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Gebiet der
Erfindung
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Das
Gebiet der Erfindung betrifft die Behandlung einer weiblichen sexuellen
Dysfunktion, an der eine periphere Vasokonstriktion beteiligt ist.
Insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren zum Einführen eines
normalen Gefäßtonus in
Bereichen des Blutkreislaufs, die eine pathologische Physiologie zeigen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
ist bekannt, dass die Verabreichung von Stickoxid (NO) oder Verbindungen,
die NO (d.h. NO-Donoren, NO erzeugende Mittel) an einen Patienten
abgeben, starke vasodilatorische Reaktionen hervorrufen können. Eine
solche Verabreichung wird oft von einer Anzahl unerwünschter
Nebenwirkungen begleitet, die Kopfschmerzen, Erröten und Hypotonie umfassen.
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Die
physiologische Rolle von NO ist als ein starkes chronisches gefäßerweiterndes
Mittel beschrieben worden, was darauf beruht, dass es einen deutlichen
Anstieg des Gefäßtonus nach
einer NO-Synthase(NOS)-Blockade gibt (Johnson u.a., Am. J. Hypertens.
5:919, 1992; Tolins u.a., Hypertens. 17:909, 1991). Auf die Rolle
von NO als chronischer Vasodilatator wurde nur indirekt geschlossen, d.h.
durch ein Fehlen der NOS-Aktivität.
Vom endogenen Gesichtspunkt aus kann aus der wissenschaftlichen
Literatur auf eine viel größere Zahl
und Überlappung
bei der Steuerung der Vasodilatation geschlossen werden. Zum Beispiel
kann eine Vasodilatation unter anderem durch Acetylcholin, Bradykinin,
Adenosin, Adenosintriphosphat (ATP), Histamin, vasoaktives intestinales
Polypeptid (VIP) und Leukotriene eingeleitet werden. Die Aktivitäten dieser
endogenen Modulatoren hängen,
wie gezeigt wurde, zumindest teilweise vom Vorhandensein des Endothels
ab, eine Wirkung, die wahrscheinlich durch den aus dem Endothel
stammenden Relaxationsfaktor/NO vermittelt wird (EDRF/NO) (Garg,
U.C. u.a., J. Biol. Chem.
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266:9,
1991; Garg, U.C. u.a., J. Clin. Invest. 83:1774, 1989; Palmer, R.M.J.
u.a. Nature 327:524, 1987). Es gibt andere gefäßerweiternde Mechanismen, die
nicht vom Endothel abhängen,
wie beispielsweise die β2-adrenerge Rezeptoraktivierung, das atriale
natriuretische Peptid (ANP) und bestimmte Prostaglandine. Es ist
darauf hingewiesen worden, dass die Wirkungen von NO meist durch
cGMP über Guanylatcyclaseaktivierung
vermittelt werden, obwohl andere Mechanismen nahe gelegt wurden.
Zum Beispiel haben Garg u.a. (J. Biol. Chem. 266:9, 1991; J. Clin.
Invest. 83:1774, 1989) und andere (Assender, J.W. u.a., J. Cardiovasc.
Pharmacol. 17 (Anhang 3):S104, 1991; O'Conner, K.J. u.a., J. Cardiovasc. Pharmacol.
17 (Anhang 3):S100-S103, 1991) einen Unterschied in den Wirkungen
von NOerzeugenden gefäßerweiternden
Mitteln bei der Inhibierung des Zellwachstums der glatten Gefäßmuskeln
in der Kultur gezeigt. Allerdings ist es klar, dass NO nicht nur als
Vasodilatator wirken kann, sondern bei einer Anzahl von Erscheinungen
auch die vaskulären
Wachstumsreaktionen hemmen kann (Farhy, R.D. u.a., Circ. Res. 72:1202,
1993).
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Es
wird davon ausgegangen und weithin praktiziert, dass NO, das durch
eine Infusion von Nitroprussidnatrium (SNP) erzeugt wird, bei Dosen über 10 μg/kg pro
min. bei Mensch und Tier eine Vasodilatation im peripheren Gefäßsystem
bewirkt. Es ist kürzlich
festgestellt worden, dass NO durch eine Wechselwirkung mit Endothelin
(ET) auch eine Funktion ertüllt
(Banting u.a., J. Hypertens. 14:975, 1996; Richard u.a., Circulation
91:771, 1995). Vor dieser Zeit wurde davon ausgegangen, dass ET
eine minimale Rolle beim Beibehalten des Tonus in dem peripheren
Mikrogefäßsystem
spielt und wenig Einfluss auf den Kontraktionszustand der glatten
Muskeln in diesen Gefäßen hat.
Neuere Studien haben gezeigt (Banting u.a., J. Hypertens. 14:975,
1996), dass ET unter der inhibitorischen Kontrolle von NO steht
und dass die Verabreichung von NOS-Inhibitoren zu erhöhten ET-Niveaus
führt.
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Endotheline
wurden zuerst 1988 beschrieben und sind, wie gezeigt wurde, starke
Vasokonstriktoren, die vorwiegend im vaskulären Endothel gefunden werden,
und seit dieser Zeit sind zahlreiche ET-Antagonisten und ihre pharmazeutisch
annehmbaren Salze identifiziert worden und im Handel erhältlich (z.B.
Sigma, American Peptides). Ausführliche
Beschreibungen des chemischen Aufbaus von verschiedenen ET-Antagonisten
können
in den US-Patenten Nr. 5 284 828, ausgestellt am 8. Februar 1994
an Hemmi u.a., Nr. 5 378 715, ausgestellt am 3. Januar 1995 an Stein
u.a. und Nr. 5 382 569, ausgestellt am 17. Januar 1995 an Cody u.a.
gefunden werden. Darüber
hinaus beschreibt das US-Patent Nr. 5 338 726, ausgestellt am 16.
August 1994 an Shinosaki u.a., den chemischen Aufbau von ET umwandelnden
Enzyminhibitoren. Bis jetzt sind allerdings ET-Antagonisten für die therapeutische
Anwendung nicht zugelassen, obwohl eine Reihe von Forschern postuliert
haben, dass ET-Antagonisten für
Erscheinungen von Nierenversagen, endotoxischem Schock, Asthma,
Angina oder Diabetes bis pulmonaler Hypertonie und mögliche andere
Indikationen verwendet werden könnten.
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Unter
normalen physiologischen Bedingungen kann ET in fast allen Teilen
des Blutkreislaufs in sehr niedrigen Niveaus gefunden werden. Im
Allgemeinen wird ET im normalen Nagetierkreislauf nicht in höheren Mengen
festgestellt und scheint eine wenig fassbare Rolle bei der normalen
Regulation des Gefäßtonus zu
spielen, d.h. es gibt keine merkliche Abnahme des Blutdrucks, wenn
ein ET-Antagonist in den normalen Blutkreislauf injiziert wird.
Weiter scheint es gegenwärtig
keinen Beweis zu geben, der nahe legt, dass selbst in einem kleinen
Teil des Blutkreislaufs ET unter normalen Zirkulationsbedingungen
eine physiologische Rolle im experimentellen Modell spielt. Allerdings
ist es wahrscheinlich, dass die systemische Blutzirkulation normal
erscheinen kann, obwohl tatsächlich
bestimmte Bereiche der Blutzirkulation einer pathophysiologischen Änderung unterliegen,
wie sie beispielsweise unter Bedingungen, wie zum Beispiel einer
erektilen Dysfunktion (ED), auftreten (Adams u.a., Int. J. Impot.
Res. 9:85-91, 1997).
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Demgemäß gibt es
kardiovaskuläre
Erscheinungen, die traditionell beim Menschen mit signifikanten
Dosen an NO oder NO-Donoren, wie beispielsweise Glyceryltrinitrat
(GTN) (0,2 mg/h und darüber),
behandelt werden. Allerdings induzieren, wie man weiß, diese
Dosen eine systemische Vasodilatation und rufen beträchtliche
allgemeine systemische Nebenwirkungen hervor (The, L.S. u.a., Brit.
J. Rheum. 34:636, 1995). Dies ist insbesondere der Fall, wenn eine
pathologische Erscheinung nur in bestimmten wichtigen Organen besteht
(z.B. Herz, Niere, Leber). Als Ergebnis ist ein zufrieden stellendes Verfahren
zum Unterstützen
einer Besserung des normalen Perfusionsdrucks in Organen mit bestimmten
Pathologien ohne Erzeugung einer allgemeinen systemischen Hypotonie
nicht entdeckt worden.
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Auf
der Grundlage, dass ein wichtiger Teil der zugrunde liegenden Probleme
bei einer klinischen erektilen Dysfunktion die „vaskulären" Mechanismen betrifft, besteht ein großer Teil
der gegenwärtigen
aktuellen Forschung daraus, den Anteil zu bestimmen, den die unterschiedlichen
vaskulären
Effektorkontrollsysteme im normalen und pathophysiologischen Zustand
beitragen. Es besteht ein beträchtliches
Wissen über
die hämodynamischen
Ereignisse, die zu einer Erektion führen, und doch bleiben die
quantitativen Rollen, die die humoralen und lokalen Neuroeffektorsysteme
bei diesen Ereignissen spielen, schlecht beschrieben. Seit 1990
wird NO als der primäre
nicht adrenerge, nicht cholinerge Neurotransmitter im Penis angesehen
und es wird angenommen, dass er der primäre Vermittler der körperlichen
Entspannung während
einer Erektion ist (Ignarro L.J. u.a., Biochem. Biophys. Res. Comm., 170:843,
1990).
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Es
ist bekannt, dass, damit eine Erektion auftritt, eine neural vermittelte
(autonome) Vasodilatation des arteriellen Penis-Blutgefäßes und
des Trabekelwerks stattfindet (Lue, T.F. u.a., J. Urol. 137(5):829,
1987), wodurch ein erhöhter
Blutstrom in die Schwellkörper
des Penis eingelassen wird. Das sich ausdehnende intrakorporale
Volumen drückt
die wegführenden
Blutgefäße, die
zwischen dem Schwellgewebe und der umgebenden fibrösen, relativ
unelastischen Tunika albuginea liegen, zusammen. Dadurch wird das
Abflussvermögen
reduziert und es erfolgt ein Einschluss des Bluts, wodurch der schlaffe
Penis in seinen eregierten Zustand übergeht (Lue, T.F. u.a., J.
Urol. 137(5):829, 1987; Juenemann, K.P. u.a., J. Urol. 136(1):158,
1986; Lue, T.F. u.a., J. Urol. 130:1237, 1983; Weiss, H. u.a., Ann
Intern. Med. 76:793, 1980). Das Niveau des arteriellen Gefäßtonus (d.h.
des Blutdrucks) ist von entscheidender Wichtigkeit bei diesem Vorgang,
obwohl ein angemessener Perfusionsdruck auch ein wichtiger Faktor ist.
Das Gegenteil, das Abschwellen, wird durch den Sympathikus vermittelt
(Saenz de Tajada, I. u.a., Am. J. Physiol. 254:H459, 1988; Juenemann,
K.P. u.a., Br. J. Urol., 64, 1989).
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Das
Problem der „Impotenz" (definiert als „eine Konstellation
einer hartnäckigen
oder wiederkehrenden Unfähigkeit,
eine Erektion mit ausreichender Steifigkeit für einen erfolgreichen Koitus
zu entwickeln oder zu halten")
wurde auf einer Konsenskonferenz des National Institute of Health
(NIH) in Washington im Dezember 1992 diskutiert und wurde klar dahingehend
identifiziert, dass es eine Vielzahl von ursächlichen oder zugehörigen Faktoren
aufweist. Die Massachusetts Male Aging Study (MMAS) hat für eine aktualisierte
Anschauung bezüglich
der Epidemiologie der erektilen Dysfunktion gesorgt. Es ist anerkannt,
dass das Vorherrschen der Impotenz im Alter zunimmt (Kinsey A.C.
u.a., „Sexual
Behaviour in the Human Male",
W.B. Saunders: Philadelphia, 1948). Eine schwere oder vollständige ED
steigt im Alter zwischen 40 und 70 Jahren von 5 auf 15 % (Feldman,
H.A. u.a., J. Urol. 151:54, 1994). Es hat sich gezeigt, dass eine
ED „direkt
mit einer Herzerkrankung, Hypertonie, Diabetes, zugehörigen medikamentösen Behandlungen,
einem Hinweis auf Ärger
und Depression und umgekehrt mit Serumdehydroepiandrosteron, einem
Lipoprotein hoher Dichte, Cholesterin und einem Hinweis auf eine
dominante Persönlichkeit
in Zusammenhang steht".
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Schätzungsweise
gibt es in Nordamerika über
30.000.000 Männer
mit einer gewissen Form von ED, das ist ein signifikanter Anstieg
von der Zahl von 10.000.000, die gerade mal 10 Jahre davor errechnet
wurden (Shabsigh, R. u.a., Urology 32:83, 1988; Whitehead E., Geriatrics
43(2):114, 1988; Furlow, W.L. u.a., Med. Aspects Human Sexuality
19:13, 1985). Auf der Grundlage dieser Zahlen kann auch vernünftigerweise
veranschlagt werden, dass nicht weniger als drei Millionen kanadische
Männer
einen gewissen Grad an ED haben können. Die direkten Kosten für die Behandlung
von Impotenz sind beträchtlich.
Zuverlässige
Zahlen aus dem Jahr 1985 zeigen, dass die Kosten zur Behandlung
von Impotenz in den Vereinigten Staaten 146 Millionen Dollar in
dem Jahr allein überstiegen
(National Center for Health Statistics), und bei dieser Zahl handelt
es sich nur die geschätzte
Marktgröße für eine Art
der injizierbaren Therapie. Die sekundären Wirkungen und indirekten
Kosten, die mit einer ED zusammenhängen, legen nahe, dass Impotenz
und sexuelle Dysfunktion medizinische Eisberge sind. Die Konsequenzen
einer sexuellen Dysfunktion werden durch die Belastungen der Partnerbeziehung
deutlich, was potentiell zu einem Zusammenbruch der Ehe, zu Gewalt,
sachbezogene Folgeerscheinungen, einem abweichenden Sexualverhalten
und einer Auswirkung auf Kinder, wenn es welche gibt, führt, wodurch
der Schaden zu einer neuen Stufe unerwünschten Verhaltens führen kann.
Wenn eine ED selbst zu einem kleinen aber signifikanten prozentualen
Anteil Grundlage für
einen ehelichen und familiären
Zusammenbruch ist, dann trägt
sie erheblich zur sozialen und wirtschaftlichen Last in der Gesellschaft
bei. Das pragmatische Problem ist, dass eine große Zahl Männer gerade auf eine ED hin
behandelt werden und die meisten Behandlungen ziemlich grobe Instrumente
darstellen (z.B. eine intrakavernosale Injektion (ICI) von gemischten
vasoaktiven Verbindungen, Penisprotheseeinsatz) mit signifikanten
Kosten und Komplikationen (ICI: Schmerz, Priapismus, Widerwillen
gegen das Verfahren; Prothesen: Nachbesserung, Infektion, Entstellung
des Körperbilds).
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Die
Verabreichung von NO oder Verbindungen, die zur Abgabe von NO in
der Lage sind, sind als mögliche
Therapien vorgeschlagen worden. Allerdings können diese Mittel starke aber
ungeeignete gefäßerweiternde
Reaktionen hervorrufen (Brock u.a., J. Urol. 150:864, 1993). Eine
solche Verabreichung ist oft von einer Anzahl unerwünschter
Nebenwirkungen begleitet, die mit einer systemischen Vasodilatation
im Zusammen stehen, die Kopfschmerzen, Erröten und Hypotonie umfassen.
Demgemäß besteht
ein wirkliches Bedürfnis
danach, Verfahren zur Verfügung
zu stellen, durch die eine ED und eine andere vaskuläre Erkrankung
schnell und wirksam ohne ungeeignete Nebenwirkungen behandelt werden
kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
weibliche sexuelle Dysfunktion, die mit einer lokalisierten Unausgewogenheit
des Gefäßtonus in
Zusammenhang steht und die, wie angenommen wird, großteils auf
einem erhöhten
ET beruht, kann durch Verabreichung von NO, Nitroprussidnatrium
oder Glyceryltrinitrat in minimalen Dosen oder Mikrodosen, die,
wie man bisher glaubte, zu keiner wirksamen Behandlung einer Unausgewogenheit des
Gefäßtonus führen, gelindert
werden.
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Im
normalen physiologischen Zustand gibt es ausreichende Mengen an
NO im Gefäßsystem, um
passende Niveaus an ET aufrechtzuerhalten (Banting u.a., J. Hypertens.
14:975, 1996). Die Zugabe von weiterem NO hat nur einen geringen
Einfluss auf die Wirkung von ET, und demgemäß ist jede weitere Vasodilatation,
die bei einem solchen normalen glatten Muskel im Gefäßsystem
festgestellt wird, wahrscheinlich auf die Wirkungen von NO auf die
Erzeugung von cGMP zurückzuführen, wobei
cGMP zu erniedrigten Ca++-Niveaus führt. Bei
bestimmten pathologischen Erscheinungen, wie beispielsweise Diabetes
und einer kardiovaskulären
Erkrankung, und/oder als Ergebnis des Alters ist ein Gewebe nicht in
der Lage, ausreichende NO-Niveaus vorzusehen, um die normalen Niveaus
an ET, die im glatten Muskelgewebe vorhanden sind, zu unterdrücken.
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Per
se zeigen physiologische Zustände,
bei denen eine NO-Produktion in einem bestimmten lokalen Blutkreislauf
reduziert ist, dass eine Unterdrückung
der ET-Aktivität eine wirksame
Behandlung anbieten sollte. Demgemäß sieht die vorliegende Erfindung
in Übereinstimmung
damit die Verwendung eines Wirkstoffs oder von Wirkstoffen vor,
der direkt oder indirekt NO in Dosen erzeugt, die etwa die Hälfte bis
etwa ein Zwanzigstel (1/2 bis 1/20) derjenigen sind, die, wie man
weiß,
eine Vasodilatation bei einem „normalen" Blutkreislauf induzieren,
und demgemäß fast keine
Wirkung im normalen Gefäßsystem entfalten.
Es wird davon ausgegangen, dass solche niedrigen Dosen oder „Mikrodosen" das Gleichgewicht
zwischen NO und ET normalisieren. Der Bereich von etwa 1/2 bis etwa
1/20 wird von der Beobachtung abgeleitet, dass bei Dosen, die unter
etwa 1/2 der normalen Dosis liegen, systemische Effekte im Allgemeinen
nicht länger
beobachtet werden. Bei etwa 1/20 der normalen Dosis wird aber die
gewünschte
Wirkung auch generell nicht länger
beobachtet, d.h. es gibt keine Wirkung.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die Verwendung von NO, Nitroprussidnatrium oder Glyceryltrinitrat
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer weiblichen
sexuellen Dysfunktion durch orale, sublinguale, bukkale, intravenöse, transdermale
oder einen anderen wirksamen Weg in Konzentrationen vorgesehen,
die etwa 1/2 bis etwa 1/20 einer Konzentration entsprechen, die
notwendig ist, um eine Vasodilatation in einem „gesunden" oder normalen Bereich, wie beispielsweise
dem koronaren oder Skelettmuskelgefäßsystem zu induzieren. Vorzugsweise
betragen die Konzentrationen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung
etwa ein Viertel bis etwa ein Zwanzigstel (1/4 bis 1/20) einer Konzentration,
die notwendig ist, um eine Vasodilatation in „gesunden" oder normalen Bereichen, wie beispielsweise
dem koronaren oder Skelettmuskelgefäßsystem, zu induzieren. Weiter
bevorzugt betragen die Konzentrationen bei der Anwendung der vorliegenden
Erfindung etwa ein Achtel bis etwa ein Sechzehntel (1/8 bis 1/16)
einer Konzentration, die notwendig ist, um eine Vasodilatation in „gesunden" oder normalen Bereichen,
wie beispielsweise dem koronaren oder Skelettmuskelgefäßsystem,
zu induzieren.
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Es
wird ein niedrig dosiertes transdermales „Pflaster" mit kurzzeitiger Freisetzung von GTN über einen
Zeitraum von weniger als 6 Stunden (im Gegensatz zu einer Freisetzung
von 12, 18 oder 24 Stunden) beschrieben, durch die der normale Gefäßtonus in
einer beeinträchtigten
lokalen Gefäßbahn wiederherstellt
wird, ohne dass der systemische Gefäßtonus unangemessen beeinflusst
oder eine Hypotonie verursacht wird und vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise,
ohne dass eine Abweichung (Bennett u.a., Circ. Res. 63:693, 1988)
gegenüber den
Wirkungen und/oder eine Biotransformation einer NO freisetzenden
Verbindung in ihre freisetzende Form induziert wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein niedrig dosiertes
oder mikrodosiertes „Pflaster" mit langfristiger
Freisetzung zum Beispiel von GTN über einen Zeitraum von über 6 Stunden
(typischerweise einer Freisetzung von 12 bis 24 Stunden) vorgesehen,
durch die der normale Gefäßtonus in
einer beeinträchtigten
lokalen Gefäßbahn wiederhergestellt
wird, ohne dass der systemische Gefäßtonus unangemessen beeinflusst
wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung
zur Behandlung einer weiblichen sexuellen Dysfunktion (SD) einschließlich einer
Verabreichung von NO, Nitroprussidnatrium oder Glyceryltrinitrat
durch orale, sublinguale, bukkale, intravenöse, transdermale oder einen
anderen wirksamen Weg in Konzentrationen vorgesehen, die etwa 1/2
bis etwa 1/20 einer Konzentration entsprechen, die notwendig ist,
um eine Vasodilatation in „gesunden" oder normalen Bereichen,
wie beispielsweise dem koronaren oder Skelettmuskelgefäßsystem,
zu induzieren.
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Gemäß einem
noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verwendung
zur Behandlung von SD vorgesehen, umfassend das Verabreichen einer
Menge an GTN auf irgendeine Weise, zum Beispiel oral, sublingual,
transdermal, intravenös
oder durch Inhalation an eine Person, die dies benötigt, wodurch
Plasmakonzentrationen von unter etwa 250 pg/ml GTN vorgesehen werden,
um so eine SD zu behandeln.
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Gemäß einem
Aspekt benutzt die vorliegende Erfindung ein niedrig dosiertes transdermales „Pflaster" mit kurzzeitiger
Freisetzung von zum Beispiel GTN oder Nitroprussidnatrium über einen
Zeitraum von unter 6 Stunden (im Gegensatz zu einer Freisetzung
von 12, 18 oder 24 Stunden), durch die der normale Gefäßtonus in
einer beeinträchtigten
lokalen Gefäßbahn, wie
beispielsweise dem zur Schamgegend gehörenden, zervikalen oder vaginalen
Gefäßsystem,
von Frauen mit einer SD wiederhergestellt wird, ohne dass der systemische
Gefäßtonus unangemessen
beeinflusst oder eine Hypotonie bewirkt wird und vorzugsweise, aber
nicht notwendigerweise, ohne dass eine Abweichung (Bennett u.a., Circ.
Res. 63:693, 1988) gegenüber
den Wirkungen und/oder eine Biotransformation einer NO freisetzenden
Verbindung in ihre freisetzende Form induziert wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt verwendet die vorliegende Erfindung ein niedrig
dosiertes oder mikrodosiertes „Pflaster" mit langfristiger
Freisetzung von GTN oder Nitroprussidnatrium über einen Zeitraum von über 6 Stunden
(typischerweise einer Freisetzung von 12 bis 30 Stunden), durch
die der normale Gefäßtonus in
einer beeinträchtigten
lokalen Gefäßbahn, wie
beispielsweise dem zur Schamgegend gehörenden, zervikalen oder vaginalen
Gefäßsystem,
von Frauen mit einer SD wiederhergestellt wird, ohne dass der systemische
Gefäßtonus unangemessen
beeinträchtigt
wird und ohne dass eine Abweichung gegenüber den Wirkungen einer NO freisetzenden
Verbindung und/oder eine Biotransformation einer NO freisetzenden
Verbindung in ihre freisetzende Form induziert wird.
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Definitionen
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- GTN
- Glyceryltrinitrat
- ISMN
- Isosorbid-5-mononitrat
- ISDN
- Isosorbiddinitrat
- PETN
- Pentaerythrittetranitrat
- ETN
- Erythrityltetranitrat
- SNP
- Nitroprussidnatrium
- SIN-1
- 3-Morpholinosydnoniminmolsidomin
- SNAP
- S-Nitroso-N-acetylpenicillamin
- SNOG
- S-Nitrosoglutathion
- NOHA
- N-Hydroxy-L-arginin
- cAMP
- zyklisches Adenosinmonophosphat
- cGMP
- zyklisches Guanosinmonophosphat
- L-NAME
- Nω-Nitro-L-argininmethylester
- IP3
- Inosit-1,4,5-triphosphat
- RIHP
- interstitieller hydrostatischer
Nierendruck
- T
- Schwellung
- R
- Steifigkeit
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Die "Anwendung von verschiedenen NO-Formen", wie hier verwendet,
umfasst die Verabreichung eines NO-Donors oder von NO erzeugenden
Mitteln.
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Eine „sexuelle
Dysfunktion" (SD),
wie hier verwendet, umfasst Aspekte einer weiblichen Dysfunktion
und urogenitale Alterung, wie beispielsweise reduziere Vaginallubrikation,
reduzierte vaginale Schwellung, Schmerzen beim Geschlechtsverkehr, wie
beispielsweise eine Dyspareunie, urogenitale Infektionen; und Urogenitalien,
beeinträchtigt
durch Postmenopause, Diabetes, Gefäßkrankheiten, Östrogenabbau-Erscheinungen,
sexuelle Dysfunktion bzw. idiosynkratische Vaginaltrockenheit.
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Unter „verschiedene
Formen von NO'', wie hier verwendet,
versteht man jedes NO•,
NO'' und NO–,
vorzugsweise NO+ und NO:.
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„Ohne ungemessene
Beeinflussung des systemischen Gefäßtonus", wie hier verwendet, bedeutet keine
Beeinflussung des mittleren arteriellen Drucks, um eine unangemessene
systemische Vasodilatation mit Wirkungen, wie beispielsweise einer Hypotonie,
Kopfschmerzen, Erröten,
zu erzeugen.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Es
werden nun Ausführungsformen
der Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, worin:
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1 eine
graphische Darstellung der Ergebnisse aus den Messungen des mittleren
arteriellen Blutdrucks bei Ratten ist und den unterschiedlichen
Einfluss auf den mittleren arteriellen Druck (mmHg) von Nitroprussidnatrium-Infusionen
bei Kontrollratten und bei mit L-NAME behandelten Ratten veranschaulicht.
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2 eine
Darstellung ist, die den gemessenen mittleren arteriellen Druck
in einer Ratte verfolgt, wodurch die gegensätzliche Wirkung von Nitroprussidnatrium-Infusion
auf niedrigem Niveau bei Kontrollratten und bei akuten mit L-NAME
behandelten Ratten gezeigt wird.
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3 eine
graphische Darstellung von Messungen des mittleren arteriellen Blutdrucks
ist, die eine erhöhte
Glyceryltinitrat-Dosisreaktionskurve bei Ratten zeigt, die mit der
Kontrolle und L-NAME akut behandelt wurden.
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4 eine
schematische Darstellung ist, die einen Bereich zeigt, der für ein „normales" vaskuläres Kontroll-„Fenster" von NO beim Vergleich
von Kontrollratten und mit L-NAME behandelten Ratten repräsentativ
ist.
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5 eine
Darstellung ist, die die Änderungen
des mittleren arteriellen Drucks und des interstitiellen hydrostatischen
Nierendrucks (RIHP) im Hinblick auf die Nierenkreislaufblockade
von NO-Synthase verfolgt.
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6 eine
Darstellung ist, die die Änderungen
des mittleren arteriellen Drucks und des interstitiellen hydrostatischen
Nierendrucks (RIHP) im Hinblick auf die Kapazität von L-Arginin verfolgt, um
eine Abnahme des RIHP in Zusammenhang mit dem Nierenkreislauf zu
induzieren.
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7 eine
Darstellung ist, die die Änderungen
des mittleren arteriellen Drucks und des interstitiellen hydrostatischen
Nierendrucks (RIHP) im Hinblick auf eine Senkung des RIHP nach einer
Aufhebung von L-Arginin im Nierenkreislauf verfolgt.
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8 eine
Darstellung ist, die die Empfindlichkeit des mittleren arteriellen
Drucks gegenüber dem
NO-Donor Nitroprussidnatrium (SNP, rechts) mit Isopropylnorepinephrin
(INE, links) bei Vorhandensein und Fehlen des NO-Synthaseblockers L-NAME vergleicht.
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9 eine
kumulative Dosisreaktionskurve des mittleren arteriellen Drucks
auf Prazosin, einen α1-Blocker, bei Vorhandensein und Fehlen einer NO-Synthaseblockade
(L-NAME) ist.
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10 eine
Darstellung ist, die eine Änderung
des mittleren arteriellen Drucks von den Kontrollbedingungen in
Gegenwart von SNP niedriger Dosis, SNP + L-NAME und L-NAME allein
veranschaulicht.
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11 eine
Darstellung ist, die ein Dosis-Reaktions-Verhältnis des mittleren arteriellen Drucks
für unterschiedliche
Dosen der Stickoxid-Donoren SNP (oberes Bild) und GTN (unteres Bild)
sowohl vor und nach der Stickoxid-Synthaseblockade (L-NAME) als
auch dem Endothelinrezeptorantagonismus (PD145065) veranschaulicht.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
physiologische Rolle von NO ist als die eines chronischen gefäßerweiternden
Mittels beschrieben worden, das dahingehend wirkt, dass es dauerhaft
die Wirkungen einer Zahl von Vasokonstriktionssystemen aufhebt.
Allerdings würde,
wie von Basting u.a. (J. Hypertens. 14:975, 1996) diskutiert, auf
der Grundlage dieser Argumentation dadurch gezeigt, dass das NO-Vasodilatatorsystem
normalerweise ein Gesamtwirkungsniveau nahe bei 70 % der maximalen
Kapazität
des NO-Systems haben würde, wodurch
dem System wenig Reserve oder Steigerung bliebe, sich vor weiteren Änderungen
des mittleren arteriellen Drucks und Blutstromhomöostase zu schützen.
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Banting
u.a. (J. Hypertens. 14:975, 1996) hat nahe gelegt, dass die chronische
Rolle von NO in vivo nicht die eines chronischen Vasodilatatorsystems
sondern vielmehr eines Inhibitors der Wirkung von lokalen Vasonkonstriktormitteln,
wie beispielsweise ET, ist. Das heißt, dass die Hypertonie, die
einer Blockade der NO-Produktion folgt, mit der Verabreichung eines
ET-Rezeptorantagonisten vollständig umgekehrt
wurde. Dieser Befund kombiniert mit dem Verständnis, dass ET anscheinend
fast keine Rolle bei der „normalen" physiologischen
Kontrolle des ruhenden mittleren arteriellen Drucks spielt, zeigt,
dass die Funktion von NO anders sein kann als zuvor gedacht. Die
Ergebnisse der Quantitativen Studie, die nachfolgend ausführlich beschrieben
wird, zeigt zusammengefasst, dass
- (i) die NO-Menge,
die erforderlich ist, um den mittleren arteriellen Druck bei mit
L-NAME behandelten Ratten von hypertonischen Niveaus wiederherzustellen,
viel geringer ist als die, die notwendig ist, um den mittleren arteriellen
Druck unter Kontrollbedingungen zu senken;
- (ii) der Anstieg der Empfindlichkeit gegenüber NO und NO-Donoren es ermöglicht,
dass ein 1/20stel der Standardkonzentration genügt, um eine bestimmte Vasodilatatorreaktion
bei NO-Synthaseblockade-Ratten vorzusehen;
- (iii) das NO-Niveau, das erforderlich ist, um die Hypertonie
in der chronischen Phase einer durch L-NAME induzierten Hypertonie
vollständig
umzukehren, ohne den Blutdruck bei den Kontrollratten zu ändern, auf
dem gleichen Niveau liegt, wie erforderlich ist, um die Hypertonie
nach einer akuten NO-Synthaseblockade
umzukehren; und
- (iv) die ähnliche
mittlere arterielle Drucksenkung sowohl bei den behandelten Ratten
als auch den Kontrollratten, die mit Verabreichung von „hohen" Konzentrationen
an Nitroprussidnatrium auftrat, nahe legt, dass die Signalprozesse
bei etwa 10-12 ug/kg pro Minute Nitroprussidnatrium-Infusion „normalisiert" wurden.
-
Banting
u.a. (J. Hypertens. 14:975, 1996) hat nahe gelegt, dass eine Hauptrolle
von NO es nicht ist, als chronischer Vasodilatator sondern vielmehr
als chronischer inhibitorischer Regulator einer durch ET vermittelten
Vasokonstriktion zu fungieren. In dieser Studie wurde gezeigt, dass
eine durch ET vermittelte Vasokonstriktion nicht zur Erhaltung des
Gefäßtonus in
einem Blutkreislauf mit einem intakten NO erzeugenden System beiträgt. Es wurde
auch gezeigt, dass fast die gesamte durch L-NAME induzierte Hypertonie
durch Verabreichung eines ET-Rezeptorantagonisten sowohl verhindert
und/oder umgekehrt wurde. Die Ergebnisse, die nachfolgend unter
der Überschrift
Quantitative Studie ausführlich
beschrieben sind, quantifizieren das exogene NO-Niveau, das erforderlich
ist, um dieses regulatorische Gleichgewicht wiederherzustellen,
und insgesamt gehen wir davon aus, dass NO dahingehend wirkt, dass
es die durch ET vermittelte Vasokonstriktion in einem physiologischen „Fenster" unterdrückt, wie
in der 4 veranschaulicht, und zwar in einer Weise, die mit
seiner direkten Rolle als Vasodilatatorsubstanz nicht in Verbindung
steht. Tatsächlich
wird davon ausgegangen, dass der Wirkmechanismus der NO-Donoren,
die in den hier offenbarten Mikrodosen abgegeben werden, nicht gefäßerweiternd
sind. Sie wirken vielmehr dahingehend, dass sie die endogene Rolle
von Endothelin unterdrücken.
-
Diese
Schlussfolgerungen und ihre Anwendbarkeit auf andere Mikrokreisläufe werden
durch Studien gestützt,
die in der Niere in Zusammenhang mit Messungen des interstitiellen
hydrostatischen Nierendrucks und des mittleren arteriellen Drucks
durchgeführt
wurden, wie nachfolgend unter der Überschrift: Wirkung von NO
im Gefäßsystem
der Niere berichtet.
-
Studien,
die bei Männern
mit einem niedrig dosierten „Pflaster" mit bis zu 3 Stunden
Freisetzung des wirksamem NO durchgeführt wurden, zeigen, dass das
Vorsehen einer „Mikrodosis" von NO die normale
erektile Funktion wiederherstellte. Die Ergebnisse dieser Studien
sind nachfolgend unter der Überschrift:
Klinische Daten: für
eine Umkehr der erektilen Dysfunktion mit NO-Mikrodosen ausführlich beschrieben.
-
Demgemäß betrifft
die vorliegende Erfindung Möglichkeiten
zum Wiederherstellen eines normalen Gefäßtonus bei Erscheinungen, die
mit einer weiblichen sexuellen Dysfunktion in Verbindung stehen, durch
Verwendung eines Mittels oder von Mitteln, die NO in Dosen von etwa
1/2 bis etwa 1/20 der gegenwärtig
bei klinischen Anwendungen verwendeten direkt oder indirekt erzeugen.
-
Im
Hinblick auf die nachfolgend ausführlich beschriebenen Gegebenheiten
zeigt der Nachweis in der Literatur, dass die Produktion von NO
zumindest teilweise gehemmt wird. Dies führt zu einem Ungleichgewicht
zwischen NO und ET zugunsten von ET. Das Verfahren der vorliegenden
Erfindung stellt dieses Gleichgewicht mit ‚Mengen' an NO wieder her, die in einem ‚gesunden' Blutkreislauf oder
in einem Blutkreislauf, der keinen NO-Mangel aufweist, eine Vasodilatation
nicht induzieren oder nicht merklich induzieren. Erscheinungen,
bei denen die vorliegende Erfindung angewendet wird, umfassen Erscheinungen,
die mit weiblicher sexueller Dysfunktion in Verbindung stehen, die
den vaginalen und/oder Beckenkreislauf umfassen.
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Die
Verwendung der vorliegenden Erfindung umfasst daher die Anwendung
bei weiblicher Dysfunktion und urogenitalen Alterserscheinungen,
wie beispielsweise Vaginallubrikation, vaginale Schwellung, Schmerzen
beim Geschlechtsverkehr (Dyspareunie), urogenitale Infektionen;
und Urogenitalien, beeinflusst durch Postmenopause, Diabetes, Gefäßkrankheiten, Östrogenabbau-Erscheinungen,
sexuelle Dysfunktion bzw. idiosynkratische Vaginaltrockenheit. In
solchen Situationen erfolgt die Therapie der vorliegenden Erfindung
dahingehend, dass sie den Blutstrom zur Vagina verbessert, was zu
einer Vaginalschwellung führt,
die einen besseren Blutkreislauf (Lubrikation) fördert.
-
Es
ist auch davon auszugehen, dass die Verwendungen der Erfindung die
Verabreichung der bestimmten Mittel entweder akut oder chronisch
umfasst. Eine akute Verabreichung ist eine Verabreichung mit endlicher
Dauer und kann in einzelnen Fällen
zum Beispiel so kurz wie ein vorgeschriebener Zeitraum (z.B. bis
zu mehreren Stunden) sein, zu dem die Wirkung der Verabreichung
erwünscht
ist. Eine akute Verabreichung kann auch von längerer endlicher Dauer sein.
Eine chronische Verabreichung ist eine Verabreichung von kontinuierlicher
und unbegrenzter Dauer und kann zum Beispiel eine Verabreichung
sein, die im Zusammenhang mit einer chronischen Erscheinung steht,
wie beispielsweise einer, die eine unangemessene Vasokonstriktion
des Nierengefäßsystems
beinhaltet, bei der eine chronische Verabreichung notwendig ist,
um eine normale Nierenfunktion wiederherzustellen.
-
Die
Verwendung der vorliegenden Erfindung ist auf die Herstellung eines
Medikaments zur Behandlung einer weiblichen sexuellen Dysfunktion
im Zusammenhang mit vaskulären
Erscheinungen anwendbar, wobei es keine merkliche Abnahme oder Hemmung
von endogenem NO gibt. Solche vaskulären Erscheinungen treten zum
Beispiel auf bei einer Scherung von Endothelzellen durch eine schnelle Bewegung
der roten Blutzellen, die in Kontakt mit oder in unmittelbarer Nähe zu den
Endothelzellen vorbeiströmen,
was zu einem erhöhten
ET führt.
Die Verwendungen der Erfindung stellen ein NO/ET-Gleichgewicht wieder
her. Eine hohe Scherung steht zum Beispiel mit einer Medikamententherapie
und Atherosklerose in Zusammenhang.
-
Quantitative
Studie
-
Die
hier ausführlich
beschriebene Studie beschreibt quantitativ das Niveau von exogenem
NO, das erforderlich ist, um die ‚normale' vaskuläre Funktion nach der akuten
und chronischen Blockade einer NO-Synthase wiederherzustellen. Mit
Bezug auf die Figuren und insbesondere die 1 wird das
Konzentrations-Reaktions-Verhältnis mit
steigenden Niveaus an Nitroprussidnatrium (SNP) sowohl für die akut
als auch chronisch mit NO-Synthaseblockade behandelten Ratten deutlich
verlagert. Die Konzentrations-mittlerer arterieller Druck-Reaktionskurven wurden
in zwei Gruppen unterteilt, in Konzentrationen, die keine Reduzierung
des mittleren arteriellen Drucks in den Kontrollen induzierte, und
solche, die es taten. Eine ähnliche
erhöhte
Empfindlichkeit gegenüber
niedrigen SNP-Niveaus bei den mit L-NAME behandelten Ratten wurde sowohl
in der akuten als auch chronischen Phase der NO-Synthaseblockadebehandlung
gezeigt. Dieses Niveau der SNP-Verabreichung
(0,5 bis 8 ug/kg pro Minute) reduzierte den mittleren arteriellen
Druck bei den Kontrollratten nicht wesentlich, führte aber zu einer deutlichen
Abnahme des mittleren arteriellen Drucks.
-
Mit
Bezug auf die 2 ist ein veranschaulichendes
Beispiel dieses Befunds zu sehen: die Vagusreaktion auf 2 ug/kg
pro Minute in der NO-Synthaseblockadephase war bezüglich der
Reaktion von 2 ug/kg pro Minute im Kontrollzeitraum überlagert.
Die mittlere arterielle Drucksenkung, die durch die 12-32 ug/kg
pro Minute induziert wurde, induzierte sowohl bei den Kontrollratten
als auch den behandelten Ratten eine ähnliche Senkung (siehe 1,
unteres Bild), was eine Annäherung
im Hinblick auf die Vagusreaktion auf SNP anzeigt.
-
Mit
Bezug auf die 3 ist zu sehen, dass die kumulative
Glyceryltrinitratkonzentration-mittlere arterielle Druck-Reaktion
Ergebnisse ähnlich
denen von SNP zeigte. Die kumulative Konzentration-mittlere arterielle
Druck-Reaktionskurve
wurde bei den mit NO-Synthaseblockade behandelten Ratten auch nach
links verschoben. Wieder kehrte der ähnliche Trend der Konzentrationen,
die bei den Kontrollen den mittleren arteriellen Druck nicht reduzieren,
fast vollständig
die durch NO-Synthaseblockade induzierte Hypertonie um.
-
Weitere
Studien beurteilten den Einfluss von unterschiedlichen vasoaktiven
Systemen auf das Verhältnis
zwischen Stickoxid und Endothelin und insbesondere die niedrig dosierten
Wirkungen von Stickoxid und die Unterdrückung von lokalen Niveaus an
Endothelin (ET), die eine Vasodilatation und eine Normalisierung
des Gefäßtonus in
Brennbereichen der Blutzirkulation bewirken, die zumindest teilweise einen
Mangel an NO aufweisen. In diesen Studien wurde L-NAME verabreicht,
um den Blutdruck zu erhöhen,
und zwei weitere gefäßerweiternde
Mittel wurden verwendet: Isopropylnorepinephrin (INE, ein B1/B2-Agonist, siehe 8)
und der α1-Blocker
Prazosin (siehe 9). INE aktiviert ein durch
cAMP vermitteltes Signaltransduktionssystem und Prazosin senkt die
Aktivität
eines IP3-Signaltransduktionssystems.
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Die 8 und 9 stellen
ausführlichere Informationen über den
Mechanismus zur Verfügung, der
der erhöhten
Empfindlichkeit des mittleren arteriellen Drucks gegenüber NO im
Anschluss an eine NO-Synthaseblockade zugrunde liegt. Wie aus den 8 und 9 zu
sehen ist, war keiner dieser beiden gefäßerweiternden Mittel in der
Lage, die übermäßige Vasokonstriktion
zu normalisieren, die auf eine NO-Blockade folgt.
-
Insbesondere
zeigen die beiden Kurven auf der linken Seite der 8 deutlich,
dass die Dosisreaktion des mittleren arteriellen Drucks auf INE
sowohl vor als auch nach der Stickoxidsynthaseblockade identisch
ist, was zeigt, dass das Signal, das durch einen anderen Vasodilatator,
INE, vermittelt wird, bei Vorhandensein oder Fehlen von Stickoxid
unverändert
ist. Es ist bekannt, dass der Wirkmechanismus von INE über die
Aktivierung der durch cAMP vermittelten Signaltransduktion erfolgt.
Im Gegensatz dazu zeigen die Kurven auf der rechten Seite der 8, dass
es einen Anstieg der Empfindlichkeit des mittleren arteriellen Drucks
gegenüber
dem NO-Donor SNP
nach einer Blockade der NO-Synthase gibt.
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Vom
mechanistischen Standpunkt aus gesehen bewirkt INE eine Vasodilatation
durch Aktivierung des cAMP-Singaltransduktionssystem im Gefäßsystem,
während
SNP durch Aktivierung des cGMP-Signaltransduktionssystems oder durch
direkte Wirkungen von NO (oder einem Äquivalent) eine Vasodilatation
verursacht. Das Fehlen einer Verlagerung der Empfindlichkeit des
mittleren arteriellen Drucks gegenüber INE nach einer NO-Blockade zeigt,
dass die erhöhte
Empfindlichkeit gegenüber NO-Donoren,
wie beispielsweise SNP, von dem cAMP-Singaltransduktionssystem unabhängig ist und
direkt von dem cGMP-Singaltransduktionssystem
abhängen
kann.
-
Die 9 veranschaulicht,
dass die erhöhte Empfindlichkeit
gegenüber
Stickoxid-Donoren
nach einer NO-Blockade auftritt, nicht aber nach einer Behandlung
mit einem α1-Rezeptor-Antagonist (Prazosin) auftritt.
Da Prazosin ein zweites gefäßerweiterndes
Mittel ähnlich
wie INE ist, stellen diese Mittel daher zwei Beispiele für unterschiedliche
Vasodilatatormechanismen dar, die das Verhältnis zwischen Stickoxid und
Endothelin, das in Einklang mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
ist, nicht beeinflussen.
-
Um
daher die in den 8 und 9 aufgezeigten
Daten zusammenzufassen, liefern diese Daten Beispiele, die das Verhältnis zwischen
Stickoxid und Endothelin und die Wirkungen einer niedrig dosierten
NO-Therapie auf eine Normalisierung der beeinträchtigten Blutzirkulation im
Hinblick auf das Endothelin und eine Beibehaltung und/oder Wiederherstellung
des Gefäßtonus zeigen.
Diese Daten zeigen auch, dass die Unausgewogenheit des Gefäßtonus, die
einer NO-Synthaseblockade folgt, nicht auf Angiotensin II (Daten
nicht gezeigt), den Sympathikus oder das Vasopressin (zum Beispiel über das IP3-System) beruht, sondern für das cGMP-Signaltransduktionssystem
oder direkte Wirkungen des Stickoxids oder sein Äquivalent spezifisch sind.
Die Daten zeigen weiter, dass die Zugabe eines α1-Rezeptorantagonists
im Gegensatz zu einem Endothelinrezeptorantagonist nicht ein normales
Gefäßempfindlichkeitsniveau
wieder herstellt. Dies stimmt mit der Erfindung insofern überein,
als erniedrigte Niveaus an NO (über
L-NAME) zu einer deutlichen Hochregulation von Endothelin führen, wie
durch eine Abkoppelung der cGMP-Signalisierung deutlich werden kann.
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Die 10 ist
im Prinzip ähnlich
der 2 und stellt eine weitere Quantifizierung des „Mikrodosis"-Niveaus von exogenem
NO zur Verfügung,
das ein normales Niveau des Gefäßtonus nach
einer Stickoxid-Synthaseblockade mit L-NAME aufrechterhält. Die
Kurve der 10 veranschaulicht, dass die Verabreichung
eines Niveaus an SNP, das den Blutdruck um 8 mmHg senkt, die Entwicklung
einer Hypertonie selbst nach maximaler NO-Synthaseblockade (die
gewöhnlich
40 mmHg ist) vollständig
verhindert. Daher ist im Zusammenhang mit der Erfindung zu sehen,
dass eine SNP-Mikrodosis nur ein minimales Vasodilatationsniveau
verursacht, aber vollständig
die übermäßige Vasokonstriktion
verhindert, die nach einer hohen NO-Synthaseblockade mittels L-NAME auftritt.
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Weitere
Nachweise stützen
die Tatsache, dass Stickoxid chronisch die Wirkungen von Endothelin
unterdrückt.
Wie in der 11 gezeigt, induzieren sogar
normale NO-Niveaus Änderungen
im Gefäßsystem
durch Ausgleichen der Endothelineinwirkungen. In der 11 (oberes
Bild) ist ein Anstieg der Empfindlichkeit des mittleren arteriellen
Drucks gegenüber
SNP nach einer NO-Synthaseblockade zu
sehen sowie eine Abnahme der Empfindlichkeit gegenüber SNP
bei Vorhandensein von PD145065, einem Endothelinrezeptorantagonist.
Die Verlagerung nach rechts in der Kurve für PD145065 (unter Kontrollbedingungen)
zeigt deutlich, dass die Reaktion auf NO an sich stark abgeschwächt wurde.
Das untere Bild der 11 zeigt in ähnlicher Weise, dass die erhöhte Empfindlichkeit
gegenüber
dem NO-Donor GTN in Reaktion auf eine Behandlung mit L-NAME in Gegenwart
von PD145065 aufgehoben wurde. Diese Ergebnisse zeigen, dass Endothelinrezeptoren notwendig
sind, um die Stickoxid-Vasodilatatorfähigkeit unter Kontrollbedingungen
auf einem normalen Niveau zu halten.
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Wie
für einen
Durchschnittsfachmann ersichtlich ist, ist es sinnvoll, die Ratte
als Modell für
die beeinträchtigten,
hier erörterten
Gefäßsysteme,
wie beispielsweise das zur Schamgegend gehörende Gefäßsystem und das Penisgefäßsystem,
zu verwenden und solche Studien auf geeignete Dosierungen und Therapien
für andere Probanden,
wie beispielsweise Menschen, auszudehnen. Wie durch Mordenti „Man versus
Beast: Pharmacokinetic Scaling in Mammals", J. Pharm. Sci. 75:1028-1040 (1986)
und ähnlichen
Artikel nachgewiesen, können Dosisformen
für Tiere,
wie beispielsweise Ratten, weithin direkt verwendet werden und werden
dies auch, um Dosierungsniveaus bei menschlichen Anwendungen aufzustellen.
Einer der vorliegenden Erfinder hat zur Entwicklung eines Bioassay
bezüglich erektiler
Funktion in einem Rattenmodell bereits 1991 zumindest beigetragen
(Heaton u.a., J. Urol. 145:1099-1102, 1991) und in Vergleichstests
bezüglich
erektiler Funktion bei Mensch und Ratte auch zu zeigen geholfen,
dass das enge wirksame Dosisfenster eines oral verabreichten Medikaments,
Apomorphin, fast identisch ist, wenn es in geeigneter Weise im Hinblick
auf die Unterschiede im Körpergewicht, wie
sie von Mordenti, oben angegeben, gelehrt werden, eingestellt wurde
(Heaton u.a., Urology 45:200-206, 1995).
-
Wirkung von
NO im Gefäßsystem
der Niere
-
Im
Wesentlichen fungiert die Niere als Umkehrfilter, insofern als fast
der ganze Inhalt des Bluts zu Anfangs-„Urin" der Niere filtriert wird und die Niere speziell
das reabsorbiert, was später
zurückbehalten werden
soll (in den Nephronen und der Henle-Schleife). Eine physikalische
Kraft, der so genannte interstitielle hydrostatische Nierendruck
(RIHP), in den Nierengeweben kann eine tief greifende Wirkung auf
diesen Prozess ausüben.
Ein erhöhter
RIHP stellt eine physikalische Kraft dar, die dem Resorptionsprozess entgegenwirkt,
der eine Resorption von Natrium, Wasser und anderen Teilen des filtrierten
Anfangsurins beeinflusst. Wenn keine Resorption stattfindet, führt dies
zu einer diuretischen Reaktion (Natriurese). Bei einem niedrigen
RIHP tritt das Gegenteil auf. Ein Aufheben der physikalischen Kraft,
die einer Resorption entgegensteht, führt zu einer Volumenansammlung
(mehr Blutvolumen = höherer
Blutdruck). Diese durch den Druck vermittelte Natriurese erklärt sich
durch die Tatsache, dass einige der Blutgefäße in der Niere nicht „autoreguliert" werden (ganz wie das
Penisgefäßsystem),
so dass der im Nierengewebe erzeugte Druck (RIHP) durch das Niveau
der Vasokonstriktion/Nierenperfusion diktiert wird. Eine übermäßige Vasokonstriktion
führt zu
einer Abnahme des RIHP, wodurch ein starker Mechanismus aufgehoben
wird, durch den die Niere die Resorption des gefiltertem Urininhalts
verhindert.
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Es
ist möglich,
eine Art Nierenversagen zu simulieren, bei dem eine übermäßige Vaskonstriktion vorherrscht.
In diesen Fällen
wird eine Volumenskonservierungssituation erzeugt. Diese Simulation
wird durch Behandlung von anästhetisierten
Ratten durchgeführt,
die mit Instrumenten zur Messung des RIHP und des mittleren arteriellen
Blutdrucks mit NO-Synthaseblockern (L-NAME) ausgestattet werden.
Die Ergebnisse aus diesen Experimenten sind in den 5, 6 und 7 gezeigt,
die „rohe" Druckabläufe eines
Beispiels für
diese Präparate
veranschaulichen (Methoden unten angegeben, siehe EXPERIMENTELLE
ASPEKTE DER AUFGEZEIGTEN STUDIEN: Wirkungen von NO im Nierengefäßsystem).
Die Abläufe
veranschaulichen, dass die Verabreichung des NO-Synthaseblockers
L-NAME bei RIHP im Anschluss an eine Vasokonstriktion des Gefäßsystems
zu einer scharfen Abnahme führt (5).
Die Verabreichung des NO-Vorläufers
L-Arginin (150-200 mg/kg pro min) kehrte die Nierenvasokonstriktion
um (wie durch RIHP-Änderungen
gemessen – siehe 6),
aber änderte
nicht das Niveau des mittleren arteriellen Drucks. Wenn die L-Argininverabreichung
gestoppt wird (bei weitergeführter
Verabreichung von L-NAME), fällt
der RIHP noch einmal stark ab, wie in der 7 veranschaulicht.
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Die
Konzentration von Glyceryltrinitrat (der typischen Form des NO-Donors,
der von Nitrospray oder Nitropflastern stammt) liegt, wie in der
Literatur berichtet, für
solche Abgabewege in der Größenordnung
von 200 bis 400 pg/ml Plasma (Sun u.a. J. Clin. Pharmacol. 35:390,
1995). Auf der Grundlage der durchgeführten klinischen Fallstudien
wurde festgestellt, dass die günstigen
Wirkungen eines Pflasters mit 0,2 mg/h nach 20 bis 30 Minuten beobachtet
werden. Dies entspricht einer Plasmakonzentration von 100 pg/ml.
Im Hinblick auf die Anwendung der Erfindung auf die ED-Therapie
ist ein bevorzugter Bereich für
ein NO-Mittel (wie beispielsweise GTN) eine Festkörperplasmakonzentration
von etwa 50 bis etwa 200 pg/ml. Dieser Bereich entspricht dem „Fenster", auf das oben Bezug
genommen wird, wie in der 4 veranschaulicht.
-
Gestützt werden
kann die Annahme, dass der Wirkmechanismus der in Mikrodosen abgegebenen,
hier offenbarten NO-Donoren nicht direkt gefäßerweiternd ist, dadurch, dass
NOS-Blocker in hohen Dosen an die Tiere verabreicht werden, um eine
Hypertonie zu erzeugen. Dies wird gefolgt von einer Infusion eines
Endothelinantagonisten in einer Konzentration, die fast vollständig die
durch den NOS-Blocker induzierte Hypertonie umkehrt. Anschließend wird
ein NO-Donor oder eine Kombination von NO-Donoren durch Infusion
verabreicht. Die Konzentrationsreaktionskurve von dieser Infusion sollte
nun der ähnlich
sein, die in den Kontrolltieren erhalten wurde. Mit anderen Worten
liegen die NO-Dosen, die eine Reduzierung des Drucks verursachen,
bei höheren
Werten, nämlich
10- bis 24-mal höher
als bei einem mit L-NAME blockierten Tier allein, was zeigt, dass
die hohen NO-Dosen gefäßerweiternd
sind und die niedrigeren für
sich allein nicht gefäßerweiternd
sind. Sie wirken vielmehr dahingehend, dass sie ET unterdrücken.
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Während die
Verabreichungswege der hier angegebenen NO-Donoren Nasenspray oder
Pflaster umfassen, beinhaltet die vorliegende Erfindung die Verabreichung
mittels topischer Cremes, pharmazeutisch annehmbarer organischer
und anorganischer Trägersubstanzen,
die für
die parenterale, enterale, intraurethrale, vaginale Anwendung oder
die transmukosale Anwendung zum Beispiel über die Atemwege (z.B. durch
Inhalation, wie beispielsweise durch intranasale Anwendung) geeignet
sind, die mit den Wirkverbindungen in nicht schädlicher Weise reagieren.
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Zusammensetzungen
der Erfindung werden Probanden in einer biologisch kompatiblen Form
verabreicht, die für
eine pharmazeutische Verabreichung in vivo geeignet ist. Unter „biologisch
kompatibler Form, die für
eine Verabreichung in vivo geeignet ist" versteht man eine Form der zu verabreichenden
Wirkverbindungen der Erfindung, bei denen alle toxischen Wirkungen
durch die therapeutischen Wirkungen der Wirkverbindungen der Erfindung
ausgeglichen werden. Der Begriff Proband soll lebende Organismen
umfassen, bei denen eine Reaktion ausgelöst werden kann, z.B. Säugetiere.
Beispiele für
Probanden umfassen Menschen, Hunde, Katzen, Mäuse, Ratten und transgene Arten
davon.
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Die
Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Verbindung der therapeutischen
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung definiert sich als
wirksame Menge in Dosierungen und für Zeiträume, die notwendig sind, um
das gewünschte
Ergebnis zu erzielen. Zum Beispiel kann eine therapeutisch wirksame
Menge an Wirkverbindung der Erfindung gemäß Faktoren variieren, wie beispielsweise Krankheitszustand,
Alter, Geschlecht und Gewicht des Probanden, sowie der Fähigkeit
eines Mittels oder einer Kombination von Mitteln der Erfindung,
eine gewünschte
Reaktion in dem Proband auszulösen.
Dosisbehandlungspläne
können
angepasst werden, um die optimale therapeutische Reaktion vorzusehen. Zum
Beispiel können
mehrere unterteilte Dosen verabreicht werden oder die Dosis kann
im Verhältnis, wie
angegeben, durch die Notwendigkeit der therapeutischen Situation
reduziert werden.
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Die
Wirkverbindungen (z.B. SNP) können
in geeigneter Weise verabreicht werden, wie beispielsweise durch
Injektion (subkutan, intravenös,
intrakavernös
usw.), orale Verabreichung, Inhalation, transdermale Applikation,
rektale Verabreichung, urethrale Verabreichung, vaginale Verabreichung
oder intrakavernöse
Einführung.
Je nach Verabreichungsweg kann die Wirkverbindung oder können die
Wirkverbindungen von einem Material überzogen sein, um die Verbindungen)
vor den Wirkungen von Enzymen, Säuren
und anderen natürlichen
Erscheinungen, die die Verbindungen) inaktivieren können, zu
schützen oder
die Abgabe der Verbindungen) zu erleichtern oder zu ermöglichen.
-
Eine
SNP-Zusammensetzung (oder ein anderer NO-Donor) oder ein separates
Mittel kann einem Proband in einem geeigneten Träger oder Verdünnungsmittel
unter gleichzeitiger Verabreichung eines Enzyminhibitors oder in
einem geeigneten Träger,
wie beispielsweise Liposomen, verabreicht werden. Der Begriff „pharmazeutisch
annehmbarer Träger", wie er hier verwendet
wird, soll Verdünnungsmittel,
wie beispielsweise Kochsalzlösung
und wässrige
Pufferlösungen
und Träger
der festen, flüssigen oder
gasförmigen
Phase umfassen. Um ein Mittel oder mehrere Mittel der vorliegenden
Erfindung nicht durch eine parenterale Verabreichung zu verabreichen,
kann es notwendig sein, die Wirkverbindungen) der Erfindung mit
einem Material zu überziehen, oder
gleichzeitig das oder die Mittel der vorliegenden Erfindung mit
einem Material zu überziehen,
um eine Inaktivierung zu verhindern. Liposome umfassen Wasser/Öl/Wasser-Emulsionen
sowie herkömmliche Liposome
(Strejan u.a., J. Neuroimmunol. 7:27, 1984). Die Wirkverbindung
oder Wirkverbindungen können
auch parenteral oder intraperitoneal verabreicht werden. Dispersionen
können
auch in Glycerin, flüssigen
Polyethylenglycolen und Gemischen davon in Öl und anderen Lösungen hergestellt
werden. Unter üblichen
Lagerungs- und Anwendungsbedingungen können diese Präparate einen
Konservierungsstoff zur Verhinderung des Wachstums von Mikroorganismen,
Stabilitäts-Enhancer
und Verbindungen zur Konservierung der physikalischen Eigenschaften,
die für
eine geeignete Abgabe benötigt
werden, enthalten.
-
Pharmazeutische
Zusammensetzungen, die für
die injizierbare Verwendung geeignet sind, umfassen sterile wässrige Lösungen (wenn
wasserlöslich) oder
Dispersionen und sterile Pulver für die improvisierte Herstellung
von sterilen injizierbaren Lösungen oder
Dispersionen. In allen Fällen
muss die Zusammensetzung steril sein und muss in dem Umfang fluid sein,
dass sie leicht spritzbar ist. Sie muss unter Herstellungs- und Lagerbedingungen
stabil sein und vor der kontaminierenden Wirkung von Mikroorganismen,
wie beispielsweise Bakterien und Pilzen, konserviert werden. Der
pharmazeutisch annehmbare Träger
kann ein Lösungsmittel
oder ein Dispersionsmittel sein, das zum Beispiel Wasser, Ethanol,
Polyol (zum Beispiel Glycerin, Propylenglycol und flüssiges Polyethylenglycol
und dergleichen) und geeignete Mischungen davon enthält. Die
geeignete Fluidität kann
zum Beispiel durch die Verwendung eines Überzugs, wie beispielsweise
Lecithin, durch den Erhalt der notwendigen Partikelgröße im Fall
einer Dispersion und durch die Verwendung von oberflächenaktiven
Stoffen aufrechterhalten werden. Ein Verhindern einer Einflussnahme
durch Mikroorganismen kann durch verschiedene antibakterielle und
antifungale Mittel, zum Beispiel Parabene, Chlorbutanol, Phenol,
Ascorbinsäure,
Thimerosal und dergleichen erzielt werden. In vielen Fällen ist
es bevorzugt, isotonische Mittel, zum Beispiel Zucker, Polyalkohole, wie
beispielsweise Mannit und Sorbit, oder Natriumchlorid in die Zusammensetzung
mit aufzunehmen. Eine verlängerte
Absorption der injizierbaren Zusammensetzungen kann durch Aufnahme
eines Mittels, das die Absorption verzögert, zum Beispiel Aluminiummonostearat
und Gelatine, zustande gebracht werden.
-
Sterile
injizierbare Lösungen
können
durch Einarbeiten einer Wirkverbindung (z.B. SNP) oder Wirkverbindungen
in der erforderlichen Menge in ein geeignetes Lösungsmittel mit einem oder
einer Kombination von oben angeführten
Inhaltsstoffen, wie erforderlich, und anschließender Filtriersterilisation hergestellt
werden. Im Allgemeinen werden Dispersionen durch Einarbeiten der
Wirkverbindung in einen sterilen Träger hergestellt, der ein basisches
Dispersionsmedium und die notwendigen anderen oben aufgelisteten
Inhaltsstoffe enthält.
Im Fall von sterilen Pulvern zur Herstellung von sterilen injizierbaren
Lösungen
sind die bevorzugten Herstellungsverfahren Vakuumtrocknen und Gefriertrocknen,
was ein Pulver eines Wirkstoffs der Erfindung plus einen zusätzlichen
gewünschten
Inhaltsstoff von einer zuvor sterilfiltrierten Lösung davon ergibt.
-
Wenn
die Wirkverbindungen) in geeigneter Weise geschützt wird, wie oben beschrieben,
kann die Zusammensetzung oral verabreicht werden, zum Beispiel mit
einem inerten Verdünnungsmittel
oder einem vergleichbaren verzehrbaren Träger. Wie hier verwendet, umfasst
der „pharmazeutisch
annehmbare Träger" alle Lösungsmittel,
Dispersionsmedien, Überzüge, antibakteriellen
und antifungalen Mittel, isotonischen und absorptionsverzögernden
Mittel und dergleichen. Die Verwendung solcher Stoffe und Mittel
für pharmazeutische
Wirkstoffe ist auf dem Fachgebiet bekannt. Mit der Ausnahme von
herkömmlichen
Stoffe und Mitteln, die mit der Wirkverbindung unvereinbar sind,
wird deren Verwendung in den therapeutischen Zusammensetzungen in
Erwägung
gezogen. Ergänzende
Wirkverbindungen können
auch in die Zusammensetzungen eingearbeitet werden.
-
Es
ist besonders vorteilhaft, parenterale Zusammensetzungen in Dosiseinheitsform
zur leichteren Verabreichung und Einheitlichkeit der Dosierung zu
formulieren. Die Dosiseinheitsform, wie hier verwendet, betrifft
physikalische einzelne Einheiten, die als einheitliche Dosierungen
für zu
behandelnde Säugetierprobanden
geeignet sind; wobei jede Einheit eine vorbestimmte Menge an Wirkverbindung enthält, die
so berechnet ist, dass die gewünschte therapeutische
Wirkung zusammen mit dem notwendigen pharmazeutischen Träger erzeugt
wird. Die Aufstellung für
die Dosiseinheitsformen der Erfindung werden diktiert und hängen direkt
ab von (a) den einzelnen Eigenschaften der Wirkverbindung und der
besonderen, zu erzielenden therapeutischen Wirkung und (b) den Beschränkungen,
die auf dem Fachgebiet des Mischens einer solchen Wirkverbindung
für die
therapeutische Behandlung von Personen innewohnen.
-
EXPERIMENTELLE ASPEKTE
DER AUFGEZEIGTEN STUDIEN
-
Quantitative Studie
-
Tiere
-
Männliche
Sprague-Dawley Ratten (325 bis 400 g), erhalten von Charles River
Laboratories (Montreal, Kanada), wurden einzeln unter den Bedingungen
eines 12-stündigen Licht-Dunkel-Zyklus
bei einer Raumtemperatur von 22 bis 24°C untergebracht und mit Purina
Nagetierfutter und Leitungswasser nach Wunsch mindestens 2 Tage
lang versorgt, bevor die Experimente begannen.
-
Messung von
MAP und kurz wirkender Medikamentenverabreichung
-
Die
Operationsmethode beruhte auf dem Verfahren von Thompson u.a. (Hypertens.
20:809, 1992). Kurz dargestellt wurden die Ratten mit Ketamin/Xylazin
(70/5 mg/kg i.p.) anästhesiert,
und die absteigende Aorta distal zu den Nieren wurde mit einem kleinlöchrigen
Teflonschlauch (0,305 mm [0,012 Zoll] Innendurchmesser, Größe 30 [30
Gauge], Cole-Parmer, Laval, Quebec, Kanada) katheterisiert, der
in einen Vinylschlauch (0,508 mm [0,02 Zoll] Innendurchmesser, 1,524
mm [0,060 Zoll], Größe 23 [23
Gauge]) eingeführt
war. Die untere Hohlvene wurde auch distal zu den Nieren mit einem
kleinlöchrigen Teflonschlauch
(0,305 mm [0,012 Zoll] Innendurchmesser, Größe 30 [30 Gauge], Col-Parmer)
katheterisiert. Die Katheter wurden mit heparinisierter Kochsalzlösung (10
IU/ml) gefüllt
und durch eine kleine Menge an Cyanacrylatkleber an der Punktierstelle gehalten.
Die Katheter wurden subkutan untertunnelt und im Genick exteriorisiert
und in situ genäht.
Zwei Tage nach der Operation konnte der MAP aufgezeichnet werden
(MacLab DAS, ADInstuments, Milford, MA). Nach dem Anschließen ermöglichte
eine Äquilibrierungszeit
von etwa 30 Minuten die Bestimmung des stabilen Niveaus des MAP,
bevor die Aufzeichnung begann. Ein Bezugslinien-MAP wurde aus den
Messungen erstellt, die über
5 Minuten gemittelt wurden, und von jeder Ratte in Intervallen von
15 Minuten mindestens 1 Stunde lang vor dem Beginn eines Experiments
genommen.
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Nitroprussidnatrium- und
Glyceryltrinitratkonzentration – mittlerer
arterieller Druck-Reaktionskurven
im Anschluss an einen akuten und chronischen Nω-Nitro-L-Argininmethylester
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Die
Ratten wurden willkürlich
einer Behandlung mit Nω-Nitro-L-argininmethylester
(L-NAME) für 30 Minuten
(100 mg/kg, intraperitoneal) oder 12 Tage (100 mg/kg, in Trinkwasser)
oder Leitungswasser zugeordnet. Zwei Tage vor dem Tag des Experiments wurden
die Ratten katheterisiert, wie oben beschrieben. Nach Bezugslinienmessungen
des MAP erhielten die Ratten eine Nitroprussidnatrium-Infusion (SNP, 0,5
bis 32 ug/kg pro Minute, gelöst
in 0,9%iger steriler Kochsalzlösung)
mit einem stufenweisen Anstieg der Konzentration alle zwei Minuten.
Die Ratten konnten sich 30 Minuten von der SNP-Verabreichung erholen.
Den Ratten erhielten dann Glyceryltrinitratinfusionen (GTN, 0,5
bis 32 ug/kg pro Minute, gelöst in
0,9%iger steriler Kochsalzlösung)
mit einem stufenweisen Anstieg der Konzentration alle zwei Minuten.
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Durch
diese ganzen pharmakologischen Manipulationen hinweg wurden der
MAP und HR bei einer Samplingfrequenz von 100 Hz aufgezeichnet und die
Daten wurden auf einem Diskettenlaufwerk für eine spätere Analyse gespeichert.
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Wirkungen
von NO im Nierengefäßsystem
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Operative
Vorbereitung: Die Experimente wurden an männlichen Sprague-Daley Ratten,
250 bis 330 g, die von Charles River Laboratories (Montreal, Kanada)
erhalten wurden, durchgeführt.
Nahrung (Purina Rattenfutter) und Wasser wurden über die ganze Studie hinweg
nach Wunsch gegeben. Die Ratten wurden mindestens eine Woche vor
dem Experiment in einer Gruppenunterkunft unter den Bedingungen
eines 12-stündigen
Licht/Dunkel-Zyklus bei einer Raumtemperatur von 22 bis 24°C akklimatisiert.
3 bis 4 Tage vor jedem Versuchstag wurden die Ratten mit einem Aortenkatheter,
wie ausführlich oben
beschrieben, katheterisiert (Thompson u.a., Hypertens. 20:809, 1992).
Kurz dargestellt wurden die Ratten mit Ketaminhydrochlorid (70 mg/kg
i.p. (Rogarsetic, Rogar/STB Inc., Montreal, PQ) und Xylazinhydrochlorid
(5 mg/kg i.p. (Rompum, Haver Inc., Etobickoe, ON) anästhetisiert
und auf ein Heizkissen gelegt, um eine konstante Körpertemperatur
von 37°C
aufrechtzuerhalten. Zusätzliches
Ketamin wurde, wenn notwendig während
der Operation gegeben. Nach einem Bauchschnitt wurde die absteigende
Aorta distal zu den Nieren mit einem kleinlöchrigen Teflonschlauch katheterisiert
(Innendurchmesser = 0,305 mm [0,012 Zoll], Außendurchmesser = 0,762 mm [0,030
Zoll], Größe 30 [30
Gauge], Cole-Parmer, Laval, Quebec, Kanada), der in einen Vinylschlauch eingeführt wurde
(Innendurchmesser = 0,508 mm [0,02 Zoll], Außendurchmesser = 1,524 mm [0,060 Zoll],
Größe 23 [23
Gauge]). Der Katheter wurde mit heparinisierter Kochsalzlösung (50
IU/ml, Klasse 1-A Heparinnatriumsalz, Sigma Chemical Co., St. Louis) gefüllt und
durch eine kleine Menge an Cyanacrylatgewebekleber (Lepage Ltd.,
Brampton, ON) an Ort und Stelle gehalten. Der Katheter wurde dann
mit einem kleinen Volumen (0,1-0,3 ml) heparinisierter Kochsalzlösung (50
IU/ml) gespült
und bis zum Tag der RIHP-Messungen vollständig in der Bauhöhle gelassen.
Der Bauchschnitt wurde mit 6-0 seidenumsponnenem Faden (Ethicon
Ltd., Peterborough, Ontario) genäht.
Die Ratten konnten sich 2 bis 5 Tage erholen, während denen sie einzeln unter
denselben Bedingungen, wie oben beschrieben, untergebracht waren.
Die Ratten wurden nach der Erholungszeit erneut gewogen und es wurde
davon ausgegangen, dass Ratten, die > 30 g Gewicht verloren hatten, sich nicht
ausreichend von der Operation erholt hatten, und daher wurden sie
von der Studie ausgeschlossen (Haskins, S.C., Postoperative care,
In: Methods of Animal Experimentation, Bd. III, Teil A, Hrsg. Gay u.a.
(Academic Press Inc., Orlando, 1986)).
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Experimentelles
Verfahren: Die RIHP-Messungen wurden bei Ratten, die mit Thiobutabarbitalnatrium
(Inactin, 100 mg/kg i.p., Byk-Gulden, Konstanz, Deutschland) anästhetisiert
waren, durchgeführt.
Dieses Anästhetikum
wird am häufigsten
von anderen für
die Studie von RIHP und PN verwendet und führte in früheren Studien zu ähnlichen
Ergebnissen wie die Studien im Vergleich zu einem Ketamin/Xylazin-Anästhetikum.
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Die
Ratten wurden auf ein Heizkissen gelegt, um eine konstante Körpertemperatur
von 37°C
aufrechtzuerhalten und der Bauchschnitt wurde erneut geöffnet. Der
Hämatokrit
wurde durch das Mikrokapillarröhrenverfahren
von arteriellen Blutproben (300 μl) bestimmt,
die vom Arterienkatheter erhalten wurden. Nur Ratten, bei denen
der Hämatokrit
zwischen 40 und 45 Prozent lag, wurden anschließend verwendet. Bei Ratten
mit einem Hämatokrit
außerhalb
dieses Bereichs wurde angenommen, dass sie aufgrund des Blutverlusts
während
der Operation hämodynamisch angeschlagen
waren, und da eine Verringerung des Hämatokrit die kardiovaskuläre Funktion
gefährden kann,
wurden sie in dieser Studie nicht verwendet (Haskins, S.C., Postoperative
care, In: Methods of Animal Experimentation, Bd. III, Teil A, Hrsg.
Gay u.a. (Academic Press Inc., Orlando, 1986); Pirkle u.a., Endocrin,
110:7, 1982; Houttuin u.a., Am. J. Physiol. 223:63, 1972).
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Der
Arterienkatheter, der zuvor eingeführt wurde, wurde an einen Druckwandler
(Modell CDX3, Cobe) angeschlossen und das pulsierende Signal mittels
eines Physiographs aufgezeichnet (Beckman, Modell R511 oder MacLab,
ADInstruments Pty Ltd., Castle Hill, Australien). Kleine Abschnitte
der Aorta (< 0,5
cm proximal zur rechten Niere), Mesenterialarterien und Zöliakalarterien
wurden isoliert und Seidenligaturen wurden lose um die Gefäße gelegt.
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Der
RIHP wurde durch Implantieren einer Kanüle in die laterale Seite des
linken Nierenkortex gemessen (Garcia-Estan u.a., Am. J. Phsiol., 256:F63,
1989). Der RIHP-Katheter wurde durch Einführen eines kleinen Kerns aus
porösem
Polyethylenmatrixmaterial (2 mm, 35 μm Porengröße, Bel-Art Products, Pequannoc,
NJ) in das mittels Wärme
geweitete Ende eines Polyethylenkatheters aufgebaut (PE-50, Innendurchmesser
= 0,584 mm [0,023 Zoll], Außendurchmesser
= 0,965 mm [0,038 Zoll] × 10-20 cm),
so dass etwa ein Drittel der Matrix sich über den Schlauch hinaus erstreckt.
Dieses Verfahren stellt sicher, dass das Gewebe nicht den Katheter
blockiert, während
die Messung des hydrostatischen Drucks ermöglicht wird (Roman u.a., Am.
J. Physiol. 248:F190, 1985; Ott u.a., J. Appl. Physiol. 38:937, 1975).
Ein 3 mm tiefes Loch wurde mit einer Elektrokauternadel (Größe 26 [26
Gauge]) in die laterale Oberfläche
der linken Niere gestanzt und durch die Nadel wurde für etwa 3
bis 5 Sekunden Strom geleitet. Die Blutung wurde durch Anwenden
eines leichten Drucks mit einem Baumwolltupfer vollständig gestoppt.
Die Niere wurde vor dem Implantieren des RIHP-Katheters trocken
gehalten. Der RIHP-Katheter wurde in das Loch eingeführt und
dann zur Oberfläche
der Nierenkapsel hin mit Cyanacrylat abgedichtet. Der RIHP-Katheter
wurde in ähnlicher
Weise über
den Druckwandler an den Physiograph angeschlossen. Ein fehlender
pulsierender Druck stellte sicher, dass der Katheter sich nicht
in einem Blutgefäß befand.
Um weiter die Stelle des Katheters zu prüfen, wurden zwei Verfahren
durchgeführt:
(i) ein kleines Volumen (100-200 μl)
Kochsalzlösung
(10 IU/ml Heparin) wurde langsam infundiert, um einen charakteristischen
Anstieg des RIHP zu erhalten (Ott u.a., 1975) und (ii) eine RIHP- Reaktion auf einen
Nierenvenenverschluss (RVO) wurde beobachtet (Garcia-Estan u.a.,
Am. J. Physiol., 26:F63, 1989). Ratten, die diese charakteristischen
Reaktionen nicht zeigten (2-1),
wurden vom Experiment ausgeschlossen.
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Nach
einer 10- bis 15-minütigen Äquilibrierungszeit
wurde die RVO-Reaktion vom RIHP-Katheter und eine pulsierende Aufnahme
vom Arterienkatheter erneut bestätigt,
und ein Bezugslinien-MAP und -RIHP wurde aufgezeichnet. Während der
Kontrollzeiten des Experiments wurde die geöffnete Bauchhöhle durch
Abdecken mit einem feuchten Gazelappen und 0,9%iger Kochsalzlösung feucht
gehalten. In jedem Experiment wurde der arterielle Druck systematisch
von niedrigen auf hohen MAP durch sequenzielles Anziehen der Ligaturen
um die obere Aorta, die Zöliakalarterie
und Mesenterialarterie manipuliert. Druckänderungen wurden anfänglich für etwa 5
bis 7 Minuten aufrechterhalten, um sicherzustellen, dass sowohl
der MAP als auch der RIHP sich auf den neuen stabilen Zustand einpendeln.
Als festgestellt wurde, dass der RIHP sich in weniger als 3 Minuten
einpendelte, wurden alle Daten in dieser Zeit gesammelt. Die RVO-RIHP-Reaktion
wurde periodisch nach dem Erreichen von unterschiedlichen arteriellen
Drücken
geprüft.
Die Folge von Manipulationen des arteriellen Drucks wurde nach einer
10- bis 15-minütigen
Kontrollzeit an der Bezugslinie MAP und RIHP wiederholt. Die Position
des RIHP-Katheters wurde am Ende jedes Experiments überprüft und wurde
typischerweise im kortikomedullären
Knoten festgestellt.
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Der
Fachmann erkennt Äquivalente
der hier beschriebenen spezifischen Ausführungsformen oder kann sie
durch Routineversuche feststellen. Solche Äquivalente werden im Rahmen
der Erfindung berücksichtigt
und von den beigefügten
Ansprüchen
abgedeckt.