DE69834560T2

DE69834560T2 - Verwendung von lactobacillus zur verminderung des fibrinogengehalts im blut

Info

Publication number: DE69834560T2
Application number: DE69834560T
Authority: DE
Inventors: Hanna Bukowska; Marie-Louise Johansson; Marek Naruszewicz
Original assignee: Probi AB
Current assignee: Probi AB
Priority date: 1997-08-05
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2018-07-31
Also published as: SE510753C2; KR20010022617A; NO20000268D0; CA2297023A1; AR016798A1; AU729413B2; IL134113A0; SE9702860L; BR9811825A; JP2001512747A; NO20000268L; CA2297023C; CN1265141A; CN1142995C; NO324881B1; NZ502610A; US6214336B1; ZA986769B; AU8372698A; EP0990024B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Stämmen von Lactobacillus, die imstande sind, den Fibrinogenspiegel im Blut zu verringern.
Hintergrund der Erfindung
Fibrinogen ist ein Plasmaprotein, das in der Leber synthetisiert wird, welches in dem letzten Schritt der Blutgerinnungskaskade durch aktiviertes Thrombin in unlösliches Fibrin umgewandelt wird. Fibrin wird wiederum in der Fibrinolysereaktion durch Plasmin, das auch als Fibrinolysin bezeichnet wird, zersetzt, dies ist der normale Mechanismus für die Entfernung von kleinen Fibringerinnseln aus dem Kreislauf.
Die Plasmafibrinogenkonzentration nimmt während der normalen Alterung von einem Mittelwert von 2,3 mg/ml im Alter von 20 Jahren bis 3,5 mg/ml im Alter von 70 Jahren allmählich zu. Die Zunahme ist mit einer ungefähr 20 %-igen Abnahme der endogenen fibrinolytischen Aktivität im Laufe des gleichen Zeitraums verbunden. Unter Stress- oder Traumabedingungen kann sich der Blutfibrinogenspiegel innerhalb von 48 Stunden verdoppeln oder verdreifachen. Es wurde bestätigt, dass Blutfibrinogen einer der Haupteinflussfaktoren für die Blut- und Plasmaviskosität im Mikrokreislauf, für die Aggregation von roten Blutkörperchen und Plättchen und beim Wachstum von atheromatösen Läsionen ist. Durch Bedingungen oder Faktoren, welche die freien Fettsäure-Spiegel (FFA-Spiegel) im Plasma erhöhen, werden die Blutfibrinogenspiegel erhöht und die endogene fibrinolytische Aktivität herabgesetzt, siehe Pickart, L., in Pharmacology 23: 271–280, 1981.
Ein erhöhter Fibrinogenspiegel ist mit einer erhöhten Erythrozytensedimentationsrate verbunden, welche ihrerseits seit langem mit einem Risiko für ischämische Herzkrankheiten korreliert wurde. Bei einem akuten Myokardinfarkt sind der Spiegel von Plasmafibrinogen sowie der Spiegel von freien Fettsäuren erhöht.
Fibrinogen als ein kardiovaskulärer Risikofaktor wird von Ernst, E., et al., Annals of Internal Medicine 118: 956–963, 1993 bsschrieben. In sechs prospektiven epidemiologischen Studien wurde die Korrelation von Fibrinogenspiegeln mit dem nachfolgenden Auftreten eines Myokardinfarkts, eines Schlaganfalls und einer peripheren arteriellen Verschluss krankheit bestimmt und die Kausalität des Zusammenhangs wurde analysiert. Alle prospektiven Studien zeigten, dass Fibrinogen mit einem nachfolgenden Myokardinfarkt oder Schlaganfall zusammenhing. Es wurde der Schluss gezogen, dass Fibrinogen pathophysiologisch mit kardiovaskulären Ereignissen zusammenhängt und als ein kardiovaskulärer Hauptrisikofaktor angesehen werden kann.
Es gibt verschiedene Einflussfaktoren des Fibrinogenspiegels bei Gesunden und Kranken, von denen einige nicht beeinflusst werden können, wie etwa das Alter, das Geschlecht und die Herkunft. Andere, welche veränderbar sind, sind Einflussfaktoren des Lebensstils, wie das Rauchen, eine sitzende Lebensweise, die Ernährung und Stress.
Ein erhöhter Cholesterinspiegel sowie ein erhöhter Blutdruck sind weitere wichtige Risikofaktoren für Herzkrankheiten. Serumcholesterinspiegel beziehen sich allgemein auf eine Kombination von HDL, Lipoproteinen hoher Dichte, und LDL, Lipoproteinen niedriger Dichte. Erhöhte Spiegel von LDL-Cholesterin können mit der Pathogenese der Atherosklerose in Zusammenhang gebracht werden, während höhere Spiegel von HDL-Cholesterin das Risiko einer Herzkrankheit zu senken scheinen.
Stand der Technik
Es gibt eine große Vielfalt an antilipidämischen Mitteln, welche zusätzlich zu einer länger anhaltenden Verringerung der Plasma-FFA-Spiegel auch die Blutfibrinogenkonzentrationen verringern, während sie die fibrinoiytische Aktivität durch Herabsetzen der hepatischen Synthese von Fibrinogen und Anti-Fibrinolysinen offensichtlich verstärken, siehe Pickart, L., Phamacology 23(5), 271–80, 1981. Als Beispiele für diese Mittel, welche biochemisch und strukturell verschiedenartig sind, können Allylpropyldisulfid, die wirksame Substanz von Knoblauch und Zwiebel, Acetylsalicylsäure und Clofibrat, ein Fettsäureanalog, erwähnt werden. Die meisten von diesen Mitteln haben unangenehme oder schwerwiegende Nebenwirkungen und es sollte nach wirksameren Mitteln getrachtet werden.
Es gibt einander widersprechende Daten im Hinblick auf die potenzielle hypocholesterinämische Wirkung von fermentierten Milchprodukten bei Menschen, und ob die Einnahme dieser Produkte irgendeine Bedeutung für die Verhütung von koronarer Herzkrankheit hat. Gilliland, S.E., et al., Applied and Environmental Microbiology, 49(2): 377–381, 1985, haben herausgefunden, dass einige Stämme von Lactobacillus acidophilus direkt auf das Cholesterin im Gastrointestinaltrakt einwirken und somit für das Verringern der Serumcholesterinspiegel günstig sein können und auf diese Weise das Auftreten einer koronaren Herzkrankheit verringern, andere dagegen nicht. Es wird auch berichtet, dass bestimmte dieser Stämme die Fähigkeit haben, Gallensalze zu dekonjugieren. In dieser Studie wurden Schweine als Tiermodell verwendet.
Man kennt heute keine Substanz, welche die Fibrinogenspiegel bei Risikopatienten sicher und selektiv senkt.
Beschreibung der Erfindung
Es wurde nun überraschenderweise herausgefunden, dass oral verabreichte lebende Lactobacillus-Bakterien zu einer Senkung des Serumfibrinogenspiegels führen. Die Erfindung bezieht sich folglich auf die Verwendung eines Stamms von Lactobacillus für die Herstellung eines Medikaments zur Verringerung des Fibrinogenspiegels im Blut von Säugern, einschließlich des Menschen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf die Verwendung eines Stamms von Lactobacillus in Kombination mit einer antihyperlipoproteinämisch aktiven Substanz für die Herstellung eines Medikaments für die Prophylaxe und/oder Behandlung von Kreislauferkrankungen, wobei die Patienten an einem erhöhten Fibrinogenspiegel, aber nicht an einem erhöhten Cholesterinspiegel leiden. Dadurch wird es möglich, eine niedrigere Dosis des Lipoprotein verringernden Arzneimittels zu verwenden, dessen Verabreichung häufig mit schwerwiegenden Nebenwirkungen verbunden ist.
In einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung eines Stamms von Lactobacillus für die Herstellung eines Medikaments für die Prophylaxe und/oder Behandlung von Kreislauferkrankungen wie Atherosklerose, kardiovaskuläre Erkrankungen, koronare Herzerkrankung, Myokardinfarkt, ischämische Herzerkrankung, Schlaganfall, wobei die Patienten an einem erhöhten Fibrinogenspiegel, aber nicht an einem erhöhten Cholesterinspiegel leiden.
Ein bevorzugter Stamm von Lactobacillus sollte imstande sein, die Passage durch den Magen in den Gastrointestinaltrakt zu überleben, und imstande sein, im Darm Kolonien zu bilden bzw. den Darm zu besiedeln. Zwei Faktoren scheinen für die Ausübung der ökologischen Wirkung von Lactobacilli entscheidend zu sein. Der erste ist die Fähigkeit, den Darm zu besiedeln, d.h. in großen Zahlen während eines Zeitraums nach der letzten Verabreichung von lebenden Bakterien zu überleben. Der zweite ist die Fähigkeit, direkt an Epithelzellen im Darm zu binden. Dies kann einer der Faktoren sein, welcher die Besiedelung fördert, ist aber keine Vorbedingung für die Besiedelung. Die Fähigkeit, an das Epithel anzuhaften, garantiert nicht, dass der Stamm zur Besiedelung fähig ist.
Beispiele für brauchbare Arten von Lactobacillus sind L. plantarum und L. rhamnosus. Verschiedene Stämme von diesen Lactobacilli sind in der internationalen Patentanmeldung WO 93/01823 beschrieben, die sich auf ein Verfahren zur Isolierung von Stämmen von Lactobacillus bezieht, welche die Fähigkeit aufweisen, auf der menschlichen Darmschleimhaut in vivo etabliert zu werden und auch nach einer oralen Verabreichung mindestens 10 Tage lang darauf zu verbleiben. Diese Anmeldung bezieht sich speziell auf zwei neue Lactobacillus-Stämme, welche gemäß dem Budapester Abkommen bei der DSM – Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH-, Braunschweig, Deutschland, am 2. Juli 1991 hinterlegt worden sind, d.h. L. plantarum 299, Nummer DSM 6595 und L. casei ssp. rhamnosus 271, Nummer DSM 6594, sowie Varianten davon. Ein bevorzugter Stamm ist Lactobacillus plantarum 299v, welcher bei der DSM am 16. März 1995 unter der Nummer DSM 9843 hinterlegt worden ist. Dieser Stamm sowie andere Stämme von L. plantarum sind in der internationalen Patentanmeldung WO 96/29083 beschrieben.
Der Lactobacillus-Stamm kann in einem beliebigen Nahrungsmittel oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung verabreicht werden, welche die Lebensfähigkeit des Stamms im Dickdarm aufrechterhalten kann. Die Zusammensetzung kann gemäß der Erfindung auf einem beliebigen geeigneten Weg, vorzugsweise oral oder rektal, z.B. in Form eines Einlaufs, verabreicht werden. Sie kann auch enteral durch einen über den Magen in den Darm eingeführten Katheter oder direkt in den Darm verabreicht werden.
Ein Träger für den Stamm von Lactobacillus in der pharmazeutischen Zusammensetzung ist z.B. ein physiologisch annehmbares Substrat, das durch das in Frage kommende Bakterium fermentiert wird, insbesondere auf der Grundlage von Stärke oder Milch. Ein geeignetes Substrat könnte flüssige oder feste Fasern enthalten, welche im Gastrointestinaltrakt nicht resorbiert werden. Als ein Beispiel für geeignete stärkehaltige Sub strate können Getreide wie Hafer und Weizen, Mais, Wurzelpflanzen wie Kartoffeln und bestimmte Früchte wie grüne Bananen genannt werden. Ein bevorzugtes Substrat für die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung, welches der Zusammensetzung auch einen ausgezeichneten Nährwert verleiht, ist eine Nährstofflösung auf der Grundlage von Hafermehl, wie sie z.B. in WO 89/08405 beschrieben ist. Das fermentierte Produkt kann auch mit einem Nahrungsmittel, vorzugsweise auf der Grundlage von Früchten oder Beeren, wie Hagebutten, Blaubeeren, Erdbeeren, aber auch mit inerten festen oder flüssigen Substanzen, wie Kochsalzlösung oder Wasser, vermischt werden.
Die Behandlung sollte ein- oder mehrmals täglich über einen kontinuierlichen Zeitraum erfolgen. Um ein nachweisbares Ergebnis zu erhalten, sollte der Lactobacillus-Stamm in einer Tagesdosis von nicht weniger als ungefähr 10¹⁰ Bakterien verabreicht werden.
Biologischer Test
Der Zweck dieser Studie war, die Wirkung eines Nahrungsmittelprodukts (ProViva^®), das Lactobacillus plantarum 299v enthält, auf die Serumlipid-, insbesondere LDL-Cholesterin- und Fibrinogenspiegel bei Subjekten mit mäßig erhöhten Cholesterinkonzentrationen zu untersuchen.
Material und Methoden
Das ProViva^®-Nahrungsmittelprodukt war ein Hagebuttengetränk, das Haferprodukte enthält (0,75 g Hafermehl, d.h. 0,07 g Haferfasern/100 ml). Das Produkt enthält ungefähr 5 × 10⁷ koloniebildende Einheiten/ml Lactobacillus plantarum 299v und ungefähr 0,035 g DL-Milchsäure/100 ml. Beim Herstellen dieses Produkts wurden die fermentierten Haferprodukte und das Hagebuttengetränk getrennt hergestellt und dann in einem Verhältnis von 5 % (Vol./Vol.) fermentierte Haferprodukte (enthaltend 18,5 % (Vol./Vol.) Hafermehl) und 95 % (Vol./Vol.) Hagebuttengetränk zusammengemischt. Normales Hagebuttengetränk, bestehend aus Hagebuttenpulver, Sucrose, Verdickungsmittel, Zitronensäure, Ascorbinsäure und Wasser, wurde als Placebo verwendet. Die zwei Produkte wurden beide von Skånemejerier (Lunnarp, Schweden) hergestellt.
Die Studie wurde an 30 Männern im Alter von 42,6 ± 2,8 Jahren durchgeführt, die zuvor im Hinblick auf gastrointestinale Symptome, Arzneimitteleinnahme, Tabakrauchen, Diät gewohnheiten und Alkoholkonsum überprüft worden waren. Individuen mit einer kardiovaskulären Erkrankung, Diabetes mellitus und Bluthochdruck wurden aus der Studie ausgeschlossen. Das Körpergewicht, die Größe, der arterielle Blutdruck und die Pulsfrequenz wurden aufgezeichnet und Blut wurde für biochemische Untersuchungen entnommen. Es wurde eine Doppelblindstudie mit Placebo durchgeführt und die Teilnehmer wurden zufällig in zwei gleiche Gruppen eingeteilt, denen ProViva^® bzw. Placebo gegeben wurde. Charakteristische Eigenschaften der Subjekte der Studie sind in Tabelle 1 nachstehend angegeben.
Jedes Subjekt konsumierte 6 Wochen lang jeden Morgen 200 ml ProViva^® oder Placebo und behielt den gleichen Lebensstil wie zuvor bei. Am Ende von jedem Zeitraum wurden die Teilnehmer untersucht und es wurde wieder Blut entnommen.
Die Cholesterin- und Triglyceridspiegel im Serum wurden unter Verwendung von Enzymkits (CHOD-PAP, GPO-PAP) bestimmt. HDL-Cholesterin wurde nach der Fällung von apoB enthaltenden Lipoproteinen mit Phosphorwolframsäure in Gegenwart von Mg²⁺ gemessen. LDL-Cholesterin wurde nach der Fällung von LDL mit Polyvinylsulfat bestimmt. Die Laborverfahren beruhten auf Testkits von Boehringer-Mannheim. Glucose wurde unter Verwendung von Glucoseoxidase und Testkits von Analco (PAP) gemessen und die Plasmafibrinogenbestimmungen erfolgten nach dem Verfahren von Clauss auf der Grundlage der Thrombinzeit (Testkits von bioMérieux).
Tabelle 1. Charakteristische Eigenschaften der Subjekte in den zwei Gruppen
Tabelle 2. Biochemische Parameter in den Subjekten nach dem Konsum von ProViva^® oder Placebo

*p < 0,01
**p < 0,001

Ergebnisse
Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen im Hinblick auf das Alter, den Körpermasseindex (BMI), den systolischen oder diastolischen Blutdruck (Tabelle 1). Die Ergebnisse des biochemischen Tests sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Die Anfangskonzentrationen von Gesamtcholesterin, LDL-Cholesterin und Fibrinogen waren in beiden Gruppen mäßig erhöht, aber die Triglycerid- und HDL-Cholesterinwerte blieben innerhalb normaler Grenzen. An diesem Punkt wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen aufgezeigt.
Die Ergebnisse sind in mg/dl angegeben. Für die biochemischen Parameter wurden Mittelwerte und Standardabweichungen berechnet und dem ungepaarten Student-t-Test zwischen den Gruppen oder dem gepaarten Test innerhalb jeder Gruppe unterzogen. Das Signifikanzniveau wurde als p < 0,05 herangezogen. Nach sechs Wochen des Experiments fiel der Fibrinogenspiegel in der ProViva^®-Gruppe von 319 ± 82 auf 276 t 58 mg/dl (p < 0,001), was eine Verringerung von 13,5 % gegenüber dem Anfangswert darstellt. Entsprechend wurden die Spiegel von Gesamtcholesterin und LDL-Cholesterin um 7,3 % (233 ± 33 zu 216 ± 31) bzw. 9,6 % (156 ± 36 zu 141 ± 34) verrin gert. Die Triglycerid-, Glucose- und HDL-Cholesterinspiegel blieben in dieser Gruppe unverändert.
In der Placebogruppe wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Anfangs- und Endwerten beobachtet.
Die vorliegende Studie bestätigt frühere Beobachtungen, dass Nahrungsmittelprodukte, die bestimmte Stämme von Lactobacillus enthalten, die Blutcholesterinspiegel verringern. Es wurde jedoch zum ersten Mal herausgefunden, dass ein Stamm von Lactobacillus den Fibrinogenspiegel wirksam verringert. Als Schlussfolgerung könnte eine Ergänzung der Diät mit Lactobacillus für Patienten mit mäßig erhöhten Cholesterinkonzentrationen von Nutzen sein, bei denen das Risiko einer kardiovaskulären Erkrankung verringert wird.
Es wurde bereits bestätigt, dass Fibrinogen ein unabhängiger Risikofaktor für eine ischämische Herzerkrankung ist und sein Spiegel im Blut durch genetische und Umweltfaktoren reguliert wird. Die Feststellung, dass ProViva sowohl den Fibrinogenspiegel als auch den Cholesterinspiegel senkt, kann es zu einem vielversprechenden Nahrungsmittelprodukt bei der frühzeitigen Verhütung einer ischämischen Herzerkrankung machen.

Claims

Verwendung eines Stamms von Lactobacillus für die Herstellung eines Medikaments für die Prophylaxe und/oder Behandlung von Kreislauferkrankungen, wobei die Patienten an einem erhöhten Fibrinogenspiegel, aber nicht an einem erhöhten Cholesterinspiegel leiden.
Verwendung eines Stamms von Lactobacillus in Kombination mit einer antihyperlipoproteinämisch aktiven Substanz für die Herstellung eines Medikaments für die Prophylaxe und/oder Behandlung von Kreislauferkrankungen, wobei die Patienten an einem erhöhten Fibrinogenspiegel, aber nicht an einem erhöhten Cholesterinspiegel leiden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1–2, wobei die Kreislauferkrankungen ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Atherosklerose, kardiovaskuläre Erkrankungen, koronare Herzerkrankung, Myokardinfarkt, ischämische Herzerkrankung, Schlaganfall.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der Stamm von Lactobacillus zu der Spezies Lactobacillus plantarum oder Lactobacillus rhamnosus gehört.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1–4 von Lactobacillus plantarum 299v, Hinterlegungsnummer DSM 9843.
Verwendung des Stamms Lactobacillus plantarum 299v, Hinterlegungsnummer DSM 9843, für die Herstellung eines Medikaments für die Prophylaxe und/oder Behandlung von Kreislauferkrankungen.