DE3712239C1 - Use of diisopropylamine dichloroacetate for promoting fetal lung maturation - Google Patents

Abstract

It has been shown according to the invention that diisopropylamine dichloroacetate (DIPA) significantly stimulates the differentiation of type 2 pneumocytes and the formation of lamellated corpuscles. On the basis of this activity, DIPA is suitable for the prenatal treatment of fetal respiratory distress syndrome.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Diisopropylamin-di­ chloracetat ("DIPA") zur Förderung der fetalen Lungenreifung.The invention relates to the use of diisopropylamine-di chloroacetate ("DIPA") to promote fetal lung maturation.

Die Überlebenschance Neugeborener hängt wesentlich von dem Reifestadium der Lunge zum Zeitpunkt der Geburt ab.The chance of survival of newborns depends largely on that Stage of maturity of the lungs at the time of birth.

Im Normalfall haben sich zu diesem Zeitpunkt in der fetalen Lunge Bronchialepithelzellen sowie Pneumozyten I und II ausdifferenziert. In den Pneumozyten II wird ein grenzflächen­ aktives Phospholipid-Gemisch, der Surfactant, produziert, welcher in die Alveolen austritt, sich auf deren Oberfläche ausbreitet und so einen expiratorischen Kollaps der Alveolen verhindert.Normally, at this point in time, the fetal Lung bronchial epithelial cells and pneumocytes I and II differentiated. In the pneumocyte II there is an interface active phospholipid mixture that produces surfactant, which emerges in the alveoli, on their surface spreads and thus an expiratory collapse of the alveoli prevented.

Der Surfactant liegt in den Pneumozyten II in Form von Lamellarkörperchen vor.The surfactant is in the form of pneumocytes II Lamellar body in front.

Ist bei der Geburt auf Grund pathologischer Gegebenheiten oder bei Schwangerschaftsverkürzung nicht genügend Surfactant vor­ handen, so können die Mehrzahl der Alveolen sich nicht entfalten und es kommt zum fetalen Atemnotsyndrom.Is at birth due to pathological conditions or not enough surfactant if the pregnancy is shortened the majority of alveoli cannot act unfold and fetal respiratory distress syndrome occurs.

Zur medikamentösen Förderung der Lungenreife wurden bisher in erster Linie Glucokortikoide verwendet; dabei können jedoch Nebenwirkungen sowohl bei der Mutter als auch bei dem Neugeborenen auftreten. Beispiele hierfür sind Störungen des mütterlichen Hormonhaushaltes besonders soweit Östrogene und ACTH betroffen sind. Bei dem Kind kann eine Stimulation der fetalen Reifungsvorgänge mit gleichzeitiger Wachstumshemmung auftreten und insbesondere die generelle Wachstumshemmung des Feten läßt die Glucokortikoidtherapie äußerst bedenklich erscheinen. Angesichts dieser Problematik ist bereits vielfach versucht worden, die Glucokortikoidtherapie zu ersetzen.To promote medication for lung maturity have been in primarily used glucocorticoids; doing so, however Side effects in both the mother and the  Newborns occur. Examples of this are disturbances of the maternal hormonal balance especially as far as estrogens and ACTH are affected. In the child, stimulation of the fetal maturation processes with simultaneous growth inhibition occur and in particular the general growth inhibition of Fetuses are extremely questionable for glucocorticoid therapy appear. In view of this problem is already numerous attempts have been made to replace glucocorticoid therapy.

Versuche sind mit Bromhexin, β-Mimetika, Thyroxin und Phospho­ lipiden unternommen worden, und es ist ferner bereits in Betracht gezogen worden, postpartal künstlichen Surfactant zu verabreichen. Die Wirkung von Bromhexin und β-Mimetica konnte jedoch bisher nicht sicher nachgewiesen werden. Mit der Thy­ roxin-Therapie wurden zwar Erfolge nachgewiesen, sie erzeugt jedoch die Gefahr der Entstehung einer Hyperthereose. Die an sich wirksame Therapie mit Phospholipiden birgt den Nachteil, daß diese intraamnial verabreicht werden müssen.Attempts have been made with bromhexine, β- mimetics, thyroxine and phospholipids, and it has also been considered to administer artificial surfactant postpartum. However, the effects of bromhexine and β- mimetics have so far not been reliably demonstrated. Thyroxine therapy has shown success, but it creates the risk of developing hyperthereosis. The effective therapy with phospholipids has the disadvantage that they have to be administered intraamnially.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zur Förderung der fetalen Lungenreifung und Surfactant-Bildung zu schaffen, das problemlos zu verabreichen und bereits in niedrigen Dosierungsmengen wirksam ist und bei dem ferner geringe oder keine Nebenwirkungen zu erwarten sind.The invention is based on the object of a means to promote fetal lung maturation and surfactant formation to create that easy to administer and already in low doses is effective and furthermore little or no side effects are expected.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst.The object is achieved according to the invention.

Diisopropylamin-dichloracetat ("DIPA") ist als wirksames Mittel zur Behandlung von Durchblutungsstörungen und ischämischer Zustände bekannt. Nebenwirkungen sind außer einer eventuellen orthostatischen Dysregulation bei Applikation hoher Dosen nicht bekannt.Diisopropylamine dichloroacetate ("DIPA") is an effective agent for the treatment of circulatory disorders and ischemic Conditions known. Side effects are apart from a possible one orthostatic dysregulation when applying high doses not known.

Erfindungsgemäß hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß "DIPA" die Differenzierung von Pneumozyten Typ II sowie die Bildung von Lamellarkörperchen signifikant stimuliert. Die erfindungsgemäße Wirksamkeit von "DIPA" wurde an Hand der Lungenreifung bei Mäusefeten nachgewiesen.According to the invention, it has surprisingly been found that "DIPA" the differentiation of type II pneumocytes as well as the Formation of lamellar bodies significantly stimulated.  The effectiveness of "DIPA" according to the invention was based on the Lung maturation detected in mouse fetuses.

Als sicheres Zeichen der Lungenreifung gilt das Auftreten von Lamellarkörperchen in den Alveolen; vergl. Buckingham, S. et al. Am. J. Pathol. 48, 1027 (1966), Hitchcock, K. R. Ana. Rec. 198, 13 (1980), Kikkawa Y., F. Smith, Lab. Invest. 49, 122 (1983).The appearance of is considered a sure sign of lung maturation Lamellar bodies in the alveoli; see Buckingham, S. et al. At the. J. Pathol. 48, 1027 (1966), Hitchcock, K.R. Ana. Rec. 198, 13 (1980), Kikkawa Y., F. Smith, Lab. Invest. 49, 122 (1983).

Größere Ansammlungen von Lamellarkörperchen sind in den Lungen von Mäusefeten erstmals am 18. Tag der Trächtigkeit nachweis­ bar; vergl. Woodside, G. L., A. J. Dalton J. Ultrastruct Res. 2, 28 (1958), Buckingham, S. M. H. Avery, Nature 193, 688 (1962).Larger collections of lamellar bodies are in the lungs of mouse fetuses for the first time on the 18th day of pregnancy bar; see Woodside, G.L., A.J. Dalton J. Ultrastruct Res. 2, 28 (1958) Buckingham, S.M. H. Avery, Nature 193, 688 (1962).

Erfindungsgemäß hat es sich gezeigt, daß die Behandlung der Muttertiere mit DIPA selbst bei so geringen Dosierungsmengen wie 20 mg/kg Körpergewicht pro Tag zu einer signifikanten Beschleunigung der Bildung von Lamellarkörperchen in den Alveolen der Fetenlungen führt.According to the invention it has been shown that the treatment of Dams with DIPA even with such small doses such as 20 mg / kg body weight per day to a significant Accelerate the formation of lamellar bodies in the Alveoli of the fetal lungs leads.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wurden trächtige Mäuse vom Stamm NMRI vom 15. bis 17. Tag der Trächtigkeit mit unterschiedlichen Dosismengen von DIPA behandelt und die Feten am Abend des 17. Tages entnommen. Bei elektronenmikrosko­ pischer Untersuchung der Fetenlungen zeigte es sich, daß eine Vielzahl von Lamellarkörperchen in den Alveolen vorhanden war.According to one embodiment of the invention, pregnant women Mice from the NMRI strain from day 15 to day 17 of gestation with different doses of DIPA treated and the fetuses Taken on the evening of the 17th day. At electron microscope After examination of the fetal lungs, it was found that a Variety of lamellar bodies was present in the alveoli.

Die Behandlung mit "DIPA" wird pränatal vorgenommen.Treatment with "DIPA" is carried out prenatally.

Bei pränataler Behandlung kann der Wirkstoff der Mutter oral, intravenös oder als Infusion verabreicht werden. With prenatal treatment, the mother's active ingredient can be taken orally, administered intravenously or as an infusion.  

Dabei können bekannte Zubereitungsformen von "DIPA" wie Oxypan­ gam®-Tabletten oder Injektionslösungen verwendet werden oder der Wirkstoff kann allein oder in Kombination mit weiteren, geeigneten Wirkstoffen mit üblichen Träger- und sonstigen Zusatzstoffen zu Tabletten, Kapseln oder Injektionslösungen konfektioniert werden.Known forms of preparation of "DIPA" such as oxypan can be used gam® tablets or solutions for injection are used or the active ingredient can be used alone or in combination with other suitable active ingredients with usual carriers and other Additives to tablets, capsules or solutions for injection be assembled.

Die Erfindung wird anschließend an Hand von Beispielen erläu­ tert.The invention is subsequently explained using examples tert.

Beispiel 1Example 1

Es wurden trächtige Mäuse vom Stamm NMRI mit einem durch­ schnittlichen Körpergewicht von ∼30 g verwendet, wobei der Tag der Konzeption als Tag 0 gewertet wurde.There were pregnant mice from the NMRI strain with a through average body weight of ∼30 g, the Day of conception was rated as day 0.

Die Mäuse wurden in zwei Gruppen zu je zwei Tieren unterteilt. Beginnend am Morgen des 15. Tages nach Konzeption wurde eine Gruppe der Tiere mit 10 mg/kg Diisopropylamin-dichloracetat behandelt. Der Wirkstoff wurde als handelsübliche Oxypan­ gam®-Lösung intraperitoneal im Abstand von 12 Stunden bis zum Morgen des 17. Tages, d. h. in insgesamt 5 Dosismengen à 10 mg/kg Körpergewicht über 2½ Tage verabreicht. Die Mutter­ tiere wurden am Abend des 17. Tages mit Ether getötet und die Uteri als Ganzes entnommen.The mice were divided into two groups of two animals each. Starting on the morning of the 15th day after conception, one was Group of animals with 10 mg / kg diisopropylamine dichloroacetate treated. The active ingredient was marketed as Oxypan gam® solution intraperitoneally at intervals of 12 hours to Tomorrow of the 17th day, d. H. in a total of 5 dose amounts of 10 mg / kg Body weight administered over 2½ days. The mother animals were killed with ether on the evening of the 17th day and the Uteri taken as a whole.

Die zweite Gruppe wurde als Kontrollgruppe behandelt, indem 0,9%ige NaCl-Lösung als Injektionslösung verwendet wurde. In beiden Gruppen wurde das Feten-Gewicht bestimmt. Von jeweils zwei Feten pro Muttertier wurden die Lungen entnommen und die obere Hälfte des linken Lungenlappens wurde für die Elektronenmikroskopie mit Tannin/Glutaraldehyd und OsO₄ fixiert, nach bekannten Methoden zu Schnitten aufgearbeitet und elektronenmikroskopisch ausgewertet. In den Alveolen der Lungen von mit DIPA behandelten Tieren wurden zahlreiche Ansammlungen von Lamellarkörperchen gefunden (vgl. Abb. 2), während bei den Kontrollen nur sehr selten Alveolen mit Lamellarkörperchen erkennbar waren (vgl. Abb. 1).The second group was treated as a control group by 0.9% NaCl solution was used as a solution for injection.  Fetal weight was determined in both groups. The lungs were removed from two fetuses per mother animal and the top half of the left lung lobe was for the Electron microscopy with tannin / glutaraldehyde and OsO₄ fixed, processed into cuts according to known methods and evaluated by electron microscopy. In the alveoli of the Lungs from animals treated with DIPA became numerous Collections of lamellar bodies found (see Fig. 2), while the controls only rarely have alveoli Lamellar bodies were recognizable (see Fig. 1).

Beispiel 2Example 2

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß drei Gruppen mit jeweils 6 Tieren in die Versuche eingesetzt wurden. Die Tiere wurden im gleichen Rhythmus wie in Beispiel 1 behandelt, jedoch wurden höhere Dosismengen verwendet. Gruppe 1 wurde mit 100 mg/kg "DIPA" und Gruppe 2 mit 300 mg/kg "DIPA" behandelt, während Gruppe 3 als Kontrollgruppe diente.The procedure according to Example 1 was repeated, with the Difference that three groups with 6 animals each in the Trials were used. The animals were in the same Rhythm treated as in Example 1, however, were higher Dose amounts used. Group 1 was given 100 mg / kg "DIPA" and Group 2 treated with 300 mg / kg "DIPA" while group 3 as Control group served.

Die Zahl der schwangeren Tiere betrug in Gruppe 1 sechs, in Gruppe 2 vier und in Gruppe 3 fünf. Aus jedem Uterushorn der Muttertiere wurde aus mittlerer Position ein Fetus entnommen, dessen Lunge für die elektronenmikroskopische Untersuchung aufgearbeitet wurde. Für Gruppe 1 wurden demgemäß 12, für Gruppe 2 8 und für Gruppe 3 10 Präparate erhalten.The number of pregnant animals in group 1 was six in Group 2 four and in group 3 five. From every uterine horn A fetus was taken from the mother position from the middle position, its lungs for electron microscopic examination was worked up. For group 1 12 were accordingly, for Group 2 received 8 and for group 3 10 preparations.

Die elektronenmikroskopischen Aufnahmen von Fetenlungen der Kontrollgruppe zeigen auch in diesem Beispiel, daß wenig oder keine Lamellarkörperchen in den Alveolen vorhanden sind. In seltenen Fällen werden Lamellarkörperchen in dem Pneumozyten­ typ II angetroffen (vgl. Abb. 3). Im Gegensatz dazu sind auf den Aufnahmen von Fetenlungen aus dem mit "DIPA" behandelten Gruppen zahlreiche Ansammlungen von Lamellarkörperchen in den Alveolen sichtbar (vgl. Abb. 4 und 5). The electron micrographs of fetal lungs of the Control group also show in this example that little or there are no lamellar bodies in the alveoli. In Rare cases are lamellar bodies in the pneumocyte Type II encountered (see Fig. 3). In contrast, are on the recordings of fetal lungs from the one treated with "DIPA" Groups numerous collections of lamellar bodies in the Alveoli visible (see Fig. 4 and 5).  

Ferner wurden an den Prägungen jeder Gruppe die Alveolen ausgezählt und die Anzahl Alveolen mit Lamellarkörperchen ermittelt. Zu diesem Zweck wurden die Schnitte im Elektro­ nenmikroskop bei einer Primärvergrößerung von 2000 durch­ gemustert. Bei dieser Vergrößerung gelingt es, eine kleine bis mittelgroße Alveole auf dem Mikroskopbildschirm abzubilden. Durch meanderförmiges Abfahren des Schnittes wurde jede Alveole auf das Vorhandensein von Lamellarkörperchen unter­ sucht und das Ergebnis festgehalten.Furthermore, the embossments of each group were made with alveoli counted and the number of alveoli with lamellar bodies determined. For this purpose, the cuts were made in the electro with a primary magnification of 2000 by patterned. With this enlargement, a small one succeeds image medium-sized socket on the microscope screen. By meandering the cut each Alveolus on the presence of lamellar bodies underneath searches and records the result.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle wieder­ gegeben.The results are again in the table below given.

Tabelle table

Wie die Tabelle zeigt, nimmt die Anzahl der Alveolen mit Lamellarkörperchen unter dem Einfluß von "DIPA" erheblich zu.As the table shows, the number of alveoli increases Lamellar bodies under the influence of "DIPA" increase significantly.

Claims (1)

Verwendung von Diisopropylamin-dichloracetat zur Förderung der fetalen Lungenreifung.Use of diisopropylamine dichloroacetate for promotion fetal lung maturation.