-Agonist)
führte
zu einer Verringerung des Körpergewichts,
begleitet von einem deutlichen (42 %) Rückgang von Hyperphagie. Der
sich daraus ergebende Gewichtsverlust wurde nahezu ausschließlich einem
Verlust von Fett zugeschrieben, wobei die Proteinmasse unverändert blieb
oder sogar zunahm. Der Verlust von Fett kann einer verminderten
Kalorienaufnahme und auch einer verringerten Lipogenese zugeschrieben
werden, da die Aktivitäten
lipogener Enzyme sowohl in der Leber als auch im Fettgewebe durch
die Behandlung herabgesetzt wurden. Die erhebliche Verringerung
bei der Kalorienaufnahme, die von der Behandlung verursacht wurde,
war mit einer beträchtlichen
Verringerung bei den zirkulierenden freien Fettsäuren (FFA) verbunden. Das heißt, dass
die Größe der Fettzellen
(Lipidgehalt) zusehends abnahm, während Lipogenese und Lipidmobilisierung
gleichzeitig abnahmen. Offensichtlich ist die verringerte Mobilisierung
mit einer noch größeren Abnahme
bei der Lipidablagerung verbunden. Solch eine Schlussfolgerung wird
durch die Befunde von erniedrigten LPL im Fettgewebe und Gesamt-
und VLDL-TG (Lipoprotein/Triglyceride mit sehr geringer Dichte)
im Serum unterstützt.
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Die
deutliche Verringerung bei der Glucose im Serum, die von der Behandlung
hervorgerufen wird, ist mit einer starken Erniedrigung bei der Aktivität der Glucose-6-phosphatase in der
Leber und mit einem etwas weniger drastischen Abfall bei der Aktivität der Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase
verbunden. Interessanterweise legen die Erniedrigung bei der Aktivität der G-6-phosphatase
in der Leber und die gleichzeitige Steigerung bei der Aktivität der G-6-P-dehydrogenase
eine spezifische metabolische Bahnung zu einer Glucoseverwertung
in der Leber statt zu Glucosefreisetzung oder -herstellung nahe.
Solche Veränderungen
im Leberstoffwechsel fördern
die Steigerung der Synthese von HADPH, Nukleinsäure und Protein in der Leber.
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Die
obigen Erkenntnisse können
auf die Behandlung von Menschen, die an Fettsucht oder anderen Lipid-Funktionsstörungen leiden,
angewandt werden.
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BEISPIEL 2
-
Verschiedene
Gruppen von 6 Wochen alten C57BL/6 ob/ob-Mäusen (denen ein funktionsfähiges Leptinprotein
fehlt) wurden entweder mit Bromocriptin („BC") (10 mg/kg Körpergewicht), SKF38393 („SKF") (10 mg/kg Körpergewicht),
beiden Arzneimitteln oder mit Vehikel zwei Wochen lang 1 Stunde
nach Beginn der Hellperiode (HALO) behandelt. Die Tiere wurden bei
täglichen
Lichtperioden von 12 Stunden Dauer gehalten und man ließ sie beliebig
Nahrung aufnehmen. Die Nahrungsaufnahme wurde täglich 3 Tage lang vor dem Beginn
der Behandlung während
der 14-tägigen
Behandlungsdauer überwacht.
Die Tiere wurden am Tag nach der letzten Behandlung (das heißt 24–26 Stunden
nach der letzten Injektion) zwischen 1 und 3 Stunden nach Beginn
der Hellperiode (HALO) getötet
und es wurde Plasma für
Untersuchungen von Insulin, Glucose und Lipiden entnommen, während die
Tierkörper
in ethanolischem KOH aufgelöst
und auf Protein- und Lipidgehalt untersucht wurden. Beim Reduzieren
der Zunahme an Körpergewicht
waren Bromocriptin und SKF38393 einzeln unwirksam, wohingegen SKF,
aber nicht BC, die Nahrungsaufnahme herabsetzte (19 %, p < 0,01). Die kombinierte
Behandlung mit Bromocriptin und SKF38393 (BC/SKF) verringerte jedoch
in 14 Behandlungstagen die Nahrungsaufnahme um 46 % (von 4,8 ± 0,2 auf
2,6 ± g/Tag,
p < 0,001) und
das Körpergewicht
um 15 % (von einer Zunahme von 3,2 g bei den Kontrollen auf eine
Abnahme von 4,3 g, p < 0,005)
(16). In absoluten Maßen wurde im Vergleich zu den
Kontrollen der Lipidgehalt der Tiere, die mit BC/SKF behandelt worden
waren, um 40 % verringert (von 4,2 ± 0,2 auf 2,5 ± 0,3 g
Glycerin/Tier, p < 0,0003),
wohingegen der Proteingehalt um 8 % anstieg (von 3,7 ± - 0,08 auf 4,0 ± 0,08
g/Tier, p < 0,05).
Daher nahmen die Tiere, die mit BC/SKF behandelt worden waren, im
Vergleich mit Kontrollmäusen
weniger Nahrung auf, steigerten aber sogar ihre Proteinmasse, während sie
Gewicht und Fett verloren. Diese Wirkung auf die Körperzusammensetzung
wurde mittels Behandlungen mit SKF (p < 0,003) oder BC (p < 0,04) allein beobachtet, jedoch in
einem niedrigeren Umfang als durch die Kombination BC/SKF (p < 0,05). Obwohl BC
allein und SKF allein die Glucosekonzentration im Plasma signifikant
senkten (um 31 %, p < 0,02
beziehungsweise um 43 %, p < 0,004), senkte
die Kombination BC/SKF Glucose im Plasma (um 60 %, p < 0,0004) wesentlich
mehr als jedes der beiden Arzneimittel allein (p < 0,03) auf Werte,
die den Werten, die für
magere, euglykämische
C57BL/7-Mäuse (+/+)
berichtet wurden (1), entsprechen. Der Spiegel von Insulin im Plasma
wurde von einer Behandlung mit BC und mit BC/SKF in gleicher Weise
gesenkt (50 %, p < 0,04),
wurde aber von SKF allein nicht beeinflusst. BC/SKF, aber weder
BC noch SKF senkten die Spiegel von Triglyceriden und freien Fettsäuren im
Plasma (um 36 %, p < 0,05
und um 44 %, p < 0,007)
(Tabelle 1, unten). Diese Daten deuten darauf hin, dass die sich
wechselseitig beeinflussenden Wirkungen von BC und SKF in wirksamer
Weise Hyperphagie, Fettsucht, Insulinresistenz, Hyperglykämie, Hyperinsulinämie und
Hyperlipidämie
in den ob/ob-Mäusen
verringerten.
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Tabelle 1.
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- Wirkungen von Injektionen mit BC (10 mg/kg), SKF (10 mg/kg),
BC plus SKF oder Vehikel 1 Stunde nach Beginn der Hellperiode (HALO)
auf Körpergewicht,
Zusammensetzung der Tierkörper,
Nahrungsaufnahme und Spiegel von Glucose, Insulin und Lipid im Plasma
von ob/ob-Mäusen
nach zwei Behandlungswochen. Die Tiere wurden 24–26 Stunden nach der letzten
Behandlung getötet.
Innerhalb der Parameter bezeichnen Werte mit ähnlichen hochgestellten Zahlen
einen signifikanten Unterschied zwischen den Therapien (p < 0,05 bis < 0,0001).
-
-
BEISPIEL 3
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Es
wurden die Wirkungen der Behandlung mit BC/SKF auf die zirkadianen
Rhythmen von Aktivitäten von
Schlüsselenzymen
des Stoffwechsels, von Metaboliten und Hormonen im Serum, die den
Stoffwechsel regulieren, untersucht. Übergewichtige C57BL/7J-Mäuse wurden
zwei Wochen lang 1 Stunde nach Beginn der Hellperiode mit BC (10
mg/kg KG) und SKF (20 mg/kg KG) oder mit Vehikel behandelt. Über einen
Zeitraum von 24 Stunden wurden dann alle 4 Stunden Mäuse für die Untersuchungen
von Hormonen und Metaboliten im Serum und von Enzymaktivitäten in der
Leber getötet.
Glucose im Serum, freie Fettsäure
(FFA) und die Aktivität
von Glucose-6-phosphatase (G6Pase) in der Leber waren während der
Lichtperiode des Tages am höchsten,
was zeigt, dass diese Periode den täglichen Gipfel für die Lipolyse
und die Glucoseproduktion in der Leber bei Mäusen darstellt. Behandlung
mit BC/SKF senkte Glucose im Blut (51 %), FFA (56 %) und die Aktivität von G6Pase
(38 %) während
dieser Lichtperiode signifikant. Darüber hinaus waren auch die Spiegel
der lipolytischen und gluconeogenetischen Hormone Thyroxin und Corticosteron
im Serum während
der Lichtperiode am höchsten
und ihre Spiegel wurden durch Behandlung mit BC/SKF um 51 % beziehungsweise
um 53 % signifikant gesenkt. Behandlung mit BC/SKF erniedrigte auch
den täglichen
Gipfel bei der Aktivität
der Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase
in der Leber um 27 % und erhöhte
den täglichen
Gipfel der Glucose-6-phosphatdehydrogenase
in der Leber (um 32 %) (wodurch Glycolyse über die Produktion von Xylose-5-phosphat wirksamer
gemacht wird). Die Spiegel von Insulin und Malat-Enzym aus der Leber
im Serum waren während der
Dunkelperiode (Zeit der Nahrungsaufnahme) des Tages am höchsten,
was eine gesteigerte Lipogenese während dieser Zeit bei Mäusen veranschaulicht.
Behandlung mit BC/SKF während
dieser Dunkelperiode verminderte signifikant Insulin im Serum, das
heißt
um 42 %, und Malat-Enzym aus der Leber um 26 %. Behandlung mit BC/SKF
senkte auch die Aktivität
der Fettsäuresynthetase
aus der Leber um 30–50
% und normalisierte so ihren zirkadianen Rhythmus. Solche Wirkungen
zeigen die Beteiligung sowohl von zirkadianen Systemen als auch
von dem Einfluss von BC/SKF auf diese Systeme an der Stoffwechselregulation.
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BEISPIEL 4
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Die
Wirkung von Behandlung mit BC/SKF in vivo auf die von Glucose verursachte
Insulinfreisetzung wurde in vitro untersucht. Übergewichtige (ob/ob) und magere
(+/+) C57BL/7J-Mäuse
wurden zwei Wochen lang täglich
mit BC (10 mg/kg) plus SKF (20 mg/kg) oder nur mit Vehikel behandelt.
Die Mäuse
wurden 25 Stunden nach der letzten Behandlung getötet und
es wurden Inseln zur statischen Inkubation mit Glucose isoliert. Die
Behandlung übergewichtiger
Mäuse mit
BC/SKF senkte im Vergleich zu übergewichtigen
Kontrollen Glucose im Blut (173 ± 14 mg/dl, p < 0,01), Gesamtglycerin
im Plasma (162 ± 9
versus 386 ± 33
mg/dl, p < 0,01) und
Gesamtcholesterin im Plasma (143 ± 5 versus 184 ± 5 mg/dl,
p < 0,01). Die
Spiegel von freier Fettsäure und
von Insulin im Plasma der behandelten Mäuse wurden verglichen mit denen
in übergewichtigen
Kontrollen auch um 20–30
% gesenkt. In Kontroll-ob/ob-Mäusen
war die Insulinfreisetzung aus isolierten Inseln, die von 10 mM
Glucose stimuliert wurde, die gleiche wie diejenige, die von 8 mM
Glucose stimuliert wurde (1,6 ± 0,2 versus
1,9 ± 0,5
ng/Insel/h), während
in ob/ob-Mäusen,
die mit BC/SKF behandelt worden waren, 15 mM Glucose zu einer signifikanten
Steigerung der Insulinfreisetzung verglichen mit 8 mM Glucose führte (4,1 ± 0,8 versus
1,8 ± 0,4
ng/Insel/h, p < 0,05).
Diese Steigerung ist derjenigen vergleichbar, die bei mageren Mäusen, die
als Reaktion auf 15 mM versus 8 mM Glucose eine zweifache Steigerung
der Insulinfreisetzung zeigten, beobachtet wurde. Eine ähnliche
Behandlung magerer Mäuse
mit BC/SKF zeigte im Vergleich mit mageren Kontrollen keine Wirkung
auf die von Glucose stimulierte Insulinfreisetzung aus isolierten
Inseln. Behandlung mit BC/SKF machte Störungen der Glucosewahrnehmung
der Inseln bei ob/ob-Mäusen
möglicherweise
zum Teil aufgrund der Verbesserung von Hyperglykämie und Hyperlipidämie durch
diese Behandlung rückgängig.
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Da
Hyperglykämie
und Hyperlipidämie
zu einer Desensibilisierung der Inseln gegen Glucose, was ein verbreitetes
Syndrom beim mit Fettsucht verbundenen NIDDM beim Menschen ist,
führen
können,
kann das obige Ergebnis zur Therapie von NIDDM bei Menschen angewandt
werden.
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BEISPIEL 5
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Es
wurden metabolische Veränderungen,
die sich aus der Behandlung mit D1/D2-Agonisten
ergeben, bei Mäusen
untersucht, um festzustellen, ob sie von einem Rückgang bei der Dichte der Immunreaktivität von NPY
in einzelnen Kernen des Hypothalamus begleitet werden. Weibliche
ob/ob-Mäuse
(30–35
g) wurden täglich
1 Stunde nach Beginn der Hellperiode mit SKF38393 (20 mg/kg) und
Bromocriptin (15 mg/kg) oder mit Vehikel behandelt. Magere Mäuse (C57BL/7J,
18–21
g), die mit Vehikel behandelt wurden, dienten auch als Kontrollen.
Nach einer Behandlung von 12 Tagen wurden die Mäuse getötet und ihre Gehirne wurden
für die Immunreaktivität von NPY
weiterverarbeitet. Die Behandlung (in Tabelle 2 unten zusammengefasst)
löste im Vergleich
mit übergewichtigen
Kontrollen einen signifikanten Abfall der Spiegel von NPY im SCN
(38,5 %, p < 0,01),
im Nucleus arcuatus (41 %, p < 0,005)
und im PVN (31,4 %, p < 0,05)
aus. Zusätzlich
stiegen bei den übergewichtigen
Kontrollen während
der Untersuchung die Körpergewichte
an (8,3 +/– 0,9
g), wohingegen sie bei behandelten Tieren zurückgingen (–1,1 +/– 2 g) (p < 0,0001). Diese Ergebnisse deuten darauf
hin, dass eine von der Tageszeit abhängige, dopaminerge D1/D2-Koaktivierung
Hyperphagie, Hyperglykämie
und Fettsucht bei der ob/ob-Maus zum Teil durch das Absenken erhöhter Spiegel
von NPY im Hypothalamus auf Werte von mageren Tieren verbessert.
-
-
BEISPIEL 6
-
Der
Einfluss der Behandlung mit BC/SKF auf den Glucosestoffwechsel in
der Leber wurde untersucht. Weibliche, C57BL/7J-, übergewichtige
(ob/ob-)Mäuse
(KG = 46 ± 1
g) wurden 2 Wochen lang täglich
mit BC (12,5 mg/kg) und SKF (20 mg/kg) oder mit Vehikel (n = 8–12/Gruppe)
1 Stunde nach Beginn der Hellperiode behandelt und dann 24–26 Stunden
nach dem letzten Behandlungstag getötet und es wurde Lebergewebe entnommen
und auf Aktivitäten
von Glucose-6-phosphatase (G6Pase) und Glucose-6-phosphatdehydrogenase (G6Pdase) und
auf die Konzentration von Xylose-5-phosphat (X5P) in der Leber untersucht.
Es wurden auch die Spiegel von Glucose und Insulin im Serum bestimmt.
Behandlung mit BC/SKF senkte Glucose im Serum um 57 % (von 435 ± 21 auf
185 ± 8
mg/dl), Insulin im Serum um 44 % (von 25 ± 2 auf 14 ± 3 ng/ml),
Aktivität der
G6Pase in der Leber um 67 % (von 1,5 ± 0,3 auf 0,5 ± 0.07 μmol/min/mg)
und steigerte die Aktivität
der G6Pdase in der Leber um 73 % (von 11 ± 1 auf 19 ± 3 nmol/min/mg)
und die Konzentration von X5P um 73 % (von 166 ± 10 auf 287 ± 30 nmol/g)
signifikant (p < 0,01)
im Vergleich zur Kontrolle. Behandlung mit BC/SKF führte dazu,
dass durch die gleichzeitige Hemmung der Glucose-6-Phosphatase (G6Pase)
und Stimulation der Glucose-6-phosphatdehydrogenase (G6Pdase) ein
Substrat der Gluconeogenese vom Glucose- zum Pentosephosphatweg
verschoben wurde, womit entsprechend die Glucoseproduktion in der
Leber gehemmt und Glucose-6-phosphat zur Produktion von Xylose-5-phosphat
(X5P), einem wirksamen Aktivator der Glycolyse, hin verschoben wird.
Dies ist die erste Untersuchung, zum Aufzeigen der Existenz einer
solchen biochemischen Verschiebung im Glucosestoffwechsel der Leber
und ihre Regulierung durch dopaminerge Aktivierung. Darüber hinaus
könnte
diese dopaminerg regulierte Verschiebung von Gluconeogenese in der
Leber zu Potenzierung der Glycolyse zur Normalisierung schwerer
Hyperglykämie
bei diesen Tieren beitragen und kann Bedeutung sowohl bei der Entwicklung
als auch bei der Behandlung von NIDDM bei Menschen haben. Vorliegende
Hinweise deuten darauf hin, dass BC/SKF teilweise am ventromedialen
Hypothalamus wirkt, um diese Wirkungen hervorzurufen.
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BEISPIEL 7
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Die
Kombination von Hyperglykämie
und Hypertriglyceridämie
wurde als Risikofaktor mit kardiovaskulärer Erkrankung beim NIDDM in
Verbindung gebracht. Es wurde gezeigt, dass dopaminerge D1/D2-Rezeptorkoaktivierung
mit SKF38393 (SKF), einem D1-Rezeptoragonisten,
plus Bromocriptin (BC), einem D2-Rezeptoragonisten,
synergistisch zum Verringern von Fettsucht wirkt. Ihre Wirkungen
auf Hyperglykämie,
Dyslipidämie und
auf die Dynamik von Lipoprotein im Plasma wurden an ob/ob-Mäusen untersucht.
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Übergewichtige
C57BL/7J-(ob/ob-)Mäuse
(KG 44,5 ± 0,5
g) wurden 14 Tage lang täglich
bei Beginn der Hellperiode mit Vehikel (Kontrolle) oder mit SKF
(20 mg/kg KG) plus BC (16 mg/kg KG) behandelt. 25 bis 28 Stunden
nach der letzten Behandlung wurden die Tiere getötet und es wurde Blut zur Fraktionierung
und Untersuchung der Lipoproteine entnommen. Lipoprotein und Triglycerid
(TG) im Serum, Cholesterin (CH), Phospholipid (PL) und Glucose,
Insulin und freie Fettsäure
(FFA) im Serum wurden gemessen. Es wurden Gewebsproben aus weißem Fett,
Skelettmuskel und Herz zur Untersuchung von Aktivitäten von
Lipoproteinlipase (LPL) gewonnen. Eine zweite Gruppe ähnlich behandelter
Tiere wurde zur Bestimmung der Synthese von Triacylglycerin in der
Leber verwendet, indem die Aufnahme von 3H-Glycerin
in Triglycerid in der Leber 30 Minuten nach seiner Verabreichung
in vivo verfolgt wurde. Eine Behandlung mit SKF/BC von 14 Tagen
senkte Glucose im Blut (390 ± 17
auf 168 ± 6
mg/dl), TG im Serum (397 ± 22
auf 153 ± 7
mg/dl), CH (178 ± 4
auf 139 ± 4
mg/dl), PL (380 ± 7
auf 263 ± 11
mg/dl) und FFA (1,1 ± 0,1
auf 0,7 ± 0,1
mmol/l) signifikant (p < 0,01).
Auch Insulin wurde von 40 ± 5
auf 28 ± 4
ng/ml gesenkt (p = 0,058). Chylomikron-TG und VLDL-TG wurden von
228 ± 2
auf 45 ± 6
mg/dl beziehungsweise von 169 ± 7
auf 110 ± 4
mg/dl gesenkt (p < 0,01).
Die Synthese von Triacylglycerin in der Leber wurde um 47 % reduziert
(p < 0,01). Die
Aktivität
von LPL war in Gewebeproben aus Skelett- und Herzmuskel unverändert, aber
im Fettgewebe deutlich reduziert (67 %) (p < 0,01). Der Spiegel des LDL-Cholesterins
war um 31 % vermindert (p < 0,01).
Diese Daten deuten darauf hin, dass SKF/BC Hypertriglyceridämie über 1) Absenken
des Spiegels von Chylomikron-TG und 2) Verringern der Synthese und Sekretion
von VLDL-TG normalisierte. Der deutliche Abfall bei der Aktivität von LPL
im Fettgewebe unterstützt weiter
die Schlussfolgerung, dass VLDL-TG im Serum eher durch verminderte
Synthese in der Leber als durch gesteigerte Beseitigung aus dem
Kreislauf gesenkt wird, und kann auch zum gesenkten Spiegel von
FFA im Serum beitragen. Zudem kann die verminderte FFA im Serum
zur verringerten Hyperglykämie
beitragen.
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BEISPIEL 8
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Eine
zweiwöchige
Behandlung mit SKF38393 (SKF), einem Dopamin-D1-Rezeptoragonisten,
und Bromocriptin (BC), einem Dopamin-D2-Rezeptoragonisten,
wirkt bei ob/ob-Mäusen
in einer von der Nahrungsaufnahme unabhängigen Art und Weise synergistisch
zum Verringern von Körperfett
und Hyperglykämie.
Die für diese
Wirkung verantwortlichen biochemischen Mechanismen wurden durch
Messung des Energieaufwands und der Verwertung von metabolischem
Substrat, die aus dem respiratorischen Quotienten (RQ) von behandelten
versus Kontrollmäusen
bestimmt wurden, bewertet. Die Spiegel zirkulierender freier Fettsäure (FFA) stellen
den wesentlichen geschwindigkeitslimitierenden Faktor für die Oxidation
von Fett dar und erhöhte
FFA verstärken
auch Hyperglykämie
bei insulinresistenten Zuständen.
Der Einfluss der Behandlung mit SKF38393 (SKF), einem Dopamin-D1-Rezeptoragonisten, und mit Bromocriptin
(BC), einem Dopamin-D2-Rezeptoragonisten,
in vivo auf den Spiegel von FFA im Serum und auf die Lipolyse in
isolierten Adipozyten in vitro wurde untersucht. Weibliche, C57BL/7J-, übergewichtige
(ob/ob-)Mäuse
wurden 14 Tage lang mit Vehikel (Kontrolle) oder mit SKF (20 mg/kg
KG) plus BC (10 mg/kg KG) behandelt. Behandlung mit BC/SKF steigerte
den O2-Verbrauch und die CO2-Produktion
um 143 % beziehungsweise um 90 % (p < 0,0001). Zudem wurden die RQ-Werte
durch die Behandlung von 1,55 ± 0,35
auf 1,03 ± 0,11
verschoben, was auf eine Verminderung der de novo Umwandlung von
Glucose zu Lipiden (Lipogenese) und eine nahezu ausschließliche Verwendung
von Glucose als Energiequelle (das heißt wenig Fettoxidation) hindeutet.
Diese Befunde stehen im Einklang mit der erheblichen, vom Arzneimittel
ausgelösten
Senkung beim Spiegel von Glucose im Serum (489 ± 25 auf 135 ± 10 mg/dl,
p < 0,0001). Diese
Schlussfolgerungen aus den RQ-Daten werden weiter durch eine drastische Verringerung
bei der Größe der Fettzellen
(von 0,722 ± 0,095
auf 0,352 ± 0,03 μg Lipid/Zelle,
p < 0,02) und durch
eine deutliche Senkung bei den Spiegeln von FFA im Serum (von 1,06 ± 0,1 auf
0,32 ± 0,02
mM, p < 0,001)
und bei der von Isoproterenol stimulierten Lipolyse in vitro (von
16,4 ± 2,4
auf 5 ± 0,6
pmol freigesetztes Glycerin/Zelle/20 min, p < 0,005) unterstützt. Daher kann die drastische
Steigerung bei O2 und der Produktion von
CO2 (und die verringerte Größe der Fettzellen)
nicht durch vermehrte Mobilisierung und Oxidation von Fett erklärt werden.
Diese Daten deuten darauf hin, dass dopaminerge D1/D2-Rezeptorkoaktivierung
den Glucosestoffwechsel von Lipogenese zu Oxidation mit einer gleichzeitigen
Verringerung von Mobilisation und Oxidation von Fett verschiebt
(und damit möglicherweise
die Insulinsensitivität
verbessert). Diese Befunde haben eine Bedeutung für die Behandlung
von Fettsucht und Hypertriglyceridämie, die mit NIDDM verbunden
sind.
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BEISPIEL 9
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Die
verbundene Wirksamkeit von SKF38393 (SKF), einem D1-Rezeptoragonisten,
und von Bromocriptin (BC), einem D2-Rezeptoragonisten,
wurde beim Behandeln von Fettsucht und Diabetes bei ob/ob- (Mäuse, denen
das Gen für
das Leptinprotein fehlt) und bei db/db-(Mäuse, denen das Gen für den Leptinrezeptor fehlt)Mäusen untersucht.
Weiblichen C57BL/7J ob/ob- und C57BL/KJ db/db-Mäusen wurden 14 Tage lang täglich Arzneimittelinjektionen
1 Stunde nach Beginn der Hellperiode verabreicht. Mit Arzneimittel
behandelte Gruppen erhielten BC (16 mg/kg) plus SKF (20 mg/kg),
wohingegen paarweise gefütterte
Gruppen (Nahrung der Aufnahme der mit Arzneimittel behandelten Gruppen
angepasst) und Kontrollgruppen das Vehikel erhielten. Der Sauerstoffverbrauch
wurde am Tag 11 oder 12 der Behandlung in Stoffwechselkäfigen gemessen. Spiegel
von Glucose, FFA und Insulin im Plasma wurden am Tag 14 gemessen.
Bei den ob/ob-Mäusen
beinhalteten statistisch signifikante Ergebnisse: Die Kontrollen
nahmen 6,9 ± 1,3
g Körpergewicht
zu, während
die behandelten Mäuse
7,4 ± 0,4
g verloren. Die durchschnittliche tägliche Nahrungsaufnahme der
Kontrollen betrug 6 ± 0,2
g versus 2,8 ± 0,1
g bei behandelten. Der Sauerstoffverbrauch für die Kontrollen und behandelten betrug
1277 ± 240
ml/kg/h beziehungsweise 1623 ± 230.
Die Spiegel von Glucose im Plasma betrugen 471 ± 42 mg/dl bei den Kontrollen
und 164 ± 13
bei den behandelten. Die Spiegel von FFA betrugen 1,27 ± 0,1 mM bei
den Kontrollen und 0,37 ± 0,05
bei den behandelten. Insulin im Plasma war 63,5 ± 17 ng/ml bei den Kontrollen
und 37,3 ± 6,6
bei den behandelten. Ähnliche
statistisch signifikante Ergebnisse wurden bei db/db-Mäusen beobachtet: Die Kontrollen
nahmen 6,6 ± 0,4
g Körpergewicht
versus 3,4 ± 1,3
g bei den behandelten zu. Die durchschnittliche tägliche Nahrungsaufnahme
der Kontrollen betrug 10,7 ± 2,8
g versus 5,9 ± 0,5
g bei behandelten. Der Sauerstoffverbrauch für die Kontrollen und behandelten
betrug 898 ± 2150
ml/kg/h beziehungsweise 2322 ± 283.
Die Spiegel von Glucose im Plasma betrugen 485 ± 29 mg/dl bei den Kontrollen
und 390 ± 55
bei den behandelten. Die Spiegel von FFA betrugen 1,49 ± 0,2 mM
bei den Kontrollen und 0,45 ± 0,04
bei den behandelten. Plasma von paarweise gefütterten Tieren (sowohl bei
ob/ob- als auch bei db/db-Mäusen) weist
darauf hin, dass die obigen, von Arzneimittel ausgelösten metabolischen
Veränderungen
nicht in erster Linie die Folgen einer verringerten Nahrungsaufnahme
darstellen. Diese Ergebnisse deuten stark darauf hin, dass Hyperphagie,
Hyperglykämie
und Hyperlipidämie
bei Tieren, denen entweder Leptin (ob/ob) oder ein funktionsfähiger Leptinrezeptor
(db/db) fehlt, mit der verbundenen Verabreichung von D1-
und D2-Rezeptoragonisten
behandelt werden können.
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BEISPIEL 10
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Eine
pharmakologische Intervention mit Bromocriptin verbessert den Stoffwechsel
von Glucose und Lipid bei Tieren und Patienten mit NIDDM. Der Einfluss
einer solchen Behandlung auf die Inselfunktion im Pankreas wurde
untersucht. Es wurde die Wirkung von D1/D2-Rezeptoragonisten – Bromocriptin/SKSF38393 (BC/SKF)
auf die Inselfunktion in einem Maus-Diabetesmodell bewertet. Weibliche
db/db-Mäuse
(30 ± 1
g) wurden 2 Wochen lang täglich
eine Stunde nach Beginn der Hellperiode mit 1) BC (16 mg/kg) plus
SKF (20 mg/kg), 2) Vehikel allein (Kontrollen) oder 3) Vehikel plus
Nahrungseinschränkung,
um der reduzierten Nahrungsaufnahme der behandelten Mäuse zu entsprechen
(paarweise gefüttert),
behandelt. Die Behandlung mit BC/SKF senkte die Spiegel von Glucose
im Blut (347 ± 28
versus 606 ± 31
bei den Kontrollen, p < 0,01)
und von freien Fettsäuren
im Plasma (0,6 ± 0,1
versus 1,1 k ± 0,1
mM bei den Kontrollen, p < 0,01)
und steigerte den Spiegel von Insulin im Plasma um das Dreifache
im Vergleich mit dem Spiegel bei den Kontrollen (49 ± 5 versus
16 ± 2
ng/ml, p < 0,01).
Bei den paarweise gefütterten
Mäusen
gab es eine mäßigere (30
%) Verringerung (p < 0,01)
der Glucose im Blut, aber keine Änderung
beim Insulin im Plasma und eine Steigerung von 20 % bei den freien
Fettsäuren
im Plasma im Vergleich mit den Spiegeln bei den Kontrollen. Die
insulinfreisetzende Reaktion der Inseln im Pankreas auf einen Sezernierungsstimulus
wurde in vitro untersucht. Die Insulinfreisetzung aus inkubierten
Inseln, die mit Glucose (8 und 15 mM), Arginin (10 mM) und Acetylcholin
(10 μM)
stimuliert wurden, war in der behandelten Gruppe jeweils 3–4fach höher im Vergleich
mit der Insulinfreisetzung bei den Kontrollen (p < 0,05). Umgekehrt
war die durch einen Sezernierungsstimulus ausgelöste Insulinfreisetzung aus
inkubierten Inseln von paarweise gefütterten Mäusen ähnlich wie die bei den Kontrollen.
Weiterhin hatte eine ähnliche
Behandlung mit BC/SKF auf normale Mäuse keine Wirkung. Eine Zugabe
von BC/SKF direkt in den Inkubationspuffer der Inseln verstärkte die
Insulinfreisetzung aus Inseln von db/db-Mäusen nicht. Diese Ergebnisse
zeigen, dass BC/SKF in vivo verabreicht die Inselfunktion bei der
db/db-Maus deutlich verbessert, nicht aber bei der normalen Maus.
Diese Wirkung ist nicht einer direkten Einwirkung auf die Inselfunktion
oder einer Hemmung der Nahrungsaufnahme zuzuschreiben.