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Die
Erfindung betrifft 4-substituierte Chinolone, die immunosuppressive
Eigenschaften aufweisen, deren Verwendung bei der Herstellung von
Arzneimitteln für
die Behandlung einer Autoimmunerkrankung.
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Immunosuppressive
Verbindungen leiten eine Inhibierung des Immunreaktionssystems ein.
Verbindungen, von denen bekannt ist, dass sie immunosuppressive
Wirkung zeigen, schließen
den Pilzmetaboliten Cyclosporin A und das FK506 genannte Makrolidantibiotikum
(ein Metabolit von Streptomyces tsukabaensis) ein. Beide von diesen
Mitteln wurden klinisch und experimentell verwendet, um bei der
Transplantation und bei der Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten
das Immunsystem zu unterdrücken.
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Autoimmunerkrankheiten
sind Störungen,
bei denen die Wirtsdiskriminierung von „selbst" gegen „nicht selbst" zusammenbricht und
das Immunsystem des Individuums (sowohl erworbene als auch angeborene Komponenten)
Eigengewebe angreift. Diese Erkrankung reicht von üblichen,
wie rheumatische Arthritis, Thyroidautoimmunerkrankung und Diabetes
mellitus Typ I, zu weniger üblichen,
wie multipler Sklerose, und selteneren Störungen, wie Myasthenie gravis.
Fortschritte in der grundsätzlichen
biomedizinischen Wissenschaft und insbesondere in der Immunologie
haben gezeigt, dass die hauptsächliche
und fundamentale Läsion,
die für
die Einleitung von dem Vorliegen von den meisten Autoimmunerkrankungen
verantwortlich ist, in autoreaktiven proliferierenden T-Lymphozyten
beruht. Tatsächlich
ist die Mehrheit von Autoimmunerkrankungen an einen Verlust von
T-Zellenhomeostase gebunden. Das gesunde Immunsystem wird in ausgeglichenem
Gleichgewicht gehalten, scheinbar durch die kontra-suppressive Erzeugung
von Cytokinen von T-Helfer 1 (Th1)- und T-Helfer 2 (Th2)-Lymphozyten-Unterreihen. Bei
Autoimmunität
herrschen Th1-Cytokine vor; bei Allergie nehmen Th2-Cytokine ihren
Platz ein. Ein Cytokin, das innig mit der Entwicklung von auf Th1
basierenden Reaktionen und folglich Autoimmunerkrankungen verbunden
ist, ist TNF-α.
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Sowohl
Cyclosporin A als auch FK506 wurden klinisch bei der Behandlung
von Autoimmunerkrankungen mit ermutigenden Ergebnissen verwendet.
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Die
gegenwärtig
verfügbaren
immunosuppressiven Arzneimittel haben den Nachteil eines engen therapeutischen
Index; d.h. Toxizität
gegen klinischen Vorteil. Die Verbindungen sind bekanntlich nephrotoxisch, neurotoxisch
und potenziell diabetogen, und dies begrenzt ihre Anwendung auf
den vorstehend erwähnten
Gebieten. Es gibt auch Probleme bei der Verabreichung dieser Verbindungen,
deren Bioverfügbarkeit
und dem Verfolgen ihrer Anteile, sowohl klinisch, als auch im Labor.
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Erhaltene
experimentelle Ergebnisse zeigen, dass Mitglieder einer bestimmten
Klasse von substituierten 4-Chinolonverbindungen immunosuppressive
Wirkung zeigen.
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Gemäß einem
Aspekt stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung von einer
Verbindung der Formel I bereit,
worin R
1 eine
gerad- oder verzweigtkettige, gesättigte oder ethylenisch ungesättigte aliphatische
Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen darstellt,
die gegebenenfalls mit einer oder mehreren Substituentengruppen,
ausgewählt
aus Halogen, 1–6C
Alkoxy, Carboxy, 1–6C
Alkoxycarbonyl und NR
6R
7,
substituiert sein kann, wobei jeder von R
6 und
R
7 unabhängig
aus H und 1–6C
Alkyl ausgewählt
ist, oder R
6 und R
7 zusammen
mit dem N-Atom, an das sie gebunden sind, eine gesättigte heterocyclische
Gruppe, ausgewählt
aus Piperidino, Piperazino und Morpholino, bilden; R
2 eine
Gruppe, ausgewählt
aus H, -OH, Halogen, -CHO, -CO
2H und CONHR
8, darstellt, wobei R
8 H
oder ein 1–6C
Alkyl darstellt; jeder von R
3, R
4 und R
5 unabhängig aus
H, -CH
3, -OCH
3 und
Halogen ausgewählt
ist; oder ein nicht toxisches pharmazeutisch verträgliches
Salz davon, zur Herstellung eines Arzneimittels für die Behandlung
einer Autoimmunerkrankung bei einem Lebewesen, einschließlich eines
Menschen.
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Wir
nehmen an, dass die Verbindungen mit der Formel I, wie vorstehend
definiert, einschließlich
nichttoxische, pharmazeutisch verträgliche Salze davon, die Immunreaktion
in dem lebenden Tierkörper,
einschließlich
Mensch, modulieren können.
Insbesondere nehmen wir an, dass diese Verbindungen eine inhibitorische
Wirkung auf Lymphozyten-Proliferation bei Menschen aufweist. Die
Verbindungen mit der vorstehenden Formel I wurden in einem Verfahren
zum Behandeln einer Krankheit von einem lebenden Tierkörper, einschließlich eines
Menschen, verwendet, wobei die Krankheit für die Wirkung einer immunosuppressiven,
beispielsweise Autoimmunkrankheit verantwortlich ist, wobei das
Verfahren Verabreichen an den lebenden Tierkörper, einschließlich Menschen,
einer therapeutisch wirksamen Menge einer wie vorstehend beschriebenen Verbindung
umfasst.
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Die
Verbindungen mit immunosuppressiven Eigenschaften haben die allgemeine,
vorstehend angegebene Formel I und schließen ihre nichttoxischen, pharmazeutisch
verträglichen
Salze ein. Die Gruppe R1 in Formel I ist
eine gerade oder verzweigte Kette mit 1 bis 18 C-, vorzugsweise
3 bis 13 C-, Kohlenwasserstoffgruppe, die gesättigt sein kann oder die ethylenisch
ungesättigt
sein kann. Diese Gruppe kann gegebenenfalls mit einer oder mehreren
Substituentengruppen, ausgewählt
aus Halogen, beispielsweise F, Cl, Br oder I; 1–6C-Alkoxy, beispielsweise Methoxy, Ethoxy,
n-Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, Isobutoxy und tert-Butoxy; Carboxy,
ein schließlich
nichttoxischer Salze davon; 1–6C-Alkoxycarbonyl,
beispielsweise Methoxycarbonyl; und NR6R7, worin jedes R6 und
R7 unabhängig
ausgewählt
ist aus H und C1-6-Alkyl, beispielsweise
Methyl oder Ethyl, substituiert sein. R6 und
R7, zusammen mit dem N-Atom, an das sie
gebunden sind, können
alternativ eine Piperidinoeinheit, eine Morpholinoeinheit oder eine
Piperazinoeinheit bilden, worin das 4-N-Atom gegebenenfalls mit
einer Methylgruppe substituiert sein kann.
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Typischerweise
wird die Kohlenwasserstoffgruppe R1 eine
geradkettige Alkylgruppe mit 3 bis 13 Kohlenstoffatomen, beispielsweise
Propyl, n-Pentyl, n-Heptyl, n-Nonyl und n-Undecyl, sein, die gegebenenfalls, wie
vorstehend beschrieben, substituiert sein kann. Vorzugsweise wird
in der vorstehenden Formel I die Gruppe R1 n-Heptyl
sein.
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Die
Gruppe R2 ist ausgewählt aus H, -OH, Halogen, beispielsweise
F, Cl, Br und I, CHO, CO2H und CONHR8, worin R8 H oder
C1-6-Alkyl darstellt. Wenn R2 eine
Carbonsäuregruppe
darstellt, schließt
der Umfang der Erfindung die nichttoxischen Metall- und Ammoniumsalze
der Carbonsäure
ein. Jedoch ist vorzugsweise die Gruppe R2 OH.
Jede von den Gruppen R3, R4 und
R5 ist unabhängig ausgewählt aus H, CH3,
OCH3 und Halogen, beispielsweise F, Cl,
Br und I. Somit können
R3, R4 und R5 die gleichen oder verschiedenen Gruppen sein.
Beliebige von den Gruppen R3, R4 und
R5 können
an beliebige der freien Ringpositionen, die an den Benzolring von
den Chinolonen kondensiert sind; d.h. an die Ringpositionen 5, 6,
7 und 8, gebunden sein. Wenn vorzugsweise nicht alle von den R3, R4 und R5 H darstellen, wird Substitution an der
Chinolonstruktur an Position 6, 7 oder beiden sein. Bevorzugter
sind jedoch alle von R3, R4 und
R5 H; d.h. der kondensierte Benzolring des
Chinolons ist unsubstituiert.
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Eine
besonders bevorzugte Verbindung mit der vorstehenden Formel I zur
Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist 2-n-Heptyl-3-hydroxy-4(1H)-chinolon.
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Wie
vorstehend erwähnt,
haben die Verbindungen der Formel I und nichttoxische Salze davon
Verwendung als pharma zeutisch wirksame Bestandteile bei der Behandlung
eines Tierkörpers,
einschließlich
des menschlichen Körpers,
der unter einer Erkrankung oder Störung leidet, die für die Wirksamkeit
von einem immunosuppressiven Mittel verantwortlich ist, beispielsweise
für die
Behandlung einer Autoimmunerkrankung, wie Psoriasis, multipler Sklerose
oder rheumatischer Arthritis. Die an den Tierkörper bei Therapiebedarf zu
verabreichende Dosierung wird natürlich von dem tatsächlich verwendeten
Wirkstoff, der Behandlungsart und dem erwünschten Behandlungstyp, sowie
von der Körpermasse
des Patienten abhängen.
Der Wirkstoff kann natürlich
an sich oder in Form einer geeigneten medizinischen Zusammensetzung,
die beispielsweise einen geeigneten pharmazeutischen Träger oder
ein Verdünnungsmittel
enthält,
verabreicht werden. Andere Substanzen können natürlich auch in solchen medizinischen
Zusammensetzungen angewendet werden, wie Antioxidantien und Stabilisatoren,
wobei die Verwendung davon dem Fachmann gut bekannt ist. Bei der
Behandlung von Psoriasis wird der Wirkstoff typischerweise zur örtlichen
Verabreichung an den Patienten, beispielsweise in Form von Salbe,
Creme oder Lotion, formuliert. Es wird angenommen, dass die hierin
beschriebenen Verbindungen auch in einer Impfstoffzubereitung als
ein Hilfsmittel verwendet werden können, in Situationen, wo verstärkte Th2-Reaktionen vorteilhaft
sein würden,
beispielsweise beim Impfen gegen Wurminfektion bei Menschen und
Haustieren.
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BEISPIELE
FÜR VERBINDUNGEN
DER FORMEL I
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EXPERIMENTELLES
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Synthese von 2-Heptyl-3-hydroxy-4(1H)-chinolon
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Herstellung von 5-Octanoyl-Meldrum-Säure (2,2-Dimethyl-5-octanoyl-1,3-dioxan-4,6-dion)
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N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid
(11 mMol) wurde zu einer gerührten
Lösung
von Octansäure
(10 mMol) und 4-Dimethylaminopyridin (12 mMol) in trockenem Dichlormethan
(40 ml) gegeben. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und
Meldrum-Säure
(10 mMol) wurde zugegeben. Das Rühren
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur fortgesetzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum
entfernt und der Rückstand erneut
in Essig säureethylester
gelöst
und filtriert. Das Filtrat wurde mit 2 M HCl Lösung gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde am Rotationsverdampfer
verdampft, um das Titelprodukt als ein Öl in 95%iger Ausbeute zu erhalten,
und wurde ohne weitere Reinigung in dem nächsten Schritt verwendet.
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Herstellung von 3-Oxodecansäureethylester
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Eine
Lösung
von 5-Octanoyl-Meldrum-Säure
(10 mMol) in trockenem Ethanol (50 ml) wurde 4 Stunden unter Rückfluss
erhitzt. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum verdampft und der Rückstand in Essigsäureethylester
erneut gelöst.
Die Lösung
wurde nacheinander mit einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung,
1 M KHSO4 und schließlich Salzsäure gewaschen. Trocknen (MgSO4) und Aufkonzentrierung im Vakuum lieferte den
Titel-β-Ketoester als ein Öl in nahezu
quantitativer Ausbeute.
1H NMR (90
MHz, CDCl3) δ 0,9 (3H, t, CH3),
1,3 (11H, m, OCH2CH3 und
CH3(CH2)4), 1,6 (2H, m, CH2CH2CO), 2,5 (2H, t, CH2CO),
3,4 (2H, s, COCH2CO), 4,2 (3H, q, OCH2).
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Herstellung von 3-Anilino-2-decensäureethylester
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Eine
Lösung
von Anilin (6 mMol), 3-Oxodecansäureethylester
(6 mMol) und Toluol-p-sulfonsäure
(50 mg) in trockenem Toluol (60 ml) wurde 24 Stunden unter Verwendung
einer Dean-Stark-Apparatur für
die azeotrope Entfernung von Wasser unter Rückfluss erhitzt. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, um das Titelprodukt als ein Öl bereitzustellen,
das ohne Reinigung im nächsten
Schritt verwendet wurde.
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Herstellung von 2-Heptyl-4-(1H)-chinolon
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Das
Rohprodukt von 3-Anilino-2-decensäureethylester wurde mit Diphenylether
(50 ml) vermischt und 30 Minuten unter Rückfluss erhitzt. Die Lösung wurde
auf Raumtemperatur gekühlt
und dann mit Petrolether (Sdp. 60–80°C; 200 ml) verdünnt. Das
Gemisch wurde gerührt
und der Petrolether abdekantiert. Das Produkt wurde an einer Kieselgelsäule unter
Ver wendung von 3%igem MeOH/CH2Cl2 als der mobilen Phase chromatographiert.
2-Heptyl-4-(1H)-chinolon wurde als ein kristalliner Feststoff in
50%iger Ausbeute erhalten.
1H NMR (90
MHz, CDCl3) δ 0,8 (3H, t, CH3),
1,2 (8H, m, CH3(CH2)4), 1,7 (2H, m, NHCCH2CH2), 2,7 (2H, m, NHCCH2),
6,2 (1H, s, 3-H), 7,3 (1H, m, 6-H), 7,6 (1H, m, 7-H), 7,8 (1H, d,
5-H), 8,4 (1H, d, 8-H), 12,7 (1H, br s, NH).
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Herstellung von 3-Formyl-2-heptyl-4(1H)-chinolon
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Ein
Gemisch von 2-Heptyl-4(1H)-chinolon (5 mMol), Hexamin (2,5 mMol)
und TFA (7,5 ml) wurde 30 Stunden unter Stickstoff unter Rückfluss
gerührt.
MeOH (15 ml) und Wasser (15 ml) wurden zugegeben und das Erhitzen
wurde 1 Stunde fortgesetzt. 3 M HCl (5 ml) wurde zugegeben und das
Erhitzen wurde für
einen weiteren Zeitraum von 30 Minuten fortgesetzt. Das Gemisch
wurde gekühlt
und der Niederschlag durch Filtration entfernt und mit Wasser gewaschen.
Der Feststoff lieferte bei Verreibung mit Aceton die Titelverbindung in
40%iger Ausbeute. Umkristallisation aus MeOH/EtOAc ergab farblose
Nadeln, Fp. 245–248°C (Zersetzung).
1H NMR (250 MHz, DMSO-d6) δ 0,82 (3H,
t, CH3), 1,27 (8H, m, CH3(CH2)4), 1,6 (2H, m,
NHCCH2CH2), 3,0
(2H, m, NHCCH2), 7,38 (1H, dd, 6-H), 7,57
(1H, d, 7-H), 7,70 (1H, dd, 5-H), 8,12 (1H, d, 8-H), 10,37 (1H,
s, CHO), 12,12 (1H, br s, NH).
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Herstellung von 2-Heptyl-3-hydroxy-4(1H)-chinolon
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Wässriges
Wasserstoffperoxid (27,5 gewichtsprozentige Lösung in Wasser, 145 μl) wurde
zu einer Lösung
von 3-Formyl-2-heptyl-4(1H)-chinolon
(1 mMol) in EtOH (3 ml) und 1 M NaOH Lösung (1,0 ml) unter Stickstoff
gegeben und das Gemisch wurde 6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Der
Niederschlag wurde durch Filtration entfernt, an der Luft getrocknet
und aus EtOAc kristallisiert, um 2-Heptyl-3-hydroxy-4(1H)-chinolon
in 70%iger Ausbeute als weißliche
Nadeln zu ergeben, Fp. 195–197°C.
1H NMR (250 MHz, DMSO-d6) δ 0,82 (3H,
t, CH3), 1,27 (8H, m, CH3(CH2)4), 1,63 (2H, m,
NHCCH2CH2), 2,72 (2H,
m, NHCCH2), 7,20 (1H, m, 6,7-H2),
7,52 (2H, m, 5-H), 8,00 (1H, br s, OH), 8,08 (1H, d, 8-H), 11,44
(1H, br s, NH).
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Immunomodulatorische Wirkung
von 2-Heptyl-3-hydroxy-4(1H)-chinolon
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Materialien und Verfahren
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1. ConA Mitogen-stimulierte
Proliferation von Maussplenozyten
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Das
Concanavalin-A-(ConA)-Zellproliferationsassay wurde verwendet, um
die Wirkung der Titelverbindung auf T-Zellenaktivierung und Proliferation
zu bewerten. Die Proliferation wurde durch den Einbau von [3H]-Thymidin in DNA bewertet. Acht Wochen
alte weibliche BALB/c Mäuse
wurden von Harlan (Bicester, Oxon, GB) erhalten und nach Belieben
mit Nahrung und Wasser versorgt. Splenozytensuspensionen wurden durch
Entfernen der Milzen und Anordnen derselben in RPMI 1640 Medium
hergestellt. Die Milzen wurden durch Drahtsiebe mit 70 μm Porengröße unter
Verwendung des Stößels mit
einer 5 ml Spritze gedrückt,
um eine Einzelzellensuspension zu erzeugen. Die Zellen wurden durch
Zentrifugation pelletisiert und Erythrozyten wurden mit 0,017 M
Tris, 0,144 M Ammoniumchloridpuffer, pH 7,2, lysiert. Leukozyten
wurden zweimal mit RPMI 1640 Medium mit 2% (Volumen/Volumen) fötalem Kalbsserum
(FCS) gewaschen und in vollständigem Zellkulturmedium
(CTCM), bestehend aus RPMI 1640 Medium mit 5% FCS, 2 mM L-Glutamin und 5 × 10–5 M 2-Mercaptoethanol,
resuspendiert. Die Titelverbindung wurde bei Verdoppeln der Verdünnungen
im Bereich von etwa 10 bis 0,2 μM
in einem Endvolumen von 200 μl
CTCM, enthaltend ConA (Sigma, Poole, GB), bei 1 μg/ml und 100000 Milzzellen,
getestet. Nach Inkubation für
48 Stunden bei 37°C
in 5%iger CO2-Luft wurden 0,25 μCi [3H]-Thymidin (Amersham) in 10 μl Volumen,
aufgefüllt
in RPMI 1640 Medium, zugegeben und die Zellen wurden weitere 24
h inkubiert. Die Zellen wurden auf Faserglasfiltern mit einem Packard-Filtermate-Ernter
geerntet. Nach der Zugabe von 25 μl
MicroS cint-O (Packard) zu jeder Vertiefung wurden die Filter mit
dem Packard TopCount Szintillationszähler gezählt.
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Mitogen-(Concanavalin
A)-induzierte Maus-Splenozytenproliferation wurde durch den Einbau
von tritiiertem Thymidin in die DNA in die Mausmilzzellen, wie durch
Zählungen
pro Minute, unter Anwendung des Szintillationszählers angezeigt. Die inhibitorische
Wirkung der zu testenden Titelverbindung auf Zellproliferation wurde
durch eine Verminderung in den Zählungen
pro Minute angezeigt. 1 zeigt die Kurven der Zählungen
pro Minute (cpm) gegen die Konzentrationen (mikromolar) von der
Titelverbindung und den Träger
Dimethylsulfoxid (DMSO). Es kann aus der Figur ersichtlich werden,
dass 2-Heptyl-3-hydroxy-4(1H)-chinolon Splenozytenproliferation
inhibiert.
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2.
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Die
humane monozytische Zelllinie, Mono Mac 6, wurde mit Konzentrationen
von bakteriellem Quorum-sensing Molekülen, 2-Heptyl-3-hydroxy-4(1H)-chinolon
(PQS), N-(3-Oxododecanoyl)-L-homoserinlacton (OdDHL) und N-(3-Oxohexanoyl)-L-homoserinlacton,
behandelt. Zellen mit 100000 pro Vertiefung wurden in Quorum-sensing
Molekülen
im Bereich von 3,90625 bis 500 μM
ausgesetzt, nachdem die Zellen mit 10 ng/ml E. coli LPS und 5 ng/ml
Phorbolmyristatacetat stimuliert wurden, um die Über-Nacht-Freisetzung von TNF-α in die Kulturmedien
zu induzieren. Eine Tetrazoliumverbindung, (3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium),
inneres Salz MTS, wurde zu den Zellen gegeben, um die Zelllebensfähigkeit
nach Behandlung mit den Quorumsensing Molekülen zu bestimmen. MTS ist bioreduziert durch
Zellen in einem Formazanprodukt, das in Gewebekulturmedium löslich ist.
Die Erzeugung von Formazan wurde durch Messen der Absorption der
Verbindung bei 450 nm bestimmt. Die Ergebnisse werden in 2 gezeigt.
Eine Titration der Zellzahlen wurde eingeschlossen, um zu der Anzahl
an lebensfähigen
Zellen in den behandelten Vertiefungen, die in der nachstehenden
Tabelle ausgewiesen sind, zu korrelieren.
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Die
Photographie (3) zeigt die Herstellung von
Formazan aufgrund von Bioreduzierbarkeit von Mono-Mac-6-Zellen (bei 100000
Zellen pro Vertiefung) nach deren Aussetzen über Nacht bakteriellen Quorum-sensing
Molekülen.
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3.
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(A) In-vitro-Proliferationsassays
und Freisetzung von IL-2
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Periphere,
einkernige Humanblutzellen (PBMC) wurden aus heparinisiertem Ganzblut
durch Buoyant-Dichtezentrifugierung über Histopague 1077 (Sigma,
Poole, GB) 600 g für
20 Minuten isoliert. PBMC, die aus den „Buffy"-Schichten geerntet wurden, wurden gewaschen
und dann in 96-Vertiefungs-Platten
mit 100000 pro Vertiefung gleichgewichtsmäßig einstellen lassen. PBMC
wurden bakteriellem Quorum-sensing Molekülen (PQS oder OdDHL) mit Konzentrationen
im Bereich von 0,78125 bis 100 μM
ausgesetzt und dann mit 1 μg/ml
Concanavalin A (ConA) stimuliert. Nach einer Über-Nacht-Kultur wurden 50 μl des Kulturüberstands
für den
Nachweis von IL-2, freigesetzt durch „Sandwich"-ELISA, entfernt. Die Zellen wurden
zu der Kultur für
weitere 24 Stunden zurückgeführt, bevor
0,25 μCi
pro Vertiefung 3H-Thymidin zugegeben wurden.
Nach 18 Stunden Puls wurden die Human-PBMC auf Fiberglasfiltern
geerntet, die dann in Gegenwart von MicroScint-O mit dem Packard
TopCount Szintillationszähler
gezählt
wurden. Die Ergebnisse werden in 4A gezeigt.
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(B) Human-IL-2 „Sandwich" ELISA
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Humanleukozyten
wurden mit ConA stimuliert, das Cytokin IL-2 freisetzte. Die Anteile
von in den Kulturüberständen nach
24 h erzeugtem Cytokin wurden in einem „Sandwich" ELISA bestimmt. Es wurden somit 96-Vertiefungen
Nunc MaxiSorp-(Life Technologies, Paisley, GB)-Platten mit 50 μl eines „Einfangungs"-anti-IL-2-monoklonalen
Antikörpers
(BD Pharmingen, GB) in einem 0,05 M Carbonat/Bicarbonatpuffer, pH
9,6, über
Nacht bei 4°C
beschichtet. Nach Waschen der Platten dreimal mit PBS-Tween, das
Phosphat-gepufferte Salzlösung
(PBS) enthält,
mit 0,5% (Volumen/Volumen) Tween 20 (Sigma, Poole, GB), wurden die
Platten mit 1% (Gewicht/Volumen) Rinderserumalbumin (BSA) (Sigma,
Poole, GB) bei Raumtemperatur für
2 h blockiert. Nach drei Waschungen mit PBS-Tween wurden 50 μl der Zellkulturüberstände zugegeben
und über
Nacht bei 4°C
inkubiert; Standard-Humen-IL-2 (BD Pharmingen, GB) wurde für jede Platte
eingeschlossen. Nach vier Waschungen mit PBS-Tween wurden 50 μl eines biotinylierten anti-IL-2-monoklonalen
Antikörpers
(BD Pharmingen, GB) zugegeben, in 1% BSA in PBS-Tween verdünnt und
1 h bei Raumtemperatur inkubiert. Nach vier Waschungen wurde der
gebundene biotinylierte Antikörper
mit 50 μl
einer 1 : 1000 Verdünnung
von Streptavidin-Peroxidase
(BD Pharmingen, GB) nachgewiesen. Am Ende einer Inkubation von einer
Stunde bei Raumtemperatur wurden die Platten sorgfältig sechsmal
mit PBS-Tween gewaschen und das Assay wurde durch den Zusatz von
100 μl 0,1
mg/ml Tetramethylbenzidinsubstrat (Sigma, Poole, GB) in 0,1 M Natriumacetatpuffer,
pH 6, enthaltend 0,03% H2O2,
entwickelt. Die Enzymreaktion wurde mit 50 μl 2,5 M H2SO4 nach einer Entwicklung von 10 Minuten bei
Raumtemperatur gestoppt und die Entwicklung wurde bei 450 nm mit
einem spektrophotometrischen 96-Vertiefungs-Platten-leser gelesen.
Die Ergebnisse werden in 4B gezeigt.
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(C) In-vitro-Stimulierung
von humanem PBMC für
die Freisetzung von TNF-α
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Human-PBMC,
mit 100000 Zellen pro Vertiefung, wurden mit 1 × 10–5 μg/ml LPS
E. coli Stamm 055:B5 stimuliert. Nach der Kultur für 24 Stunden
wurden die Zellkulturüberstände gesammelt
und auf TNF-α-Anteile durch „Sandwich" ELISA, in ähnlicher
Weise, wie vorstehend für
das IL-2-Nachweisassay beschrieben, getestet. Die Ergebnisse werden
in 4C gezeigt.
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Erörterung
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Die
dargereichten Daten weisen aus, dass zwei chemisch verschiedene
bakterielle Quorum-sensing Moleküle
Immunreaktionen verschieden modulieren. OdDHL inhibiert Human-PBMC-Zellproliferation,
IL-2-Sekretion und TNF-α-Produktion;
wohingegen PQS keine Wirkung auf TNF-α-Produktion bei niedriger Dosis
aufweist und TNF-α-Produktion
bei hoher Dosis verstärken
kann. Weiterhin hat PQS, im Gegensatz zu OdDHL, keine Wirkung auf
die Zelllebensfähigkeit,
wie durch MTS-Umwandlung bearbeitet.