GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues
Nahrungsmittelprodukt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
ein flüssiges Nahrungsmittelprodukt mit
3-Guanidinopropionsäure.
HINTERGRUND
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Es gibt eine Reihe von Stoffwechselstörungen des
menschlichen und tierischen Stoffwechsels, beispielsweise
Hyperglykämie, eine gestörte Glucosetoleranz, Hyperinsulinämie und
Insulinunempfindlichkeit, Hyperamylinämie, übermäßige
Fettsucht und Hyperlipidämie. Einige oder sämtliche der genannten
Störungen können bei den folgenden Krankheitszuständen
auftreten: nichtinsulinabhängiger Diabetes mellitus (NIDDM),
Fettleibigkeit, Bluthochdruck und Atherosklerose.
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Hyperglykämie ist ein Zustand, bei welchem der
Blutglucosespiegel im Nüchtemzustand, nach dem Essen oder während
einer diagnostischen Provokationsmaßnahme, beispielsweise
einem Glucosetoleranztest, über Normal liegt. Sie kann bei
NIDDM ebenso wie bei Fettleibigkeit auftreten. Hyperglykämie
kann (auch) ohne eine NIDDM-Diagnose auftreten. Dieser Zustand
wird als gestörte Glucosetoleranz bzw. "Prädiabetes"
bezeichnet. Eine gestörte Glucosetoleranz tritt auf, wenn die
Geschwindigkeit der Stoffwechselclearance von Glucose aus dem
Blut unter derjenigen liegt, wie sie üblicherweise bei der
Bevölkerung schlechthin nach oraler oder parenteraler
Verabreichung einer Standardglucosedosis auftritt. Sie kann bei NIDDM
in gleicher Weise wie bei Fettleibigkeit, Prädiabetes und
Schwangerschaftsdiabetes auftreten.
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Hyperinsulinämie ist so definiert, daß im
Nüchternzustand, nach dem Essen oder während einer diagnostischen
Provokationsmaßnahme ein über Normal liegender Blutinsulinspiegel
vorliegt. Sie findet sich bei NIDDM oder Fettleibigkeit und
kann mit Bluthochdruck oder Atheroseklerose vergesellschaftet
oder dafür ursächlich sein. Hyperinsulinämie kann auch ohne
eine Diabetesdiagnose auftreten. Sie kann vor dem Einsetzen
von NIDDM auftreten. Eine Insulinunempfindlichkeit, die auch
als "Insulinresistenz" bezeichnet wird, tritt auf, wenn die
insulinabhängige Glucoseclearancegeschwindigkeit geringer ist
als sie üblicherweise bei der Bevölkerung schlechthin während
diagnostischer Maßnahmen, z.B. einem
Hyperinsulinämieklammertest (vgl. beispielsweise R.A. Defronzo et al. in "Am. J.
Physiol." 232:E214-E233 (1979)) oder einem Minimalmodelltest
(vgl. R.N. Bergman et al. in "J. Clin. Invest." 68:1456-1467
(1981)) ist. Insulinunempfindlichkeit dürfte vermutlich auch
auftreten, wenn die Blutglucosekonzentration nach intravenöser
Verabreichung von Insulin höher ist als bei der Bevölkerung
schlechthin (Insulintoleranztest) oder wenn das Verhältnis
Seruminsulin/Glucosekonzentration höher ist als bei der
Bevölkerung schlechthin nach 10- bis 16-stündigem Hungern. Eine
Insulinunempfindlichkeit kann sich auch bei NIDDM oder
Fettleibigkeit finden oder mit Bluthochdruck oder Atherosklerose
vergesellschaft oder dafür ursächlich sein.
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Hyperamylinämie ist so definiert, daß ein abnormal hoher
Blutamylinspiegel vorliegt. Amylin ist auch als Diabetes
begleitendes Peptid (DAP) und Insulinom begleitendes Polypeptid
(IAP) bekannt. Hyperamylinämie findet sich bei NIDDM oder
Fettleibigkeit.
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Übermäßige Fettsucht findet sich bei NIDDM mit
begleitender Fettleibigkeit sowie bei Fettleibigkeit ohne NIDDM. Sie
ist als höheres Verhältnis Fettkörpermasse/magere Körpermasse
als üblicherweise bei der Bevölkerung schlechthin, bestimmt
durch das spezifische Gewicht des gesamten Körpers oder nach
anderen allgemein akzeptierten Maßnahmen, definiert.
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Hyperlipidämie ist so definiert, daß ein abnormaler*
Lipidspiegel im Blut vorliegt. Hyperlipidämie liegt vor, wenn
die Serumkonzentration an Gesamtcholesterin oder
Gesamttriglyceriden oder die Serumkonzentration von LDL-Cholesterin/HDL-
Cholesterin höher ist als normalerweise bei der Bevölkerung
schlechthin. Sie findet sich bei NIDDM oder Atherosklerose.
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*(Anm. d. Ü.: hoher)
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Die geschilderten Krankheitszustände dürften sich
entweder durch Verbesserung oder Verhinderung der Stoffwechsel- und
biochemischen Störungen behandeln lassen. Darüber hinaus
könnte für Menschen und Tiere, bei denen noch keine Diagnose einer
der genannten Krankheitszustände vorliegt, die jedoch einige
oder sämtliche der zuvor genannten Störungen zeigen, etwas
getan werden, indem die Entwicklung eines derzeit erkannten
Krankheitszustands verhindert wird. Folglich dürfte sich eine
Verbindung, die sich zur Behandlung von Hyperglykämie, gestör
ter Glucosetoleranz, Hyperinsulinämie,
Insulinunempfindlichkeit, Hyperamylinämie, überschüssiger Fettsucht oder
Hyperlipidämie eignet, auch zur Behandlung oder Verhinderung von
NIDDM, Fettleibigkeit, Bluthochdruck oder Atherosklerose
eignen.
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3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) ist ein bei Tieren und
Menschen gefundener endogener Metabolit (vgl. beispielsweise
Y. Hiraga et al., "J. Chromatography" 342:269-275 (1985) und
Y. Watanabe et al., "Guanidines", Herausgeber Mon et al.,
Plenum, New York, Seiten 49-58 (1983)). Die Verbindung, die
von Sigma Chemical Co. geliefert wird, wurde in großem Umfang
bei Untersuchungen des Kreatinstoffwechsels (vgl.
beispielsweise J.B. Walker, "Adv. Enzymol." 50:177-242 (1979)) und der
Gammaaminobuttersäure-Rezeptorfunktion (vgl. beispielsweise R.
Bowery et al., "Br. J. Pharmacol." 50:205-218 (1974)) benutzt.
Mit Ausnahme der folgenden Hinweise befassen sich diese
Untersuchungen nicht mit der Brauchbarkeit von 3-GPA zur Behandlung
menschlicher oder tierischer Krankheiten.
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Von Guanidin-, Monoguanidin- und Diguanidinverbindungen
ist bekannt, daß sie Hypoglykämie hervorrufen (vgl.
beispielsweise C. Watanabe, "J. Biol. Chem." 33:253-265 (1918);
F. Bischoff et al., "Guanidine structure and hypoglycemia"
81:325-349 (1929)). Es wurde jedoch gefunden, daß diese
Verbindungen toxisch sind. 1957 wurden Biguanidderivate,
beispielsweise Phenformin und Metformin, klinisch als
Antidiabetika eingesetzt. Einige Mitglieder dieser Klasse werden auch
heute noch verwendet, während andere aus dem Markt genommen
oder in den Vereinigten Staaten und in den meisten westlichen
Ländern verboten wurden (vgl. beispielsweise G. Schafer,
"Diabete Metabol." (Paris) 9:148-163 (1983)).
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Gammaguanidinobutyramid, das auch als "Tyformin" bekannt
ist, und das HCl-Salz von Tyformin, das als "Augmentin"
bekannt ist, wurden von der Mitte der 60iger bis zur Mitte der
70iger Jahre als mögliche Antidiabetika untersucht. Während
Augmentin Hypoglykämie hervorrief, sollte es auch
Bluthochdruck bei Hunden (vgl. beispielsweise W. Malaisse et al.,
"Horm. Metab. Res." 1:258-265 (1969)) und einen Atmungs- und
Kreislaufkollaps bei Ratten und Kaninchen (vgl. A. Buckle et
al., "Horm. Metab. Res." 3:76-81 (1971)) hervorrufen. Die
freie Säure des Amids soll keine hypoglykämische Aktivität
aufweisen (vgl. M. Beeson et al., "Horm. Metab. Res." 3:188-
192 (1971)).
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Die GB-A-1 153 424 beschreibt die Verwendung bestimmter
Ester und Amide guanidinosubstituierter aliphatischer Säuren
zur Behandlung von Diabetes mellitus bei vorhandener
Hyperuramle. Die Patentschrift beschreibt nicht, daß diese
Verbindungen eine Wirkung auf Hyperglykämie oder irgendein sonstiges
Symptom oder einen pathologischen Zustand in Beziehung zu Dia
betes besitzen. In der CA-A-891509 wird die Verwendung von
Estern und Amiden von guanidinsubstituierten aliphatischen
Säuren zur Behandlung von Hyperurämie und Hyperglykämie bei
Diabetes mellitus beschrieben. Wie bereits ausgeführt, ist
bekanntlich die biologische Aktivität einer Guanidinoalkansäure
anders und weniger günstig, so daß sie im Vergleich zu ihrem
Amid bei der Behandlung von Hyperglykämie als unwirksam
anzusehen ist.
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Die GB-A-1 195 199 beschreibt die Verwendung von
Guanidinoalkansäuren oder von deren Amiden oder Estern in einem
insulinhaltigen, parenteral zu verabreichenden Mittel zur
Behandlung von Hyperglykämie, die bei einem Diabetes-mellitus-
Typ, bei welchem die Bauchspeicheldrüse nicht genügend Insulin
produziert, auftritt. Nach dieser Patentschrift reduziert die
Kombination einer Guanidinoalkansäure, eines Amids oder Esters
(derselben) mit Insulin im Vergleich zu Insulin alleine das
Risiko einer Hypoglykämie. Die GB-A-1 195 200 beschreibt die
Verwendung von Guanidinoalkansäuren in einem ein
Guanidinoalkansäureamid- oder -esterderivat enthaltenden Mittel zur
Behandlung von Hyperglykamie, die bei einem Diabetes-mellitus-
Typ, bei dem die Bauchspeicheldrüse nicht genügend Insulin
produziert, auftritt. Die spätere GB-A-1 552 179 beschreibt
die Verwendung von Guanidinoalkansäuren, deren Salzen, Amiden
oder Estern in Kombination mit einem Gluconeogeneseinhibitor
zur Behandlung hyperglykämischer Zustände, z.B. bei dem zuvor
beschriebenen Diabetes-mellitus-Typ. Als
Gluconeogeneseinhibitor wurde Metformin zitiert. Die biologischen Daten
belegten, daß HL 523, das bevorzugte Guanidinoalkansäurederivat,
als Einzelverbindung bei sechs von sieben Versuchen, bei denen
die Blutglucosekonzentration bei Alloxan-diabetischen Mäusen
bestimmt wurde, inaktiv und bei der siebten Studie lediglich
schwach aktiv war.
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Die Tabellen 5, 6 und 8 der GB-A-1 552 179 enthalten
Daten, die belegen, daß keine geradkettigen Guanidinoalkansäuren
beim Test auf eine hypoglykämische Aktivität bei
Alloxan-diabetischen Mäusen aktiv waren. (Verbindungen, die eine
signifikante Änderung bei der Blutglucose hervorriefen, wurden in
diesen Tabellen mit Sternchen (*) bezeichnet.) Gemäß Tabelle 5
war die Verbindung HL 6450 (4-Guanidinobuttersäure) bei
alleiniger Verabreichung inaktiv. Gemäß Tabelle 6 waren die
Verbindungen HL 6416 (Guanidinovaleriansäure), HL 6450
(4-Guanidinobuttersäure), HL 6439 (5-Guanidinovaleriansäure) und HL
6361 bei alleiniger Verabreichung inaktiv. Gemäß Tabelle 8 war
die Verbindung HL 6450 (4-Guanidinobuttersäure) nach 2 h etwas
aktiv und nach 4 h inaktiv. Diese geringe Aktivität
widerspricht jedoch den Erkenntnissen gemäß Tabelle 5 und 6. Diese
die Inaktivität von Guanidinoalkansäuren als
Einzelverbindungen zur Senkung der Blutglucosekonzentration belegenden Daten
werden durch die Behauptung von Mitgliedern der Beecham
Research Laboratories, daß zwar 4-Guanidinobutyramid bei
Verabreichung an Tiere in hohen Dosen (600 mg/kg subkutan
bei Ratten) hypoglykämisch ist, daß der freien Säure (HL 521)
jedoch diese Eigenschaft fehlt, gestützt (M.F. Beeson et al.
(1971), "E.H.: Studies on the metabolism of
gammaguanidinobutyric acid (HL 521) and its amide (HL 523)",
"Horm. Metab. Res." 3:188-192).
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Die GB-A-1 195 199, 1 195 200 und 1 552 179 beanspruchen
nicht die Brauchbarkeit von Guanidinoalkansäuren als einzige
aktive Komponente in Mitteln zur Behandlung von
hyperglykämischen Symptomen bei Diabetes. Wie bereits ausgeführt, waren
unter den getesteten Guanidinoalkansäuren einige als
Einzelverbindung inaktiv. Somit fehlt den verschiedensten
Guanidinoalkansäuren eine signifikante antidiabetische Aktivität.
Damit diese Verbindungen eine günstige Aktivität zeigen, müssen
sie mit einem Mittel bekannter antidiabetischer Aktivität,
beispielsweise Metformin, kombiniert werden.
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Weiterhin beschreiben diese Patentschriften nicht die
Verwendung von 3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) zur
Verhinderung oder Behandlung iatrogener Fettleibigkeit oder
irgendeiner sonstigen Form von Fettleibiqkeit. Ferner fehlt in
diesen Patentschriften jegliche Lehre oder auch jeglicher
Hinweis auf ein 3-GPA enthaltendes Nahrungsmittelprodukt.
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Aynsley-Green und Alberti injizierten Ratten intravenös
3-GPA, Arginin, Guanidin, 4-Guanidinobutyramid und
4-Guanidinobuttersäure. Arginin und 3-GPA stimulierten vorübergehend
die Insulinausschüttung, beeinflußten jedoch die Blutglucose
konzentration nicht. Die anderen Verbindungen stimulierten die
Insulinausschüttung, produzierten jedoch einen Anstieg in der
Blutglucosekonzentration (vgl. beispielsweise A. Aynsley-Green
et al., "Horm. Metab. Res.", 6:115-120 (1974)). Blachier et
al. beobachteten, daß 10 mM 3-GPA in vitro eine Insulinaus
schüttung durch isolierte Langerhans'sche Inseln von Ratten
stimulierten. Vgl. beispielsweise F. Blachier et al.,
"Endocrinology" 124:134-141 (1989). Die durch 3-GPA induzierte
Insulinreaktion betrug 55% derjenigen, die beim Testen von
Arginin in derselben Konzentration auftrat. Bei Ratten, die mit
einem mit 10 mg/g 3-GPA ergänzten Futter 30 - 60 Tage lang
gefüttert wurden, stieg der Herzglykogengehalt (vgl.
beispielsweise J. Roberts et al., "Am. J. Physiol." 243:H911-H916
(1982)). In ähnlicher Weise stieg der
Skelettmuskelglykogengehalt bei Ratten, die 6 - 10 Wochen lang mit mit 10 mg/g 3-GPA
ergänztem Futter gefüttert wurden. Mäuse, die 7 - 12 Wochen
lang mit mit 20 mg/g 3-GPA ergänztem Futter gefüttert wurden
und 5 mg/ml 3-GPA enthaltendes Trinkwasser erhielten, zeigten
Serumglucosekonzentrationen, die sich nicht signifikant von
Mäusen, die nicht ergänztes Futter und Wasser erhielten,
unterschieden (vgl. beispielsweise T. Moerland et al., "Am. J.
Physiol." 257:C810-C816 (1989)).
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In Bezug auf Fettsucht ist bekannt, daß in einigen,
jedoch nicht in sämtlichen Fällen (vgl. beispielsweise
E. Shoubridge et al., "Biochem. J." 232:125-131 (1985)) eine
Ergänzung des Futters mit 10 - 20 mg/g 3-GPA zu einer Abnahme
des Körpergewichts führte (vgl. beispielsweise Moerland, aaO,
und D. Mahanna et al., "Exper. Neurol." 68:114-121 (1980)).
Diese Wirkung wurde einer Abnahme der Skelettmuskelmasse und
nicht einer verminderten Fettsucht oder gesenkten
Lipidspeicherung zugeschrieben (vgl. beispielsweise Mahanna, aaO, und
R. Shields et al., "Lab. Invest." 33:151-158 (1975) sowie
Otten et al., "Thyrotoxic Myopathy in Mice: Accentuation by
a Creatine Transport Inhibitor. Metabolism.", Band 35, Nr. 6
(Seiten 481-484, 1986)).
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Was auf dem einschlägigen Gebiet benötigt wird, ist
folglich eine Therapie, die in Kombination mit Antidiabetika zur
Behandlung oder Verhinderung einer aus der Behandlung mit
einem Insulinsensibilisierungsmittel oder einem die
Insulinausschüttung stimulierenden Arzneimittel resultierenden
Fettleibigkeit benutzt werden kann.
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An einer der zuvor genannten Stoffwechselstörungen
leidende Patienten bemerken oftmals eine fehlende Vitalität und
Ausdauer sowie eine gesunkene Belastbarkeit. Andere
Krankheiten, die zu einer verschlechterten Belastbarkeit führen
können, sind aus einer Muskelfehlfunktion herrührende
Krankheiten, z.B. ein chronisches Muskelermüdungssyndrom nach einer
Poliomyelitis oder eine Muskeldystrophie, aus einer
chronischen Muskelschwäche als Begleiterscheinung von
fortgeschrittenem Alter oder chronischer Ruhigstellung herrührende
Krankheiten, aus Gewebehypoxie herrührende Krankheiten, z.B.
kreislaufbedingtes Hinken, Angina, Herzinfarkt und Schlaganfall,
sowie auszehrende Krankheiten, wie Krebs. Was folglich auf dem
einschlägigen Gebiet benötigt wird, ist eine Therapie, die bei
Patienten mit schlechteren als den optimalen Werten die
Ausdauer, die Vitalität und die Belastbarkeit steigert.
STAND DER TECHNIK
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Die GB-A-1 195 199 beschreibt die Verwendung von
Guanidinoalkansäuren oder von deren Amiden oder Estern in einem
insulinhaltigen, parenteral zu verabreichenden Arzneimittel zur
Behandlung von bei Diabetes auftretender Hyperglykämie. Die
GB-A-1 195 200 beschreibt die Verwendung von
Guanidinoalkansäuren in einem Arzneimittel mit einem
Guanidinoalkansäureamid- oder -esterderivat zur Behandlung von bei Diabetes
auftretender Hyperglykämie. In der GB-A-1 552 179 wird die Ver
wendung von Guanidinoalkansäuren, deren Salzen, Amiden oder
Estern in Kombination mit einem Inhibitor der
Lebergluconeogenese zur Behandlung hyperglykämischer Störungen beschrieben.
Als ein Inhibitor der Lebergluconeogenese wird Metformin
zitiert.
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Die US-A-3 843 798 beschreibt ein Verfahren zur
Verwendung von 3-Guanidinopropionsäure zur Behandlung von
bakteriellen Infektionen sowie zu diesem Zweck geeignete
Arzneimittelzubereitungen.
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Die am 28. Juli 1992 ausgegebene US-A-5 134 164
beansprucht ein Verfahren zur Verwendung von
3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) zur Behandlung von übermäßiger Fettsucht. Die am
21. Juli 1992 ausgegebene US-A-5 132 324 beansprucht ein
Verfahren zur Verwendung von 3-GPA zur Behandlung von
nichtinsulinabhängigem Diabetes mellitus (NIDDM). Die folgenden
veröffentlichten PCT-Anmeldungen entsprechen den genannten
US-Patenten: WO 91/12800, veröffentlicht am 5. September 1991 und
WO 91/12799, veröffentlicht am 5. September 1991.
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Es ist bekannt, daß in einigen, jedoch nicht in
sämtlichen Fällen (E.A. Shoubridge, R.A.J. Challis, D.J. Hayes und
G.K. Radda: "Biochemical adaptation in the skeletal muscle
of rats depleted of creatine with the substrate analogue β-
guanidinopropionic acid", "Biochem. J." 232:125-131, 1985)
eine Ergänzung des Futters mit 10 - 20 mg/g
3-Guanidinopropionsäure zu einer Abnahme des Körpergewichts führt (T.S.
Moerland, N.G. Wolf und M.J. Kushmerick: "Administration of a
creatine analogue induces isomyosin transitions in muscle",
"Am. J. Physiol." 257:C810-816, 1989; D.A. Mahanna, C.D. Fitch
und V.W. Fischer: "Effects of b-guanidinopropionic acid on
murine skeletal muscle". "Exper. Neurol." 68:114-121, 1980).
Dieser Effekt wurde, wenn er auftrat, im allgemeinen einer
verminderten Skelettmuskelmasse und nicht so sehr einer
verminderten Fettleibigkeit, Fettsucht oder Lipidspeicherung
zugeschrieben (D.A. Mahanna, C.D. Fitch und V.W. Fischer:
"Effects of b-guanidinopropionic acid on murine skeletal
muscle", "Exper. Neurol." 68:114-121, 1980; R.P. Shields, C.K.
Whitehair, R.E. Carrow, W.W. Heusner und W.D. Van Huss:
"Skeletal muscle function and structure after depletion of
creatine". "Lab. Invest." 33:151-158, 1975). Bei Otten et al.:
"Thyrotoxic Myopathy in Mice: Accentuation by a Creatine
Transport Inhibitor", "Metabolism", Band 35, Nr.6 (Seiten 481-
484, 1986) ist beschrieben, daß an Mäuse verfütterte
3-Guanidinopropionsäure eine toxische Wirkung zeigte, und daß die
Tiere nicht so rasch an Gewicht zunahmen wie die nicht mit dem
Arzneimittel behandelten Tiere. Der Gewichtsverlust wurde auf
einen Verlust an Muskel und nicht an Fett zurückgeführt.
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Shields weist aaO auch darauf hin, daß
3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) zu einer gesunkenen Ausdauertoleranz bei
Ratten führt. Bei Moerland heißt es aaO, daß die Benutzung des
freiwilligen Laufrads durch mit β-GPA behandelte Mäuse und
Kontrollmäuse nicht von signifikantem Unterschied war und daß
β-GPA bei Verabreichung mit dem Futter in hohen Konzentration
an Ratten auf die Blutglucose keinen Einfluß besaß.
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Chemical Abstracts (112:172124r) beschreibt die
Behandlung von Hyperglykämie und Hyperlipidämie durch orale
Verabreichung von Pioglitazon. Chemical Abstracts (114:240370m)
beschreibt die Behandlung von Hyperglykämie und Ketonämie mit
einer Kombination von Antidiabetika auf Sulfonylharnstoffbasis
und Insulinpumpen. Pershadsingh et al. beschreiben die
Behandlung von essentiellem Bluthochdruck mit Zubereitungen von
Thiazolidinderivaten.
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Die am 13. Juni 1991 veröffentlichte WO 91/07954
beschreibt Guanidinoessigsäure oder sein Salz zur Verabreichung
bei Erregungszuständen und physikalischen Zuständen, die den
intrazellulären Muskelgehalt an Kreatin erfordern und erhöhen.
Von 3-GPA wurde im einschlägigen Fachgebiet gezeigt, daß es
die entgegengesetzte Wirkung besitzt, d.h. das Kreatin in
Muskeln und Herz vermindert und in einigen Fällen nahezu
vollständig eliminiert (vgl. beispielsweise R.P. Shields und
C.K. Whitehair, "Muscle creatine: In vivo depletion by feeding
β-guanidinopropionic acid", "Can. J. Biochem.", 51:1046-1049
(1973) und E.A. Shoubridge et al. "Creatine kinase kinetics,
ATP turnover, and cardiac performance in hearts depleted of
creatine with the substrate analogue β-guanidinopropionic
acid", "Biochim. Biophys." Acta 847: 25-32 (1985)).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
ein flüssiges Nahrungsmittelprodukt, umfassend
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a) ein Nahrungsmittel und
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b) 3-Guanidinopropionsäure oder ein pharmazeutisch
akzeptables Salz derselben in einer zur
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1. Steigerung der Ausdauer, Vitalität oder
Belastungsfähigkeit eines dieser bedürfenden Säugetiers;
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2. Behandlung übermäßiger Fettsucht bei einem dieser
bedürfenden Säugetier oder
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3. Behandlung von nichtinsulinabhängigem Diabetes mellitus
(NIDDM) bei einem dieser bedürfenden Säugetier
wirksamen Menge.
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Unter "3-GPA" ist 3-Guanidinopropionsäure der Formel I in
dem später folgenden Formelschema zu verstehen. Pharmazeutisch
akzeptable Salze der 3-Guanidinopropionsäure sind in den zuvor
zitierten Veröffentlichungen beschrieben und dem Fachmann ohne
weiteres bekannt oder für den Fachmann ohne weiteres
herstellbar.
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Unter "nichtinsulinabhängiger Diabetes mellitus (NIDDM)",
der auch als Diabetes des Typs II bekannt ist, ist eine
Störung zu verstehen, bei welcher Patienten im Nüchtemzustand
eine abnormal hohe Blutglucosekonzentration und nach dem Essen
oder nach einem als Glucosetoleranztest bekannten
Diagnosetest eine verzögerte zelluläre Aufnahme von Glucose aufweisen.
NIDDM unterscheidet sich von insulinabhängigem Diabetes
mellitus (Diabetes des Typs I) auf der Basis klinischer
Symptome, der Ätiologie und anerkannter Diagnosekriterien
("American Diabetes Association Clinical Education Program,
Physician's Guide to Non-Insulin-Dependent (Type II) Diabetes:
Diagnosis and Treatment", American Diabetes Association,
Alexandria, VA, 2.Ausgabe, 1988). Diagnosekriterien, die
ausschließlich für NIDDM gelten und sich deutlich von insulinab
hängigem Diabetes mellitus (IDDM, auch als Diabetes des Typs I
bekannt) unterscheiden, sind die folgenden: Die Patienten sind
bei der Diagnose üblicherweise älter als 30 Jahre, sie sind
fettleibig ("Physician's Guide to Non-Insulin-Dependent (Type
II) Diabetes: Diagnosis and Treatment", aaO, Seiten 3-5) und
sie besitzen normale oder erhöhte Nüchternplasmainsulinspiegel
("Physician's Guide to Non-Insulin-Dependent (Type II)
Diabetes: Diagnosis and Treatment", aaO, Seite 15).
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Unter "Fettleibigkeit" ist eine Störung zu verstehen,
bei welcher eine Erhöhung des Körperfettanteils über die für
das Alter, das Geschlecht, die Körpergröße und den Körperbau
anerkannten Normen hinaus stattfindet (E.S. Horton und
B. Jeanrenaud: "Obesity and diabetes mellitus", in: "Ellenberg
and Rifkin's Diabetes Mellitus, Theory and Practice", 4.
Ausgabe, herausgegeben von H. Rifkin und D. Porte, Jr., Elsevier,
New York, 1990, Seite 458). Anerkannte Normen wurden aus den
Sterblichkeitserfahrungen von Lebensversicherungen und aus dem
Auftreten von krankhaften Zuständen in bezug auf die
Körperverfassung bestimmt. Der Körperfettanteil wird direkt durch
eine nach dem Tod erfolgende Analyse der Zusammensetzung des
Leichnams oder indirekt durch den Körpermassenindex oder durch
Bestimmen des gesamten Körperwassers oder der Körperdichte
ermittelt. So wird beispielsweise ein Körperfettanteil von > 25%
oder > 30% bei Männern bzw. Frauen als fettleibig angesehen
(G.A. Bray: "Obesity: An endocrine perspective" in
"Endocrinology", Band 3, herausgegeben von L.J. DeGroot,
Saunders, Philadelphia, 1989, Seiten 2303-2306).
Fettleibigkeit geht üblicherweise einem NIDDM voraus und trägt zur
Ätiologie von NIDDM bei, indem sie eine Insulinresistenz
verursacht (M.F. Saad, W.C. Knowler, D.J. Pettitt, R.G. Nelson,
D.M. Mott und P.H. Bennett: "N. Eng. J. Med." 319: 1500-1506
(1988); R.C. Bonadonna, L. Groop, N. Kraemer, E. Ferrannini,
S. Del Prato und R.A. Defronzo: "Obesity and insulin
resistance in humans: a dose-response study", "Metabolism" 39:
452-459, 1990; E.F. Pfeiffer und S.S. Fajans:
"Non-insulindependent diabetes mellitus", "IDF Bulletin" 34: 11-13, 1989).
Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß nicht alle fettleibigen
Patienten diabetisch werden (M.F. Saad, W.C. Knowler, D.J.
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Pettitt, R.G. Nelson, D.M. Mottund P.H. Bennett: "N. Eng. J.
Med." 319: 1500-1506, 1988). Somit sind diese
Krankheitszustände, obwohl oftmals gemeinsam vorkommend, voneinander
verschieden.
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Eine natürliche oder spontane Fettleibigkeit rührt von
einem Energieungleichgewicht her, wobei die Energieaufnahme in
Form von Nahrungsmittel gegenüber dem Energieverbrauch
chronisch im Überschuß stattfindet. Das Energieungleichgewicht
kann aus einer übermäßigen Nahrungsmittelaufnahme, einem
abnormal niedrigen Grundumsatz, einer abnormal niedrigen
thermischen Reaktion auf die Nahrungsmittelaufnahme oder einem
abnormal niedrigen Energieverbrauch bei Belastung herrühren
(G.A. Bray, "Obesity: An Endocrine Perspective" in
"Endocrinology", Band 3, herausgegeben von DeGroot,
Philadelphia: W.B. Saunders, 1989, Seiten 2303-2337). Natür
liche oder spontane Fettleibigkeit ist eine Störung, bei
welcher die Anfälligkeit für die Erkrankung vererbt ist. Zur
Veranschaulichung wird Bray, aaO, wie folgt zitiert: "Es ist
klar, daß sowohl einzelne als auch polygene Vererbungsweisen
an der Weitergabe von Fettleibigkeit bei Menschen beteiligt
sind".
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Die natürliche oder spontane Fettleibigkeit unterscheidet
sich von einer iatrogenen Fettleibigkeit - wie hierin
beschrieben - da bei letzterer die Fettleibigkeit aus der
Anwendung eines Antidiabetikums, z.B. eines insulinsensibilisieren
den oder die Insulinausschüttung stimulierenden Arzneimittels,
herrührt und selbst bei Patienten bei kalorienarmer Diät
auftritt ("UK prospective study of therapies of maturity-onset
diabetes. I. Effect of diet, sulphonylurea, insulin or
biguanide therapy on fasting plasma glucose and body weight
over one year". "Diabetologia" 24: 404-411, 1982).
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Unter einem "Patienten, der als Ergebnis einer Behandlung
mit einem insulinsensibilisierenden Arzneimittel oder einem
die Insulinausschüttung stimulierenden Arzneimittel für
Fettleibigkeit
anfällig gemacht wurde oder an dieser leidet" ist
ein Mensch oder Tier zu verstehen, der bzw. das eine
medizinische Behandlung gegen NIDDM mit beispielsweise einem
insulinsensibilisierenden Arzneimittel oder einem die Insulinaus
schüttung stimulierenden Arzneimittel erfährt und der ein
hohes Risiko hinsichtlich der Entwicklung von Fettleibigkeit
aufweist oder fettleibig ist. Solche Patienten werden ohne
Schwierigkeiten durch den Arzt bzw. Tierarzt diagnostiziert.
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Unter "Behandeln" ist die Verbesserung oder vollständige
Vermeidung von Fettleibigkeit - wie beschrieben - zu
verstehen. Unter "Verhinderung" ist - wie hierin beschrieben - die
Vermeidung von Fettleibigkeit zu verstehen. So kann
beispielsweise zum Zeitpunkt der Behandlung mit einem Antidiabetikum,
z.B. einem insulinsensibilisierenden Arzneimittel oder einem
die Insulinausschüttung stimulierenden Arzneimittel, 3-GPA
verwendet werden, um die Enwicklung einer iatrogenen
Fettleibigkeit zu verhindern.
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Unter einer "Einheitsdosis" ist eine bestimmte Menge
3-GPA in einer zur Verabreichung zu medizinischen oder veten
närmedizinischen Zwecken geeigneten Form zu verstehen. Somit
sollte die ideale Einheitsdosis so sein, daß eine Einheit oder
eine integrale Menge derselben die genaue Menge an 3-GPA für
einen speziellen Zweck, beispielsweise zur Behandlung oder
Verhinderung von aus der Behandlung mit Antidiabetika
herrührenden Fettleibigkeit enthält. Für den Galeniker dürfte es
selbstverständlich sein, daß 3-GPA in üblichen Einheitsdosen
bzw. -dosiereinheiten formuliert werden kann. Diese
Einheitsdosen können in den verschiedensten Formen, z.B. als
Tabletten, Hartgelatinekapseln, Folienpäckchen, Glasampullen u.dgl.
abgepackt sein. In ähnlicher Weise kann eine Einheitsdosis aus
einer Tropfflasche oder mittels eines Pumpsprays abgegeben
werden. Diese verschiedenen Einheitsdosen können in den
verschiedensten pharmazeutisch akzeptablen Formen einer flüssigen
Verabreichung verabreicht werden.
-
Unter "Steigerung der Ausdauer, der Vitalität oder der
Belastbarkeit" ist eine Steigerung der Fähigkeit zur Teilnahme
oder zum Dabeibleiben bei physischen Aktivitäten, z.B.
Übungen, zu verstehen.
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Unter "Säugetier" ist jede Klasse (Mammalia) höherer
Wirbeltiere, umfassend Menschen und sämtliche sonstigen Tiere,
die ihre Jungen mit aus Milchdrüsen abgegebener Milch ernähren
und üblicherweise eine mehr oder weniger behaarte Haut aufwei
sen, zu verstehen. Insbesondere fallen unter diese Definition
Menschen, deren Ausdauer, Vitalität oder Belastbarkeit
geringer als optimal ist. Solche Menschen und Tiere lassen sich
durch einen Arzt bzw. Tierarzt ohne Schwierigkeiten
diagnostizieren.
-
Unter einem "Nahrungsmittel" oder "Nahrungsmittelprodukt"
ist ein im Körper eines Säugetiers zur Erhaltung des
Wachstums, der Reparatur und vitaler Prozesse sowie zur
Energiezufuhr dienendes Material zu verstehen. Besonders bevorzugt
handelt es sich hierbei um ein menschliches Nahrungsmittel
oder Nahrungsmittelprodukt.
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Unter einem "Nahrungsmittelzusatz" ist eine einem
Nahrungsmittel oder Nahrungsmittelprodukt zugesetzte Substanz zu
verstehen.
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Unter einer "Nahrungsmittelergänzung" ist eine Substanz
zu verstehen, die eine Säugetiernahrung ergänzt,
beispielsweise Vitamine.
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NIDDM ist ein häufig von Fettleibigkeit begleiteter
Krankheitszustand. Fettleibigkeit wird bei der Entwicklung
von NIDDM und bei der Bestimmung der Schwere von Diabetes als
wichtig erachtet, da sie die bei NIDDM vorhandene
Insulinresistenz verschlimmert (E.F. Pfeiffer und S.S. Fajans:
"Noninsulin-dependent diabetes mellitus". "IDF Bulletin" 34: 11-
13, 1989). Es ist eine allgemeine klinische Feststellung, daß
eine Gewichtszunahme von 10 - 15 lb das Einsetzen von NIDDM
ankündigt und daß ein ähnlicher Gewichtsverlust zu einer
signifikanten Verbesserung im Plasmaglucose-Wert bei einem
Patienten mit festgestelltem Diabetes führt (E.S. Horton und
B. Jeanrenaud: "Obesity and diabetes mellitus" in "Ellenberg
and Rifkin's Diabetes Mellitus, Theory and Practice", 4. Aus
gabe, herausgegeben von H. Rifkin und D. Porte, Jr., Elsevier,
New York, 1990, Seite 457). Folglich wird eine
Gewichtsreduktion als primäre medizinische Therapie für NIDDM-Patienten
angesehen ("Physician's Guide to Non-Insulin-Dependent (Type
II) Diabetes: Diagnosis and Treatment", aaO, Seiten 26-27;
G.A. Bray: "Obesity: An endocrine perspective" in
"Endocrinology", Band 3, herausgegeben von L.J. DeGroot,
Saunders, Philadelphia, 1989, Seite 2310).
-
Wie im Gegensatz dazu aus dem "American Diabetes
Association Clinical Education Program, Physician's Guide to
Insulin-Dependent (Type I) Diabetes: Diagnosis and Treatment",
American Diabetes Association, Alexandria, VA 1988,
ersichtlich ist, sind Patienten mit insulinabhängigem Diabetes
mellitus (IDDM) gleich welchen Alters üblicherweise schlank
und zeigen üblicherweise ein abruptes Einsetzen von Anzeichen
und Symptomen mit Insulinopenie vor dem Alter von 30 Jahren
("Physician's Guide to Insulin-Dependent (Type I) Diabetes:
Diagnosis and Treatment", aaO, Seite 5). Üblicherweise erlit
ten diese Patienten vor ihrem Vorstellen einen signifikanten
Gewichtsverlust ("Physician's Guide to Insulin-Dependent (Type
I) Diabetes: Diagnosis and Treatment", aaO, Seite 3). Darüber
hinaus ist der Primärdefekt bei IDDM eine unangemessene
Insulinausschüttung durch Pankreasbetazellen. Diese führt zu
Hyperglykämie, Polyurie, Polydipsie und Gewichtsverlust. Das
mögliche absolute Fehlen von Insulin führt zur Unfähigkeit der
Speicherung exogener Nährstoffe und zu einer unkontrollierten
Freigabe von gespeicherten Nährstoffen aus Leber-, Muskel- und
Fettgewebe ("Physician's Guide to Insulin-Dependent (Type I)
Diabetes: Diagnosis and Treatment", aaO, Seite 9). Mit anderen
Worten gesagt, dürften Patienten mit IDDM Körperfett verlieren
und ohne medizinische Behandlung zur Bildung von neuem
Körperfett unfähig sein. Ein Ziel einer medizinischen Behandlung bei
IDDM-Patienten ist, sie wieder in einen wünschenswerten Kör
pergewichtsbereich zu bringen ("Physician's Guide to Insulin-
Dependent (Type I) Diabetes: Diagnosis and Treatment", aaO,
Seite 17).
-
Zur Behandlung von NIDDM können die derzeit in Gebrauch
befindlichen Arzneimittel, beispielsweise Insulin und die In
sulinausschüttung stimulierende Sulfonylhamstoffe,
Fettleibigkeit hervorrufen oder eine bereits existierende
Fettleibigkeit verschlimmern ("UK prospective study of therapies of
maturity-onset diabetes. I. Effect of diet, sulphonylurea,
insulin or biguanide therapy on fasting plasma glucose and
body weight over one year". "Diabetologia", 24: 404-411,
1983). Insbesondere zeigten fettleibige NIDDM-Patienten, die
1 Jahr lang mit Insulin oder den Insulinausschüttungsstimu
latoren Chlorpropamid oder Glybund behandelt wurden&sub1; eine
statistisch signifikante Zunahme des Körpergewichts als
Antwort auf die Arzneimittelbehandlung ("UK prospective study
of therapies of maturity-onset diabetes. I. Effect of diet,
sulphonylurea, insulin or biguanide therapy on fasting plasma
glucose and body weight over one year". "Diabetologia", 24:
404-411, 1983). Somit hat sich ihre Fettleibigkeit durch die
übliche Arzneimittelbehandlung gegen NIDDM verschlimmert.
Tieruntersuchungen belegen, daß (auch) Insulin
sensibilisierende Arzneimittel Fettleibigkeit hervorrufen oder
verschlimmern (Tabelle 1).
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Die theoretische Basis für eine gesteigerte Fettsucht als
Antwort auf Insulin oder Insulinausschüttungsstimulatoren ist
wohlbekannt: Diese Arzneimittel erhöhen die Plasmaspiegel an
Insulin und stimulieren dabei die Fettsynthese und hemmen
einen Fettabbau. Als Konsequenz nehmen Körperfettdepots zu
(E.A. Newsholme und A.R. Leach: "Biochemistry for the Medical
Sciences", Wiley, New York, 1983, Seiten 348-350 und 629-631).
Insulinsensibilisierende Arzneimittel steigern die Lipogenese
durch Verstärken der Ansprechbarkeit von Fettzellen auf endo
genes Insulin und können folglich ebenfalls zu einer
gesteigerten Körperfettansammlung führen (A.Y. Chang, B.M. Wyse
und B.J. Gilchrist: "Ciglitazone, a new hypoglycemic agent.
I. Effect on glucose and lipid metabolism and insulin binding
in the adipose tissue of C57BL/6J-ob/ob and ±/? mice",
"Diabetes", 32:839-845, 1983; Y. Sugiyama, S. Taketomi,
Y. Shimura, H. Ikeda und T. Fujita: "Effects of pioglitazone
on glucose and lipid metabolism in Wistar fatty rats",
"Arzneimittelforschung" 40: 263-267, 1990).
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3-GPA lindert die Fettsucht durch Senken des Spiegels an
in Fett- und Lebergewebe gespeicherten Lipiden. Folglich
eignet sich die Verbindung zur Behandlung von Fettleibigkeit
im Zusammenhang mit NIDDM. 3-GPA wirkt selektiv
auflipidreiches Gewebe (beispielsweise Nebenhodenfett und Fettleber
von ob/ob-Mäusen), während Muskelmasse allenfalls minimal
beeinflußt wird.
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So blockiert beispielsweise 3-Guanidinopropionsäure eine
Gewichtszunahme als Antwort auf den Insulinsensibilisator
Pioglitazonhydrochlorid (vgl. die später folgende Tabelle 1).
Diese Wirkung tritt ohne Beeinträchtigung der vorteilhaften
Wirkung von Pioglitazonhydrochlorid auf den hyperglykämischen
Zustand diabetischer KKAy-Mäuse auf. Dies stellt einen
wichtigen therapeutischen Vorteil dar, da es eine Abschwächung bzw.
Linderung von Hyperglykämie ohne Hervorrufung einer
Fettleibigkeit bei NIDDM-Patienten gestattet.
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Die zur Verhinderung oder Behandlung einer iatrogenen
Fettleibigkeit wirksame Dosiervorschrift für
3-Guanidinopropionsäure hängt vom Körpergewicht des Patienten ab. In
typischer Weise beträgt die wirksame Menge an
3-Guanidinopropionsäure täglich 1 - 500 mg/kg Körpergewicht. Die bevorzugte
Menge beträgt 5 - 100 mg/kg/Tag.
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Erfindungsgemäß hat es sich ferner gezeigt, daß
3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) die Belastungstoleranz bei normalen
Mäusen steigert (vgl. Fig. 1 und die später folgende Tabelle
2). Somit kann die vorliegende Erfindung auch zur Behandlung
einer Muskelfehlfunktion, z.B. eines chronischen
Muskelermüdungssyndroms nach einer Poliomyelitis oder einer
Muskeldystrophie, zur Behandlung chronischer Muskelschwäche bei
fortgeschrittenem Alter oder chronischer Ruhigstellung, zur
Behandlung fehlender Vitalität oder Belastbarkeit bei den
zuvor beschriebenen Stoffwechselerkrankungen oder zur Steigerung
der Ausdauer oder Belastbarkeit bei normalen Menschen
verwendet werden.
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3-GPA verbesserte ferner die Überlebensrate von in einer
Umgebung niedrigen Sauerstoffgehalts gehaltenen Mäusen und
eignet sich folglich zur Behandlung oder Verhinderung von
Krankheitszuständen mit Gewebehypoxie, beispielsweise
peripherem Hinken und Belastungsintoleranz bei diabetischen Menschen
sowie Angina, Herzinfarkt und Schlaganfall bei Diabetikern und
normalen Menschen.
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Weiterhin kann bei einem an einer chronischen Erkrankung,
wie Krebs, leidenden menschlichen Patienten 3-GPA zur
Verhinderung
einer Kachexie, d.h. eines allgemeinen Verfalls des
Körpers während einer chronischen Krankheit, geeignet sein und
die Überlebensdauer eines solchen Patienten verlängern. 3-GPA
kann auch das Wachstum von Tumoren bei einem Krebspatienten
blockieren (vgl. beispielsweise Y. Ohira et al., "Biochim.
Biophys. Acta.", 1097(2): 117-122 (23. Septemer 1991).
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Die zu einer Steigerung der Ausdauer, der Vitalität oder
der Belastbarkeit bei einem Säugetier wirksame
Dosiervorschrift für 3-Guanidinopropionsäure hängt vom Körpergewicht
des Patienten ab. In typischer Weise liegt die wirksame Menge
an 3-Guanidinopropionsäure zwischen 1 und 4000 mg/kg
Körpergewicht täglich. Zweckmäßigerweise beträgt die Menge 10 - 400
mg/kg/Tag, vorzugsweise 5 - 100 mg/kg/Tag (sämtliche
Mengenangaben für 3-GPA sind "annähernd").
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Auf sämtlichen der genannten Einsatzgebiete, zur
Behandlung von NIDDM entsprechend der US-A-5 132 324 und zur
Behandlung übermäßiger Fettsucht entsprechend der US-A-5 134 164
kann 3-GPA oral in üblichen Nahrungsmitteln verabreicht
werden. So kann beispielsweise 3-GPA in Säften, z.B. Orangensaft,
in einer Konzentration von 75 mg/ml gelöst und dann über den
Mund aufgenommen werden. 3-GPA eignet sich auch zur
Herstellung eines aromatisierten Trockengemischs, welches durch
bloßen Wasserzusatz zu einem aromatisierten Getränk aufbereitet
wird. Diese aromatisierten Mischungen enthalten in typischer
Weise ein viskositätsverleihendes Mittel, z.B. einen Gummi
oder ein niedrigmolekulares synthetischens Polymer,
Geschmacksstoffe, wie Saccharose, Aspartam oder
Natriumsaccharin, Färbemittel, Benetzungsmittel oder Netzmittel, z.B.
Dioctylnatriumsulfosuccinat oder Natriumlaurylsulfat,
Säuerungsmittel und den Säuregrad steuernde Mittel, wie
Zitronensäure, Ascorbinsäure, Kaliumcitrat oder Natriumcitrat,
Aromatisierungsmittel, wie Zitrone oder Orange, und
Konservierungsmittel wie BHA.
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Ein Nahrungsmittelprodukt für Menschen wird am meisten
bevorzugt. Die Menge an 3-GPA in dem Nahrungsmittelprodukt
soll groß genug sein, um wirksam die Ausdauer, Vitalität oder
Belastbarkeit bei einem entsprechend bedürftigen Patienten zu
steigern, um bei einem Patienten mit nichtinsulinabhängigem
Diabetes (NIDDM), der als Ergebnis einer Behandlung mit einem
insulinsensibilisierenden Arzneimittel oder einem die
Insulinausschüttung stimulierenden Arzneimittel für Fettleibigkeit
anfällig gemacht wurde oder fettleibig geworden ist, die
Fettleibigkeit zu verhindern oder zu behandeln, um übermäßige
Fettsucht bei einem einer entsprechende Behandlung bedürfenden
Patienten zu behandeln oder um NIDDM bei einem einer
entsprechende Behandlung bedürf enden Patienten zu behandeln. Die in
etwa wirksame Menge an 3-GPA für jedes dieser Einsatzgebiete
wurde bereits angegeben.
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Lediglich zur Veranschaulichung und ohne die Absicht, die
hierin gegebene Offenbarung zu begrenzen, beträgt die einem
flüssigen Nahrungsmittelprodukt am bequemsten oder in der
Praxis einzuverleibende Menge an 3-GPA 1 - 200 mg/ml, vorzugs
weise 70 - 200 mg/ml. So ist beispielsweise 3-GPA in Wasser
bei Raumtemperatur in einer Menge von etwa 115 mg/ml löslich.
Die Löslichkeit läßt sich jedoch durch Ansäuern der Lösung,
beispielsweise mit Zitronensäure, erhöhen. Abänderungen in der
einem Nahrungsmittelprodukt einzuverleibenden Menge an 3-GPA
dürften sich für den Durchschnittsfachmann ohne weiteres
eröffnen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher
veranschaulichen.
Beispiel 1
Wirkung von 3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) auf das
Körpergewicht bei fettleibigen diabetischen Mäusen
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KKAY-Mäuse beiderlei Geschlechts eines Alters von 3 - 4
Monaten wurden von der Upjohn Laboratories-Kolonie
diabetischer Nagetiere erhalten. Die Mäuse wurden einzeln in Käfige
gesetzt und bei 21ºC unter einem 12-stündigen Hell/Dunkel-
Zyklus gehalten. Sie wurden mit der Nahrung Purina 5015-
Mäusefutter gefüttert. 3-Guanidinopropionsäure wurde durch
Zumischen in das gemahlene Futter verabreicht. Kontrolimäuse
erhielten gemahlenes Futter ohne Zusatz.
-
Die Ergebnisse dieser Studie sind in der später folgenden
Tabelle 1 zusammengestellt. Es hat sich gezeigt, daß 3-GPA in
dosisabhangiger Weise der Gewichtszunahme, die bei
fettleibigen, diabetischen KKAY-Mäusen bei der Behandlung mit
Pioglitazonhydrochlorid, einem insulinsensibilierenden Mittel,
auftritt, entgegenwirkt. Die Plasmaglucosekonzentration war bei
Kontrollmäusen entsprechend ihrem Diabeteszustand abnormal
hoch, wurde jedoch durch Pioglitazon gesenkt. Eine Kombination
von 3-GPA und Pioglitazon beeinträchtigte die antidiabetische
Wirkung des Insulinsensibilisators nicht. Dies belegt, daß
3-GPA zur Verhinderung oder Behandlung der aus der Verwendung
eines Antidiabetikums herrührenden Fettleibigkeit durch
selektive Blockade seiner unerwünschten, die Fettleibigkeit
fördernden Wirkung ohne Beeinträchtigung seiner wünschenswerten
antihyperglykämischen Wirkung geeignet ist.
Beispiel 2
Wirkung von 3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) auf die
Belastungsleistung bei normalen Mäusen
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C57BL6J-Mäuse eines Alters von 105 - 150 Tagen wurden von
Charles River Laboratories (Portage, Mi) erhalten. Die Mäuse
wurden einzeln in Käfige gesetzt und bei 21 ± 1ºC bei einem
12 h Hellzyklus gehalten. Sie hatten freien Zugang zu
Leitungswasser und pulverisiertem Purina 5015-Mäusefutter mit
20 mg/g β-GPA* (was eine tägliche Aufnahme von 4 g/kg
Körpergewicht bedeutet) bzw. nicht ergänztem Futter.
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Kurz gesagt, wurden die Mäuse in ein Standardnagerlaufrad
eines Umfangs von 559 mm (22 inches) in einem mit Wasser bis
zu einer Tiefe von etwa 6 mm (1/4 inch) gefüllten Topf
gesetzt, so daß sie laufen mußten, um oberhalb des
Wasserspiegels zu bleiben. Wenn eine Maus mit dem Laufen aufhörte, wurde
das Rad von der Bedienungsperson angestoßen&sub1; um eine weitere
Aktivität zu stimulieren. Die Prozedur wurde auf einem
Videoband aufgezeichnet, um eine Datenanalyse zu ermöglichen.
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*wahrscheinlich 3-GPA
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Die Ergebnisse dieser Studie sind in Tabelle 2 und in
Figur 1 dargestellt. 3-Guanidinopropionsäure erhöhte die
Belastungsleistung bei 1-monatiger Verabreichung an C57BL6J-Mäuse
mit dem Futter. Durch 3-Guanidinopropionsäure wurden die ge
samte Laufdistanz, die Laufzeit und die Latenz bis zur
Erschöpfung erhöht.
FORHELSCHEMA
TABELLE 1
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Wirkung von 3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) und Pioglita
zon HCI auf Plasmaglucose und Körpergewicht bei KKAY-Mäusen.
Die Verbindungen wurden in das Futter in einer Menge von 2
bzw. 5 mg/g 3-GPA bzw. 0,8 mg/g Pioglitazonhydrochlorid 14
Tage lang eingemischt oder es wurde nichtergänztes Futter
verabreicht. KKAY-Mäuse sind Nagermodelle für NIDDM und
Fettleibigkeit.
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*, P < 0,05, auf der Basis eines Vergleichs mit unbehandelten
Kontrollmäusen
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f, P < 0,05, auf der Basis eines Vergleichs mit Mäusen, die
Pioglitazon HCl, jedoch kein 3-GPA erhielten.
TABELLE 2
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Wirkung von 3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) auf die
Laufleistung bei C57BL6J-Mäusen. Die Verbindung wurde 1 Monat lang in
einer Menge von 20 mg/g in das Futter eingemischt oder es
wurde nichtergänztes Futter gereicht.
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Die Laufleistung wurde bei Mäusen auf einem Laufrad eines
Umfangs von 22 Inches bestimmt. Die Prozedur wurde auf einem
Videoband aufgezeichnet, um eine Datenanalyse zu ermöglichen.
Die Erschöpfung äußerte sich in einer abrupten Abnahme der
Laufleistung. Im Falle von mit 3-GPA behandelten Mäusen kam
es zu keiner Erschöpfung. Die Prozedur wurde vom Techniker
beendet, nachdem eine erhöhte Ausdauer klar belegt war.
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Die Wirkung von 3-Guanidinopropionsäure (3-GPA) auf die
Belastungsleistung bei C57BL6J-Mäusen ergibt sich aus Figur 1.
Die Daten sind als Mittelwerte ± S.E.M. für Umdrehungen des
Lauf rads angegeben. Die Daten für jedes 5 min-Intervall sind
als Bewegungsdurchschnittswerte, berechnet aus t = 0, N = 5
Mäuse/Gruppe angegeben. 3-GPA bezieht sich auf Mäuse, die 32
Tage lang mit einem mit 20 mg/g 3-Guanidinopropionsäure
ergänztem Futter gefüttert wurden.