КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ЛЕЧЕНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ
COMPOSITIONS AND METHODS OF TREATING CARDIOVASCULAR DISEASE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к композициям и способам лечения или профилактики фиброза миокарда или состояний, связанных с фиброзом миокарда.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Любое обсуждение известного уровня техники на всем протяжении данного описания ни в коей мере не должно рассматриваться как допущение того, что такой известный уровень техники широко известен или составляет часть общеизвестных знаний в данной области.
При фиброзе миокарда сердечная мышца замещена волокнистой или рубцовой тканью. Это может нарушать эластичность сердечной мышцы. Что может вызывать снижение функции и, в конечном итоге, привести к выраженной сердечной недостаточности.
В Австралии застойной сердечной недостаточностью страдает один процент общего населения и от трех до пяти процентов людей в возрасте старше 65 лет, увеличиваясь до десяти-двадцати процентов среди людей в возрасте 80 лет или старше.
Застойная сердечная недостаточность является наиболее распространенной причиной госпитализации среди взрослых людей. Ежегодная смертность среди госпитализированных пациентов с легкими или умеренно выраженными симптомами колеблется от 10 до 20%, а среди пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью - от 40 до 60%. Последствия таких госпитализаций и стоимость для общества таковы, что, по меньшей мере, правительства двух штатов в Австралии субсидировали программы по улучшению терапии сердечной недостаточности. Однако они являются программами поздней стадии, в то время как они могут укорачивать госпитализацию стационарных больных с установленным тяжелым заболеванием, не рассматривая основополагающие механизмы. Таким образом, существует реальная необходимость в снижении или предотвращении госпитализаций и, главным образом, предотвращении и/или реверсии фиброза миокарда и его прогрессирования, в конечном счете, до терминальной стадии.
Патологической основой застойной сердечной недостаточности является развитие фиброза миокарда. Он начинается как периваскулярный фиброз, а затем распространяется на интерстиций, становясь более распространенным, в результате приводя к нарушению диастолической функции и/или, в конечном итоге, к выраженной сердечной недостаточности. Проводились многочисленные исследования людей и животных, в результате которых предположены различные факторы, имеющие отношение к фиброзу миокарда, включающие в себя генетическую предрасположенность, ишемическую болезнь сердца, гипертензию, дефицит оксида азота, окислительный стресс, потребление пищевой соли и многие другие факторы.
При исследовании эффекта рационов с низким, средним или высоким содержанием соли у крыс степень фиброза миокарда увеличивалась с увеличением потребления натрия в рационе. Обнаружено, что существовала отрицательная корреляция между концентрацией вазоактивного интестинального пептида (VIP) в сердце и степенью фиброза миокарда (Experimental Physiology (2002) 87.5, 539-546). Это исследование показало, что снижение концентрации миокардиального VIP может играть патогенетическую роль в развитии фиброза миокарда.
Сначала вазоактивный интестинальный пептид (VIP) был очищен приблизительно в середине 1970-х годов, а затем синтезирован.
В патенте США №4939224 обсуждаются различные биологические активности VIP, в том числе расслабление гладкой мускулатуры, индукция вазодилятации, стимуляция интерстициальной секреции воды и электролитов, нейрорегуляция, стимуляция выработки сока поджелудочной железы и ингибирование секреции желудочной кислоты. Однако существуют пагубные побочные эффекты, включающие в себя гипотензию, тахикардию и гиперемию.
Поскольку известно, что VIP оказывает сосудорасширяющее действие и положительный ионотропный эффект на сердце, исследовали его роль при ишемии миокарда (19: J Pharmacol Exp Ther 1994 Feb; 268 (2): 952-8). Это исследование проводили на изолированном сердце крысы. В результате исследования обнаружено, что значительное количество VIP выделялось в ишемическом реперфузированном сердце. В последующем эксперименте изолированное сердце крысы смачивали VIP, индуцировали ишемию и затем коронарный кровоток прекращали с последующей реперфузией. Это исследование свидетельствовало о существенном улучшении функции миокарда посредством VIP, подтверждаемом улучшением функций левого желудочка и коронарного кровотока и снижением повреждения ткани.
Исследование проводили на изолированных трабекулах правого предсердия и левого желудочка человеческих сердец (Clinical Science (2001) 101, 637-643). Эти сердца были получены от прежде здоровых индивидуумов, которые умерли в результате острого нарушения мозгового кровообращения или травмы головы. В результате исследования выявлено, что VIP имеет прямой положительный ионотропный эффект и на предсердие, и на желудочки сердца человека.
В исследовании, о котором идет речь выше (Experimental Physiology (2002) 87.5, 529-546), эксперименты проводили на сердцах, полученных от крыс, которые получали натриевые рационы. В этом in vitro исследовании обнаружено, что существует значительная корреляция между снижением концентрации миокардиального VIP и повышением степени фиброза миокарда в сердце. Что дает основание предполагать, что уменьшение количества VIP в сердце может играть роль в развитии фиброза.
Несмотря на результаты исследований in vitro, ранее обнаружено, что инъецированный VIP не поглощался нормальным сердцем (Gastroenterology (1979) 77.1, 55-60). Неспособность нормального сердца поглощать инъецированный VIP указывает на то, что VIP не имел значения в качестве эффективного терапевтического средства при лечении или профилактики фиброза миокарда.
Задачей настоящего изобретения является преодоление или уменьшение, по меньшей мере, одного из недостатков предшествующего уровня техники, или обеспечение эффективной альтернативы.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым аспектом данное изобретение включает композицию для профилактического или терапевтического лечения фиброза миокарда или состояния, связанного с фиброзом миокарда, при этом композиция содержит фармацевтически эффективное количество одного или нескольких вазоактивных интестинальных пептидов (VIP) и их активных фрагментов, необязательно, в сочетании с фармацевтически приемлемым носителем.
Фармацевтически эффективное количество VIP или активного фрагмента будет изменяться в зависимости от пациента и/или тяжести заболевания или состояния. Эти параметры могут быть определены специалистом в данной области посредством проведения стандартных экспериментов. Соответствующий диапазон доз, в качестве исходного значения, может быть выведен из дозировок, применяемых на животных моделях, описанных здесь, и достигнутых уровней в плазме крови. Такие параметры могут быть без труда определены с помощью простых рутинных измерений.
Предпочтительными активными фрагментами VIP являются VIP (1-12) и VIP (6-28).
Композиции по данному изобретению можно применять в сочетании с фармацевтически приемлемым носителем, который может быть любым из известных в уровне техники или разработанным впоследствии и подходящим для предполагаемого использования. Кроме носителей фармацевтическая композиция по данному изобретению может включать в себя другие ингредиенты, в том числе, например, красители, консерванты, буферы и антиоксиданты. Композиции по данному изобретению могут также включать в себя другие активные агенты, эффективные при лечении сердечно-сосудистых состояний.
Фармацевтические композиции по данному изобретению могут иметь любую подходящую форму, но предпочтительно подходящую для применения посредством внутривенной, внутримышечной или подкожной инъекции, в то время как активные фрагменты VIP могут быть пригодными для перорального применения. Однако если сформулировано соответствующим образом, VIP также можно применять перорально. Другие способы применения, как, например, пластыри, порошки для вдыхания через нос, назальные аэрозоли и тому подобное, будут очевидны специалисту в уровне техники.
В соответствии со вторым аспектом данное изобретение обеспечивает способ терапевтического лечения фиброза миокарда или состояния, связанного с фиброзом миокарда у субъекта, включающий введение в организм субъекта с фиброзом миокарда или состоянием, связанным с фиброзом миокарда, композиции по данному изобретению.
Фармацевтические композиции по данному изобретению можно использовать для предотвращения или замедления прогрессирования развившегося фиброза миокарда, а также для уменьшения степени развившегося фиброза.
В соответствии с третьим аспектом данное изобретение обеспечивает способ профилактического лечения фиброза миокарда или состояния, связанного с фиброзом миокарда у субъекта, включающий введение субъекту, имеющему риск развития фиброза миокарда или состояния, связанного с фиброзом миокарда, композиции по данному изобретению.
Относительно профилактического лечения, будет понятно, что такое лечение чрезвычайно полезно субъектам, которые относятся к группе риска развития фиброза миокарда или состояния, связанного с фиброзом миокарда. Например, субъектами, относящимися к категории риска, являются те, которые имеют гипертензию, сахарный диабет, миокардит, ишемическую болезнь сердца, принимают такие лекарственные средства, как, например, даунорубицин и другие, используемые при химиотерапии рака, генетическую предрасположенность, другие состояния как, например, синдром Кона и феохромоцитому, рацион с высоким содержанием соли и тому подобное. Профилактическое лечение можно использовать для предотвращения или замедления развития фиброза в группе риска. Большой процент субъектов на эхокардиограмме может уже иметь признаки ранней сердечной недостаточности. Например, такие признаки присутствуют почти у 80% пациентов с гипертензией. Частота у людей, страдающих сахарным диабетом, даже выше.
В соответствии с четвертым аспектом данное изобретение включает способ профилактического или терапевтического лечения застойной сердечной недостаточности у субъекта, включающий введение субъекту с риском развития застойной сердечной недостаточности композиции по данному изобретению.
В соответствии с пятым аспектом данное изобретение относится к способу снижения уровней, ингибирования или снижения продукции, профиброзных медиаторов у субъекта, включающему введение в организм субъекта композиции по настоящему изобретению.
В соответствии с шестым аспектом данное изобретение включает способ повышения содержания VIP в сердечной мышце субъекта с фиброзом миокарда или состоянием, связанным с фиброзом миокарда, или субъекта, имеющего риск развития фиброза миокарда или состояния, связанного с фиброзом миокарда, включающий введение субъекту композиции по данному изобретению.
В соответствии с седьмым аспектом данное изобретение включает способ снижения образования коллагена или увеличения распада коллагена в сердечной мышце субъекта, включающий введение субъекту композиции по данному изобретению.
Специалисту в данной области будет очевидно, что для оптимального эффекта может быть необходимо изменить схему применения композиций по данному изобретению. Может, будет необходимо принять во внимание природу заболевания или состояния, а также его тяжесть.
Связанные состояния, которые могут быть объектом профилактики или лечения посредством фармацевтических композиций по данному изобретению, могут включать в себя гипертрофию левого желудочка, диастолическую дисфункцию, миокардит, кардиомиопатию, дисфункцию левого желудочка и застойную сердечную недостаточность (для чего фиброз миокарда может быть основополагающей патологией). Связанные состояния также могут включать в себя состояния, которые обусловливают выработку профиброзных медиаторов, или состояния, которые предрасполагают человека к развитию фиброза миокарда, например, такие как гипертензия и/или потребление большого количества соли, такие заболевания, как сахарный диабет и тому подобное.
Еще один аспект данного изобретения включает применение композиций по данному изобретению в производстве лекарственного средства для профилактического или терапевтического лечения фиброза миокарда или состояния, связанного с фиброзом миокарда.
Еще один аспект данного изобретения включает применение композиций по данному изобретению в производстве лекарственного средства для профилактического или терапевтического лечения застойной сердечной недостаточности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1: Уровни фиброза миокарда в ряде моделей фиброза миокарда (левая панель). На правой панели представлена разность между средними концентрациями миокардиального VIP на четырех моделях после инфузии VIP или носителя в течение одного часа. Разность между средними значениями концентрации миокардиального VIP после инфузии VIP или носителя отображает меру поглощения VIP миокардом. Поскольку фиброз усугубляется, количество VIP, поглощаемое сердцем, увеличивается.
Фиг.2: Индекс фиброза миокарда у крыс WKY после 4 недель употребления рациона с высоким содержанием соли и инфузии либо VIP, либо контрольного носителя.
Фиг.3: Индекс фиброза миокарда у крыс WKY после 4 недель употребления рациона с высоким содержанием соли плюс L-NAME (10 мг/кг/день), получающих инфузию либо контрольного носителя, либо VIP.
Фиг.4: Фиброз миокарда у крыс в возрасте 14 недель (начальный момент времени), затем получавших рацион с высоким содержанием соли в течение 4 недель и получавших либо инфузию носителя, либо инфузию VIP (5 пмоль/кг/мин) в течение 4 недель.
Фиг.5: Фиброз миокарда у крыс в возрасте 14 недель (начальный момент времени), затем получавших рацион с высоким содержанием соли плюс L-NAME (10 мг/кг) в питьевой воде в течение 4 недель и получавших либо инфузию носителя, либо инфузию VIP (5 пмоль/кг/мин) в течение 4 недель.
Фиг.6: Фиброз миокарда у крыс WKY, получивших стрептозотоцин (60 мг/кг) в возрасте 14 недель. Через 8 недель сахарного диабета некоторым крысам начали инфузию VIP, продолжавшуюся 4 недели. Все крысы были умерщвлены в возрасте 26 недель.
Фиг.7: A - концентрации миокардиального VIP у крыс WKY, получавших рацион с высоким содержанием соли после четырех недель внутривенной инфузии VIP или контрольного носителя. B - концентрации миокардиального VIP у крыс WKY, получавших рацион с высоким содержанием соли и L-NAME (10 мг/кг) в питьевой воде после четырех недель внутривенной инфузии VIP или контрольного носителя.
Фиг.8: Сравнение действия лечения пептидом VIP (1-12) и лечения полной молекулой VIP на фиброз миокарда. Оба пептида вводили в дозе 5 пмоль/кг/мин внутривенно в течение 4 недель.
Фиг.9: Сравнение действия лечения пептидом VIP (6-28) и лечения полной молекулой VIP на фиброз миокарда. Оба пептида вводили в дозе 5 пмоль/кг/мин внутривенно в течение 4 недель.
Фиг.10: Сравнение действия лечения пептидом VIP (1-12), VIP (6-28) и лечения полной молекулой VIP на фиброз миокарда. Все пептиды вводили в дозе 5 пмоль/кг/мин внутривенно в течение 4 недель.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Было обнаружено, с крайним удивлением, принимая во внимание негативные указания в предшествующем уровне техники, что VIP является пригодным и важным в качестве терапевтического средства для обратного развития или задержки начала фиброза миокарда, или предотвращения начала фиброза у людей, принадлежащих к группе риска развития фиброза миокарда. Таким образом, VIP также является пригодным для лечения застойной сердечной недостаточности.
2
12
Использование фармацевтических композиций по данному изобретению при лечении фиброза миокарда или связанных состояний представляет собой новый класс терапевтического средства при этих состояниях. Существующие лечебные схемы для фиброза миокарда или связанных состояний обычно нацелены на один, или в лучшем случае на два, известных механизма, вызывающих фиброз миокарда. Не желая быть связанным каким-нибудь конкретным механизмом действия, полагают, что фармацевтические препараты по данному изобретению могут быть нацелены, в сущности, на все известные в настоящее время промоторы фиброза миокарда. Более того, VIP в сердце в нормальной концентрации может ингибировать продукцию профиброзных медиаторов. В дополнение к роли VIP в гомеостазе натрия и нейротрансмиссии, VIP, по-видимому, также является главным модулятором иммунной системы, подавляя многие цитокины, вовлеченные в аутоиммунное воспалительное повреждение ткани. VIP подавляет многие цитокины, включая без ограничения, IL, IL, IFN-γ, TNF-α и TGF-β, которые являются известными причинами фиброза миокарда и других тканей. VIP также подавляет экспрессию, транслокацию и связывание NF каппа B посредством стабилизации I каппа B. Кроме того, VIP подавляет синтез другого фиброзного медиатора, ангиотензина II (Ang II) посредством подавления синтеза ангиотензиногена.
На основании настоящих исследований, и не желая быть связанными теорией, постулируется, что VIP действует как главный регулятор предотвращения развития фиброза, и что истощение VIP может запустить синтез многих профиброзных медиаторов и, таким образом, быть причиной повреждения миокарда. Следующая схема представляет собой гипотетические взаимодействия между VIP и профиброзными медиаторами.
В нормальном сердце VIP не поглощается миокардом. Тем не менее, в исследованиях с острой инфузией авторы настоящего изобретения обнаружили, что поглощение VIP миокардом является более авидным с повышением степени фиброза, что предполагает потенциальные возможности VIP в качестве восстановительного агента.
Настоящие исследования показывают, что некоторые фрагменты VIP имеют биологическую активность, сходную с таковой целой молекулы VIP, и могут быть более подходящими для приготовления фармацевтических составов вследствие их меньшего размера, большей стабильности и технологичности. В особенности пригодными фрагментами являются VIP (1-12) и VIP (6-28). Будет понятно, что объем настоящего изобретения также включает в себя некоторые аналоги VIP, которые имеют в своей основе консервативные замены одной или нескольких аминокислот VIP на аминокислоты, которые не приводят к изменению биологической активности VIP. Такие замены широко известны специалисту в уровне техники и не требуют для их внесения ничего, кроме более простого метода проб и ошибок с использованием широко известных технологий. Таким образом, термин «VIP», как используется в контексте настоящего изобретения, предназначен для охвата таких аналогов.
th
Настоящее изобретение также предусматривает фармацевтические композиции, которые включают VIP и/или его активные фрагменты. Такие композиции могут включать любой тип дозированной формы, например таблетки, капсулы, порошки, жидкие составы, формы с отложенным или замедленным высвобождением, пластыри, лекарственные порошки для вдыхания через нос, назальные аэрозоли и тому подобное. Эти композиции могут дополнительно включать другие ингредиенты, например, такие как красители, консерванты, буферы и антиоксиданты. По внешнему виду и содержанию проектируемые фармацевтические композиции представляют собой традиционные лекарственные средства, которые могут быть приготовлены специалистом в области технологий приготовления лекарственных средств, и имеют в своей основе прочно устоявшиеся принципы и композиции, описанные, например, у Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 19 Edition, 1995; British Pharmacopoeia 2000 и в схожих руководствах по приготовлению лекарственных средств и справочниках. Композиции по настоящему изобретению также могут включать в себя другие активные агенты, используемые при лечении сердечно-сосудистых состояний.
Путь и частота применения композиций по настоящему изобретению будет зависеть от требований к лечению и природы вводимой молекулы. Таким образом, композиции могут быть приготовлены в соответствии с требованиями по применению внутривенных, внутримышечных или подкожных инъекций. VIP и фрагменты VIP также могут быть пригодными для введения через слизистую оболочку, например, перорально, сублингвально, назально и тому подобное. Эти параметры без труда устанавливаются специалистом в уровне техники.
Показано, что фармацевтические композиции по настоящему изобретению являются эффективными при предотвращении или замедлении прогрессирования развившегося фиброза миокарда, а также в уменьшении степени (устранении) развившегося фиброза, и таким образом важны при терапевтическом применении. Композиции по настоящему изобретению также являются эффективной формой профилактического или терапевтического лечения застойной сердечной недостаточности. Это очень важные находки в отношении диапазона и тяжести состояний, которые могут подвергаться лечению композициями по настоящему изобретению.
Кроме того, композиции по настоящему изобретению можно применять профилактически людьми, имеющими риск развития фиброза миокарда или связанного состояния. Например, людьми, относящимися к категории риска, являются те, которые имеют гипертензию, сахарный диабет, миокардит, ишемическую болезнь сердца, принимают такие лекарственные средства, как, например, даунорубицин и другие, используемые при химиотерапии рака, генетическую предрасположенность, другие состояния как, например, синдром Кона и феохромоцитому, рацион с высоким содержанием соли и тому подобное. Термин «профилактический», как используется в контексте настоящего изобретения, предназначен, в частности, охватывать лечебные схемы, используемые для предотвращения или замедления развития фиброза в группе риска. Большой процент людей, которым можно назначать профилактическое лечение, на эхокардиограмме может уже иметь признаки ранней сердечной недостаточности.
Термин «связанное состояние», как используется в контексте настоящего изобретения и в применении к фиброзу миокарда, предназначен охватывать, без ограничения, гипертрофию левого желудочка, диастолическую дисфункцию, миокардит, кардиомиопатию, дисфункцию левого желудочка и застойную сердечную недостаточность (для чего фиброз миокарда может быть основополагающей патологией). Связанные состояния также могут включать состояния, которые обусловливают выработку профиброзных медиаторов или состояния, которые предрасполагают человека к развитию фиброза миокарда, например, такие как гипертензия и/или потребление большого количества соли, такие заболевания как сахарный диабет и тому подобное.
Повышая содержание VIP в сердечной мышце у людей с риском его развития или с фиброзом миокарда или состояния, связанного с фиброзом миокарда посредством применения композиций по настоящему изобретению, можно добиться значительного терапевтического эффекта, в том числе уменьшение фиброза, уменьшение уровня продукции или активности профиброзных медиаторов, уменьшение прогрессирования фиброза, уменьшение образования коллагена или усиление распада коллагена в сердечной мышце.
Далее изобретение описывается конкретнее на основании неограничивающих примеров.
Экспериментальная часть
Пример 1 - предварительные исследования
При предварительных исследованиях проводили серии острых инфузионных экспериментов на экспериментальных животных моделях. Они показали, что чем выше уровень фиброза, тем больше поглощение VIP сердцем из плазмы обрабатываемых животных.
Дальнейшие предварительные эксперименты проводили на ряде экспериментальных животных моделей, которые охватывали диапазон замещения фиброзной тканью, варьирующий от мягкого до умеренного и тяжелого. Эти эксперименты на модельных животных охватывали различные по этиологии (одиночный и в комбинации) и диапазону уровней индуцированного фиброза. В этих экспериментах использовали два типа крыс, крысы со спонтанной гипертензией (SHR) и контрольные крысы Wistar-Kyoto с нормальным кровяным давлением (WKY). Крысы WKY получали: 1) рацион с низким содержанием соли, 2) рацион с высоким содержанием соли или 3) L-NAME (ω-монометил-нитро-L-аргинин; 10 мг/кг/день) и рацион с высоким содержанием соли. Крысы SHR получали рацион с низким или высоким содержанием соли. Эффект инфузии VIP при диабетическом заболевании сердца также изучали на крысах WKY, имеющих сахарный диабет, индуцированный стрептозоцином.
В каждой обрабатываемой группе крыс случайным образом распределяли для инфузии VIP или носителя (n=24 в каждой группе) на протяжении четырех недель. VIP вводили посредством минипомпы Alzet со скоростью 7,2 нмоль/кг/день.
Через четыре недели крысам давали анестезию и извлекали сердца. Измеряли концентрации VIP в миокарде и проводили количественный анализ фиброза миокарда. Значительное улучшение обнаружили в сердцах обработанных мышей, поскольку индекс фиброза миокарда был значительно ниже у обработанных мышей по сравнению с контрольными группами.
Пример 2 - действие инфузии VIP на концентрации VIP в миокарде
Четырнадцать недельных крыс WKY случайным образом распределяли на группы, получавшие в течение 4 недель рацион с низким содержанием соли (0,008%), рацион со средним содержанием соли (2,2%), рацион с высоким содержанием соли (4,4%) или рацион с высоким содержанием соли плюс L-NAME (10 мг/кг/день) в питьевой воде (n=16 крыс в группе). В день эксперимента крысам давали анестезию и вставляли венозные и артериальные катетеры. Через один час периода установления равновесия крыс случайным образом распределяли на группы, которым в течение часа вливали контрольный носитель (Haemaccell, Aventis) или VIP (10 пмоль/кг/мин) со скоростью инфузии 0,017 мл/мин. Затем извлекали сердца, измеряли концентрации VIP в миокарде и проводили количественный анализ фиброза миокарда.
Разница между средними концентрациями VIP в миокарде после инфузии VIP или контрольного носителя является показателем поглощения VIP сердцем. Обнаружено, что эта разница увеличивается с увеличением степени фиброза (см. фиг.1).
Пример 3 - действие инфузии VIP на фиброз в моделях фиброза на животных
Использовали три экспериментальные модели фиброза миокарда на животных (животные получены от Australian Animal Resources, Perth, Western Australia, Australia)
i) крыса WKY, получавшая рацион с высоким содержанием соли;
ii) крыса WKY, получавшая рацион с высоким содержанием соли и L-NAME (ω-монометил-нитро-L-аргинин, Sigma Chemical Co.) 10 мг/кг/день в питьевой воде;
iii) крысы WKY, имеющие сахарный диабет, индуцированный инъекцией стрептозотоцина 60 мг/кг.
2
В каждой модели крыс случайным образом распределяли на группы, получающие инфузии VIP (H-His-Ser-Asp-Ala-Val-Phe-Thr-Asp-Asn-Tyr-Thr-Arg-Leu-Arg-Lys-Gln-Met-Ala-Val-Lys-Lys-Tyr-Leu-Asn-Ser-Ile-Leu-Asn-NH, полученный от Auspep, Australia) или контрольного носителя (Haemaccel, Aventis) в течение 4 недель посредством минипомпы Alzet (n=6-8 в каждой экспериментальной группе). Доза VIP составляла 5 пмоль/кг/мин.
В моделях i) и ii) крысам WKY в возрасте 14 недель начинали давать рацион с высоким содержанием соли, или рацион с высоким содержанием соли плюс L-NAME. Их подвергали оперативному введению минипомпы Alzet для инфузии VIP или носителя. Через 4 недели крысам давали анестезию и извлекали сердца. Измеряли концентрации VIP в миокарде и фиброз миокарда.
В модели iii) крысам в возрасте 14 недель делали инъекцию стрептозоцина 60 мг/кг.Через 8 недель крыс, больных сахарным диабетом, случайным образом распределяли на группы, получающие инфузию VIP (5 пмоль/кг/мин) или не подвергающиеся лечению. VIP вводили, как описано выше. Через еще 4 недели крысам давали анестезию и извлекали сердца, как описано выше.
Измеряли концентрации VIP в миокарде и фиброз миокарда.
VIP измеряли посредством радиоиммунологического анализа известным способом (см. Davis R.E., Shelley S., Macdonald G.J. & Duggan K.A. (1992). The effects of a high sodium diet on the metabolism and secretion of vasoactive intestinal peptide in the rabbit. J.Physiol. 451: 17-23. Duggan K.A., Ye V.Z.C., Jones D.M., Davis R.E. & Macdonald G.J. (1995) Effects of Endopeptidase 24.11 blockade on plasma and tissue concentrations of vasoactive intestinal peptide Clin. Sci. 89: 267-271). Количественный анализ степени фиброза миокарда проводили посредством двух известных способов (ссылка на Ye VZC, Hodge G, Yong JLC & Duggan KA (2002) Early myocardial fibrosis is associated with depletion of vasoactive intestinal peptide in the heart Exp.Physiol 87:539-546, Ye VZC, Hodge G, Yong JLC & Duggan KA (2003) Myocardial VIP and myocardial fibrosis induced by nitric oxide synthase inhibition in the rat. Acta Physiol. Scand. 179: 353-360. Ye VZC, Hodge G, Yong JLC & Duggan KA (2004) Vasopeptidase inhibition reverses myocardial VIP depletion and decreases myocardial fibrosis in salt sensitive hypertension Europ. J. Pharmacol. 485:235-242).
Значительное улучшение было обнаружено в сердцах обработанных крыс, поскольку индекс фиброза миокарда был значительно ниже у обработанных крыс по сравнению с контрольными группами (фиг.2 и 3).
Пример 4 - эффект лечения с помощью VIP на содержание VIP в миокарде и регресс фиброза в моделях фиброза на животных
Для определения того, является ли инфузия VIP причиной регрессии существующего фиброза, а также предотвращения прогрессирования фиброза, были выполнены две группы исследований
i) степень фиброза миокарда у 14-недельных крыс WKY, не получавших лечение, сравнивали со степенью фиброза у 18-недельных крыс WKY, которые в течение 4 недель получали рацион с высоким содержанием соли, или рацион с высоким содержанием соли плюс L-NAME (10 мг/кг/день) и либо инфузию VIP (5 пмоль/кг/мин), либо инфузию контрольного носителя (см. фиг.4 и 5).
ii) контрольных крыс WKY, не страдающих сахарным диабетом, умерщвляли в возрасте 26 недель и сравнивали степень фиброза миокарда со степенью фиброза миокарда у крыс WKY, которые страдали сахарным диабетом, индуцированным инъекцией стрептозоцином (60 мг/кг) в возрасте 14 недель. Через 8 недель этих крыс случайным образом распределяли на группы, которые в течение следующих 4 недель либо получали инфузию VIP (5 пмоль/кг/мин) посредством минипомпы Alzet, либо не получали никакого лечения (см. фиг.6).
Результаты представлены на фиг.4-6. Эти результаты отчетливо показывают регрессию фиброза миокарда в трех моделях после инфузии VIP. Модель крыс с сахарным диабетом демонстрирует такое же действие VIP в модели, не связанной с потреблением соли или высоким кровяным давлением. Регрессия фиброза может быть обусловлена либо уменьшением образования коллагена, либо усилением его распада. Несмотря на нежелание связывать с каким-то определенным механизмом действия, регрессия фиброза миокарда, вероятно, связана с действием коллагеназ, которые играют роль в резорбции коллагена.
Измерение содержания VIP в миокарде на животных моделях вышеуказанных экспериментальных демонстрирует отчетливую связь между степенью фиброза и поглощением экзогенного VIP (см. фиг.7A и 7B).
Пример 5 - действие фрагментов VIP на фиброз миокарда
Для определения того, обладают ли меньшие пептиды, родственные VIP, какой-либо биологической активностью целой молекулы VIP, в частности уменьшение фиброза миокарда, степени фиброза миокарда, вводили VIP (1-12) со скоростью вливания 5 пмоль/кг/мин и VIP (6-28) со скоростью вливания 5 пмоль/кг/мин в течение 4 недель посредством минипомпы Alzet, при сравнении с полноразмерным VIP (5 пмоль/кг/мин) и контрольным носителем. Фрагменты VIP были приобретены в Auspep (Melbourne, Australia).
Вкратце, крысам WKY в возрасте 14 недель начинали давать рацион с высоким содержанием соли, как описано ранее. Их подвергали оперативному внедрению минипомпы Alzet для инфузии пептида VIP или носителя. Через 4 недели крысам проводили анестезию, извлекали сердца и производили количественный анализ фиброза миокарда в препаратах, окрашенных трихромом по Массону с использованием Image Pro Plus версия 5 (Cybernetics). И VIP (1-12), и VIP (6-28) уменьшали степень фиброза миокарда, по сравнению с контрольным носителем. VIP (1-12) был эффективен приблизительно на 1/3 от эффективности VIP, тогда как VIP (6-28) столь же эффективен, как VIP. На фиг.8-10 представлены результаты этих исследований.
Ценность настоящего изобретения для здравоохранения будет очевидна специалисту в уровне техники после прочтения этого описания изобретения. Хотя возможности лечения сердечной недостаточности значительно расширились с введением ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента (ACE) и блокаторов рецепторов ангиотензина, а также с осознанием того, что антагонисты альдостерона и бета-блокаторы улучшают исход в поздней стадии заболевания, добавление фармацевтической композиции по настоящему изобретению, которая действует, предотвращая прогрессирование основополагающего патологического изменения (фиброз), или даже реверсируя фиброз, имеет способность препятствовать распространению заболевания от умеренного к выраженному и таким образом существенно снижает затраты на медицинскую помощь.
Должно быть ясно, что для композиции, способа и применения по данному изобретению имеются другие варианты осуществления, и что они находятся в объеме данного изобретения.