-
Die
vorliegende Erfindung betrifft neue Anwendungen von Dehydroepiandrosteron
(DHEA) oder DHEA-Derivaten der in Anspruch 1 definierten Formel
zur Herstellung eines Arzneimittels für therapeutische Behandlungen
gemäß den beigefügten Ansprüchen.
-
Solche
therapeutische Behandlungen umfassen die Verhinderung oder Milderung
der Folgen einer Ischämie.
Die Ischämie
kann mit einer Verletzung einhergehen, beispielsweise infolge eines
Infarkts, einer thermischen Verbrennung (Brandwunden), eines chirurgischen
Traumas, eines Unfalltraumas und ähnlichem. Die Ischämie kann
auch vor einer Reperfusionsverletzung aufgetreten sein. Die Behandlungen
umfassen auch die Verhinderung oder Reduzierung einer Translokation
und des Atemnotsyndroms des Erwachsenen.
-
In „Immune
response facilitation and resistance to virus and bacterial infections
with DHEA", 1990, Walter
de Gruyter, Berlin, New York, erwähnt R.M. Loria et al., dass
DHEA durch Streptococcus faecalis hervorgerufene bakterielle Infektionen
hemmen kann.
-
Zur
besseren Übersicht
sind die Veröffentlichungen
und andere Materialien, die hier verwendet wurden, um den Hintergrund
der Erfindung zu beleuchten, und insbesondere die Fälle, die
angegeben wurden, um zusätzliche
praxisbezogene Einzelheiten zu liefern, im folgenden Text mit Bezugszeichen
versehen und in der beiliegenden Bibliographie entsprechend aufgelistet
worden.
-
Es
hat sich herausgestellt, dass die Aufrechterhaltung der vaskulären Integrität eine wichtige
Antwort auf eine Verletzung darstellt. Es gibt komplexe hämostatische
Gerinnungsmechanismen, die Plättchenfunktion und
die Fibrinolyse, welche dazu dienen, die negativen Folgen einer
Gefäßverletzung
zu minimieren und die Heilung der Gefäßverletzung zu beschleunigen.
Vaskuläre
Endothel- und Glattmuskelzellen halten die Thromboresistenz der
Gefäßwand dadurch
aufrecht, dass sie mehrere antithrombotische Eigenschaften aufweisen. Sind
Gefäßzellen
gestört
oder verletzt, so zeigen sie thrombogene Eigenschaften. Die hämostatischen
Eigenschaften normaler und gestörter
Gefäßzellen
wurden von Rodgers (1) in einem Review zusammengefasst.
-
Ischämie wird
definiert als eine Störung
in der Versorgung von Gewebe mit sauerstoffhaltigem Blut. Es ist
bekannt, dass die Folgen einer Ischämie fortschreitenden Charakter
haben, so dass mit der Zeit die Zellvitalität weiter abnimmt und das Gewebe
nekrotisch wird. Eine totale, andauernde Ischämie mit eingeschränkter Sauerstoffversorgung
des Gewebes hat den Zelltod und schließlich, trotz Reperfusion mit
arteriellem Blut, eine Gerinnungsnekrose zur Folge. Eine Ischämie ist
wahrscheinlich die wichtigste Ursache einer Gerinnungsnekrose beim
Menschen. Es konnte vielfach bewiesen werden, dass ein bedeutender
Prozentsatz der mit einer Ischämie
einhergehenden Verletzungen die Folge von Ereignissen im Zusammenhang
mit der Reperfusion von ischämischem
Gewebe ist, daher der Begriff Reperfusionsverletzung. Klinisch gesehen
gibt es je nach Dauer der Ischämie
drei verschiedene Stufen einer Zellverletzung:
- (1)
Bei einer kurzen Ischämie
wird die strukturelle und funktionelle Integrität der Zelle durch Reperfusion (und
Wiederversorgung mit Sauerstoff) vollständig wieder hergestellt. Jede
Verletzung der Zelle, in welchem Grad auch immer, ist nach einer
Wiederversorgung mit Sauerstoff vollständig reversibel. Beispielsweise
sind Veränderungen
des Zellmembranpotentials, des Stoffwechsels und der Ultrastruktur
von kurzer Dauer, wenn das Blut schnell wieder zum Fließen gebracht
wird. (2) Bei einer länger
andauernden Ischämie geht
die Reperfusion nicht mit der Wiederherstellung der Zellstruktur
und -funktion einher, sondern eher mit Zellverfall und Zelltod.
In diesem Fall ist die Antwort auf die Wiederversorgung mit Sauerstoff
eine rasche und starke Entzündung.
(3) Bei noch länger
anhaltender Ischämie
kann sich eine tödliche
Zellverletzung entwickeln, wobei in diesem Fall die Reperfusion
keine Rolle spielt.
-
Die
Reversibilität
der Zellverletzung als Folge einer Ischämie wird nicht nur durch die
Art und Dauer der Verletzung, sondern auch durch die Zielzelle bestimmt.
Neurone zeigen eine sehr hohe Empfindlichkeit gegenüber einer
Ischämie,
während
das Gewebe des Myokards, der Lungen, der Leber und der Nieren eine
mittlere Empfindlichkeit aufweist. Fibroblasten, Epidermis und Skelettmuskeln
sind am wenigsten empfindlich gegenüber einer ischämischen
Läsion,
da sie erst nach mehreren Stunden ohne Blutversorgung einen irreversiblen
Schaden entwickeln.
-
Aufgrund
der Nähe
des Endothels zu zirkulierenden Leukozyten ist dieses ein wichtiges,
frühzeitiges Ziel
für die
Adhäsion
der Neutrophilen und die darauffolgende Schädigung von Gefäß- und Parenchymgewebe.
Die Interaktion von aktivierten Endothelzellen und von Neutrophilen
ist ein unmittelbares, frühzeitiges
und notwendiges Ereignis bei der Ischämie/Reperfusionsverletzung
(2, 3). Die adhäsiven
Eigenschaften des Endothels werden durch das Einfließen von
sauerstoffreichem Blut rasch induziert. Die Endothelzellen werden durch
den Sauerstoff aktiviert und produzieren mehrere Produkte, unter
anderem Leukotrien B4 (LTB4), den plättchenaktivierenden Faktor
(PAF) und P-Selektin. Leukotrien B4 ist ein starker neutrophil-chemotaktischer Wirkstoff
(4, 5). Nach der Aktivierung der Endothelzellen wird P-Selektin
rasch von den intrazellulären
Organellen zur Plasmamembran transportiert, wo es die zirkulierenden
Neutrophilen zu deren Aktivierung durch endothelgebundenen PAF (den
plättchenaktivierenden
Faktor), vom Endothel stammende Zytokine und andere biologisch aktive
Vermittler bindet und stabilisiert (6). So ist die physiologische
Interaktion zwischen dem aktivierten Endothel und den aktivierten
Neutrophilen bekannt als ein kritisches und unmittelbares frühzeitiges
Ereignis bei der Reperfusionsverletzung von Organen und Gewebe.
Andere zelluläre
und biochemische Mediatoren einer Entzündungsläsion wie zum Beispiel Plättchen,
die Komplementkaskade und das Gerinnungssystem sind zwar auch wichtig,
kommen jedoch erst viel später
in der Kaskade, in einem Gerinnungsnekrose genannten Prozess, zum
Tragen. Schließlich
sind Monozyten, Makrophagen, Fibroblasten und Glattmuskel-Zellinfiltration
für den
Wiederaufbau und das Ersetzen von nekrotischem Gewebe durch neues,
vitales Gewebe, einen Vorgang, den man Wundheilung nennt, zuständig.
-
Eine
weitverbreitete Theorie ist, dass teilweise reduzierte, und so aktivierte,
Sauerstoffspezies bei der Initiierung der Membranschädigung im
Falle einer Reperfusionsverletzung eine Rolle spielen. Es hat sich
gezeigt, dass bei einer ischämischen
Episode aktivierter Sauerstoff (Superoxid, Peroxid, Hydroxylradikale)
gebildet wird, und dass reaktive Sauerstoffspezies eine Läsion der
ischämischen
Zellen verursachen. Die toxischen Sauerstoffspezies entstehen nicht
während
der eigentlichen ischämischen
Episode, sondern vielmehr dann, wenn der Blutfluss wieder hergestellt
ist, oder bei einer Reperfusion. Zwei Quellen von aktivierten Sauerstoffspezies
wurden mit frühzeitigen
Ereignissen bei einer Reperfusionsverletzung in Zusammenhang gebracht,
nämlich
diejenigen, die intrazellulär über den
Xanthinoxidaseweg produziert werden, und solche, die durch aktivierte
Neutrophile in die extrazelluläre
Umgebung gebracht werden können
(2, 3, 7-9).
-
Bei
dem Xanthinoxidase-abhängigen
Weg liefern Purine, die aus dem während der ischämischen
Episode erfolgenden ATP-Abbau stammen, Substrate für die Aktivität der Xanthinoxidase,
welche Sauerstoff bei der Katalyse der Bildung von Harnsäure benötigt. Aktivierte
Sauerstoffspezies sind Nebenprodukte dieser Reaktion. Die aus dem
Xanthinoxidaseweg stammenden Sauerstoffradikalarten sind O2 – (Superoxid mit einem Elektron)
und H2O2 (Wasserstoffperoxid
mit zwei ungepaarten Elektronen). Superoxide werden im Zytosol mittels
der (im Zytosol befindlichen) Xanthinoxidase erzeugt. Dann werden
die Superoxide in den Mitochondrien durch die Superoxiddismutase
zu Peroxiden abgebaut. Die Peroxide werden weiter entweder durch
Glutathionperoxidase im Zytosol oder durch Katalase in den Peroxisomen
in Wasser umgewandelt. Sowohl die Glutathionperoxidase als auch
die Katalase bilden den antioxidativen Abwehrmechanismus der meisten
Zellen. Den besten Beweis für
diese Hypothese liefert Allopurinol, ein Xanthinoxidase-Hemmer,
mit seiner Fähigkeit,
in experimentellen Modellen eine Reperfusionsverletzung zu verhindern.
-
Bei
dem NADPH-abhängigen
Weg wird die NADPH-Oxidase aktiviert, um durch Reduktion von molekularem
Sauerstoff an der Plasmamembran Superoxide zu erzeugen. Die Superoxide
werden mittels Superoxiddismutase an der Plasmamembran oder in den
Phagolysosomen zu Wasserstoffperoxid reduziert. Schließlich können Wasserstoffperoxide
in den Phagolysosomen in Gegenwart von Superoxiden oder von zweiwertigem
Eisen zu Hydroxylradikalen reduziert werden. Eine dritte Form eines
Sauerstoffmetaboliten wird durch die Myeloperoxidase in Gegenwart
von Chlor vermittelt, wobei Wasserstoffperoxid zu hypochloriger
Säure reduziert
wird.
-
Das
Hydroxylradikal ist eine extrem reaktive Spezies. Mitochondrienmembranen
bieten eine Anzahl geeigneter Substrate für den Angriff durch OH–-Radikale.
Das Endergebnis ist die irreversible Schädigung der Mitochondrien, die
noch durch einen massiven Einstrom von Ca2+-Ionen
verstärkt
wird. Eine weitere mögliche Ursache
von Zelltod aufgrund von Hydroxylradikalen ist die Phospholipidperoxidation
in der Plasmamembran. Ungesättigte
Fettsäuren
sind höchstanfällige Angriffsziele
für Hydroxylradikale.
Durch Entfernen eines Wasserstoffatoms aus den Fettsäuren der
Phospholipide der Zellmembran wird ein freies Lipidradikal gebildet.
Diese Lipidradikale verhalten sich wie Hydroxylradikale und bilden
weitere Lipidperoxidradikale. Die Zerstörung von ungesättigten
Fettsäuren
der Phospholipide führt
zu einem Verlust an Membranfluidität und zum Zelltod. Manche Forscher
sind der Überzeugung,
dass oxidativer Stress in verschiedenen Zelltypen den programmierten
Zelltod verursacht.
-
Infarkte
und traumatische Verletzungen können
in vielen Geweben auftreten, auch im Gefäßgewebe. Eine Antwort auf eine
traumatische Verletzung besteht darin, die Blutzufuhr zum verletzten
Gewebe zu unterbinden. Ziel dieser Antwort ist unter anderem, den
Patienten vor dem Eindringen von infektiösen Agenzien in den Körper zu
schützen.
Die starke Drosselung der Blutzufuhr ist ein wesentlicher Faktor,
der zu einer fortschreitenden Ischämie im Bereich der traumatischen
Verletzung führt.
Bei einer fortschreitenden Ischämie dehnt
sich die Gewebenekrose über
das direkt betroffene Gewebe auf das umgebende gesunde Gewebe aus. Diese
fortschreitende Ischämie
spielt eine wichtige Rolle bei der Definition der letztendlichen,
beim Menschen infolge einer traumatischen Verletzung beobachteten
Gewebepathologie. Siehe zum Beispiel Robson et al. (10).
-
Eine
vielbeachtete Form der traumatischen Verletzung ist die thermische
Verletzung bzw. Brandwunden. Eine Brandwunde stellt eine ungleichmäßige Verletzung
dar, deren Spektrum sich von einem vollständig koagulierten Gewebe zum
Zeitpunkt der Verletzung bis hin zu einem nur minimal beschädigten Gewebe
erstreckt. Zwischen diesen beiden Extremen findet sich Gewebe, das
schwer beschädigt,
aber nicht unmittelbar zerstört
ist, das aber dennoch absterben wird. Die Ursache einer sich zunehmend
in die Tiefe ausdehnenden Nekrose ist eine Stase und eine Thrombose
im Blutfluss der Hautgefäße, wodurch
es zu einer Ischämie
und zur Zerstörung
von epithelialen Elementen kommt. Diese Ischämie entsteht 24-48 Stunden
nach der thermischen Verletzung (10, 11). Es wurden nach einer thermischen
Verletzung viele Folgen beobachtet, unter anderem die Adhäsion von
Leukozyten an Gefäßwände, die
Agglutination von roten Blutkörperchen
und die Freisetzung vasoaktiver und Nekrose auslösender Substanzen (11).
-
Es
wurde festgestellt, dass die mikrovaskuläre Okklusion und die Ischämie, die
mit einer Brandwunde einhergehen, durch eine zeitabhängige Zunahme
der Mikrothrombenbildung im Bereich der Stase verursacht werden,
wobei dieser Zustand schließlich
zu einem vollständigen
Verschluss der Arteriolen und zu einem mikrozirkulatorischen Stillstand
führt.
Während
die Margination von Erythrozyten, Granulozyten und Plättchen an der
Wand der Venulen innerhalb der ersten Stunden nach einer thermischen
Verletzung zu beobachten ist, wird die Bildung von Plättchen-Mikrothromben
(die etwa 24 Stunden nach einem chirurgischen Eingriff erfolgt) für die Schaffung
von Bedingungen verantwortlich gemacht, die zu einer kompletten
und dauerhaften Gefäßokklusion
und zu einer Gewebezerstörung
führen
(12, 13). Die Bildung von Plättchen-Mikrothromben
scheint die zelluläre
Grundlage für
die Ausdehnung der Zone der kompletten Okklusion und der ischämischen
Nekrose in den Bereich der Stase nach einer thermischen Verletzung
zu schaffen.
-
Es
wurden viele Anstrengungen unternommen, die Behandlung von Brandwunden
und anderen traumatischen Verletzungen zu verbessern, und viele
Ansätze
gehen in die Richtung, die mit solchen Läsionen einhergehende fortschreitende
Ischämie
zu hemmen. Es hat sich herausgestellt, dass die entzündungshemmenden
Mittel Indomethacin, Acetylsalicylsäure und Methylprednisonacetat
die Hautperfusion aufrechterhalten (10). Drei Thromboxan-Hemmer,
Imidazol, Methimazol und Dipyridamol zeigten sich in der Lage, vaskuläre Veränderungen
in der Brandwunde zu verhindern, die Hautperfusion und eine andere
Prostaglandinsynthese zu ermöglichen,
wodurch nachteilige Auswirkungen der entzündungshemmenden Mittel umgangen
werden können
(11). Es hat sich herausgestellt, dass therapeutische Dosen von
Ibuprofen und Imidazol den Verschluss der Hautgefäße dadurch
verhindern, dass sie als Plasminhemmer-Antagonist wirken (14). Der Abbau von
zirkulierendem Fibrinogen, der durch Verabreichung von Ancrod (ein
aus der Grubenviper gewonnenes Gift) erzielt wurde, führte dazu,
dass die Gefäßfunktion
am Läsionsort
aufrechterhalten werden konnte (15). Es hat sich ebenfalls herausgestellt,
dass die Hemmung der Leukozytenadhäsion an das Endothel, die durch
die Verwendung von monoklonalen Antikörpern erzielt wurde, die Ausdehnung
bzw. das Fortschreiten der Brandwunde auf bzw. in die Randzone der
Stase verhindert (16).
-
Unter
bakterieller Translokation wird der Vorgang verstanden, bei dem
die einheimische Darmflora die Darmschranke überwindet und in steriles Gewebe
eindringt. Dieser Vorgang umfasst auch die Migration der mikrobiellen
Organismen in die dränierenden
Lymphknoten des Mesenteriums, die Milz, die Leber, das Blut und,
in manchen Fällen,
die Lunge (17, 18). Dieses Phänomen
wurde beim Menschen nach einer thermischen Verletzung (19-21) und
einer Ischämie-Reperfusionsverletzung
(22) dokumentiert.
-
Unter
normalen Bedingungen ist die Darmschleimhaut für potentiell schädliche Stoffe
aus dem Darmlumen undurchlässig
(17, 22, 23). Gegenwärtige
Befunde bekräftigen
die Auffassung, dass eine Unterbrechung in der Integrität/Permeabilität der Schleimhaut
die bakterielle Translokation fördert,
da Stressbelastung, welche eine durch Zellschädigung und nekrotisches Gewebe
gekennzeichnete Antwort des Wirts hervorruft, mit der Entstehung
einer bakteriellen Translokation einhergeht (23). Die klinisch bedeutenden
Auswirkungen einer bakteriellen Translokation sind Sepsis und multiples
Organversagen (22-24). Die Inzidenz einer Sepsis und der disseminierte
Befall von Organen nach einer Stressbelastung sind am wahrscheinlichsten
bei Patienten, die auch eine beeinträchtigte Immunabwehr aufweisen
(22, 23), wie dies bei thermisch geschädigten Verletzten beobachtet
werden konnte. (24, 25). So reagieren manche Patienten auf Stressbelastung
mit einer bakteriellen Translokation ohne schwerwiegende Folgen.
Die Patienten in dieser Kategorie haben noch eine intakte Immunabwehr
(22-24). Aufgrund der wohlbekannten Modulation der Immunabwehr des
Wirtes nach schweren Verbrennungen ist die bakterielle Translokation
eine der schwerstwiegenden Folgen einer thermischen Verletzung beim
Menschen (24, 25).
-
In
experimentellen Modellen einer bakteriellen Translokation wurde
festgestellt, dass es nach einer thermischen Verletzung bis zu 24
Stunden dauert, bis es zu einer irreversiblen Schädigung der
Darmzellen kommt, und erst nach 48 Stunden histologische Veränderungen
im Gefäßgewebe
des Darms sichtbar werden (21, 26). Diese Versuchssysteme haben
sich bei der Bestimmung der pharmakologischen Vermittler, die anscheinend
eine Kaskade von für
die Gewebenekrose verantwortlichen Effektormolekülen bilden, als nützlich erwiesen.
Zusätzlich
zu den Katecholaminen, den sauerstofffreien Radikalen und dem Endotoxin
spielen auch Faktoren wie Interferon-alpha, Interleukin-6, der Tumornekrosefaktor,
der plättchenaktivierende
Faktor und viele der vasoaktiven Fettsäuren aus dem Arachidonsäurestoffwechsel
eine Rolle (17). Dass sauerstofffreie Radikale, Endotoxin, Prostaglandine
und Thromboxane die Gewebezerstörung
fördern,
wurde durch die Beweisführung
bestätigt,
dass bakterielle Translokation und Schleimhautläsionen durch Verwendung von
Allopurinol (27) (ein Xanthinoxidase-Hemmer), durch Desensibilisierung
gegenüber
dem Endotoxin (28), durch Prostaglandinanaloge (29) und durch Thromboxansynthetase-Inhibitoren
(30) gehemmt werden konnten.
-
Das
Beweismaterial, das den Neutrophilen bei dem Atemnotsyndrom des
Erwachsenen (ARDS) eine Rolle zuweist, ist wesentlich, aber indirekt
(31). Erste Hinweise darauf, dass Neutrophile ein ARDS-ähnliches Bild
hervorrufen können,
wurden bei schwer neutropenischen Patienten, die intravenös mit Neutrophilen
von Spendern infundiert wurden, gefunden. In manchen Fällen kam
es innerhalb von Stunden nach der Infusion der Neutrophilen zu einem
plötzlichen "Weißwerden" der Lungen (auf
dem Röntgenbild)
und zu einem Auftreten von ARDS-Symptomen.
Zahlreichen Studien haben gezeigt, dass es bei ARDS zu einer Ansammlung
von Neutrophilen in der Lunge kommt. Deren Anwesenheit wurde beispielsweise
histologisch belegt. In den frühen Stadien
von ARDS nimmt die Zahl der zirkulierenden Vollblutzellen vorübergehend
ab, wahrscheinlich aufgrund ihrer ungewöhnlichen Sequestrierung in
der Lunge. Manche Neutrophile, die sich in den Lungenkapillaren
ansammeln, verlassen den Gefäßraum und
wandern in das Interstitium und in die Lufträume in den Alveolen. Bei gesunden
Freiwilligen machen die Neutrophilen weniger als 3% der Zellen aus,
die in einer bronchoalveolaren Lavage (BAL) nachgewiesen werden
können.
Bei ARDS-Patienten ist der Prozentsatz der Neutrophilen in der Lavage
deutlich erhöht
und liegt bei 76 bis 85 o. Die Ansammlung von Neutrophilen ist,
ein Beweis ihrer Aktivierung. Sie zeigen eine verbesserte Chemotaxis
und erzeugen nach einer In-vitro-Stimulation ungewöhnlich hohe
Pegel an Sauerstoffmetaboliten. Im Plasma von ARDS-Patienten wurden
erhöhte
Konzentrationen an Sekretionsprodukten von Neutrophilen, wie z.B.
Laktoferrin, festgestellt. Einen weiteren Beweis dafür, dass
Neutrophile bei einer Lungenläsion
eine aktive Rolle spielen, lieferte eine klinische Studie an Patienten mit
einer leichten Lungenläsion,
die aus einem. anderen Grund (z.B. weil sie mit Chemotherapie behandelt wurden)
neutropenisch waren. Es wurde festgestellt, dass die Lungenschädigung sich
oftmals verschlimmerte, wenn der hämatologische Zustand des Patienten
sich verbesserte und die zirkulierenden Neutrophilen wieder normale
Werte erreichten.
-
Obwohl
die Beweisführung,
die den Neutrophilen eine Rolle in der Entstehung von ARDS beim
Menschen zuweist, noch großteils
indirekt ist, sind die Befunde, welche die Bedeutung der Neutrophilen
bei einer akuten Lungenläsion
in verschiedenen Tiermodellen belegen, überzeugend. Der allgemeine
Ansatz, der dazu verwendet wurde, die Neutrophilen-Unabhängigkeit
zu belegen, bestand darin, im Tier die zirkulierenden Neutrophilen
zu depletieren und die daraufhin erfolgende Abnahme der Lungenläsion zu
messen. Obwohl eine Reihe von experimentellen Modellen verwendet
wurde, um den Zusammenhang zwischen den Neutrophilen und einer Lungenläsion zu
studieren, werden hier aus Platzgründen nur wenige ausgewählte besprochen.
-
Ein
eingehend untersuchtes Modell ist die Verabreichung von Endotoxin
an Schafe. Wird Endotoxin intravenös Schafen infundiert, so hat
dies eine komplexe Reihe von Ereignissen zur Folge, wobei eines
davon die erhöhte
Permeabilität
des Kapillarendothels der Lunge ist. Dies zeigt sich durch einen
erhöhten
Fluss der Lungenlymphe, die eine höhere Proteinkonzentration als
sonst aufweist. Diese Veränderungen
sind ein Zeichen für
eine reduzierte Fähigkeit
des Kapillarendothels, das Plasmaprotein, im Gefäßraum zu halten. Der Zusammenhang
zwischen den Neutrophilen und einer Permeabilitätsverletzung stand dann fest,
als sich herausstellte, dass die Schafe durch eine vor der Endotoxininfusion
vorgenommene Depletion der Neutrophilen geschützt wurden. Ein weiteres In-vivo-Modell
einer akuten Lungenläsion
umfasst die intravenöse
Infusion von Cobra-Venom-Faktor
in Ratten, wodurch es zu einer Komplementaktivierung und anschließend zu
einer Leukozytenaggregation und einer Sequestration von Neutrophilen
im Mikrogefäßsystem
der Lunge kommt. Es kommt zu einer Schädigung der Alveolarwand, die
zu einem interstitiellen und intraalveolären Ödem mit Hämorrhagie und Fibrinablagerung
führt.
Wiederum verhinderte die Neutrophilen-Depletion eine Zunahme der Durchlässigkeit
der Lungenkapillaren.
-
Isolierte,
perfundierte Kaninchen- oder Rattenlungen wurden auch dazu verwendet,
die Mechanismen einer Verletzung der Alveolen unter Bedingungen
zu studieren, die eine verbesserte Steuerung der den Flüssigkeitsfluss
beeinflussenden Variablen ermöglichen.
Wurden dem Perfusat Neutrophile beigegeben und dann stimuliert,
trat Albumin aus dem Gefäßraum in
das Lungeninterstitium und in die alveolären Lufträume aus. Unstimulierte Neutrophile
oder der Stimulus allein (z.B. Phorbol-Myristat-Acetat) konnten
die Permeabilität
der alveolären
Kapillaren nicht erhöhen.
-
Einen
weiteren Beweis dafür,
dass stimulierte Neutrophile unabhängig zu einer Läsion des
Lungengewebes führen
können,
lieferten In-vitro-Versuche, in denen vaskuläre Endothelzellen und Epithelzellen
der Lunge als Zielzellen verwendet wurden. Manchen Berichten zufolge
lösten
die Neutrophilen Endothelzellen oder alveoläre Epithelzellen von der Oberfläche der
Gewebekulturschale. Es ist naheliegend, dass, sollte sich dies in
vivo ereignen, die entblößten Oberflächen wesentlich
durchlässiger
für Plasmabestandteile
sein würden.
Außerdem
haben viele Berichte klare Beweise dafür geliefert, dass stimulierte
Neutrophile in der Lage sind, die Lyse kultivierter vaskulärer Endothelzellen
und alveolärer
Epithelzellen zu fördern.
-
DHEA
ist ein körpereigenes
androgenes Steroid, das erwiesenermaßen zahlreiche biologische
Funktionen erfüllt.
Araneo et al. (32) hat aufgezeigt, dass die Verabreichung von DHEA
an Mäuse,
die eine Brandverletzung aufwiesen, innerhalb von einer Stunde nach
der Verletzung zu einem Aufrechterhalten der normalen Immunkompetenz
führte,
wobei diese die normale Fähigkeit,
aus den T-Zellen stammende Lymphokine zu erzeugen, die Erzeugung
einer zellulären
Immunantwort und die Fähigkeit,
einer induzierten Infektion zu widerstehen, umfasst. Eich et al.
(33, 34) beschreibt die Verwendung von DHEA zur Verringerung der
Geschwindigkeit der Plättchenaggregation
bzw. die Verwendung von DHEA oder von DHEA-Sulfat (DHEA-S) zur Verringerung
der Produktion von Thromboxan.
-
Nestler
et al. (35) zeigt, dass an Menschen verabreichtes DHEA zu einer
Verringerung der Körperfettmasse,
einem Aufbau der Muskelmasse, zu verminderten LDL-Cholesterinwerten
ohne negative Auswirkungen auf die HDL-Cholesterinwerte, zu geringeren
Serum-Apolipoprotein-B-Werten führte
und die Gewebeempfindlichkeit gegenüber Insulin nicht beeinträchtigte.
Kent (36) bezeichnete DHEA als das „Wundermittel", das Fettsucht,
Altern, Diabetes mellitus und Herzkrankheit zu verhindern vermag.
Viele Jahre lang war es weitverbreitet, DHEA als Arzneimittelbehandlung
zu verschreiben. Vor kurzem hat jedoch die Food and Drug Administration
(die amerikanische Gesundheitsbehörde) seine Anwendung eingeschränkt. DHEA
und sein Sulfatester DHEA-S- sind mittels intrazellulärer Sulfatasen
und Sulfotransferasen leicht wechselseitig ineinander umwandelbar.
-
Trotz
der oben aufgeführten
Entdeckungen hinsichtlich der Auswirkungen verschiedener Verbindungen
auf Brandwunden ist es notwendig, zusätzliche Verbindungen zu identifizieren,
welche in der Lage sind, eine aufgrund einer Ischämie entstehende
Reperfusionsverletzung und die Folgen einer mit einem Infarkt oder einer
traumatischen Verletzung einhergehenden Ischämie zu verringern oder zu verhindern,
sowie Verbindungen zu identifizieren, die in der Lage sind, eine
bakterielle Translokation und ARDS zu verhindern oder zu reduzieren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Fortschreiten
einer Gewebenekrose zu verhindern oder zu hemmen, eine Reperfusionsverletzung
zu verhindern oder zu verringern, die bakterielle Translokation
zu verhindern oder zu reduzieren und ARDS zu verhindern oder zu
mildern.
-
KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
-
Gemäß den beigefügten Ansprüchen werden
DHEA oder DHEA-Derivate
der Formel (I) zur Herstellung eines Arzneimittels verwendet, das
eine Reperfusionsverletzung infolge einer Ischämie, eine mit einer ischämischen
Episode wie z.B, einem Infarkt oder einer traumatischen Verletzung
einhergehende Zellschädigung
verhindern oder reduzieren und so die darauffolgende, mit einer
solchen Ischämie
einhergehende fortschreitende Gewebenekrose verhindern oder reduzieren
soll. Diese Wirkungen werden durch Verabreichung des DHEA oder der
DHEA-Derivate an den Patienten erzielt. In ähnlicher Weise werden die bakterielle
Translokation und ARDS bei einem Patienten durch die Verabreichung
von DHEA oder DHEA-Derivaten verhindert oder reduziert. Geeignete
Derivate von DHEA umfassen unter anderem 16α-Brom-DHEA, Androstendiol und Derivate,
die an den Positionen 2',
4', 6' oder 7' Seitenketten nach
der Formel (I) aufweisen. Solche Seitenketten zerstören nicht
die eigentliche Aktivität
von DHEA, sind aber in der Lage, die Sulfotransferase zu hemmen, so
dass das DHEA nicht in DHEA-S umgesetzt wird. Überraschenderweise hat sich
DHEA-S als unfähig
erwiesen, eine Ischämie
zu verhindern oder zu reduzieren.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt
die Ergebnisse einer Untersuchung im Zusammenhang mit der Bildung
eines Ödems (Schwellung
am Ohr) und seiner Zurückbildung
an eine Brandwunde aufweisenden Ohren von Kontrollmäusen und
von mit DHEA behandelten Mäusen.
-
2 zeigt
die Ergebnisse einer Untersuchung im Zusammenhang mit der Bildung
eines Ödems (Schwellung
am Ohr) und seiner Zurückbildung
an eine Brandwunde aufweisenden Ohren von Kontrollmäusen und
von Mäusen,
die mit DHEA, Androstendiol, 16α-Brom-DHEA
oder mit dem bekannten Antiglukokortikoid RU486 behandelt wurden.
-
3A zeigt
die Fähigkeit
von DHEA, Schutz vor den meisten Auswirkungen einer fortschreitenden Ischämie bei
einer thermischen Verletzung des Ohrs zu bieten.
-
3B zeigt
die Fähigkeit
von Androstendiol, Schutz vor den meisten Auswirkungen einer fortschreitenden
Ischämie
bei einer thermischen Verletzung des Ohrs zu bieten.
-
3C zeigt
die Fähigkeit
von 16α-Brom-DHEA,
Schutz vor den meisten Auswirkungen einer fortschreitenden Ischämie bei
einer thermischen Verletzung des Ohrs zu bieten.
-
3D zeigt
die Auswirkungen einer fortschreitenden Ischämie bei einer thermischen Verletzung
des Ohrs, wenn nur das Vehikel verabreicht wird.
-
3E zeigt
die Auswirkungen einer fortschreitenden Ischämie bei einer thermischen Verletzung
des Ohrs, wenn Androstendiol allein verabreicht wird.
-
3F zeigt
die Auswirkungen einer fortschreitenden Ischämie bei einer thermischen Verletzung
des Ohrs, wenn RU486 allein verabreicht wird.
-
4 zeigt
die Auswirkungen einer Behandlung mit DHEA auf die fortschreitende
Ischämie,
wenn dieses innerhalb von 0 bis 6 Stunden nach der' thermischen Verletzung
verabreicht wird.
-
5A zeigt
die Anzahl der durchgängigen
Kapillaren in der Nähe
einer postkapillären
Venule in Zone 1 bei einer Reperfusionsverletzung.
-
5B zeigt
die Anzahl der durchgängigen
Kapillaren in der Nähe
einer postkapillären
Venule in Zone 2 bei einer Reperfusionsverletzung.
-
5C zeigt
die Anzahl der durchgängigen
Kapillaren in der Nähe
einer postkapillären
Venule in Zone 3 bei einer Reperfusionsverletzung.
-
6A zeigt
die Anzahl der Leukozyten, die in einem Zeitraum von zwei Minuten
durch das Lumen der postkapillären
Venulen rollen.
-
6B zeigt
die Anzahl der Leukozyten, die in einem Zeitraum von zwei Minuten
am Lumen der postkapillären
Venulen adhärieren
oder anhaften.
-
6C zeigt
die Anzahl der Leukozyten, die in einem Zeitraum von zwei Minuten
das Endothel passieren.
-
7A zeigt
die Geschwindigkeit der roten Blutkörperchen im venösen Blut
nach der Reperfusion.
-
7B zeigt
die Geschwindigkeit der roten Blutkörperchen im arteriellen Blut
nach der Reperfusion.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Das
erfindungsgemäß hergestellte
Arzneimittel dient der Verhinderung oder Reduzierung einer Reperfusionsverletzung
infolge einer Ischämie
und einer mit einer ischämischen
Episode, beispielsweise einem Infarkt oder einer traumatischen Verletzung,
einhergehenden Zellschädigung.
Ein Beispiel für
einen Infarkt ist ein Myokardinfarkt. Als Beispiele für eine traumatische
Verletzung seien die thermische Verletzung, der chirurgische Eingriff,
Verätzungen,
das stumpfe Trauma oder Lazerationen und ähnliches genannt. Indem die
Reperfusionsverletzung infolge einer Ischämie und die mit einer ischämischen
Episode einhergehende Zellschädigung
verhindert oder reduziert werden, wird auch die darauffolgende,
mit solch einem Infarkt oder Verletzung einhergehende fortschreitende
Gewebenekrose verhindert oder reduziert. Erfindungsgemäß wird die
mit einer ischämischen
Episode wie z.B. einem Infarkt oder einer traumatischen Verletzung
einhergehende Reperfusionsverletzung oder Zellschädigung,
dadurch verhindert oder reduziert, dass DHEA oder DHEA-Derivate
der Formel (I) so früh
wie möglich,
vorzugsweise innerhalb von, vier Stunden, besonders bevorzugt innerhalb
von zwei Stunden, nach der Ischämie,
dem Infarkt oder der traumatischen Verletzung einem Patienten verabreicht werden.
-
Die
bakterielle Translokation wird bei einem Patienten dadurch verhindert
oder reduziert, dass das DHEA oder die DHEA-Derivate wie oben beschrieben verabreicht
werden. Das DHEA oder DHEA-Derivat wird innerhalb von 24 Stunden
nach einer Verletzung, bei der die bakterielle Translokation eine
der Folgeerscheinungen darstellt, verabreicht.
-
ARDS
wird bei einem Patienten dadurch verhindert oder reduziert, dass
das DHEA oder die DHEA-Derivate wie oben beschrieben verabreicht
werden. Das DHEA oder DHEA-Derivat wird vor dem Auftreten der klinischen
Symptome von ARDS primär
Patienten mit hohem Risiko für
ARDS verabreicht.
-
DHEA
und geeignete DHEA-Derivate werden durch die folgende Formel I wiedergegeben:
wobei
R
1 =0
oder OH ist;
R
2 H, CH
3,
OH oder Halogen ist, wenn R
1 =O ist, und
R
2 H ist, wenn R
1 OH
ist;
R
3 H, eine Fettsäure, C
1-10-Alkyl, C
1-10-Alkenyl,
C
1-10-Ace tylen, (X)
n-phenyl-C
1-5-alkylen, (X)
n-phenyl-C
1-5-alkenylen oder -CO-R
8 ist;
R
4 und/oder R
5 H,
OH oder Halogen ist;
R
6 H oder OH ist;
R
7 H ist, wenn die gestrichelte Linie eine
Doppelbindung ist, =O oder H und Halogen ist, wenn die gestrichelte Linie
eine Einfachbindung ist;
R
8 H, eine
Fettsäure,
C
1-10-Alkyl, C
1-10-Alkenyl,
C
1-10-Acetylen,
(X)
n-phenyl-C
1-5-alkylen
oder (X)
n-phenyl-C
1-5-alkenylen ist;
X
gleich oder verschieden ist und Halogen, C
1-4-Alkyl,
C
1-4-Alkenyl,
C
1-4-Alkoxy, Carboxy, Nitro, Sulfat, Sulfo, ein
C
1-6-Carboxylester
oder ein C
1-6-Sulfatester ist; und
n
0, 1, 2 oder 3 ist.
-
Geeignete
Halogene sind beispielsweise Br, Cl; F und I. Bevorzugte Substituenten
für R4, R5 oder R6 sind OH und Br. Andere geeignete Substituenten
können
auf einfache Weise identifiziert werden, indem (a) das DHEA-Derivat
im hier beschriebenen Brandwundenmodell verabreicht und seine antiischämische Wirkung festgestellt
wird und indem (b) die Menge an sulfatiertem Derivat bestimmt wird.
-
Es
ist bekannt, das eine Reperfusionsverletzung, Infarkte und traumatische
Verletzungen, wie zum Beispiel Myokardinfarkte, Verbrennungen, größere chirurgische
Eingriffe, Verätzungen,
stumpfe Traumata, Lazerationen und so weiter, zu einer Läsion führen können, bei
der die Gewebenekrose sich über
das unmittelbar betroffene Gewebe hinaus auf das umgebende gesunde
Gewebe ausdehnt. Diese Ischämie
spielt eine wichtige Rolle bei der Definition der letztendlichen,
beim Menschen infolge einer traumatischen Verletzung beobachteten
Gewebepathologie (10). Es ist ebenfalls bekannt, dass eine Folge
der thermischen Verletzung die bakterielle Translokation ist. Die
thermische Verletzung, d.h. die Verbrennung, ist die bestuntersuchte
traumatische Verletzung, bei der eine fortschreitende Ischämie auftritt.
-
Der
Verlust an lebensfähigen
Hautzellen durch eine fortschreitende ischämische Nekrose macht einen großen Anteil
des Hautverlusts aus, welcher nach einer Brandverletzung eine Hauttransplantation
notwendig macht (37). Eine Anzahl von Tiermodellen wurde entwickelt,
welche viele Aspekte klinischer Verbrennungen sehr gut nachstellen.
Beispielsweise erscheinen, nach dem Verursachen einer experimentellen
Verbrühungsverletzung über die
volle Tiefe, bei der > 20%
der Gesamtkörperoberfläche von
Nagetieren betroffen sind (z.B. Einwirkung von 72°C heißem Wasser
für 7 Sekunden),
die unmittelbaren Auswirkungen der Brandverletzung auf das Gewebe
relativ gemäßigt im
Vergleich zu der ausgedehnten Schädigung des betroffenen und
umgebenden Hautgewebes, die sich in den darauffolgenden 24 bis 72
Stunden entwickelt. Somit wurde sowohl bei klinischen als auch bei
experimentellen Verbrennungen beobachtet, dass sich die Gesamtmenge
der Haut, die durch eine schwere thermische Verletzung zerstört wird,
aus der Summe der unmittelbaren, direkten Gewebezerstörung und
der latenten Schädigung
der Epidermis, der Dermis und der enthaltenen Hautstrukturen der betroffenen
und umgebenden Hautgebiete errechnet.
-
Anfängliche
Untersuchungen, die das Modell der thermischen Verletzung der Rückenhaut
bei Nagetieren verwendeten, haben zu dramatischen Ergebnissen geführt. Es
hat sich herausgestellt, dass bei verbrühten Mäusen, die innerhalb einer Stunde
nach der thermischen Verletzung mit dem schwach androgenen Steroidhormon
Dehydroepiandrosteron (DHEA) behandelt wurden, die Wunden sich in
einer Weise entwickelten und heilten, die ziemlich verschieden war
von der von unbehandelten oder mit Placebo behandelten thermisch verletzten
Kontrollen. 3 bis 4 Tage nach der thermischen Verletzung wiesen
alle verletzten Kontrolltiere eine Verbrennung dritten und vierten
Grades in der großen
Mehrheit des Hautgewebes am Verletzungsort auf. Praktisch kommt
es schließlich
aufgrund einer fortschreitenden ischämischen Nekrose zu einem Verlust
der gesamten Haut in dem betroffenen Gebiet. Der Umfang der Gewebeschädigung bei
diesen Tieren geht mit einem umfangreichen Verlust an Hautstrukturen
(Haarfollikeln, Blutgefäßen, Neuronen
und Talgdrüsen),
einer Fibroblasteninfiltration, einer ausgedehnten Wundkontraktion und
der Bildung von zahlreichen fibrösen
Verklebungen unter dem betroffenen Hautgebiet einher. Es wurde beobachtet,
dass die mit DHEA behandelten Tiere (etwa 2 mg/kg/Tag nach einer
anfänglichen
Aufsättigungsdosis
von 4 mg/Tag) jedoch ein deutlich geringeres Krankheitsbild entwickelten,
wobei es erwiesenermaßen
zu einer viel geringeren fortschreitenden Schädigung der Dermis, Subdermis
und der damit verbundenen Hautstrukturen kam. Während es sowohl bei den eine Brandwunde
aufweisenden Kontrollen als auch bei den mit DHEA behandelten verletzten
Mäusegruppen
zu einer Reepithelialisation kam, zeigten mit DHEA behandelte Mäuse eine
weitaus geringere Wundkontraktion mit deutlich weniger Ausbildung
fibröser
Verklebungen unterhalb der Wundstelle.
-
Mit
dem Modell der Rückenhautverletzung
wurde deutliche bewiesen, dass eine Behandlung mit DHEA einen sehr
positiven Einfluss auf die Wundprogression ausübt. Diese Befunde sind ein
Hinweis darauf, dass die Behandlung von thermisch verletzten Tieren
mit DHEA die Wundheilung aufgrund der grundlegenden Fähigkeit
desselben, eine Ischämie
zu verhindern, beeinflussen kann. Daher wurde das erstmals von Boykin et
al. (13) und Eriksson et al. (38) beschriebene Verfahren modifiziert,
um eine kinetische Auswertung und Quantifizierung einer fortschreitenden
Hautischämie
im unmittelbaren und in den späteren
Stadien von thermisch verletzten Mäuseohren zu ermöglichen.
Die in diesen Studien verwendete Technik vereinfachte die strenge
und sequentielle Überwachung
des zeitabhängigen
Fortschreitens der Gewebeschädigung
und der ischämischen
Nekrose bei Mäuseohren,
die eine Verbrühung
mit heißem
Wasser (52°C
24 Sekunden lang) erlitten, und wurde so zu einem anerkannten Tiermodell
zur Untersuchung einer fortschreitenden Ischämie in verbranntem Gewebe.
-
Das
Mäuseohr
besteht aus zwei Hautschichten, aus Knorpel, wenigen Muskelzellen
und aus Bindegewebe. Das Gefäßsystem
des Ohrs ist gut organisiert und umfasst Arteriolen, präkapilläre Arteriolen,
postkapilläre
Venulen und Venulen. Unter Verwendung eines Geräts, das es ermöglicht,
der Gesamtoberfläche
des Mäuseohrs
eine kontrollierte thermische Verletzung zuzufügen, berichten die Forscher
von einer unmittelbaren Veränderung
im Blutfluss. Präzise
morphologische Studien über
die hämodynamischen
Veränderungen
nach einer Verbrennung an einem Mäuseohr ergaben drei verschiedene
Zonen, die leicht durch den Grad ihrer Verletzung voneinander unterschieden
werden können.
Diese Zonen umfassen die Zone der totalen kapillären Okklusion, die Zone der
partiellen Okklusion (Stase) und die Zone der kapillären Hyperämie (13).
Eine Stunde nach der Verletzung ist das Gebiet der totalen kapillären Okklusion
auf den distalen Rand des Mäuseohrs
beschränkt.
Proximal zu diesem äußersten
und unmittelbar empfindlichen Gebiet liegt die Zone der partiellen
Okklusion oder Stase. Dieses größte Gebiet
des Ohrgewebes ist es, das in den 24 bis 72 Stunden nach der thermischen
Verletzung fortschreitend ischämisch
und schließlich
nekrotisch wird. Schließlich
ist das proximalste Gebiet des betroffenen Ohrs die Zone, in der
die Hyperämie
auftritt. Dieses Gebiet ist von einer fortschreitenden Ischämie nach
der Verbrennung kaum betroffen.
-
Es
hat sich herausgestellt, dass die Verabreichung einer therapeutisch
wirksamen Menge an DHEA oder DHEA-Derivat der Formel I in einer
physiologisch akzeptablen Trägersubstanz
an einen Patienten so frühzeitig
wie möglich,
vorzugsweise innerhalb von vier Stunden nach einer Reperfusionsverletzung,
einem Infarkt oder einer traumatischen Verletzung, zu einer Verhinderung
oder Reduzierung der mit einer Reperfusionsverletzung, einem Infarkt
oder einer traumatischen Verletzung einhergehenden Ischämie führt. Durch
die Verhinderung oder Reduktion der Ischämie wird die darauffolgende,
mit ihr einhergehende Gewebenekrose ebenfalls verhindert oder reduziert.
Wie das Beispiel zeigt, wird die Ischämie dadurch reduziert, dass
die Adhärenz
der Neutrophilen an die Endothelzellen heruntergesetzt wird. Da
die Adhärenz
der Neutrophilen heruntergesetzt ist, werden diese nicht aktiviert
und produzieren auch keine zu einer Plättchenaggregation führenden
Zellfaktoren. Das DHEA oder DHEA-Derivat der Formel I wird besonders
bevorzugt innerhalb von zwei Stunden, nachdem der Patient eine Reperfusion,
einen Infarkt oder eine traumatische Verletzung erfahren hat, verabreicht.
Das DHEA oder DHEA-Derivat der Formel I wird dem Patienten in Esterform
oder in einer anderen pharmazeutisch akzeptablen Form und in Bindemitteln,
Elixieren oder anderen pharmazeutisch akzeptablen Mischungen oder
mit anderen pharmazeutisch akzeptablen Trägersubstanzen verabreicht.
-
Pharmazeutische
Zusammensetzungen, welche eine Verbindung der Formel I als Wirkstoff
in inniger Mischung mit einer pharmazeutischen Trägersubstanz
enthalten, können
nach herkömmlichen
pharmazeutischen Mischungstechniken hergestellt werden. Die Trägersubstanz
kann je nach der Form der Zubereitung, die zur Verabreichung, z.B.
intravenös,
oral oder parenteral, gewünscht
wird, vielfältige
Formen annehmen. Bei der Herstellung von Zusammensetzungen in oraler
Dosierungsform können
beliebige herkömmliche
pharmazeutische Mittel verwendet werden, wie zum Beispiel Wasser,
Glykole, Öle,
Alkohole, Geschmacksverbesserer, Konservierungsstoffe, Farbstoffe
und ähnliches,
wenn es sich um orale flüssige
Präparate
handelt (wie zum Beispiel Suspensionen, Elixiere und Lösungen);
oder Trägersubstanzen
wie Stärken,
Zuckerarten, Verdünnungsmittel,
Granulierungsmittel, Gleitmittel, Bindemittel, Zerfallhilfsmittel
und ähnliches,
wenn es sich um orale feste Präparate
(wie zum Beispiel Pulver, Kapseln und Tabletten) handelt. Falls
erwünscht,
können
die Tabletten mittels Standardtechniken mit einem Überzug aus
Zucker oder mit einem magensaftresistenten Überzug versehen werden. Für die parenterale
Darreichungsform wird die Trägersubstanz
gewöhnlich
steriles Wasser umfassen, wobei auch andere Stoffe, beispielsweise
solche zur Förderung
der Löslichkeit
oder zur Konservierung, enthalten sein können. Injizierbare Suspensionen
können
auch hergestellt werden, wobei in diesem Falle geeignete flüssige Trägerstoffe,
Suspensionsmittel und ähnliches
verwendet werden können.
-
Die
Dosierung des DHEA oder DHEA-Derivats der Formel I sollte auf wohlbekannten,
pharmazeutisch akzeptablen Grundsätzen beruhen, z.B. 1 bis 200
mg/kg, vorzugsweise 2 bis 50 mg/kg des Wirkstoffs. Die Dosis kann
täglich
oder jeden zweiten Tag verabreicht werden, und die angemessene Tagesdosis
kann in einer Einzeldosis oder in mehreren Dosen eingenommen werden.
Bei ungeschützten
Verbindungen, d.h. solchen, die durch die menschlichen Sulfotransferasen
oder Sulfatasen sulfatiert werden können, wird bevorzugt eine Überdosierung
gewählt,
um sicherzugehen, dass genügend
Wirkstoff verabreicht wird, besonders wenn die Sulfatasen am Ort
der Gewebeverletzung nicht aktiv sind. Ungeschützte Verbindungen werden vorzugsweise täglich verabreicht,
während
geschützte
Verbindungen täglich
oder jeden zweiten Tag gegeben werden können. Der Patient wird mit
dem DHEA oder DHEA-Derivat der Formel I für 3 bis 30 Tage, vorzugsweise
7 bis 14 Tage nach dem Infarkt oder der traumatischen Verletzung
behandelt.
-
Für Patienten
mit einem hohen Myokardinfarktrisiko oder mit Risiko für eine Reperfusionsverletzung kann
die mit einem solchen Infarkt oder einer solchen Reperfusionsverletzung
einhergehende fortschreitende Ischämie verhindert oder reduziert
werden, indem die Verabreichung des DHEA oder DHEA-Derivats der Formel
I vor, gleichzeitig mit und/oder nach dem Infarkt oder der Reperfusionsverletzung
in den oben beschriebenen Dosierungen erfolgt. Die Behandlung nach
einem Myokardinfarkt entspricht den oben aufgeführten Ausführungen. Das DHEA oder DHEA-Derivat
kann einem Patienten verabreicht werden, der die klassischen Zeichen
eines unmittelbar bevorstehenden Myokardinfarktes aufweist, und
zwar auf die gleiche Weise, wie sie oben für die Behandlung nach einem
solchen Infarkt beschrieben wurde.
-
Bei
Patienten mit einem Risiko für
eine bakterielle Translokation wird diese verhindert oder reduziert, indem
das DHEA oder DHEA-Derivat der Formel I wie oben beschrieben in
den oben beschriebenen Dosierungen verabreicht wird. Die Behandlung
zur Verhinderung oder Reduzierung einer bakteriellen Translokation sollte
so lange fortgesetzt werden, bis der Patient kein Risiko für eine bakterielle
Translokation mehr aufweist.
-
Eine
Verabreichung von DHEA oder DHEA-Derivat der Formel I frühzeitig
nach einer Reperfusionsverletzung, einem Infarkt oder einer traumatischen
Verletzung zur Verhinderung oder Reduzierung einer Zellschädigung hat
sich als ausschlaggebend erwiesen. Erfolgt die Verabreichung dieser
Verbindungen zu spät, so
okkludieren die Blutgefäße (zunächst aufgrund
von an den Endothelzellen adhärierenden
Neutrophilen), wobei, in diesem Stadium verabreicht, diese Verbindungen
nicht mehr in der Lage sind, die Ischämie zu verhindern oder zu reduzieren.
Der Zeitrahmen, innerhalb dessen mit der Verabreichung begonnen
werden sollte, hängt
von der Art der Reperfusionsverletzung, des Infarkts oder der traumatischen
Verletzung ab und kann anhand von geeigneten Tiermodellen auf einfache
Weise bestimmt werden. Vorzugsweise jedoch wird mit der Verabreichung
von DHEA oder DHEA-Derivaten innerhalb von 4 Stunden nach der Ischämie, dem
Infarkt oder der traumatischen Verletzung begonnen, wobei ein Zeitraum
von 2 Stunden besonders bevorzugt wird. Zur Verhinderung oder Reduzierung
einer bakteriellen Translokation sollte mit der Verabreichung von
DHEA oder DHEA-Derivaten innerhalb von 24 Stunden nach der Verletzung
oder dem Stress verursachenden Ereignis begonnen werden. Zur Verhinderung
oder Reduzierung einer bakteriellen Translokation sollte mit der
Verabreichung dieser Verbindungen vorzugsweise innerhalb von 4 Stunden
begonnen werden, wobei ein Zeitraum von 2 Stunden besonders bevorzugt
wird. Zur Verhinderung oder Reduzierung von ARDS sollte mit der
Verabreichung von DHEA oder DHEA-Derivaten vor dem Auftreten der
klinischen Symptome begonnen werden. Im Allgemeinen werden die Verbindungen
Patienten mit einem Risiko für
ARDS verabreicht werden.
-
Die
vorliegenden. Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele,
die erläuternden
Charakter haben und in keiner Weise als für die Erfindung einschränkend zu
verstehen sind, beschrieben. Es wurden auf dem Fachgebiet wohlbekannte
Standardtechniken oder die unten im Einzelnen beschriebenen Techniken
verwendet.
-
BEISPIEL 1
-
Experimentelles
Modell der thermischen Verletzung
-
Es
wurde ein experimentelles Modell der thermischen Verletzung unter
Verwendung von Mäuseohren verwendet,
in dem die Temperatur und die Einwirkungsdauer empirisch festgelegt
wurden. Die Bedingungen stellten die minimale Verbrennung dar, die
bei unbehandelten Mäusen
innerhalb von 24 bis 72 Stunden nach der Verbrennung zu einer totalen
Gewebenekrose führte.
Gruppen von etwa neun Wochen alten BALB/c-Mäusen wurden mit einem Identifikationszeichen
versehen und dann in Kontroll- und
behandelte Untergruppen aufgeteilt. Die Dicke des Ohrs, das in heißes Wasser
getaucht werden sollte, wurde aufgezeichnet und dann wurde das ganze
Ohr der anästhesierten
Maus exakt 24 Sekunden lang in 52°C
heißes
Wasser getaucht. Den Mäusen
wurde dann eine Injektion mit entweder nur dem Vehikel Propylenglykol
(Kontrollmäuse)
oder 100 μg des
in Propylenglykol gelösten
Testmittels gegeben, bevor sie wieder in ihre Käfige gesetzt wurden. Die Veränderungen
der Ohrschwellung wurden an einzelnen Mäusen vor der Verbrennung und
zu verschiedenen Zeitpunkten nach der thermischen Verletzung verfolgt.
-
BEISPIEL 2
-
Wirkung von
DHEA im Modell der thermischen Verletzung
-
Gruppen
von etwa neun Wochen alten BALB/c-Mäusen wurden mit einem Identifikationszeichen
versehen und dann in Kontroll- und
behandelte Untergruppen aufgeteilt. Die Dicke des Ohrs, das in heißes Wasser
getaucht werden sollte, wurde aufgezeichnet und dann wurde das ganze
Ohr der anästhesierten
Maus exakt 24 Sekunden lang in 52°C
heißes
Wasser getaucht. Den Mäusen
wurde dann eine Injektion mit entweder nur dem Vehikel Propylenglykol
(Kontrollmäuse)
oder 100 μg
des in Propylenglykol gelösten
DHEA gegeben, bevor sie wieder in ihre Käfige gesetzt wurden. Die Veränderungen
der Ohrschwellung wurden an einzelnen. Mäusen vor der Verbrennung und
1, 3, 6, 9, 12, 18, 24 und 48 Stunden nach der thermischen Verletzung
verfolgt.
-
Die
Ergebnisse der untersuchten Ödembildung
und -rückbildung
an den Ohren von Kontroll- und DHEA-behandelten Mäusen sind
in 1 wiedergegeben. Sowohl bei den DHEA-behandelten
als auch bei den unbehandelten Mäusen
mit Verbrennung erreichte die Ohrschwellung, als ein Maß für das Ödem, ihren Höhepunkt
etwa 6 Stunden nach der zugefügten
Verletzung. Bei der unbehandelten Gruppe fing die Schwellung nach
12 Stunden an abzunehmen und nahm in den darauffolgenden 12 Stunden
weiterhin rasch ab. Zwischen 24 und 48 Stunden nach der Verbrennung
mussten die Ohrmessungen an der unbehandelten Gruppe aufgrund eines
kompletten Verlustes an Ohrgewebe abgebrochen werden, wobei dieser
Verlust auf die komplette mikrovaskuläre Okklusion der ursprünglichen
Stasezone zurückzuführen war.
Die kinetische Analyse des Ödems
bei unbehandelten und mit DHEA behandelten thermisch verletzten
Mäusen
ergab, dass die innerhalb der ersten 24 Stunden nach einer durch
Verbrennung hervorgerufenen Verletzung auftretenden Ereignisse für die Viabilität des verbrannten
Gewebes ausschlaggebend sind, so dass die etwaige Erhaltung von lebensfähigem Ohrgewebe
nach 48 Stunden invers korreliert ist mit der Geschwindigkeit, mit
der die Schwellung zwischen ihrem Höhepunkt sechs Stunden nach
der Verletzung und den letzten 48 Stunden abnimmt.
-
Zusätzlich zur
Untersuchung eines Ödems
bei unbehandelten und mit DHEA behandelten thermisch verletzten
Mäusen
wurden die Veränderungen
in der Viabilität
des Ohrgewebes selbst auch photographisch dokumentiert. Die Verletzung
des Ohrgewebes bei Mäusen,
denen nur das Vehikel verabreicht wurde, war ausgedehnt, wobei innerhalb
von 48 Stunden mehr als 70% des Ohrgewebes nekrotisch und zerstört wurde. Das
gesamte betroffene Gebiet schien sowohl die Zone der kompletten
vaskulären
Okklusion als auch die ursprüngliche
Zone der Stase zu umfassen. Diese letztere Zone wurde als sekundäre Folge
der thermischen Verletzung beschädigt,
wobei dieser Zustand einer fortschreitenden Hautischämie nach
einer Verbrennung entspricht. Mit DHEA behandelte Mäuse zeigten
jedoch nur eine geringe Verletzung und die Erhaltung des verbrannten Ohrgewebes
ließ sich
kinetisch beobachten. Das einzige Gebiet des Ohrgewebes, das signifikant von
den Folgen der thermischen Verbrennung betroffen war, aber nicht
verloren ging, war das Gebiet, das der ursprünglichen Zone der kompletten
vaskulären
Okklusion entsprach.
-
BEISPIEL 3
-
Wirkung verschiedener
Verbindungen im Modell der thermischen Verletzung
-
Gruppen
von neun Wochen alten BALB/c-Mäusen,
denen eine thermische Verletzung zugefügt wurde, wurden in Untergruppen
aufgeteilt, welche entweder nur das Vehikel, DHEA, Androstendiol,
16α-Brom-DHEA, Androstendion
oder das wirksame Antiglukokortikoid RU486 verabreicht bekamen.
Einzelne Mäuse
erhielten 100 μg
des angegebenen Steroids oder nur das Vehikel unmittelbar nach der
Verbrennung (am Tag 0) und weiter 50-μg-Dosen alle 24 Stunden über die
gesamte Dauer des Experiments. Die Ohrschwellung jeder einzeln gekennzeichneten
Maus wurde vor der Verbrennung und 12, 24 und 48 Stunden nach der
Verbrennung aufgezeichnet.
-
Alle
verbrannten Ohren von Mäusen,
die einer therapeutischen Behandlung mit Androstendiol, DHEA oder
mit dem nicht metabolisierbaren synthetischen DHEA-Derivat 16α-Brom-DHEA
unterzogen wurden, entwickelten eine signifikante Schwellung als
Reaktion auf die Verbrennung (2) und zeigten
eine langsame und stete Rückbildung
der Schwellung. Diese langsame Abnahme des Ödems nach der thermischen Verletzung
des Ohrs ging mit einer nur geringen Hautischämie und -nekrose in diesem
Gebiet einher. Die Ergebnisse dieser Studie bestätigten auch, dass die Entwicklung
des Ödems
im verbrannten Ohr von unbehandelten Mäusen einen Höhepunkt
erreicht und dann ziemlich schnell wieder abnimmt, so dass zwischen
24 bis 48 Stunden nach der Verbrennung eine beträchtliche Gewebeischämie und
-nekrose auftritt. Das gleiche Ödemmuster
mit anschließender
fortschreitender ischämischer
Nekrose wurde bei Mäusen
beobachtet, die mit Androstendion behandelt wurden. Auch in der
Gruppe der thermisch verletzten Tiere, die mit RU486 behandelt wurden,
wurde ein ähnliches Ödemmuster
mit anschließender
fortschreitender ischämischer
Nekrose beobachtet, was ein Hinweis dafür ist, dass die Wirkung von
DHEA nicht ausschließlich
auf seine antiglukokortikoiden Eigenschaften zurückzuführen ist.
-
Die 3A bis 3C zeigen
die Fähigkeit
von DHEA, Androstendiol und 16α-Brom-DHEA,
die meisten ischämischen
Folgen einer thermischen Verletzung am Ohr zu verhindern. Die Mäuse, die
mit einem dieser Steroidhormone behandelt wurden, erfuhren frühzeitige
Veränderungen
im Ohrgewebe, ohne oder mit nur geringem Verlust an Ohrgewebe mehrere
Tage nach der thermischen Verletzung. Anscheinend entspricht das betroffene
Gebiet der Zone der kompletten Okklusion, wie sie von Boykin (13)
definiert wurde. Bei Mäusen, denen
nach der thermischen Verletzung nur das Vehikel, Androstendion oder
RU486 ( 3D bis 3F) verabreicht
wurde, kam es innerhalb der ersten 48 Stunden nach der Verletzung
aufgrund der fortschreitenden ischämischen Nekrose nach einer
Verbrennung zu einem Verlust von > 70%
des exponierten Ohrgewebes. Ohne wirksame Behandlung entsprachen
die Gebiete des nekrotisierten, verbrannten Ohrs der Zone der kompletten
Okklusion plus der Zone der Stase. Somit war bewiesen, dass die
Behandlung von thermisch verletzten Mäusen mit DHEA, Androstendiol
oder 16α-Brom-DHEA
nicht nur den natürlichen
Verlauf des im Ohr entstehenden Ödems
verändert,
sondern auch auf irgendeine Weise das betroffene Gewebe, vor fortschreitender Schädigung schützt, indem
sie die Entwicklung einer Ischämie
in der Zone der Stase und schließlich die Entwicklung einer
Nekrose in diesem Gebiet hemmt.
-
In ähnlichen
Experimenten hat sich herausgestellt, dass 16α-Hydroxy-DHEA eine geringere Schutzwirkung
aufweist, d.h. zwar die Ausdehnung der fortschreitenden Ischämie reduzierte,
sie jedoch nicht ganz zu verhindern vermochte, und dass 16α-Chlor-DHEA einen geringen
Schutz vor einer fortschreitenden Ischämie bietet.
-
BEISPIEL 4
-
Bestimmung
des Zeitpunkts für
die Erstverabreichung von DHEA
-
Ein
Experiment sollte dazu dienen festzustellen, ob der Eingriff mittels
DHEA sofort erfolgen muss oder ob dieser bis zu mehreren Stunden
nach der Verbrennung hinausgezögert
werden kann. Mäuse
wurden anästhesiert,
es wurde ihnen eine Verbrennung zugefügt, und dann, während die
Mäuse noch
unter Narkose standen, bekamen vier davon nur das Vehikel, vier
weiteren wurden 100 μg
DHEA gegeben und die restlichen Mäuse wurden in weitere Vierergruppen
unterteilt. Alle Mäuse
einer Gruppe erhielten 100 μg
DHEA entweder eine, zwei, vier oder sechs Stunden nach der thermischen
Verletzung. Der Gewebeverlust wurde bei jeder Maus 72 Stunden nach
der thermischen Verletzung ausgewertet, und die Ergebnisse der Auswertung
sind in 4 dargestellt.
-
Diese
Figur zeigt, dass der Eingriff mittels DHEA um bis zu zwei Stunden
verzögert
werden kann, ohne signifikanten Unterschied in den Schutzwirkungen
von DHEA bei einem Durchschnittswert von 1,25 ± 0,25 (p = < 0,001). Selbst,
wenn die Verabreichung von DHEA um vier Stunden verzögert wurde,
konnte ein Durchschnittswert von 2,75 ± 0,479 beobachtet werden
(p = < 0,016).
Bei einer Verzögerung
der DHEA- Verabreichung
um sechs Stunden betrug der Durchschnittswert für den Gewebeverlust 4,0 ± 0,408
und es wurde festgestellt, dass dieser sich bedeutend von dem der
Gruppe unterschied, die DHEA unmittelbar nach der thermischen Verletzung
erhielt (p = < 0,058).
Daraus wurde die Schlussfolgerung gezogen, dass die zu einer Nekrose führenden
Ereignisse reversibel sind, wenn DHEA innerhalb eines Zeitraums
von bis zu mehreren Stünden nach
der thermischen Verletzung verabreicht wird.
-
Die
oben angegebenen Beispiele zeigen, dass eine mäßige thermische Verletzung
des Ohrs einer Maus ein zuverlässiges
und reproduzierbares Modell zur Untersuchung einer fortschreitenden
ischämischen Nekrose
der Haut ist. Die Ergebnisse besagen, dass die Anwendung von DHEA
unmittelbar nach der Verbrennung eine Schutzwirkung gegen eine durch
thermische Verletzung verursachte Hautischämie ausübt. Zusätzlich zu DHEA wurden noch
mehrere andere Steroidhormone auf ihren therapeutischen Wert hin
getestet (siehe Tabelle I). TABELLE
1
-
DHEA,
Androstendiol und 16α-Brom-DHEA
hatten eine eindeutige Schutzwirkung, wobei 90 bis 100 des Ohrgewebes
bis zum Abschluss des Experiments nach zwei Wochen, als der Heilungsprozess
abgeschlossen war, unversehrt blieb. 16α-Hydroxy-DHEA bot geringeren Schutz und
16α-Chlor-DHEA
hatte nur eine leichte Schutzwirkung. DHEA-Sulfat, Androstendion
und RU486 hingegen boten überhaupt
keinen Schutz, wobei bei allen Tieren innerhalb von 48 Stunden nach
der thermischen Verletzung eine Schädigung des Ohrs und ein Gewebeverlust
offensichtlich wurde, die denen unbehandelter Kontrollen entsprachen.
Die Unterscheidung zwischen Steroiden mit und ohne Schutzwirkung
in diesem Modell der thermischen Verletzung wird höchstwahrscheinlich
durch die Tatsache erleichtert, dass die direkte oder unmittelbare
durch die Verbrennung verursachte Schädigung des Ohrgewebes minimal
ist und dass die Schädigung,
die auftritt, größtenteils von
der als Antwort des Wirtes auf die Verbrühung ausgelösten fortschreitenden Ischämie und
Nekrose verursacht wird.
-
Die
Ergebnisse weisen DHEA, und nicht einen seiner natürlichen
Stoffwechselprodukte, als das Mittel aus, das einen Schutz gegen
die fortschreitende ischämische
Nekrose vermittelt. Diese Schlussfolgerung beruht auf ganz einfachen
Erkenntnissen. 16α-Brom-DHEA
ist ein DHEA-Analog, das nicht wirksam zu stromabwärtigen Androgen-Steroiden
metabolisiert werden kann und dessen Schutzwirkung mit der von DHEA
identisch ist. Auch die biologische Wirkung von Androstendiol ist
im Ohrmodell der thermischen Verletzung mit der von DHEA identisch.
Dieses Steroid ist ein natürliches
Stoffwechselprodukt von DHEA, das durch eine enzymabhängige Veränderung
in DHEA zurückverwandelt
werden kann. Es kann auch weiter zu Testosteron metabolisiert werden.
Androstendion, das ebenfalls ein sekundäres Stoffwechselprodukt von
DHEA ist, kann nur zu stromabwärtigen
Produkten (z.B. Testosteron und Östrogenen)
metabolisiert werden, ohne dass eine Umwandlung in DHEA bekannt
wäre. Weil
in diesem Modell Androstendion nicht in der Lage ist, Schutz gegen
die fortschreitende Hautischämie zu
bieten, bekräftigt
seine Wirkungslosigkeit die Schlussfolgerung, dass das aktive Steroid
DHEA ist und nicht ein stromabwärtiges
Androgen oder Östrogen.
Es stellte sich weiter heraus, dass sulfatiertes DHEA, wie es natürlich im
menschlichen Körper
vorkommt, nicht in der Lage war, gegen die fortschreitende Ischämie einen
Schutz auszuüben.
-
Die
Fähigkeit
von DHEA, manche der biologischen Wirkungen von Glukokortikoiden
zu überwinden, ist
bereits bekannt. Die Möglichkeit,
dass DHEA im Modell der Hautischämie
im thermisch verletzten Ohr einer Maus als Antiglukokortikoid wirkt,
wurde dadurch getestet, dass das bekannte Antiglukokortikoid RU
486 unmittelbar nach dem Zufügen
der Verbrennung Mäusen
verabreicht wurde. Wie in diesem Modell dargestellt und unter den
getesteten Bedingungen, brachten Substanzen mit einer antiglukokortikoiden
Aktivität
keinerlei Vorteile.
-
BEISPIEL 5
-
Die Wirkung
von DHEA auf die Reperfusionsverletzung
-
Männliche
Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 130 bis 170 g wurden
randomisiert keiner Vorbehandlung, einer Vorbehandlung nur mit einem
Vehikel oder einer Vorbehandlung mit DHEA (4 mg/kg) zugewiesen.
Die Tiere wurden mit dem Vehikel oder mit DHEA am Vortag und am
Tag des chirurgischen Eingriffs behandelt. Die Narkose wurde intraperitoneal
mit Pentobarbital eingeleitet (60 bis 70 mg/kg). Die Ratten wurden
auf ein Heizkissen gesetzt und ihre Körpertemperatur (gemessen mit
Rektalsonde) wurde auf 35 bis 37°C gehalten.
Der Kremaster-Muskel auf seinem neurovaskulären Pedikel wurde nach herkömmlichen
Techniken ermittelt (39-41). Zusammengefasst wird eine Hautinzision
von der Spina iliaca anterior zur Spitze des Skrotums vorgenommen.
Dann wurde das Testikel mit dem unversehrten Kremaster-Muskel vom
Skrotum abgetrennt: Eine 1 cm große Öffnung wird in die ventrale
Oberfläche
des Kremasters gesetzt, und das Testikel und der Samenstrang werden
entnommen. Unter einem Mikroskop wird dann das neurovaskuläre Pedikel,
das aus den pubisch-epigastrischen Arterien, Venen und dem Nervus
genitofemoralis besteht, komplett isoliert, indem von der äußeren Darmbeinarterie
und -vene zum Ursprung der Gefäße seziert
wird. Schließlich
wird die Vorderwand des Kremaster-Muskelsacks geöffnet und der Insellappen des
Kremaster-Muskels wird für
eine intravitale Videomikroskopie vorbereitet. Die Ratte wird auf
einem speziell entwickelten Gewebebad gesichert und der Kremaster-Muskellappen über das
Deckglas in der Öffnung
am Boden des Bads ausgebreitet und mit Nähten (Seide 5-0) befestigt.
Er wird dann von unten mittels einer faseroptischen Tungstenlampe
durchleuchtet. Der Muskel wird feucht gehalten und mit einer undurchlässigen Plastikfolie
abgedeckt. Das Gewebebad, das speziell für die Temperaturkontrolle entwickelt
wurde, wird mit 0,9%iger Kochsalzlösung gefüllt und die Temperatur zwischen
35°C und
36°C gehalten.
Das Mikroskop ist mit einer Farbvideokamera ausgerüstet. Das
Videobild der Mikrozirkulation wird auf einem 19''-Monitor
mit einer Endvergrößerung von
1800 × angezeigt.
Die Messung der mikrovaskulären
Aktivität
wird nach der Isolierung des Muskels aufgezeichnet, um die präischämische Grundlinie
festzulegen. Nach dem ordnungsgemäßen Anbringen von Klammern
zur vollständigen Drosselung
der Blutzufuhr zu dem Muskellappen beträgt die Dauer der Ischämie sechs
Stunden. Nach dem Entfernen der Klammern zur Auslösung einer
Reperfusionsverletzung wird die Aktivität im Mikrogefäßsystem 30,
60 und 90 Minuten nach der Reperfusion gemessen. Bei allen Versuchstieren
folgte auf die Ischämie
eine Wiederaufnahme des Flusses und eine anfängliche Phase des Blutflusses
durch die Mikrozirkulation. Auf diesen Ausbruch zirkulatorischer Aktivität folgt
eine deutliche Reperfusionsverletzung, die zu einer Verringerung des
Flusses führt.
-
Die
folgenden Parameter wurden zur Bewertung des Zustands des mikrovaskulären Systems
des Kremaster-Muskels vor der Ischämie und nach der Reperfusion
verwendet.
- 1) Dichte der perfundierten Kapillaren.
Die Dichte der perfundierten Kapillare in jedem der drei Lappenbereiche
(Zone 1, 2 und 3) wurde durch Zählen
der Anzahl an durchgängigen
Kapillaren in der Nähe
der vorgewählten
postkapillären
Venule gemessen. Es wurden an jeder postkapillären Venule neun Sichtfelder
von Kapillaren auf insgesamt 27 Felder pro Kremaster-Muskellappen
gezählt.
Die Ergebnisse sind jeweils in den 5A, 5B und 5C für die Zonen
1, 2 bzw. 3 aufgeführt.
- 2) Zahl der Leukozyten in postkapillären Venulen. Von drei vorgewählten postkapillären Venulen
wurden Videoscan-Aufnahmen im proximalen, mittleren und distalen
Lappenbereich gemacht. Für
jede Venule wurde über
einen Zeitraum von zwei Minuten die Anzahl der durch das Lumen rollenden
Leukozyten, die Anzahl der an das Endothel adhärierenden Leukozyten sowie
die Anzahl derer, die das Endothel passiert hatten, aufgezeichnet.
Die 6A, 6B und 6C zeigen
jeweils die Ergebnisse für
Roller, Sticker und Diapedese.
- 3) Geschwindigkeit der roten Blutkörperchen in A1 (erste Größenordnung)
und A2 (zweite Größenordnung) Arteriolen.
Die Geschwindigkeit der roten Blutkörperchen in den Hauptarteriolen
des Kremasterlappens wurden anhand eines eigens dafür hergestellten
optischen Doppler-Geschwindigkeitsmessers
aufgezeichnet. In den 7A und 7B sind
die Ergebnisse für
die Geschwindigkeit von venösem
bzw. von arteriellem Blut angegeben.
-
A. Reperfusionsverletzung
bei unbehandelten und nur mit Vehikel behandelten Ratten
-
sSechs
Ratten wurde gar nicht behandelt und sechs Ratten wurden mit einem
Vehikel vorbehandelt. Nach sechs Stunden Ischämie und 90 Minuten Reperfusion
nahm die absolute Zahl der rollenden, adhärierenden und ausgewanderten
Leukozyten innerhalb von 60 Minuten nach der Reperfusion dramatisch
zu, wobei eine weitere Zunahme nach 90 Minuten zu verzeichnen war
(6A bis 6C). Die
absolute Zahl der perfundierten Kapillare pro starkem Feld 30 und
60 Minuten nach der Reperfusion nahm stark ab, wobei die Anzahl
der durchgängigen
Kapillare 90 Minuten nach der Reperfusion weiterhin abnahm (5A bis 5C). Auch
war 60 und 90 Minuten nach der Reperfusion die Geschwindigkeit der
roten Blutkörperchen
in den Gefäßen der
Größe A2 bedeutend
langsamer (7A und 7B).
-
B. Reperfusionsverletzung
bei mit DHEA behandelten Ratten Wurden die Ratten am Vortag und
am Tag des chirurgischen
-
sEingriffs
mit einer subkutanen Injektion von 4 mg/kg DHEA vorbehandelt, so
konnte eine deutliche und höchst
bedeutsame Schutzwirkung der Behandlung gemessen werden. Alle drei
Parameter zeigten Werte, die den Normalwerten nahe kamen oder mit
diesen identisch waren. Von großer
Bedeutung ist die Feststellung, dass die Adhäsionseigenschaften an das Endothel
zu keinem Zeitpunkt von den Grundlinienwerten abwich. Diese Schlussfolgerung
beruht auf der Tatsache, dass zahlreiche rollende, adhärierende
und auswandernde Leukozyten den Grundlinienwerten sehr ähnlich waren
(6A-6C). Die roten Blutkörperchen
in den A2-Arteriolen erlangten die normale Fließgeschwindigkeit langsamer
zurück,
wobei in manchen Gebieten 90 Minuten nach der Reperfusion eine Geschwindigkeit
von 75% der normalen gemessen wurde (7A und 7B).
Zum 90-Minuten-Zeitpunkt war die Zahl der durchgängigen Kapillaren im Mikrogefäßsystem
nicht wesentlich verschieden von den vor der Ischämie erhaltenen
Grundlinienwerten (5A bis 5C).
-
Ohne
an irgendeine Theorie bezüglich
der physiologischen und biochemischen Wirkungsweise von DHEA und
DHEA-Derivaten der Formel I gebunden zu sein, wird die Auffassung
vertreten, dass die anti-ischämischen
Wirkungen dieser Verbindungen auf ihren Einfluss auf die Adhäsion der
Neutrophilen an die Endothelzellen zurückzuführen ist. Somit sind diese
Verbindungen in der Lage, eine durch andere Arten von Gewebeverletzung
hervorgerufene Ischämie
zu verhindern oder zu reduzieren, die durch Beeinflussung der Adhäsion an
die Endothelzellen moduliert werden kann. Diese Hemmung der Adhäsion der
Neutrophile verhindert deren Aktivierung und deren Wanderung zur
Gewebeseite des Endothels. Da die Transmigration der Neutrophilen
gehemmt wird, wird eine durch Neutrophile induzierte massive Schädigung der
Endothel- und Parenchymzellen verhindert. Da die Aktivierung der
Neutrophilen verhindert wird, wird auch die zur Plättchenaggregation
führende
Produktion der Zellfaktoren (durch Neutrophile) verhindert. So wird
eine fortschreitende Gewebenekrose verhindert oder reduziert. Zudem
wird die (zur bakteriellen Translokation führende) fortschreitende Ischämie von
Darmgewebe und der Epidermis und des Herzmuskels und die (zu ARDS
führende)
Ischämie der
Alveolarwand durch ähnliche
Mechanismen vermittelt. Demnach sind diese Verbindungen auch wirksame Mittel
zum Verhindern oder Reduzieren einer bakteriellen Translokation
und von ARDS.
-
LITERATURLISTE
-
- (1) Rodgers, G.M. (1988). FASEB J 2: 116-123.
- (2) Hernandez, L.A. et al. (1987). Am. J. Physiol. 253 (Heart
Cir. Physiol. 22): H699-H703.
- (3) Lucchesi, B.R. (1990). Am. J. Cardiology 65: 14I-23I.
- (4) Lehr, H.A. et al. (199). J. Clin. Invest. 87: 2036-2041.
- (5) Entman, M.L. et al. (1991). FASEB J 5: 2529-2537.
- (6) Weyrich, A.S. et al. (1993). J. Clin. Invest. 91: 2620-2629.
- (7) Lefer, A.M. et al. (1991). FASEB J 5: 2029-2034.
- (8) Brown, J.M. et al. (1988). J. Clin. Invest. 81: 1297-1301.
- (9) "Cellular
Injury and Adaptation" in
Pathologic Basis of Disease, Cotran et al., eds., WB Saunders, Philadelphia,
Seiten 1-81 (1989).
- (10) Robson, M.C. et al.(1979). Plastic and Reconstructive Surgery
63: 781-787.
- (11) Robson, M.C. et al. (1980). J. Trauma 20: 722-725.
- (12) Rockwell, W. B. und Ehrlich, H. P. (1992). J.Burn Care
Rehab 13: 403-406.
- (13) Boykin, J. V. et al. (1980). Plastic Reconstruct. Surgery
66: 191-198.
- (14) Ehrlich, H. P. (1984). J. Trauma 24: 311-318.
- (15) Ehrlich, H. P. (1987). J. Trauma 27: 420-424.
- (16) Mileski, W. et al. (1992). J. Sugg. Res. 52: 334-339.
- (17) Morehouse, J.L. et al. (1986). Gastroenterol 91: 673-682.
- (18) Maejimak, et al. (1984). Arch. Surg. 119: 166-172.
- (19) Czaja, A.J. et al. (1974). N. Engl. J. Med. 291: 925-929.
- (20) Seavitt, S. (1967). Br. J. Surg. 54: 32-41.
- (21) Desai, M.H, et al. (1991). Surgery, Gyn. Obstet. 172: 257-261.
- (22) Deitch, E.A. und R. Berg (1987). J. Burn Rehab. 8: 475-482.
- (23) Edmiston, C.E. und R.E. Condon (1991). Surgery, Gyn. Obstet.
173: 73-83.
- (24) Deitch, E.A. (1990). Arch. Surg. 125: 403-404.
- (25) Saadia, R. et al. (1990). Br. J. Surg. 77: 487-492.
- (26) Mainous, M.R. et al. (1991). Arch. Surg. 126: 33-7.
- (27) Vaughan, W.G. et al. (1992). J. Ped. Surg. 27: 968-973.
- (28) Deitch, E.A. et al. (1992). Circ. Shock 36: 206-16.
- (29) Fukushima, R. et al. (1992). Ann. Surg. 216: 438-444.
- (30) Tokyay, R. et al. (1992). J. Trauma 32: 704-713.
- (31) Simon, R.H. und Ward, P.A. (1992). In Inflammation: Basic
Principles and Clinical Correlates, 2. Ausgabe, Galin, J.I. et al.,
Eds., Raven Press Ltd., New York, Seiten 999-1016.
- (32) Araneo, B.A. et al. (1993). Arch. Surg. 128: 318-325.
- (33) Eich, D.M. et al. (1992). U.S. Patent 5,110,810.
- (34) Eich, D.M. et al. (1992). U.S. Patent 5,162,198.
- (35) Nestler, J.E. et al. (1990). U.S. Patent 4,920,115.
- (36) Kent, S. (1982). Geriatrics 37: 157-159.
- (37) Jackson (1953). British J. Surg. 40: 588-593.
- (38) Ericksson, E. et al. (1980). Microvascular Res. 19: 374-379.
- (39) Anderson, G.L. et al. (1988). Microvascular Res. 36: 56-63.
- (40) Siemionow, M. et al. (1991). Microcirc. Endoth. Lymphatics
7: 183-197.
- (41) Siemionow, M. et al. (1993). J. Hand Surgery 18A: 963-971.
