DE69400631T2

DE69400631T2 - Verwendung von rifamycinderivaten zur herstellung eines arzneimittels zur behandlung der toxoplasmose

Info

Publication number: DE69400631T2
Application number: DE69400631T
Authority: DE
Inventors: Fausto G. Palo Alto Ca 94303 Araujo; Jack S. Menlo Park Ca 94025 Remington
Original assignee: Palo Alto Medical Research Foundation
Current assignee: Palo Alto Medical Research Foundation
Priority date: 1993-05-05
Filing date: 1994-04-29
Publication date: 1997-02-27
Anticipated expiration: 2014-04-30
Also published as: US5648345A; EP0648121A1; US5665707A; AU669300B2; DE69400631D1; IL109543A; ES2095772T3; RU2121838C1; RU95105973A; US5670496A; CA2138643A1; US5641769A; NO950030L; WO1994025038A1; DK0648121T3; JPH07509003A; NO950030D0; ATE143601T1; GR3021828T3; AU6905094A

Description

Die vorliegende Anmeldung ist eine continuation-in-part der am 5.Mai 1993 eingereichten Anmeldung mit der Seriennummer 08/057.288.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Krankheitsbehandlung und prophylaxe. Genauer gesagt betrifft sie die Behandlung und Prophylaxe von Toxoplasma gondii-Infektionen.

Beschreibung des Hintergrunds

Die Toxoplasmose wird durch das parasitische Protozoon, Toxoplasma gondii, verursacht. Beim Menschen tritt die Krankheit üblicherweise im sich entwickelnden Fötus auf, in dem sie schwere neurologische Probleme wie z.B. den Wasserkopf, geistige Behinderung und/oder Blindheit [1, 2] hervorrufen kann. Bei gesunden Erwachsenen tritt die Krankheit üblicherweise nur schwach in Erscheinung und bewirkt, falls überhaupt, wenige Symptome. Bei Erwachsenen mit geschwächtem Immunsystem kann der Parasit jedoch zu einer schweren oder sogar tödlichen Krankheit führen [3, 4, 5]. Die Krankheit tritt auch in anderen Säugetieren auf und ist eine der Hauptursachen für Spontanabortus bei Schafen.
Der Parasit selbst ist äußerst weit verbreitet und wird typischerweise durch den Verzehr nichtgaren Fleisches, in dem den Parasiten enthaltende Gewebezysten vorhanden sein können, aufgenommen. Diese Form ist hochgradig infektiös, falls das Fleisch nicht gar ist. Eine andere Möglichkeit ist die Aufnahme des Parasiten durch die Nahrung, die mit Oocysten kontaminiert ist, die im Kot infizierter Katzen ausgeschieden werden. Die Oocyste ist das Produkt des abgeschlossenen Geschlechtszyklus. Die Oocystenform ist gegenüber der Zerstörung durch natürliche Elemente hochgradig resistent und kann in der Erde mehr als ein Jahr lang nach dem Ausscheiden durch die Katze überleben. In den USA zeigen serologische Untersuchungen, daß etwa 10-50% der Bevölkerung Kontakt mit dem Parasiten hatte, wobei die Häufigkeit geographisch und nach Volksgruppe unterschiedlich ist [21]. In Ländern, wo der Verzehr von wenig gekochtem oder rohem Fleisch üblicher ist, kann diese Zahl auf bis zu 85% ansteigen (z.B. in Frankreich [7]). Die Häufigkeit der Krankheit im sich entwickelnden Fötus ist glücklicherweise nicht so hoch wie diese Zahlen auf den ersten Blick vermuten lassen, da für die Föten von Frauen, die sich lange vor der Schwangerschaft infizierten, üblicherweise kein Risiko besteht.
Die Diagnose angeborener Infektion beruhte in der Vergangenheit auf der Serologie (ein Überblick findet sich in [1, 21]). Die Diagnose kann postnatal oder im Idealfall pränatal erfolgen und beruht auf den relativen Titern von IgG und IgM (um abzuleiten, ob die Titer auf eine akute Infektion zurückzuführen sind oder das Ergebnis einer vergangenen Infektion sind). Die Faktoren, die zum Schweregrad der Krankheit im sich entwickelnden Fötus beitragen, waren bislang relativ unbekannt. Der einzige gut bekannte Faktor ist, daß der Zeitpunkt der ersten Infektion der Mutter in bezug auf die Empfängnis entscheidend ist: eine Infektion, die geraume Zeit vor der Empfängnis stattfindet, sodaß die Mutter die Möglichkeit hat, eine wirksame Immunreaktion aufzubauen, führt zu überhaupt keiner bzw. nur zu einer schwachen Erkrankung des Fötus. Eine Infektion unmittelbar vor oder nach der Empfängnis (d.h. im ersten Vierteljahr der Schwangerschaft) ruft in etwa 10-15% aller Föten eine schwere Erkrankung hervor [21].
In den letzten zwei Jahrzehnten nahm die Toxoplasmose innerhalb einiger relativ neuer Patientengruppen, deren Immunsystem infolge einer Posttransplantations-Therapie [5, 9, 10, 22], neoplastischer Erkrankung [11, 12, 13, 22] oder - in jüngster Zeit - infolge der erworbenen Immunschwäche (AIDS) [3, 4, 5] beeinträchtigt ist, dramatisch zu. Bei solchen Patienten mit geschwächtem Immunsystem kann der Parasit eine disseminierte und potentiell tödliche Form der Krankheit hervorrufen [5, 22, 27].
Typische AIDS-Patienten mit Toxoplasmose zeigen auf das Zentralnervensystem zurückzuführende Anzeichen als erstes Krankheitssymptom (ein Überblick findet sich in [22]), da eines jener Gewebe, das am meisten durch den Parasiten betroffen ist, das Gehirn ist, wo man eine hohe Anzahl an Parasiten und Gewebezysten feststellen kann. Die Infektion ist jedoch nicht auf das Gehirn beschränkt, da sich Parasiten und Gewebezysten im gesamten Körper befinden [11]. Eine typische Diagnose umfaßt folgende Schritte: Serologie, Computertomographie, Magnetresonanzaufnahmen, und/oder Gehirnbiopsie. [1, 15, 16]. Davon ist der einzige sichere Weg zur Diagnose die Gehirnbiopsie, da sie die unmittelbare Sichtbarmachung des Parasiten unter Verwendung von Immunperoxidase-Färbung ermöglicht [17].
Bei fast allen AIDS-Patienten und in den meisten Fällen von Toxoplasmose bei Krebspatienten und Nierentransplantat-Empfängern ist die Toxoplasmose das Ergebnis eines Wiederausbruchs einer zuvor latenten (d.h. chronischen) Toxoplasma-Infektion. Dem stehen Patienten mit erhöhtem Risiko akuter erworbener Infektion gegenüber, wie z.B. der Fötus einer zuvor nichtinfizierten schwangeren Frau oder ein zuvor nichtinfizierter Organtransplantat-Empfänger, der ein Organ von einem seropositiven (d.h. mit Toxoplasma infizierten) Spender erhält.
Im allgemeinen gibt es drei Therapieformen: die akute Therapie, die primäre Prophylaxe und die sekundäre Prophylaxe. Die akute Therapie betrifft eine Behandlung während einer akuten Phase einer Infektion. Innerhalb bestimmter Patientengruppen mit stark geschwächtem Immunsystem schließt sich daran die sekundäre Prophylaxe (auch als Erhaltungstherapie bekannt), der sich der Patient möglicherweise sein ganzes Leben unterziehen muß. Die primäre Prophylaxe betrifft eine Behandlung, die der Infektionsverhütung dient. Die primäre Prophylaxe wird oft bei Herztransplantat-Empfängern angewendet, die seronegativ sind und ein Herz von einem seropositiven Spender erhalten. Die primäre Prophylaxe wird auch für schwangere Frauen verwendet, um die Übertragung von der Mutter auf den Fötus zu verhindern, d.h. die Behandlung zielt darauf ab, daß die Übertragung des Parasiten von der Mutter, die die akute Infektion während der Schwangerschaft erwarb, auf ihren Fötus verhindert wird sowie den Fötus in utero zu behandeln. Die primäre Prophylaxe wird auch oft bei AIDS-Patienten angewendet, um die Aktivierung ihrer latenten (chronischen) Toxoplasma-Infektionen zu verhindern.
Der Behandlungsverlauf bei der Toxoplasmose in schwangeren Frauen wird durch das Schwangerschaftsstadium und dadurch bestimmt, ob die Infektion akut oder chronisch ist. Der Zweck frühzeitiger Behandlung liegt darin, daß man versucht, die Übertragung des Parasiten auf den Fötus zu vermeiden. Der Fötus kann jedoch behandelt werden, indem die Mutter während der Schwangerschaft behandelt wird. Wenn die Infektion akut ist, kann das Antibiotikum Spiramycin verabreicht werden, obwohl seine Wirksamkeit nicht bewiesen ist. Wirksamere Arzneimittel wie z.B. Pyrimethamin und Sulfadiazin werden, besonders in Kombination, nach dem ersten Schwangerschaftsvierteljahr eingesetzt (Pyrimethamin kann teratogen sein), wenn die Diagnose der Fötusinfektion durch pränatale Diagnoseverfahren erstellt wurde. Ansonsten wird diese Arzneimittelkombination aufgrund der potentiellen Toxizität für die Mutter und den sich entwickelnden Fötus im allgemeinen während der Schwangerschaft nicht eingesetzt [21].
Die Behandlung von Toxoplasmose in nichtschwangeren Personen wird mit einer medikamentösen Therapie eingeleitet und aufrechterhalten, die eine Kombination von Folatantagonisten wie z.B: Pyrimethamin und Sulfadiazin [1, 14] umfaßt. Wenn die Krankheit früh genug erkannt wird, ist die Behandlung beim Kampf gegen die akute Erkrankung recht wirksam. Aufgrund der niedrigen Toleranz gegenüber Arzneimitteln, insbesondere gegenüber "Sulfa" verbindungen, bei AIDS-Patienten ist eine dauerhafte Arzneimittelbehandlung oft unmöglich und das Wiederausbrechen der Infektion eine häufige Folgeerscheinung, d.h. die medikamentöse Behandlung verringert die Parasiteninfektion, eliminiert sie aber nicht.
Rifamycin-Verbindungen sind makrozyklische Antibiotika, die sich für einige selektive therapeutische Anwendungen als geeignet herausstellten. Beispielsweise besitzt Rifampin die folgende Struktur:
Rifampin wurde jedoch auf seine Wirksamkeit bei der Behandlung von Toxoplasmose getestet und zeigte keine schützende Wirkung in Mäusen, die mit einem letalen Impfmaterial von Toxoplasma infiziert wurden [18]. Rifampin sorgte bei Konzentrationen von 50 µg/ml und mehr für eine deutliche Hemmung der Vermehrung von Toxoplasma in L-Zellkulturen. Ähnliche Konzentrationen hemmten aber auch das Wachstum von L-Zellen. Da die Toxizität von Rifampin für L-Zellen und seine intrazelluläre in vitro-Hemmung der Toxoplasma-Vermehrung bei der gleichen Konzentration des Arzneimittels auftraten, wurde berichtet [18], daß Rifampin durch seine toxische Wirkung auf die L-Zellen wahrscheinlich die Toxoplasma-Vermehrung hemmt. Andrerseits gelten Rifamycin-Verbindungen im allgemeinen als wirksam gegenüber einer begrenzten Anzahl pathologischer Organismen, im allgemeinen gegenüber grampositiven Bakterien (einschließlich Mykobakterien, Staphylokokken und Streptokokken) und einiger gramnegativer Bakterien (z.B. Brucella-, Chlamydia-, Haemophilus-, Legionella- und Neisseria-Spezies); andere gramnegative Bakterien (z.B. Enterobakterien) sind weniger empfindlich, und Spirochäten und Mykoplasma sind bekanntermaßen gegenüber der Behandlung unempfindlich [19]. Einzelne Verbindungen innerhalb der Rifamycin-Reihe können in ihren klinischen Indikationen recht spezifisch sein. Beispielsweise listet die Physicians Desk Reference (Ausgabe 1993) nur Tuberkulose- und asymptomatische Infektion mit N.meningitidis als Indikationen zur Behandlung mit Rifadin auf. Die verwandte Verbindung Rifabutin, die ein Spiropiperidylrifamycin- Derivat ist, wurde vor allem bei der Behandlung mykobakterieller Infektionen, insbesondere Tuberkulose, eingesetzt [20]. In letzter Zeit wurde sie bei der primären Prophylaxe von intracellulären Mycobacterium avium-Infektionen in AIDS-Patienten verwendet [25]. Diese Verwendungen betreffen jedoch Bakterien, keine Protozoen, die zum Tierreich zählen.
Daher ist die Entwicklung therapeutischer und prophylaktischer Verfahren wünschenswert, die die Zuverlässigkeit der Krankheitslinderung bei Toxoplasmose deutlich erhöhen. Durch das Vorsehen zusätzlicher Arzneimittel zur Behandlung von Toxoplasmose können Probleme in Zusammengang mit der Parasitenresistenz und den Nebenwirkungen bestehender Medikamente gelöst werden.

ANGEFÜHRTE LITERATUR:

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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demzufolge ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Klasse an Verbindungen bereitzustellen, die wirksam einen infizierten oder möglicherweise infizierten Säugetierwirt vor Toxoplasmose schützen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist das Bereitstellen einer Klasse an Verbindungen mit einer minimalen Zahl an Nebenwirkungen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist das Bereitstellen einer Zusammensetzung, die wirksam in vivo eingesetzt werden kann, um letale Effekte der Toxoplasmose zu verhindern oder den Schweregrad der Krankheit zu verringern, vorzugsweise mit einer Klasse an Verbindungen mit erwiesener klinischer Toleranz gegenüber anderen Indikationen.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden, wie sich dies im folgenden klar ergibt, durch das Bereitstellen eines Verfahrens erzielt, das den Schweregrad der Toxoplasmose, die das Ergebnis einer Infektion eines Säugetierwirts mit Toxoplasma gondii ist, verringert, umfassend das Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge einer Verbindung, die ein Spiropiperidyl-Derivat von Rifamycin S ist, an einen Säugetierwirt, der einer solchen Behandlung bedarf, entweder nach der Infektion oder vor dem Aussetzen einer derartigen Infektion, worin das Derivat einen Imidazol-Ring umfaßt, der Kohlenstoffe an Positionen 3 und 4 des Rifamycin-Rings enthält, wobei der Kohlenstoff an Position 2 des Imidazol-Rings auch ein Ringkohlenstoff an Position 4 eines Piperidin-Ringsystems ist, wodurch ein Spiropiperidyl-Ringsystem gebildet wird, das gegebenenfalls einen niederen Kohlenwasserstoff-Substituenten auf dem Stickstoff des Piperidins umfaßt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN

Nach dieser allgemeinen Einführung wird die Erfindung nun unter Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung spezifischer Ausführungsformen in Verbindung mit den Abbildungen erläutert, die einen Teil der vorliegenden Anmeldung bilden, worin:
Fig. 1A ein Graph ist, der das Überleben von Mäusen zeigt, die mit T.gondii infiziert und mit verschiedenen Konzentrationen an Rifabutin (RIF) behandelt wurden;
Fig. 1B ein Graph ist, der das Überleben von mit verschiedenen Konzentrationen an Rifabutin (RIF) behandelten Mäusen nach der Infektion mit Zysten des C56-Stammes von T.gondii zeigt;
Fig. 2 ein Graph ist, der das Überleben von Mäusen zeigt, die mit T.gondii infiziert und mit geringen Konzentrationen an Rifabutin (RIF) alleine oder in Kombination mit Sulfadiazin (SUL) behandelt wurden;
Fig. 3 ein Graph ist, der das Überleben von Mäusen zeigt, die mit T.gondii infiziert und mit mittleren Konzentrationen an Rifabutin alleine oder in Kombination von Sulfadiazin behandelt wurden;
Fig. 4 ein Graph ist, der das Überleben von Mäusen zeigt, die mit T.gondii infiziert und mit hohen Konzentrationen an Rifabutin alleine oder in Kombination mit Sulfadiazin behandelt wurden;
Fig. 5 ein Graph ist, der das Überleben von Mäusen zeigt, die mit T.gondii infiziert und mit Rifabutin (RIF) alleine oder im Kombination mit Pyrimethamin (PYR) behandelt wurden;
Fig. 6 ein Graph ist, der das Überleben von Mäusen zeigt, die mit T.gondii infiziert und mit Rifabutin (RIF) alleine oder in Kombination mit Clindamycin (CLINDA) behandelt wurden;
Figuren 7A und 7B das Überleben von Mäusen darstellen, die mit T.gondii infiziert und mit Rifabutin (RIF) alleine oder in Kombination mit Atovaquon (ATO) behandelt wurden;
Fig. 8 ein Graph ist, der das Überleben von Mäusen zeigt, die mit T.gondii infiziert und mit Rifabutin (RIF) alleine oder in Kombination mit Azithromycin (AZITHRO) behandelt wurden; und
Fig. 9 ein Graph ist, der das Überleben von Mäusen zeigt, die mit T.gondii infiziert und mit Rifabutin (RIF) alleine oder in Kombination mit Chlarithromycinin (CLARI) behandelt wurden.

BESCHREIBUNG SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Anmelder entdeckten, daß Spiropiperidyl-Derivate von Rifamycin S beim Schutz eines Säugetierwirts vor Infektion durch einen krankheitserregenden Organismus, der mit Toxoplasmose in Zusammenhang steht, überraschend wirksam ist. Die Entdeckung steht im Gegensatz zu früheren Berichten über die Wirksamkeit von Rifamycin- Verbindungen, z.B. Rifampin, das sich als wirkungslos beim Schutz vor Toxoplasmose herausstellte. Dieses Ergebnis ist besonders angesichts der relativ ähnlichen Struktur der wirkungslosen Rifampin-Verbindung und der Spiropiperidyl-Derivate von Rifamycin S überraschend, die sich nun als wirksam herausstellen.
Erfindungsgemäße Verbindungen sind halbsynthetische Derivate von Rifamycin S mit einem fusionierten Imidazol-Ring, der Kohlenstoffe an den Positionen 3 und 4 des Rifamycin-Rings enthält, wobei der Kohlenstoff an Position 2 des Imidazol-Rings auch ein Ringkohlenstoff an Position 4 eines Piperidin-Ringsystems ist, wodurch ein Spiropiperidyl-Ringsystem gebildet wird. Das Stickstoffatom des Piperidin-Rings ist gegebenenfalls mit einem niederen Kohlenwasserstoff-Substituenten substituiert, der typischerweise 1 bis 8 (vorzugsweise 3 bis 5) Kohlenstoffe enthält, üblicherweise verzweigt, am bevorzugtesten eine Isobutyl-Gruppe. Andere Kohlenwasserstoffgruppen können jedoch an dieser Stelle vorhanden sein, wie z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Isopentyl, Hexyl und Isohexyl. Ungesättigte Analoge dieser gesättigten Alkylgruppen (insbesondere Alkene, vor allem jene, in denen die Doppelbindung (bzw. Bindungen) so positioniert ist (bzw. sind), daß ein sp³-hybridisierter Kohlenstoff am Stickstoffatom des Piperidin-Rings gebunden ist) sind auch zulässig.
Demzufolge besitzen die in der Praxis der Erfindung verwendeten Verbindungen typischerweise nachstehende Formel:
worin R eine der angegebenen Alkylgruppen darstellt.
Diese Verbindungen stellen keine neue Klasse an Verbindungen dar, sondern sind Verbindungen, die früher für andere Verwendungszwecke bekannt waren. Die Spiropiperidyl-Derivate von Rifamycin S sind halbsynthetische Moleküle, die durch Modifizierung natürlicher, durch Nocardia mediterranei (auch als Streptomyces mediterranei bekannt) gebildeter Rifamycine hergestellt sind. In Kultur werden im allgemeinen Gemische der Rifamycine A-E gebildet, doch der Anteil des erwünschten Zwischenprodukts Rifamycin B kann durch die Zugabe von Natriumdiethylbarbiturat in das Wachstumsmedium erhöht werden. Rifamycin B ist nur ein Zwischenprodukt, da eine wäßrige mit Sauerstoff versetzte Lösung spontan zu anderen Rifamycinen führt, wie z.B. O und S. Rifamycin S ist der Ausgangspunkt für die Herstellung einer Anzahl halbsynthetischer Rifamycine. Dazu zählt die unter dem Namen Rifamycin bekannte Verbindung (auch als Rifamycin SV bezeichnet), die durch schwache Reduktion von Rifamycin S erhalten wird. Andere durch Modifizierung von Rifamycin S gebildete Derivate sind z.B. Rifamid und Rifampicin (auch als Rifampin bekannt), wobei das letztere eine im obigen Hintergrund-Abschnitt gezeigte Struktur aufweist. Über die Gesamtsynthese von Rifamycin S wurde auch berichtet. Siehe z.B. H.Nagaoka et al., J. Am. Chem. Soc. 102: 7962 (1980); H.Iio et al., ebda., 7965; H.Nagaoka und Y.Kishi, Tetrahedron, 37: 3873 (1981). Ein Überblick der Chemie von Rifamycinen findet sich in K.L.Reinhart et al., Fortschr. Chem. Org. Naturst. 33: 231-307 (1976). Die Synthese von Spiropiperidylrifamycinen ist in L.Marsili et al., J. Antibiot. 34: 1033-1038 (1981) beschrieben. Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen und ihre Aktivität als antibakterielle Mittel gegen grampositive und gramnegative Bakterien, einschlielich Mycobacterium tuberculosis, sind in US-A-4.219.478 beschrieben. Siehe auch zugehörige US-A- 4.086.225 und 4.327.096. Als Beispiel der systematischen chemischen Nomenklatur der erfindungsgemäßen Verbindungen wird Ribafutin folgendermaßen bezeichnet: (9S, 12E, 14S, 15R, 16S, 17R, 18R, 19R, 20S, 21S, 22E, 24Z)-6,16,18,20-Tetrahydroxy-1'- isobutyl-14-methoxy-7,9,15,17,19,21,25-heptamethyl-spiro[9,4-(epoxypentadeca[1,11,13]trienimino)-2H-furo[2',3',7,8]naphth[1,2-d]imidazol-2,4'-piperidin]-5,10,26-(3H,9H)- trion-16-acetat.
Verbindungen des Erfindungsverfahrens sind in Chloroform und Methanol löslich, geringfügig in Ethanol und etwas in Wasser löslich. Die Verbindungen können in den gleichen pharmazeutischen Standardzusammensetzungen wie in für andere Rifamycin- Verbindungen verwendeten hergestellt werden. Eine Zusammensetzung zur in vivo- Verwendung enthält im allgemeinen einen pharmazeutisch annehmbaren Träger. Dieser kann entweder ein festes oder flüssiges Material sein, das anorganisch oder organisch und synthetischen oder natürlichen Ursprungs sein kann und mit dem die aktive Komponente der Zusammensetzung vermischt oder formuliert wird, um die Verabreichung an eine Versuchsperson zu erleichtern. Jedes andere bei der Formulierung von Pharmazeutika üblicherweise verwendetes Material ist ebenfalls geeignet. Feste Träger sind z.B. natürliche und synthetische Cloisonnésilikate, z.B. natürliche Silikate wie Diatomeenerden; Magnesiumsilikate, z.B. Talke; Magnesiumaluminiumsilikate, z.B. Attapulgite und Vermiculite; Aluminiumsilikate, z.B. Kaolinite, Montmorillonite und Glimmer; Kalziumcarbonat; Kalziumsulfat; synthetische hydrierte Siliziumoxide und synthetisches Kalzium oder Aluminiumsilikate; Elemente, z.B. Kohlenstoff oder Schwefel; natürliche und synthetische Harze, z.B. Polyvinylalkohole; und Wachse, z.B. Paraffin und Bienenwachs. Beispiele für geeignete flüssige Träger sind Wasser und wäßrige Lösungen mit sauerstoffhältigen organischen Verbindungen, wie z.B. Ethanol. Puffer und andere Materialien, die normalerweise in pharmazeutischen Präparaten vorhanden sind, z.B. als Geschmacks- und Suspensionsstoffe, können auch vorhanden sein. Pharmazeutische Träger unterscheiden sich insoferne von typischen Lösungen und Suspensionen, als sie speziell zur in vivo-Verwendung hergestellt werden, um Substanzen auszuschließen, die für den Wirt, an den die Zusammensetzung verabreicht wird, schädlich sein könnten (z.B. Entfernung von bakteriellen Toxinen).
Als Beispiel für eine pharmazeutische Zusammensetzung kann Rifabutin in einer Menge von 150 mg pro Kapsel in einer zur oralen Verabreichung geeigneten Gelatinekapsel vorhanden sein. Der Rest der Kapsel enthält z.B. als inaktive Ingredientien mikrokristalline Cellulose, Magnesiumstearat, rotes Eisenoxid, Silikagel, Natriumlaurylsulfat, Titandioxid und weißen Lebensmittelfarbstoff.
Spiropiperidylrifamycine enthaltende Zusammensetzungen wurden für andere pharmazeutische Verwendungen indiziert, wie z.B. für antimykobakterielle Indikationen einschließlich der Tuberkulose. Die klinische Pharmakologie dieser Verbindungen ist somit bekannt. Beispielsweise wird nach einer einzigen oralen Zufuhr von 300 mg Rifabutin in normalen Versuchspersonen Rifabutin leicht aus dem Magendarmtrakt absorbiert, wobei mittlere (± Standardabweichung) Peak-Plasmawerte (Cmax) von 375 (±267) mg/ml (Bereich: 141 bis 1033 mg/ml) in 3,3 (±0,9) Stunden (Tmax-Bereich: 2 bis 4 Stunden) erzielt wurden. Plasmakonzentrationen nach Cmax nehmen in einer offenkundigen Zweiphasen-Weise ab. Die kinetische Dosisproportionalität wurde bei gesunden, normalen Freiwilligen und bei frühen symptomatischen HIV-positiven Patienten bei Dosen von 300 mg bis 900 mg festgestellt. Rifabutin wird in gleicher Weise wie andere Rifamycin-Verbindungen langsam aus dem Plasma ausgeschieden.
Wie bereits erwähnt, betrifft das spezifische erfindungsgemäße Verfahren die Behandlung und/oder Prophylaxe von Toxoplasmose. Zur Behandlung ist die Dosierung am ersten Tag (als Belastungsdosis bezeichnet) oft - aber nicht notwendigerweise - höher als an den darauffolgenden Tagen. Eine typische Belastungsdosis wäre 0,25-400 mg/kg/Tag (vorzugsweise 1-200, noch bevorzugter 2-200), wobei typische Behandlungsdosierungen die Hälfte dieser Werte betragen. Diese Dosen liegen im Bereich normaler Dosen für andere Rifamycin-Verbindungen. Zur prophylaktischen Verwendung werden Dosen in der unteren Hälfte des normalen Bereichs verwendet, im allgemeinen ohne eine Belastungsdosis.
In einem typischen Behandlungsverlauf können Spiropiperidylrifamycine als Einzeldosis von etwa 300 mg per os ("po"; oral) einmal täglich, im allgemeinen beim Frühstück, an einen Menschen verabreicht werden; oder, falls eine Einzeldosis nicht toleriert wird, kann sie in zwei Einzeldosen von etwa 150 mg, jede mit der Morgen-bzw. Abendmahlzeit, geteilt werden. Die Halbwertszeit von Rifabutin in Serum beträgt 16 Stunden. Das Arzneimittel wird teilweise durch die Nieren ausgeschieden, wobei die Harnkonzentrationen etwa 100fach höher sind als jene im Plasma. Das Arzneimittel tritt in der Galle in einer ähnlichen Konzentration wie im Harn auf. Das Arzneimittel wird durch alle Gewebe aufgenommen und ist besonders in der Lunge konzentriert, wo die Werte 5- 10fach höher liegen als im Plasma. Eine Untersuchung der klinischen Effekte von Rifabutin findet sich in R.J. O'Brien et al., Reviews of Infectious Diseases, 9: 519-530 (1987).
Zu behandelnde Versuchspersonen sind jene, die akut mit Toxoplasma gondii infiziert sind, sowie zur prophylaktischen Verwendung jene Versuchspersonen, die in der Zukunft möglicherweise einem krankheitsauslösenden Organismus ausgesetzt sein könnten, oder immunsupprimierten Patienten und chronischer Toxoplasma-Infektion, bei denen das Wiederausbrechen bzw. der Rückfall der Infektion verhindert werden soll. Angesichts der weit verbreiteten Auftretens des Organismus können dazu alle Personen mit geschwächtem Immunsystem zählen. Schwangere Individuen, vor allem zuvor nichtinfizierte schwangere Frauen, sind eine bevorzugte Zielpopulation. Die Auswahl einer bestimmten Dosis und die Bestimmung des Dosierungszeitplans bleibt so wie bei anderen Behandlungen mit Rifamycin-Verbindungen am besten dem Art oder Tierarzt überlassen, sodaß die Dosierung je nach Bedarf gehoben oder gesenkt werden kann. Obwohl das Verfahren für Menschen vorgesehen ist, ist teilweise auch der veterinäre Einsatz möglich, besonders bei Haus- bzw. Nutztieren (wie z.B. Schafe, Schweine und Katzen), die auch bekannte Wirte für T.gondii sind.
Ein besonders interessanter Aspekt der Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen ist ihre Fähigkeit, synergistisch mit Sulfonamiden zu wirken. Sulfonamide umfassen eine gut bekannte Gruppe antimikrobieller Mittel, die hauptsächlich Derivate von Sulfanilamid (p-Aminobenzolsulfonamid) sind. Sie stoppen oder verlangsamen das Wachstum einer Vielzahl grampositiver und gramnegativer Bakterien sowie verschiedener Protozoen (wie z.B. Coccidia- und Plasmodium-Spezies). Sulfanilamide werden häufig in Kombination mit anderen Chemotherapeutika verwendet, um Infektionen des Harntrakts und verschiedene Darmstörungen zu behandeln.
Organismen, die ihre eigene Folsäure synthetisieren und keine externe Zufuhr des Vitamins verwenden können, sind gegenüber Sulfonamiden empfindlich, soferne die Zellen für das Arzneimittel durchlässig sind. Dies ist auf die Fähigkeit von Sulfonamiden, als strukturelle Analoge von p-Aminobenzoesäuren (PABA) zu wirken, zurückzuführen. Sulfonamide hemmen kompetitiv den Einbau von PABA während der Folsäure-Synthese. Somit umfassen die Kombinationen, in denen sie am häufigsten verwendet werden, andere Folsäure-Antagonisten. Organismen, die externe Folsäure für das Wachstum benötigen, sind gegenüber der Sulfonamid-Behandlung unempfindlich.
Es gibt viele Sulfonamid-Arzneimittel, die sich bezüglich ihrer klinischen Eigenschaften und Toxizität unterscheiden. Die meisten sind Derivate mit Substituenten am Stickstoff der Sulfonamid-Gruppe (d.h. NH&sub2;C&sub6;H&sub4;SO&sub2;NHR, worin R den Substituenten darstellt). Die Substitution an der p-Aminogruppe führt normalerweise zu einem Verlust antibakterieller Aktivität. Solche Derivate werden jedoch oft in vivo zu einer aktiven Form hydrolysiert und können daher in inaktiver Form verabreicht werden. Beispielsweise sind p-N-Succinylsulfathiazol und Phthalylsulfathiazol inaktiv, werden jedoch im unteren Darmbereich hydrolysiert, um die aktive Komponente Sulfathiazol freizusetzen.
Beispiele für eine Anzahl aktiver Sulfonamide sind Sulfacetamid (N-[4-Aminophenyl)sulfonyl]acetamid; Sulfadiazin; Sulfadimethoxin (4-Amino-N-(2,6-dimethoxy-4-pyrimidinyl)benzolsulfonamid); Sulfadimidin (Sulfamethazin: 4-Amino-N-(4,6-dimethyl-2- pyrimidinyl)benzolsulfonamid); Sulfaguanidin (4-Amino-N-(aminoiminomethyl)benzolsulfonamid); Sulfamethoxazol (4-Imino-N-(5-methyl-1,3,4-thiadiazol-2-yl)benzolsulfonamid; Sulfamethoxazol (4-imino-N-(5-methyl-3-isoxazolyl)benzolsulfonamid); Sulfathiazol (4-Amino-N-2-thiaamid); und Sulfathiazol (4-amino-N-2-thiazolylbenzolsulfonamid).
Die Anmelder entdeckten, daß zusätzlich zur synergistischen Wechselwirkung der Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen mit Sulfonamiden die Spiropiperidylrifamycin- Verbindungen auch mit einer Anzahl antimikrobieller Verbindungen bei der Behandlung der Toxoplasmose synergistisch wirken, wie dies hierin aufgezeigt wird; dazu zählen die antibakteriellen Mittel Clindamycin, Clarithromycin und Azithromycin; das Antimalaria-Arzneimittel Pyrimethamin; und Atovaquon. Diese synergistischen Wechselwirkungen stellen einen weiteren Vorteil innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung dar (Behandlung mit Spiropiperidylrifamycinen, ob in Kombination mit anderen Arzneimitteln oder nicht), indem bestimmte synergistische Effekte erzielt werden, wenn Spiropiperidylrifamycine in Kombination mit ausgewählten anderen Medikamentenklassen verwendet werden.
Demzufolge ist eine Ausführungsform der Erfindung die Verwendung von Spiropiperidylfamycin-Verbindungen in Kombination mit Lincosamiden zur Erreichung einer Synergiewirkung. Lincosamide umfassen eine gut bekannte Gruppe antimikrobieller Mittel, die Lincosamin (d.h. 6-Amino-6,8-didesoxyoctose) enthalten. Sie stoppen oder verlangsamen das Wachstum einer Anzahl grampositiver und gramnegativer Bakterien. Es gibt viele Lincosamid-Arzneimittel, die sich hinsichtlich ihrer klinischen Eigenschaften und Toxizität unterscheiden. Jedes beliebige Lincosamid kann in Kombination mit Rifabutin oder anderen Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen bei der Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose verwendet werden; bevorzugt sind jene, die synergistisch wirken, wie dies hierin gelehrt wird. Aktive Lincosamide sind u.a. Lincomycin, sein halbsynthetisches Derivat Clindamycin (7-Chlor-7-desoxylincomycin) und Celesticetin. Andere nützliche Lincosamid-Derivate umfassen jene, die in vivo zu einer aktiven Form hydrolysiert werden können und daher in inaktiver Form verabreicht werden können. Beispielsweise ist Clindamycinpalmitat HCl in vitro inaktiv, doch eine rasche in vivo-Hydrolyse wandelt es zu antibakteriell aktivem Clindamycin um. Clindamycinphosphat, ein wasserlöslicher Ester von Clindamycin und Phosphorsäure, ist ein weiteres bevorzugtes Lincomycin-Derivat.
Eine Anzahl einzelner Verbindungen und Verbindungklassen wirken synergistisch mit Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen. Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen wirken z.B. mit Pyrimethamin synergistisch. Pyrimethamin ist ein gegen Protozoen wirksamer Folsäure-Antagonist. Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen zeigen auch mit Hydroxynaphthochinonen eine Synergiewirkung. Ein bevorzugtes Hydroxynaphthochinon ist Atovaquon. Andere bevorzugte Hydroxynaphthochinon-Antibiotika sind jene, die gegen T.gondii aktiv sind, wenn sie alleine verwendet werden. Spiropiperidylrifamycin- Verbindungen wirken synergistisch mit Azaliden. Bevorzugte Azalide sind Azithromycin und seine Derivate. Andere bevorzugte Azalid-Antibiotika sind jene, die, wenn sie alleine verwendet werden, Aktivität gegen T.gondii zeigen. Spiropiperidylrifamycin- Verbindungen zeigen auch mit Macrolid-Antibiotika eine Synergiewirkung. Bevorzugte Makrolide sind Clarithromycin und seine Derivate. Andere bevorzugte Makrolid- Antibiotika sind jene, die, wenn sie alleine verwendet werden, Aktivität gegen T.gondii zeigen. Zu solchen bevorzugten Makroliden zählen u.a. Roxithromycin und Spiramycin. Makrolide der Erfindung sind auch z.B. Angolamycin, Carbomycin, Chalcomycin, Cirramucin, Erythromycin, Lankomycin, Leucomycin, Megalomycin, Methymycin, Narbomycin, Niddamycin, Oleandomycin, Relomycin, Troleandomycin, Tylosin, Polyen-Antibiotika und ihre aktiven Derivate.
Diese und die anderen hierin besprochenn antimikrobiellen Mittel können natürlich (aus natürlichen oder gentechnisch hergestellten Quellen), halbsynthetisch oder vollsynthetisch sein. Da diese alle bekannte Verbindungen sind, sei auf die Beschreibung der Synthese in der veröffentlichten wissenschaftlichen Literatur verwiesen.
In einem Aspekt der Erfindung werden diese Arzneimittel in Kombination mit Rifabutin oder anderen Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen als Pharmazeutika oder zur Herstellung von Medikamenten, die sich zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose-Infektion oder Toxoplasma-Enzephalitis ("TE") eignen, verwendet. Ein Pharmazeutikum würde eine therapeutisch wirksame Menge an Rifabutin oder einer anderen Spiropiperidylrifamycin-Verbindung in Kombination mit einer therapeutisch wirksamen Menge eines oder mehrerer der hierin besprochenen Arzneimittel, die gegen Toxoplasma synergistisch wirksam sind, umfassen. Alternativ dazu können diese Arzneimittel einzeln verwendet werden, um Medikamente zu erzeugen, die man dann in Kombination mit Rifabutin oder anderen Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen verwendet, um Toxoplasmose-Infektion oder TE zu behandeln bzw. zu verhindern. Kombinationsmedikamente oder -behandlungen umfassen Rifabutin- oder andere Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen mit zumindest einer weiteren Antitoxoplasma- Verbindung, wie dies hierin gelehrt wird. Pharmazeutische Träger, Dosierungen, Verabreichungswege und Behandlungsabläufe sind wie oben besprochen, obwohl sie durch einen Kliniker unter Verwendung der hierin angegebenen Dosierungen und jener Dosierungen, die bereits für die Toxoplasmose-Behandlung bekannt sind, als Richtlinien wirksam abgeändert werden können. Natürlich sind aufgrund der hierin entdeckten Synergieaktivität geringere Dosierungen als die bisher berichteten für den Kliniker oder Veterinärmediziner möglich.
Neben ihrer synergistischen Wechselwirkung mit den obigen Verbindungen sollten die Spiropiperidylrifamycin-Verbindungen auch mit einigen Antibiotika-Verbindungen bei der Behandlung von Toxoplasmose synergistisch wirken; dazu zählen antivirale Verbindungen wie z.B. γ-Interferon, Verbindungen, die gegen T.gondii wirksam sind, wie z.B. die Macrolide Roxithromycin und Spiramycin und Tetracycline, wie z.B. Minocyclin, und ihre verwandten Stoffe, sowie andere Verbindungen, die gegen andere durch Protozoen ausgelöste Krankheiten wirksam sind.
Ein spezifischer Aspekt der Erfindung im Rahmen der Behandlung von "Toxoplasmose" betrifft ein Verfahren zur Verminderung des Schweregrades von Toxoplasma- Enzephalitis als Ergebnis der Infektion eines Säugetierwirts mit Toxoplasma gondii. TE kann durch das Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge einer Verbindung, die ein Spiropiperidyl-Derivat von Rifamycin S ist, an einen die Behandlung benötigenden Wirt entweder nach der Infektion oder vor dem Aussetzen einer T.gondii- Infektion gelindert werden, worin das Derivat einen Imidazol-Ring enthält, der die Kohlenstoffe an den Positionen 3 und 4 des Rifamycin-Rings umfaßt, wobei der Kohlenstoff an Position 2 des Imidazol-Ring auch ein Ringkohlenstoff an Position 4 eines Piperidin-Ringsystems ist, wodurch ein Spiropiperidyl-Ringsystem gebildet wird, das gegebenenfalls einen niederen Kohlenwasserstoff-Substituenten auf dem Stickstoff des Piperidins enthält. Eine bevorzugte Verbindung zur Behandlung ist Rifabutin. Pharmazeutische Träger, Dosierungen, Verabreichungswege und Behandlungsabläufe sind die gleichen wie die bei der Behandlung der Toxoplasmose angeführten. In einem weiteren Aspekt der Erfindung kann TE durch Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge einer Kombination einer Spiropiperidylrifamycin-Verbindung mit einem hierin besprochenen Arzneimittel, das den Wirkungsgrad einer Spiropiperidylrifamycin-Verbindung zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose steigert, gelindert werden. Pharmazeutische Träger, Dosierungen, Verabreichungswege und Behandlungsabläufe für die Kombinations-Arzneimittelbehandlung von Toxoplasmose entsprechen den oben angeführten.
Die bereitgestellten Spiropiperidylrifamycin-Derivate, insbesondere Rifabutin, sind - wie dies aus den folgenden Beispielen hervorgeht - beim Schutz eines Säugetierwirts, z.B. eines Wirts mit geschwächtem Immunsystem, vor der Infektion mit Toxoplasma gondii wirksam. Die Verbindungen zeigen weiters in Kombination mit anderen Arzneimitteln, insbesondere mit Sulfonamiden, eine Synergiewirkung und bieten in dieser Modelluntersuchung einen vollständigen Schutz vor Toxoplasmose. Die in vivo-Ergebnisse mit Rifabutin (siehe Beispiel 1), die zeigen, daß Rifatubin alleine für die Behandlung von mit Toxoplasma in Zusammenhang stehenden Erkrankungen wirksam ist, stehen mit den durch Rifampin erzielten Ergebnissen [18] im Gegensatz und sind angesichts dieser Ergebnisse auch unerwartet. Es wird hierin gezeigt, daß Rifabutin alleine bei der Behandlung von mit Toxoplasma in Zusammenhang stehenden Erkrandungen wirksam ist und weiters daß Rifabutin in Kombination mit anderen Arzneimitteln synergistisch wirkt. Dadurch wird die Zahl an Medikamenten zur Toxoplasmose-Behandlung deutlich erhöht, wodurch Probleme aufgrund von Parasiten-Resistenz und Nebenwirkungen bestehender Arzneimittel gelöst werden können. Außerdem stellte sich heraus, daß Rifabutin die mit Toxoplasma-Enzephalitis einhergehende Entzündungsreaktion verringert (Beispiel 8). Demzufolge führen die hierin präsentierten Ergebnisse zu therapeutischen und prophylaktischen Verfahren, die die Zuverlässigkeit bei der Linderung von Toxoplasma-Infektionen deutlich steigern.
Die anti-T.gondii-Wirkung in Mäusen mit disseminierter akuter Toxoplasmose aufgrund der Infektion mit RH-Tachyzoiten wurde deutlich verstärkt, wenn Rifabutin in Kombination mit Pyrimethamin, Sulfadiazin, Clindamycin oder Atovaquon verwendet wurde, wie dies aus den Beispielen hervorgeht. Diese Arzneimittel sind vorzuziehen, da sie entweder derzeit verwendet werden oder klinischen Versuchen zur Behandlung von Toxoplasmose unterzogen werden. Azithromycin oder Clarithromycin in Kombination mit Rifabutin verstärken ebenfalls die anti-T.gondii-Wirkung, wie dies aus den Beispielen ersichtlich ist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine wirksame Behandlung der Toxoplasmose und Toxoplasma-Enzephalitis in Patienten mit stark beeinträchtigtem Immunsystem. Wie hierin gezeigt, führt die Kombination wirkungsloser Dosen an Rifabutin und Clindamycin zu einem bemerkenswert und deutlichen Schutz von Mäusen mit disseminierter akuter Toxoplasmose (Beispiel 4) und von mit T. gondii infizierten Mäusen mit beeinträchtigtem Immunsystem (Beispiel 9). Clindamycin wird derzeit am häufigsten als Alternative zu den Sulfonamiden verwendet, wenn sich Nebenwirkungen während der Behandlung mit der Pyrimethamin-Sulfonamid- Kombination einstellen [34, 35]. Obwohl Pyrimethamin und Sulfonamide für unangenehme Nebenwirkungen verantwortlich sein können, insbesondere bei AIDS- Patienten, ermöglichen die hierin gelehrten Kombinationen eine deutliche Verringerung ihrer Dosierung, um ihre unerwünschten Nebenwirkungen zu minimieren oder zu eliminieren. Die Kombination von Rifabutin und Atovaquon erwies sich als wirksam gegen Toxoplasmose (Beispiel 5). Atovaquon ist sowohl gegen T.gondii [31, 32] als auch Pneumocystis carinii [39] aktiv. Rifabutin ist hingegen gegen Mykobakterien wirksam und wird derzeit zur Behandlung und Prophylaxe von Organismen des Mycobacterium avium-Komplexes verwendet [36]. Somit zeigen die Ergebnisse mit der Rifabutin-Atovaquon-Kombination, daß diese Kombination zur Behandlung und Prophylaxe der drei am häufigsten anzutreffenden opportunistischen Erreger in AIDS- Patienten geeignet ist.
Nach dieser vollständigen Beschreibung der Erfindung werden die folgenden Beispiele lediglich zur Veranschaulichung angeführt und schränken die Erfindung - soferne nicht anders angegeben - in keiner Weise ein.

BEISPIELE

BEISPIEL 1: Aktivität von Rifabutin gegen T.gondii im Mäusemodell akuter Toxoplasmose

Ein Experiment wurde durchgeführt, um die in vivo-Schutzwirkung von Rifabutin gegenüber Toxoplasmose zu bestimmen. Das verwendete Modell war ein Mäusemodell mit weiblichen Swiss Webster-Mäusen, die zum Zeitpunkt des Versuchs etwa 20 g wogen. Das im Versuch verwendete Rifabutin wurde kommerziell von Adria ais pharmakologisch reine Verbindung erworben; es wurde in phosphatgepufferter Salzlösung (pH 7,2) solubilisiert und dann 4-mal jeweils 1 Minute ultraschallbehandelt. Der Versuch erfolgte mit vier Gruppen von Mäusen (3 Versuchs- und eine Vergleichsgruppe) mit 10 Mäusen pro Gruppe. Die Mäuse wurden mit T.gondii-Tachyzoiten des RH-Stammes, die aus der Peritonealflüssigkeit von Trägermäusen gemäß veröffentlichter Standardverfahren für dieses Modell erhalten wurden [26], infiziert. Die Peritonealflüssigkeit wurde in ausgewogener Earle-Salzlösung ("Earle's balanced salt solution") mit 10% Kalbsfötenserum und 10 Einheiten Heparin/ml gesammelt. Das Präparat wurde dann durch Glaswolle filtriert, bei 500 x g 5 Minuten lang bei 4ºC zentrifugiert und der Niederschlag erneut suspendiert und durch eine 27-er Nadel gedrückt. Die Organismen wurden durch Zählen auf einer Neubauer-Levy-(Blutkörperchen)Zählkammer gezählt und geeignete Verdünnungen in essentiellem Eagle-Minimalmedium (MEM) gebildet. Das letale Inokulum des RH-Stammes von T.gondii ist ungefähr ein Tachyzoit. Mit dem vorliegenden RH-Stamm infizierte Mäuse überleben nie mit lebenden Parasiten. Bei den Überlebenden in den vorliegenden Untersuchungen wurde somit der Organismus durch die Therapie zerstört. Die Mäuse wurden mit einer intraperitonealen Dosis von 2,5x10³ Tachyzoiten des RH-Stammes infiziert (eine Dosis, die normalerweise in 100% normaler Mäuse am 8. oder 9. Tag zum Tod führt). Nach 24 Stunden nach der intraperitonealen Infektion wurde eine Gruppe der Mäuse mit 50 mg/kg/Tag, eine zweite mit 100 mg/kg/Tag und eine dritte mit 200 mg/kg/Tag Rifabutin, das über einen Zeitraum von 10 Tagen durch eine Sonde oral verabreicht wurde, behandelt. Danach wurden die Mäuse zusätzliche 20 Tage lang beobachtet und das Todesdatum vermerkt. Die während des Experiments gestorbenen Mäuse wurden auf die Gegenwart von T.gondii in ihrer Peritonealflüssigkeit ersucht, um die Todesursache zu verifizieren.
Wie aus Fig. 1A ersichtlich, ist ein deutlicher Schutz bei Mäusen zu beobachten, die mit Rifabutin-Dosen von 100 mg/kg/Tag und mehr behandelt wurden. Die Verabreichung von 200 mg/kg/Tag führt zum Überleben von 9 von 10 Mäusen in dieser Gruppe über die gesamte Versuchsdauer von 30 Tagen. Bei der Gruppe mit 100 mg/kg/Tag waren 6 Mäuse 15 Tage nach der Infektion noch am Leben, während 2 den 30-tägigen Beobachtungszeitraum überlebten. Im Gegensatz dazu starben alle 10 Vergleichsmäuse innerhalb der erwarteten Dauer von 9 Tagen, und nur 4 Mäuse waren in der 50 mg/kg/Tag-Gruppe nach 10 Tagen noch am Leben, wobei alle dieser Tiere innerhalb von 14 Tagen starben. Somit führte die Dosis von 50 mg/kg/Tag im Vergleich zu den unbehandelten Vergleichstieren zu einer deutlichen Verlängerung der Zeit bis zum Tod, obwohl letzten Endes alle Mäuse starben. 100% der intraperitoneal mit Tachyzoiten des RH-Stammes infizierten Mäuse überlebten, wenn sie mit Dosen von 300 oder 400 mg/kg/Tag Rifabutin behandelt wurden. Identische Ergebnisse wurden erzielt, wenn Rifabutin durch Auflösung in phosphatgepufferter Salzlösung, pH 6,8, mit anschließender 30 s langer Ultraschallbehandlung hergestellt wurde.
Die Aktivität unterschiedlicher Rifabutin- (RIF) Dosen in disseminierter akuter Mäuse- Toxoplasmose nach intraperitonealer Infektion mit Zysten des C56-Stammes von T.gondii wurde ebenfalls untersucht. Es wurden erwachsene, weibliche, aus der Kreuzung nicht- bzw. entferntverwandter Tiere gezüchtete Swiss-Webster- (SW) Mäuse verwendet, die zu Beginn des Versuchs jeweils 20 g wogen [26, 29, 30, 31]. Die Behandlung setzte 3 Tage nach der Infektion ein und erstreckte sich über 10 Tage. Rifabutin wurde durch Auflösen in phosphatgepufferter Salzlösung (pH 6,8) und eine anschließende 30 Sekunden lange Ultraschallbehandlung hergestellt. Wie aus Fig. 1B ersichtlich, wurde ein deutlicher Schutz für jene Mäuse, die mit Rifabutin-Dosen von 100 mg/kg/Tag oder mehr behandelt wurden, erzielt. Die Verabreichung von 200 mg/kg/Tag führte zum Überleben von 9 von 10 Mäusen in dieser Gruppe über die gesamte Versuchsdauer von 30 Tagen. Die Verabreichung von 300 mg/kg/Tag führte zum Überleben von 10 von 10 Mäusen in dieser Gruppe über die gesamte Versuchsdauer von 30 Tagen. In der 100 mg/kg/Tag-Gruppe waren 6 Mäuse 15 Tage nach der Infektion noch am Leben, während 2 die 30-tägige Beobachtungsdauer überlebten. Alle 10 Vergleichsmäuse starben innerhalb der erwarteten Dauer von 9 Tagen, während 4 Mäuse in der 50 mg/kg/Tag-Gruppe länger als 10 Tage überlebten, wobei alle dieser Tiere innerhalb von 14 Tagen starben. 10 von 10 infizierten Mäusen überlebten bei einer Behandlungsdosis von 300 mg/kg/Tag die gesamte Versuchsdauer.
Die obigen Ergebnisse zeigten eine deutliche Aktivität von Rifabutin bei der Behandlung disseminierter, akuter, durch unterschiedliche T.gondii-Stämme ausgelöster Mäuse- Toxoplasmose. Eine über 10 Tage verabreichte Dosis von 200 mg/kg/Tag bewahrte zumindest 80% der Mäuse vor dem Tod aufgrund einer Infektion entweder mit Tachyzoiten des RH-Stammes oder mit Zysten des C56-Stammes Dosen von 300 oder 400 mg/kg/Tag schützten 100% der Mäuse und waren offenbar für die Tiere nichttoxisch, da mit diesen Dosen behandelte nichtinfizierte Mäuse keinerlei klinische Anzeichen von Toxizität aufwiesen und nicht an Gewicht verloren. Obwohl pharmakokinetische Untersuchungen im Rahmen der vorliegenden Forschungsarbeiten nicht durchgeführt wurden, wird in normalen menschlichen Freiwilligen [42] Rifabutin rasch, doch unvollständig vom Magendarmtrakt absorbiert. Die durchschnittliche Halbwertszeit im Menschen betrug nach der oralen Verabreichung 36 Stunden, die Bioverfügbarkeit 84,8% [42].
RH-Tachyzoiten und C56-Zysten wurden in diesen Versuchen aufgrund früherer Berichte verwendet, die eine Variation der Empfindlichkeit unterschiedlicher Stämme von T.gondii gegenüber verschiedenen Arzneimitteln aufzeigten [29]. Außerdem unterscheidet sich die Pathogenese der Infektion, wenn sie durch Impfung mit Tachyzoiten oder Zysten hervorgerufenen wird. Die intraperitoneale Impfung mit RH-Tachyzoiten führt zu einer fulminanten Infektion, wobei sehr viele Tachyzoiten in der Bauchfellhöhle entstehen. Mit einem Impfmaterial von nur 10² Organismen tritt üblicherweise eine 100%-ige Sterblichkeit innerhalb von 5 bis 8 Tagen nach der Infektion ein. Im Gegensatz dazu führt die orale Inokulierung mit Zysten des C56-Stammes zu einer Infektion, die langsamer fortschreitet. Je nach Größe des Inokulums tritt die Sterblichkeit erst ab etwa 15 Tage nach der Infektion ein.

BEISPIEL 2: In vivo-Aktivität von Rifabutin in Kombination mit einem Sulfonamid gegen T.gondii in einem Mäusemodell akuter Toxoplasmose

Ein Versuch erfolgte in gleicher Weise wie in Beispiel 1, jedoch mit der zusätzlichen Verabreichung eines Sulfonamids. Die Bedingungen waren bis auf die folgenden Änderungen so wie in Beispiel 1. 7 Gruppen an Mäusen (10 Mäuse pro Gruppe) wurden durch intraperitoneale Injektion mit 2,5x10³ Tachyzoiten von T.gondii infiziert und erhielten dann nach 24 Stunden nach der Infektion 10 Tage lang Rifabutin mittels einer Sonde. Das Sulfadiazin-Natriumsalz stammte von Sigma Chemical Co. oder City Chem. Corp., New York, NY, und wurde während der gesamten Behandlungsdauer im Trinkwasser mit einer Konzentration von 80 mg/l ad libitum an einige Gruppen we folgt verabreicht:
Gruppe 1 - Rifabutin alleine, 50 mg/kg/Tag
Gruppe 2 - Rifabutin alleine, 100 mg/kg/Tag
Gruppe 3 - Rifabutin alleine, 200 mg/kg/Tag
Gruppe 4 - Sulfadiazin alleine bei 80 mg/l
Gruppe 5 - Rifabutin, 50 mg/kg/Tag, plus Sulfadiazin bei 80 mg/l
Gruppe 6 - Rifabutin, 100 mg/kg/Tag, plus Sulfadiazin bei 80 mg/l
Gruppe 7 - Rifabutin, 200 mg/kg/Tag, plus Sulfadiazin bei 80 mg/l.
Die Gruppen 1, 2 und 3 ähneln den getrennt in Beispiel 1 und Fig. 1A besprochenen bzw. veranschaulichten drei Versuchsgruppen. Bezüglich der Vergleichsgruppe siehe Beispiel 1. Die Versuchsergebnisse sind in Figuren 2-4 gezeigt. Fig. 2 zeigt die Behandlungsergebnisse mit niedrigen Konzentrationen an Rifabutin alleine, Sulfadiazin alleine oder mit der Kombination der zwei. Die Wirkung von Sulfadiazin alleine war schwach, da nur eine Maus länger als die 9-tägige Überlebensdauer der Vergleichstiere lebte. Diese eine Maus starb am Tag 11. Die Kombination einer niedrigen Dosis Rifabutin und Sulfadiazin war nicht so wirksam wie die niedrige Dosis Rifabutin alleine. Nur ein Tier lebte länger als Tag 9 mit der Kombination, wobei dieses Tier am Tag 13 starb. 4 Tiere lebten länger als Tag 9 mit Rifabutin alleine, wobei das letzte Tier am Tag 14 starb.
Höhere Dosen an Rifabutin boten einen höheren Schutz, wie dies aus Figuren 3 und 4 ersichtlich ist. Es scheint sich eine Synergiewirkung einzustellen, wenn eine Rifabutin- Dosis von 100 mg/kg/Tag in Kombinaton mit einer Sulfadiazin-Dosis von 80 mg/l verwendet wurde (Fig. 3). 6 Tiere lebten länger als 9 Tage, wenn sie mit Rifabutin alleine bei einer Dosis von 100 mg/kg/Tag behandelt wurden, und 2 Tiere überlebten die gesamte Dauer von 30 Tagen. Überraschenderweise lebten 8 der 10 mit der Kombination behandelten Tiere länger als 10 Tage, wobei 6 von ihnen die gesamte Versuchsdauer von 30 Tagen überlebten (Fig. 3). Wie aus Fig. 4 ersichtlich, war Rifabutin bei 200 mg/kg/Tag sehr wirksam, wobei Sulfadiazin diese Wirkung noch verstärkte. 9 der 10 Tiere überlebten mit Rifabutin alleine bei dieser Konzentration die gesamte Versuchsdauer, während alle 10 mit der Kombination überlebten.

BEISPIEL 3: In vivo-Aktivität von Rifabutin in Kombination mit Pyrimethamin gegen T.gondii in einem Mäusemodell akuter Toxoplasmose

Ein Versuch wurde in gleicher Weise wie in Beispielen 1 und 2 durchgeführt, doch zusätzlich wurde Pyrimethamin anstelle von Sulfonamid verabreicht. Pyrimethamin (Charge 3F991, Burroughs-Wellcome Co., Research Triangle Park, NC) wurde in einer Lösung von 0,25% Carboxymethylcellulose aufgelöst. Die Bedingungen waren bis auf die folgenden Änderungen wie im ersten Beispiel. 6 Gruppen von Mäusen (5 in der Vergleichsgruppe, 10 oder 15 in den Behandlungsgruppen, siehe Fig. 5) wurden durch intraperitoneale Injektion von 2,5 x 10³ Tachyzoiten von T.gondii infiziert. Die Behandlung mit Rifabutin alleine (50 oder 100 mg/kg/Tag) oder in Kombination mit Pyrimethamin (10 mg/kg/Tag) wurde 24 Stunden nach der Infektion eingeleitet und 10 Tage lang fortgesetzt. Beide Arzneimittel wurden als tägliche Einzeldosis alleine oder in Kombination mittels Sonde oral verabreicht. Die Versuchsgruppen waren wie folgt:
Gruppe 1 - Vergleich
Gruppe 2 - Rifabutin alleine, 50 mg/kg/Tag
Gruppe 3 - Rifabutin alleine, 100 mg/kg/Tag
Gruppe 4 - Pyrimethamin alleine, 10 mg/kg/Tag
Gruppe 5 - Rifabutin, 50 mg/kg/Tag, plus Pyrimethamin, 10 mg/kg/Tag
Gruppe 6 - Rifabutin, 100 mg/kg/Tag, plus Pyrimethamin, 10 mg/kg/Tag.
Die Ergebnisse des Experiments sind in Fig. 5 veranschaulicht. Die Wirkung von Rifabutin alleine ähnelt jener der vorherigen Beispiele, worin die durchschnittlichen Überlebensraten verlängert waren und die höhere Dosis einen besseren Langzeitschutz bot (Versuchsdauer von 30 Tagen). Die Kombination einer niedrigen Dosis an Rifabutin und Pyrimethamin bot einen besseren Schutz als eines der beiden Arzneimittel alleine. Die höhere Rifabutin-Dosis in Kombination mit Pyrimethamin erzielte den besten Schutz.

BEISPIEL 4: In vivo-Aktivität von Rifabutin in Kombination mit Clindamycin gegen T.gondii in einem akuten Modell von Mäuse-Toxoplasmose

Die Versuche erfolgten in gleicher Weise wie in den Beispielen 1 bis 3, jedoch mit der zusätzlichen Verabreichung von Clindamycin anstelle von Pyrimethamin. Clindamycin (Hydrochloridsalz, Charge 627HJ, Upjohn Co., Kalamazoo, MI) wurde in steriler PBS aufgelöst und in einer täglichen Einzeldosis von 25 oder 50 mg/kg oral mittels Sonde verabreicht. Die Bedingungen waren bis auf die folgenden Änderungen wie im ersten Beispiel. 4 Gruppen an Mäusen (5 in der Vergleichsgruppe, 10 oder 15 in den Behandlungsgruppen, siehe Fig. 6) wurden durch intraperitoneale Injektion von 2,5 x 10³ Tachyzoiten des T.gondii-RH-Stammes infiziert. Die Behandlung mit Rifabutin (RIF) alleine bei 50 mg/kg/Tag oder in Kombination mit Clindamycin (CLINDA) bei 25 mg/kg/Tag begann 24 Stunden nach der Infektion und wurde 10 Tage fortgesetzt. Beide Arzneimittel wurden als tägliche Einzeldosis entweder alleine oder in Kombination oral mittels Sonde verabreicht.
Die Ergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt. Der durch die Kombination von Rifabutin und Clindamycin erzielte Schutz war bemerkenswert. 90% der intraperitoneal mit RH- Tachyzoiten infizierten Mäuse überlebten die Infektion, wenn sie mit einer Kombination aus 50 mg/kg Rifabutin und 25 mg/kg Chlindamycin behandelt wurden. Diese Dosen der jeweiligen Arzneimittel zeigten bei alleiniger Verabreichung nur eine geringe Schutzwirkung vor dem Tod der Mäuse. In einem zweiten Versuch überlebten 100% der mit der Kombination behandelten infizierten Mäuse.
Clindamycin ist das Arzneimittel, das am häufigsten als Alternative zu Sulfonamiden verwendet wird, wenn sich während der Behandlung mit der Pyrimethamin-Sulfonamid- Kombination Nebenwirkungen einstellen [34, 35]. Die Kombination unwirksamer Dosen von Rifabutin und Clindamycin führte zu einem synergistischen und deutlichen Schutz von Mäusen mit disseminierter akuter Toxoplasmose.

BEISPIEL 5: In vivo-Aktivität von Rifabutin in Kombination mit Atovaquon gegen T.gondii in einem akuten Modell von Mäuse-Toxoplasmose

Die Versuche erfolgten in gleicher Weise wie in Beispielen 1 bis 3, jedoch mit der zusätzlichen Verabreichung von Atovaquon anstelle von Pyrimethamin. Eine Stammlösung Atovaquon (Charge 8810001-158, Burroughs-Welcome, Co.) wurde in PBS hergestellt und 3-mal jeweils 30 Sekunden lang ultraschallbehandelt. Arbeitslösungen, die für jede Maus eine Dosis von 5 oder 10 mg/kg lieferten, wurden in 0,25% Carboxymethylcellulose hergestellt und wieder 30 Sekunden lang ultraschallbehandelt, unmittelbar bevor die Verabreichung mittels Sonde erfolgte. Die Bedingungen waren bis auf die folgenden Änderungen wie im ersten Beispiel. 4 Gruppen an Mäusen (5 in der Vergleichsgruppe, 10 in den Behandlungsgruppen, siehe Figuren 7A und 7B) wurden durch intraperitoneale Injektion von 2,5 x 10³ Tachyzoiten des T.gondii-RH-Stammes infiziert. Die Behandlung mit Rifabutin (RIF) alleine mit 100 mg/kg/Tag oder 50 mg/kg/Tag bzw. in Kombination mit Atovaquon (ATO) mit 5 mg/kg/Tag begann 24 Stunden nach der Infektion und wurde 10 Tage lang fortgesetzt. Beide Arzneimittel wurden mittels Sonde als tägliche Einzeldosis entweder alleine oder in Kombination oral verabreicht. Die Vergleichsmäuse wurden nur mit dem Arzneimittelverdünnungsmittel behandelt.
Die Ergebnisse sind aus Figuren 7A und 7B ersichtlich. Die Behandlung mit Kombinationen von 50 oder 100 mg/kg Rifabutin mit 5 mg/kg Atovaquon ergab einen Schutz der Mäuse vor dem Tod. 100 mg/kg Rifabutin plus 5 mg/kg Atovaquon bewahrten zumindest 60% der Mäuse vor dem Tode (Fig. 7A). Die statistische Analyse der Daten ergab jedoch keine nennenswerten Unterschiede zwischen der Gruppe der mit Rifabutin alleine behandelten Mäuse und der mit der Kombination behandelten Gruppe. Wenn hingegen die Rifabutin-Dosis auf 50 mg/kg verringert und in Kombination mit einer Dosis von 5 mg/kg/Tag Atovaquon verabreicht wurde, wurde die Zeit bis zum Tod verlängert, wobei 30% der Mäuse die Infektion überlebten (Fig. 7B). Der Unterschied zwischen den mit Rifabutin alleine behandelten Mäusen und den mit der Kombination behandelten war statistisch signifikant (P=0,011).
Da Atovaquon sowohl gegen T.gondii [30, 31] als auch gegen Pneumocystis carinii [39] aktiv ist und Rifabutin gegen Mykobakterien aktiv ist, es wird zur Behandlung und Prophylaxe von Organismen des Mycobacterium avium-Komplexes eingesetzt [36], führen die hierin präsentierten Ergebnisse, die die Wirksamkeit der Kombination von Rifabutin und Atovaquon gegen T.gondii aufzeigen, dazu, daß diese Kombination zur Behandlung und Prophylaxe der drei am häufigsten anzutreffenden opportunistischen Erreger bei AIDS-Patienten herangezogen wird.

BEISPIEL 6: In vivo-Aktivität von Rifabutin in Kombination mit Azithromycin gegen T.gondii in einem Mäusemodell akuter Toxoplasmose

Die Versuche erfolgten in gleicher Weise wie in den Beispielen 1 bis 3, jedoch mit der zusätzlichen Verabreichung von Azithromycin anstelle von Pyrimethamin. Die Bedingungen waren bis auf die folgenden Änderungen wie im ersten Beispiel. 4 Gruppen erwachsener weiblicher Swiss-Webster-Mäuse (5 in der Vergleichsgruppe, 5 oder 10 in den Behandlungsgruppen, siehe Fig. 8) wurden durch intraperitoneale Injektion von 2,5 x 10³ Tachyzoiten des T.gondii-RH-Stammes infiziert. Die Behandlung mit 50 mg/kg Azithromycin (AZITHRO) oder 50 mg/kg Rifabutin (RIF) alleine oder in Kombination erfolgte mittels einer Ernährungssonde, wurde 24 Stunden nach der Infektion begonnen und 10 Tage lang fortgesetzt. Die Vergleichsmäuse wurden nur mit dem Arzneimittelverdünnungsmittel behandelt.
Die Ergebnisse sind aus Fig. 8 ersichtlich. 100% der mit der Kombination behandelten Mäuse waren am Tag 30 am Leben, während keine der mit einem der Arzneimittel alleine behandelten Mäuse am Tag 30 am Leben war.

BEISPIEL 7: In vivo-Aktivität von Rifabutin in Kombination mit Clarithromycin gegen T.gondii in einem Mäusemodell akuter Toxoplasmose

Die Experimente erfoglten in gleicher Weise wie in Beispielen 1 bis 3, jedoch mit der zusätzlichen Verabreichung von Clarithromycin anstelle von Pyrimethamin. Die Bedingungen waren bis auf die folgenden Änderungen wie im ersten Beispiel. 4 Gruppen weiblicher erwachsener Swiss-Webster-Mäuse (5 in der Vergleichsgruppe, 5 oder 10 in den Behandlungsgruppen, siehe Fig. 9) wurden durch intraperitoneale Injektion von 2,5 x 10³ Tachyzoiten des T.gondii-RH-Stammes infiziert. Die Behandlung von 50 mg/kg Rifabutin (RIF) oder 50 mg/kg Clarithromycin (CLARI) alleine oder in Kombination erfolgte mittels einer Ernährungssonde, wurde 24 Stunden nach der Infektion begonnen und 10 Tage lang fortgesetzt. Die Vergleichsmäuse wurden nur mit Arzneimittelverdünnungsmittel behandelt.
Die Ergebnisse sind aus Fig. 9 ersichtlich. 100% der mit der Kombination behandelten Mäuse waren am Tag 30 am Leben, während 20% der mit Clarithromycin alleine behandelten Mäuse am Tag 30 am Leben waren.

BEISPIEL 8: In vivo-Aktivität von Rifabutin gegen T.gondii in einem Mäusemodell der Toxoplasma-Enzephalitis ("TE")

Durch Inzucht erzeugte, weibliche erwachsene CBA/Ca- (CBA) Mäuse mit einem Gewicht von jeweils 17 g am Beginn jedes Versuchs wurden verwendet, um die Rifabutin-Aktivität bei der Behandlung von Toxoplasma-Enzephalitis, die durch Infektion mit Zysten des Stammes ME49 von T.gondii hervorgerufen wurden [29, 30], zu bestimmen. Alle Mäuse stammten von den Simonsen Laboratories, Gilroy, CA und erhielten herkömmliche Labor-Mäusenahrung und Wasser ad libitum. Jede CBA-Maus wurde oral mit 20 Zysten des ME49-Stammes infiziert [30, 32]. Die infizierten CBA- Mäuse wurden 5 Wochen nach der Infektion für das Experiment herangezogen [37, 39]. Die histopathologische Untersuchung der Gehirne von 3 zu diesem Zeitpunkt euthanasierten Mäusen zeigte eine ausgedehnte TE mit profusen entzündlichen Infiltraten in den Meningen, im Parenchym und rund um kleine Kapillargefäße sowie eine große Anzahl an Zysten von T.gondii. Rifabutin wurde in phosphatgepufferter Salzlösung (pH 6,8) aufgelöst und 30 Sekunden lang ultraschallbehandelt. Die Behandlung mit 200 mg/kg Rifabutin, das mittels Sonde als tägliche Einzeldosis oral verabreicht wurde, setzte dann ein und dauerte 30 Tage. 5 behandelte und 5 Vergleichsmäuse wurden 15 und 30 Tage nach Behandlungsbeginn durch CO&sub2;-Narkose euthanisiert und ihre Gehirne zur Bestimmung der Anzahl an T.gondii-Zysten und für die histopathologische Untersuchung gesammelt, wie dies oben beschrieben ist [30, 32, 41].
Die Histopathologie der Gehirne der Vergleichsmäuse 30 Tage nach der Infektion wurde mit der Histopathologie der Gehirne der mit Rifabutin behandelten Mäuse 30 Tage nach der Infektion verglichen. Die Histopathologie der Gehirne der mit dem Verdünnungsmittel behandelten Vergleichsmäuse zeigte nur ausgedehnte entzündliche Exsudate in den Meningen, dem Parenchym und rund um kleine Kapillargefäße sowie zahlreiche Zysten von T.gondii. Die Behandlung der infizierten CBA-Mäuse mit 200 mg/kg/Tag über einen Zeitraum von 15 Tagen alleine verabreichtem Rifabutin verringerte die Entzündungsreaktion oder die Anzahl an T.gondii-Zysten in den Gehirnen der 5 behandelten Mäuse im Vergleich zu den Vergleichstieren nicht deutlich. Die Behandlung mit 200 mg/kg/Tag über 30 Tage alleine verabreichtem Rifabutin führte jedoch in jeder der behandelten Mäuse im Vergleich zu den Vergleichstieren zu einer bemerkenswerten Verringerung der Entzündungsreaktion. Die Anzahl an T.gondii- Zysten in den Gehirnen der behandelten Mäuse konnte im Vergleich zu den unbehandelten Kontrolltieren nicht deutlich verringert werden.
Diese Ergebnisse zeigen, daß alleine verwendetes Rifabutin bei der Behandlung der Infektion im Zentralnervensystem wirksam ist. Da die Anzahl an T.gondii-Zysten in den Gehirnen behandelter Mäuse am Ende der Therapie deutlich verringert wurde, können diese Ergebnisse auf eine bislang unbekannte, entzündungshemmende Aktivität von Rifabutin zurückzuführen sein. Alternativ dazu könnte Rifabutin möglicherweise nur gegen freie Parasiten und/oder gegen sich rasch vermehrende Parasiten in den Zeilen wirken. Das Arzneimittel ist möglicherweise nicht imstande, gegen die sich langsam vermehrenden Bradyzoiten zu wirken, die innerhalb der Zystenwand geschützt sind.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen bestimmten Mechanismus der Rifabutin-Wirkung beschränkt.

BEISPIEL 9: In vivo-Aktivität von Rifabutin in Kombination mit Clindamycin gegen T.gondii in einem Säugetierwirt mit geschwächtem Immunsystem

Die Behandlung eines mit T.gondii infizierten Säugetierwirts mit geschwächtem Immunsystem unter Verwendung von Rifabutin in Kombination mit Clindamycin wurde untersucht. SCID-Mäuse [44] (Mäuse mit kombiniertem schwerem Immunmangel; "severe combined immunodeficient mice") mit geschwächtem Immunsystem und T- und B-Zellen-Mangel wurden per os mit Zysten des ME49-Stammes von T.gondii infiziert. ME49-Zysten sind weniger virulent als C56-Zysten und daher für Untersuchungen bei Wirten mit geschwächtem Immunsystem geeigneter. Clindamycin wurde in steriler PBS aufgelöst. Tägliche Einzeldosen der Arzneimittelkombination (50 mg/kg Chlindamycin mit 100 mg/kg Rifabutin) wurden nach 48 Stunden nach der Infektion oral mittels Sonde verabreicht. SCID-Vergleichstiere wurden nur mit der Trägerlösung behandelt. Die Mäusesterblichkeit nach der Infektion wurde überwacht. Am Tag 25 nach der Infektion waren 100% der infizierten Mäuse mit geschwächtem Immunsystem, die tägliche Dosen der Kombination aus 100 mg/kg Rifabutin und 50 mg/kg Clindamycin erhielten, am Leben, während 100% der infizierten Vergleichsmäuse mit geschwächtem Immunsystem tot waren. Es handelt sich dabei um eine Synergiewirkung, da diese Dosen der jeweiligen Arzneimittel Mäuse mit intaktem Immunsystem nicht vor dem Tod bewahren konnten, wenn sie alleine unter den Bedingungen dieses Beispiels verabreicht wurden. Der Abbruch der täglichen Arzneimittelkombinationsbehandlung führte zum Tod aller infizierten Versuchstiere mit geschwächtem Immunsystem.
Zusammenfassend gesagt zeigen diese Beispiele die Wirksamkeit von Spiropiperidylrifamycin-Derivaten, insbesondere Rifabutin, beim Schutz eines Säugetierwirts, einschließlich eines Wirts mit geschwächtem Immunsystem, vor einer Infektion mit Toxoplasma gondii. Die Verbindungen zeigen weiters eine Synergiewirkung in Kombination mit anderen Arzneimitteln, insbesondere mit Sulfonamiden, und bieten in der vorliegenden Modelluntersuchung einen vollständigen Schutz vor Toxoplasmose.
Alle in dieser Beschreibung angeführten Veröffentlichungen und Patentanmeldungen sind hierin im gleichen Umfang durch Verweis aufgenommen, so als ob jede einzelne Veröffentlichung oder Patentanmeldung spezifisch und individuell durch Verweis aufgenommen wäre.
Nach dieser ausführlichen Beschreibung der Erfindung ist es für Fachleute auf dem Gebiet offenkundig, daß zahlreiche Veränderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich bzw. vom Grundgedanken der beigelegten Patentansprüche abzuweichen.

Claims

1. Verwendung einer Verbindung, die ein Spiropiperidyl-Derivat von Rifamycin S ist, bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose, worin das Derivat einen Imidazol-Ring umfaßt, der Kohlenstoffe an den Positionen 3 und 4 des Rifamycin-Rings enthält, wobei der Kohlenstoff an Position 2 des Imidazol-Rings auch ein Ringkohlenstoff an Position 4 eines Piperidin-Ringsystems ist, wodurch ein Spiropiperidyl-Ringsystem gebildet wird, das gegebenenfalls einen niederen Kohlenwasserstoff-Substituenten am Stickstoff des Piperidins umfaßt.

2. Verwendung einer Verbindung nach Anspruch 1, worin die Verbindung die Formel

besitzt, worin R eine gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt.

3. Verwendung einer Verbindung nach Anspruch 2, worin R eine Alkylgruppe mit 3 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt.

4. Verwendung einer Verbindung nach Anspruch 3, worin die Verbindung Rifabutin ist.

5. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und eines Sulfonamid-Arzneimittels bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose durch Verabreichung der Verbindung und des Sulfonamid-Arzneimittels entweder einzeln oder in Kombination.

6. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und eines Folat-Antagonisten bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose durch Verabreichung der Verbindung und des Folat- Antagonisten entweder einzeln oder in Kombination.

7. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und eines Lincosamid-Arzneimittels bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose durch Verabreichung der Verbindung und des Lincosamid-Arzneimittels entweder einzeln oder in Kombination.

8. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und eines Hydroxynaphthochinon-Arzneimittels bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose durch Verabreichung der Verbindung und des Hydroxynaphthochinon-Arzneimittels entweder einzeln oder in Kombination.

9. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und eines Macrolid-Arzneimittels bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose durch Verabreichung der Verbindung und des Macrolid- Arzneimittels entweder einzeln oder in Kombination.

10. Verwendung einer Verbindung nach einem einem der Ansprüche 1 bis 4 und eines Azalid-Arzneimittels bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose durch Verabreichung der Verbindung und des Azalid- Arzneimittels entweder einzeln oder in Kombination.

11. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei der Herstellung eines Medikaments zur Linderung von Toxoplasma-Enzephalitis, die das Ergebnis der Infektion eines Säugetierwirts mit Toxoplasma gondii ist.

12. Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und ein Arzneimittel, das ein Sulfonamid, ein Folat-Antagonist, ein Licosamid, ein Hydroxynaphthochinon, ein Macrolid oder ein Azalid ist.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 12 zur Verwendung bei der Behandlung oder Prävention von Toxoplasmose.