(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/GB01/02937 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia: (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/GB01/02937 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: , WO02/00225 PCT Gazette nr 01/02 (51) Int.Cl. A61K 31/5685 ( ) A61P 25/00 ( ) (54) Zastosowanie 7-hydroksyepiandrosteronu (30) Pierwszeństwo: ,GB, (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 17/04 (73) Uprawniony z patentu: HUNTER-FLEMING LIMITED,Shaftesbury,GB (72) Twórca(y) wynalazku: Ashley Ker Pringle,Southampton,GB Lars Eric Sundstrom,Old Alresford,GB Ernst Wülfert,Bruksela,BE (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 01/09 (74) Pełnomocnik: Twardowska Aleksandra, JAN WIERZCHOŃ & PARTNERZY, BIURO PATENTÓW I ZNAKÓW TOWAROWYCH (57) Wynalazek dotyczy zastosowania 7-hydroksyepiandrosteronu, izomeru 7α czy 7β, czy też ich mieszaniny, do wytwarzania lekarstwa do ochrony przed ostrym lub przewlekłym uszkodzeniem neuronów spowodowanym przez udar lub uraz mózgu oraz spowodowanym przez chorobę Alzheimera, chorobę Parkinsona, niedemencyjne upośledzenie funkcji poznawczych (CIND), uraz rdzenia kręgowego lub uraz nerwu obwodowego. PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Niniejszy wynalazek dotyczy zastosowania określonych związków 7-hydroksysteroidowych do ochrony przed obumieraniem komórek neuronowych, i które wskutek tego są użyteczne w leczeniu i zapobieganiu stanom lub następstwom takich stanów, jak choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, niedemencyjne upośledzenie funkcji poznawczych (CIND), udar, uraz mózgu, uraz rdzenia kręgowego i uraz nerwu obwodowego; są również użyteczne do wspomagania funkcji poznawczych. Wytwarzania 7α-hydroksylowanych metabolitów dehydroepiandrosteronu (DHEA) in vivo jest znane od roku 1959, gdy zidentyfikowano 7α-hydroksy-DHEA w moczu [J. J. Schneider, M. L. Lewbart, Recent Progr. Horm. Res., 15 (1959) ; L. Starka, et al, Clin. Chim. Acta., 7 (1961) )]. Od tego czasu szeroko dokumentowano 7α-hydroksylowanie substratów 3β-hydroksysteroidowych (w tym DHEA i epiandrosteronu - EPIA) w preparatach tkankowych wielu ludzkich organów, obejmujących wątrobę człowieka dorosłego i noworodka, jądra, nadjądrze, skórę, tkankę sutka, prostatę, zrębowe komórki tłuszczowe i migdałki. Hydroksylowanie DHEA w pozycji 7 wykazano również w wątrobie szczura i w licznych tkankach i organach myszy. We wszystkich tych badaniach 7α-hydroksy-DHEA był dominującym wytwarzanym metabolitem. Rzeczywiście, Doostzadeh, et al, [Steroids 63 (1998) ], dowiódł, że szybkość wytwarzania 7α-hydroksy-DHEA przez mikrosomy wątroby myszy jest ponad piętnaście razy większa od szybkości wytwarzania 7β- -hydroksy-dhea. EPIA, DHEA i pregnenolon, jak wykazano, są szybko i w pełni są przekształcane w odpowiednie metabolity 7α-hydroksylowane w mózgu szczura [J. M. Guiraud, et al, Steroids, 34 (1979) ; M. Warner, et al, Endocrinology, 124 (1989) ; Y. Akwa, et al, Biochem. J., 288 (1992) )]. WO 97/37664 ujawnia zastosowanie określonych specyficznych związków, a w tym 7α-hydroksy-podstawionych steroidów do leczenia zaburzeń neuropsychiatrycznych, immunicznych lub wewnątrzwydzielniczych. Wśród zaburzeń, do leczenia których mogą być użyte te związki zgodnie z opisem WO 97/37664, znajduje się choroba Alzheimera. Jednakże, sugerowany mechanizm działania jest taki, że zaburzenie według hipotezy wynika z deficytu 7α-hydroksy-podstawionego steroidu w mózgu, a proponowane leczenie w WO 97/37664 uzupełnia ten niedobór poprzez podawanie 7α- -hydroksy-podstawionego steroidu celem zastąpienia brakującego związku. Procedura ujawniona w WO 97/37664 leczy zatem zaistniały stan, a nie zapobiega stanowi lub pogorszeniu stanu poprzez zapobieganie dalszemu uszkadzaniu neuronów. A zatem WO 97/37664 nie ujawnia działania neuroochronnego. Nie sugeruje również, że związki mogłyby być użyte w celu zapobiegania uszkodzeniom spowodowanym przez nagłe i urazowe przypadki, takie jak udar. Obecnie niespodziewanie odkryliśmy, że 7-hydroksy-epiandrosteron, α czy β, czy też mieszanina, mogą być stosowane do ochrony przed ostrym i przewlekłym uszkodzeniem neuronów spowodowanym przez takie przypadki jak udar, uraz mózgu i niedokrwienie mózgu, jakie mogą być zapoczątkowane przez krwotok podpajęczynówkowy lub które następuje podczas chirurgii omijającej serca, itd. Zauważana jest w takich przypadkach, takich jak przedłużone niedotlenienie i niedokrwienie, które mogą towarzyszyć lub nie, hipoglikemii lub rozmaitym stopniom uszkodzenia neuronów. Niedokrwienie zwykle występuje w trakcie ataków serca, ale uszkodzenie powstałe w tym czasie jest zasadniczo ograniczone do tkanki serca i wypracowano tu określone sposoby leczenia. W odniesieniu do niniejszego wynalazku, zajmujemy się efektami raczej długookresowego niedokrwienia mózgu, jakie występują po udarach u pacjentów lub w wyniku urazu głowy. Zaawansowanie niedokrwienia zależy od rodzaju udaru lub urazu, ale niezależnie występuje uszkodzenie mózgu, i do niego niniejszy wynalazek jest adresowany. Znane są w dziedzinie różne środki neuroochronne, które próbują łagodzić uszkodzenia mózgu, ale wszystkim aktualnie znanym towarzyszy tendencja do niekorzystnych efektów ubocznych. Na przykład MK801 (maleinian dizocilpiny) jest zupełnie prostą cząsteczką i jak wiadomo zapewnia określony poziom ochrony neuronów u pacjentów z niedokrwieniem. Jednakże MK801 towarzyszą alarmujące efekty psychotropowe (Martindale), jak również niekorzystne efekty motoryczne. Działania neuroochronne wyszczególniono w Brain Research, 755 (1997), (Pringle, A. K., et al.), na który artykuł niniejszym powołujemy się. Ci sami autorzy ujawnili również działania neuroochronne konotoksyny we wcześniejszej publikacji, ale poza działania neuroochronnymi tego związku, in vivo zaobserwowano niekorzystne efekty uboczne.

3 PL B1 3 A zatem niniejszy wynalazek obejmuje użycie, do wytwarzania lekarstwa do ochrony przed ostrym lub przewlekłym uszkodzeniem neuronów, 7-hydroksyepiandrosteronu (7-hydroksy-EPIA). Związek ten może być przedstawiony wzorem (I): a izomery 7α i 7β odpowiednio jako: Izomery α i β mogą być stosowane indywidualnie lub w mieszaninie, a jeśli w mieszaninie, to mogą występować w dowolnych proporcjach. Jednakże, izomer 7β wydaje się wykazywać większą czynność i zatem obecnie jest korzystny. Związki według niniejszego wynalazku można otrzymać różnymi sposobami, ogólnie znanymi, wychodząc z macierzystych steroidów. Na przykład, można je otrzymać sposobami ujawnionymi w literaturze cytowanej powyżej, które dostarczałyby mieszaninę związków 7β i odpowiadającego 7α, które z kolei mogą być rozdzielone ogólnie znanymi technikami. Przykładowo, 7α i/lub 7β-hydroksy-EPIA można otrzymać z DHEA drogą utleniania w pozycji allilowej po zabezpieczeniu grupy 3β-hydroksylowej i grupy 17-ketonowej z użyciem typowych metod. Produkt następnie poddaje się redukcji z katalizatorem - rozpuszczalnym związkiem metalu (takim jak wodorek sodu), a następnie grupy 3β-hydroksylową i 17-ketonową odbezpiecza się. 7α- -hydroksyepimer i 7β-hydroksyepimer można, jeśli konieczne, rozdzielić typowymi metodami, na przykład za pomocą chromatografii kolumnowej, i 7α- oraz 7α-hydroksy-EPIA można doczyścić drogą krystalizacji. Alternatywnie, 7α- oraz 7β-hydroksy-EPIA można otrzymać tak jak zilustrowano na poniższym schemacie reakcji:

4 4 PL B1 Według tego schematu reakcji, DHEA (II) acetyluje się dostarczając odpowiedni octan o wzorze (III), który następnie poddaje się reakcji z glikolem etylenowym, dostarczając ketal o wzorze (IV). Ketal (IV) następnie utlenia się, tak jak opisano w przykładzie 3, dostarczając odpowiedni związek 7- -ketonowy (V), który następnie deacetyluje się dostarczając związek o wzorze (VI). Ten poddaje się redukcji dostarczając 7-hydroksy-17-ketal EPIA o wzorze (VII), który następnie zadaje się kwasem w celu usunięcia ugrupowania ketalowego, dostarczając 7-hydroksy-EPIA, który na zakończenie rozdziela się na izomery 7β i 7α drogą chromatograficzną, dostarczając 7α-hydroksy-EPIA (IX) i 7β- -hydroksy-epia (X). Związki według niniejszego wynalazku mogą być aplikowane pacjentowi, jeśli zachodzi niebezpieczeństwo przypadku niedokrwienia, zwłaszcza udaru lub urazu głowy, lub jeśli występuje zagrożenie przewlekłej choroby neurodegeneratywnej, takiej jak choroba Alzheimera lub CIND, które mogą być zwiększane przez przewlekłe podprogowe niedokrwienie mózgu lub ograniczone wytwarzanie energii neuronalnej, co jest często obserwowane w starzejącym się mózgu. Takie profilaktyczne podawanie może być niezmierne pożyteczne. Jednakże, wykazano również, że związki według niniejszego wynalazku wykazują użyteczną czynność, nawet jeśli są podawane po przypadku

5 PL B1 5 niedokrwienia, ale należy uwzględnić, że korzystne jest podanie związków jak najszybciej, aby w możliwie największym stopniu uniknąć degeneracji neuronalnej. W niektórych wypadkach może być wskazane podawanie powtórnych dawek, zwłaszcza jeśli utrzymuje się niebezpieczeństwo niedokrwienia u pacjenta. Odpowiednimi sposobami podawania są na ogół iniekcje, celem maksymalnie szybkiego uzyskania żądanego rezultatu. A zatem iniekcja dożylna jest szczególnie korzystna, ale w pewnych sytuacjach może być korzystne podawanie związku bezpośrednio do płynu mózgowo-kręgowego. Dawka związku według niniejszego wynalazku jest różna w zależności od wielu czynników, a tym wielu, wagi ciała i ogólnego stanu pacjenta, jak również sposobu, częstotliwości i drogi podawania. Jednakże ogólnie zalecana jest dawka od 0,01 do 50 mg/kg wagi ciała, a bardziej korzystnie dawka od 0,05 do 20 mg/kg wagi ciała. Może być podawana w dawce pojedynczej lub w dawkach podzielonych. Wynalazek jest dalej zilustrowany poniższymi przykładami. Przykłady 1 do 7 ilustrują otrzymywanie związków według niniejszego wynalazku, a przykłady 8 i 9 ilustrują ich czynność. W przykładach 1 do 9 cyfry rzymskie odnoszą się do schematów reakcji przedstawionych powyżej. P r z y k ł a d 1 3-Octan DHEA (III) Roztwór 50 ml pirydyny i 50 ml bezwodnika octowego zawierającego 10 g DHEA (II) (34,72 mmola) ogrzewano we wrzeniu przez 4 godziny. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono, wylano do wody i ekstrahowano octanem etylu. Warstwę organiczną wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu i odparowano do sucha. Otrzymano 11,0 g 3-octanu DHEA (III) (33,33 mmola, 96%), który przekrystalizowano z etanolu. P r z y k ł a d 2 3-Octan 17-ketalu DHEA (IV) Roztwór w 100 ml toluenu zawierający 5 g 3-octanu DHEA (III) (15,15 mmola), 5 ml glikolu etylenowego i katalityczną ilość kwasu p-toluenosulfonowego ogrzewano we wrzeniu przez 24 godziny, destylując z łaźni wodnej, z użyciem aparatu Dean-Starka. Mieszaninę reakcyjną wylano do 100 ml 10% wag/obj. wodnego roztworu węglanu potasu. Warstwę organiczną zdekantowano. Warstwę wodną ekstrahowano octanem etylu. Połączono warstwy organiczne i odparowano do sucha. Otrzymano 5,10 g octanu 17-ketalu 3-DHEA (IV) (13,64 mmola, 90%), który przekrystalizowano z etanolu. P r z y k ł a d 3 3-Octan 7-keto-17-ketalo-DHEA (V) Roztwór w 70 ml pirydyny zawierający 3-octan 17-ketalo-DHEA (IV) (13,37 mmola) i katalityczną ilość różu bengalskiego, poddano naświetlaniu stosując średniociśnieniową lampę rtęciową z tlenowym zraszaniem. Po 24 godzinach do mieszaniny reakcyjnej dodano katalityczną ilość octanu miedzi. Po 24 godzinach mieszaninę reakcyjną odparowano do sucha. Pozostałość oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej typu flash (SiO 2 /octan etylu:cykloheksan 3/7). Otrzymano 3,11 g 3-octanu 7-keto-17-ketalo-DHEA (V) (8,02 mmola, 60%). P r z y k ł a d 4 7-Keto-17-ketalo-DHEA (VI) Roztwór w 50 ml metanolu zawierający 1% wodorotlenku potasu i 1 g 3-octanu 7-keto-17- -ketalo-dhea (V) (2,58 mmola) ogrzewano we wrzeniu przez 2 godziny. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono, zobojętniono, po czym ekstrahowano octanem etylu. Warstwę organiczną wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, po czym odparowano do sucha. Otrzymano 802 mg 7-keto-17-ketalo- -DHEA 5 (2,32 mmola, 90%), który przekrystalizowano z metanolu. P r z y k ł a d 5 7-Hydroksy-17-ketalo-EPIA (VII) 10 g 7-keto-17-ketalo-DHEA (VI) (28,90 mmola) dodano do ciekłego amoniaku w -33 zawierającego 2,65 g sodu. Po 4 godzinach dodano chlorek amonu aż do zniknięcia niebieskiego koloru. Dodano 2,65 g sodu. Po 4 godzinach dodano ponownie chlorek amonu aż do zniknięcia niebieskiego koloru. Dodano wodę i całość pozostawiono do odparowania amoniaku. Mieszaninę reakcyjną ekstrahowano octanem etylu. Warstwę organiczną wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, po czym odparowano do sucha. Otrzymano 6,07 g 7-hydroksy-17-ketalo-EPIA (XXII) (17,34 mmola, 60%). P r z y k ł a d 6 7-Hydroksy-EPIA (VIII) Roztwór w 100 ml acetonu zawierający 5 ml wody, 10 g 7-hydroksy-17-ketalo-EPIA (VII) (28,57 mmola, 50%) i katalityczną ilość kwasu p-toluenosulfonowego ogrzewano we wrzeniu przez 4

6 6 PL B1 godziny. Mieszaninę reakcyjną ochłodzono, wylano do 100 ml 10% wag./obj. wodnego roztworu węglanu sodu, po czym ekstrahowano octanem etylu. Warstwę organiczną wysuszono nad bezwodnym siarczanem sodu, po czym odparowano do sucha. Pozostałość oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej typu flash (SiO 2 /octan etylu). Otrzymano 5,24 g 7-hydroksy-EPIA (VIII) (17,14 mmola, 60%). P r z y k ł a d 7 7α-Hydroksy-EPIA (IX) i 7β-hydroksy-EPIA (X) 7-Hydroksy-EPIA (VIII) (5 g) zawierający epimery 7α i 7β w stosunku 65/35 oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej typu flash (Al 2 O 3 /CHCl 3 ). Jako pierwszy otrzymano 7β-hydroksy- -EPIA (X) (2,5 g), przed 7α-hydroksy-EPIA (IX) (1,34 g). 7β-Hydroksy-EPIA (X) i 7α-hydroksy-EPIA (IX) przekrystalizowano z octanu etylu. P r z y k ł a d 8 Postępowanie przy badaniu niedokrwiennego uszkodzenia neuronalnego Przygotowano organotypowe hodowle preparatów tkankowych hipokampu według podstawowej metody Pringle, et al., (1996, 1997), zmodyfikowanej następująco. Oseski szczurów Wistar (8-11 dniowe) poddano dekapitacji i hipokamp szybko wypreparowano do ochłodzonego w lodzie zrównoważonego roztworu Gey'a uzupełnionego 4,5 mg/ml glukozy. Preparaty rozdzielono i umieszczono na insertach hodowlanych Millicell CM (4 na studzienkę) i utrzymywano w 37 C/5% CO 2 przez 14 dni. Środowisko podtrzymujące zawierało 25% deaktywowanej termicznie surowicy końskiej, 25% zrównoważonego roztworu solnego Hank'a (HBSS) i 50% minimalnego środowiska podstawowego z dodanymi solami Eagle (MEM), uzupełnionego 1 mm glutaminy i 4,5 mg/ml glukozy. Środowisko zmieniano co 3-4 dni. Eksperymentalne niedokrwienie zrealizowano tak jak uprzednio ujawniono (Pringle, et al., 1996; 1997). Pokrótce, hodowle przeniesiono do środowiska bez surowicy (SFM -75% MEM, 25% HBSS uzupełnionego 1 mm glutaminy i 4,5 mg/ml glukozy) zawierającego 5 μg/ml fluorescencyjnego barwnika wykluczającego, jodku propidium (PI). Hodowle pozostawiono w SFM do równowagowania przez 60 min. przed odwzorowaniem. Fluorescencję PI wykrywano z użyciem odwrotnego mikroskopu Leica zaopatrzonego z rodaminowy zestaw filtrów. Jakiekolwiek hodowle, w których wykryto fluorescencję na tym etapie, wykluczono z dalszego badania. Niedokrwienie indukowano przenosząc hodowle do SFM (+PI), które wysycono 95% N 2 /5% CO 2. Następnie płytki hodowlane (bez przykrywek) szczelnie zamknięto w gazoszczelnej komorze, w której atmosferę wysycono 95% N 2 /5% CO 2 przez ciągłe przedmuchiwanie gazem 10 ml/min, przez 10 minut przed zamknięciem i umieszczono w inkubatorze na 170 minut (całkowity czas niedokrwienia wyniósł zatem 180 minut). Pod koniec okresu niedokrwienia, hodowle przywrócono do środowiska SFM o normalnej zawartości tlenu, zawierającego PI i umieszczono ponownie w inkubatorze na 24 godziny. Uszkodzenie neuronalne oszacowano tak jak uprzednio (Pringle, et al., 1996; 1997) z użyciem albo odwzorowania NIH 1.60 uruchomionego na komputerze Apple llsi albo OpenLab 2.1 (Improvision) uruchomionego na Macintosh G4/400. Odwzorowania zarejestrowano monochromatycznym aparatem fotograficznym i zachowano na dysku optycznym do dalszej analizy. Odwzorowania transmisji światła zarejestrowano przed dodaniem leków, a odwzorowania fluorescencji PI zarejestrowano po zakończeniu 24 godzinnego poniedokrwiennego okresu spoczynku. Pole powierzchni warstwy komórkowej CA1 określono na podstawie odwzorowania transmisji. Pole powierzchni fluorescencji PI w CA1 zmierzono z użyciem funkcji gęstości preparatu w zakresie odwzorowania NIH lub OpenLab i uszkodzenie neuronalne wyrażono jako procent CA1, w których wykryto fluorescencję PI powyżej poziomu tła. Związki steroidowe przygotowano jako pierwotny roztwór 1 mg/ml w etanolu, a następnie rozcieńczano SFM. Związki dodawano do hodowli na 45 minut przed niedokrwieniem, w trakcie epizodu niedokrwienia i w trakcie poniedokrwiennego okresu spoczynku. Eksperymenty kontrolne obejmowały hodowle traktowane samą zaróbką. Wyniki Eksperyment 1: Przeprowadzono wstępny eksperyment celem określenia, czy 7αOH-EPIA i 7βOH-EPIA mają działanie neuroochronne przy wysokim stężeniu, 100 nm. Niedokrwienie generuje schorzenie w 25,6±6,4% CA1. Uszkodzenie to jest znacznie ograniczane zarówno przez 7αOH-EPIA jak i 7βOH- -EPIA, jeśli są obecne przed, w trakcie i po niedokrwieniu (patrz tabela I).

7 PL B1 7 T a b e l a 1 Związek N % uszkodzeń w CA1 Niedokrwienie kontrolne 17 25,5±6,4 Niedokrwienie nm 7αOH-EPIA 16 4,0±2,9** Niedokrwienie nm 7βOH-EPIA 16 9,0±4,7* Eksperyment 2 Po wykazaniu, że zarówno α- jak i β-izomery 7OH-EPIA działają neuroochronnie, oszacowaliśmy zależność tego efektu od stężenia. Niedokrwienie kontrolne spowodowało uszkodzenie neuronalne w 31,9±4,7% CA1. 7αOH-EPIA wykazywało istotne działanie neuroochronne przy 100 nm małe, ale nie znaczące statystycznie ograniczenie uszkodzeń neuronalnych obserwowano przy 10 nm, oraz brak efektu przy 1 nm. W przeciwieństwie, 7βOH-EPIA wykazywało istotne działanie neuroochronne przy 10 nm i 100 nm, ale czynność zanikała, jeśli stężenie zmniejszało się do 1 nm (patrz tabela II). T a b e l a II Związek N % uszkodzeń w CA1 Niedokrwienie kontrolne 29 31,9±4,7 Niedokrwienie + 1 nm 7αOH-EPIA 28,8±5,8 Niedokrwienie + 10 nm 7αOH-EPIA 21,9±8,1 Niedokrwienie nm 7αOH-EPIA 11,8±2,8** Niedokrwienie + 1 nm 7βOH-EPIA 15 20,6±7,2 Niedokrwienie + 10 nm 7βOH-EPIA 12 11,9±4,7* Niedokrwienie nm 7βOH-EPIA 13 14,3±5,0* P r z y k ł a d 9 Ogólne niedokrwienie mózgu u szczurów (zamknięcie 4 naczyń) Niedokrwienie mózgu indukowano przez zamknięcie czterech naczyń (4VO) u samców szczurów Wistar ( g). Obie tętnice kręgowe zamknięto przez elektrokauteryzację przy anestezji pentobarbitalem (60 mg/kg i.p.). Zwierzęta pozostawiono w spokoju na 24 godziny ze swobodnym dostępem do wody, ale bez pożywienia. Następnego dnia odsłonięte tętnice szyjne przy anestezji 2% halotanem w 30% tlenie/70% podtlenku azotu i zamknięto na 10 minut z użyciem kleszczy mikronaczyniowych. Kolejno, oba kleszcze usunięto i obie tętnice kontrolowano co do natychmiastowej reperfuzji. W trakcie operacji i kolejnych 3 godzin utrzymywano normalną temperaturę zwierząt (37,5±0,5 C) z użyciem sterowanego termostatem koca grzewczego, połączonego z termometrem w odbycie. Następnego dnia dla porównania kontrolnego, u zwierząt z pozorowaną operacją kauteryzowano obie tętnice kręgowe pod anestezją pentobarbitalem i obie tętnice szyjne odsłonięte, ale nie zakleszczano pod anestezją 2% halotanem w 30% tlenie/70% podtlenku azotu. Ranę traktowano żelem lidokainowym, a następnie zaszyto. Zwierzęta utrzymywano pod lampą grzejną w 30 C temperatury otoczenia aż nie odzyskały przytomności. Przebadano siedem grup zwierząt: 1. (n=8) związek steroidowy, 7β-OH EPIA (0,1 mg/kg, i. v. przez żyłę ogonową, trzy iniekcje; 15 minut przed indukowaniem niedokrwienia, w trakcie niedokrwienia i 5 minut po reperfuzji); 2. (n=8) związek steroidowy, 7β-OH EPIA (0,3 mg/kg, i. v., trzy iniekcje jak opisano w 1); 3. (n=8) związek steroidowy, 7β-OH EPIA (1 mg/kg, i. v., trzy iniekcje jak opisano w 1); 4. (n=8) NBQX (sól disodowa, gdyż jest lepiej rozpuszczalna w wodzie) jako substancja odniesienia i pozytywna próba kontrolna (TOCRIS, Niemcy, 30 mg/kg, i. p., trzy iniekcje jak opisano w 1); 5. (n=8) otrzymują zaróbkę (0,9% NaCl zawierająca 100 μl etanolu; trzy iniekcje jak opisano w 1); 6. (n=8) tylko niedokrwienie; 7. (n=8) próby kontrolne z pozorowaną operacją. NBQX oznacza 2,3-dihydroksy-6-nitro-7-sulfamoilo-benzo(F)chinoksalinę i, jak wiadomo, posiada działanie neuroochronne [Gill, R., Norholm, L., Lodge D.: The neuroprotective action of 2,3-

8 8 PL B1 -dihydroxy-6-nitro-7-sulfamoyl-benzo(f)quinoxaline (NBQX) in a rat focal ischaemia model. Brain Res., 580, 35-43, 1992]. 7β-OH EPIA oznacza 7β-hydroksyepiandrosteron, związek według niniejszego wynalazku. Substancje rozpuszczono w 100 μl etanolu i na koniec rozcieńczono 0,9% NaCl. Po 7 dniowym okresie przeżycia po niedokrwieniu, wszystkie zwierzęta utrwalono perfuzyjnie dosercowo za pomocą 4% paraformaldehydu. Ostrożnie usunięto mózgi i utrwalono w tym samym środku utrwalającym przez 2 godziny. Po krioprotekcji w 30% sukrozie, mózgi szybko zamrożono w izopentanie i przechowywano w -80 C. Dwudziestomikrometrowe skrawki kriostatowe zawierające formacje hipokampowe wybarwiono Niss1 z błękitem toluidynowym lub fluorescencyjnym NeuroTrace. Analiza danych Zaawansowanie uszkodzeń neuronowych w regionie CA1 hipokampu po niedokrwieniu oszacowano według liczby przetrwałych neuronów z użyciem wybarwiania Niss1. Obliczono średnią liczbę morfologicznie nietkniętych neuronów na 400 μm długości w każdym regionie CA1 dla każdej grupy. Zliczanie komórek przeprowadzono w sekcjach 3-5 serii na zwierzę i obszar CA1 6 razy 400 μm na sekcję z użyciem mikroskopu optycznego wyposażonego w obiektyw 20x. Dane analizowano statystycznie za pomocą sparowanego testu t-studenta. Dane przedstawiono jako średnia ±SEM. Omówienie wyników Wyniki przedstawiono za pomocą fig. 1 do 3 na załączonych rysunkach. Morfologicznie nietknięte neurony hipokampu CA1 scharakteryzowano przez wybarwianie Niss1 (błękit toluidynowy i NeroTrace, fig. 2) przy następujących kryteriach: przezroczysty wygląd neuronowych ciał komórki, duże jądro z pozytywnie znakowanymi jąderkami, mała strefa cytoplazmatyczna wokół jądra z pozytywnym wybawieniem Niss1, wskazująca na nienaruszoną siateczkę endoplazmatyczną z rybosomami, a zatem na nienaruszony system syntezy białek. 10 minut ogólnego niedokrwienia (łagodne niedokrwienie) i czas przeżycia 7 dni prowadzi do neurodegeneracji komórek piramidalnych selektywnie z regionie CA1 hipokampu (fig. 1A-1C). Średnia liczba komórek piramidalnych w CA1 zwierząt z pozorowana operacją wynosiła 121,5±4,3 (przyjęta jako 100%). Zatem 60% neuronów CA1 uległo zniszczeniu po 10 minutach ogólnego niedokrwienia (fig. 1B). Liczba neuronów w grupie zwierząt z niedokrwieniem i z i.v. iniekcją zarobki (NaCl plus 100 μl etanolu), zastosowanych jak opisano w eksperymencie, była porównywalna z tą w grupie z samym niedokrwieniem (fig. 1 A, 1B). NBQX (30 mg/kg, i. v., trzy iniekcje jak opisano w eksperymencie) wykazywał znaczącą (p=0,03) neuroochrone w komórkach piramidalnych CA1 w porównaniu z grupą z niedokrwieniem. W porównaniu z samym niedokrwieniem, NBQX prowadzi do 47,5% neuroochrony, natomiast w porównaniu do zwierząt z pozorowaną operacją efekt ochronny wyniósł 68,5%. Neuroochrona wywoływana przez NBQX była zgodna z Gill et al., 1992 i Gill 1994, wykazujących walidację modelu ogólnego niedokrwienia, który zastosowaliśmy w naszych eksperymentach. 7β-OH EPIA prowadzi do neuroochrony zależnej od stężenia komórek piramidalnych CA1 hipokampu po 10 minutach ogólnego niedokrwienia i 7-dniowym okresie przeżycia (fig. 1 A). Analiza T-testu odzwierciedla wysoce znaczący efekt neuroochronny 7β-OH EPIA w stężeniach 0,1 mg/kg (p=0,01) i 0,3 mg/kg (p=0,0008). W porównaniu z grupą z pozorowaną operacją, 7β-OH EPIA wykazuje, odpowiednio, 74,8% (0,1 mg/kg) i 83,9% (0,3 mg/kg) efekt neuroochronny na komórki piramidalne CA1 (fig. 1C). 7β-OH EPIA w stężeniu 1,0 mg/kg wykazuje jedynie tendencję do neuroochrony, ale efekt nie jest znaczący. We wszystkich eksperymentach z iniekcją i. v. 7β-OH EPIA, przed, w trakcie i po niedokrwieniu nigdy nie obserwowaliśmy anormalnych zachowań zwierząt. Opis rysunków Liczba morfologicznie nietkniętych komórek piramidalnych CA1 hipokampu u szczurów 7 dni po ogólnym niedokrwieniu mózgu u szczurów oraz pod wpływem różnych związków. Dane przedstawiono jako średnia liczba ±SEM nietkniętych neuronów na 400 μm długości regionu CA1. Dane wyrażono jako procent nietkniętych neuronów na 400 μm długości regionu CA1 w porównaniu ze zwierzętami z pozorowaną operacją przyjętymi jako 100%. Dane przedstawiono jako absolutną neuroochronę w procentach, gdzie liczbę przetrwałych neuronów w grupie z niedokrwieniem przyjęto jako zero, a tę w grupie z pozorowaną operacją przyjęto jako 100%.

9 PL B1 9 Zastrzeżenia patentowe 1. Zastosowanie 7-hydroksyepiandrosteronu przedstawionego za pomocą wzoru do wytwarzania lekarstwa, do ochrony przed ostrym lub przewlekłym uszkodzeniem neuronów wywołanym przez udar, uraz mózgu, chorobę Alzheimera, chorobę Parkinsona, niedemencyjne upośledzenie funkcji poznawczych (CIND), uraz rdzenia kręgowego lub uraz nerwu obwodowego. 2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że 7-hydroksyepiandrosteronem jest 7α-hydroksyepiandrosteron. 3. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że 7-hydroksyepiandrosteronem jest 7β-hydroksyepiandrosteron. 4. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że 7-hydroksyepiandrosteronem jest mieszanina 7α-hydroksyepiandrosteronu i 7β-hydroksyepiandrosteronu. Rysunki

10 10 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 zł.