B e s c h r e i b u n g

Akute und/oder chronisch-entzündliche oder akute allergische und/oder chronisch allergisch entzündliche Erkrankungen sind gekennzeichnet durch eine entzündliche Infiltration verschiede¬ ner Organsysteme durch Monozyten/Makrophagen, Eosinophile, Basophile und Neutrophile, Granulozyten, Mastzellen und Thrombozyten. Der Grad der entzündlichen Aktivität korreliert mit der Beeinflussung dieser Entzündungszellen in einem Organ- gewebe, in dessen Folge eine Schädigung des entsprechenden Organs verursacht wird. Diese Vorgänge sind bekannt bei primär entzündlich bedingten Erkrankungen der Atemwege, des Darms und des Gelenkknorpels bei der rheumatoiden Arthritis. Da die primär auslösende Ursache bei den meisten chronisch-entzündli- chen Erkrankungen nicht bekannt ist, können diese Erkrankun¬ gen nur durch eine unspezifische Suppression des Entzündungs¬ reizes gebessert werden. Vor Auftreten von Krankheitssympto¬ men kann bei entsprechender genetischer Disposition oder in Gegenwart von Umweltnoxen die Reaktion des Organismus auf die exogene Noxe durch unspezifische Suppression des Entzün¬ dungsreizes prophylaktisch gehemmt werden.

Auf zellulärer Ebene kann das weitere Einwandern von Entzün¬ dungszellen in ein Entzündungsgebiet durch die Hemmung von chemotaktischen Faktoren vermindert werden, die ein Nachlassen der Entzündungsaktivität mit Abklingen der morphologischen und funktioneilen Störungen des betroffenen Organsystems zur Folge hat. Diese Wirkung wird typischerweise durch immunsuppressive Agenzien, z.B. von Corticosteroiden, vermittelt. Diese Substanz¬ gruppe ist bekannt durch ein Wirkprofil, das durch eine starke antiphlogistische Potenz die Entzündung hemmt, aber wegen der Verursachung schwergradiger Nebenwirkungen von Osteoporose,

Magen- und Darmulcera, Steroidpurpura oder Lymphopenie nur schlecht vertragen wird.

Corticosteroide sind als Hemmstoffe der Phospholipaseaktivität und von Zytokinen in verschiedenen Entzündungszellen bekannt. Nach Inhibition der Phospholipaseaktivität wird die Freisetzung von Arachidonsäure aus den Phospholipidspeichern der Zell¬ membran gehemmt, die als wichtiges Substrat für die Bildung von verschiedenen Mediatoren bekannt ist.

Die eigentliche entzündungshemmende Wirkung wird durch Hemmung der Zytokinproduktion und über eine verminderte Be¬ reitstellung von Arachidonsäure, des Präkusors für die Bildung von potenten chemotaktischen und an glatten Muskelzellen kon- striktorisch wirksamen Metaboliten des 5-Lipoxygenasestoffwech- selweges (Leukotriene) und des Cyclooxygenasestoffwechselwe- ges (Prostaglandine, Thromboxan) vermittelt. Durch die anhal¬ tende Suppression, insbesondere von Mediatoren des 5- ipoxy- genasestoffwechselweges wird deswegen der Bedarf systemisch- wirksamer Corticosteroide reduziert und bei nachlassender Infil¬ tration mit Entzündungszellen die Aktivität des Entzündungspro- zesses supprimiert.

Aus diesem Grunde kann durch eine unspezifische Entzündungs¬ hemmung der Krankheitsverlauf verschiedener akuter, chroni¬ scher oder allergischer Entzündungen günstig beeinflußt werden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von gesättigten mono- oder bicyclischen Terpenen, insbesondere sol¬ che mit einer Menthan-, Terpenalkohol-, Thiol-, Keton-, oder Caran-, Pinan-, Bornangrundstruktur oder einer entsprechenden Oxoverbindung der bicyclischen Terpenstrukturen, besonders bevorzugt sind 1 ,8-Oxydomenthan und Menthol zur Suppression der Freisetzung von Arachidonsäure, Entzündungsmediatoren und Zytokinen.

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren gesättigten, mono- und bicyclischen Terpenstrukturen zählen u.a. monocyclisches Terpen des Typs Menthol ((-)Menthan-3-ol), und die acht Stereoisomeren sowie 1,8-Terpin, Menthon (p-Menthan-3-on) als Beispiele für Terpenalkohole und -ketone sowie Terpenthiole und die bicyc¬ lischen Terpene. Hierzu zählen 1,8-Cineol, Caran, Pinan, Bornan und deren Oxoderivate Caron, Kampher, Borneol und die jewei¬ ligen Stereoisomeren, die sich für die Behandlung allergisch ent¬ zündlicher oder entzündlicher, steroid-pflichtiger und/oder infekt- exazerbierten broncho-pulmonaler Erkrankungen, allergischer und chronischer Rhinitis und Sinusitis, interstitietie Lungen¬ erkrankungen mit aktivierter alveolärer Makrophagenfunktion, z.B. Sarkoidose, Fibröse, exogen allergische Alveolitis, Pneumokoniosen, Erkrankungen der ableitenden Gallenwege, insbesondere Cholezystitis und Cholangitis, Erkrankungen der ableitenden Harnwege, insbesondere Glomerulonphritis, Pyelo- nephritis, Zystitis, Uritritis, und entzündliche und allergische Hautkrankheiten, insbesondere Ekzeme und Psoriasis, und entzündlicher arterieller und venöser Gefäßerkrankungen einschliesslich Arteriitis, Arteriosklerose und Phlebitis, eignen.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß sich aus der Gruppe der erfindungsgemäßen Terpenstrukturen 1,8-Cineol zur Behandlung von entzündlichen allergischen und/oder entzündli¬ chen steroid-pflichtigen und infekt-exazerbierten broncho-pulmo- naler Erkrankungen eignet, die die Bereitstellung von Arachidon¬ säure vermindert und auf diese Weise den Arachidonsäure-Meta- bolismus im 5-Lipoxygenasestoffwechselweg supprimiert. Außer¬ dem wurde eine Hemmung von Interleukin Iß (IL _x -ß) gefunden, das menschliche Zellen zur Freisetzung von Arachidonsäure konditioniert und selbst als starke Proinflammations-Mediator be¬ kannt ist. Die Wirkungen sind möglicherweise auf seine lipophi- len Eigenschaften, d.h. die Diffusion und Speicherung in Fettge¬ weben zurückzuführen. Dadurch ergibt sich eine neue Indikation

für die Substanzgruppe, zu der auch 1,8-Cineol gehört, insbe¬ sondere zur Therapie von entzündlichen oder entzündlich allergi¬ schen steroid-pflichtigen und infekt-exazerbierten Erkrankungen wie z.B. broncho-pulmonaler Erkrankungen. Beispielsweise wird durch die Wirkungsweise von 1,8-Cineol der Gebrauch von Cor- ticosteroiden in erheblichem Maße reduziert. Deshalb empfiehlt sich eine Dauertherapie.

Wegen des synergistischen Effektes empfiehlt sich eine kombi¬ nierte Therapie von 1,8-Cineol mit den üblichen Corticosteroiden, Prednison, Prednisolon, Fluorcortolon, Beclomethason, Budeso- nid oder Flunisolid.

Cineol ist mit ca. 80 % der Hauptbestandteil der Eucalyptusöle vom Typ Eucalyptus Globulus verschiedener Arten. 1,8-Oxydo- menthan ist ein bicyclischer Ether, der ein spannungsfreies Ring- System besitzt und nach IUPAC 2-oxa-bicyclo /2,2,2/-octan ge¬ nannt wird. Es handelt sich um eine farblose, würzig kamp¬ ferähnlich riechende Flüssigkeit, die auch in Salbei-, Myrten-, Cajeputöl und anderen etherischen Ölen vorhanden ist.

Die Dosierung variiert bei den gesättigten mono- und bicyc- lischen Terpenstrukturen, liegt aber zwingend unter den Dosen, bei denen unerwünschte Nebenwirkungen oder gar Vergiftungen auftreten. So kann eine Dosierung von 200 bis 900 mg/Tag, vor¬ zugsweise 600 mg/Tag, in Form magensaftresistenter Kapseln mit einer Dosiseinheit von 100 mg/Kapsel verabreicht werden. 1,8-Cineol und Menthol sind geeignet als Zusätze zur intravenö¬ sen Dauerinfusion und zur intramuskulären Applikation. Cineol und Menthol können mit anderen Substanzen kombiniert werden.

Die Dosierung für Menthol liegt zwischen 100 und 450 mg/Tag.

1,8-Cineol wird exemplarisch für die Zwecke der Erfindung in einer Dosierung von 200 bis 900 mg/Tag, vorzugsweise 600

mg/Tag verabreicht. Die Gesamtmenge verteilt sich für die ge¬ nannten Substanzen zweckmäßig über eine dreimalige Einnahme pro Tag.

Die medizinischen Zubereitungsformen können fest oder flüssig sein. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Wirkstoff mit den in der Galenik üblichen, pharmakologisch unbedenklichen und mit 1,8-Cineol verträglichen Träger, Verdünnungs- und Zusatzmitteln zu verabreichen. Zusatzmittel sind u.a. Füllstoffe, Spreng-, Binde-, Netz-, Stabilisierungs-, Gleit-, Emulgier-, Süß-, Geschmacksmittel und ähnliche. Zu diesen Zusatzmitteln gehören z.B. Melantinlö- sungen, Pektinlösungen, Milchzucker, Kochsalz, Talkum, Stärke, Borsäure, Paraffinöl, Paraffine, Stearinsäure und deren Derivate, Kakaobutter, Gummi, Sirupe, Süßholzextrakte, Hefeextrakte, Ho¬ nig, Glycerin, Kieselgur, Kaolin, Magnesiumoxid, Bienenwachs und pflanzliche Öle.

Bei flüssigen Zubereitungsformen können Wasser, Glycerin, Zuk- ker- oder Alkohollösungen oder Mischungen solcher als Träger und Hilfsstoff verwendet werden. Die Methoden der Rezepturop¬ timierung sind dem Fachmann bekannt (Chemie in unserer Zeit 23, 114 und l6l (1989)).

BEISPIEL 1

Durch in-vitro-Untersuchungen wurde gefunden, daß die Wir¬ kung von Cineol auf der Hemmung der Arachidonsäure-Freiset- zung aus den Phospholipidspeichern in nahezu allen menschli¬ chen Zellen basiert mit der Folge, daß die Arachidonsäure als Substrat für den 5-Lipoxygenase- und Cyclooxygenase-Stoffwech- selweg in nur vermindertem Maße für die Mediatorbildung zur Verfügung steht.

In diesen Versuchen konnte nach viertägiger Therapie von Pati¬ enten mit allergischem und nicht allergischem Asthma bronchiale (n = 7) eine signifikante Suppression der monozytären LTB4-Pro- duktion ex vivo unter Verbesserung der Lungenfunktion nach¬ gewiesen werden (s. Tabelle I, Abb. 1 - 4). Patienten mit allergi¬ schem und nicht allergischem Asthma bronchiale wurde jeweils 50 ml Venenblut vor Therapie, nach 4-tägiger Therapie und 4 Tage nach Absetzen von Cineol (Tag 8) abgenommen. Daraus wurden mittels einer Dichte-Gradient-Zentrifugation Monozyten isoliert und durch weitere Zentrifugation gereinigt. Jeweils 50000 Zellen wurden in einem Milliliter Kulturüberstand in Plastik- röhrchen über 30 Minuten mit Calcium Ionophor A23187 in ei¬ nem Wasserbad bei 37 °C stimuliert. Nach der Inkubation wur- den die Röhrchen mit den Zellen 5 Minuten lang bei 4 °C zentri- fugiert und die Kulturüberstände gewonnen und bei -80 °C bis zur weiteren Analyse gelagert. Anschließend wurden die Kultur¬ überstände aufgetaut und LTB4 durch einen spezifischen Enzym- Immuno-Assay bestimmt.

Nach 4-tägiger Therapie der gleichen sieben Patienten mit 3 x 200 mg Cineol in Kapseln wurde Blut abgenommen und die gleiche Analyse auf LTB4 wiederholt. Dann wurde die Behandlung mit Cineol abgesetzt und die gleiche Untersuchung nach weiteren 4 Tagen (Tag 8) wiederholt. Die Ergebnisse sind in den Abbildun¬ gen 3 und 4 wiedergegeben. Wie die beiden Abbildungen zeigen, bewirkt Cineol in allen Fällen eine signifikante Abnahme der LTB4-Produktion, die aber nach Absetzen des Cineols wieder auf den Ausgangswert angestiegen ist (Tag 8). Die klinischen Daten zeigt die Tabelle I in Verbindung mit den Abbildungen 1 und 2,

wobei FeVl die forcierte 1 -Sekunden-Kapazität und RAW den Atemwegswiderstand bedeutet.

Zum Vergleich wurde auch die LTB4-Produktion in Monozyten von sieben gesunden Probanden (25 ± 2 Jahre) vor und nach der gleichen Cineol-Behandlung untersucht (s. Abb. 5). Im Vergleich zu Patienten mit Asthma war die LTB4-Produktion auch bei ge¬ sunden Patienten abgefallen, so daß von einer generellen Wir¬ kung auszugehen ist. Die Abbildung 6 zeigt, daß auch Cineol al- lein die Calcium Ionophor A23187-stimulierte LTB4 -Produktion in Monozyten inhibiert und sich infolgedessen auch allein zur Be¬ handlung von entzündlichen infekt-exazerbierten broncho-pul- monalen Erkrankung eignet.

Die rechten Säulen der Abbildung 5 zeigen die unerwartete synergistische Wirksamkeit von 1,8-Cineol der erfindungsge¬ mäßen Behandlung bei Patienten mit Asthma bronchiale, weil selbst die Cortison-Behandlung die LTB4-Produktion nicht auf das Normalmaß reduzieren konnte, während die gleichzeitige Cineol- Behandlung die LTB4-Produktion in den Normalbereich bringt und dadurch in gleichem Maße Cortison eingespart werden kann.

Das gleiche beweist eine Langzeit-Therapie (43 ± 7 Tage) von Patienten mit steroid-pflichtigem Asthma bronchiale (n = 5), die unter Cineol (3 x 200 mg/die) von einer signifikanten Abnahme des Steroidbedarfs und einer Verbesserung der Lungenfunktion profitieren (Tabelle II). Unter Dauertherapie mit Cineol ist die A23187 stimulierte LTB4-Produktion aus Monozyten ex vivo auch nach Reduktion der systemischen Glukocorticosteroidtherapie nicht angestiegen.

Der Corticosteroidbedarf für Cineol betrug durchschnittlich 8,9 ± 3,3 mg/Tag (Bereich 0 - 24 mg) und konnte nach 43,5 ± 7,3 Ta¬ gen bis auf 4,0 ± 1,3 mg/Tag (Bereich 0 - 8 mg/Tag) reduziert werden. Die Reduktion der Steoridtherapie hatte keinen negati¬ ven Einfluß auf die Lungenfunktion, die FeVi vor Cineol auf 1,83 ± 0,26 Liter nach Langzeittherapie (für n = 6 Probanden) auf 2,7 ± 0,55 Liter angestiegen (p = 0,0431). Die Resistenz vor der Cineol- Behandlung (5,49 ± 1,02 cm H2θ/Liter x Sekunden) war nach Dauertherapie mit Cineol auf 3,98 ± 1,2 cm H2O pro 1 x Sekun¬ den abgefallen (p = 0,0273). Die LTB4-Produktion für Cineol war nach der Dauertherapie ebenfalls abgefallen. Die Langzeitthera¬ pieergebnisse zeigen erstmalig, daß unter Therapie mit Cineol der tägliche Steroidbedarf deutlich abnimmt, ohne daß eine Ver- schlechterung der Lungenfunktion eintritt. Die durchschnittliche LTB4-Produktion unter Cineol nach der Langzeittherapie ist deut¬ lich supprimiert. Die Reduktion der systemischen Corticosteroide führt unter Langzeittherapie mit Cineol nur zu einem Anstieg der LTB4-Produktion bei Patienten, die durch hohe Steroiddosis eine vor Cineol supprimierten LTB4-Produktion in vitro demonstriert hatten.

Die Untersuchung der Lipopolysaccharid(LPS)-stimulierten Bil¬ dung von IL _x -ß aus Monozyten von gesunden Probanden (n = 4) wurde vor Einnahme von Cineol nach viertägiger Therapie mit 3 x 2 Kapseln (= 3 200 mg Cineol/Tag) und 4 Tage nach Abset¬ zen von Cineol bestimmt ( Tag 8). In allen untersuchten Proban¬ den wurde die IL ß Produktion am Tag 4 und 8 um durch¬ schnittlich 60 % gehemmt. Da die Produktion von IL ß auch noch 4 Tage nach Absetzen von Cineol (= Tag 8) supprimiert war, ist von einer starken antiphogistischen Wirkung auszugehen, die wegen der Langzeitwirkung auch zur Prophylaxe, z.B. bei Patienten mit Asthma bronchiale und Kindern sehr geeignet ist.

Beispiel 2

Gesunde Probanden wurden 4 Tage mit Menthol 3 x 150 mg/Tag (Dosiseinheit = 150 mg/Kapsel) per os behandelt. Nach viertägi- ger Therapie war die Calcium-Ionophor A23187 stimulierte LTB ₄ -

Produktion isolierter Monozyten bis zu 75 % supprimiert.

Bei Patienten mit Asthma bronchiale konnte wie unter Therapie mit Cineol nach viertägiger Therapie in obiger Dosis eine Verbes¬ serung der Lungenfunktion erreicht werden. Nach zwölfwöchiger Dauertherapie hatte sich das Bronchialasthma so stabilisiert, daß der systemische Corticosteroidbedarf um bis zu 50 % reduziert werden konnte. Die Therapie wurde ohne Nebenwirkungen gut vertragen.

TABELLE I

Klinische Daten vor Cineol, 4 Tage Therapie mit Cineol 3x2 Kpsl./Tag und 4 Tage nach Absetzen von Cineol (Tag 8)

Patient Geschlecht / Kortikosteroide Vor Cineol 4 Tage Cineol 4 Tage nach Cineol Alter

FEVl RAW FEVl RAW FEVl RAW (D (cm H ₂ 0/l s) (1) (cm H ₂ 0/l s) (D (cm H ₂ 0/l 3-1 -4 1 M/42 - 2,64 3,54 3,72 2,08 4,52 1,51 D

2 W/56 Prednisolon 4 mg 2,2 5,67 2,6 4,22 2,04 6,17

3 W/51 Prednison 15 mg 1,52 2,83 2,16 2,5 2,84 0,94 > 4 W/65 Fluocortolon 7,5 mg 0,76 4,94 1,48 3,92 1,4 4,19

5 W/71 Prednisolon 4 mg 2,04 5,74 2,04 3,79 1,8 3,19

6 M/73 Prednisolon 24 mg 2,04 6,03 2,36 5,42 2,36 4,67

7 M/51 Prednisolon 36 mg 1,28 6,4 2,0 4,85 1,96 7,8

MW ±SEM 58 ± 4 13 ± 5 1,78 + 0,24 5,02 ± 0,51 *2,34 ± 0,26 **3,8 ± 0,45 ^f 2,4 ± 0,39 *4,06 ± 0,

V=0,0273, ^** p=0,018, ^$=0,06$, *=0,1282

TABELLE H

Effekte einer Langzeittherapie mit Cineol 3 2 Kpsl./Tag bei Asthma bronchiale

Vor Cineol Cineol (3-200 mg/die)

Patient Kortiko- FEVl RAW LTB ₄ Zeit Kortico- FEV 1 RAW LTB4 . steroide (1) (cm H ₂ 0/l s) (pg/5-10 ⁴ ) (Tage) steroide Φ (cm H ₂ 0/l s) (pg/5 10 ⁴ ) (mg/Tag) (mg/Tag)

1 — 2,64 3,54 160,27 35 — 5,24 1,23 N.A.

I~vl D — 2 4 2,2 5,67 191,5 50 2 2,2 4,78 169,8 i 1 3 3 15 1,52 2,83 659,75 24 5 2,36 1,94 378,52 D

4 12 1,96 9,91 497,12 59 8 2,04 9,3 N.A. >

5 7,5 0,76 4,94 156,99 26 5 1,48 4,18 134,2

6 24 2,04 6,03 125,56 67 6 3,32 2,43 171

MW + 8,9 1,83 5,49 298,53 43,5 4,0* 2,7* 3,98* 213,38 SEM 3,3 0,26 1,02 91,38 7,3 1,3 0,55 1,2 55,7

^* p=0,0431, **p=0 _. ° ⁴ 31, *p=0,0273 N.A. = Nicht analysiert