DE3144236C2 - Verwendung von "aktivem" Chondroitinsulfat A und C zur Verbesserung der Aufnahme von Transplantaten, Implantaten oder chirurgischen Instrumenten durch den menschlichen Körper - Google Patents

Abstract

Zur Verbesserung der Aufnahme von Transplantaten, Implantaten oder chirurgischen Instrumenten durch den menschlichen Körper verwendet man "aktives" Chondroitinsulfat A, "aktives" Chondroitinsulfat C oder Mischungen dieser Substanzen.

Description

• Die Erfindung betrifft die Verwendung von "aktivem" Chondroitinsulfat A, "aktivem" Chondroitinsulfat C oder Mischungen dieser Substanzen zur Verbesserung der Aufnahme von Transplantaten, Implantaten oder chirurgischen Instrumenten durch den menschlichen Körper.
• Die Verwendung von "aktivem" Chondroitinsulfat A und C und von Mischungen dieser Heilmittel für die Behandlung einer Vielzahl von cardiovasculären Erkrankungen und als vorbeugende Therapie für diese Erkrankungen ist bekannt. Dieser Heilmittel, einschließlich des Verfahrens zu ihrer Herstellung, sind in den US-PSen 38 95 106 sowie 38 95 107 beschrieben.
• Nach Chemical Abstracts Vol. 59 (1963) 7797c werden in dem bei Heilungsprozessen neu gebildeten Knochengewebe zuerst vermehrt Glykoproteine und später Mucopolysaccharide, darunter auch Chondroitinsulfat gefunden. Dabei wird die Wirkung von unbehandeltem Chondroitinsulfat auf die Knochenneubildung beschrieben.
• Es wurde nunmehr gefunden, daß "aktives" Chondroitinsulfat A, "aktives" Chondroitinsulfat C, sowie Mischungen davon eine einzigartige und von den bisherigen Verwendungen grundsätzlich unterschiedene therapeutische Verwendung finden können. Es sind in der Literatur zahlreiche Beispiele bekannt, das Organ- oder Gewebs-Transplantate einer Abstoßung durch den menschlichen Wirt unterliegen. Dieses Problem betrifft bis zu einem gewissen Grad auch unbelebte Implantate wie Zahnimplantate, Fersenprothesen, intraokkulare Implantate, Herzklappen usw. Es wird allgemein angenommen, daß das Phänomen der Abstoßung des Transplantats mit dem Immunsystem des Körpers und/oder physiologischen Prozessen oder chirurgischen Verfahren verknüpft ist. Das Immunsystem erkennt das transplantierte Gewebe als ein fremdes und erzeugt Antikörper, die das dem menschlichen Wirt fremde Objekt angreifen. Chirurgische Versager und physiologische Versager können mit mechanischen Zerstörungen des Gewebes, Gerinnungen mit verminderter Durchblutung usw. in Verbindung gebracht werden. Bei dem Versuch, das Problem der Abstoßung oder der Versager zu vermindern oder zu lösen, wurden verschiedene Ansätze weiter verfolgt.
• Wir haben nunmehr gefunden, daß "aktives" Chondroitinsulfat A, "aktives" Chondroitinsulfat C oder Mischungen dieser Heilmittel die Tendenz des menschlichen Körpers, Transplantate abzustoßen beträchtlich zu vermindern scheinen und die Aufnahme von Implantaten verbessern.
• Die Abstoßung von Implantaten ist eine Folge von zusätzlichen Faktoren, zu denen eine direkte mechanische Verletzung von angrenzenden Geweben, die Devascularisation von Geweben mit der resultierenden schlechten Sauerstoffversorgung, die Nichtaufnahme des Gewebes des fremden Körpers entweder infolge eines direkten Fehlens einer Haftung von benachbarten Zellen, eines Fehlens der geeigneten elektrostatischen Kräfte oder einer schlechten Regenerierung von Geweben gehören.
• Ein Überziehen der fremden Körper und/oder eine Behandlung des Wirts mit den erfindungsgemäßen Heilmitteln vermindert die Abstoßung und kann zu einer besseren Aufnahme des Implantats durch die umgebenden Gewebe führen.
• Es wird davon ausgegangen, daß diese Entwicklung einen beträchtlichen Fortschritt in diesem Bereich der Therapie bedeutet.
• Das Überziehen von chirurgischen Elementen vermindert die direkte Gewebezerstörung, die sich aus dem Kontakt mit diesem Instrument ergibt. Auf ähnliche Weise vermindert das Überziehen von Dauerkathetern oder -nadeln die mechanische Zerstörung von benachbarten endothelialen Zellen im Vasculärkanal.
• Es wird davon ausgegangen, daß diese Entwicklung einen beträchtlichen Fortschritt in diesem Bereich der Therapie bedeutet.
• Zusammengefaßt umfaßt die erfindungsgemäße Verwendung die Verabreichung einer wirksamen Menge von "aktivem" Chondroitinsulfat A, "aktivem" Chondroitinsulfat C oder deren Mischungen an Menschen direkt vor, während oder/und nach der Transplantation oder Implantation von Gewebe oder Organen desselben oder eines anderen Menschen oder Tieres, von toten, prosthetischen oder orthopädischen Vorrichtungen, von chirurgischen Instrumenten oder dergleichen in den menschlichen Körper umfaßt, um die Abstoßung oder die Nichtannahme des Transplantats oder Implantats zu verhindern.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neue Art von Therapie zu schaffen, um das Problem der Abstoßung zu bekämpfen und die Annahme von sowohl lebenden als auch toten Transplantaten oder Implantaten durch den menschlichen Körper zu stimulieren und zu fördern.
• Genauer gesagt, ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine völlig neue Art der Verwendung der Heilmittel, die als "aktives" Chondroitinsulfat A, "aktives" Chondroitinsulfat C bekannt sind, sowie von Kombination dieser Heilmittel zu schaffen.
• Im Zusammenhang der vorliegenden Anmeldung betrifft der Begriff "Transplantat" oder "Transplantation" die Aufpropfung von Gewebe, das von derselben oder einer anderen Person stammt. Genauer betrifft es die Operation des Transplantierens oder Applizierens von Geweben an einen bestimmten Teil des Körpers, die von einem anderen Körper oder einem anderen Teil desselben Körpers stammen. Die erfindungsgemäße Verwendung umfaßt den gesamten Bereich derartiger Verfahren und ist besonders geeignet für Herz-, Nieren-, Lungen- und Haut-Transplantate. Der Begriff "Implantat" oder Implantation" meint den Einbau einer fremden, normalerweise toten Substanz in die Körpergewebe. Eine Hüftprothese, mechanischer Herzklappen, chirurgische Klammern und Intraokkularlinsen sind dafür Beispiele. Die Implantation von Schweinegewebe in Menschen zur Rekonstruktion von Herzklappen ist ebenfalls von dieser Erfindung umfaßt, wobei dieser Vorgang als Implantation oder als Transplantation bezeichnet werden kann. Das "Implantat" muß nicht permanent sein. Der Begriff "Implantat" ist daher in dieser Anmeldung breiter zu verstehen als üblich und umfaßt die Verwendung der Heilmittel zum Überziehen von chirurgischen Instrumenten direkt vor deren zeitweisem Gebrauch im menschlichen Körper. Dauerkatheter oder -nadeln können in vorteilhafter Weise mit den Heilmitteln vor deren Einführung in den Patienten überzogen werden. Dasselbe gilt für Tubage, Nähte und selbst für chirurgische Instrumente. Das Überziehen von Implantaten wie Titanstangen als Knochenersatz und mechanischen metallischen Knie- und Hüftgelenken ist von beträchtlichem Wert. Im Zusammenhang mit dieser Erfindung betrifft eine "prosthetische" Vorrichtung jeglichen künstlichen Ersatz für ein fehlendes Teil, ob es Zähne, eine Hand, ein Bein oder ein Auge ist.
• Obwohl die vorliegende Erfindung nicht an die Richtigkeit einer bestimmten Theorie geknüpft ist, so wird doch angenommen, daß die vorliegende Erfindung die Implantation von toten Vorrichtungen dadurch verbessert, daß das Heilmittel eine negative elektrische Ladung aufweist, während die Implantate eine positive Oberflächenladung aufweisen. Die Hypothese ist, daß die Heilmittel eine Neutralisation der positiven Ladung bewirken oder eine resultierende negative Ladung erzeugen, die dafür sorgt, daß die angrenzenden Zellen oder Gewebe in geringerem Maße zerstört werden. Ein weiterer möglicher Faktor ist, daß die Heilmittel schmierende Eigenschaften aufweisen, die die Verträglichkeit des Implantats mit dem umgebenden lebenden Gewebe zu verbessern scheinen und eine direkte mechanische Zellzerstörung verhindern. Die Schmiereigenschaften der Heilmittel bei deren direkter Anwendung an intraperitonealen Oberflächen oder Strukturen während der Zeit einer Bauchoperation kann das Auftreten von nachoperativen Adhäsionen vermindern.
• Diese und andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden anhand der etwas ausführlicheren nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen verständlich.
• Die vorliegende Erfindung kann für eine Transplantation Mensch zu Mensch, Tier zu Mensch, sowie von allen Organen und Geweben, darunter Niere, Herz, Lungen, Haut usw. verwendet werden. Sie erweist sich auch als nützlich in Fällen der Wiederanfügung von Geweben oder Organen, wie in Fällen, die die Wiederanfügung der Cornea oder der Retina erfordern.
• Das Heilmittel kann beginnend drei oder vier Tage vor der Transplantation oder der Implantation appliziert werden und kann in nützlicher Weise für Wochen, Monate oder selbst Jahre danach weiter verabreicht werden. In jedem Fall wird das Heilmittel im wesentlichen gleichzeitig mit der Transplantation verabreicht. Die Art der Verabreirung geschieht durch eine injizierbare wässrige Lösung, oral oder dergleichen. Die Verabreichung in Fällen der Transplantation von Hauptorganen geschieht intraperitoneal, intravenös oder oral oder als Puder, Salbe, Augentropfen oder als eine wässrige Lösung. Die Dosierung ist so, daß eine wirksame Menge in der Größe von 0,1 bis 10 g oder mehr pro 24 Stunden Zeitraum verabreicht wird.
• Es ist ferner von Nutzen, das Transplantat oder Implantat einzuweichen, einer Infusionsbehandlung zu unterziehen, zu überziehen oder zu inkubieren, d. h. die Haut, das Herz, die Lunge oder die Niere oder künstliche synthetische Vorrichtungen werden mit dem Heilmittel direkt vor der Transplantation oder Implantation in den menschlichen Empfänger in der beschriebenen Weise behandelt.
• Im Falle von toten Implantaten für das Auge oder für Gelenke wie z. B. Intraokkularlinsen, Zahnimplantate, Knieimplantate, orthopädische Platten oder Nadeln, Hüftprothesen, kann das tote Transplantat oder Implantat in nützlicher Weise mit dem Heilmittel direkt vor dessen Anordnung im menschlichen Körper überzogen werden, und es kann periodisch durch lokale Applikation oder durch Injektionen und dergleichen des aktiven Heilmittels versorgt werden.
• Die Einweich- oder Überzugsverfahren, die soeben beschrieben wurden, erfolgen üblicherweise zusätzlich zu den mehr im Sinne einer Langzeitbehandlung erfolgenden systemischen Verabreichungen des Heilmittels, die früher weiter oben beschrieben wurden. Die für das Überziehen verwendete Lösung ist eine 1 bis 30 gewichtsprozentige physiologisch verträgliche, üblicherweise wässrige Lösung des Heilmittels. Das Heilmittel kann dem Auge in Tropfenform zugeführt werden. Die Heilmittel können ferner mit üblichen Trägern kombiniert werden, um eine viskose Salbe zu bilden, und danach auf ein Hauttransplantat aufgebracht werden, um eine Abstoßung zu vermeiden. Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Heilmittel werden wie folgt hergestellt:
Beispiel 1
• 45,3 kg gesäuberte Rindertracheen wurden in Stücke von 2,5 × 2,5 cm zerkleinert und zu etwa 200 Liter desionisiertem Wasser in einem Tank gegeben. Durch Zugabe von etwa 400 ml Eisessig wurde der pH-Wert auf etwa 4,5 eingestellt. Die erhaltene Suspension wurde gerührt, während der Inhalt des Tankes auf etwa 50°C erwärmt wurde. Es wurden etwa 570 g Pepsin zugegeben und das Rühren 30 min fortgesetzt. Weitere 200 l desionisiertes Wasser wurden dem Tank zugesetzt, und ein leichtes Rühren wurde 12 Stunden bei 50°C fortgesetzt, bis die Trachealknorpel von anhängendem Gewebe befreit waren. Die Temperatur der Suspension wird dann auf 80°C erhöht und es bildet sich an der Oberfläche der Flüssigkeit eine Fettschicht. Die Verdauungsflüssigkeit wurde durch eine Schleudertrommelzentrifuge abgetrennt und verworfen.
• Die zurückbleibenden Festkörper wurden zweimal mit etwa 200 Litern heißem Wasser (60-80°C) gewaschen). Durch Zugabe von 680 g NaOH zu 18,59 Litern deionisiertem Wasser in einem Tank wurde eine Natriumhydroxidlösung hergestellt. Die zweimal gewaschenen Festkörper wurden der Natriumhydroxidlösung zugesetzt und das Volumen mit desionisiertem Wasser auf 45,4 Liter aufgefüllt und der pH-Wert auf 9 bis 10 eingestellt. Der Tankinhalt wurde 12 Stunden bei 37°C bewegt. Der pH- Wert wurde dann mit Eisessig auf 6,5 eingestellt. Die Flüssigkeit wurde zum Sieden erhitzt, danach ließ man sie abkühlen. Die Flüssigkeit wurde durch eine Schleudertrommelzentrifuge abgetrennt und das Filtrat gesammelt und aufbewahrt. Zu dem erhaltenen Filtrat wurden etwa 680 g Cetylpyridiniumchlorid zugesetzt, wonach 30 min gerührt wurde. Die Flüssigkeit wurde 16 Stunden stehen gelassen. Es bildete sich ein Niederschlag. Der Überstand wurde abgegossen und der Niederschlag durch kontinuierliches Zentrifugieren in einer Zentrifuge gesammelt. Der gesammelte Niederschlag wurde in 18,9 Liter 0,5 N-Natriumhydroxid gegeben. 37,8 Liter Methanol wurden zugegeben und die Mischung wurde 12 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen. Der gebildete Niederschlag wurde wieder durch kontinuierliches Zentrifugieren gesammelt und mit 18,9 Liter Methanol gewaschen. Der Niederschlag wurde in 7,2 Liter destilliertem Wasser gelöst, der pH-Wert wurde mit Eisessig auf 7,0 eingestellt und 113,5 g Natriumchlorid wurden zugegeben, wonach gerührt wurde. 15,1 Liter Methanol wurden zugesetzt und es wurde 15 min gerührt. Nach einem 12 stündigen Stehen bei Raumtemperatur hatte sich ein Niederschlag gebildet, der durch Zentrifugieren gesammelt wurde. Der Niederschlag wurde unter Vakuum getrocknet, eine Analyse zeigte, daß der Niederschlag im wesentlichen CSA war.
• Das Material zeigte eine Verlängerung der Zeit der Plasmagerinselbildung 6 bis 12 Stunden nach seiner Verabreichung an Kaninchen von mehr als 80% nachdem wie im Chandler-Schlingenverfahren, das in der zuvorerwähnten US-PS 38 95 106 beschrieben ist, vorgegangen wurde.
• Eine sterile Lösung, die für die intravenöse Injizierung oder die örtliche Anwendung geeignet ist, wird durch Lösen von 125 mg des Mittels in 2,5 ml USP sterilem Wasser für eine Injektion erhalten. Wenn erforderlich, kann die Lösung noch abschließend sterilisiert werden, indem sie durch ein sterilisierendes Membranfilter filtriert wird. Wenn die Haut eines menschlichen Spenders 5 min in dieser Lösung eingeweicht wurde und auf einen Bereich von Verbrennungen dritten Grades aufgebracht wurde, war die Abstoßung vermindert.
• Eine die Heilmittel enthaltende Spende wird hergestellt, indem von 1 bis 30 Gewichtsprozent des Mittels zu einem Transportmittel oder Träger zugegeben wird, die normalerweise viskos sind, wie z. B. Vaseline oder durch Zugabe von Emulsifikatoren oder Verdickern zu Wasser viskos gemacht sind. Der Transportstoff oder der Träger sind normalerweise aus verschiedenen Mischungen von Fetten, Wachsen, tierischen und pflanzlichen Ölen und festen oder flüssigen Kohlenwasserstoffen zusammengesetzt.
Beispiel 2
• Ein Ausgangsmaterial für die Herstellung von aktivem Chondroitinsulfat A sind Rindertracheen. Dieses Material wird sobald wie möglich nach dem Schlachten der Tiere aus den Schlachthäusern erhalten. Es wird dann bis zu seiner Verarbeitung gefroren. Bei der Verarbeitung wird es vom Gewebe freigelegt und eingemahlen. Dieses gemahlene Gewebe wird mit 5 Teilen Aceton entfettet. Es werden zwei Extraktionen durchgeführt, um den Fettgehalt auf etwa 1% oder weniger zu vermindern. Das entfettete Material wird getrocknet und wieder vermahlen. Eine 5prozentige Lösung des Letzteren wird in einem 0,1 M-Calciumacetat-Puffer, der 1% Papain plus 0,005 M-Dinatriumversenat als Enzymaktivierungsmittel enthalten, aufbereitet. Die ganze Mischung wird bei 62°C plus/minus 3°C unter leichtem Rühren 24 bis 30 Stunden gehalten. Es wird eine etwa 85- bis 95prozentige Auflösung der Tracheen erhalten. Dieser Überstand wird abdekantiert und mit zwei Volumen von Aceton ausgefällt. Der Acetonüberstand wird abdekantiert. Das zurückbleibende ausgefällte Material wird in einer isotonischen Salzlösung gelöst, wobei eine 3- bis 5prozentige Lösung hergestellt wird. Zu dieser wird unter konstantem Rühren eine gesättigte Lösung von Kaliumpermanganat in 2- bis 5-ml-Portionen zugegeben, wobei jede Portion so zugegeben wird, daß die violette Farbe völlig verschwindet. In Abhängigkeit von den verschiedenen Ausgangsrohmaterialien erfordert das von 50 bis 200 ml Kaliumpermanganat-Lösung pro 2,7 kg Ausgangsrohmaterial. Wenn das Intervall zwischen Zugabe und Entfärbung lang wird, d. h. die Farbe lang bestehen bleibt (länger als 5 min) wird kein weiteres Permanganat zugesetzt. Die Lösung wird dann über Nacht stehen gelassen, damit das Mangandioxid ausflockt und alle Reaktionen vervollständigt werden. Das Mangandioxid wird entweder durch Zentrifugieren oder Abfiltrieren durch ein grobes Papierfilter abgetrennt. Der Mangandioxidkuchen wird mit einer zusätzlichen Menge isotonischer Salzlösung gewaschen. In einigen Fällen bewirkt die Zugabe einer geringen Menge Formaldehyd oder Methanol die Ausflockung von Mangandioxid, das dann mit einem Volumenteil Aceton ausgefällt wird. Der erhaltene ölige Niederschlag wird durch Dekantieren gesammelt, das Lösungsmittel verdampft, oder der Rückstand wird in einer geringen Menge Wasser gelöst und das Endprodukt durch Lyophilisieren erhalten. Das Endprodukt ist nach Aussage der Papierchromatographie im wesentlichen reines Chondroitinsulfat A. Die Analyse des Produkts zeigt eine typische Chondrotinsulfat A Absorptionskurve im Infrarotspektrum. Die Bestimmung der optischen Drehung liefert Werte von (a)@X:24:D&udf54; = -24°. Der Stickstoffgehalt beträgt 3,3%.
Beispiel 3
• Ein Ausgangsmaterial für die Herstellung von aktivem Chondrotinsulfat C sind Haifischknorpel. Das in trockener Form erhaltene Material wird gemahlen und mit 3 bis 5 Teilen Aceton entfettet. Eine Extraktion reicht normalerweise aus. Die so extrahierten Haifischknorpel werden dann wie oben für die getrockneten Rindertracheen im Anschluß an die Entfettungsstufe behandelt. Die wie in den Beispielen 2 und 3 hergestellten Heilmittel sind für alle die weiter oben beschriebenen Verfahren geeignet.

Claims (3)

1. Verwendung von "aktivem" Chondroitinsulfat A, "aktivem" Chondroitinsulfat C oder Mischungen dieser Substanzen zur Verbesserung der Aufnahme von Transplantaten, Implantaten oder chirurgischen Instrumenten durch den menschlichen Körper.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß "aktives" Chondroitinsulfat A, "aktives" Chondroitinsulfat C oder Mischungen dieser Substanzen in Form einer wäßrigen Lösung oder in Form einer Salbe mit den üblichen Träger- und Hilfsstoffen verwendet werden.

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß "aktives" Chondroitinsulfat A, "aktives" Chondroitinsulfat C oder Mischungen dieser Substanzen in oraler Verabreichungsform verwendet werden.