DE69626539T2

DE69626539T2 - topische Verwendung von Vitamin D zur Behandlung von Augenerkrankungen

Info

Publication number: DE69626539T2
Application number: DE69626539T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Kita
Original assignee: Kita Kiyoshi Shibuyaku
Current assignee: Kita Kiyoshi Shibuyaku
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1996-04-22
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: WO1997018817A1; EP0862916A4; US6162801A; DE69626539D1; JP3738450B2; EP0862916A1; EP0862916B1; AU5347696A

Description

GEBIET DER TECHNOLOGIE
Die vorliegende Erfindung betrifft ophthalmische Zusammensetzungen für äußere Anwendung und betrifft spezieller solche Heilmittel zu äußeren Anwendung, bei Anwendung zum Zwecke der Vermittlung des Heilens von verletztem Okulargewebe oder der Behandlung ophthalmischer Erkrankungen mit ophthalmischen Zusammensetzungen, die Vitamin D (Ergocalciferol oder Cholecalciferol) enthalten, oder für die Aufgabe zum Schutz von Okulargewebe oder Haut gegenüber schädlichen UV-Strahlen mit Hilfe ophthalmischer Zusammensetzungen, die Vitamin D enthalten.
STAND DER TECHNIK
Vitamin D₂, das aus Vitamin D₁ raffiniert wird und andere Isomere enthält und stark antirachitisch ist, und Vitamin D₃, das nach dem Vitamin D₂ erforscht worden ist, werden heute oftmals zur Behandlung von Patienten angewendet, die an Rachitis leiden, an Osteomalazie, Osteoporose, Osteitis fibrosa, Osteosklerose und anderen Erkrankungen, bösartigen Tumoren, wie beispielsweise Brust- und Darmkrebs, und Hauterkrankungen, wie beispielsweise Psoriasis. Im Allgemeinen wird der Begriff "Vitamin D" selbst zur Bezeichnung von stark antirachitischem Vitamin D₂ (Ergocalciferol) und Vitamin D₃ (Cholecalciferol) verwendet.
Allgemein haben die UV-Absorptionsspektren von Vitamin D und aktivem Vitamin D Absorptionsmaxima in der Nähe von 265 nm mit molarem Absorptionskoeffizienten von etwa 18.000. Deren UV-Lichtabsorptionsbande liegen im Bereich von 240 bis 290 nm. Beispielsweise haben Ergocalciferol, 25-Monohydroxyvitamin D₂, 1-alpha,25-Dihydroxyvitamin D₂, 24,25-Dihydroxyvitamin D₂ und andere UV-Absorptionsspektren mit Maxima in der Nähe von 265 nm und molarer Absorptionskoeffizienten von etwa 18.900. Zusätzlich zu diesen Vitaminen haben Provitamin D und Prävitamin D ebenfalls ähnliche UV-Absorptionsspektren. Die Provitamine D, Ergosterin und 7-Dehydrocholesterin haben entsprechende molare Absorptionskoeffizienten von 11.000 bzw. 10.920 und UV-Absorptionsspektren mit Maxima bei 271, 281 und 293 nm. Die Prävitamine D, Präergocalciferol und Prächolecalciferol haben beide molare Absorptionskoeffizienten von 9.000 und UV-Absorptionsspektren mit Absorptionsmaxima bei 260 nm.
Therapeutisches Vitamin D wird oral verabreicht oder durch Injektion und im Fall von Hauterkrankungen auf die Haut als eine Salbe mit aktivem Vitamin D aufgetragen. Es ist bekannt, dass die Molekularstruktur von Vitamin D in der Leber und den Nieren verändert und in biologisch aktives Vitamin D umgewandelt wird. Bisher ist gelehrt worden, dass die topische Verwendung in der Humanmedizin der Vitamine D Ergocalciferol oder Cholecalciferol für die Behandlung von lokalem Gewebe nutzlos ist, wie beispielsweise für die Behandlung der Psoriasis.
Seit der Entdeckung von Calcitriol (1-alpha,25-Dihydroxycholecalciferol), einer aktiven Form von Vitamin D, das von Cholecalciferol deriviert ist, gelangte man zu der Einsicht, dass Vitamin D noch andere physiologische Wirkungen ausübt als die Calciumregulierung. Aktive Vitamine D, die durch Hydroxylierung der C1-Stellung des A-Ringes des Sterinkerns, Seitenketten-C25 oder sowohl der C1 als auch der C25 erzeugt werden, schließen ein: Calcitriol (1-alpha,25-Dihydroxyvitamin D), 1-alpha-24-Dihydroxyvitamin D, Alfacalcidol (1-alpha-Monohydroxyvitamin D), Calcifediol (25-Monohydroxyvitamin D), 1-alpha,24,25-Trihydroxyvitamin D, 1-beta,25-Dihydroxyvitamin D, Oxacalcitriol, Calcipotriol und KH1060. Analoga schließen die Hydrotachysterol ein. Es ist jetzt bekannt, dass es aktive Vitamin D-Rezeptoren in den Zellen gibt, und es wurde die Hemmung der Zellaktivität untersucht, da aktives Vitamin D die Erzeugung einer Reihe von Zytokine hemmt.
Die bekannten ophthalmischen Symptome von Vitaminmangel schließen Nachtblindheit, Bitot-Flecken der Konjunktivs und Xerose der Konjunktivs und Kornea ein, die aus einem Vitamin A-Mangel resultieren, Beriberi Amblyophie, die aus einem Vitamin B₁-Mangel resultiert und diffuse oberflächliche Keratitis, Retrobulbärneuritis und Optikusatrophie in Fällen von Vitamin B₂-Mangel sowie Hämorrhagie des Augenlides, der Konjunktivs und der Retina, die in Fällen von Skorbut als Ergebnis des Vitamin C-Mangels anzutreffen sind.
Hyperplasie tritt in den Zellen der Keratitis-Seite während des Prozesses der Wundwiederherstellung bei Patienten nach chirurgischem Eingriff in die Kornea auf und in einigen Fällen können die Zellen der Metabolite der hyperplastischen Zellen auch eine Hornhauttrübung bewirken sowie Änderungen der kornealen Brechkraft. Obgleich es in der Kornea normalerweise 5 Lagen von Epithelzellen gibt, kann das korneale Epithel, das das Stroms bedeckt, bis zu 10 Lagen Zellen wachsen, wenn das Trauma komplex ist und in die Keratozyten reicht. Wenn das Trauma in das Stroms reicht erzeugen die aktivierten Keratozyten Hyperplasie und erzeugen einen Überschuss von Metaboliten zur Beschleunigung des Heilens. Obgleich die mehrschichtigen Epithelzellen möglicherweise zum Normalen zurückkehren, werden korneale Brechkraft und Transparenz durch vorübergehende Epithelstratifikation und die Metabolite der mehrschichtigen Zellen und aktivierten Keratozyten beeinträchtigt. Obgleich Cortikosteroide nach chirurgischen Eingriffe in die Kornea verabreicht werden, sind als Nebenwirkungen auftretendes, steroidinduzierter grüner Star und steroidinduzierte Graue Stare bekannt. Chirurgische Eingriffe zur Reparatur einer verletzten Kornea und ophthalmische chirurgische Eingriffe, die die Kornea traumatisieren, schließen ein:
chirurgische Eingriffe zur Korrektur der kornealen Brechkraft, die Operation des Grauen Star, Implantation intraokularer Linsen, Operation des Pterygiums, chirurgischer Eingriff zur Entfernung kornealer Fremdkörper, korneale Transplantation und Korneoplastik.
Die korneale Dystrophie tritt auf, wenn Anomalitäten des Stoffwechsels des Epithels, der Keratozyten oder des Endothels zur Ansammlung hauptsächlich von isomeren Proteinen in den Keratozyten führen und eine Hornhauttrübung hervorrufen. Arten der kornealen Dystrophie schließen ein: granuläre korneale Dystrophie, korneale Makuladegeneration, Haab-Dimmer-Dystrophie, tropfenähnliche Gallertdystrophie, korneale Dystrophie nach Schnyder und korneale Dystrophie nach Francois. Bei der kornealen Ulzeration werden andererseits Geschwulste durch die Erzeugung von übermäßiger Kollagenase im kornealen Epithel hervorgerufen. Dementsprechend unterscheiden sich die korneale Dystrophie und die korneale Ulzeration in ihren Ursachen und klinischen Befunden.
Es ist gut bekannt, dass UV-Licht für die Augen schädlich ist. Speziell Wellenlängen von 200 bis 315 nm können potentiell Keratitis actinica hervorrufen und im Allgemeinen ist bekannt, dass Strahlung von 260 nm eine Ursache von Keratogenese und Karzinogenese in den Zellen ist. Ebenfalls ist gut bekannt, dass UV-Licht für die Haut schädlich ist. Speziell Wellenlängen von 200 bis 315 nm können potentiell zu Sonnenbrand, Flechten und Sommersprossen führen. UV-Licht bei einer Wellenlänge von 260 nm wird als Ursache für Hautkrebs vermutet. Außerdem sollten gängige UV-Blocker nicht in oder im Bereich der Augen verwendet werden. Die Ozon-Schicht der Stratosphäre verhindert, dass UV mit Wellenlängen unterhalb von 286 nm die Erdoberfläche erreicht. Allerdings wird behauptet, dass die Dicke der Ozon-Schicht unter 1 Atmosphäre 2 bis 4 mm beträgt und es wird berichtet, dass Fluor-Verbindungen und Methylbromid die Ozon-Schicht destabilisieren, und es ist von erhöhten Raten von Hautkrebs aus Südamerika und Australien berichtet worden. Das Wellenlängen-Maximum von UV-Sterilisiermitteln beträgt in der Regel 254 nm.
Auf der ersten Seite der in den USA am 1. Juni 1991 veröffentlichten "Ocular Surgery News" wurde berichtet, dass Patienten nach einer Behandlung mit der Excimer-Laser-Keratektomie ein beeinträchtigtes Sehvermögen und Ödeme davontragen können, die durch UV-Licht hervorgerufen werden.
Bei Patienten mit Hornhauterkrankungen gibt es eine Hyperplasie der Zellen an der Keratitis-Seite und es können auch die korneale Transparenz und Brechkraft durch die Metabolite solcher Zellen beeinträchtigt werden. Entzündete Keratozyten erzeugen übermäßige Metabolite. Abgesehen von der Entzündung gibt es außerdem Hornhauterkrankungen, bei denen Kollagenase und isomere Proteine als Metabolite der kornealen Epithelzellen und aktivierten Keratozyten angetroffen werden. Die Metabolite von mehrschichtigen Zellen beeinträchtigen die korneale Brechkraft und Transparenz. Es ist bekannt, dass Cortikosteroide die Behandlung von Hornhauterkrankungen nicht wirksam sind, bei denen Kollagenase und isomere Proteine vorhanden sind. Allgemein schließen Hornhauterkrankungen Keratitis, korneale Ulzeration und korneale Dystrophie ein.
Beim grünen Star wird in der Regel eine extrakapsuläre Katarakt-Extraktion ausgeführt und die hintere sowie die Peripherie der vorderen Kapsel zurückgelassen. Allerdings bleiben Zellen des Linsenepithels im Inneren der Kapsel zurück. Diese Restzellen proliferieren allmählich und breiten sich aus, und sie und ihre Metabolite, wie beispielsweise Kollagen, können sekundäre Katarakte hervorrufen, bei denen es eine Trübung der Linsenkapsel gibt und das Sehvermögen des Patienten beeinträchtigt wird. Ein zweizelliger Abfall in Test-Typen, der sich aus derartigen sekundären Katarakten ergab, trat unter näherungsweise 10% von Katarakt-Patienten innerhalb eines Jahres nach der Operation und unter näherungsweise 20% der Patienten innerhalb von 2 Jahren nach der Operation auf.
Keratokonjunktivale Trockenheit, auch bekannt als das "trockene Auge" steht unter den Ophthalmologen im Brennpunkt eines Disputs. In der japanischen medizinischen Zeitschrift "Ganka New Insight 5", veröffentlicht von der Medical Review werden das korneale Epithel, Vitamin A-Mangel und Keratokonjunktivitis sicca erwähnt und Vitamin D in Verbindung mit der Epidermis erwähnt. Keratokonjunktivale Trockenheit wird umfangreich in der japanischen Zeitschrift "Dry Eye" diskutiert, die von Nihon Hyoronsha veröffentlicht wird. In diesen Quellen wird vermerkt, dass es eine grundsätzliche Verbindung zwischen Vitamin A-Mangel und Erkrankungen der Hornhaut und des konjunktivalen Epithels gibt, man kommt jedoch zu der Schlussfolgerung, dass Anomalitäten des kornealen und konjunktivalen Epithels klinisch nicht bei Vitamin D-Mangel auftreten und dass Vitamin D nicht im Auge auftritt. Die Zeitschrift "Dry Eye" unterteilt das "trockene Auge" in zwei verschiedene Erkrankungen, abnehmende Tränensekretion und Keratokonjunktivitis sicca, die jeweils durch verminderte Tränensekretion und Schädigung der Kornea und Konjunktivs hervorgerufen werden. Es wird angenommen, dass die keratokonjunktivale Trockenheit zum Teil durch Umweltfaktoren hervorgerufen wird, einschließlich durch verringertes Blinzeln bei der Betrachtung eines Computers oder eines Fernsehbildschirms, an windigen Tagen, in staubigen Umgebungen, Ozon und Stickoxiden. Es wird ausgeführt, dass die keratokonjunktivale Trockenheit dann auftritt, wenn einige Faktoren eine Keratinisierung der kornealen Epithelzellen, der Becherzellen und der Epithelzellen, die keine Becherzellen sind, hervorrufen. Als Ergebnis werden entweder Tränen nicht in der Kornea und der Konjunktiva nicht zurückgehalten, oder es tritt eine anomale Abnahme in einer der 3 Lagen auf, die Tränen erzeugen (die Mukoproteinschicht, die lakrimale Schicht und Ölschicht), und zwar als Ergebnis einer Entzündung der Kornea oder Konjunktiva die zu einer keratokonjunktivalen Trockenheit führt. Konventionelle Behandlungen bei keratokonjunktivaler Trockenheit schließen künstliche Tränen, Trockenaugen-Brillen, Chinesische Medizin und lakrimale Punktionsstopfen.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewährung ophthalmischer Zusammensetzungen zur Verhütung der Hornhauttrübung und eines Fehlen der kornealen Brechkraft als Folge einer Hornhautverletzung.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewährung ophthalmischer Zusammensetzungen zur Behandlung einer Hornhauterkrankung und zur Verhütung einer Hornhauttrübung und eines Fehlen der kornealen Brechkraft.
Die dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewährung ophthalmischer Zusammensetzungen zur Verhütung und Behandlung von keratokonjunktivaler Trockenheit.
Die vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewährung ophthalmischer Zusammensetzungen zur Verhütung von sekundären Katarakten nach Kataraktoperation.
Die fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Gewährung ophthalmischer Zusammensetzung zum Schutz des Okulargewebes gegen schädliches UV-Licht.
Als erstes ist der Erfinder zu der vorliegenden Erfindung gelangt, indem er davon ausgegangen ist, dass, wenn eine Form von Vitamin D, die noch nicht aktiv ist, d. h. Ergocalciferol oder Cholecalciferol, topisch auf das Auge aufgebracht wird, dieses in die Zellen eintritt, die reguliert werden müssen, dieses in eine aktive Form umgewandelt wird und entweder die Differenzierung dieser Zellen einleitet oder ansonsten die verschiedenen Proteine reguliert, die durch die Zelle in dem Zytoplasma erzeugt werden. Dementsprechend wird in der vorliegenden Erfindung das Vitamin D, Ergocalciferol und Cholecalciferol, als ein wirksamer Bestandteil direkt auf das Auge verabreicht, um eine Wundheilung des Okulargewebes zu regulieren und eine korneale Dystrophie oder keratokonjunktivale Trockenheit zu verhindern oder zu behandeln. Die vorliegende Erfindung gewährt eine ophthalmische Zusammensetzung, die das Heilen von verletztem Okulargewebe nach einem ophthalmologischen chirurgischen Eingriff reguliert, einschließlich einer Operation zur Reparatur einer verletzten Hornhaut, einer Operation zur Korrektur der kornealen Brechkraft, einer Operation des grünen Stars, einer Implantation einer intraokularen Linse, Pterygium-Chirurgie, Operation zur Entfernung von kornealen Fremdkörpern, Hornhauttransplantation und Korneoplastik, die außerdem granuläre korneale Dystrophie heilt, korneale Makuladystrophie, Haab-Dimmer-Dystrophie, tropfenähnliche Gallertdystrophie, korneale Dystrophie nach Schnyder und korneale Dystrophie nach Francois sowie andere Formen der kornealen Dystrophie, und die eine Hornhauttrübung und einen Fehler der kornealen Brechkraft verhindert.
Zweitens gelangt der Erfinder zu der vorliegenden Erfindung, indem er davon ausgegangen ist, dass alle Vitamin D, einschließlich Provitamine D und Vitamin D-Metabolite, für die menschliche Anwendung sicher sind, sofern sie äußerlich zur Absorption des UV-Lichts angewendet werden, das für den menschlichen Körper als schädlich eingeschätzt wird.
Die keratokonjunktivale Trockenheit, auch bezeichnet als das "trockene Auge", wird zum Teil durch Umgebungsfaktoren hervorgerufen, einschließlich verringertes Blinzeln, windige Tage, staubige Umgebung, Ozon und Stickstoffoxide. Als Folge stellt sich eine Keratinisierung der kornealen Epithelzellen ein, der konjunktivalen Becherzellen und der Epithelzellen, die keine Becherzellen sind. Damit verringert die Keratokonjunktivitis sicca die Tränen, was zur keratokonjunktivalen Trockenheit führt. Daher enthalten diese ophthalmischen Zusammensetzungen zur Verhütung oder Behandlung der keratokonjunktivalen Trockenheit entweder Vitamin D, aktives Vitamin D oder eines ihrer Analoga als wirksamen Bestandteil. Effektive Formen von Vitamin D schließen Ergocalciferol oder Cholecalciferol ein, sowie aktive Formen von Vitamin D, die durch Hydroxylierung der C1-Stellung des A-Ringes des Sterin-Kernes, Seitenketten-C25 oder sowohl C1 als auch C25, erzeugt werden. Die aktive Analogsubstanz von Vitamin D, Dihydrotachysterol, fällt ebenfalls in die Kategorie ophthalmischer Zusammensetzungen zur Verhütung oder Behandlung der keratokonjunktivalen Trockenheit.
In dem Vitamin D-Medikament der vorliegenden Erfindung wird Vitamin D nicht wegen seiner antirachitischen Wirksamkeit angewendet, sondern um eine Differenzierung der konjunktivalen Becherzellen, der konjunktivalen Epithelzellen, die keine Becherzellen sind, und der kornealen Epithelzellen einzuleiten, die keratinisiert worden sind oder im Begriff sind, in Fällen der keratokonjunktivalen Trockenheit zu keratinisieren. Mit anderen Worten hat das verabreichte Vitamin D keine Wirkung auf intakte Zellen, leitet jedoch die Differenzierung konjunktivaler Becherzellen, konjunktivaler Epithelzellen, die keine Becherzellen sind, und kornealer Epithelzellen ein, die durch die Keratokonjunktivitis Sicca beeinträchtigt sind. Man nimmt an, dass die Auslösung der Differenzierung dieser Zellen durch aktives Vitamin D erfolgt, wenn aktives Vitamin D direkt an Vitamin D-Rezeptoren im Inneren der Zellen ankoppelt, einen Komplex erzeugt, der in den Kern eintritt und die DNA so beeinflusst, dass die Aktivitäten der Zelle reguliert werden.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Die Regulierung der Zellaktivität und die Auslösung der Zelldifferenzierung durch topische ophthalmische Verabreichung des Vitamin D, Ergocalciferol oder Cholecalciferol, ist in Tierversuchen bestätigt worden, so dass die vorliegende Erfindung auf die Aufrechterhaltung der Transparenz des Auges und der normalen Brechkraft und der Verhütung einer beeinträchtigten Sehfunktion durch direkt topische ophthalmische Verabreichung am Patienten abzieht, die an einer okularen Verletzung und Augenerkrankung leiden. Die Okularzellen, die durch Vitamin D und speziell im vorderen Segment des Auges geregelt werden, schließen ein: korneale Epithelzellen, Keratozyten und Fibroblasten, Endothelzellen, konjunktivale Becherzellen, konjunktivale Epithelzellen, die keine Becherzellen sind, Epithel-Linsenzellen und intraokulare Phagozyten. Die topische Verabreichung sogar von inaktiven Vitaminen D, Ergocalciferol oder Cholecalciferol, wird als wirksam zur Heilung von Entzündung und Stoffwechselanomalien dieser Zellen anerkannt. Um eine Beeinträchtigung der optischen Transparenz und einen Fehler der Brechkraft zu verhindern, die durch Zellenhyperplasie und Zellenmetabolite hervorgerufen werden, während sich das Auge von einer Beschädigung des Okulargewebes erholt, die sich unterhalb des kornealen Epithels erstreckt, sowie von kornealen Stoffwechselanomalien, wird Vitamin D, Ergocalciferol oder Cholecalciferol, als wirksamer Bestandteil in einer ophthalmischen Zusammensetzung verwendet. Das normalerweise oral aufgenommene Vitamin D wird in aktives Vitamin D in der Leber oder den Nieren umgewandelt, wobei die Vitamin D-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung jedoch lokal im Auge wirkt. Die Zellen, die aktiviert sind, keratinisiert sind oder metabolisch anomal, verwenden ihre eigene Vitamin D-Hydroxylase zur Umwandlung des in die Zelle eintretenden Vitamin D in aktives Vitamin D, das entweder die DNA in dem Kern beeinflusst und eine Zellendifferenzierung einleitet oder ansonsten zellulare RNA beeinflusst und die Proteinsynthese und so die Zellhyperplasie, übermäßige Metaboliterzeugung und Keratinisierung dieser Zellen reguliert. Beispielsweise wird in der vorliegenden Erfindung die Tatsache berücksichtigt, dass Epithel und Fibroblasten, die von Keratozyten differenziert werden, Enzyme aufweisen, die das verabreichte Vitamin D in aktives Vitamin D umwandeln, und diese Tatsache als eine Maßnahme zur Lösung der Aufgaben anzuwenden, die vorstehend als die erste, zweite und dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden. Es werden nämlich Kohlenstoff-C1 oder -C25 des verabreichten Vitamin D durch die Mitochondrien oder Mikrosom-Enzyme der Fibroblasten hydroxyliert, die das aktive Vitamin D erzeugen, das für die Regulierung dieser Zellen erforderlich ist. Die Menge an Vitamin D, die aktiviert wird, hängt von den aktivierten Keratozyten und der Zahl ihrer differenzierten Fibroblasten ab. Mit anderen Worten, die Keratozyten wandeln Vitamin D in aktives Vitamin D um, jedoch ist entdeckt worden, dass, wenn das korneale Stroma verletzt ist die aktivierten Keratozyten die Fibroblasten zu differenzieren und zu erzeugen beginnen und die Geschwindigkeit der Umwandlung von Vitamin D in aktives Vitamin D zunimmt. Bei Patienten, die eine Hornhautoperation hinter sich haben, gibt es eine eindeutige Zunahme an Fibroblasten in dem kornealen Stroma. Um postoperative Änderungen der kornealen Brechkraft und eine Hornhauttrübung zu vermeiden, die durch eine derartige Zunahme hervorgerufen werden, wird beispielsweise nach der Operation ein Augentropfen-Medikament für das Auge verabreicht, um die Aktivität der kornealen Epithelzellen und Stromzellen zu regulieren mit dem Ziel, Hyperplasie und übermäßige Metaboliterzeugung in den aktivierten kornealen Epithelzellen und Stromazellen zu hemmen und eine Abnahme des Sehvermögens aufgrund einer Hornhauttrübung und aufgrund von Änderungen der kornealen Brechkraft zu verhindern. Wahrscheinlich würden auf dem Gebiet der Chirurgie zur Korrektur der kornealen Brechkraft die ophthalmischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung in Fällen der refraktiven Korrektur ungeeignet sein, die auf eine Brechkraftänderung durch Narbenhyperplasie der Keratotomie-Einschnittstelle abzielt. Auf dem Gebiet der Operation des Grauen Stars würde die Verabreichung der ophthalmischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung an postoperativen Patienten die durch die Epithel-Linsenzellen der Linsenkapsel hervorgerufene Trübung abschwächen. Die vorliegende Erfindung gewährt eine ophthalmische Zusammensetzung, die das Vitamin D Ergocalciferol oder Cholecalciferol oder eines ihrer Analoga als wirksamen Bestandteil enthält, zur Verhütung der Trübung der Linsenkapsel nach einer Operation des Grauen Stars.
Darüber hinaus wird Vitamin D in dieser ophthalmischen Zusammensetzung zum Schutz von Okulargewebe gegen UV-Licht verwendet, indem man den Vorteil aus der Tatsache nutzt, dass Vitamin D ein Maximum im UV-Absorptionsspektrum in der Nähe von 260 nm hat. Wirksame Formen von Vitamin D schließen Ergocalciferol und Cholecalciferol oder deren Analoga ein sowie aktive Formen von Vitamin D, die durch Hydroxylierung der C1-Stelle des A-Ringes des Sterin-Kerns erzeugt werden, des Seitenketten-Kohlenstoffes C25 oder beider C1 und C25 und deren Analoga. Ebenfalls in diese Kategorie fällt das Analogon des aktiven Vitamin D, Dihydrotachysterol. Die fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auf diese Weise gelöst.
Als eine ophthalmische Zusammensetzung mit fettlöslichem Vitamin D als wirksamen Bestandteil besteht eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung darin, dass es die optische Brechkraft und Transparenz der Kornea des Patienten verbessert, wenn diese topisch auf das Auge verabreicht wird. Die ophthalmische Zusammensetzung kann auch durch Verdünnen von Vitamin D in einer ophthalmischen physiologischen Pufferlösung erzeugt werden, in der das Lösemittel Ethanol, Ether oder ein Tensid ist, wie beispielsweise Lecithin oder Polysorbat. Da Vitamin D fettlöslich ist, kann die ophthalmische Zusammensetzung Vitamin D in einem Pflanzenöl aufgelöst enthalten, wie beispielsweise Sesamöl oder Sesamfett.
Die Konzentration von Vitamin D in der prophylaktischen oder therapeutischen ophthalmischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann, da sie für die topische Verabreichung vorgesehen ist, etwa 100 Mikrogramm/ml oder weniger oder mindestens etwa 0,001 Mikrogramm/ml betragen. Das Volumen eines Augentropfens beträgt normalerweise 20 bis 40 Mikroliter. Die Konzentration von aktivem Vitamin D in der ophthalmischen Zusammensetzung sollte 1 Mikrogramm/ml oder weniger betragen. Mit anderen Worten, geht der Erfinder davon aus, dass die topische Verabreichung von mehr als der optimalen Dosis an aktivem Vitamin D selbstverständlich zur die Zellen zu einer größeren als der optimalen Dosis an aktivem Vitamin D führen würde. Die Zellen selbst werden dann mehr Hydroxylase zum Verstoffwechseln des aktiven Vitamin D erzeugen und das Ergebnis könnte eine Herabsetzung der vorgesehenen therapeutischen Wirkung sein. Wenn die ophthalmische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf Augen von ophthalmologischen Patienten verabreicht wird, wandeln die Enzyme im Inneren der aktivierten Keratozyten das Vitamin D Ergocalciferol oder Cholecalciferol in die benötigte Dosis an aktivem Vitamin D um. Dieses aktive Vitamin D koppelt sodann an die Rezeptoren der aktivierten Keratozyten und Epithelzellen selbst oder benachbarte Zellen und beeinflusst die DNA und RNA dieser Zellen, indem die Differenzierung der Zellen und Regulierung verschiedener Zytokine, Proteine und anderer Exsudate eingeleitet wird.
Da das Vitamin D Ergocalciferol und Cholecalciferol nicht toxisch ist, nimmt man an, dass sie normale Zellen nicht beeinflussen werden, sofern keine Verabreichung in anomalen Konzentrationen erfolgt. Selbst wenn die ophthalmische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung auf die Augen von ophthalmologischen Patienten verabreicht wird, ist es unwahrscheinlich, dass das Vitamin D Ergocalciferol und Cholecalciferol das Posteriorsegment des Auges erreichen. Sofern in der Zukunft eine Behandlung des Posteriorsegmentes des Auges mit Vitamin D in Frage kommt, wird wahrscheinlich dessen Verwendung in Kombination mit einer oralen Verabreichung wirksam sein. Vitamin D durchdringt leicht die Kornea, von der bekannt ist, dass sie für Pharmazeutika durchlässig ist, die hydrophob sind und eine kleinere Molekülgröße haben. Beispielsweise beträgt die Molekülgröße von Cholecalciferol 384,6 Dalton.
Vitamin D in Tränen auf der kornea und der Konjunktivs oder Vitamin D, das in die Kornea oder Konjunktiva eingedrungen ist, absorbiert signifikant schädliche UV-Strahlung. Das Vitamin D Ergocalciferol und Cholecalciferol und dessen Analoga sind bei der Verhütung der Keratitis actinica und des Pterygiums konjunctivae wirksam. Darüber hinaus wird die ophthalmische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die Vitamin D enthält, das schädliches UV-Licht absorbiert, nach der Exzision der Bowman-Membran, wie es bei der refraktiven Excimer-Laser-Keratektomie beispielsweise erfolgt, wirksam sein, da UV-Licht für die Augen danach besonders schädlich ist.
Auf der ersten Seite der in den USA am 1. Juni 1991 veröffentlichten "Ocular Surgery News" wurde berichtet, dass Patienten nach einer Behandlung mit der Excimer-Laser-Keratektomie ein beeinträchtigtes Sehvermögen und Ödeme davontragen können, die durch UV-Licht hervorgerufen werden.
Das Vitamin D in ophthalmischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann mit einem System zur ophthalmologischen Arzneimittelzuführung gekoppelt oder in dieses eingekapselt sein. Derartige Systeme schließen Liposome ein, Mikrokügelchen, Proteingele, Kollagen oder therapeutische weiche Kontaktlinsen. Vitamin D kann in der vorliegenden Erfindung mit mindestens einem der viskosen Materialien gemischt werden, wie Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Hyaluronat, Chondroitinsulfat, Kollagen, Fettsäure, Pflanzenöl oder -fett, und kann als viskose ophthalmische Lösung verwendet werden. Geeignete Zubereitungen schließen Augentropfen ein, Salben und speziell Kontaktlinsen.
Bei Patienten, die eine Keratektomie oder Keratotomie hinter sich haben, breiten sich nach der Operation die kornealen Epithelzellen auf dem kornealen Stroma aus und die unzulänglichen Epithelzellen auf dem Stroma werden innerhalb weniger Tage regeneriert. Obgleich eine Regeneration der Epithelzellen erfolgt, tritt jedoch in dem Epithel und den Keratozyten an der Peripherie einer kornealen Exzision oder an der Stelle einer komplexen Exzision Hyperplasie und eine erhöhte Zellaktivität auf. Die Narbenbildung, die durch die Metabolite von derartigem kornealen Epithel und aktivierten Keratozyten hervorgerufen wird, übt eine Zugspannung aus, die in eine fehlerhafte Brechkraft und Trübung resultiert und zu einer verringerten Sehschärfe führt. Corticosteroide werden hauptsächlich dazu verwendet, dieses zu vermeiden. Allerdings besteht ein Trend, die Verwendung von Steroiden zu vermeiden, weil man fürchtet, dass als Nebenwirkung steroidinduzierten Grünen Star und steroidinduzierten Grauen Star verursachen. Indem man Hyperplasie und Zellaktivität in dem aktivierten kornealen Epithel und Keratozyten durch Verabreichung des Vitamin D der vorliegenden Erfindung an Patienten nach Keratotomie und Keratektomie reguliert, werden ein geschwächtes Sehvermögen durch kornealen Brechkraftfehler und Trübung verhindert. Die okulare Verabreichung des Vitamin der vorliegenden Erfindung hat keinerlei eindeutige beschleunigende Wirkung zumindest auf die Geschwindigkeit der Regeneration der kornealen Epithelzellen.
Die ophthalmische Zusammensetzung, die das Vitamin D der vorliegenden Erfindung enthält, wird an Patienten verabreicht, um den Verlust der Transparenz im menschlichen Okulargewebe als Folge Hyperplasie und übermäßiger Metabolilt-Erzeugung im geschädigten Gewebe zu verhindern und die Transparenz des Auges durch Regulierung der Zellaktivität im geschädigten Gewebe aufrecht zu erhalten. Medikamente, wie Antibiotika, antimikrobielle Medikamente, entzündungshemmende Medikamente und Glaukom-Medikamente werden in Kombination nach einer Augenoperation und zur Behandlung von Augenerkrankungen verwendet, und man geht davon aus, dass keine Toxizität als Folge der kombinierten Verwendung mit dem Vitamin D Ergocalciferol und Cholecalciferol resultiert.
Die Japanische Patentveröffentlichung 4-43887 betrifft die Wirkung des Calcium-Stoffwechsels von aktivem Vitamin D und stellt fest, dass aktives Vitamin D zur Verhütung und Behandlung von Grauen Staren wirksam ist. In der vorliegenden Erfindung wird kein aktives Vitamin D verwendet sondern Vitamin D Ergocalciferol und Cholecalciferol für die Aufgab, die Trübung der Linsenkapsel infolge von Hyperplasie und Metaboliten des Linsenepithels nach der Katarakt-Operation zu verringern.
Das Vitamin D, aktive Vitamin D usw. der vorliegenden Erfindung können entweder natürliche, künstlich synthetisierte Zusammensetzungen sein oder deren Analog-Substanzen. Analog-Substanzen des Vitamin D Cholecalciferol schließen Cholecalciferolsulfat ein (relative Molekülmasse 486,7 Dalton), während Analog-Substanzen von künstlich synthetisiertem aktiven Vitamin D alpha-Calcidol (1-alpha-Monohydroxyvitamin D), 22-Oxacalcitriol (OCT), Calcipottriol (MC903), KH1060 und Dihydrotachysterol einschließen. Tränen sind amphipatisch und viskos. Wenn die ophthalmische Vitamin D-Lösung der vorliegenden Erfindung in einer Lösung von Polysorbat, Polyvinylakohol, Methylcellulose, Hyaluronat, Chondroitinsulfat, Pflanzenöl oder -fett zur Erzeugung viskoser Augentropfen gemischt wird, verbleibt das Vitamin D für lange Zeit auf der Oberfläche des Auges und wird hochwirksam zur Verhütung und Behandlung von Augenverletzungen, des "trockenen Auge"-Syndroms und von okularen Erkrankungen sein.
Indem man den Vorteil aus der Tatsache nutzt, dass D-Vitamine ein Maximum der UV-Absorptionskurve für schädliche UV-Strahlung in der Nähe von 260 nm haben, werden ein oder mehrere Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D, aktives Vitamin D oder irgendein Analogon davon als wirksamer Bestandteil in der ophthalmischen Zusammensetzung verwendet. Wirksame Formen von Vitamin D schließen Ergocalciferol oder Cholecalciferol sowie aktive Formen von Vitamin D ein, die durch Hydroxylierung der C1-Stellung des A-Ringes des Sterin-Kernes, von Seitenketten-Kohlenstoff C25 oder beider C1 und C25 erzeugt werden.
Die Gewebe in dem Auge, die gegen schädliche UV-Strahlung durch die Verwendung der ophthalmischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung geschützt werden, sind die Kornea, Konjunktiva, Linse oder Retina. Die ophthalmische Zusammensetzung, die gegen diese schädliche UV-Strahlung schützt, sollte bevorzugt in Form eines Augentropfen-Medikaments, einer Salbe oder in Form von Kontaktlinsen vorliegen.
Die Konzentration von Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D oder aktivem Vitamin D in der ophthalmischen Zusammensetzung zum Schutz gegen schädliche UV-Strahlung nach der vorliegenden Erfindung kann, da sie für die topische Verabreichung vorgesehen ist, etwa 100 Mikrogramm/ml (g) oder weniger betragen oder mindestens etwa 0,01 Mikrogramm/ml (g). Da Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D und aktives Vitamin D nicht zytotoxisch sind, sollten sie bei Verwendung in einer normalen Mischung das Okulargewebe nicht beeinträchtigen. Bei Verwendung der ophthalmischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung absorbieren das Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D oder aktive Vitamin D, die die Augen bedecken, eine signifikante Menge schädlicher UV-Strahlung und schützen das Okulargewebe gegen schädliche UV-Strahlung. Sofern konventionelle Vitamin D- und aktive Vitamin D-Präparate oral in großen Dosen eingenommen werden, treten Symptome eines Vitamin D-Überschusses auf. Calcium und Phosphate steigen im Blut an, und es gibt eine Kalzifizierung der Nieren, Arterien, glatten Muskeln, Lungen und anderer weicher Gewebe. Das Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D und aktive Vitamin D der ophthalmischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung haben stets ihre Wirkungen in kleineren Dosierungen gehabt, und obgleich ein Teil des Vitamin D in das Blut durch die Augen resorbiert werden kann, sind Nebenwirkungen, wie sie bei konventionellen Präparaten angetroffen werden, undenkbar.
Das Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D oder aktive Vitamin D der vorliegenden Erfindung können entweder natürlich vorkommende oder künstlich synthetisch dargestellte Zusammensetzungen sein oder können analoge Vertreter sein.
In der US-4335120 von Holick et al. wird ein Weg zum Einführen von aktivem Vitamin D in den Blutstrom durch die Haut für therapeutische Zwecke offenbart.
In der US-4 610 978 offenbaren Dikstein et al. aktives Vitamin D als eine Hautcreme zur Behandlung der Haut.
In der US-5254538 offenbaren Holick et al. ein Verfahren zum Behandeln einer periodontalen Erkrankung und einer ulzerativen Keratitis und kornealen Abrasion in der Ophthalmologie mit aktivem Vitamin D.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine ophthalmische Zusammensetzung, bei der Vitamin D zum Schutz der Augen gegen UV-Strahlung verwendet wird. Auf der Grundlage der Entdeckung, dass die Vitamine D Ergocalciferol und Cholecalciferol eher als das aktive Vitamin D zur Regulierung der Wundheilung wirksam sind, da diese im Zusammenhang mit der optischen Transparenz und der lokalen Brechkraft in dem Auge stehen, gelangte der Erfinder zu der Erfindung einer ophthalmischen Zusammensetzung der Vitamine D Ergocalciferol oder Cholecalciferol.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine ophthalmische Zusammensetzung der Vitamine D Ergocalciferol oder Cholecalciferol für Aufgaben, wie beispielsweise Verhütung und Behandlung von keratokonjunktivaler Trockenheit und kornealer Erkrankung und Verhinderung der Trübung der hinteren Kapsel.
Die vorliegende Erfindung wird anhand von Beispielen für Präparate und Versuche detaillierter erläutert.
PRÄPARAT 1
Es wurden 1 mg Vitamin D (Cholecalciferol, relative Molekülmasse 384,6 Dalton) mit 10 ml Ethanol (Reinheit 99,9%) verdünnt und 0,1 ml der verdünnten Lösung wiederum 100-fach mit einer ophthalmologischen Polysorbat80-Lösung verdünnt (0,5% Tween 80 als ophthalmologische physiologische Pufferlösung) als Träger, um eine ophthalmische Zusammensetzung mit einer Vitamin D-Konzentration von 1 Mikrogramm/ml anzusetzen.
PRÄPARAT 2
Es wurden 5 mg Vitamin D (Cholecalciferol) mit 10 ml Ethanol (Reinheit 99,9%) verdünnt und 0,1 ml der verdünnten Lösung wiederum 100-fach mit einer ophthalmischen Ölbasis verdünnt, bestehend aus raffiniertem Sesamöl, um eine ophthalmische Zusammensetzung mit einer Vitamin D-Konzentration von 5 Mikrogramm/ml anzusetzen.
PRÄPARAT 3
Es wurden 0,5 mg aktives Vitamin D (Calcitriol, 1-alpha,25-Dihydroxyvitamin D) mit 10 ml Ethanol (Reinheit 99,9%) verdünnt und 0,1 ml der verdünnten Lösung wiederum 100-fach mit einer ophthalmologischen Polysorbat 80-Lösung verdünnt (0,5% Tween 80 als ophthalmologische physiologische Pufferlösung), um eine ophthalmische Zusammensetzung mit einer Konzentration an aktivem Vitamin D von 0,5 Mikrogramm/ml anzusetzen die als Prophylaktikum und zur Behandlung der keratokonjunktivalen Trockenheit dienen würde.
PRÄPARAT 4
Es wurden 10 mg Vitamin D (Cholecalciferol) mit 10 ml Ethanol (Reinheit 99,9%) verdünnt und 0,1 ml der verdünnten Lösung wiederum 100-fach mit einer ophthalmologischen Polysorbat 80-Lösung verdünnt (0,5% Tween 80 als ophthalmologische physiologische Pufferlösung) als den Träger verdünnt, um eine ophthalmische Zusammensetzung mit einer Konzentration an aktivem Vitamin D von 10 Mikrogramm/ml anzusetzen.
PRÄPARAT 5
Es wurden 10 mg Vitamin D (Cholecalciferol) mit 10 ml Ethanol (Reinheit 99,9%) verdünnt und 0,1 ml der verdünnten Lösung wiederum 100-fach mit einem Fettsäuretriglycerid mittlerer Kettenlänge verdünnt, um eine ophthalmische Zusammensetzung mit einer Vitamin D-Konzentration von 10 Mikrogramm/ml anzusetzen.
VERSUCH I
Es wurden die Wirksamkeit und Sicherheit des Vitamin D Cholecalciferol in dem Wundheilungsprozess nach einer Hornhautschädigung untersucht.
Es wurden vier Albino-Kaninchen mit einem Gewicht von jeweils 2 kg verwendet. Nach Instillationsanästhesie und Injektion eines Analgetikums und eines Anästhetikums in den Musculus tensor wurde eine Trephine mit einem Durchmesser von 5 mm verwendet, um einen kreisförmigen Schnitt in etwa die Hälfte der Lage der Oberfläche der rechten Kornea jedes Kaninchens zu machen. Das korneale Epithel und das oberflächliche Stroma innerhalb des Kreises wurden sodann mit einem Spatel abgetragen und die Epithelzellen entfernt. Die linken Augen wurden nicht behandelt. Nach der Operation wurde eine ophthalmische Lösung und Salbe, die antibiotisches Ofloxacin enthielten, auf die rechten Augen verabreicht. Es wurden zwei Kaninchen zu einer Gruppe A und die übrigen zwei zu einer Gruppe B zusammengefasst. Die als Präparat 1 angesetzte ophthalmische Zusammensetzung wurde der Gruppe A drei Mal täglich in Abständen von 4 Stunden beginnend an dem Tag nach der Operation verabreicht. Es wurden jeweils etwa 20 Mikroliter (1 bis 2 Tropfen) verabreicht. Der Gruppe B wurde in der gleichen Weise drei Mal täglich in Abständen von 4 Stunden eine ophthalmische physiologische Pufferlösung ohne Vitamin D verabreicht. Der Grad der Hornhauttrübung in allen behandelten Augen wurde nach 1 Woche, 2 Wochen und 1 Monat unter Verwendung eines Spaltlampenmikroskops untersucht und auf einer Skala von Null (keine Hornhauttrübung) bis 5 (schwere Hornhauttrübung) mit 6 Bewertungen bewertet.
Nach einer Woche waren die Bewertungen für die Gruppen A und B Null. Nach zwei Wochen war eine sehr geringfügige Trübung subepithel in den zwei Augen in Gruppe B zu erkennen. Speziell war hier und da in dem durch das Trephin geschädigten Bereich eine sehr geringfügige Trübung zu erkennen und wurde mit 1 bewertet. Eine sehr geringfügige subepithele Trübung war in einem Auge in der A-Gruppe zu erkennen und wurde mit 1 bewertet, wobei es jedoch in dem anderen Auge keine Trübung gab und dieses mit Null bewertet wurde. Nach 1 Monat war eine mäßige subepithele Trübung in einem Auge in der B-Gruppe festzustellen, die mit 3 bewertet wurde. Es gab eine geringfügige Trübung in dem anderen Auge in der B-Gruppe, die mit 1 bewertet wurde. Es gab eine geringfügige subepithele Trübung in einem Auge in der A-Gruppe, die mit 1 bewertet wurde, jedoch gab es keine Trübung in dem anderen Auge, das mit Null bewertet wurde. Nach einem Monat war mit dem bloßen Auge in einem Auge in der B-Gruppe eine Trübung zu erkennen, die mit 3 bewertet wurde, wobei der Bereich im Inneren des Kreises geringfügig getrübt war.
VERSUCH 2
Untersucht wurden die Wirksamkeit und Sicherheit des Vitamin D Cholecalciferol in der Wundheilung nach einer Hornhautschädigung.
Es wurden vier japanische Albino-Kaninchen mit einem Gewicht von jeweils 2 kg verwendet. Unter Anästhesie wurde zur Bestrahlung eines zentralen Teils der rechten Korneas ein Excimer Laser (Summit Technology, Inc., USA) verwendet. Die Bestrahlung erfolgte im phototherapeutischen Keratektomie (PTK)-Mode mit einer Energiedichte von 165 mJ/cm², einer Ablationsrate von 0,25 Mikrometer/Impuls, 300 Schüssel, Durchmesser der Ablationszone 4,5 mm. Die vier bestrahlten Kaninchen wurden in 2 Gruppen mit je zwei Kaninchen unterteilt, die als "Behandlungsgruppe" und als "Kontrollgruppe" bezeichnet wurden. Am Tag der Operation und am nachfolgenden Tag wurden den Augen aller Kaninchen Antibiotika verabreicht. In der Behandlungsgruppe wurde an den operierten Augen jedes Kaninchens eine Vitamin D-Lösung (Cholecalciferol 10 Mikrogramm/ml) entsprechend der Beschreibung für das Präparat 5 verabreicht, während der Kontrollgruppe eine Base (Fettsäuretriglycerid mittlerer Kettenlänge) ohne Vitamin D verabreicht wurde. Es wurden drei Mal täglich für 14 Tage beginnend 24 Stunden nach der Laser-Bestrahlung jeweils 20 Mikroliter verabreicht. Der Grad der Hornhauttrübung wurde auf der Grundlage der kornealen Ergebnisse in den 4 Augen bewertet, die mit Hilfe der Spaltlampenmikroskopie nach Dilatation mit Hilfe eines Mydriatikums 7 und 15 Tage nach der Laser-Bestrahlung der Korneas bewertet wurde. Die Bewertung erfolgte durch Beurteilung der Peripherie und des zentralen Bereichs der bestrahlten Region mit 5 Bewertungen auf einer Skala von Null (keine Hornhauttrübung) bis 4 (vollständige Hornhauttrübung).
Nach 7 und 15 Tagen wurde die Trübung in den gesamten bestrahlten Bereichen der Korneas der Kontrollgruppe untersucht. Der Trübungsgrad war an der Peripherie der Bestrahlung stark und im zentralen Bereich gering. Obgleich an der Peripherie der Bestrahlung in der Behandlungsgruppe eine zirkulare Trübung einer Breite von etwa 1 mm beobachtet wurde, war der mittlere Bereich zumeist klar. Die mittleren Bewertungen für den gesamten bestrahlten Bereich wurden für die Kontrollgruppe 3 und für die Behandlungsgruppe 1 nach 7 Tagen; und für die Kontrollgruppe 3 und die Behandlungsgruppe 1 nach 15 Tagen vorgenommen. Damit waren die Bewertungen für die Behandlungsgruppe deutlich geringer als die der Kontrollgruppe.
Für die Aufgaben des Regulierens der kornealen Wundheilung waren die Auswirkungen der viskosen ophthalmischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung besser als diejenigen, die unter Verwendung weniger viskoser auf Wasserbasis in ähnlichen Tests erhalten wurden. Die Wirkungen des Vitamin D Cholecalciferol, zum Regulieren der kornealen Wundheilung sind außerdem durch diesen Versuch 2 bestätigt worden. Im Versuch 2 wurden die Kaninchen getötet und ihre Augäpfel entfernt. Eine vergleichende histologische Untersuchung der Korneas ergab, dass an der Peripherie der Bestrahlung in der Behandlungsgruppe eine geringere Hyperplasie der Epithelzellen bestand als in der Kontrollgruppe. Die Ergebnisse stimmten mit denen der Untersuchung mit dem Spaltlampenmikroskop überein. Dieses zeigt, dass die Verabreichung der ophthalmischen Zusammensetzung mit Vitamin D der vorliegenden Erfindung die Vorteile einer verminderten Hornhauttrübung und, eines kornealen Brechkraftfehlers bietet und es möglich ist, wiederholte chirurgische Eingriffe in Folge unzureichender Brechkraftkorrektur nach der operativen Laser-Keratektomie von Patienten zu vermeiden.
VERSUCH 3
Es wurden die Wirkungen von aktivem Vitamin D auf Augen untersucht, die von dem "trockenen Auge"-Syndrom befallen waren.
Es wurden sechs Ratten der Rasse Sprague-Dawley 3 Wochen nach der Geburt verwendet. Alle Ratten wurden für 4 Wochen unter Vitamin A-Mangel gefüttert, um die Bedingungen für das "trockene Auge" zu schaffen. Beginnend in der fünften Woche wurden drei Ratten zur Gruppe D zusammengefasst und erhielten ein Futter mit Vitamin A-Mangel und es wurde aktives Vitamin D des Präparats 4 zur Verhütung und Behandlung von keratokonjunktivaler Trockenheit verabreicht. Die übrigen drei Ratten wurden zu Gruppe C (Kontrollgruppe) zusammengefasst und erhielten ein Futter mit Vitamin A-Mangel und eine ophthalmische Zusammensetzung, bestehend aus 0,5% Polysorbat 80 (Tween 80) als ophthalmische physiologische Pufferlösung ohne aktives Vitamin D. Die Verabreichung erfolgte dreimal täglich in beide Augen, indem etwa 20 Mikroliter mit einer Pipette aufgenommen und diese jeweils mit 1 bis 2 Tropfen gegeben wurden.
Zwei Wochen nach Beginn der Einträufelung ergab die Untersuchung mit der Spaltlampenmikroskopie mit Natriumfluorescein-Färbung keinerlei oberflächliche punktförmige Keratitis in Gruppe D, während in den Augen der Gruppe C im Inneren eines Kreises mit einem Durchmesser von etwa 2 mm im zentralen Teil der Kornea blasse Farbflecke beobachtet werden konnten. In dieser Untersuchung der Spaltlampenmikroskopie wurde festgestellt, dass die Entzündung der oberflächlichen Keratitis in der C-Gruppe größer war als in der D-Gruppe. Die Ratten der C-Gruppe waren weniger lebhaft und hatten weniger Exkrement als die Ratten der D-Gruppe. Der Versuch wurde in der fünften Woche durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass der Schutz und die Behandlung von keratokonjunktivaler Trockenheit in der D-Gruppe etwas besser als in der C-Gruppe war und die Kornea und Konjunktiva besser geschützt waren.
VERSUCH 4
Es wurden die Einflüsse von UV-Licht auf die Korneas, Augenlider und okulare Schleimhaut untersucht.
Es wurden vier Ratten der Rasse Sprague-Dawley verwendet. Die zwei Ratten in der D-Gruppe erhielten Vitamin D und zwei Ratten in der C-Gruppe bildeten die Kontrollgruppe. Der Gruppe D wurde die ophthalmische Vitamin D-Zusammensetzung des Präparats 2 verabreicht. Die Gruppe C (die Kontrollgruppe) erhielt ophthalmisches, raffiniertes Sesamöl. Die Verabreichung erfolgte an beiden Augen drei Mal täglich, indem etwa 10 Mikroliter in einer Pipette aufgenommen und dieses mit jeweils 1 Tropfen beginnend 1 Woche vor der UV-Bestrahlung verabreicht wurde. Die UV-Bestrahlung wurde unter Verwendung einer konventionellen UV-Lampen-Sterilisationsvorrichtung ausgeführt (15 W-Entladungslampe, Maximum der UV-Wellenlänge: 254 nm) und die Ratten in dieser Sterilisationsvorrichtung gehalten.
Am zweiten Tag in der Sterilisationsvorrichtung ergab die Untersuchung mit der Spaltlampenmikroskopie eine mäßige oberflächliche, punktförmige Keratitis in allen Augen der Gruppe C. In allen Augen in der Gruppe D war eine äußerst geringfügige oberflächliche, punktförmige Keratitis festzustellen. Am dritten Tag in der Sterilisationsvorrichtung gab es in allen Augen in der Gruppe C ein schweres Augenlid-Ödem und ein konjunktivales Ödem sowie oberflächliche punktförmige, Keratitis, während in allen Augen der Gruppe D ein mäßiges konjunktivales Ödem und oberflächliche, punktförmige Keratitis zu erkennen waren. Der Versuch wurde mit einer offenen Untersuchung des schweren Augenlid- und konjunktivalen Ödems und der oberflächlichen, punktförmigen Keratitis in der C-Gruppe abgebrochen und die spaltlampenmikroskopische Untersuchung mit Fluorescein-Färbung nicht ausgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass es bei okularen Geweben, wie beispielsweise Augenlider, Konjunktiva und Kornea, die es zu schützen galt, einen eindeutig besseren Schutz gegen UV-Strahlung in der D-Gruppe als in der C-Gruppe gab.
VERSUCH 5
Es wurde unter Verwendung von Kaninchen der Grad der Linsenkapseltrübung nach einer Operation des Grauen Stars untersucht.
Es wurden vier japanische Albino-Kaninchen mit einem Gewicht von jeweils 2 kg verwendet. Die rechten Augen der Kaninchen wurden mit einem Mydriatikum zur Vorbereitung der Operation dilatiert. Nach Instillationsanästhesie und Injektion eines Analgetikums und Anästhetikums in den Musculus tensor wurden die Korneas der rechten Augen der Kaninchen punktiert, die vordere Augenkammer mit einem viskoelastischen Material gefüllt und die vordere Kapsulotomie ausgeführt, um eine Kapsel mit einem Durchmesser von etwa 5 mm so rund wie möglich zu ablatieren. Danach erfolgte ein Einschnitt in einer Breite von 3,5 mm in einem Winkel von etwa 45° zur Tangente der Kornea, um eine Klappe in der Kornea von etwa 2 mm von der korneoskleralen Grenze zu erzeugen. Es wurde die Phakoemulsifikation ausgeführt, der Linsen-Kern und die Kortex durch Absaugen entfernt, die vordere Kammer und der Innenraum der Kapsel mit Perfusat gespült und der chirurgische Eingriff ohne Nähen des kornealen Einschnittes beendet. In dem Bemühen, eine Fibrin-Ausscheidung und einen vorübergehenden Anstieg des intraokularen Druckes unmittelbar nach der Operation zu vermeiden, wurde Antithrombin III auf 50 N/ml mit dem viskoelastischen Material und den während der Operation verwendeten Perfusat gemischt. Den Konjunktiva und Kornea der operativ behandelten Augen wurden nach der Operation antibakterielle Salbe und Augentropfen verabreicht. Die ophthalmische Zusammensetzung von Präparat 4 wurde den Augen von zwei Kaninchen verabreicht, die nach Zufallsprinzip auf der Behandlungsgruppe ausgewählt wurden, während die zwei anderen Kaninchen der Kontrollgruppe zugeordnet wurden und die ophthalmische Zusammensetzung erhielten, die aus 0,5% Polysorbat 80 (Tween 80) als ophthalmische physiologische Pufferlösung ohne Vitamin D bestand. Die Verabreichung erfolgte, indem etwa 20 Mikroliter in einer Pipette aufgenommen und in einer Dosis drei Mal täglich den operativ behandelten Augen verabreicht wurden. Den operativ behandelten Augen wurden Antibiotika drei Mal täglich und Mydriatika einmal täglich jeweils für eine Dauer von 3 Tagen nach der Operation verabreicht.
Die Spaltlampenmikroskopie der chirurgisch behandelten Augen, die mit Mydriatika 2 Wochen nach der Operation dilatiert waren, ergab Bänder von Trübung in allen Augen auf der Peripherie der gerissenen Vorderkapsel. Der Grad der Trübung in der Behandlungsgruppe betrug etwa die Hälfte dessen der Kontrollgruppe und die Bänder waren deutlich schmaler in der Behandlungsgruppe. Außerdem war in der Behandlungsgruppe die Linsenkapsel in der Pupillenzone transparenter. Speziell in der Kontrollgruppe wurde eine starke Trübung von unberührten Bereichen der vorderen und hinteren Kapsel festgestellt. Bei einem der Kaninchen in der Kontrollgruppe adhärierte die eingeschnittene Posterior-Oberfläche der Kornea an der Anterior-Oberfläche der Iris und die Pupille war deformiert. Die kornealen Wunden waren transparenter bei allen Tieren in der Behandlungsgruppe als in der Kontrollgruppe und es gab weniger Narbenbildung. Wenn die Kaninchen anästhesiert und die Narbenbildung durch Messung des Astigmatismus innerhalb eines Bereichs von 3 mm Durchmesser von der Mitte der Kornea unter Verwendung eines Keratoskops untersucht wurden wurde ein Astigmatismus von im Mittel 1,5 Dioptrie in der Behandlungsgruppe und 2,5 Dioptrie in der Kontrollgruppe erhalten. Diese Ergebnisse der Kornea und Kapsel zeigen, dass das Vitamin D Cholecalciferol die Trübung der Kornea und der Linsenkapsel und den Brechkraftfehler der Kornea verhindert, wenn die Anwendung topisch auf dem Auge erfolgt.
In den Versuchen 1 bis 5 sind von dem Erfinder keinerlei Nebenwirkungen festgestellt worden, wie beispielsweise eine durch Calcium-Adsorption auf der Kornea hervorgerufene Hornhauttrübung, konjunktivale Stauung, Fibrinausfällung im Innenraum der Kammer oder Endophthalmitis, die durch Vitamin D hervorgerufen werden könnten. Es ist festgestellt worden, dass die topische ophthalmische Verabreichung von Vitamin D nach der vorliegenden Erfindung die Aktivität und den Stoffwechsel von aktiviertem kornealen Epithel, Keratozyten und Epithel der Linsenzellen während des Prozesses der Wundheilung reguliert und die übermäßige Erzeugung von Metaboliten durch derartige Zellen unterdrückt. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass durch die Aufbringung der ophthalmischen Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung Vitamin D auf den Augenlidern, der Konjunktivs und der Kornea und im kornealen Gewebe diese Gewebe deutlich gegen schädliche UV-Strahlung schützt.
Die vorstehend beschriebenen Testergebnisse legen nahe, dass die ophthalmischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung für Menschen sowohl sicher als auch wirksam sind. Der Schutz und die Behandlung der keratokonjunktivalen Trockenheit des Auges können durch topische ophthalmische Verwendung entweder von Vitamin D oder aktivem Vitamin D nach der vorliegenden Erfindung erzielt werden. Darüber hinaus werden bessere Ergebnisse mit der ophthalmischen Zusammensetzung dann erzielt, wenn sie mit einer Lösung ähnlich den Tränen gemischt ist, wie beispielsweise eine viskose Lösung.
Die topische ophthalmische Verabreichung der Vitamin D-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann zur Wundheilung nach einer Augenoperation angewendet werden. Es ist möglich, durch die Anwendung der Vitamin D-Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung nach Keratotomie oder Keratektomie die Trübung oder einen Fehler der Brechkraft der Kornea zu verhindern und diese gegen schädliche UV-Strahlung zu schützen, so dass eine Abnahme der Sehschärfe verhindert wird. Es ist ebenfalls möglich, Nebenwirkungen zu vermeiden, die in der Vergangenheit im Zusammenhang mit cortikosteroiden Augentropfen zu Problemen geführt haben, die nach der Kornea-Operation oder in Fällen von kornealen Erkrankungen verabreicht wurden. Die topische ophthalmische Aufbringung des Vitamin D der vorliegenden Erfindung ist stark wirksam bei ophthalmischen Patienten, deren Vitamin D-Aufnahme unzureichend ist oder die an einer beeinträchtigten Funktion von Niere oder Leber leiden. Da die Wirkungen der topischen Aufbringung des Vitamin D der vorliegenden Erfindung auf die Kornea von der Aktivität der Keratozyten und der differenzierten Fibroblasten abhängig ist, kommt es zu kaum einer Änderung in der Wirksamkeit der Erfindung beim Regulieren der Wundheilung von Okulargewebe selbst dann, wenn sie eine übermäßige Konzentration der Vitamin D Ergocalciferol oder Cholecalciferol enthält. Mit anderen Worten, war im Gegensatz zu aktivem Vitamin D die Wirksamkeit des Vitamin D, Cholecalciferol, in der Regulierung der kornealen Zellhyperplasie und Metaboliten-Erzeugung in beschädigten Korneas selbst bei relativ hohen Konzentrationen nicht verringert. Es ist bekannt, dass im Gegensatz zu aktivem Vitamin D die Vitamin D Ergocalciferol und Cholecalciferol sicher sind und keine der bekannten Hyperkalzämie-Nebenwirkungen hervorrufen. Darüber hinaus besteht bei topischer Verabreichung des Vitamin D der vorliegenden Erfindung auf das Anterior-Segment nicht die Gefahr eines Vitamin D-Überschusses, der als eine Folge einer übermäßigen Vitamin D-Aufnahme auftreten kann. Das Vitamin D der vorliegenden Erfindung kann sicher auf das Anterior-Segment verabreicht werden, da das Vitamin D über keine Zytotoxizität verfügt. Die Vitamin D Ergocalciferol und Cholecalciferol sollten auch dann keine Vitamin D-Toxizität zeigen, wenn sie zusammen mit anderen Medikamenten verwendet werden.
Durch das Schützen der Augen gegen schädliche UV-Strahlung kann die ophthalmische Zusammensetzung des Vitamin D der vorliegenden Erfindung korneale Erkrankungen verhüten, wie beispielsweise Photokeratitis, korneale Ulzeration und korneale Dystrophie, die durch UV-Strahlung hervorgerufen werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Trübung der Linsenkapsel nach einer Operation des Grauen Stars zu verringern, indem eine ophthalmische Zusammensetzung der Vitamin D Ergocalciferol und Cholecalciferol nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Claims

Verwendung einer Verbindung, ausgewählt aus Vitamin D, einem aktivem Vitamin D, erzeugt durch Hydroxylierung des Kohlenstoffes in C1-Stellung des A-Ringes des Sterinkerns, des Seitenkettenkohlenstoffes C25 oder beider C1 und C25 und Analoga davon, in der Herstellung eines Arzneimittels zur Verhütung oder Behandlung von keratokonjunktivaler Trockenheit und Keratokonjunktivitis sicca bei Menschen.
Verwendung einer Verbindung, ausgewählt aus Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D, einem aktivem Vitamin D, erzeugt durch Hydroxylierung des Kohlenstoffes in C1-Stellung des A-Ringes des Sterinkerns, des Seitenkettenkohlenstoffes C25 oder beider C 1 und C25 und Analoga davon, in der Herstellung eines Arzneimittels zur Verhütung der Hornhauttrübung oder von Brechungsfehlern, die hervorgerufen werden durch postoperative ultraviolette Strahlung von ophthalmischen Patienten, bei denen ein chirurgischer Eingriff in die Kornea vorgenommen wurde.
Verwendung einer Verbindung, ausgewählt aus Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D, einem aktivem Vitamin D, erzeugt durch Hydroxylierung des Kohlenstoffes in C1-Stellung des A-Ringes des Sterinkerns, des Seitenkettenkohlenstoffes C25 oder beider C1 und C25 und Analoga davon, in der Herstellung eines Arzneimittels zum Schützen der Kornea, der Konjunktivs, der Augenlinse oder Retina in Menschen gegen ultraviolette Strahlung.
Verwendung einer Verbindung, ausgewählt aus Provitamin D, Prävitamin D, Vitamin D, einem aktivem Vitamin D, erzeugt durch Hydroxylierung des Kohlenstoffes in C1-Stellung des A-Ringes des Sterinkerns, des Seitenkettenkohlenstoffes C25 oder beider C1 und C25 und Analoga davon, in der Herstellung eines Arzneimittels zur Verhütung von Keratitis actinica und Pterygium in Menschen, die durch ultraviolette Strahlung hervorgerufen werden.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Arzneimittel ausgelegt ist für die topische Aufbringung auf das menschliche Auge.