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Dokumentenidentifikation DE60015560T2 15.12.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001206257
Titel VERWENDUNG VON AMINOSÄURE ZUR HERSTELLUNG VON ARZNEIMITTELN ZUR BEHANDLUNG VON INSULINRESISTENZ
Anmelder Innodia Inc., Montreal, Quebec, CA
Erfinder RIBES, Gerard, F-34070 Montpellier, FR;
TAOUIS, Mohammed, F-37200 Tours, FR;
PETIT, Roger, Pierre, F-34000 Montpellier, FR;
BROCA, Christophe, F-34000 Montpellier, FR;
SAUVAIRE, Yves, F-34095 Montferrier sur Lez, FR;
PAU, Bernard, F-34080 Montpellier, FR
Vertreter Grosse, Bockhorni, Schumacher, 81476 München
DE-Aktenzeichen 60015560
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 23.08.2000
EP-Aktenzeichen 009587262
WO-Anmeldetag 23.08.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/FR00/02361
WO-Veröffentlichungsnummer 0001015689
WO-Veröffentlichungsdatum 08.03.2001
EP-Offenlegungsdatum 22.05.2002
EP date of grant 03.11.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.12.2005
IPC-Hauptklasse A61K 31/198
IPC-Nebenklasse A61P 5/50   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Aminosäuren zur Herstellung von Arzneimitteln mit Insulin nachahmenden und/oder Insulin sensibilisierenden Wirkungen auf die peripheren Gewebe, die Targets für das Insulin sind, und insbesondere die Verwendung von Aminosäuren zur Herstellung von Arzneimitteln, die für die Behandlung und Vorbeugung von Insulinresistenzen bestimmt sind.

In den letzten Jahren sind beträchtliche Fortschritte beim Verständnis der molekularen Wirkmechanismen des Insulins erzielt worden. Ein Schema, das die hauptsächlichen Insulinsignaltransduktionswege darstellt, ist in 1 gezeigt. Der Insulinrezeptor ist ein Transmembranrezeptor mit eigener Tyrosinkinaseaktivität (Combettes-Souverain, M. und Issad, T., Diab. Metab., 24, 477 (1998)). Die Bindung des Insulins an seinen Rezeptor führt zur Autophosphorylierung des Rezeptors an dessen Tyrosinresten, wodurch seine Tyrosinkinaseaktivität gegenüber einer bestimmten Anzahl von intrazellulären Substraten wie dem Insulinrezeptorsubstrat 1 (IRS-1), Insulinrezeptorsubstrat 2 (IRS-2) und dem Src-Homologiecollagenprotein bzw. Shc stimuliert wird. Diese Tyrosinkinaseaktivität spielt eine entscheidende Rolle bei der Weiterleitung des Insulinsignals und wird in zahlreichen Situationen einer Insulinresistenz verändert (Ricort, J.M. et al., Diabetologia, 38, 1148 (1995)). Im Großen und Ganzen können sich die zellulären Mechanismen der Insulinresistenz auf der Ebene der Bindung des Hormons an seinen Rezeptor oder in einer entfernteren Stufe der Post-Bindung an den Rezeptor befinden. Wie in dem Schema von 1 gezeigt, erlaubt die Phosphorylierung an den Tyrosinen von IRS und Shc durch den Insulinrezeptor die Aktivierung von zwei großen zellulären Signalwegen, dem Weg der MAP-Kinasen (MAPK) und dem Weg der Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI-3-K). Dabei nimmt die Phosphotyrosinphosphatase (PTP) an der Regulierung dieser Wege teil.

Von den Erfindern ist vor kurzem der insulinausscheidende Effekt beschrieben worden, der in den Bauchspeicheldrüsenzellen von hydrokylierten Aminosäuren, die aus dem Samen von Bockshornklee (Trigonella foenum graecum L.) extrahiert worden sind, und speziell von 4-Hydroxyisoleucin (4-OH-Ile) und/oder dem entsprechenden Lacton (Patente FR 2 695 317 und 2 745 718 und die entsprechenden Patente unter dieser Priorität) ausgeübt werden kann.

Jedoch ist von den Erfindern jetzt nachgewiesen worden, dass solche Verbindungen auch in der Lage sind, auf der Ebene der Targetzellen des Insulins, nämlich der peripheren Gewebe wie Leber und Muskeln, zu wirken, indem sie eine Wirkung auf den Insulinrezeptor und/oder die Signalkaskade, die durch die Aktivierung dieses Rezeptors ausgelöst wird, ausüben. Der an diesen peripheren Geweben beobachtete Effekt entspricht im Großen und Ganzen einem Insulin nachahmenden oder gegenüber Insulin sensibilisierenden Effekt.

Die durchgeführten Arbeiten haben, wie von den Beispielen veranschaulicht, den Einfluss dieser Verbindungen auf die Phosphorylisierungskaskade, die unter dem Rezeptor ausgelöst wird, insbesondere die Erhöhung der Phosphorylierung der hauptsächlichen Proteine, die an der Übertragung des Insulinsignals beteiligt sind, gezeigt. Die Aktivität der PI-3-Kinase (Phosphatidylinositol-3-Kinase), ein Enzym, das von phosphoryliertem IRS-1 aktiviert wird und eine entscheidende Rolle bei der Translokation des Glucosetransporters GLUT 4 spielt, wird ebenfalls unter dem Einfluss solcher Verbindungen erhöht. Unter denselben Verwendungsbedingungen für diese Verbindungen wird die Phosphataseaktivität, die mit dem Signalweg des Insulinrezeptors (PTP-Aktivität) verknüpft ist, gesenkt, was mit der weiter oben genannten Erhöhung der Phosphorylierungen übereinstimmt. Diese Verbindungen sind daher in der Lage, auf die Signalwege, die normalerweise vom Insulin ausgelöst werden, entweder durch Aktivierung der Kinasen und/oder Inhibierung der Phosphatasen, einzuwirken.

Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand, die erzielten Ergebnisse zu nutzen und ist somit auf eine Verwendung solcher Aminosäuren oder deren Derivate als Insulin nachahmendes oder Insulin sensibilisierendes Mittel gerichtet. Sie ist insbesondere auf die Verwendung solcher Verbindungen zur Herstellung von Arzneimitteln mit Insulin nachahmenden und/oder Insulin sensibilisierenden Wirkungen für die Behandlung von oder die Vorbeugung vor Insulinresistenzen und deren Syndromen, welche die Gabe von exogenem Insulin erfordern, gerichtet. Diese Wirkungen können an den peripheren Geweben beobachtet werden, die Targets für das Insulin sind. Da diese Verbindungen auf die Signalwege einwirken, die normalerweise vom Insulin ausgelöst werden, können sie als Substitute, Komplemente, Potentiatoren und Sensibilisatoren des Insulins dienen.

Die Erfindung betrifft somit die Verwendung einer beliebigen Aminosäure oder eines Aminosäurederivats, die/das eine Verringerung der Aktivität der Phosphatase PTP und/oder eine Erhöhung der Aktivität der PI-3-Kinase in einem Umfang bewirkt, der der vom Insulin verursachten Verringerung bzw. Erhöhung gleichwertig, wenn nicht sogar überlegen ist, als Insulin nachahmendes oder gegenüber Insulin sensibilisierendes Mittel. Ein beliebiges Mittel, das es erlaubt, einen solchen Effekt einer Verringerung der PTP-Aktivität oder eine Erhöhung der PI-3-Kinase-Aktivität festzustellen, ist geeignet. Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Solche Verbindungen entsprechen auf bemerkenswerte Weise Aminosäuren, die den Insulinrezeptor an dessen Bindungsstelle nicht erkennen, sondern auf Post-Rezeptor-Ebene unter den Bedingungen einwirken, die in den Beispielen für 4-OH-Ile mitgeteilt werden, und entsprechen auch den Derivaten dieser Aminosäuren, die, wenigstens in der Natur, die Eigenschaften der Nicht-Erkennung des Insulin-Rezeptors an dessen Bindungsstelle und der Post-Rezeptor-Aktivität, die die Stammaminosäure des Derivats besitzt, beibehalten haben.

Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Verwendung dadurch gekennzeichnet, dass sie sich auf eine Verbindung erstreckt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus monohydroxylierten Aminosäuren, polyhydroxylierten Aminosäuren und den Lactonformen dieser mono- bzw. polyhydroxylierten Aminosäuren besteht.

Die Erfindung ist insbesondere auf die Verwendung des 4-Hydroxyisoleucins mit der Formel

und/oder seiner Lactonform gerichtet.

Sie ist speziell auf die Verwendung des 4-Hydroxyisoleucins (abgekürzt mit 4-OH-Ile) in Form seines Isomers 2S, 3R und 4S oder des entsprechenden Lactons gerichtet.

Unter Berücksichtigung der beobachteten Wirkungen sind die erfindungsgemäß hergestellten Arzneimittel besonders zum Behandeln von Insulinresistenzen, Bekämpfen oder Verhüten der mit einer Insulinresistenz einhergehenden Syndrome und Verhüten einer Insulinresistenz bei Patienten, die exogenen Insulins bedürfen, geeignet.

Es ist bekannt, dass übermäßige Gewichtszunahme, sitzende Lebensweise, unausgewogene Ernährung und die ständig steigende Zahl älterer Personen sozioökonomische Faktoren sind, die in den westlichen Ländern häufig vorkommen. Alle gehen mit der Entwicklung einer Insulinresistenz und einer kompensatorischen Hyperinsulinämie einher, die oftmals mit Fettsucht verbunden und potenziell Diabetes auslösend ist. So zählen die freien Fettsäuren zu den ersten vorgeschlagenen Kandidaten bei dem Versuch einer Erklärung des engen Zusammenhangs zwischen Insulinresistenz, Fettsucht und Hyperinsulinismus (Mac Garry, J.D., J. Cell. Biochem., 555, 29 (1994)).

Diese Beziehung nimmt heutzutage die Ausmaße eines gewaltigen Phänomens auf der Ebene der Volksgesundheit an. Ein Bündel aus klinischen wie epidemiologischen Belegen, das die Hyperinsulinämie mit der Gefahr künftiger kardiovaskulärer Krankheiten und dem Arteriosklerose- oder Diabetesrisiko verbindet, hat es erlaubt, die kohärente Reaven-Tabelle des Syndroms X (Hyperinsulinämie, Insulinresistenz, Erhöhung der Serumtriglyceride und arterieller Bluthochdruck) und des damit einhergehenden Sterblichkeitsrisikos (Reaven, G.M., Diabetes, 37, 1595 (1988)) aufzustellen. Außerdem hat es sich entsprechend jüngster Untersuchungen gezeigt, dass die Hyperinsulinämie, indem sie die Vermehrung bestimmter Epithelzellen fördert (insbesondere des Dickdarms) mit dem Krebsrisiko verknüpft ist (Hu, F.B. et al., J. Natl. Cancer Inst., 91, 542 (1999)).

Die Erfindung betrifft somit die Verwendung dieser Aminosäuren und deren Derivate zur Herstellung eines Arzneimittels, das zur Bekämpfung der Insulinresistenzen und der Insulinresistenzsyndrome, insbesondere der Hyperinsulinämie, der mit dem Alterungsvorgang verbundenen Insulinresistenz und der mit Fettsucht einhergehenden Beeinträchtigungen vorgesehen ist.

Die Erfindung ist weiterhin auf die Verwendung dieser Aminosäuren und deren Derivate zur Herstellung eines Arzneimittels, das zur Verhütung der Insulinresistenzen vorgesehen ist, und insbesondere zur Herstellung eines Arzneimittels, das zur Verringerung des Bedarfs an exogenem Insulin vorgesehen ist, gerichtet. Solche Arzneimittel können aufgrund ihrer Insulin nachahmenden und Insulin sensibilisierenden Eigenschaften die Wirkung haben, den Bedarf an exogenem Insulin zu verringern, den Patienten haben, deren endogenes Insulin defizitär ist, wenn es nicht sogar, wie es bei Diabetes Typ I der Fall ist, ganz fehlt. Patienten, die den Diabetes Typ I erreicht haben, leiden an einer vollständig fehlenden Insulinausscheidung (Zerstörung der produzierenden Zellen), was zu vollständig exogener Insulinzufuhr zwingt. Diese Situation, abgesehen von den Kosten, die solchen Verabreichungen eigen sind, führt oft zur Entwicklung einer Insulinresistenz. Um diese Probleme zu verhüten und zu lösen, wird erfindungsgemäß für die Behandlung eines Defizits an endogenem Insulin und insbesondere des fehlenden endogenen Insulins wie bei Diabetes Typ I und zur Herstellung eines Arzneimittels, das für solche Behandlungen vorgesehen ist, die Verwendung mindestens einer der weiter oben genannten Aminosäuren oder deren Derivate vorgeschlagen. Zusammen mit Insulin verwendet, haben sie den Vorteil, den Bedarf des Patienten an exogenem Insulin (Verringerung der erforderlichen Insulingaben) und somit die Behandlungskosten zu senken, wobei die Entwicklung von Insulinresistenzen und deren Nebenwirkungen verhindert wird.

Die erfindungsgemäß hergestellten Arzneimittel können auch verwendet werden, um zur Hemmung der Vermehrung bestimmter Zelllinien beizutragen, mit welchen die Gefahr einer Krebsentstehung verbunden ist.

Die Erfindung ist auch auf die Verwendung dieser Derivate, insbesondere des 4-Hydroxyisoleucins und/oder dessen Lactonform, zur Herstellung von Arzneimitteln gerichtet, die wirken, indem sie die Phosphataseaktivität senken, die mit dem Signalweg des Insulinrezeptors verbunden ist, und/oder die PI-3-Kinase-Aktivität an IRS-1 und/oder IRS-2 stimulieren.

Die Erfindung ist darüber hinaus auf eine beliebige pharmazeutische Zusammensetzung, einen beliebigen pharmazeutischen Kit und ein beliebiges Arzneimittel gerichtet, die/der/das kombiniert Insulin und mindestens eine der weiter oben definierten Aminosäureverbindungen oder deren Derivate umfasst. Dabei kann diese Kombination physikalisch (Insulin und Aminosäure oder deren Derivat befinden sich in ein und derselben Zusammensetzung) sein.

Alternativ kann sie einer Darreichungsform des Insulins einerseits und der Aminosäure bzw. dessen Derivats andererseits in physikalisch unterschiedlichen Zusammensetzungen entsprechen, die aber für eine kombinierte Anwendung (kit-of-parts) zusammen vorliegen. Diese kombinierte Verwendung kann zeitgleich oder zu verschiedenen Zeiten erfolgen.

Die erfindungsgemäßen Arzneimittel können im Wesentlichen oral, aber auch intravenös oder intramuskulär verabreicht werden und umfassen Arzneimittelträger, die in Abhängigkeit von der gewählten galenischen Form ausgewählt sind.

Die Dosierung wird in Abhängigkeit von der zu behandelnden Krankheit angepasst.

Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Vorteile werden beispielhaft in den folgenden Beispielen gegeben, in welchen auf die 2 bis 11 Bezug genommen wird (1 ist bereits weiter oben erläutert worden und zeigt das Schema der hauptsächlichen Insulinsignaltransduktionswege), wobei in den 2 bis 11

2 den Einfluss des 4-OH-Ile auf die Phosphorylierung des Insulinrezeptors und seines Substrats in Rattenleber,

3 den Einfluss des 4-OH-Ile auf die PI-3-Kinase-Aktivität der Leber und

4 die Bindung des Insulins an seinen Rezeptor in der Leberzelllinie LMH zeigt und die

5 bis 11 die Wirkung des 4-OH-Ile auf die

• PI-3-Kinase-Aktivität der Muskeln (5),

• Grundinsulinämie und Grundglykämie von Ratten (6),

• PI-3-Kinase-Aktivität der Leber (7) und der Muskeln (8) von Ratten mit Diabetes Typ 2,

• PI-3-Kinase-Aktivität der Leber von fettsüchtigen Zucker-Ratten (fa/fa) (9),

• PI-3-Kinase-Aktivität, die mit dem PDGF-Rezeptor oder dem Insulinrezeptor verbunden ist, auf die Leber von normalen Ratten (10) bzw.

• Phosphatase-Aktivität, die mit dem IRS-1 verbunden ist, in der Leber von normalen Ratten (11) zeigen.

Messung der PI-3-Kinase-Aktivität

Die PI-3-Kinase-Aktivität wurde an Immunopräzipitaten gemessen, die mit Anti-IRS-1-Antikörpern hergestellt worden waren. Dies erlaubte, die Enzymaktivität, die mit der Insulinwirkung verbunden ist, zu bestimmen und mit der von 4-OH-Ile ausgelösten Wirkung zu vergleichen.

Versuchsvorschrift

Normale männliche Wistar-Ratten (Stamm IFFA CREDO, Frankreich) erhielten durch intraperitoneale Injektion entweder gewöhnliches Insulin allein (100 U/kg), 4-OH-Ile allein (18 mg/kg) oder Insulin zusammen mit 4-OH-Ile mit derselben Dosierung. Die Kontrollratten erhielten intraperitoneal 9‰ Natriumchlorid.

15 Minuten nach der Injektion wurden die Versuchstiere getötet und die peripheren Gewebe (Leber, Muskel) sofort entnommen und in flüssigem Stickstoff eingefroren.

Zur Bestimmung der PI-3-Kinase-Aktivität wurden die Gewebe in einem Puffer zermahlen, der die Protease- und Phosphatase-Inhibitoren sowie ein Solubilisierungsmittel (Triton) enthielt, wie von Taouis et al., J. Biol. Chem., 269, 14912 (1994) beschrieben. Nach Solubilisierung wurde der Überstand mit Anti-IRS-1 immunopräzipitiert und die PI-3-Kinase-Aktivität im Immunopräzipitat gemessen. Die Reaktion wurde durch Zugabe eines künstlichen Enzymsubstrats ausgelöst: Phosphatidylinositol (PI) und (33P)-&ggr;-ATP. Das Reaktionsprodukt wurde einer Dünnschichtchromatographie (DC) unterworfen, und die Phosphorylisierungsgrade des PI wurden durch den Phosphoimager STORM (Molecular Dynamics) gemessen. Die Aktivität wurde in von der Apparatur gelieferten willkürlichen Einheiten angegeben (Umwandlung der Radioaktivität in Lumineszenz durch ein Laserstrahlbündel).

Messung der Phosphataseaktivität, die mit dem Insulinsignalweg verbunden ist

Die Phosphataseaktivität wurde an Immunopräzipitaten gemessen, die mit Anti-IRS-1-Antikörpern und dem Insulin-Antirezeptor hergestellt worden waren.

Die Solubilisierungsvorschrift war dieselbe wie die für die PI-3-Kinase gemäß der von Taouis et al., J. Biol. Chem., 269, 14912 (1994) beschriebenen Vorgehensweise. Nach Immunopräzipitation wurde die Phosphataseaktivität entsprechend der von Chen et al., J. Biol. Chem., 272, 8026 (1997) mitgeteilten Methode gemessen.

Beispiel 1 Vergleich der Wirkungen von Insulin und von 4-OH-Ile auf die Phosphorylierung des Insulinrezeptors und des IRS-1 in der Leber normaler Ratten

Die Ergebnisse in 2 zeigen deutlich, dass die Behandlung der Versuchstiere mit einer einzigen Injektion von 4-OH-Ile (200 &mgr;g/kg I.P.) die Aktivierung des Rezeptors für das Insulin (RI) und dessen Substrats (IRS-1) in vivo auslöste. Die Wirkung des 4-OH-Ile (4OH) ist vergleichbar mit derjenigen des Insulins (Ins).

Diese Ergebnisse zeigen die Insulin nachahmenden Wirkungen von 4-OH-Ile bei der Aktivierung der Phosphorylierung des Insulinrezeptors und des IRS-1, deren Phosphorylierungen zur Aktivierung von Effektorproteinen wie PI-3-Kinase unerlässlich sind.

Beispiel 2 Vergleich der Wirkungen von Insulin und 4-OH-Ile auf die PI-3-Kinase-Aktivität der Leber

Die Ergebnisse sind als Balkendiagramm in 3 gezeigt. Zu diesem Diagramm ist festzustellen, dass Insulin allein, aber auch 4-OH-Ile allein signifikant (p < 0,05) die Leber-PI-3-Kinase-Aktivität stimulieren. Werden die zwei Substanzen zusammen verabreicht, tritt ein noch stärkerer Effekt auf.

Diese Beobachtungen zeigen, dass 4-OH-Ile in der Leber Insulin nachahmende Wirkungen besitzt. Außerdem begünstigt die stärkere Wirkung, die nachgewiesen wird, nachdem die zwei Substanzen zusammen injiziert worden sind, synergistische Aktivierungsmechanismen.

Dies wird bestätigt durch die vergleichende Untersuchung der Wirkungen von Insulin und 4-Hydroxyisoleucin auf den Membranrezeptor für Insulin von Leberzellen: 4-Hydroxyisoleucin hat keinerlei Bindung an diesen Rezeptor.

In 4 sind die Vergleichsergebnisse mitgeteilt, welche die Bindungen von Isoleucin und 4-OH-Ile betreffen. Die in diesen Versuchen verwendeten LMH-Zellen stammten aus einem Hühnerleberkarzinom (Kawaguchi, T. et al., Cancer Res., 47, 4460 (1987)).

Beispiel 3 Vergleich der Wirkungen von Insulin und 4-OH-Ile auf die PI-3-Kinase-Aktivität der Muskeln

Die Ergebnisse sind als Balkendiagramm in 5 mitgeteilt. Zu diesem Diagramm ist festzustellen, dass nicht nur das Insulin deutlich die PI-3-Kinase-Aktivität stimuliert, sondern auch das 4-OH-Ile eine vergleichbare Wirkung hat. So werden die Insulin nachahmenden Wirkungen von 4-OH-Ile, die in der Leber beobachtet wurden, auf muskulärer Ebene bestätigt.

Es ist daher nach Analyse der Ergebnisse der Beispiele 1 und 2 festzustellen, dass in Leber und Muskeln 4-Hydroxyisoleucin unabhängig vom Insulin den IRS-1/PI-3-Kinase-Weg stimuliert, der der Hauptweg bei der Kontrolle der metabolischen und mitogenen Wirkung des Insulins ist. Außerdem erkennt 4-Hydroxyisoleucin den Insulinrezeptor nicht oder tritt wenigstens nicht in Wettbewerb mit Insulin um die Bindung an den Rezeptor.

Beispiel 4

Die vorteilhafte Wirkung von 4-Hydroxyisoleucin auf eine relative Hyperinsulinämie wurde in vivo während der ständigen Verabreichung (einen Monat lang) der pflanzlichen Aminosäure (25 mg/kg/Tag, intraperitoneal) an Ratten untersucht, die durch gleichzeitige Injektionen von Nikotinamid und Streptozotocin nicht insulinabhängig diabetisch gemacht worden waren (Diabetes Typ II) (Masiello et al., Diabetes, 47, 224 (1998)). Regelmäßige Blutentnahmen, die an der Schwanzvene der Ratten durchgeführt worden waren, erlaubten es, durch die radioimmunologische Methode (Herbert et al., J. Clin. Endocr., 25, 1375, 1965) den Plasmainsulinspiegel 15 Stunden nach Injektion des Produkts, die 17 h 30 stattgefunden hatte, zu bewerten. Mit denselben Proben wurde der Plasmaglucosespiegel durch ein enzymatisches Verfahren bestimmt (Trinder, P., J. Clin. Pathol., 22, 158 (1969)).

Die Ergebnisse sind in 6 dargestellt.

Es wurde beobachtet, dass durch die tägliche Verabreichung von 4-Hydroxyisoleucin die Insulinämie der behandelten Tiere signifikant (p < 0,05) gesenkt wurde.

Weiterhin konnte nach Beendigung der Behandlung festgestellt werden, dass das Plasmainsulin wieder anstieg, um erneut Werte von nahe denjenigen zu erreichen, die vor der Behandlung beobachtet worden waren. Unter diesen Bedingungen wurde eine leichte Verringerung der Glykämie am Behandlungsende beobachtet.

Die Senkung der Insulinämie, die bei Ratten nach einer ununterbrochenen Behandlung mit 4-Hydroxyisoleucin beobachtet worden war, bestätigt in vivo die Insulin nachahmenden und/oder gegenüber Insulin sensibilisierenden Wirkungen, die bei in-vivo-Versuchen beobachtet worden waren.

Beispiel 5

Vergleich der Wirkungen des Insulins mit denjenigen von 4-OH-Ile auf die PI-3-Kinase-Aktivität von Muskeln und Leber, die bei Ratten mit Diabetes Typ II entnommen worden waren (Masiello et al., Diabetes, 47, 224 (1998)) Die Ergebnisse sind als Balkendiagramme in den 7 und 8 dargestellt. Dabei ist festzustellen, dass, wenn Insulin die PI-3-Kinase von Leber (7) und Muskel (8) aktiviert; dasselbe auf 4-OH-Ile zutrifft. 4-OH-Ile löst in dieser pathologischen Situation mit derselben Stärke dieselbe Wirkung wie Insulin aus.

Außerdem ist festzustellen, dass 4-OH-Ile signifikant den IRS-1/PI-3-Kinase-Weg deutlicher in Muskeln (p < 0,01) als in der Leber (p < 0,05) stimuliert.

Beispiel 6

Bei der vier Wochen dauernden ständigen Verabreichung von 4-OH-Ile (50 mg/kg, intraperitoneal) bei Zucker-Ratten (fa/fa) mit Fettsucht wurde die PI-3-Kinase-Aktivität der Leber am Behandlungsende gemessen. Die Ergebnisse sind als Balkendiagramm in 9 dargestellt. Sie zeigen, dass die Grundaktivität der PI-3-Kinase (die Versuchstiere wurden 17 Stunden nach der letzten Verabreichung von 4-OH-Ile getötet) bei den behandelten Tieren erhöht ist.

Beispiel 7

4-OH-Ile aktiviert die PI-3-Kinase, die mit dem Insulinrezeptor verknüpft ist, aber nicht diejenige, die mit dem PDGF (Platelet Derived Growth Factor)-Rezeptor verknüpft ist.

Die PI-3-Kinase-Aktivität von PDGF-Rezeptor und Insulinrezeptor in Anwesenheit oder Abwesenheit von 4-OH-Ile (18 mg/kg I.P.) wurden entsprechend der bereits beschriebenen Versuchsvorschrift miteinander verglichen).

Die Ergebnisse sind als Balkendiagramm in 10 dargestellt: Sie zeigen deutlich die Spezifität des Wirkungswegs von 4-OH-Ile in der Rattenleber, d.h. dass die mit dem Insulinrezeptor verknüpfte PI-3-Kinase-Aktivität die einzig erhöhte war (p < 0,05).

Beispiel 8 Wirkung von 4-OH-Ile auf die Phosphatase-Aktivität, die mit dem Signalweg des Insulinrezeptors verknüpft ist

Um die Wirkungsstelle von 4-OH-Ile besser zu finden, wurde sein Einfluss auf die Phosphataseaktivität untersucht. Die mit IRS-1 verknüpfte Phosphataseaktivität wurde gemessen.

In 11 ist gezeigt, dass 4-OH-Ile (200 &mgr;mol/l) signifikant (p < 0,05) diese Aktivität in einer normalen Rattenleber hemmt.

Beispiel 9

Ein erfindungsgemäßes Arzneimittel ist besonders für die symptomatische Behandlung der Insulinresistenzzustände, insbesondere der mit Fettsucht verbundenen Insulinresistenzzustände geeignet. Es kann aus einer mono- oder polyhydroxylierten Aminosäure und/oder deren Lactonformen durch ein beliebiges dem Fachmann bekanntes geeignetes Verfahren hergestellt werden. Es kann insbesondere ausgehend von 4-Hydroxyisoleucin hergestellt werden. Dieses Produkt ist wasserlöslich, weshalb ein solches Arzneimittel leicht in Form einer Lösung (beispielsweise in physiologischem Serum) oder in einer festen galenischen Form wie einer Tablette oder einer Kapsel hergestellt werden kann. Da die entsprechenden Erkrankungen chronisch sind, erscheint eine orale Verabreichung als geeigneter. Solche Arzneimittel können somit leicht mit einer Dosierung von mehrmals täglich, beispielsweise etwa zwei bis drei Mal pro Tag, verabreicht werden, die an den speziellen Fall des betreffenden Patienten angepasst sind. Ein erfindungsgemäßes Arzneimittel kann auch Insulin enthalten.


Anspruch[de]
  1. Verwendung einer Zusammensetzung, ausgewählt aus der Gruppe, die von den mono-hydroxylierten Aminosäuren, den poly-hydroxylierten Aminosäuren und den laktischen Formen dieser Säuren gebildet ist, zur Herstellung eines Medikamentes mit Insulin nachahmenden und/oder Insulin sensibilisierenden Wirkungen für die Behandlung von oder die Vorbeugung gegen Insulin-Resistenzen und deren Syndrome, welche die Gabe von exogenem (von außen kommendem) Insulin erfordern.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Zusammensetzung das 4-Hydroxyisoleucin der Formel
    und/oder die laktische Form dieser Aminosäure ist.
  3. Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das 4-Hydroxyisoleucin in der Form seines Isomers 2S, 3R, 4S oder des entsprechenden Lactons vorliegt.
  4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 für die Herstellung eines Medikaments zur Verringerung des Bedarfs an exogenem Insulin.
  5. Zusammensetzung oder pharmazeutisches Kit, die/das zugleich Insulin und eine Zusammensetzung enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die von den mono-hydroxylierten Aminosäuren, den poly-hydroxylierten Aminosäuren und den laktischen Formen dieser Säuren gebildet ist, für die Behandlung von Patienten mit einem Bedarf an exogenem Insulin.
Es folgen 11 Blatt Zeichnungen






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