DE69029654T2

DE69029654T2 - Verwendung von lipoxin a 4? und dessen derivaten als antagonisten für trägreagierende anaphylaxmittel

Info

Publication number: DE69029654T2
Application number: DE69029654T
Authority: DE
Inventors: Kamal Nashville Tn 37221 Badr; Charles N. Brookline Ma 02146 Serhan
Original assignee: Brigham and Womens Hospital Inc
Current assignee: Brigham and Womens Hospital Inc
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2010-04-28
Also published as: US5079261A; EP0469075A1; AU632330B2; ATE147266T1; EP0469075B1; EP0469075A4; JP3071820B2; CA2053277C; DE69029654D1; WO1990013292A1; JPH04504726A; AU5645590A; CA2053277A1

Description

Diese Erfindung wurde mit Unterstützung der US-Regierung durchgeführt. Die US-Regierung hat bestimmte Rechte an dieser Erfindung.
Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Vasodilatatoren. Insbesondere betrifft diese Erfindung die Verwendung von LXA&sub4; oder eines aktiven Derivates davon für die Herstellung eines Mittels zur Linderung der Leukotrien-vermittelten Vasokonstriktion. Solche Mittel sind für die Behandlung von Hämostase, dem Verhalten des Kreislaufs gegenüber unterschiedlichen Streßsituationen, Entzündung und insbesondere von anaphylaktischen und allergischen Reaktionen bei Tieren nützlich.
Die durch Lipoxygenase aus Arachidonsäure (Eicosatetraensäure) erhaltenen Produkte zeigen verschiedene biologische Aktivitäten (Samuelsson, B., et al., Science 237 (1987), 1171-1176). Mindestens vier Hauptklassen der durch Lipoxygenase erhaltenen Produkte des Arachidonsäurestoffwechsels wurden identifiziert: Hydroperoxide (z.B. 12-HPETE, 15-HPETE), nicht-peptidische Leukotriene (z.B. LTB&sub4;), Sulfidopeptid-Leukotriene (z.B. LTC&sub4;, LTD&sub4; und LTE&sub4;) und Lipoxine. Im allgemeinen werden diese Klassen in der Gruppe der durch Lipoxygenase erhaltenen Eicosanoide zusammengefaßt, jede Klasse weist jedoch ein bestimmtes Profil biologischer Aktivitäten auf.
Lipoxine (Produkte der Lipoxygenase-Wirkung) sind eine neue Reihe von Stoffwechselprodukten, die aus der Arachidonsäure stammen und erst kürzlich charakterisiert wurden (Serhan, C. N., et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 118 (1984), 943-949; Serhan, C. N., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81 (1984), 5335-5339). Die chemische Struktur der Lipoxine weist als charakteristisches Merkmal das Vorliegen einer Trihydroxykonjugierten Tetraenstruktur auf. Mindestens zwei biologisch aktive Lipoxine wurden charakterisiert: LXA&sub4; ((55,6R,155)5,6,15-Trihydroxy-7,9,13-trans-11-cis-eicosatetraensäure) und LXB&sub4; ((5S,14R,15S)-5,14,15-Trihydroxy-6,10,12-trans-8-ciseicosatetraensäure) (Serhan, C. N., et al., J. Biol. Chem. 261, 16340-16345; Serhan, C. N., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83 (1986), 1983-1987).
Über die jeweilige biologische Bedeutung oder Aktivität der Lipoxine ist sehr wenig bekannt. Es wurde vorgeschlagen, LXB&sub4; zur Behandlung von Erkrankungen zu verwenden, die durch eine Entzündung gekennzeichnet sind, welche durch die Aktivierung von Neutrophilen vermittelt wird, wie z.B. Asthma, Arthritis, einer physischen Verletzung und Bestrahlung (Morris, J., US 4 576 758; Samuelsson, B., et al., US 4 560 514).
Es wurde gezeigt, daß LXA&sub4; die pulmonale glatte Muskulatur (Meerschweinchenlunge) kontrahiert, nicht jedoch Meerschweinchen-Ileum oder -Trachea, und daß es die glatte Gefäßmuskulatur bei Konzentrationen von weniger als 1 µM relaxiert (dilatiert) (Dahlen, S.-E., et al., Acta Physiol. Scand 130 (1987), 643-647). Die topische Verabreichung von LXA&sub4; in die Backentasche des Hamsters induziert eine gesteigerte Dilatation der Arteriolen, verändert jedoch nicht die Venendurchmesser (Dahlen, S.-E., et al., in Adv. Exper. Med. Biol. 229, Kapitel 9 (1988), 5. 107-130). Außerdem wurde gezeigt, daß LXA&sub4; in Neutrophilen die Erzeugung von Superoxidradikalen, die Freisetzung von Elastase und die Steigerung der Chemotaxis durch Leukocyten induziert (Serhan, C. N., et al., in Prostaglandins, Leukotrienes and Lipoxins, J. M. Bailey, Hrsg., Plenum, New York, S. 3-16, 1985).
Es wurde vorgeschlagen, LXA&sub4; zur Induktion der entzündlichen Antwort von Neutrophilen zu verwenden, um auf diese Weise ein Versuchsmodell bereitzustellen, mit dem die Wirksamkeit von Verbindungen, wie z.B. LXB&sub4;-Derivaten, zur Verhinderung dieser Antwort getestet werden kann (Samuelsson, B., et al., US 4 560 514). Außerdem wurde vorgeschlagen, daß LXA&sub4; einige seiner biologischen Effekte bewirken könnte, indem es an den LTD&sub4;-Rezeptor bindet (Jacques, C. A. J., et al., Br. J. Pharmacol. 95 (1988), 562-568), und daß LXA&sub4; und LTD&sub4; sogar einen gemeinsamen Rezeptor haben könnten (Lefer, A. M., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85 (1988), 8340-8344).
Langsam reagierende Substanzen der Anaphylaxie ("Slow reacting substances of anaphylaxis", SRS-A) sind physiologische Mediatoren der anaphylaktischen und allergischen Reaktionen bei Tieren. SRS-A bestehen hauptsächlich aus einem Gemisch der LDE-Leukotriene LTC&sub4; und LTD&sub4;.
Außerdem wurde festgestellt, daß die Freisetzung von SRS- A für Störungen des mukozihären und des kardiovaskulären Systems verantwortlich ist. Die durch SRS-A induzierte Kontraktion von glatter Muskulatur der Bronchien führt bei allergischem Asthma zu einer Verschlechterung der Atemfunktion. Die durch SRS-A induzierte Verschlechterung der Mukus-Clearance ergibt einen die Atemwege verstopfenden Mukus und eine Hyperreaktivität der Bronchien, die man bei Asthmapatienten antrifft. Die durch SRS-A induzierte pulmonale Hypertonie spielt beim Cor pulmonale, bei der chronischen Bronchitis und beim Emphysem eine Rolle. Die durch SRS-A induzierte negative Inotropie, koronare Vasokonstriktion und gesteigerte Gefäßpermeabilität wirken sich auf das kardiovaskuläre System aus. Außerdem ist SRS-A an der Vermittlung der funktionellen Folgen der entzündlichen Glomerulopathie beteiligt (Badr, K. F., et al., J. Clin. Invest. 81 (1988), 1702-1709).
Die Hemmung von SRS-A und die Abschwächung der physiologischen Folgen von SRS-A können entweder dadurch zustande kommen, daß die Freisetzung von SRS-A blockiert wird, oder dadurch, daß die wirkungen der freigesetzten SRS-A blockiert werden. Somit kann eine Hemmung der Wirkungen von SRS-A dazu verwendet werden, die vorstehend erwähnten Leiden zu lindern und zu behandeln.
Es ist bekannt, daß physiologische Antworten auf SRS-A durch Blockierung des LTD&sub4;-Rezeptors mit LTD&sub4;-Rezeptorantagonisten gehemmt werden können. Sheard et al. haben eine synthetische Verbindung, FPL 55712, und Derivate davon beschrieben, die die Antwort auf SRS-A hemmen, indem sie als LTD&sub4;-Rezeptorantagonisten wirken (Sheard, P., et al., in The Development of Anti-Asthma Drugs, D. R. Buckle et al. (Hrsg.), Butterworth, London, 1984, S. 133-158). FPL 55712 wirkt jedoch nur kurz. Andere Antagonisten von SRS-A wurden beschrieben (z.B. Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961), umfassend viele Antagonisten, die eine große strukturelle Ähnlichkeit mit FPL 55712 aufweisen (Fleisch, J. H., et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 233 (1985), 148; Young, R. N., et al., J. Med. Chem. 29 (1986), 1573; O'Donnell, M., et al., Ann. Allergy (1985), 278). Jedoch zeigen die meisten dieser Verbindungen eine geringe Affinität zu LTD&sub4;-Rezeptoren, sind oral inaktiv oder weisen eine niedrige biologische Verfügbarkeit auf. Der Stand der bisher bekannten LTD&sub4;-Rezeptorantagonisten wurde kürzlich von den folgenden Autoren zusammengefaßt (Lefer, A. M., ISI Atlas Sci. (Pharmacology) 2 (1988), 109- 115; Cashman, J. R., et al., Drugs of Today 24 (1988), 723- 732; Fleisch, J. H., et al., Ann. N. Y. Acad. Sci. 524 (1988), 356-368; Musser, J. H., et al., Agents and Actions 18 (1986), 332-341).
Studien an menschlichen Neutrophilen haben eine umgekehrte Beziehung zwischen der Erzeugung von Lipoxinen und Leukotrienen nach Exposition dieser Zellen gegenüber 15-HETE und dem Calciumionophor A23187 gezeigt (Serhan, C. N., in Advances in Prostaglandin, Thromboxane and Leukotriene Research, Samuelsson, B., et al., (Hrsg.), Raven Press, New York, Band 18). Außerdem zeigen kürzliche Ergebnisse, daß Mesangiumzellen Lipoxine aus exogenen LXA&sub4;-Quellen erzeugen können (Garrick, R., et al., Kidney Int. Proceedings 215t Annual Meeting of the American Society of Nephrology, Bd. 25 (1989), S. 292), wobei diese durch aktivierte Leukocyten bereitgestellt werden können (z.B. während des transzellulären Metabolismus). Auf diese Weise können die örtlichen Spiegel dieser Verbindungen nach Infiltration von Leukocyten ins Glomerulum erhöht werden.
Die Verwendung von LTD&sub4;-Rezeptorantagonisten, die auf einem natürlichen Produkt basieren, ist deshalb der Verwendung von vollständig synthetischen Verbindungen vorzuziehen, da die natürlichen Produkte die physiologischen Folgen der Leukotrien-induzierten physiologischen Schädigung bessern und dabei eine größere biologische Verfügbarkeit und geringere Toxizität als die synthetischen Inhibitoren zeigen. Somit ist es wünschenswert, SRS-A-Antagonisten zu entwickeln, die natürliche Verbindungen oder Derivate davon sind.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um den seit langem bestehenden Bedarf nach einem Mittel zu befriedigen, das die mit SRS-A einhergehende Vasokonstriktion regulieren kann. Nachdem die Erfinder erkannt hatten, daß die üblicherweise als Antagonisten des LTD&sub4;-Rezeptors verwendeten Verbindungen eine chemische Struktur aufwiesen, die keine Verwandtschaft zu einem natürlichen Produkt zeigte, postulierten sie, daß man weniger Nebenwirkungen und eine bessere biologische Verfügbarkeit mit einem natürlichen Antagonisten von SRS- A oder einer Verbindung erhalten könnte, deren Struktur von einem natürlichen Antagonisten stammt. Die vorliegende Erfindung betrifft Mittel, die natürliche Agonisten von SRS-A und insbesondere von LTD&sub4; umfassen. Ferner betrifft die Erfindung Verfahren, mit denen SRS-A, insbesondere LTD&sub4;, in einem Tier antagonisiert werden können, wobei diese Verfahren die Verabreichung einer als Antagonist wirksamen Mengen von LXA&sub4; oder eines aktiven Derivates davon an ein solches Tier umfassen. Diese Antagonisten und Verfahren sind für die Behandlung von physiologischen Störungen nützlich, bei denen LTD&sub4;-Rezeptoren eine Rolle spielen, z.B. Hämostase, Verhalten des Kreislaufs gegenüber unterschiedlichen Streßsituationen und insbesondere Vasokonstriktion, Entzündung und anaphylaktische und allergische Reaktionen.
In Figur 1 ist die prozentuale Hemmung der Bindung von [³HJ-LTD&sub4; (10 nM) an Glomerulum-Mesangiumzellen der Ratte durch LTD&sub4; (Quadrate) und LXA&sub4; (Dreiecke) dargestellt. Jeder Punkt stellt den Durchschnittswert aus vier Experimenten dar, die jeweils in doppelter Ausführung durchgeführt wurden.
In Figur 2 ist die Erzeugung von Inosittriphosphat (IP&sub3;) in Mesangiumzellen der Ratte als Antwort auf LXA&sub4; und LTD&sub4; und aeren vollständiges Ausbleiben in Gegenwart der 100-fachen Konzentration von SKF 104353 (SKF) dargestellt. Die ganz rechts stehende Säule zeigt die Aufhebung der durch LTD&sub4; induzierten Stimulation der IP&sub3;-Erzeugung durch vorherige zehnminütige Exposition der Zellen gegenüber 100 nM LXA&sub4;. *, p < 0,01 gegenüber Träger-stimulierten Kontrollen. +, p, 0,05 gegenüber LTD&sub4; alleine.
In Figur 3 ist die prozentuale Reduktion der glomerulären Filtrationsrate (GFR, Abbildung A) und des renalen Plasmadurchflusses (RPF, Abbildung B) als Antwort auf steigende Dosen von intrarenalem arteriellem LTD&sub4; ohne (ausgefüllte Quadrate) und mit (leere Quadrate) LXA&sub4; dargestellt. Die durchschnittlichen absoluten Werte sind aus Tabelle 1 ersichtlich. *1 p, 0,05 gegenüber den entsprechenden Punkten in Gegenwart von LXA&sub4;.

Definitionen

Die folgenden Definitionen werden zur Verdeutlichung und zum besseren Verständnis der Beschreibung und der Ansprüche bereitgestellt, wobei der Umfang der verwendeten Begriffe angegeben wird.
LXA&sub4;: Mit "LXA&sub4;" ist Lipoxin A&sub4; oder ein aktives Derivat davon gemeint, umfassend synthetische Analoga von LXA&sub4;, die im Körper zu LXA&sub4; oder einem aktiven Derivat davon umgewandelt werden, und pharmazeutisch geeignete Salze davon.
Pharmezeutisch verträqliche Salze: Mit dem Begriff "pharmazeutisch verträgliche Salze" sind Salze gemeint, die aus pharmazeutisch verträglichen Säuren oder Basen erzeugt werden, z.B. Säuren wie Schwefel-, Salz-, Salpeter-, Phosphorsäure usw. oder Basen wie Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxiden, Ammoniumhydroxiden, Alkylammoniumhydroxiden usw..
Tier: Mit dem Begriff "Tier" sind alle Tiere gemeint, bei denen LXA&sub4; als Antagonist gegen Antworten des LTD&sub4;-Rezeptors wirken kann. An erster Stelle der Tiere stehen die Menschen; die Erfindung soll jedoch nicht darauf beschränkt sein, wobei es im Umfang der vorliegenden Erfindung liegt, ein beliebiges Tier und alle Tiere zu behandeln, die vom Nutzen der Erfindung profitieren können.
Rezeptor: Der Begriff "Rezeptor" bezeichnet im allgemeinen ein funktionelles Makromolekül oder einen Komplex von Makromolekülen, mit dem bestimmte Gruppen der zellulären Botenstoffe, wie z.B. der LDEs, Hormone und Neurotransmitter, zuerst interagieren müssen, bevor die biochemischen und physiologischen Antworten auf diese Botenstoffe induziert werden. Aus diesem Grund wird der hier verwendete Begriff "Rezeptor" funktionell eingesetzt, so daß er ein beliebiges zelluläres Makromolekül (oder einen Komplex von Makromolekülen) bezeichnet, an das eine chemische oder makromolekulare Einheit spezifisch bindet, wodurch seine Wirkungen induziert werden.
Agonist: Mit dem Begriff "Agonist" ist im allgemeinen ein chemischer Stoff gemeint, der mindestens einige der Wirkungen eines natürlichen chemischen Botenstoffes nachahmt, indem er mit dem geeigneten physiologischen Rezeptor für den natürlichen Botenstoff interagiert.
Antagonist: Mit dem Begriff "Antagonist" ist im allgemeinen eine chemische Verbindung gemeint, die an den Rezeptor für einen natürlichen chemischen Botenstoff binden kann, die jedoch an diesem Rezeptor keine eigene physiologische Aktivität besitzt und die durch Aktivierung dieses Rezeptors vermittelte physiologische Antwort nicht auslöst. Wie der Fachmann weiß, führt die Bindung eines Antagonisten zu einer Beeinträchtigung der Wirkung des natürlichen Liganden oder eines Agonisten. In der hier verwendeten Definition werden diejenigen Verbindungen mit Antagonisten bezeichnet, die selbst keine eigene pharmakologische Aktivität aufweisen, die jedoch Effekte zeigen, indem sie die Wirkung eines spezifischen Botenstoffes durch Kompetieren um die Rezeptorbindungsstellen hemmen. Somit ist ein Verfahren, bei dem eine natürliche Antwort auf spezifische Stoffe, wie z.B. SRS-A, "antagonisiert" wird, ein Verfahren, bei dem die natürliche Bindung von SRS-A an spezifische SRS-A- Rezeptoren gestört wird, wodurch die Aktivierung dieser Rezeptoren blockiert wird.
Antwort: Mit dem Begriff "Antwort" ist eine Änderung eines beliebigen Parameters gemeint, der zur Messung und Beschreibung einer Wirkung herangezogen werden kann, die mit der Wechselwirkung eines chemischen Stoffes mit dem LTD&sub4;-Rezeptor einhergeht. Die Antwort kann eine physische Antwort sein, wie z.B. eine Änderung des Verhaltens des Kreislaufs gegenüber unterschiedlichen Streßsituationen, der renalen glomerulären Dynamik oder der pulmonalen Funktionen; oder sie kann eine molekulare Antwort sein, z.B. eine Änderung des Niveaus eines Stoffwechselproduktes (z.B. IP&sub3;) oder Proteins, Rezeptors, Enzyms oder einer genomischen Expression.
Regulieren: Mit "Regulieren" einer Antwort, z.B. Regulieren der Vasokonstriktion, ist eine Äbschwächung, Umkehrung, Einstellung oder Beeinträchtigung einer solchen Antwort gemeint, wobei eine solche Abschwächung, Umkehrung, Einstellung oder Beeinträchtigung das Ergebnis der Verabreichung von solchen Mengen eines gewünschten Mittels ist, die gegen die Antwort wirksam sind. Somit führt die Verabreichung von antivasokonstriktiven Mengen eines Mittels gegen Vasokonstriktion zur Abschwächung, Umkehrung, Einstellung oder Beeinträchtigung der Vasokonstriktion. Die Verabreichung kann eingesetzt werden, um die Antwort in einem Tier medizinisch zu "behandeln", z.B. um eine mit dieser Antwort assozuerte, medizinische Störung, Erkrankung oder ein Symptom zu bessern.
Mittel: Der Begriff "Mittel", z.B. ein Mittel gegen Vasokonstriktion, bezeichnet im allgemeinen eine beliebige Verbindung, die mit dem angegebenen Rezeptor oder der angegebenen Antwort interagiert.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung umfaßt die Verwendung von LXA&sub4; oder eines aktiven Derivates davon zur Herstellung eines Mittels für die Behandlung von Asthma, anaphylaktischen Reaktionen, allergischen Reaktionen, Schock, Entzündung, rheumatoider Arthritis, Gicht, Psoriasis, allergischer Rhinitis, akute respiratorische Insuffizienz, Crohn-Krankheit, Endotoxinschock, traumatischern Schock, hämorrhagischem Schock, ischämischem Schock des Darms, benigner Prostatahypertrophie, entzündlicher Darmerkrankung, Myokardischämie, Myokardinf arkt, Kreislaufschock, Hirnverletzung und systemischem Lupus erythematodes.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Entdeckung der Erfinder, daß eine selektive Verabreichung von LXA&sub4; in die Nierenartene anästhesierter Ratten vasodilatatorische Reaktionen in den Nierenarteriolen auslöst und den Ultrafiltrations-Koeffizienten der Glomerulumkapillaren (Kf) reduziert (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243; Badr,K. F., et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 145 (1987), 408-414). Das letztere kommt durch die gemeinsame Kontraktion der die glatte Muskulatur enthaltenden Mesangiumzellen im Glomerulum zustande, wodurch die für die Ultrafiltration verfügbare Fläche der Glormerulumkapillaren und damit Kf reduziert wird. Da die Orientierung der polaren Gruppen in den Peptid- LTs und in LXA&sub4; ähnlich ist (d.h., 5S, 6R) und ein wichtiges Erfordemis für die biologische Aktivität dieser Eicosanoide ist, haben die Erfinder untersucht, ob ein durch LXA&sub4; induzierter Abfall von Kf zumindest zum Teil auf eine Wechselwirkung mit dem LTD&sub4;-Rezeptor der Mesangiumzellen zurückzuführen war. Erstaunlicherweise entdeckten die Erfinder, daß LXA&sub4; befähigt war, an den LTD&sub4;-Rezeptor der Mesangiumzellen zu binden und als ein LTD&sub4;-Rezeptorantagonist zu wirken. Die Erfinder fanden heraus, daß LXA&sub4; in jedem beliebigen Gewebe, das auf LTD&sub4; reagiert, als ein LTD&sub4;-Rezeptorantagonist funktionieren könnte. Eine solche Erkenntnis ist ein signifikanter Fortschritt für die Behandlung der funktionellen Folgen von Entzündungsvorgängen in den Glomeruli (Badr, K. F., et al., J. Clin. Invest. 81 (1988), 1702-1709; Badr, K. F., in Advances in Prostaglandin, Thromboxane and Leukotriene Research, Samuelsson, B., et al., (Hrsg.), Raven Press, New York, Band 18 (1989); und Badr, K. R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 (1989), hier durch Bezugnahme eingeschlossen).
LXA&sub4; kann aus Leukocyten isoliert werden, die mit 15- HPETE ((ISS), 15-Hydroxyperoxy-5,8,11-cis-13-trans-eicosatetraensäure, in Kontakt gebracht wurden (Serhan, C. N., et al., J. Biol. Chem. 261 (1986), 16340-16345), hier durch Bezugnahme eingeschlossen, oder es kann chemisch synthetisiert werden (Webber, 5. E., et al., Adv. Exper. Med. Biol. 229, 61-78, in Lipoxins: Biosynthesis, Chemistry, and Biological Activities, P. Wong et al., (Hrsg.), Plenum Publishing Corporation, New York, 1988).
Der Fachmann wird verstehen, daß Derivate von LXA&sub4; konstruiert werden können, die, während sie die Fähigkeit der natürlichen Verbindung, als ein LTD&sub4;-Rezeptorantagonist zu wirken, beibehalten, eine erhöhte biologische Verfügbarkeit, längere Halbwertszeit, größere Affinität zu dem LTD&sub4;-Rezeptor oder andere wünschenswerte Eigenschaften aufweisen. Solche Derivate können kovalente Substitutionen an einer oder mehreren der drei Hydroxylgruppen und/oder an der terminalen Carboxylgruppe von LXA&sub4; umfassen. Insbesondere umfassen solche Substitutionen die Veresterung der Carboxylgruppe und vorzugsweise das oi-Methylester-Derivat. Substituenten an den Kohlenstoffatomen der Positionen 5, 6 und 15 umfassen den Zusatz des Acetat-, Methyl- oder n-Butylboronat-Derivates.
LXA&sub4; und Derivate davon können nach einem beliebigen Verfahren verabreicht werden, wodurch wirksame Spiegel von LXA&sub4; oder Derivaten davon freigesetzt werden, so daß eine Besserung der betreffenden, auf Leukotriene beruhenden physiologischen Störung eintritt. Z.B. kann LXA&sub4; parenteral, oral oder topisch in Dosierungseinheits-Forrnulierungen verabreicht werden, enthaltend herkömmliche nichttoxische pharmazeutisch verträgliche Träger, Adjutanten und Vehikel, wie gewünscht. Der hier verwendet Begriff parenteral umfaßt ohne Einschränkung subkutane, intravenöse&sub1; intraarterielle Injektion- oder Infusionstechniken. Der Begriff "topisch" umfaßt die rektale Verabreichung und die Verabreichung durch ein Inhalationsspray (Aerosol), außerdem die gebräuchlicheren Verabreichungswege über die Haut und die Schleimhaut des Mundes und der Nase.
Die täglichen Gesamtdosen der erfindungsgemäßen Verbindungen, die an einen Wirt in Einzeldosen oder in aufgeteilten Dosen verabreicht werden, können z.B. etwa 0,1 bis etwa 10 mg/kg Körpergewicht täglich und stärker bevorzugt 0,5 bis 5 mg/kg pro Tag betragen. Die Dosierungseinheit des Mittels kann so aussehen, daß sie bestimmte Mengen von Untereinheiten enthält, die dann so angewendet werden können, daß sie zusammen die Tagesdosis ergeben. Es soll jedoch so verstanden werden, daß die spezifische Dosis für einen bestimmten Patienten von verschiedenen Faktoren abhängt, dazu zählen Körpergewicht, allgemeiner Gesundheitszustand, Geschlecht, Ernährung, Zeit und Art der Verabreichung, Geschwindigkeit der Absorption und Ausscheidung, Kombination mit anderen Arzneistoffen und Schwere der jeweiligen Erkrankung, die behandelt werden soll.
Diese Erfindung stellt auch Mittel in Einheitsdosierungsform bereit, die die Aktivität des LTD&sub4;-Rezeptors bei einem Menschen oder einem niederen Tier als Wirt, der/das eine solche Behandlung benötigt, unterdrücken oder hemmen, umfassend LXA&sub4; oder ein aktives Derivat davon und einen oder mehrere nichttoxische pharmazeutisch verträgliche Träger, Adjuvantien oder Vehikel. Die Wirkstoffmengen, die mit solchen Stoffen kombiniert werden können, so daß eine Einzel-Dosierungsform erhalten wird, hängen von verschiedenen Faktoren ab, die vorstehend angegeben sind. Wie hier beschrieben wird, können in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verschiedenste Stoffe, die in der pharmazeutischen Praxis verfügbar sind, als Träger, Adjuvantien und Vehikel verwendet werden.
Injizierbare Präparate, wie z.B. ölartige Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen, können gemäß dem Stand der Technik hergestellt werden, wobei geeignete Dispergier- oder Netz- und Suspensionsmittel verwendet werden, sofern erforderlich. Wenn die Wirkstoffe in wasserlöslicher Form vorliegen, z.B. in Form von wasserlöslichen Salzen, kann das sterile injizierbare Präparat ein nichttoxisches parenteral verträgliches Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel umfassen, z.B. steriles nichtpyrogenes Wasser oder 1,3-Butandiol. Zu weiteren verträglichen Vehikeln und Lösungsmitteln, die verwendet werden können, zählen 5 % Dextrose-Injektionslösung, Ringer-Injektionslösung und isotonische Kochsalz-Injektionslösung (wie im USP/NF beschrieben). Wenn die Wirkstoffe in wasserunlöslicher Form vorliegen, werden geeignete sterile ölige Suspensionen verwendet, die passende lipophile Lösungsmittel oder Vehikel enthalten, wie fettes Öl, z.B. Sesamöl, oder synthetische Fettsäureester, z.B. Ethyloleat oder Triglyceride. In einer anderen Ausführungsform können wäßrige Injektionssuspensionen verwendet werden, die Stoffe enthalten, die die Viskosität erhöhen, z.B. Natriumcarboxymethylcellulose, Sorbit und/oder Dextran, und die gegebenenfalls außerdem Stabilisatoren enthalten.
Die Arzneimittel der vorliegenden Erfindung werden in einer Art und Weise hergestellt, die an sich bekannt ist, z.B. durch herkömmliche Verfahren wie Mischung, Granulierung, Dragee-Herstellung, Lösung oder Gefriertrocknung. Auf diese Weise können Arzneimittel zur oralen Anwendung erhalten werden, indem die Wirkstoffe mit festen Excipienten gemischt, gegebenenfalls ein resultierendes Gemisch granuliert und das Gemisch oder die Granula nach Zusatz geeigneter Hilfsstoffe, sofern gewünscht oder erforderlich, verarbeitet werden, wodurch Tabletten oder Drageekerne erhalten werden.
Geeignete Excipienten sind insbesondere Füllstoffe wie Zucker, z.B. Lactose oder Saccharose, Mannit oder Sorbit, Cellulosepräparate und/oder Calciumphosphate, z.B. Tricalciumphosphat oder Calciumhydrogenphosphat, außerdem Bindemittel, wie z.B. Stärke, Pasten, unter Verwendung von z.B. Maisstärke, Weizenstärke, Reisstärke oder Kartoffelstärke, Gelatine, Tragant, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose und/oder Polyvinylpyrrolidon und/oder, falls gewünscht, Sprengmittel, z.B. die vorstehend erwähnten Stärken und außerdem Carboxymethylstärke, vernetztes Polyvinylpyrrolidon, Agar oder Alginsäure oder ein Salz davon, wie z.B. Natriumalginat. Hilfsstoffe sind hauptsächlich Mittel, die die Fließfähigkeit regulieren, und Gleitmittel, z.B. Silica, Talcum, Stearinsäure oder Salze davon, wie z.B. Magnesiumstearat oder Calciumstearat, mit geeigneten Überzügen, die gewünschtenfalls magensaftresistent sind, für diesen Zweck eignen sich u.a&sub6; konzentrierte Zuckerlösungen, enthaltend gegebenenfalls Gummi arabicum, Talcum, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglykol und/oder Titandioxid, Lacklösungen und geeignete organische Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische. Für die Herstellung von magensaftresistenten Überzügen werden Lösungen geeigneter Cellulosepräparate, wie z.B. Acetylcellulosephthalat oder Hydroxypropylmethylcellulosephthalat verwendet. Außerdem können zu den Tabletten oder Drageeüberzügen Farbstoffe oder Pigmente zugegeben werden, z.B. um sie identifizieren zu können oder um verschiedene Wirkstoffdosis-Kombinationen kenntlich zu machen.
Andere Arzneimittel, die oral angewendet werden können, sind zusammengesteckte Kapseln aus Gelatine, außerdem weiche, geschlossene Kapseln aus Gelatine und einem Weichmacher wie Glycerin oder Sorbit. Die zusammengesteckten Kapseln können die Wirkstoffe in Form von Granula enthalten, die z.B. mit Füllstoffen wie Lactose, Bindemitteln wie Stärken und/oder Gleitmitteln wie Talcum oder Magnesiumstearat und gegebenenfallsstabilisatoren gemischt sind. In weichen Kapseln sind die Wirkstoffe vorzugsweise in geeigneten Flüssigkeiten gelöst oder suspendiert, wie z.B. fetten Ölen, flüssigem Paraffin oder flüssigen Polyethylenglykolen, außerdem können Stabilisatoren zugesetzt werden.
Suppositorien für die rektale Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindung können hergestellt werden, indem der Arzneistoff mit geeigneten Grundlagen für Suppositorien gemischt wird, z.B. mit einem nichtreizenden Excipiens, z.B. Kakaobutter, natürlichen oder synthetischen Triglyceriden, Paraff inkohlenwasserstoffen, Polyethylenglykolen oder höheren Alkanolen, und insbesondere Grundlagen, die bei Raumtemperatur fest sind, die jedoch bei Körpertemperatur flüssig sind, und die aus diesem Grund im Rektum schmelzen und den Arzneistoff freisetzen. Außerdem ist es möglich, Rektalkapseln aus Gelatine zu verwenden, die aus einer Kombination der Wirkstoffe mit einer Grundlage bestehen; mögliche Grundlagenstoffe sind z.B. flüssige Triglyceride, Polyethylenglykole oder Paraffinkohlenwasserstoffe
Feste Dosierungsformen für die orale Verabreichung umfassen Kapseln, Tabletten, Pillen, Pastillen, Bonbons, Pulver und Granula. In solchen festen Dosierungsformen kann der Wirkstoff mit mindestens einem inerten Streckmittel, wie z.B. Saccharose, Lactose oder Stärke, gemischt werden. Solche Dosierungsformen können außerdem pharmazeutische Hilfsstoffe, z.B. Stearat-Gleitmittel, umfassen, wie es der herkömmlichen Praxis entspricht. Feste orale Präparate können auch mit magensaftresistenten oder anderen Überzügen hergestellt werden, wodurch die Freisetzung der Wirkstoffe reguliert wird.
Flüssige Dosierungsformen für die orale Verabreichung umfassen pharmazeutisch verträgliche Emulsionen, Lösungen, Suspensionen, Sirups und Elixiere, die inerte nichttoxische Verdünnungsmittel umfassen, die üblicherweise verwendet werden, Z.B. Wasser und Alkohol. Solche Mittel können außerdem Hufsstoffe umfassen, z.B. Netz-, Emulgier-, Suspensionsmittel, Süß-, Geschmack- und Aromastoffe.
Die Mittel der vorliegenden Erfindung in den Präparaten oder sie selbst bewähren sich, indem sie die Vasokonstriktion regulieren, ob sie nun chronisch oder akut ist. Die Mittel der vorliegenden Erfindung steuern die körpereigenen Mechanismen mit maximaler Wirksamkeit, so daß sie mit der Vasokonstriktion selbst fertig werden. In einer intravenösen Dosierungsform zeigen die erfindungsgemäßen Mittel einen ausreichend schnellen Wirkungseintritt, so daß sie zur Behandlung einer Vasokonstriktion mit kurzer Dauer geeignet sind, die z.B. bei vasospastischen Reaktionen oder maligner Hypertonie vorliegt.
Außerdem ist eine Ausführung mit schwacher Wirkung nützlich, um eine leichte oder chronische Vasokonstriktion zu behandeln. Diese Ausführung mit schwacher Wirkung ist zur Behandlung von essentieller Hypertonie und chronischen Nierenleiden nützlich.
Ferner wurde gefunden, daß die Mittel der vorliegenden Erfindung für die Behandlung einer schweren chronischen Vasokonstriktion nützlich sind, die z.B. bei Erkrankungen des Kreislaufsystems und bei Glomerulopathien auftritt.
Außerdem machen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung deutlich, welche Strukturen für die Aktivierung des Leukotrien-Rezeptors erforderlich sind, und sie zeigen, daß Lipoxine als Strukturmodelle dienen können, wenn man stärkere Antagonisten für die Peptidoleukotriene auf Rezeptorebene konzipieren will.
Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung und sollen das Verfahren und das Mittel der vorliegenden Erfindung in keiner Weise einschränken. Andere geeignete Modifikationen und Adaptionen verschiedener Bedingungen und Parameter, die normalerweise bei der klinischen Therapie berücksichtigt werden und dem Fachmann bekannt sind, liegen im Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung.

Beispiele

Statistik: Mehrere vorher festgelegte Versuche zum Vergleich bestimmter Parameter innerhalb jeder Gruppe und zwischen den verschiedenen Gruppen wurden mittels ANOVA mit Bonferroni-Modifikation durchgeführt, wobei festgestellt wurde, inwieweit sich verschiedene Parameter der ganzen Niere und der Mikrozirkulation von einem bestimmten Zeitpunkt zu einem anderen verändert hatten. Bei den Studien zur Erzeugung von
Phosphoinositid wurde die jeweilige Zunahme der Cpms von [³H] - IP&sub3; bei den mit Agonist behandelten Zellen mit den Werten der mit Vehikel behandelten Kontrollen verglichen, wobei der ungepaarte Student's t-test eingesetzt wurde. Unterschiede bei einem p-Wert von ≤ 0,05 wurden als signifikant bewertet. Alle Werte sind als Mittelwert ± SEM angegeben.

Beispiel 1

Bindung von LXA&sub4; an LTD&sub4;-Rezedtoren in Nieren-Mesangiumzellen

Die Fähigkeit von LXA&sub4;, in konzentrationsabhängiger Art und Weise an LTD&sub4;-Rezeptoren der Mesangiumzellen zu binden, wurde in Mesangiumzellkulturen untersucht.
Mesangiumzellkultur: Ratten-Mesangiumzellen wurden isoliert und gezüchtet, wie früher beschrieben (Harns, R. C., et al., J. Clin. Invest. 82 (1988), 1028-1039). Kurz gesagt wurden die Nieren von zwei jungen Sprague-Dawley-Ratten unter sterilen Bedingungen entnommen und die Rinden entfernt, zerkleinert und mehrmals in eingestellter Hank-Salzlösung ("Hank's Balanced Salt Solution"), die 10 mM HEPES, pH 7,4, Amphotericin (0,25 µg/ml) und Gentamicin (50 µg/ml) enthielt, gewaschen. Sodann ließ man das Gewebe durch aufeinander folgende sterilisierte rostfreie Maschenfilter mit Porengrößen von 212 µm, 150 µm und schließlich 75 µm passieren. Die isolierten Glomeruli wurden von der Oberfäche des 75 µm-Filters geerntet und zweimal mit dem Hank-Medium gewaschen. Die Glomeruli wurden in RPMI 1640-Medium mit 15 % fetalem Rinderserum (Gibco), Penicillin (100 U/ml) und Streptomycin (100 µg/ml) (Gibco) suspendiert, auf 100 mm-Zellkultur-Petrischalen plattiert und in einer feuchten Atmosphäre von 95 % Luft und 5 % 002 inkubiert. Mesangiumzellkolonien wurden in 60 mm-Kulturschalen subkultiviert und Experimente mit Zellen aus den Passagen 2 bis 12 durchgeführt. Die Kriterien, die zur Identifizierung von Mesangiumzellen eingesetzt wurden, wurden früher beschrieben (Harns, R. O., et al., J. Clin. Invest. 82 (1988), 1028-1039). Die Zellen wurden routinemäßig in RPMI- 1640 gezüchtet, das mit 20 % fetalem Kälberserum, Penicillin, 100 U/ml, und Streptomycin, 100 µg/ml, angereichert war.
Studien zur Bindung von [³H]&sub4;: LXA&sub4; wurde von Biomol Research Laboratories Inc., Philadelphia, PA, und [14,15-³H]- LTD&sub4; (32,0 Ci/mMol) von New England Nudear erhalten. Alle Eicosanoide wurden unter Argon bei -70º0 in Methanol gelagert und ihre Reinheit und Menge in bestimmten Abständen durch UV- Scanning und Hochdruck-Flüssigkeits-Chromatographie bestätigt (Serhan, C. N., et al., J. Biol. Chem. 261 (1986), 16340).
Die Studien zur Bindung von [³H]-LTD&sub4; wurden an Mesangiumzellen durchgeführt, die in Cluster-Platten mit 24 Vertiefungen bis zur Konfluenz gezüchtet wurden. Vorausgehende Experimente zeigten eine erhöhte Bindung von [³H]-LTD&sub4; in anderen Systemen (Lewis, M. A., et al., Biochem. Pharmacol. 34 (1985), 4311-4317; Sarau, H. M., et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 4034-4041). Aus diesem Grund wurden die Experimente in einem Puffer durchgeführt, der vorher als optimaler Puffer für die Bindung von [³H]-LTD&sub4; beschrieben wurde (Sarau, H. M, et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 4034-4041; Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223-229), dieser Puffer bestand aus 20 mM HEPES, 10 mM CaCl&sub2;, 10 mM MgCl&sub2;, 5 mM Glycin und 5 mM Cystein (Puffer A). Die Bindungsstudien wurden routinemäßig bei 400 durchgeführt. Die Zellen wurden einmal mit Puffer A gewaschen und sodann mit der geeigneten Konzentration von [³H]- LTD&sub4; in Puffer A zusammengebracht. Nach vollständiger Durchführung des Experimentes wurde das Medium des Experimentes entfernt und die Zellen fünfmal mit eiskaltem Puffer gewaschen. Anschließend wurden die Zellen in 1,0 ml 1,0 N NaOH gelöst, mit HCl neutralisiert, in 10 ml Aquasol (New England Nudear, Boston, MA) gelöst und die gebundene Radioaktivität unter Verwendung eines Szintillationszählers (Beckrnan Instruments) bestimmt. Die unspezifische Bindung wurde bestimmt, indem die Menge von [³H]-LTD&sub4; gemessen wurde, die in Gegenwart eines 1000-fachen Überschusses von nicht markiertem LTD&sub4; gebunden wurde. Die Zelldichte wurde durch Zählen der Zellen auf Replika-Vertiefungen bestimmt, wobei ein Coulter Counter ZBI (Coulter Electronics, Inc., Hialeah, FL) verwendet wurde.
Die Studien zur kompetitiven Hemmung der Bindung wurden durchgeführt, indem Mesangiumzellen mit 10 nM [³H]-LTD&sub4; und außerdem mit steigenden Konzentrationen von LXA&sub4; entsprechend der 10- bis 1000-fachen Konzentration inkubiert wurden.
In Figur 1 ist die prozentuale Hemmung der Bindung von 10 nM [³H]-LTD&sub4; durch LTD&sub4; und LXA&sub4; dargestellt. In den gezüchteten Mesangiumzellen aus frühen Passagen war LXA&sub4; ein starker Kompetitor für [³H]-LTD&sub4;, wobei die Bindung in gleicher Art und Weise stattfand wie bei nicht markiertem LTD&sub4; (Figur 1). Die haibmaximale Hemmung der Bindung durch LXA&sub4; lag bei 100 nM, verglichen mit 100 nM des Homoliganden.
Die Kompetition durch LXA&sub4; war gleich stark wie die durch LTE&sub4; und um ein Mehrfaches größer als die durch das Nicht-Peptidoleukotrien LTB&sub4;. Die mit LXA&sub4; erhaltene starke Hemmung der Bindung von [³H]-LTD&sub4;, verglichen mit den relativ schwachen kompetitiven Eigenschaften des biologisch inaktiven Isomers 5R-6S-LTD&sub4;, weist deutlich darauf hin, daß die S,R-Orientierung der polaren Substituenten am C5 und C6 die optimale Voraussetzung für die Erkennung und biologische Aktivität des Rezeptors bietet. Dies wird durch weitere Studien untermauert, in denen gezeigt wurde, daß 6S-LXA&sub4; (5S,6S,15S-Trihydroxy-7,9,13-trans-11-cis-eicosatetraensäure) nicht mit [³H]-LTD&sub4; konkurrieren kann, auch nicht bei einer Konzentration in 1000- fachern Überschuß.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die Bindung von [³H]-LTD&sub4; an Ratten-Mesangiumzellen einige Merkmale deutlich macht, die das Vorliegen spezifischer, membrangebundener Rezeptoren für dieses Eicosanoid auf den Mesangiumzellen nahelegen. Das Vorliegen solcher Rezeptoren gewinnt besonders an Wichtigkeit, wenn man die gezeigten funktionellen Antworten von Mesangiumzellen auf exogenes LTD&sub4; und deren mögliche Relevanz während Entzündungsvorgängen in den Glomeruli ins Auge faßt: LTD&sub4; kontrahiert Mesangiumzellen in Kultur (Barnett, R., et al., Am. J. Physiol. 19 (1986), F838-F844; Simonson, M. S., et al., Kidney Int. 30 (1986), 524-531), reduziert deutlich Kf und GFR in vivo (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239- F243; Badr, K. F., et al., Circ. Res. 54 (1984), 492-499) und spielt infolge dieser Wirkungen in Versuchsmodellen der Glomerulonephritis eine wichtige Rolle bei der Vermittlung der Verschlechterung der Funktionen der glomerulären Futration und Permselektivität (Badr, K. F., et al., J. Clin. Invest. 81 (1988), 1702-1709).

Beispiel 2

Hemmung der durch LTD&sub4; induzierten IP&sub3;-Erzeugung durch LXA&sub4;

LXA&sub4; blockierte auch die durch LTD&sub4; induzierte Stimulation der IP&sub3;-Erzeugung (Figur 2). Um Mesangiumzellen mit [³H]- Inosit zu markieren, wurden die bis zur Konfluenz in 60 mm- Kulturschalen gezüchteten Zellen (10&sup6; Zellen pro Schale) in RPMI, das mit 10 % dialysiertern fetalem Kälberserum und [³H]- Inosit (1 µCi/ml) angereichert war, in einem Inkubationsvolumen von insgesamt 5 ml kultiviert. Vorausgehende Experimente zeigten, daß der Einbau der Markierung nach 48 Stunden maximal und bis zu 72 Stunden stabil war. Alle folgenden Experimente wurden daher mit Zellen durchgeführt, die zuvor 48 bis 60 Stunden mit [³H]-Inosit inkubiert worden waren.
Die Erzeugung von Inositmonophosphat (IP&sub1;), Inositbisphosphat (IP&sub2;) und IP&sub3; in den mit [³H]-Inosit markierten Mesangiumzellen als Antwort auf LTD&sub4; oder auf LXA&sub4; wurde folgendermaßen gemessen: Platten wurden mit Krebs-Ringer-Lösung, die 118 mM NaCl, 4,6 mM KCl, 24,9 mM NaHCO&sub3;, 1 mM KH&sub2;PO&sub4;, 11,1 mM Glucose, 1,1 mM MgSO&sub4;, 1,0 mM CaCl, 5 mM HEPES und 0,1 % BSA, pH 7,4, enthielt, bei 37ºC gewaschen. Steigende Konzentrationen (0,1 bis 100 nM) von LTD&sub4;, LXA&sub4; oder LTD&sub4; nach zehnminütiger Vorinkubation der Zellen mit der 100-fachen Konzentration von LXA&sub4; wurden sodann zu 2 ml erwärmter (37ºC) Krebs-Lösung zugegeben und die Zellen die angegebene Zeit inkubiert. In Experimenten, in denen die Wirkung des LTD&sub4;-Antagonisten SKF 104353 auf die Erzeugung von IP getestet wurde, wurden die Zellen vor der Zugabe des Agonisten 10 Minuten in Gegenwart dieses Mittels vorinkubiert (Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223-229; Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961). Die Reaktionen wurden durch Zusatz von kalter 10 % Trichloressigsäure (TCA) beendet, die Überstände einer Etherextraktion unterworfen und die wäßrige Phase unter Verwendung von 0,1 M Tris-Base auf einen neutralen pH-Wert titriert. [³H]-IP&sub1;, [³H]-IP&sub2; und [³H]-IP&sub3; in der wäßrigen Phase wurden aufgetrennt und ihre Menge durch Anionen-Austausch-Säulenchromatographie bestimmt, wobei das Verfahren von Berridge et al. (Berridge, M. J., Biochem. J. 220 (1984), 345-360) verwendet wurde. Um die Zuverlässigkeit des Trennverfahrens sicherzustellen, wurden die gleichen Verfahren der Extraktion und Trennung mit bekannten Mengen von [³H]-IP&sub1;-, [³H]-IP&sub2;- und [³H]-IP&sub3;-Standards (New England Nudear), die in einem Verhältnis von 3:2:1 gemischt worden waren, durchgeführt, bzw. einer Trennung durch HPLC unterworfen. Die letztere wurde unter Verwendung eingeführter Methoden ausgeführt, die früher beschrieben wurden (Cunha-Melo, J. R., et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 11455-11463). Die Ergebnisse dieser beiden Trennverfahren zeigten, daß im Prozentsatz der erhaltenen Zählimpulse (etwa 80 %) und im quantitativen Verhältnis der drei aufgetrennten IPS zueinander keine Unterschiede festgestellt werden konnten.
Die Phosphoinositid-Hydrolyse in Mesangiumzellen wurde fünf Sekunden nach Zusatz von 1 nM (n = 3), 10 nM (n = 6), 50 nM (n = 3) und 100 nM (n = 5) LXA&sub4; zu den mit [³H]-Inosit markierten Mesangiumzellen gemessen. Niedrige jedoch signifikante Anstiege [46 ± 14 % (p < 0,05), 50 ± 21 % (p < 0,05), 44 ± 22 % (p < 0,05) bzw. 45 ± 26 % (p < 0,05)] der radioaktiven Zählimpulse (cpm), die der IP&sub3;-Erzeugung durch diese Zellen entsprachen, wurden im Vergleich zu den in Träger-behandelten Zellen erhaltenen Werten (Kontrollen) festgestellt. Die Zugabe von 10 nM (n = 5) und 50 nM (n = 4) LTD&sub4; zu diesen Zellen ging im Vergleich zu den Kontrollen mit Anstiegen der [³H]-IP&sub3;- Zählimpulse von 146 ± 20 % (p < 0,01) und 106 ± 13 % (p < 0,005) einher, wobei die Werte signifikant größer waren als die für LXA&sub4; (P < 0,05). Die Inkubation der Mesangiumzellen mit dem LTD&sub4;-Rezeptorantagonist SKF 104353 in Konzentrationen, die um das 100-fache über denen des Liganden lagen, und die anschließende Zugabe von LTD&sub4; in Konzentrationen von 10 und 50 nM (jeweils n = 3) ging mit einer vollständigen Aufhebung der durch LTD&sub4; induzierten Stimulation der [³H]-IP&sub3;-Erzeugung in diesen Zellen einher. Genauso verhinderte die zehnminütige Vorinkubation dieser Zellen mit 100 nM LXA&sub4; vor der Zugabe von 10 nM LTD&sub4; (n = 3) vollständig die durch LTD&sub4; induzierte IP3- Erzeugung. Auch die Inkubation von Mesangiumzellen mit SKF 104353 (100 nM) hob die Stimulation der IP&sub3;-Erzeugung, induziert durch LXA&sub4; (n = 3), auf (Figur 2).
Die intrazelluläre Erzeugung von IP&sub3; wird im allgemeinen für einen wichtigen Faktor gehalten, der an der Vermittlung der Antworten auf verschiedene gefäßaktive Mittel beteiligt ist. Die schnelle (5 Sek.) Erzeugung von IP&sub3; nach Zusatz von LTD&sub4; zu Mesangiumzellen steht in Übereinstimmung mit Berichten anderer Forscher, die die Beteiligung der Phosphoinositid-Hydrolyse an der Signalübertragung der durch LTD&sub4; vermittelten biologischen Antworten in basophilen Leukämiezellen der Ratte (Sarau, H. M., et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 4034-4041), glatten Muskelzellen der Trachea des Schaf 5 (Mong, S., et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. 244 (1988), 508-515), Rinder-Endothelzellen (Clark, M. A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83 (1986), 7320-7324) und Meerschweinchenlunge (Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 31 (1987), 35-41) betreffen. Man kann annehmen, daß die Kontraktion von Mesangiumzellen durch LTD&sub4; über einen ähnlichen Mechanismus vor sich geht, wobei die Erzeugung von IP&sub3; und die Mobilisierung von intrazellulären Ca²&spplus; beteiligt sind. Tatsächlich wurde die Fähigkeit von LTD&sub4;, intrazelluläre Ca²&spplus;-Konzentrationen zu erhöhen, kürzlich von Baud et al. an DMSO-differenzierten HL-60 Myeloidzellen gezeigt (Baud L., et al., J. Clin. Invest. 80 (1987), 983-991). In den vorliegenden Untersuchungen induzierte LXA&sub4; eine ähnliche, jedoch signifikant schwächere Stimulation der IP&sub3;-Erzeugung in Mesangiumzellen, vermutlich aufgrund der Inanspruchnahme des LTD&sub4;-Rezeptors. Daß diese durch LXA&sub4; induzierte IP&sub3;- Erzeugung tatsächlich eine Folge der Aktivierung des LTD&sub4;-Rezeptors ist, wird durch ihre vollständige Aufhebung in Gegenwart eines spezifischen LTD&sub4;-Rezeptorantagonisten, SKF 104353, bestatigt (Figur 2). SKF 104353 ist ein Strukturanalog von LTD&sub4; und LTE&sub4;, das selbst sowohl in vivo (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243; Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223-229) als auch in vitro (Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223-229; Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961) keine Agonistenaktivität besitzt, außerdem konkurriert es um die Bindung von Homoliganden an LTD&sub4;/LTE&sub4;-Rezeptoren in hochwirksamer und spezifischer Art und Weise (Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961), 400- bis 500-mal wirksamer als der mutmaßliche Leukotrienantagonist FPL 55712 (Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961). Es ist befähigt, in verschiedenen Geweben, einschließlich Lunge von Mensch und Meerschweinchen (Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223- 229), basophilen Leukämiezellen der Ratte (Sarau, H. M., et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 4034-4041) und Nierengefäßsystem (Badr, K. F., et al., J. Clin. Invest. 81 (1988), 1702- 1709), die LTD&sub4;-Effekte zu antagonisieren und umzukehren. In Systemen, in denen SKF 104353 getestet wurde, wurde gefunden, daß es spezifisch mit [³H]-LTD&sub4; konkurriert um die Bindung an ganze Zellen (Sarau, H. M., et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 4034-4041; Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223- 229; Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961) und auch an Zellmembranfraktionen (Sarau, H. M., et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 4034-4041; Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223-229; Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961) und daß es die Dosis-Antwort-Kurven verschiebt, die für die durch LTD&sub4; vermittelte Phosphoinositid-Hydrolyse, intrazelluläre Calcium-Mobilisierung und Thromboxan-Synthese erhalten wurden (Sarau, H. M., et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 4034-4041; Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223-229; Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961). In anderen Studien zeigten wir das Vermögen dieses Antagonisten, die Bindung von [³H]-LTD&sub4; an seine Bindungsstelle an der Mesangiumzelle in einer Art und Weise zu hemmen, die ähnlich ist wie die beschriebene Wirkung dieser Verbindung in anderen Systemen (Sarau, H. M., et al., J. Biol. Chem. 262 (1987), 4034-4041; Mong, S., et al., Mol. Pharmacol. 32 (1987), 223-229; Gleason, J. G., et al., J. Med. Chem. 30 (1987), 959-961). Wenn man die Ergebnisse, daß LXA&sub4; (1) die Bindung von [³H]-LTD&sub4; blockiert, (2) die Erzeugung von IP&sub3; bewirkt und (3) durch einen wohldefinierten LTD&sub4;-Rezeptorantagonisten (z.B. SKF 104353) antagonisiert wird, zusammennimmt, wird die Beteiligung einer gemeinsamen Erkennungsstelle an der Vermittlung der Wirkungen dieser zwei Eicosanoide bei Mesangiumzellen deutlich.

Beispiel 3

Physiologische Wechselwirkungen von LTD&sub4; und LXA&sub4;

Die Nierenfunktion wurde in vivo bei mit Inacin anästhesierten männlichen Munich-Wistar-Ratten mit einem Gewicht von 220 bis 240 g gemessen, die gemäß früher beschriebenen Vorschriften operativ präpariert wurden (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243). Die Insulin- und die para- Aminohippurat (PAH)-Clearance wurden verwendet, um die GFR und den effektiven RPF zu messen. Eine Nadel wurde in die Abzweigung der linken Nierenartene gelegt, durch welche anfangs eine Erhaltungsinfusion von 0,9 % NaCl mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 0,05 ml/min geleitet wurde. Diese Infusion stammte aus zwei getrennten Punpen, die jeweils 0,025 ml/min abgaben und über ein Dreiwege-Verbindungsstück mit dem Nierenarterienkatheter verbunden waren. Homologes Rattenplasma wurde intravenös gemäß einem Verfahren verabreicht, wobei dieses Verfahren zur Aufrechterhaltung der Euvolämie geeignet war, wie kürzlich gezeigt wurde (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243). Die Verabreichung von LTD&sub4; (1 µg/kg/min) in die Nierenarterie führt zu systemischen hämodynamischen Veränderungen, die identisch sind mit denjenigen, die wir früher für LTC&sub4; beschrieben haben (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243; Badr, K. F., et al., Circ. Res. 54 (1984), 492-499), umfassend einen Anstieg des systemischen arteriellen Drucks und einen laufenden Verlust an Plasmavolumen. Um die systemischen Effekte von LTD&sub4; zu minimieren und eine adäquate Bewertung der Nierenfunktionsparameter zu ermöglichen, wurde die Infusionsrate von homologem Rattenplasma zu Beginn der LTD&sub4;-Verabreichung erhöht, wobei während der LT-Infusion etwa 4 bis 5 ml Plasma verabreicht wurden. Wie stark die Änderung des Härnatokrits ausgeprägt war, hing von der LTD&sub4;-Dosis ab (Tabelle 1). Die Konzentrationen von Insulin und PAH wurden gemäß Fuhr et al. (Fuhr, J., Klin. Wochenschr. 33 (1955), 729-499) und Smith et al. (Smith, H. W., et al., J. Clin. Invest. 24 (1945), 388-391) bestimmt. Zwei Versuchsgruppen wurden wie folgt untersucht: Grudde I (n = 14) Erster Zeitabschnitt: Die Clearance- Werte wurden während der Infusion des Trägers bestimmt. Zweiter Zeitabschnitt: Die Messungen wurden während einer 20-minütigen Infusion von LTD&sub4; wiederholt, das durch eine der Infusionspumpen in die linke Nierenartene in Dosen von 0,5 (n = 4), 7 (n = 3), 14 (n = 3) und 20 (n = 4) µg/kg/min verabreicht wurde.
Grudde II (n = 12) Erster Zeitabschnitt: Die Clearance- Werte wurden während der Infusion des Trägers bestimmt. Zweiter Zeitabschnitt: Die Messungen wurden während einer 20-minütigen Infusion von LXA&sub4; wiederholt, wie beim zweiten Zeitabschnitt, die LTD&sub4;-Infusion wurde durch die zweite Infusionspumpe in die linke Nierenartene wieder in Dosen von 0,5 (n = 3), 7 (n = 3), 14 (n = 3) und 20 (n = 3) µg/kg/min verabreicht (wie in Gruppe I). Tabelle 1
Die Verabreichung von LTD&sub4; [LTD&sub4;-Dosen: 0,5, 7,0, 14, und 20,0 (µg/kg/min] an die Tiere der Gruppe 1 ging mit dosisabhängigen Abnahmen der Mittelwerte von GFR und RPF einher, die in Tabelle 1 zusammengestellt sind. Bei den Tieren der Gruppe II ging die Verabreichung von LXA&sub4; bei allen Tieren mit einem mäßigen Anstieg von sowohl GFR als auch RPF einher (Tabelle 1). Diese Antworten auf LTD&sub4; und LXA&sub4; waren so, wie man es aus früher veröffentlichten Untersuchungen erwarten konnte (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243; Badr, K. F., et al., Biochern. Biophys. Res. Comm. 145 (1987), 408-414; Badr, K. F., et al., Circ. Res. 54 (1984), 492-499). Jedoch ging die Verabreichung von steigenden Dosen von LTD&sub4; in Gegenwart von LXA&sub4; (Gruppe II, dritter Zeitabschnitt) mit einer deutlichen Abschwächung der durch LTD&sub4; hervorgerufenen Reduktion von GFR einher (Zeitabschnitt 2 im Vergleich zu Zeitabschnitt 3), ohne aber auf die durch LTD&sub4; induzierte Abnahme von RPF eine Wirkung zu zeigen (Tabelle 1). Die durchschnittliche prozentuale Abnahme von GFR/RPF während der Verabreibei den vorstehenden Dosen (* p < 0,05 gegenüber der Grundlichung von LTD&sub4; betrug27*/24, 25*/40*, 70*/65* bzw. 73*/70* bei den vorstehenden Dosen (*p < 0,05 gegenüber der Grundlinie). Im Gegenwart von LXA&sub4; betrugen diese Werte: 9/20*, 11/37*, 42*/51* und 50*/68*. Die Dosis-Antwort-Kurven für die durch LTD&sub4; induzierten Abnahmen von GFR und RPF in Abwesenheit und in Gegenwart von LXA&sub4; sind in Figur 3 dargestellt.
In früheren Untersuchungen definierten wir unter Verwendung von Mikropunktionstechniken die Antworten der glomerulären Mikrozirkulation sowohl auf LTD&sub4; (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243) als auch auf LXA&sub4; (Badr, K. F., et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 145 (1987), 408-414) bei der Munich-Wistar-Ratte. LTD&sub4; ist ein renaler Vasokonstriktor, wobei der Hauptmechanismus, durch den es eine Reduktion von GFR bewirkt, seine starke Kf-senkende Wirkung ist, die durch die Kontraktion der Mesangiumzellen zustande kommt (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243). Diese Wirkungen von LTD&sub4; auf die glomeruläre Durchblutung und Funktion werden durch die Dosis-Antwort-Kuven deutlich gemacht, die für dieses Eicosanoid mit den Ratten der Gruppe I aufgestellt wurden (Figur 3). Die gefäßerweiternde und die GFR-steigernde Wirkung von LXA&sub4; (Badr, K. F., et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 145 (1987), 408-414) werden andererseits in den Änderungen von GFR und RPF deutlich, die bei den Tieren der Gruppe II zu sehen sind (Zeitabschnitt 2 gegenüber Zeitabschnitt 1). Die darauffolgende Verabreichung von LTD&sub4; während der fortgesetzten Infusion von LXA&sub4; bei diesen Ratten geht jedoch mit einer dramatischen Verschiebung der Dosis-Antwort bei den durch LTD&sub4; induzierten Abnahmen von GFR einher (Zeitabschnitt 2 gegenüber Zeitabschnitt 3 bei den Ratten der Gruppe 2). Der relative Schutz gegen die GFR-senkende Wirkung von LTD&sub4; (der durch LXA&sub4; erhalten wird) wird, obwohl keinerlei Modifizierung der starken gefäßverengenden Wirkung von LTD&sub4; vorliegt (Figur 38), als eine durch LXA&sub4; vermittelte Verhütung des durch LTD&sub4; induzierten Abfalls von Kfinterpretiert. Obwohl es vorstellbar ist, daß die dilatatorische Wirkung von LXA&sub4; auf afferente Arteriolen den Druck in den glomerulären Kapillaren (PGC) gesteigert und somit GFR erhöht haben könnte, sprechen die erhöhten Werte von PGC, die während der Infusion von LTD&sub4; beobachtet werden (Badr, K. F., et al., Am. J. Physiol. 22 (1987), F239-F243), dagegen, daß eine weitere Erhöhung dieses Parameters den Mechanismus für die beobachtete Beibehaltung von GFR darstellen könnte. Es ist jedoch möglich, daß bis jetzt noch nicht definierte Wirkungen von LXA&sub4; bei den In-vivo-Experimenten eine Rolle spielen könnten. Wie dem auch sei, diese In-vivo-Beobachtungen stellen eine deutliche Untermauerung unserer In-vitro-Untersuchungen dar, die zeigen, daß LXA&sub4; um den LTD&sub4;-Rezeptor der Mesangiumzellen konkurriert und die durch LTD&sub4; induzierte Erzeugung von IP&sub3; in diesen Zellen hemmt. Außerdem stellen sie eine Basis für die mögliche Bedeutung von LT/LX-Interaktionen bei der Regulation der glomerulären Funktion, insbesondere während entzündlicher Erkrankungen, dar (Badr, K. F., et al., J. Clin. Invest. 81 (1988), 1702- 1709).
Zusammenfassend haben wir gezeigt, daß LXA&sub4; LTD&sub4; an seiner Bindungsstelle auf den glomerulären Mesangiumzellen der Ratte ersetzen kann und die durch LTD&sub4; induzierte Erzeugung von IP&sub3; blockieren kann, und daß es außerdem die physiologische kontraktile Wirkung von LTD&sub4; auf diese Zellen in vivo aufheben kann. Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, daß LXA&sub4;, ein Produkt menschlicher Leukocyten, die Wirkungen der Peptidoleukotriene in vivo regulieren kann.
Nachdem diese Erfindung nun vollständig beschrieben wurde, wird der Fachmann verstehen, daß die Erfindung unter verschiedensten und entsprechenden Bedingungen, Parametern und dergleichen durchgeführt werden kann, ohne daß Sinn und Umfang der Erfindung oder eine beliebige Ausführungsform davon beeinträchtigt werden.

Claims

1. Verwendung von LXA&sub4; oder eines aktiven Derivates davon zur Herstellung eines Mittels für die Behandlung von Asthma, anaphylaktischen Reaktionen, allergischen Reaktionen, Schock, Entzündung, rheumatoider Arthritis, Gicht, Psoriasis, allergischer Rhinitis, akuter respiratorischer Insuffizienz, Crohn-Krankheit, Endotoxinschock, traumatischem Schock, hämorrhagischem Schock, ischämischem Schock des Darms, benigner Prostatahypertrophie, entzündlicher Darmerkrankung, Myokardischämie, Myokardinfarkt, Kreislaufschock, Hirnverletzung und systemischem Lupus erythematodes.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei LXA&sub4; oder das LXA&sub4;-Derivat parenteral, oral oder topisch verabreicht wird.

3. Verwendung nach Anspruch 2, wobei LXA&sub4; oder das LXA&sub4;-Derivat subkutan, intravenös, intraarteriell, rektal oder als Aerosol verabreicht wird.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dosis von LXA&sub4; oder des LXA&sub4;-Derivates 0,1 bis 10 mg/kg Körpergewicht pro Tag beträgt.

5. Verwendung nach Anspruch 4, wobei die Dosis 0,5 bis 5 mg/kg Körpergewicht pro Tag beträgt.