SI9110925A - Uporaba magnezijevega piridoksal-5'-fosfat-glutaminata za pripravo zdravil za preventivo bolezni, ki nastanejo zaradi poškodb ožilja - Google Patents

Abstract

Predloženi izum se nanaša na uporabo magnezijevega piridoksal-5'-fosfat-glutaminata za pripravo farmacevtika, primernega za redukcijo LDL-vezanih peroksidov in za profilakso pred poškodbami ožilja, ki izvirajo iz tega, v odsotnosti hiperholesteremije ali hiperlipidemije.ŕ

Description

Uporaba magnezijevega piridoksal-5’-fosfat-glutaminata za pripravo zdravil za preventivo bolezni, ki nastanejo zaradi poškodb ožilja

Predloženi izum se nanaša na uporabo magnezijevega piridoksal-5’-fosfatglutaminata za pripravo zdravil za preventivo bolezni, ki jih povzročajo LDL-vezani peroksidi in ki nastanejo pri poškodbah ožilja.

V zadnjih štirih desetletjih se je dalo opaziti v zahodnih industrijskih deželah hitro povečanje metaboličnih motenj, zlasti motenj pri metabolizmu maščob. Glavni razlog za to je prekomerno prehranjevanje in/ali premastna hrana ob istočasnem pomanjkanju gibanja. Pri teh pogojih se v krvi lahko tvorijo povišane vrednosti holesterola in lipida, kar poveča tveganje arteriosklerotičnih srčnih in perifernih vaskularnih bolezni. Znano je, da so povišani nivoji holesterola v krvi soodgovorni za pojav arterialne vaskularne skleroze. Hiperholesteremija je metabolična motnja, ki vedno spremlja hiperlipidemijo. Patogensko drugačne, vendar simptomatično podobne klinične slike hiperlipidemije (motnost seruma s hilomikroni) in hiperholesteremije (povišanje vsebnosti holesterola v krvni plazmi na preko 200 mg%), so zbrani pod skupnimi koncepti hiperlipoproteinemija in hiperlipidemija.

Za zdravljenje hiperholesteremije uporabljajo pretežno derivate ariloksiocetne kisline, zlasti etilestre a-p-klorofenoksi)izomaslene kisline, kot tudi derivate nikotinske kisline.

Poleg tega prijaviteljeva DE-PS 24 61 742 opisuje uporabo esterglutaminatov in -asparaginatov piridoksin-5’-fosforove kisline za zdravljenje in profilakso hiperholesteremije.

Poškodbe ožilja se lahko pojavijo, ne da bi bila potrebna prisotnost klinične slike hiperholesteremije ali hiperlipidemije, v primeru rizične skupine oseb, namreč kadilcev, diabetikov, starajočih oseb in tistih z visokim krvnim tlakom, ali oseb, izpostavljenih velikemu stresu. To lahko zasledujemo v prisotnosti povečane koncentracije peroksidov v krvi, ki so vezani z LDL (low density lipoprotein). Ti LDL-vezani peroksidi povzročajo in pospešujejo tvorbo ateromov in arteriosklerotičnih plakov v žilah ter jih lahko smatramo kot vzrok diabetične angiopatije. Prisotnost povišanih koncentracij peroksidirnih produktov in njihova korelacija s poškodbami ožilja je opisana v J.M.C. Gutteridge et al., Trends in Biochemical Sciences, april 1990, str. 129 do 135 in D.W. Morel et al. v Journal of Lipid Research, Vol. 30,1989, str. 1827 do 1934.

Znano je, da so arteriosklerotične spremembe na ožilju posledica endotelijskih poškodb in da patogeneza poteka kot sledi: endoletelijska poškodba - adhezija ploščic - proliferacija celic gladkega mišičja - odsedanje lipidov.

Prva stopnja, t.j. endotelijska poškodba, ima lahko številne vzroke, namreč mehansko poškodbo, ki je posledica strižnih sil v primeru hipertonije, kemične poškodbe zaradi holesterola pri hiperholesteremiji in zlasti toksična poškodba zaradi kontaminantov v krvi. Predpostavljamo, da je nadaljnji potek skorajda identičen pri vseh treh tipih poškodb.

Posledica endotelijske poškodbe kot tudi sledečega odsedanja maščobe med in v celice arteriae intima je povečana agregacija trombocitov, ki jo spremlja proliferacija celic gladkega mišičja, izzvana z nadaljnjim povečanim dotokom lipoproteinov v osnovno substanco veznega tkiva, kjer se pojavijo na nivoju celice tvorbe kompleksov amino-glikanov glukoze z veznim tkivom in metabolične poškodbe. Zatem pa tvorba kalcija v poškodovanih conah zaključi vse te spremembe, ki v končni analizi vodijo do stisnjenja ožilja.

W. Schneider je izvedel teste na hiperholesteremičnih kuncih in podganah in v svoji disertaciji zaključil v 1987 letu na univerzi Johannes Gutenberg v Mainzu, da se pri dajanju sorazmerno visokih koncentracij magnezijevega piridoksal-5-fosfatglutaminata (MPPG) zmanjša koncentracija lipidov v jetrih in aorti. Vendar to delo ne daje nobenih napotkov z ozirom na mehanizem, ki sproži tvorbo ateromov ožilja pri rizični skupini oseb, tako da se na osnovi rezultatov W. Schneiderja ne da zaključiti, da se da tvorbo ateromov preprečiti z odstranjevanjem začetnih kon3 taminantov v krvi.

Že nekaj časa so sumili, da peroksidi v krvi morda učinkujejo kot iniciatorji metaboličnih motenj. U.P. Steinbrecher et al. opisujejo v J. Biol. Chem., Vol. 264, št. 26, str. 15216 do 15223 (1989) prisotnost oksidirno modificiranega LDL kot tudi receptorja zanj. Prijavitelj je sedaj v namenskih testih dokazal, da se to nanaša na perokside, vezane z LDL. S testi, izvedenimi in vitro, se je dalo pojasniti enega izmed mehanizmov, ki so podlaga za toksično endotelijsko poškodbo, in pokazati, da je mogoče prestreči te perokside in jih napraviti neškodljive.

Namen predloženega izuma je, da nam nudi postopek za pripravo farmacevtika, namenjenega za zmanjšanje LDL-vezanih peroksidov, zato, da se izognemo in/ali odložimo poškodbe ožilja, zlasti tvorbe atheromae ali arteriosklerotičnih plakov v arterijskih žilah, kot tudi angiopatskih bolezni v primeru diabetikov. Poseben predmet predloženega izuma je, da nam nudi postopek za pripravo farmacevtika, namenjenega za uporabo pri tistih zgornjih primerih, kjer ni diagnoze hiperlipidemije ali hiperholesteremije.

Zgornji namen dosežemo v smislu izuma z uporabo magnezijevega piridoksal-5’fosfat-glutaminata za pripravo farmacevtika, ki je primeren za profilakso bolezni, izzvanih s poškodbami ožilja. Tako npr. se da v skladu z izumom preprečiti ateromatozo kot tudi angiopatične bolezni pri rizični skupini oseb, ki obstaja iz diabetikov, kadilcev, starajočih oseb, hipertoničnih oseb in tistih pod stresom.

Magnezijev piridoksal-5’-fosfat-glutaminat je snov, ki so jo že uporabljali za zmanjšanje povišanih krvnih maščob. Snov (MPPG) je znana pod blagovno znamko Sedalipid^R in jo prodaja firma Steigenvald Arzneimittelwerk, Darmstadt. Doslej ni bilo znano, da magnezijev piridoksal-5’-fosfat-glutaminat učinkuje kot prestreznik radikalov v krvi in zato lahko prepreči verižno reakcijo, izzvano z lipidperoksidom. Na osnovi tega učinka kot prestreznik radikalov je uporaba MPPG prikladna za profilakso poškodb ožilja, zlasti v odsotnosti hiperlipidemije in/ali hiperholesteremije.

MPPG je derivat piridoksina in ima naslednjo formulo:

V smislu izuma predstavljajo rizično skupino oseb zlasti kadilci, diabetiki, tisti z visokim krvnim tlakom kot tudi vse osebe pod stresom, kot vrhunski športniki in ostareli.

V smislu predloženega izuma dajemo zgornjo spojino MPPC tistim rizičnim osebam, ki imajo visoko koncentracijo LDL-vezanih peroksidov, vendar ne trpe zaradi simptomov hiperlipidemije in/ali hiperholesteremije. Te simptome se običajno določa na osnovi nivoja holesterola kot tudi nivojev holesterola in triglicerida. V Evropi kot tudi v ZDA obstajajo priporočila, kaj naj se smatra kot normalni in povišani nivoji holesterola in triglicerida. Glede tega se sklicujemo na priporočila ZDA National Cholesterol Education Programme (NCEP) in pravilnik The European Atherosclerosis Society Study Group. V naslednjih tabelah 1 in 2 so zbrane vrednosti, glede tega, kaj naj se smatra kot normalni nivo holesterola in triglicerida, in kdaj je treba začeti z zdravljenjem:

TABELA 1

Priporočila ZDA National Cholesterol Education Programme (NCEP)

Klasifikacija Nivo celokupnega holesterola

Priporočljive kontrole

Zaželeni <200 mg/dl holesterol

Meja 200-239 mg/dl rizičnega holesterola

Visoko >240 mg/dl rizični holesterol

Zaželeni <130 mg/dl LDL ponovitev meritve v teku 5 let če ni CHD in drugih rizičnih faktorjev: informiranje o dieti & letni ponovni pregledi če je določen CHD ali druga dva CHD rizična faktorja: nadaljnje ukrepanje, na osnovi nivoja LDL analizirati lipoprotein & nadaljnje ukrepanje na osnovi nivoja LDL

Meja 130-159 mg/dl rizičnega

LDL

Visoko 160-190 mg/dl

LDL

Terapija z dieto, če je CHD in dva druga rizična faktorja

Terapija z dieto, če ni CHD in nobenega drugega rizičnega faktorja

Zdravila in dieta, če je CHD ali dva druga rizična faktorja Zdravila in dieta

TABELA 2

Pravilnik The European Atherosclerosis Society Study Group

Tip A: Holesterol: 200-250 mg/dl (5,2-6,5 mmol/1)

T r iglicer idi: < 200 mg/dl (< 2,3 mmol/1)

Oceniti celoten rizik CHD, ob upoštevanju družinskega historiata CHD, hipertenzije, diabetesa, moškega spola mlajšega letnika, kajenja, nizkega HDL holesterola, npr. <35 mg/dl.

Omejiti prehrano pri prekomerni telesni teži; svetovati pravilno prehrano in popraviti morebitne rizične faktorje.

Tip B: Holesterol: 250-300 mg/dl (6,5-7,8 mmol/1)

Trigliceridi: <200 mg/dl (< 2,3 mmol/1)

Oceniti celoten rizik CHD kot za tip A.

Omejiti prehrano pri prekomerni telesni teži; predpisati dieto za zmanjšanje lipidov in kontrolirati odziv in regulacijo. Če holesterol ostane visok, predvideti uporabo zdravila za znižanje lipidov.

Tip C: Holesterol: <200 mg/dl (<5,2 mmol/1)

Trigliceridi: 200-500 mg/dl (2,3-5,6 mmol/1)

Poiskati osnovne vzroke za hipertrigliceridemijo, npr. debelost, prekomerno uživanje alkohola, diuretike, beta-blokerje, eksogene estrogene, diabetes.

Omejiti prehrano pri prekomerni teži; ukrepati proti osnovnim vzrokom, če so prisotni. Predpisati in regulirati dieto za znižanje lipidov. Regulirati nivo holesterola in trigliceridov.

Tip D: Holesterol: 200-300 mg/dl (5,2-7,8 mmol/1)

Trigliceridi: <200-500 mg/dl (2,3-5,6 mmol/1)

Oceniti celokupen rizik CHD kot pri tipu A. Poiskati osnovne vzroke za hipertrigliceridemijo kot pri tipu C.

Omejiti prehrano pri prekomerni teži. Ukrepati proti osnovnim vzrokom hipertrigliceridemije, če je prisotna, v skladu s tipom A ali B. Predpisati in kontrolirati dieto za znižanje lipidov. Če je odziv serumskih lipidov nezadosten in je celokupni rizični CHD visok, razmisliti o uporabi zdravila za znižanje lipidov.

Tip E: Holesterol: > 300 mg/dl (7,8 mmol/1) in/ali

Trigliceridi: >500 mg/dl (5,6 mmol/1)

Razmisliti o napotnici za lipidno kliniko ali specialista za raziskavo in pričetek zdravljenja z dieto in - po potrebi - zdravili.

Podobno obstajajo objavljena priporočila v Veliki Britaniji in Kanadi: British Cardiac Society Working Group on Coronary Prevention; British Hyperlipidaemia Assočiation; Canadian Consensus Conference on Cholesterol.

Iz podatkov, prikazanih v zgornjih tabelah, je očitno, da se vrednosti nekoliko razlikujejo glede na to, kdaj naj se vsebnost holesterola smatra kot škodljivo. Vendar pa je posebno koristno, da spoznamo, da so celo pod temi mejnimi vrednostmi ali zlasti v sivi coni med še vedno normalnimi in povišanimi nivoji, dajanja MPPG v smislu izuma koristna za tiste osebe, ki spadajo k rizičnim skupinam z visokimi vrednostmi za LDL-vezane perokside.

Čeprav ne moremo podati definitivne meje, pri kateri naj se ugotovljeni nivo holesterola interpretira kot hiperlipidemija, se predpostavlja, da kot splošno vodilo lahko smatramo, da se približno 240 mg/dl (po ZDA priporočilih) ali 250 mg/dl (po EG priporočilih) lahko interpretira kot pričetek hiperlipidimije. Tako je dajanje MPPG v smislu izuma namenjeno zlasti za nivoje holesterola, ki so pod zgoraj podanimi.

Izumitelji smo izvedli številne teste, da bi jasno pokazali, da pri rizični skupini oseb obstajajo ti visoki nivoji LDL-vezanih peroksidov. Možno je tudi bilo pokazati, da so po dodatku MPPG detekcijski signali, ki so označevali LDL-vezane perokside, izginili. Tako smo zaključili, da je dajanje MPPG pacientom, ki pripadajo rizični skupini, utemeljeno in koristno.

Za povečanje nastanka tvorbe ateromov, zlasti pri zgoraj imenovani skupini oseb, predpostavljamo naslednji mehanizem, ki bo dokumentiran s testi in vitro, opisanimi spodaj:

LDL se oksidira z reaktivnimi zvrstmi kisika (peroksidnim radikalom 0‘₂, hidroksilnim radikalom OH*), zlasti peroksidom, ki so prisotni v krvi, da tvorijo LDL peroksid. Ta LDL peroksid se pretežno ne absorbira z makrofagi, temveč se veže na prečiščevalni receptor, ki se nahaja na endotelijskih celicah (glej zgoraj navedeno literaturo Steinbrecher et al.) Na ta način se tvorijo nanosi LDL na endotelijskih celicah, ki zatem privlačijo nadaljnje nanose lipidov.

Nadaljnje poškodbe na endotelijskih celicah žil izzove oksidacija glutationa s peroksidom in/ali LDL-vezanim peroksidom. Ta oksidacija lahko vodi do odmrtja celic, ker celica ne more več vzdrževati svojega redoks potenciala (K. Kuzuya et al. v Biochem. Biophys. Res. Comm., Vol. 163, št.3,1989, str. 1466 do 1472).

Naslednje izjave nudijo podrobnejše pojasnilo mehanizma za vplivanje MPPG na LDL-vezani peroksid. Naslednji testi kažejo na osnovi peroksidov, vezanih na maščobno kislino, da se le-ti razgrade v prisotnosti MPPG in s tem lahko postanejo neškodljivi.

Sl. 1 kaže spekter linolenske kisline (0,88 mM). Glavni pik je pri 211 nm, medtem ko najdemo pri okoli 232 nm manjši pik, ki kaže na prisotnost majhnega odstotka oksidirane linolenske kisline.

Sl. 2 odraža spekter MPPG (koncentracija 0,125 mM), ki kaže pike pri 222, 327 in 387 nm.

Sl. 3 kaže spekter raztopine linolenske kisline in MPPG. Ta spekter ima pike pri 211, 243 in 289 nm. Pik, predhodno dobljen in prikazan na sl. 1 pri 232 nm, ni več prisoten na sl. 3. Namesto tega pa slika 3 kaže dva nova pika pri 243 in 289 nm.

Naslednja shema prikazuje postavljeni reakcijski mehanizem med oksidacijo maščobne kisline, kot je opisan npr. v J.M.C Gutteridge et al v Trends in Biochemical Sciences, April 1990, str. 130:

Λ=Α=Λ=/ (maščobna kislina, FA*)

2+

OH* ali ^02 in Fe -kelat

A=/\=/W

Λ 234 nm

V=VA=/ radikal maščobne kisline FA* (krvni kisik)

^{e u}2 .lipid-peroksidni radikal

lipid-hidroperoksid

-7 verižna reakcija

Na začetku H' radikal napade premostitveno -CH₂ skupino. To izzove premestitev, tako, da se tvorijo konjugirane dvojne vezi iz izoliranih dvojnih vezi. Rezultat je tvorba radikala maščobne kisline, ki tvori v prisotnosti kisika peroksidni radikal. V prisotnosti nadaljnje molekule maščobne kisline se tvorita hidroperoksid maščobne kisline kot tudi radikal maščobne kisline, s čimer se prične verižna reakcija.

Reakcijsko shemo, prikazano zgoraj, lahko zasledujemo pri 234 nm na osnovi dienske reakcije.

Iz slik 1 do 3 lahko povzamemo, da pik za oksidirano linolensko kislino izgine pri 232 nm (sl. 1), ob dodatku MPPG v koncentraciji0,125 mM (sl. 3), s čimer se zgoraj sprožena verižna reakcija prekine in s tem tudi napredovanje bolezni.

Za razgradnjo hidroperoksida v prisotnosti snovi MPPG, uporabljene v smislu izuma, predpostavljamo naslednji mehanizem, kataliziran z manganom:

Predlagani mehanizem za razgradnjo hidroperoksida, katalizirano z MPPG-Mn

•o c

3) «S

C -P bi) 3 'H s ω

Sedaj je možno dokazati to reakcijo razgradnje s pomočjo indikatorske snovi aminociklopropan karboksilne kisline (ACC). ACC je osnovna snov, ki se pojavlja v naravi za tvorbo etilena. Sproščeni etilen se da kvantitativno določiti.

Razgradnjo hidroperoksida se da npr. zasledovati s kumen hidroperoksidom. ACC učinkuje kot indikator. Predpostavljamo da reakcija napreduje preko amina v piridoksal fosfat, ki izzove tvorbo radikala. Ta radikal sproži razgradnjo ACC v CH₂H₄, CO₂ in cianid.

Naslednji testi kažejo stimulacijo disociacije ACC z MPPG v prisotnosti kumen hidroperoksida, v odvisnosti od koncentracije kumen hidroperoksida (CumOOH). Istočasno smo izvedli komparativne teste z ustreznimi molskimi množinami piridoksal fosfata (PP).

Testni primer:

Naslednje raztopine smo pripravili v fosfatnem pufru (0,1 M) s pH 7,4, z različnimi koncentracijami kumenhidroperoksida.

Šarža: Fosfatni pufer 0,1 M, pH 7,4

ACC: 1,0 mM MPPG: 0,5 mM Mn2⁺: 0,1 mM LA: 0,88 mM CumOOH :0,006- 1,2 mM destilirana voda: ad 2 ml

Tabela 1: Stimulacija ACC disociacija z MPPG/PP z CumOOH, v odvisnosti od koncentracije CumOOH (LA = linolenska kislina, CumOOH = kumenhidroperoksid;

ACC = aminociklopropankarboksilna kislina)

Etilen(pmol)

CumOOH-konc. (mM)	0,006	0,012	0,06	0,12	0,6	1,2
a) MPPG
samo CumOOH	-	-	74	122	271	1192
			±40	±60	±147	±500
samo LA	4028	4028	4028	4028	4028	4028
	±933	±933	±933	±933	±933	±933
teoret. Σ	4028	4028	4102	4150	4299	5219
LA + CumOOH	1014	6926	9655	16059	79079	57894
		±407	±471	±565	±5672 ±6768
Stimulacija (%)	-	72,0	139,7	298,7	1863,3 1337,4
b)PP
samo CumOOH	-	•	-		-	-
LA	2972	2972	2972	2972	2972	2972
teoret. X	±439	±439	±439	±439	±439	±439
LA + CumOOH	4319	4394	5247	5635	11972	17695
	±173	±250	±540	±533	±425	±1827
Stimulacija (%)	45,3	47,8	76,5	89,6	302,8	495,3

Sl. 4a in b prikazujeta stimulacijo ACC disociacije z MPPG ali PP, v odvisnosti od koncentracije CumOOH.

Pri ACC disociaciji s piridoksal fosfatom smo opazili merljivo sproščanje etilena, v nasprotju z MPPG, v nižjem koncentracijskem območju, ki smo ga uporabili za kumenperoksid (0,006 mM). Pri 0,12 mM CumOOH, v prisotnosti MPPG, smo ugotovili stimulacijo ACC disociacije za 70%. S koncentracijami CumOOH 0,6 mM in 1,2 mM, smo izmerili razločno višje stimulacijske efekte v prisotnosti MPPG, v primeri s PP.

Za

Steigerwald Arzneimittelwerk GmbH:

PATENTNA PISARNA, d.o.o.

LJ U BL 4 ČOPOVA 14

Claims (5)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Uporaba magnezijevega piridoksal-5’-fosfat-glutaminata, označena s tem, da obstaja iz priprave farmacevtika, primernega za redukcijo LDL-vezanih peroksidov in za profilakso iz tega izvirajočih poškodb ožilja, v odsotnosti hiperholesteremije ali hiperlipidemije.
2. 2. Uporaba po zahtevku 1, označena s tem, da se poškodbe ožilja pojavljajo zlasti pri rizični skupini oseb, ki obstaja iz diabetikov, kadilcev, ostarelih, tistih z visokim krvnim tlakom in tistih pod stresom.
3. 3. Uporaba po zahtevkih 1 in 2 za profilakso pred ateromatozo.
4. 4. Uporaba po zahtevkih 1 in 2 za profilakso pred angiopatskimi boleznimi.
5. 5. Uporaba po zahtevkih 1 do 4, označena s tem, da farmacevtik vsebuje dodatno še manganovo sol.