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Dokumentenidentifikation DE69220821T2 20.11.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0502313
Titel Verfahren zur Sicherstellung eines angemessenen intrazellulären Glutathionspiegels im Gewebe
Anmelder Société des Produits Nestlé S.A., Vevey, CH
Erfinder Mark, David A., Oak Park, IL. 60304, US;
Rowe, W. Bruce, Evanston, IL. 60202, US
Vertreter Andrae Flach Haug Kneissl Bauer Schneider, 81541 München
DE-Aktenzeichen 69220821
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IT, LI, LU, NL, PT, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 30.01.1992
EP-Aktenzeichen 921015152
EP-Offenlegungsdatum 09.09.1992
EP date of grant 16.07.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.11.1997
IPC-Hauptklasse A61K 38/06

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Verwendung bei der klinischen Ernährung und insbesondere Zusammensetzungen zur Sicherstellung ausreichender intrazellulärer Glutathion-Spiegel.

Es wurde diskutiert, daß durch Erhöhung der intrazellulären Glutathion-Spiegel bestimmte Vorteile erzielt werden können. Glutathion schützt Zellen gegen freie Radikale, reaktive Sauerstoffintermediate und toxische Verbindungen, die sowohl endogenen als auch exogenen Ursprungs sind (Meister, "New Aspects of Glutathione Biochemistry and Transport-Selective Alteration of Glutathione Metabolism", Nutrition Review 42: 397-410).

Die Geschwindigkeit der intrazellulären Glutathion-Biosynthese wird durch Cystein limitiert. Jedoch ist eine Erhöhung des Cysteins per se wegen dessen Instabilität limitiert, und die Verwendung von oxidiertem Cystin ist wegen dessen geringer Löslichkeit limitiert.

Es wurde vorgeschlagen, Patienten einen Vorläufer zu infundieren, der die intrazelluläre Glutathion-Synthese stimuliert. Bisher wurde N-Acetylcystein, ein Vorläufer für Cystein, der eine Rolle bei der intrazellulären Synthese von Glutathion spielt, parenteral infundiert, um den Glutathion-Spiegel zu erhöhen. Es ist auch die parenterale Infusion von L-2-Oxothiazolidin-4- carboxylat und von Glutathion-Estern bekannt, um ebenfalls die intrazelluläre Glutathion- Produktion zu stimulieren. (Vergleiche z.B. die U.S.-Patente Nr. 4 335 210; 4 434 158; 4 438 124; 4 647 571; 4 665 082; und 4 784 685.)

Obwohl angenommen wird, daß die parenterale infusion von Cystein-Vorläufern sowie von Glutathion-Estern ein effektives Verfahren zur Erhöhung oder Aufrechterhaltung eines ausreichenden intrazellulären Glutathion-Spiegels darstellt, wäre es natürlich erwünscht, wenn der intrazelluläre Glutathion-Spiegel durch eine enterale Diät aufrechterhalten oder erhöht werden könnte. Dies gilt besonders im Hinblick auf die Tatsache, daß bestimmte chronische Krankheitszustände mit Glutathion-Spiegeln verbunden sind, die erniedrigt sind oder unter den normalen zellulären Glutathion-Spiegeln liegen. Eine der Schwierigkeiten bei der Erhöhung intrazellulärer Glutathion-Spiegel auf enteralem Wege liegt darin, daß es typischerweise nicht möglich ist, einfach enteral eine Aminosäurelösung, die reich an Cystein ist, bereitzustellen. Cystein kristallisiert typischerweise in Lösung, z.B. einer Aminosäurelösung, als Cystin aus.. Cystin ist für Zellen biologisch nicht leicht verfügbar. Deshalb ist Cystein als Arzneimittel biologisch nicht verfügbar.

Chung et al., L-2-Oxothiazolidin-4-carboxylat As A Cysteine Precursor: Efficacy for Growth and Hepatic Glutathione Synthesis in Chicks and Rats, American Institute of Nutrition (1990), legen Experimente dar, aufgrund deren sie den Schluß ziehen, daß oral verabreichtes L-2- Oxothiazolidin-4-carboxylat als ein Cysteinvorläufer wirkt. In den Experimenten führten sie auch L-Cystein-HCl-H&sub2;O enteral zu. Diese Veröffentlichung stellte auch fest, daß "es gut belegt ist, daß Cys (Cystein) toxisch ist, wenn es in zu großen Mengen bereitgestellt wird. Ratten, denen Cys durch intraperitoneale Injektion verabreicht wurde, zeigen Zeichen für Toxizität, während diejenigen, denen OTC (oder eine equimolare Quelle für Cys) verabreicht wurde, das nicht tun".

Die veröffentlichte Europäische Patentanmeldung 0 374 390 diskutiert eine Molken- Proteinzusammensetzung, die ein geeignetes Konzentrat umfaßt, das Proteine in einem im wesentlichen nicht denaturierten Zustand umfaßt. Diese Anmeldung legt folgendes dar:

"Es wurde in kontrollierten Experimenten zum ersten Mal gezeigt, daß das Verfüttern von Molken-Protein an Mäuse spezifisch die Immunantwort auf rote Blutkörperchen von Schafen (SRBC) sowie die Widerstandskraft gegen eine Pneumokokken-Infektion erhöht, die Entwicklung von DMH-induziertem Dickdarmkrebs hemmt und die Gewebespiegel von Glutathion (GSH) erhöht, und zwar unabhängig von seiner Nährwertqualität.

Die vorliegende Erfindung zeigt die Korrelation zwischen der nicht-denaturierten Konformation des Molken-Proteinkonzentrats (MPK) und der Immunverstärkung des Wirtes, wobei chemische Anhaltswerte für die Denaturierung angegeben werden, und sie demonstriert, daß die molekulare Konformation (nicht-denaturierter Zustand) die gleiche entscheidende Rolle für die Erhöhung des GSHs hat, welche die andere biologische Hauptaktivität des MPKs ist.

Genauso wichtig ist die Demonstration, daß eine andere Proteinquelle, wie Eiklar, das den gleichen hohen Cysteingehalt wie MPK aufweist, nicht die Glutathion-Synthese verstärkt, was zusätzlich die Spezifität des MPK bezüglich der beschriebenen biologischen Aktivität demonstriert.

Die GSH-erhöhende Aktivität von nicht-denaturiertem MPK hält über lange Zeit (3 - 4 Monate) an.

Molke und Molken-Protein sind seit undenklichen Zeiten für Ernährungszwecke verwendet worden. Außerdem wurde Molke in der Volksmedizin und in der alten Medizin für die Behandlung verschiedener Erkrankungen empfohlen(1,2), und in einem Falle wurde gezeigt, daß die lebenslange Fütterung von Hamstern mit einer Molke-Protein-Diät zu einer Verlängerung der Lebenserwartung führte, welche nicht erklärt wurde(3,4).

Alle diese Zustände sind offenbar irgendwie mit Veränderungen des Glutathions verbunden, das ein ubiquitär vorkommendes Element darstellt, das einen protektiven Effekt gegen Superoxidradikale und andere toxische Agenzien ausübt." (Vergleiche Seite 2, Zeile 17-34).

Die Europäische Anmeldung führt auch aus, daß die biologische Aktivität von Molken- Protein "tatsächlich von der nicht-denaturierten Konformation der Proteine abhängig ist" (vergleiche Seite 13, Zeile 21-23). Außerdem führt die Europäische Anmeldung aus, daß "die Verabreichung von Glutathion selbst kaum Konsequenzen für die Glutathion-Spiegel in den Geweben hat, da es offenbar nicht intakt durch die Zellmembran transportiert werden kann" (vergleiche Seite 6, Zeile 23-24).

Die Möglichkeit, eine Zusammensetzung oral zu verabreichen, die das intrazelluläre Glutathion erhöht, ist äußerst erwünscht. Jedoch müssen nicht alle Patientengruppen, die dieses benötigen, die gleichen Charakteristika aufweisen, insbesondere bezüglich der Bioverfügbarkeit des Produktes für den Patienten. Bei Patienten, die eine verminderte oder geschädigte Darmfunktion haben, kann es sein, daß nicht-denaturierte Molke nicht in solch ausreichenden Mengen resorbiert wird, daß es leicht bioverfügbar ist. Zu derartigen Patienten mit verminderter Darmfunktion können Patienten gehören, die leiden an: erworbenem Immunschwäche-Syndrom (Acquired Immune Deficiency Syndrome, AIDS); Crohns Krankheit; chronischer entzündlicher Darmkrankheit; Short-Bowel-Syndrom; und entzündlicher Darmreaktion auf Bestrahlungstherapie. Solche Patienten haben typischerweise nicht nur eine verminderte Darmfunktion, sondern sie können auch verminderte intrazelluläre Glutathion-Spiegel aufweisen, die erhöht werden sollten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt eine Zusammensetzung zur Sicherstellung ausreichender intrazellulärer Glutathion-Spiegel im Gewebe bereit. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung zur Erhöhung der intrazellulären Glutathion-Spiegel in Patienten bereitgestellt, die eine geschädigte Darmfunktion haben, wobei die Zusammensetzung eine therapeutisch wirksame Menge einer Lösung umfaßt, die hydrolysierte Proteine, die bezüglich Cystein angereichert sind, enthält.

Die Zusammensetzung kann enteral verabreicht werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Lösung Molken-Hydrolysat.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Lösung hydrolysiertes Eiklar-Protein.

Bei einer Ausführungsform enthält die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Erhöhung der intrazellulären Glutathion-Spiegel bei einem Patienten, der eine geschädigte Darmfunktion hat, wobei das Verfahren das enterale Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge einer Lösung, die hydrolysiertes Molken- oder Eiklar-Protein enthält, an den Patienten umfaßt.

Bei einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Behandlung eines Patienten bereitgestellt, der eine geschädigte Darmfunktion hat, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt, die aus dem enteralen Verabreichen an den Patienten einer ausreichenden Menge eines hydrolysierten Proteins, das Cystein sowie eine gewisse Menge Glutathion enthält, um die intrazellulären Glutathion-Spiegel des Patienten zu erhöhen.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der detaillierten Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen beschrieben und aus dieser hervorgehen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER GEGENWÄRTIG BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung stellt eine Zusammensetzung zur Sicherstellung ausreichender intrazellulärer Glutathion-Spiegel im Gewebe bereit. Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung zur Erhöhung der intrazellulären Glutathion-Spiegel bei einem Patienten bereit, der diese Erhöhung benötigt, speziell bei einem Patienten, der eine geschädigte Darmfunktion aufweist.

Bei einer Ausführungsform stellt die Zusammensetzung eine enteral verabreichte, therapeutisch wirksame Menge einer Lösung dar, die hydrolysierte Proteine, die bezüglich Cystein angereichert sind, enthält. Da die Proteine nicht hydrolysiert sind, werden sie leicht resorbiert, sogar von einem Patienten, der eine geschädigte Darmfunktion hat.

Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt die Erfindung das Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge einer Lösung, die hydrolysiertes Protein sowie eine gewisse Menge an Glutathion enthält, an einen Patienten.

Die Erfinder haben gefunden, daß durch Verabreichen eines hydrolysierten Proteins, das eine ausreichende Menge an Cystein enthält, es nicht nur möglich ist, ausreichende Glutathion- Spiegel bei Patienten mit einer geschädigten Darmfunktion, die einen erhöhten Glutathion- Spiegel benötigen, aufrecht zu erhalten, sondern daß es sogar möglich ist, die intrazellulären Glutathion-Spiegel bei diesen Patienten, die einen erniedrigten Glutathion-Spiegel aufweisen, zu erhöhen.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß es bei einem Patienten mit einer geschädigten Darmfunktion mlglich ist, die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enteral zu verabreichen und einen ausreichenden Spiegel an intrazellulärem Glutathion bereitzustellen. Tatsächlich ist es möglich, den intrazellulären Glutathion-Spiegel auf normale Werte zu erhöhen.

Typischerweise hat z.B. ein Patient mit geschädigtem Immunsystem Glutathion-Spiegel, die unter den Normalwerten liegen. Es wird angenommen, daß ein Patient mit erniedrigten Glutathion-Spiegeln anfälliger gegenüber vielen Krankheitszuständen ist. Es ist deshalb wichtig sicherzustellen, daß die zellulären Glutathion-Spiegel auf ungefähr normalem Niveau gehalten werden, oder daß sie auf dieses Niveau erhöht werden.

Einige derartige Patienten mit verminderten Glutathion-Spiegeln haben auch eine beeinträchtigte oder geschädigte Darmfunktion. Zu Beispielen für derartige Patienten gehören solche, die leiden an: erworbenem Immunschwäche-Syndrom (Acquired Immune Deficiency Syndrome, AIDS); Crohns Krankheit; chronischer entzündlicher Darmkrankheit; Short-Bowel- Syndrom; und entzündlicher Darmreaktion auf Bestrahlungstherapie. Aufgrund der geschädigten Darmfunktion würde die Bereitstellung eines nicht-denaturierten Proteins, wie z.B. Molke, für den Patienten keine bioverfügbare Quelle an Glutathion darstellen. Durch das Bereitstellen, in einer Ausführungsform, von hydrolysierten Protein, das bezüglich Cystein angereichert ist, ist es möglich, bei derartigen Patienten ausreichende Glutathion-Spiegel sicherzustellen.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dem Patienten hydrolysiertes Molken-Protein oder hydrolysiertes Eiklar-Protein verabreicht. Molken-Protein und Eiklar-Protein haben einen hohen Cysteingehalt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird dem Patienten wenigstens teilweise hydrolysiertes Molken- oder Eiklar-Protein verabreicht.

Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird einem Patienten Molken- Protein-Hydrolysat verabreicht. Ein Beispiel für eine enterale Diät, die einem Patienten verabreicht werden kann, ist Peptamen , Clintec Nutrition Company, Deerfield, Illinois. Peptamen enthält Molken-Protein-Hydrolysat. Die Peptidverteilung des Peptamen sieht folgendermaßen aus:

Durchschnittliche Peptidgröße: 8 Aminosäurereste.

Die Nährstoff-Zusammensetzung der Peptamen -Liquid-Elemental-Diet sieht folgendermaßen aus:

INFORMATION ÜBER DIE NÄHRSTOFF-ZUSAMMENSETZUNG (Darreichungsgröße 1 Dose [500 ml])

Weiterhin kann Glutathion mit dem hydrolysierten Protein verabreicht werden, um die Erhöhung der intrazellulären Glutathion-Spiegel zusätzlich zu unterstützen. Das Glutathion kann dem hydrolysierten Protein, das bezüglich Cystein angereichert ist. zugesetzt werden.

Bei einer Ausführungsform werden ungefähr 1 bis ungefähr 2,8 Gramm Glutathion pro Liter Peptamen zugesetzt.

Zur Veranschaulichung, jedoch nicht als Einschränkung, werden nun Veranschaulichungsbeispiele der vorliegenden Erfindung präsentiert.

Veranschaulichungsbeispiel 1

Von einem 32 Jahre alten männlichen Weißen war bekannt, das er seit sieben Jahren HIV-positiv war. Er war im wesentlichen symptomfrei bis vor zwei Jahren, als er sich einer komplizierten medizinischen Behandlung unterziehen mußte, die einer Infektion des oberen Atemtraktes folgte. Während der Behandlung dieser Krankheit verlor er ungefähr 15 % seines normalen Körpergewichts. Nach der Erholung von dieser Erkrankung war er relativ symptomfrei, abgesehen von gelegentlichen Durchfällen unbekannter Ursache. Trotz diätetischer und ernährungsbezogener Beratung war er, teilweise aufgrund einer geschädigten Darmfunktion, nicht imstande, wieder nennenswert zuzunehmen.

Es wurde die Verwendung einer Diät aus hydrolysiertem Molken-Protein empfohlen, um die Erhöhung der Nährstoffaufnahme zu unterstützen und die Resorption der Nährstoffe zu unterstützen. Er war imstande, ungefähr einen Liter dieser Nahrungsergänzung zu trinken, wodurch seine Kalorienaufnahme um ungefähr 1000 kcal pro Tag erhöht wurde und seine Proteinaufnahme um 40 Gramm pro Tag erhöht wurde.

Er nahm während der ersten beiden Wochen der Nahrungsergänzung sechs Pfund zu, und er fuhr fort, während der Besuche in der Klinik in zweiwöchigem Abstand zwei bis drei Pfund zuzunehmen, obwohl er etwas weniger von der Nahrungsergänzung zu sich nahm. Er blieb symptomfrei und litt nicht mehr unter Durchfällen.

Vier Wochen nach dem Beginn der Nahrungsergänzung zeigte sich, daß seine Glutathion- und Cystein-Spiegel im Plasma dem Spiegel entsprachen, der in normalen, gesunden Individuen gefunden wird.

Veranschaulichungsbeispiel 2

Von einem 54 Jahre alten männlichen Weißen war bekannt, das er seit fünf Jahren HIV- positiv war. Während der letzten sechs Monate hatte er unter verschiedenen opportunistischen Infektionen gelitten, einschließlich von zwei Lungenentzündungen, aufgrund derer er ins Krankenhaus mußte. Während des zweiten Krankenhausaufenthaltes wurde er acht Tage lang vollständig parenteral ernährt, um die Nährstoffaufnahme zu erhöhen und einen erheblichen Gewichtsverlust (18 % des normalen Körpergewichtes) auszugleichen. Vor der Entlassung aus der Klinik erhielt er zur Gewöhnung an die orale Aufnahme übergangsweise enteral eine Nahrungszusammensetzung, die auf hydrolysiertem Molken-Protein basierte. Nach der Entlassung aus der Klinik fuhr er fort, diese Zubereitung als eine gelegentliche Nahrungsergänzung zu verwenden.

Während des Zeitraumes, als er vollständig parenteral ernährt wurde, wurde ein Aminosäure-Profil des Plasmas erstellt. Unter verschiedenen Abweichungen vom normalen Aminosäure-Profil fand sich eine 90%ige Verminderung der Plasmakonzentration des Cysteins. Auf diese Beobachtung folgte eine Analyse des Glutathion-Spiegels im Plasma und des Glutathion-Spiegels der weißen Blutzellen. Sowohl die Glutathion-Konzentration des Plasmas als auch der weißen Blutzellen lagen unter 10% der Normalwerte.

Diese Analysen wurden eine Woche nach der Entlassung aus dem Krankenhaus wiederholt, nachdem die enterale Nahrungsergänzung zwei Wochen lang oral aufgenommen worden war. Zu diesem Zeitpunkt lagen sowohl die Cystein-Konzentration im Plasma als auch die Glutathion-Konzentration am unteren Ende der Normalwerte. Die Glutathion-Spiegel der weißen Blutzellen lagen bei ungefähr 60% des Normalwertes.


Anspruch[de]

1. Verwendung von Molken- oder Eiklar-Proteinhydrolysat, das bezüglich Cystein angereichert ist, zur Herstellung einer enteralen Zusammensetzung zur Erhöhung der intrazellulären Glutathionspiegel eines Patienten mit verminderter Darmfunktion.

2. Verwendung von Molken- oder Eiklar-Proteinhydrolysat, das bezüglich Cystein und einer therapeutisch wirksamen Menge an Glutathion angereichert ist, zur Herstellung einer enteralen Zusammensetzung zur Erhöhung der intrazellulären Glutathionspiegel eines Patienten mit verminderter Darmfunktion.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Patient an einer verminderten Darmfunktion infolge eines Immunmangels, der Crohn Krankheit, einer entzündlichen Darmerkrankung, des Shortbowel-Syndroms oder einer entzündlichen Darmreaktion auf Bestrahlung leidet.







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