-
Diese
Erfindung betrifft eine Verwendung von 5-[4-[2-(N-methyl-N-(2-pyridyl)amino)ethoxy]benzyl]thiazolidin-2,4-dion
für die
Herstellung eines Medikaments zur Verminderung oder Verhinderung
von Ischämie induzierter
Apoptose von differenzierten Zellen.
-
Eine
kardiovaskuläre
Erkrankung ist eine Hauptursache für die Mortalität von erwachsenen
Diabetikern, sowohl der Typ 1 als auch der Typ 2 Ätiologie.
Das tiefer liegende Vorhandensein einer kardiovaskulären Erkrankung
bei Diabetes bedeutet nicht nur, dass die wahrscheinliche Inzidenz
von Herzmuskelinfarkten in der diabetischen Bevölkerung höher ist, sondern auch, dass
sein Auftreten ein deutlich größeres Risiko
der Mortalität
für Diabetiker
als für
Nicht-Diabetiker birgt. Die europäische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer
0,306,228 betrifft bestimmte Thiazolidindiol-Derivate, von denen
offenbart wurde, dass sie eine anti-hyperglykämische und anti-hyperlipämische Wirkung
besitzen. Ein bestimmtes Thiazolidindion, das in
EP 0306228 offenbart wurde, ist 5-[4-[2-(N-methyl-N-(2-pyridyl)amino)ethoxy]benzyl]thiazolidin-2,4-dion
(nachstehend als „Verbindung
(I)" bezeichnet).
WO94/05659 offenbart bestimmte Salze von Verbindung (I), welche
ihre Maleatsalze aus Beispiel 1 einschließen.
-
Verbindung
(I) ist ein Beispiel einer Klasse von anti-hyperglykämischen
Wirkstoffen, die als „Insulin-Sensibilisierer" bekannt sind. Besonders
Verbindung (I) ist ein Thiazolidindion-Insulin-Sensibilisierer.
Thiazolidindion-Insulin-Sensibilisierer schließen Verbindungen ein, die eine
2,4-Thiazolidindion-Einheit umfassen.
-
Die
europäischen
Patentanmeldungen, Veröffentlichungsnummern:
0008203, 0139421, 0032128, 0428312, 0489663, 0155845, 0257781, 0208420,
0177353, 0193256, 0319189, 0332331, 0332332, 0528734, 0508740; die
internationalen Patentanmeldungen, Veröffentlichungsnummern: 92/18501,
93/02079, 93/22445 und die amerikanischen Patentnummern 4687777,
5104888 und 5478852 offenbaren ebenfalls bestimmte Thiazolidindion-Insulin-Sensibilisierer.
-
Eine
andere Serie von Verbindungen, bei denen im Allgemeinen eine Wirkung
als Insulin-Sensibilisierer anerkannt ist, sind solche, die durch
die Verbindungen verkörpert
sind, die in den internationalen Patentanmeldungen, Publikationsnummern
WO93/21166 und WO94/01420 offenbart wurden. Diese Verbindungen werden
hier als „azyklische
Insulin-Sensibilisierer" bezeichnet. Andere
Beispiele azyklischer Insulin-Sensibilisierer sind solche, die in
der amerikanischen Patentnummer 5232945 und den internationalen
Patentanmeldungen, Veröffentlichungsnummern
WO92/03425 und WO91/19702 offenbart wurden.
-
Beispiele
anderer Insulin-Sensibilisierer sind solche, die in der europäischen Patentanmeldung,
Veröffentlichungsnummer
0533933, der japanischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 05271204
und der amerikanischen Patentnummer 5264451 offenbart wurden.
-
Es
wurde von Shimabukuro et al. (Diabetes 44 [Suppl 1]: 797 (Abstrakt),
1995) angedeutet, dass die Dauerbehandlung mit dem Thiazolidindion,
Troglitazon, die Herzfunktion des diabetischen Herzens erhält. Auch
Eckel et al. (Diabetes 46 [Suppl 1]: 575 (Abstrakt), 1997) deutete
an, dass das chronische Aussetzen vonmit Troglitazon einen kardioprotektiven
Effekt durch Steigerung der Glukoseversorgung der Myozyten des diabetischen
Herzens hervorrufen könnte.
-
Jetzt
wurde überraschenderweise
gezeigt, dass die akute Verabreichung von Verbindung (I) einen kardioprotektiven
Effekt auf das diabetische Herz hervorruft und daher effektiv in
der Verhinderung oder Verminderung einer post-ischämischen
Verletzung ist, wie z.B. eines Herzmuskelinfarkts. Es wurde ebenfalls
gezeigt, dass die akute Verabreichung von Verbindung (I) die funktionelle
Wiederherstellung des diabetischen Herzens nach einer Herzmuskelischämie verbessert.
-
Zusätzlich und
vielleicht noch überraschender
wurde gezeigt, dass die Verabreichung, besonders die akute Verabreichung,
von Verbindung (I) einen besonders effektiven kardioprotektiven
Effekt auf das nicht-diabetische Herz hervorruft.
-
Es
wurde auch gezeigt, dass die Verbindung (I) die Apoptose von Herzmuskelzellen
und anderen Arten von differenzierten Zellen, besonders von vollständig differenzierten
Zellen (wie z.B. Zellen, die keine Mitose vollziehen können) hemmt
oder verhindert.
-
Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung von 5-[4-[2-(N-methyl-N-(2-pyridyl)amino)ethoxy]benzyl]thiazolidin-2,4-dion
(Verbindung (I)) oder einer tautomeren Form davon oder eines pharmazeutisch
verträglichen
Derivates davon für
die Herstellung eines Medikamentes zur Verminderung oder Verhinderung
von Ischämie induzierter
Apoptose von differenzierten Zellen, wobei die Zellen ausgewählt sind aus
der Liste, bestehend aus: pankreatischen Betazellen, endothelialen
Zellen und neuronalen Zellen im menschlichen oder tierischen Körper.
-
Geeignete
Zellen sind pankreatische Betazellen. Geeignete Zellen sind endotheliale
Zellen. Geeignete Zellen sind neuronale Zellen.
-
Bestimmte
Individuen menschlicher oder nichtmenschlicher Säugetiere können unter Diabetes mellitus
oder verwandte Erkrankungen leiden. Im Besonderen handelt es sich
bei Diabetes mellitus um den Typ 1 Diabetes mellitus. Im Besonderen
handelt es sich bei Diabetes mellitus um den Typ 2 Diabetes mellitus.
-
Ein
geeignetes, pharmazeutisch verträgliches
Derivat ist ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder eine pharmazeutisch
verträgliche
Lösung,
eingeschlossen einer pharmazeutisch verträgliche Lösung eines pharmazeutisch vertäglichen
Salzes.
-
Geeignete,
pharmazeutisch verträgliche
Derivate, eingeschlossen pharmazeutisch verträgliche Salze und pharmazeutisch
verträgliche
Lösungen,
des Verstärkers
der Glukoseaufnahme, wie zum Beispiel Thiazolidindione, sind in
den vorstehend erwähnten
Veröffentlichungen
und in Standardreferenztexten wie z.B. „British and US Pharmacopoeias,
Remington's Pharmaceutical
Sciences" (Mack
Publishing Co.), „Martindale
The Extra Pharmacopoeia" (London,
The Pharmaceutical Press) beschrieben.
-
Geeignete,
pharmazeutisch verträgliche
Salze von Verbindung (I) schießen
solche ein, die in
EP 0306228 und
WO94/05659 beschrieben sind. Ein bevorzugtes, pharmazeutisch verträgliches
Salz ist ein Maleat.
-
Geeignete,
pharmazeutisch verträgliche,
gelöste
Formen von Verbindung (I) schließen solche ein, die in
EP 0306228 und WO94/05659
beschrieben sind, im Besonderen Hydrate.
-
Verbindung
(I) kann in einer von verschiedenen tautomeren Formen vorkommen,
von denen alle durch die Erfindung eingeschlossen sind, entweder
als einzelne tautomere Form oder als Gemische davon.
-
Verbindung
(I) kann auch chirale Kohlenstoffatome enthalten und kann daher
in verschiedenen stereoisomeren Formen vorkommen, von denen alle
durch die Erfindung eingeschlossen sind, entweder als einzelne Isomere
oder als Gemische von Isomeren.
-
Verbindung
(I) oder die tautomere Form davon oder ein pharmazeutisch verträgliches
Derivat davon, wie z.B. ein Salz davon oder eine pharmazeutisch
verträgliche
Lösung
davon, kann hergestellt werden unter Verwendung von Verfahren, die
in
EP 0306228 und WO94/05659
beschrieben sind.
-
Die
vorstehend erwähnten,
stereoisomeren Formen von Verbindung (I) können nach bekannten Verfahren
wie benötigt
hergestellt und getrennt werden, wie z.B. solche, die in den vorstehend
erwähnten
Veröffentlichungen
offenbart wurden.
-
Verbindung
(I) oder eine tautomere Form davon oder ein pharmazeutisch verträgliches
Derivat davon kann per se oder vorzugsweise als eine pharmazeutische
Zusammensetzung verabreicht werden, die einen pharmazeutisch verträglichen
Träger
umfasst.
-
Der
Ausdruck „pharmazeutisch
verträglich", wie hierin verwendet,
umfasst Verbindungen, Zusammensetzungen und Bestandteile sowohl
für die
menschliche als auch die tierärztliche
Verwendung: zum Beispiel umfasst der Ausdruck „pharmazeutisch verträgliches
Salz" ein in der
Tiermedizin verträgliches
Salz.
-
„Post-ischämische Verletzung
des Herzens", wie
hierin verwendet, schließt
den Herzmuskelinfarkt und bestimmte Herzmuskelstörungen ein, besonders den Herzmuskelinfarkt.
-
„Verbesserung
der funktionellen Wiederherstellung des Herzens" wie hierin verwendet, schließt die Verbesserung
oder die Wiederherstellung des Herzzeitvolumens und/oder die Verstärkung der
Wiederherstellung, besonders die Rate der Wiederherstellung des
Herzzeitvolumens.
-
„Akute
Verabreichung" oder
Ausdrücke
oder Begriffe, wie hierin verwendet, die eine äquivalente Bedeutung zu der
akuten Verabreichung haben, beziehen sich auf eine einzelne Verabreichung
des Medikamentes oder eine kurzzeitige Anwendung. Eine kurzzeitige
Anwendung eines Thiazolidindion-Insulin-Sensibilisierer bedeutet
einen kürzeren
Zeitraum als der, der mit einem anti-hyperglykämischen Effekt assoziiert ist.
Ein geeigneter Zeitraum zur kurzzeitigen Anwendung beträgt 3–4 Wochen.
-
„Verstärker der
Glukoseaufnahme",
wie hierin verwendet wird, bedeutet einen Wirkstoff, der die basale oder
die Insulin induzierte Aufnahmen von Glukose über die Zellmembran erhöht.
-
Die
aktiven Medikamente werden vorzugsweise in Form von pharmazeutisch
verträglichen
Zusammensetzungen verabreicht.
-
Üblicherweise
werden die Zusammensetzungen für
die orale Verabreichung angepasst. Sie können jedoch auch für andere
Arten der Verabreichung angepasst werden, wie zum Beispiel die parenterale
Verabreichung, die sublinguale oder die transdermale Verareichung.
-
Die
Zusammensetzungen können
in Form von Tabletten, Kapseln, Puder, Granulaten, Pastillen, Zäpfchen,
rekonstuierbares Puder oder flüssige
Herstellungen, wie z.B. als orale oder sterile parenterale Lösungen oder
als Suspensionen, vorliegen.
-
Um
die Beständigkeit
der Verabreichungen zu erhalten, wird es bevorzugt, dass eine Zusammensetzung
der Erfindung in Form einer Dosiseinheit vorliegt.
-
Die
Präsentationsform
einer Dosiseinheit zur oralen Verabreichung können Tabletten und Kapseln sein
und können
konventionelle Excipienten, wie z.B. Bindungsmittel, wie zum Beispiel
Sirup, Akazie, Gelatine, Sorbitol, Tragacanth oder Polyvinylpyrrolidon;
Füllstoffe,
zum Beispiel Laktose, Zucker, Maisstärke, Kalziumphosphat, Sorbitol
oder Glycin; Tablettenschmiermittel, wie zum Beispiel Magnesiumstearat;
Zersetzungsmittel, wie zum Beispiel Stärke, Polyvinylpyrrolidon, Natriumstärkeglykollat
oder mikrokristalline Zellulose; oder pharmazeutisch verträgliche Benetzungsmittel,
wie z.B. Natriumlaurylsulphat, sein.
-
Die
Zusammensetzungen liegen vorzugsweise in Form einer Dosiseinheit
in einer für
die relevante Tagesdosis entsprechende Menge vor.
-
Geeignete
Dosistherapien, eingeschlossen der Einzelheiten von Dosiseinheiten,
für die
Thiazolidindione schließen
solche ein, die in den vorstehen erwähnten Veröffentlichungen oder in Referenztexten
wie z.B. „British
and US Pharmacopoeias, Remington's
Pharmaceutical Sciences" (Mack
Publishing Co.), „Martindale The
Extra Pharmacopoeia" (London,
The Pharmaceutical Press) beschrieben wurden.
-
Die
Zusammensetzungen liegen vorzugsweise in Form einer Dosiseinheit
in einer für
die relevante Tagesdosis entsprechende Menge vor. Eine geeignete
Dosiseinheit der Verbindung (I) enthält zum Beispiel bis zu 12 mg
von Verbindung (I).
-
Bei
der akuten Behandlung mit der Erfindung wird die Verbindung (I)
oder die tautomere Form davon oder ein pharmazeutisch verträgliches
Derivat davon im Allgemeinen als eine einzelne Dosis verabreicht.
Falls benötigt
können
jedoch zusätzliche
Dosen verabreicht werden, um geeignete kurzzeitige, nicht-chhronische Behandlungen
bereitzustellen, zum Beispiel zur Verhinderung oder Verminderung
einer post-ischämischen Verletzung,
wie z.B. eines Herzmuskelinfarkts, aufgrund eines nachfolgenden
ischämischen
Ereignisses und/oder zur Verhinderung oder Verminderung des Schweregrades
eines solchen Ereignisses und/oder seines Wiederauftretens.
-
In
den vorstehend erwähnten,
akuten Dosen ist es vorstellbar, höhere Dosen als solche, die
mit einem anti-hyperglykämischen
Effekt assoziiert sind, einzuschließen.
-
Die
festen, oralen Zusammensetzungen können durch konventionelle Verfahren
der Mischung, der Füllung
oder der Tablettenherstellung hergestellt werden. Wiederholte Verfahren
zur Mischung können
verwendet werden, um den Wirkstoff vollständig in solchen Zusammensetzungen
zu verteilen, die große
Mengen von Füllstoffen
verwenden. Solche Verfahren sind selbstverständlich konventionell im Fachgebiet.
Die Tabletten können beschichtet
sein gemäß Verfahren,
die in der normalen pharmazeutischen Praxis gut bekannt sind, im
Besonderen mit einer enterischen Beschichtung.
-
Orale,
flüssige
Erzeugnisse können
in Form von z.B. Emulsionen, Sirups oder Elixiere vorliegen oder sie
können
als trockene Produkte zur Rekonstitution mit Wasser oder anderen
geeigneten Lösemitteln
vor der Verwendung dargeboten werden. Solche flüssigen Erzeugnisse können konventionelle
Zusatzstoffe enthalten, wie z.B. Suspensionsmittel, wie zum Beispiel
Sorbitol, Sirup, Methylzellulose, Gelatine, Hydroxyethylzellulose, Carboxymethylzellulose,
Aluminiumstearatgel, hydrogenierte, essbare Fette; Emulsionsstoffe,
wie zum Beispiel Lecitin, Sorbitan-Monooleat oder Akazie; nicht-wässrige Lösungsmittel
(welche essbare Öle
enthalten können),
wie zum Beispiel Mandelöl,
fraktioniertes Kokosnussöl, ölhaltige
Ester, wie z.B. Ester von Glyzerin, Propylenglykol oder Ethylalkohol;
Konservierungsmittel, wie zum Beispiel Methyl- oder Propyl-p-Hydroxybenzoat
oder Sorbinsäure;
und, falls gewünscht,
konventionelle Geschmacks- oder Färbemittel.
-
Zur
parenteralen Verabreichung werden Formen flüssiger Dosiseinheiten hergestellt,
wobei die Verbindung und ein steriles Lösungsmittel verwendet werden,
und in Abhängigkeit
von der verwendeten Konzentration können sie entweder im Lösungsmittel
suspendiert oder gelöst
werden. Bei der Herstellung der Lösungen kann die Verbindung
für die
Injektion in Wasser gelöst
und durch einen Filter sterilisiert werden, bevor sie in ein geeignetes
Gefäß oder eine
Ampulle gefüllt
und versiegelt wird. Vorteilhafterweise können Zusatzstoffe, wie z.B.
ein lokales Betäubungsmittel,
ein Konservierungsmittel oder ein puffernder Wirkstoff mit im Lösungsmittel
gelöst
werden. Um die Stabilität
zu verstärken,
kann die Zusammensetzung nach dem Einfüllen in das Gefäß eingefroren
und das Wasser unter Vakuum entfernt werden. Parenterale Suspensionen
werden grundsätzlich
in der gleichen Weise hergestellt, außer dass der Wirkstoff in dem
Lösungsmittel
suspendiert, anstatt gelöst
werden kann und dass die Sterilisation nicht durch Filtration erreicht
werden kann. Die Verbindung kann durch das Aussetzen mit Ethylenoxid
vor der Suspension in dem sterilen Gefäß sterilisiert werden. Vorteilhafterweise
wird ein Oberflächenmittel
oder ein Benetzungsmittel in der Zusammensetzung eingeschlossen,
um die gleichmäßige Verteilung
der Zusammensetzung zu vereinfachen.
-
Zusammensetzungen
können
von 0,1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 10–60 Gew.-%, des aktiven Materials
in Abhängigkeit
von dem Verfahren der Verabreichung enthalten.
-
Falls
gewünscht,
können
Zusammensetzungen in Form einer Packung vorliegen, die von geschriebenen
oder gedruckten Anweisungen zur Verwendung begleitet werden.
-
Die
Zusammensetzungen werden hergestellt und formuliert gemäß konventioneller
Verfahren, wie z.B. solche, die in Standardreferenztexten wie z.B. „British
and US Pharmacopoeias, Remington's
Pharmaceutical Sciences" (Mack
Publishing Co.), „Martindale
The Extra Pharmacopoeia" (London,
The Pharmaceutical Press) und „Harry's Cosmeticology" (Leonard Hill Books)
oder in den vorstehen erwähnten
Veröffentlichungen
offenbart wurden.
-
Die
kardioprotektiven Effekte der Erfindung können durch Verwendung von Testverfahren
identifiziert werden, wie z.B. solchen, die nachfolgend bereitgestellt
werden, oder solchen, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, wie z.B.
solchen, die in Khandoudi N, Bernard M, Cozzone P, Feuvray D („Intracellular
pH and role of Na+/H+ exchange during ischaemia and reperfusion
of normal and diabetic rat hearts", Der intrazelluäre pH-Wert und die Rolle des
Na+/H+ Austausches während
der Ischämie
und der Wiederdurchblutung von normalen und diabetischen Rattenherzen;
Cardiovasc Res 24: 873–878,
1990) oder in Khandoudi N, Laville MP, Bril A („Protective effect of the
Sodium/Hydrogen exchange inhibitors during global low flow-ischaemia", Schützender
Effekt von Inhibitoren des Natrium/Wasserstoff-Austausches während globaler
Ischämie
mit niedrigem Durchfluss; J Cardiovasc Pharmacol 28: 540–546, 1996).
-
Die
anti-apoptotischen Effekte der Erfindung für einen gegebenen Verstärker der
Glukoseaufnahme kann unter Verwendung von konventioneller Methodenlehre
bestimmt werden, wie zum Beispiel Verfahren, die in Standardreferenztexten
oder in J Mol Cell Cardiol 1998 Mar; 30(3): 495–507 oder in Cir Res 1994 Sep;
75(3): 426–33
oder in bestimmten der vorstehend erwähnten Veröffentlichungen offenbart wurden.
-
Keine
ungünstigen,
toxikologischen Effekte wurden für
die Zusammensetzungen oder Verfahren der Erfindung in den vorstehen
erwähnten
Dosisbereichen festgestellt.
-
In den Tabellen und Figuren,
die nachstehend gezeigt sind:
-
Tabelle
1: zeigt die ventrikuläre
Grundlinienfunktion von isolierten, arbeitenden Herzen von männlichen
Wistar Ratten: mit Lösungsmittel
oder Verbindung (I), prä-ischämisch zugegeben
zu der Durchspülflüssigkeit;
-
Tabelle
2: zeigt die ventrikuläre
Grundlinienfunktion von isolierten, arbeitenden Herzen von STZ-diabetischen
Ratten: mit Lösungsmittel
oder Verbindung (I), prä-ischämisch zugegeben
zu der Durchspülflüssigkeit;
-
1:
zeigt den Effekt von Verbindung (I) auf die post-ischämische,
funktionelle Beeinträchtigung
von normalen, arbeitenden Herzen von männlichen Wistar Ratten; und
-
2:
zeigt den Effekt von Verbindung (I) auf die post-ischämische,
funktionelle Beeinträchtigung
von arbeitenden Herzen von STZ-diabetischen, männlichen Wistar Ratten. Die
nachfolgenden Beispiele verdeutlichen die Erfindung, beschränkt sie
aber nicht in irgendeiner Weise.
-
MATERIAL & METHODEN
-
Material:
Stocklösungen
von Verbindung (I) wurden frisch in Dimethylsulphoxid (DMSO) hergestellt und
weitere Verdünnungen
wurden im Perfusionspuffer angefertigt. Die maximale Konzentration
des Lösungsmittels
DMSO betrug 0,001%, welche keinen Effekt of einen der Parameter
hatte, wenn es alleine in den Kontrollexperimenten zugegeben wurde.
Eine Streptozotocin-Lösung
(STZ, im Handel erhältlich)
wurde in Zitratpuffer (40 mg/ml) hergestellt.
-
Testsysteme:
Männlichen
Wistar Ratten (Charles River; St Aubin lès Elbeuf, Frankreich) mit
einem Körpergewicht
im Bereich von 260 bis 280 g wurden mit einem 12 h/12 h Licht-Dunkelheits-Zyklus
mit freiem Zugang zu Wasser und Standard-Rattenfutter ad libitum
gehalten. Ein Zeitraum von mindestens einer Woche vor dem Experiment
wurde zur Eingewöhnung
gegeben.
-
Induktion
von experimenteller Diabetes: Man lies männliche Wistar Ratten mit einem
Gewicht zwischen 300 und 320 g über
Nacht hungern und rief Diabetes durch eine einzelne intravenöse Injektion
von STZ, 40 mg/kg Körpergewicht,
hervor. Die Entwicklung der Diabetes und ihre Persistenz wurden
durch serielle, quantitative Messungen von Glukose im Urin mittels
Reagensstreifen überprüft. Am Tag
des Experiments wurde der Schweregrad der Diabetes durch Messung
der Glukosekonzentrationen von Blutproben bestimmt, die zum Zeitpunkt
der Herz-Exzision gesammelt wurden. Nur Ratten mit einem Glukosespiegel
im Plasma, der 20 mM überstieg,
wurden als diabetisch eingestuft und in diesen Experimenten eingeschlossen.
-
Experimentelle
Verfahren
-
Perfusion
von isolierten Herzen: Die Ratten wurden unter Verwendung von Thiopental
Natrium (50 mg/kg Körpergewicht
intraperitoneal) betäubt.
Herzen von normoglykämischen
Ratten und Ratten, bei denen einen Monat lang mit STZ Diabetes induziert
wurde, wurden schnell entfernt und in eiskalten Puffer eingetaucht,
um ein sofortiges Aufhören
der Kontraktilität
zu erzeugen. Die Aorta wurde freigelegt und anschließend auf
eine Hohlnadel aufgezogen, die mit einer Perfusions-Apparatur verbunden
war. Eine rückläufige Perfusion des
Herzens wurde für
10 min durch das Langendorff-Verfahren gestartet und wurde anschließend unter
Verwendung der Working-Heart-Technik [16] zur Perfusion gewechselt.
Bei der Perfusionsflüssigkeit
handelte es sich um den Krebs-Henseleit-Puffer (pH-Wert 7,4) mit
der nachfolgenden Zusammensetzung (mM): NaCl 118; NaHCO3 23;
KCl 4,7; KH2PO4 1,2;
MgCl2 1,2; CaCl2 1,25;
Glukose 11; Pyruvat 2. Der Puffer wurde kontinuierlich mit einem
95% O2/5% CO2 Gemisch
begast und das gesamte System wurde auf eine Temperatur von 37°C reguliert.
Die Perfusionsflüssigkeit
wurde nicht den Zyklus erneut zugeführt. Die Vor-Ladung wurde auf
einen Druck von 15 cm H2O gehalten und die
Nach-Ladung sowie der koronare Perfusionsdruck wurde konstant auf 80
cm H2O gehalten.
-
Messung
der Herzfunktion: Sowohl die Herzrate (Schläge/min) und die systolische
Druckspitze (mm Hg) wurden kontinuierlich über den Flüssigkeit gefüllten Seitenarm
der aortischen Hohlnadel überwacht,
die mit einem Druck-Transducer (Statham p23Db) verbunden war, und
auf einem Gould-Pen-Rekorder (Model 8188.602) aufgezeichnet wurde.
Aortische und koronare Durchflüsse
(ml/min) wurden durch zeitlich festgelegte Sammlungen gemessen.
Das Herzzeitvolumen (ml/min) wurde aus der Summe der aortischen
und der koronaren Durchflüsse
ermittelt. Das Schlagvolumen (ml/Schlag) wurde durch die Teilung
des Herzzeitvolumens durch die Herzrate ermittelt.
-
Induktion
von globaler Ischämie
und Wiederdurchblutung: Eine totale Ischämie wurde durch das Abklemmen
des linken Atriums und der aortischen Perfusionsröhren und
der Verminderung des Herzkranzdurchflusses auf Null für 30 Minuten
initiiert. Die Herzen wurden anschließend wieder bei 37°C im Working-Heart-Modus
durchspült
und die Erholung der ventrikulären
Funktion wurde für
30 Minuten verfolgt. Um die Wirkung der Verbindung (I) zu untersuchen,
wurde dieser Wirkstoff zu der Perfusionslösung 15 Minuten vor der Induktion
der Ischämie
zugegeben und durchgehend während
der Phase der Wiederdurchblutung beibehalten.
-
Datenverwaltung & Analyse: die
Daten wurden als Mittelwert ± SEM
dargestellt. Die statistische Signifikanz der Unterschiede wurde
unter Verwendung des t-Tests student's t-test)
bestimmt. Unterschiede mit p ≤ 0,05
wurde als statistisch signifikant berücksichtigt.
-
Ergebnisse:
Die funktionellen, ex vivo Grundlinienparameter für durchspülte, normale
Herzen von männlichen
Wistar Ratten sind in Tabelle 1 gezeigt. In dem hier verwendeten Perfusionssystem
spiegelt der aortische Durchfluss bei einem konstanten Ausflusswiderstand
die ventrikuläre
Kontraktilität
wieder [16].
-
Die
Effekte auf die Herzfunktion durch das Einfügen der Verbindung (I)(1 μM) in die
Perfusionsflüssigkeit
15 Minuten vor der Null-Durchfluss-Ischämie (30 min) und der nachfolgenden
Wiederdurchblutung sind in 1 gezeigt.
Die Daten zeigen, dass die Erholung von post-ischämischen,
Kontrollherzen relativ langsam ist und dass nicht alle funktionellen
Parameter (z.B. das Herzzeitvolumen) auf die prä-ischämischen Werte zurückkehren,
auch nach einer 30 Minuten langen Wiederdurchblutung. Das Einfügen von
Verbindung (I) in die Perfusionsflüssigkeit vor der Ischämie erhöhte signifikant
die Erholungsrate von jedem der funktionellen Variabeln. Zum Beispiel
verstärkte
das Einfügen
von Verbindung (I) in die Perfusionsflüssigkeit 15 Minuten vor und während der
Ischämie
und während
der Wiederdurchblutungsphase die Erholung des Herrzeitvolumens und der
Herzrate.
-
Schlussfolgerung
-
Die
Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass die Verbindung
(I) schützende
Eigenschaften mit einer schnellen Auswirkung sowohl in normalen
als auch diabetischen Rattenherzen hat, die in vitro einer Null-Durchfluss-Ischämie ausgesetzt
waren.
-
Referenzen
-
- 1 Lehmann JM, Moore LB, Smith-Oliver TA, Wilkison
WO, Willson TM, Kliewer SA. „An
antidiabetic thiazolidinedione is a high affinity ligand for peroxisome
proliferatoractivated receptor gamma (PPAR gamma)"; Ein antidiabetisches
Thiazolidindion ist ein hoch affiner Ligand für den Peroxisom-Proliferator
aktivierten Rezeptor gamma (PPAR gamma). J Biol Chem. 1995. 270
(22): 12953–6.
- 2 Berger J, Bailey P, Biswas C, Cullinan CA, Doebber TW, Hayes
NS, Saperstein R, Smith RG, Leibowitz MD. „Thiazolidinediones produce
a conformational change in peroxisomal proliferator-activated receptor-gamma: binding
and activation correlate with antidiabetic actions in db/db mice"; Thiazolidindione
rufen Änderungen
der Konformation im Peroxisom-Proliferator aktivierten Rezeptor
gamma hervor: die Bindung und die Aktivierung korrelieren mit den
antidiabetischen Wirkungen in db/db Mäusen. Endocrinology. 1996.
137 (10): 4189–95.
- 3 Young PW, Buckle DR, Cantello BC, Chapman H, Clapham JC, Coyle
PJ, Haigh D, Hindley RM, Holder JC, Kalender H, Latter AJ, Lawrie
KW, Mossakowska D, Murphy GJ, Roxbee Cox L, Smith SA. "Identification of high-affinity
binding sites for the insulin sensitizer rosiglitazone (BRL-49653)
in rodent and human adipocytes using a radioiodinated ligand for
peroxisomal proliferator-activated receptor gamma"; Identifizierung
von hoch affinen Bindungsstellen für den Insulin-Sensibilisierer
Rosiglitazon (BRL-49653) in Adipozyten von Nagetieren und Menschen
unter Verwendung eines radiojodierten Liganden für den Peroxisom-Proliferator
aktivierten Rezeptor gamma. J Pharmacol Exp Ther. 1998. 284 (2):
751–9.
- 4 Zhang F, Sowers JR, Ram JL, Standley PR, Peuler JD. "Effects of pioglitazone
on calcium channels in vascular smooth muscle"; Effekte von Pioglitazon auf Kalziumkanäle in vaskulären, glatten
Muskeln. Hypertension. 1994. 24 (2): 170–5.
- 5 Song J, Walsh MF, Igwe R, Ram JL, Barazi M, Dominguez LJ,
Sowers JR. "Roglitazone
reduces contraction by inhibition of vascular smooth muscle cell
Ca2+ currents and not endothelial nitric oxide production"; Roglitazon vermindert
die Konzentration durch Inhibition der Ca2+ Strömung von vaskulären, glatten Muskelzellen und
nicht der endothelialen Erzeugung von Nitritoxid. Diabetes. 1997.
46 (4): 659–64.
- 6 Nakamura Y, Ohya Y, Onaka U, Fujii K, Abe I, Fujishima M. "Inhibitory action
of insulin-sensitizing agents on calcium channels in smooth muscle
cells from resistance arteries of guinea-pig"; Die inhibitorische Wirkung von Insulin
sensibilisierenden Wirkstoffen auf die Kalziumkanäle in glatten
Muskelzellen von Widerstandsaterien von Meerschweinchen. Br J Pharmacol.
1998. 123 (4): 675–82.
- 7 BRL-049653/RSD-100T6C/1. "Differential
effects of insulin-sentitizing agents troglitazone and rosiglitazone (BRL
49653) on Ca 2+ and K+ currents in rat vascular smooth muscle cells"; Differentielle
Effekte der Insulin sensibilisierenden Wirkstoffe Troglitazon und
Rosiglitazon (BRL 49653) auf Ca 2+ und K+ Strömungen in vaskulären, glatten
Muskelzellen von Ratten. Knock GA, Mishra SK & Aaronson PI. July 1998.
- 8 Lee K, Boden P. „Troglitazone
inhibits type 2KATP channel activity and depolarises tolbutamide-sensitive neurones
in the rat ventromedial hypothalamus"; Troglitazon inhibiert die Aktivität von Typ
2KATP-Kanäle
und depolarisiert Tolbutamid sensitive Neuronen im ventromedialen
Hyperthalamus von Ratten. Brain Res. 1997. 751 (1): 165–8.
- 9 Ciaraldi TP, Gilmore A, Olefsky JM, Goldberg M, Heidenreich
KA. "In vitro studies
on the action of CS-045, a new antidiabetic agent"; In vitro Studien
der Wirkung von CS-045,
ein neuer antidiabetischer Wirkstoff. Metabolism. 1990. 39 (10):
1056–62.
- 10 Murano K, Inoue Y, Emoto M, Kaku K, Kaneko T. "CS-045, a new oral
antidiabetic agent, stimulates fructose-2,6-bisphosphate production
in rat hepatocytes";
CS-045, ein neuer oraler antidiabetischer Wirkstoff, stimuliert
die Erzeugung von Fruktose-2,6-biphosphat
in Hepatozyten von Ratten. Eur J Pharmacol. 1994. 254 (3): 257–62.
- 11 Kellerer M, Kroder G, Tippmer S, Berti L, Kiehn R, Mosthaf
L, Haring H. „Troglitazone
prevents glucose-induced insulin resistance of insulin receptor
in rat-1 fibroblasts";
Troglitazon verhindert den Glukose induzierten Widerstand von Insulin-Rezeptor 1 in rat-1-Fibroblasten.
Diabetes. 1994. 43 (3): 447–53.
- 12 Bahr M, Spelleken M, Bock M, von Holtey M, Kiehn R, Eckel
J. „Akute
and chronic effects of troglitazone (CS-045) on isolated rat ventricular
cardiomyocytes";
Akute und chronische Effekte von Troglitazon (CS-045) auf isolierte,
ventrikuläre
Kardiomyozyten von Ratten. Diabetologia. 1996. 39 (7): 766–74.
- 13 Eckel J, Muller H, Niggeman J, Fujiwara T, Horikoshi H, Kiehn
R. „Troglitazoneinduced
insulin-sensitizing in cardiac muscle of diabetic ZDF-rats correlates
to inhibition and redistribution of membrane-associated PKC"; Troglitazon induzierte
Insulin-Sensibilisierung im Herzmuskel von diabetischen ZDF-Ratten
korreliert mit der Inhibition und Wiederverteilung von Membran assoziiertem
PKC. Diabetes. 1997. 46 (suppl), 149A, 0575.
- 14 Ren J, Dominguez LJ, Sowers JR, Davidoff AJ. "Troglitazone attenuates
high-glucoseinduced abnormalities in relaxation and intracellular
calcium in rat ventricular myocytes"; Troglitazon vermindert durch einen
hohen Glukosespiegel induzierte Anomalitäten in der Relaxation und des
intrazellulären
Kalziums in ventrikulären
Myozyten von Ratten. Diabetes. 1996. 45 (12): 1822–5.
- 15 Shimabukuro M, Higa S, Shinzato T, Nagamine F, Komiya I,
Takasu N. "Cardioprotective
effects of troglitazone in streptozotocin-induced diabetic rats"; Kardioprotektive
Effekte von Troglitazon in Streptozotocin induzierten, diabetischen
Ratten. Metabolism. 1996. 45 (9): 1168–73.
- 16 Neely JR, Liebermeister H, Battersby EJ, Morgan HE. „Effect
of pressure development on oxygen consumption by isolated rat heart"; Effekt von Druckentwicklung
auf den Sauerstoffverbrauch von isolierten Rattenherzen. Am J Physiol.
1967. 212 (4): 804–14.
- 17 Garber DW, Neely JR. "Decreased
myocardial function and myosin ATPase in hearts from diabetic rats"; Abnehmende myokardinale
Funktion und Myosin-ATPase in Herzen von diabetischen Ratten. Am
J Physiol. 1983. 244 (4): H586–91.
- 18 Khandoudi N, Bernard M, Cozzone P, Feuvray D. „Intracellular
pH and role of Na+/H+ exchange during ischaemia and reperfusion
of normal and diabetic rat hearts"; Der intrazelluläre pH-Wert und die Rolle des NA+/H+
Austausches während
der Ischämie
und der Wiederdurchblutung von normalen und diabetischen Rattenherzen.
Cardiovasc Res. 1990. 24 (11): 873–8.
-
Tabellen
und Figuren Tabelle
1
-
