Aktivatoren von Peroxisom-Proliferator-aktivierten Rezeptoren alpha, beta als Arzneimittel zur Behandlung von immunologisch bedingten Hautstörungen
Die vorliegende Erfindung betrifft die Anwendung von Aktivatoren von Peroxisom-Proliferator- aktivierten Rezeptoren α und ß (auch als δ bekannt) zur Behandlung immunologisch bedingter Hautstörungen und zur Herstellung von Arzneimitteln, die zur Behandlung immunologisch bedingter Hautstörungen geeignet sind.
Die Erfindung betrifft insbesondere Arzneimittel zur Behandlung solcher Hautstörungen, die auf Autoimmunerkrankungen oder Strahlungseinwirkung von z.B. Sonnenlicht, UV-Licht, Röntgen- bestrahlung oder γ-Bestrahlung zurückgehen. Überdies betrifft die Erfindung die Unterdrückung von Abstoßungsreaktionen, die ein Empfängerorganismus gegen transplantierte Gewebe hervorbringt. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die Behandlung von Neuropathien.
Bisherige Behandlungsmethoden von immunologisch bedingten Hautstörungen setzten Kortiko- steroide oder Cyclosporin A ein, um die Immunreaktion des Körpers zu unterdrücken. Nachteilig an der Verwendung von Cyclosporin A ist, daß es nicht topisch anwendbar ist, sondern systemisch verarbreicht werden muß. Ebenso unerwünscht sind Nebenwirkungen der Kortikoste- roide wie Kortison, z.B. die Atrophie der Haut.
WO98/57631 offenbart die Anwendung von Tetrazolidindion, einem PPAR-Agonisten zur Unterdrückung der entzündlichen Cytokinproduktion, die mit dem Immundeffizienzsyndrom, Multipler Sklerose, rheumatoider Arthritis in Verbindung steht. Bevorzugt wird insbesondere die orale Nerarbreichung.
WO98/32444 offenbart die Anwendung einer Vielzahl von PPARα-Aktivatoren zur Behandlung infektiöser und ekzematöser Hauterkrankungen sowie Krebserkrankungen der Haut und bullösen Erkrankungen. Der experimentelle Nachweis der Wirkung der eingesetzten PPAR-Aktivatoren
zeigt die Verminderung des trans-epidermalen Wasserverlustes herauspräparierter Hautstückchen von Rattenfeten. PPAR-Aktivatoren führen zu einer Steigerung der Barrierefunktion der Haut.
WO97/25042 offenbart die Verwendung von PPARα- und δ-Aktivatoren zur Behandlung von Hyperglykämie, Typ-II-Diabetes und Diabetesfolgeerkrankungen und insbesondere die Behandlung von oder Prophylaxe des X-Syndroms. Weiterhin werden spezifische Verbindungen offenbart, die als PPARα- und δ-Aktivatoren wirken.
Jiang, C. et al, Nature (1998), 391, 82-86 beschreiben die Unterdrückung der Cytokinsynthese in isolierten Monozyten durch PPARγ-Aktivatoren, wem die Zellen mit Phorbolmyristylacetat induziert werden. PPARα- Aktivatoren, z.B. WY 14643 (Pirinixinsäure), oder Leukotrien B4 zeigten keine Aktivität zur Unterdrückung der Cytokinproduktion.
Die WO99/34783 offenbart die Verwendung des PPARγ-Aktivators zur Behandlung von Hautanomalien, die mit der Differenzierung von Epidermiszellen in Verbindung stehen. Für bestimmte PPARγ-Aktivatoren wird der Einfluß auf die Differenzierung von normalen menschlichen Keratinozyten nachgewiesen und daraus die Eignung dieser Substanzen zur Behandlung von entzündlichen Hautkrankheiten, beispielsweise auch nach Sonnenbestrahlung, hergeleitet.
Die EP 0 749 752 AI offenbart allgemein die synergistische Wirkung der medizinischen Anwendung eines Liganden der Steroid-/ Thyroidrezeptoren bei der Heterodimerisierung von spee- zifischen Rezeptoren mit dem RXR-Rezeptor, jeweils mit gebundenem Liganden. Beispielhaft genannt werden Liganden für den Retinsäure-Rezeptor, den Vitamin D-Rezeptor, den Trijodthy- roxin-Rezeptor und den (PPAR)-Rezeptor im Zusammenspiel mit jeweils Liganden für den RXR-Rezeptor. Die therapeutische Anwendung wird in der Behandlung verschiedener Anomalien und Krankheiten der Haut, Hautalterungserscheinungen sowie der Alopecie, Cellulitis, Obe- sitas, und aktinischer Keratosen gesehen. Als spezifischer Ligand für den PPAR-Rezeptor wird die Brompalmitinsäure angeführt.
Die DE 36 21 861 AI offenbart die Verwendung verschiedener lipidsenkender Mittel zur Behandlung dermatologischen Erkrankungen, insbesondere Clofibrat zur Verwendung bei Alopecia mucinosa.
Die Aufgabe, die sich vorliegend stellt, ist das Bereitstellen geeigneter Wirkstoffe, die zur Behandlung immunologisch bedingter Hauterkrankungen topisch angewandt werden können und vorzugsweise äußerlich aufzutragen sind. Weiterhin ist es wünschenswert, Nebenwirkungen bisheriger immunsupprimierender Substanzen zu verringern bzw. zu vermeiden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung geeigneter Wirkstoffe zur Behandlung von Neuropathien, die mit IL-6 in Beziehung stehen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung geeigneter Wirkstoffe zur Behandlung von Abstoßungsreaktionen eines Empf ngerorganismus aus der Gruppe der Säugetiere gegen transplantierte Haut.
Die erfindungsgemäße Lösung liegt in der Anwendung von Aktivatoren der Peroxisom- Proliferator-aktivierten Rezeptoren (PPAR) α und ß (auch δ genannt) zur Behandlung von immunologisch bedingten Hautstörungen bzw. zur Herstellung von Arzneimitteln mit einem Gehalt an PPARα- und ß -Aktivatoren. Im Sinne dieser Erfindung können die Aktivatoren für PPAR α und ß sowohl einzeln, insbesondere PPARß -Aktivatoren, besonders bevorzugt PPARα- Aktivatoren einzeln oder als Gruppe von PPARα-Aktivatoren, als auch in Kombination miteinander, also PPARα- und ß -Aktivatoren zusammen, eingesetzt werden.
Eine weitere erfindungsgemäße Verwendung von PPARα, ß -Aktivatoren betrifft die Herstellung pharmazeutischer oder kosmetischer Erzeugnisse zur Verminderung der Hautalterung. Es läßt sich zeigen, daß die PPARα,ß-Aktivatoren den Anteil der menschlichen Hautalterung, insbesondere Faltenbildung, herabsetzen, der auf Umwelteinflüsse und -reizungen zurückzuful-ren ist. Wichtige Einflußfaktoren der Umwelt, die die Hautalterung mitbewirken, sind z. B. die Be-
Strahlung mit Sonnenlicht oder der Kontakt mit chemischen Reizstoffen und Allergenen natürlichen und synthetischen Ursprungs.
Eine weitere erfindungsgemäße Verbindung von PPARα, ß -Aktivatoren trifft die Herstellung pharmazeutischer Erzeugnisse zur Behandlung von Neuropathien, wie Schmerz, sowie Stechen, Brennen und Jucken der Haut. Insbesondere betrifft diese Anwendung der PPARα, ß-Aktivatoren die Behandlung von Schmerzen und hypersensitiven Hautwahrnehmungen, die mit der Induktion von Interleukin 6 (IL-6) in Beziehung stehen.
Erfindungsgemäß zu verwendende Aktivatoren von Peroxisom-Proliferator- Aktivierten Rezeptoren (PPARα, ß-Aktivatoren) sind insbesondere Pirinixinsäure (WY 14.643), Clofibrat, Leukotri- en B4, 8-S-Hydroxyeicosatetraenylsäure (8-S-HETE) und Prostaglandin A2. Erfindungsgemäße PPARα, ß-Aktivatoren sind überdies Substanzen, die direkt oder erst nach metabolischer Umsetzung als Liganden für PPARα,ß dienen können, oder die solche Substanzen in der Zelle induzieren, die dann als Liganden für PPARα, ß wirken können.
Erfindungsgemäße Arzneimittel zur topischen Anwendung umfassen in ihrer Formulierung übliche Trägerstoffe, Haltbarkeitsmittel, Emulgatoren, Parfümstoffe und gegebenenfalls weitere bekannte Zusatzstoffe. Bei äußerlich anzuwendenden Präparaten zur Verwendung bei UV- Bestrahlung, z. B. Sonnenschutzmitteln, können weiterhin vor UN-Stahlung schützende Substanzen enthalten sein.
Zur Minderung oder Unterdrückung von Hautstörungen, die durch Bestrahlung wie UN-Licht, Röntgen- oder gamma-Strahlen oder andere ionisierende Strahlung, hervorgerufen werden, läßt sich eine erfindungsgemäße Zubereitung mit einem Gehalt an PPARα- und/oder ß-Aktivatoren prophylaktisch auf die Haut auftragen. Vorteilhaft bei dieser vorbeugenden Anwendung von PPARα- oder ß-Aktivatoren, insbesondere Pirinixinsäure, ist die Unterdrückung einer immunologischen Reaktionskette, so daß mit geringeren Mengen bzw. niedrigeren Konzentration an Wirkstoff eine immunologische Reaktion in der Haut verhindert werden kann, als zur nachträglichen Unterdrückung der immunologischen Reaktion erforderlich wäre.
Autoimmunkrankheiten der Haut, die erfindungsgemäß behandelbar sind, sind z.B. bullös Au- toimmun-Dermatosen und Kollagenosen sowie Alopecia areata und Vitiligo
Überraschenderweise konnte gezeigt werden, daß PPARα- und ß-Aktivatoren bei topischer Anwendung geeignet sind, sowohl bei prophylaktischer als auch bei nachträglicher Anwendung immunologisch bedingte Symptome wie Anschwellen und Röten der Haut, die durch UN- Bestrahlung, Gamma-Bestrahlung und Röntgenbestrahlung ausgelöst werden, zu unterdrücken, mindestens jedoch stark zu reduzieren. Bei krankl eitsbedingten, autoimmunologischen Reaktionen der Haut f hrt die topische Anwendung des PPARα-Aktivators Pirinixinsäure zur Minderung der immunologisch bedingten Symptome des Anschwellens und der Rötung der Haut.
Mit der erfindungsgemäßen Verbindung von PPARα,ß-Aktivatoren zu behandelnde Neuropathien fließen insbesondere solche Schmerzen, die durch Nervenverletzungen oder -einengungen hervorgerufen werden, oder Schmerzen aufgrund von Überempfindlichkeit, die als Folge von Nervenverletzungen zu beobachten sind, wobei chronische Schmerzen eingeschlossen sind.
Es ist gefunden worden, daß die PPAR-Aktivatoren Clofibrat, und Pirinixinsäure die Schmerzen, die von einer Nervenverletzung bzw. -einengung herrühren, lindern. Weiterhin ist gefunden worden, daß PPARα, ß-Aktivatoren Schmerzen aufgrund von Überempfindlichkeit gegen beispielsweise Kälte, Druck oder Wärme, die beispielsweise in Folge einer Nervenverletzung aufgetreten ist, lindern bzw. unterbinden können.
Wie im Folgenden für die PPARα,ß-Aktivatoren Pirinixinsäure bzw. Clofibrat nachgewiesen wird, liegt den verschiedenen Indikationen zur erfindungsgemäßen Anwendung der PPARα,ß- Aktivatoren deren gemeinsamer Wirkmechanismus auf die Synthese von Cytokinen, insbesondere auf die Transkription der Gene, die für Interleukin-6 und Interleukin-8 codieren, zugrunde. So kann durch die Anwendung von PPARα, ß-Aktivatoren die Induktion der Interleukine-6 und -8 gehemmt werden und damit die Wirkung dieser Cytokine unterdrückt werden. Die pleiotrophen Wirkungen von IL-6 auf die Polyfraktionen und Differenzierung von B-Zellen und seine Rolle bei der Entwicklung des Schmerzempfindens bzw. der Entwicklung von Überempfindlichkeiten
gegen äußere Reize, die zu Schmerz führt, sowie die pleiotrophe Wirkung von IL-8 unter anderem als Chemoattraktant. für T-Zellen und Neutropliile sind die Grundlage der Anwendung von PPARα, ß-Aktivatoren bei den erfindungsgemäßen verschiedenen Indikationsgebieten, da bei jeder dieser Indikationen eine Beteiligung von IL-6 und IL-8 auftritt. Entsprechend läßt sich durch die Steuerung, d. h. die Verminderung der Induktion dieser beiden Cytokine, deren Einfluß bei entzündlichen Hautreaktionen, die Abstoßung von Transplantaten der Haut, Alterserscheinungen, die zumindest teilweise auf Belastungen durch Licht zurückzuführen sind sowie bei Neuropathien, insbesondere Schmerz, regulieren.
Figurenbeschreibung
Figur 1 ist eine graphische Darstellung der durch UVB-Bestrahlung bei 150 mJ/cm2 für 165 Sekunden hervorgerufenen Konzentration von Interleukin 6 gemessen im Abstand von 24 Stunden nach der Bestrahlung unter dem Einfluß von Pirinixinsäure bzw. Clofibrat.
Figur 2 ist eine graphische Darstellung der durch UVB-Bestrahlung bei 150 mJ/cm2 f r 165 Sekunden hervorgerufenen Konzentration von Interleukin 8, gemessen im Abstand von 24 Stunden nach der Bestrahlung unter dem Einfluß von Pirinixinsäure bzw. Clofibrat.
Figur 3 ist eine graphische Darstellung des Anteiles geschädigter Zellen, die durch steigende Konzentrationen an Pirinixinsäure bzw. Clofibrat geschädigt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung im größeren Detail:
Beispiel 1 : UV-Bestrahlung von menschlichen Keratinoz ten
Menschliche Keratinozyten der Zellinie HaCaT wurden zu 2 x 10 Zellen/9,6 cm2 in Kulturgefäßen ausgesät und für 24 Stunden inkubiert. 4 Stunden vor der Bestrahlung wurde das Kulturmedium durch frisches Kulturmedium, das mit 200 μM Pirinixinsäure supplementiert war, ersetzt. Für die Bestrahlung mit UNB bei 150 mJ/cm2 wurde das Medium durch Phosphatpuffer ersetzt, der ebenfalls mit 200 μM Pirinixinsäure supplementiert war. Nach einer Bestrahlung für 165 Sekunden wird der Phosphatpuffer gegen Kulturmedium mit 200 μM Pirinixinsäure ausgetauscht. Im Anschluß an 6 Stunden Inkubation werden die Zellen lysiert und die Gesamt-RNA isoliert. Die RNA wurde in cDNA umgeschrieben und die Transkripte für IL-6 und IL-8 durch kompetive Multiplex PCR bestimmt (Kippenberger et al, J. Invest.Dermatol.1998; 110 (4), 364- 367). Die semiquantitative Bestimmung erfolgte im Verhältnis zum konstitutiv exprimierten Gen der Glyzerinaldehyddehydrogenase. Dieses Modell wird herangezogen, um die entzündungshemmende Wirkung von Arzneimitteln zu testen (Stein, M. et al., Arzneimittel-Forschung/Drug Res. 47, 1266-1270).
Die Verminderung der Konzentrationen von Interleukin 6 und Interleukin 8 anhand der jeweiligen mRNA, die durch UVB-Bestrahlung induziert werden, ist in der folgenden Tabelle dargestellt:
Die direkte Konzentrationsbestimmung der durch die UVB-Bestrahlung induzierten Konzentration der Interleukine 6 und 8, graphisch dargestellt in Figuren 1 und 2, belegt die Hemmung der Produktion beider Interleukine durch Pirinixinsäure bzw. Clofibrat.
Für diesen Nachweis wurden HaCaT-Zellen wie oben beschrieben bestrahlt und 24 h danach der Überstand zur Messung freigesetzter Interleukine IL-6 und IL-8 eingesetzt. IL-6 und IL-8 wur-
den per ELISA (Fa. Cell Concept, Umkirch, Deutschland, bzw. Fa. Promocell, Heidelberg, Deutschland) bestimmt.
Ohne Zusatz von PPAR-Aktivatoren zeigen die Zellen ohne Bestrahlung extrazelluläre Interleukin 6-Konzentrationen von etwa 36 pg/ml. Werden die unbestrahlten Zellen den PPARα,ß- Aktivatoren Pirinixinsäure oder Clofibrat ausgesetzt, so haben diese nur einen geringen Einfluß auf die Sekretion von Interleukin 6. Die Bestrahlung der Zellen in Abwesenheit von PPAR- Aktivatoren mit UVB bewirkt eine Induktion von Interleukin 6 auf etwa 2700 pg/ml. Der Zusatz von Pirinixinsäure oder Clofibrat unterdrückt die durch die UVB-Bestrahlung induzierte Sekretion von Interleukin 6 auf unter 15 %.
Unbestrahlte Zellen produzieren eine extrazelluläre Konzentration an Interleukin 8 von etwa 1800 pg/ml. Die Zugabe von Pirinixinsäure auf 100 μM (200 μM) bremst die Sekretion von Interleukin 8 geringfügig. Die Zugabe von Clofibrat hingegen reduziert die extrazelluläre Interleukin 8 -Konzentration auf unter 20 % bei unbestrahlten Zellen. Die Bestrahlung mit UVB (150 mJ/cm2) induziert eine extrazelluläre Konzentration von Interleukin 8 von etwa 3700 pg/ml. Die zugesetzten PPAR-Aktivatoren Pirinixinsäure bzw. Clofibrat unterdrücken die Induktion der Sekretion von Interleukin 8 auf einen Wert von unter 40 %.
Bereits das in vitro Modell mit menschlichen Keratinozyten zeigt, daß der PPARα-Aktivator Pirinixinsäure geeignet ist, die immunologischen Reaktionen, die durch schädliche UNB- Bestrahlung hervorgerufen werden, deutlich zu reduzieren. Die beispielhaft gemessenen Konzentrationen der Interleukine 6 und 8 belegen die zentrale Wirkung von PPARα- und ß- Aktivatoren auf den Ablauf der immunologischen Antwort, die sich auf äußere Reize einstellt. Da Interleukin 8 allgemein als Chemoattraktant für T-Zellen und Νeutrophile sowie die Wirkung von Interleukin 6 auf die Proliferation und Differenzierung von B-Zellen auch bei Abstoßungsreaktionen von Hauttransplantaten, Autoimmunerkrankungen der Haut und Bestrahlungsschäden der Haut eine zentrale Rolle spielen, lassen sich PPARα- und ß-Aktivatoren zur Behandlung dieser Erkrankungen der Haut einsetzen.
Beispiel 2: Einfluß von Pirinixinsäure auf die Hautrötung durch UVB-Bestrahlung.
Als Beispiel für die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen PPARα, ß-Aktivatoren zur Unterdrük- kung von Entzündungsreaktionen wurde der Einfluß oberflächlich aufgetragener Pirinixinsäure in Salbengrundlage mit anschließender Bestrahlung mit UVB getestet. Pirinixinsäure wurde zweiprozentig in Dorithin® Salbengrundlage (Astra Medica, Wien) eingebracht und anschließend auf die Haut der Unterarminnenseite dünn aufgetragen und für vier Stunden abgedeckt gelassen. Die so vorbereitete Haut wurde einer Bestrahlung mit UVB bei 90, 76,5, 63, 49,5 und 36 mJ/cm2 ausgesetzt. Zum Vergleich wurde unbehandelte Haut in gleicher Weise bestrahlt. Nach 18 Stunden nach der Bestrahlung konnte bei beiden Versuchspersonen eine Hautrötung erst bei einer Bestrahlung von mindestens 63 mJ/cm2 bei der mit Pirinixinsäure-Salbe behandelten Haut festgestellt werden, wohingegen unbehandelte Haut bereits bei 36 mJ/cm2 UVB Erytheme bildete.
Beispiel 3: Zellschädigung durch Pirinixinsäure und Clofibrat
HaCaT-Zellen wurden für 24 Stunden mit 25, 50, 100, 200 und 400 μM Pirinixinsäure bzw. 25, 50, 100, 200, 400 und 800 μM Clofibrat inkubiert und anschließend wurden zellfreie Überstände entnommen. Die indirekte Bestimmung der Laktatdehydrogenase erfolgte über den chromogenen Nachweis von NADH2 +, das aus zugesetztem NAD+ gebildet wurde, und dient als Maß für die Membrangeschädigung der Zellen. Die Darstellung zeigt die Laktatdehydrogenase-Freisetzung als Anteil der Laktatdehydrogenase-Konzentration der gesamten Zellen nach deren anschließender Lyse. Wie aus Figur 3 ersichtlich, sind Konzentrationen von bis zu 400 μM Pirinixinsäure bzw. Clofibrat verhältnismäßig unschädlich für kultivierte Zellen.