4.2 Ergebnisse der In-vivo-Studien
4.2.4 Einfluss des Anti-IL-6-AKs auf die toxikologischen Befunde
Ziel der parallelen Applikation des PDE4-Inhibitors BYK199404 und des Anti-IL-6-AKs war es zu prüfen, ob die durch BYK199404 induzierten toxikologischen Befunde durch die zusätzliche Gabe verschiedener Dosierungen eines Anti-IL-6-AKs vermindert beziehungsweise verhindert werden konnten.
Dazu wurden 2 Studien (Interventionsstudien) durchgeführt.
Beiden Interventionsstudien gleich waren die verwendete BYK199404-Dosis von 0,6 mg/kg/d und die Applikationsdauer von 4 Tagen. Dies basierte auf der Studie zur Analyse toxikologischer Befunde in Abhängigkeit von Dosis und Zeit, welche ein Auftreten toxikologischer Befunde mit dieser Dosis nach 4 Applikationen gezeigt hatte.
In beiden Studien gab es eine Gruppe mit alleiniger Gabe von BYK199404 als Positivkontrolle sowie eine Vehikelkontrollgruppe als Negativkontrolle.
In der Interventionsstudie I betrugen die Dosierungen des parallel zu BYK199404 verabreichten Anti-IL-6-AKs 2 und 5 µg/Tier/d. Es gab eine zusätzliche Kontrollgruppe, welche die IgG-Isotypkontrolle mit 5 µg/Tier/d allein erhielt.
In der Interventionsstudie II betrugen die Anti-IL-6-AK-Dosierungen 5 und 15 µg/Tier/d.
Zusätzlich wurde ebenfalls parallel zu BYK199404 die IgG-Isotypkontrolle in Dosierungen von 5 und 15 µg/Tier/d verabreicht. Dies diente dem Ausschluss falsch positiver Ergebnisse, die durch den Antikörper-Isotyp entstehen könnten. Darüber hinaus gab es eine weitere Kontrollgruppe, die 15 µg/Tier/d Anti-IL-6-AK erhielt.
4.2.4.1 Erscheinungsbild, Körpergewicht und Futterverbrauch
Die Art der Auffälligkeiten im Erscheinungsbild wurde in Kapitel 4.2.3.3 genauer beschrieben. In der Interventionsstudie I zeigte nur ein Tier der Gruppe, welche gleichzeitig zur Substanz die niedrige Dosis Anti-IL-6-AK (2 µg/Tier/d) erhielt, Auffälligkeiten im Erscheinungsbild. Die anderen Tiere dieser Studie wiesen substanzbedingt keine klinischen Symptome auf, auch nicht die Gruppe welche BYK199404 allein verabreicht bekam.
Die Gruppe mit der parallel verabreichten hohen Anti-IL-6-AK-Dosis (5 µg/Tier/d) zeigte eine ähnliche Körpergewichtszunahme wie die Kontrollgruppen. Die Gruppen hingegen, welche die Substanz allein oder zusätzlich den Anti-IL-6-AK in der niedrigen Dosis erhielten, zeigten einen deutlichen Körpergewichtsverlust (siehe Abbildung 14).
↑
Abbildung 14: Körpergewichtsentwicklung nach zusätzlicher Gabe von Anti-IL-6-AK zu BYK199404 (Interventionsstudie I). Wistar-Han-Ratten erhielten 4 Applikationen 0,6 mg/kg/d BYK199404 und 2 oder 5 µg/Tier/d Anti-IL-6-AK. Als Positivkontrolle wurde BYK199404 allein verabreicht. Zusätzlich zur Vehikelkontrollgruppe gab es eine IgG-Isotpykontrollgruppe mit 5 µg/Tier/d.
Das Körpergewicht wurde einmal täglich gemessen.
n = 8/Gruppe (außer bei Gruppe mit alleiniger Substanzgabe (0,6 mg/kg/d BYK199404): n=7/Gruppe);
Daten dargestellt als Mittelwert. Keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen.
Übersicht über die zugehörigen Standardabweichungen siehe Tabelle 27 im Anhang.
In der Interventionsstudie II traten in den Gruppen mit alleiniger Substanzgabe sowie mit zusätzlicher Verabreichung des Anti-IL-6-AKs mit der niedrigen Dosis (5 µg/Tier/d) Auffällikgeiten im Erscheinungsbild auf.
Hinsichtlich Körpergewicht und Futterverbrauch wiesen im Vergleich zu der Gruppe, die BYK199404 allein erhielt, alle parallel zu BYK199404 mit Anti-IL-6-AK oder
IgG-Isotypkontrolle dosierten Gruppen eine Verbesserung von Körpergewichtszunahme und Futterverbrauch auf. Allerdings befand sich diese Verbesserung nicht auf dem Niveau der Vehikel- und Antikörperkontrollgruppe. Es konnte weder bei dem Anti-IL-6-AK noch bei der IgG-Isotypkontrolle ein dosisabhängiger Effekt festgestellt werden (siehe Abbildung 15).
In beiden Interventionsstudien führte somit die parallele Gabe des Anti-IL-6-AKs zur Substanz eine Verminderung der Beeinflussung von Körpergewicht und Futterverbrauch durch BYK199404 herbei. Aber auch die parallele Gabe der IgG-Isotypkontrolle
bedingte diesen Effekt.
↑
Abbildung 15: Körpergewichtsentwicklung nach zusätzlicher Gabe von Anti-IL-6-AK oder IgG-Isotypkontrolle zu BYK199404 (Interventionsstudie II). Wistar-Han-Ratten erhielten 0,6 mg/kg/d BYK199404 und 5 oder 15 µg/Tier/d Anti-IL-6-AK bzw. IgG-Isotypkontrolle. Als Positivkontrolle wurde BYK199404 allein verabreicht. Zusätzlich zur Vehikelkontrollgruppe gab es eine Anti-IL-6-AK-Kontrollgruppe mit 15 µg/Tier/d. Das Körpergewicht wurde einmal täglich gemessen.
n = 8/Gruppe; Daten dargestellt als Mittelwert. *p<0,05; **p<0,01; ***p<0,001;
Signifikanzen beziehen sich auf die Gruppe mit alleiniger Substanzgabe (0,6 mg/kg/d BYK199404).
Übersicht über die zugehörigen Standardabweichungen siehe Tabelle 28 im Anhang.
4.2.4.2 Blutparameter
In der Interventionsstudie I trat ein statistisch signifikanter Anstieg der Konzentrationen von Haptoglobin und Fibrinogen bei der Gruppe auf, welche nur BYK199404 erhielt.
Dieser Anstieg zeigte sich im Vergleich zu den Kontrollgruppen. Nicht statistisch signifikant, aber als deutliche Tendenz wurde dieser Anstieg auch bei den Gruppen mit der zusätzlich zur Substanz verabreichten niedrigen und hohen Dosis Anti-IL6-AK (2 und 5 µg/Tier/d) deutlich.
Die Anzahl der Leukozyten, neutrophilen Granulozyten und Lymphozyten im Plasma zeigte keine Veränderungen zwischen den einzelnen Gruppen.
Alle untersuchten Blutparameter zeigten in der Interventionsstudie II eine BYK199404-induzierte Veränderung. Dabei trat im Vergleich zu den Kontrollgruppen bei der Dosisgruppe mit alleiniger Gabe von BYK199404 eine statistisch signifikante Zunahme von Haptoglobin, Fibrinogen, Leukozyten sowie neutrophilen Granulozyten und eine Abnahme der Lymphozyten auf. Die Gruppen, welche zusätzlich zu BYK199404 den Anti-IL-6-AK oder die IgG-Isotypkontrolle jeweils in den verschiedenen Dosierungen verabreicht bekamen, zeigten eine leichte Zunahme (Haptoglobin, neutrophile Granulozyten) beziehungsweise Abnahme (Lymphozyten) der Werte. Diese Zu- oder Abnahme war aber nicht so stark wie die der Gruppe, welche BYK199404 allein erhielt, und zeigte sich zum Teil sogar statistisch signifikant erniedrigt gegenüber dieser Gruppe (siehe Abbildung 16 und Abbildung 17 ). Dabei ließ sich weder eine Spezifität für den Anti-IL-6-AK oder die IgG-Isotypkontrolle, noch eine Dosisabhängigkeit feststellen. Bei den Leukozyten und beim Fibrinogen war dieser Unterschied zwischen der Gruppe, die BYK199404 allein erhielt, und den Gruppen mit zusätzlich Anti-IL-6-AK und IgG-Isotypkontrolle, entweder nicht aufgetreten oder zeigte sich nur als geringgradige Tendenz.
Zusammengefasst zeigte sich nur in der Interventionsstudie II eine positive Beeinflussung toxikologisch veränderter Blutparameter, dabei handelte es sich um Haptoglobin, neutrophile Granulozyten und Lymphozyten. Dieser Effekt wurde sowohl
durch den zusätzlich verabreichten Anti-IL-6-AK, als auch durch die IgG-Isotypkontrolle herbeigeführt. In der Interventionsstudie I zeigten sich die Blutparameter im Gegensatz zur Interventionsstudie II im Allgemeinen weniger beeinflusst, die Tiere der Interventionsstudie II haben empfindlicher auf BYK199404 reagiert.
Abbildung 16: Veränderung von Haptoglobin nach zusätzlicher Gabe von Anti-IL-6-AK oder IgG-Isotypkontrolle zu BYK199404 (Interventionsstudie II). Wistar-Han-Ratten erhielten 0,6 mg/kg/d BYK199404 und 5 oder 15 µg/Tier/d Anti-IL-6-AK bzw. IgG-Isotypkontrolle. Als Positivkontrolle wurde BYK199404 allein verabreicht. Zusätzlich zur Vehikelkontrollgruppe mit 0 mg/kg/d BYK199404 gab es eine Anti-IL-6-AK-Kontrollgruppe mit 15 µg/Tier/d.
Die Blutentnahme erfolgte 24 h nach der letzten Applikation.
n = 8/Gruppe; Daten dargestellt als Box-plot ± Maximum/Minimum; *p<0,05; **p<0,01; ***p<0,001.
Abbildung 17: Veränderung von Neutrophile Granulozyten (a) und Lymphozyten (b) nach zusätzlicher Gabe von Anti-IL-6-AK oder IgG-Isotypkontrolle zu BYK199404 (Interventionsstudie II).
Wistar-Han-Ratten erhielten 0,6 mg/kg/d BYK199404 und 5 oder 15 µg/Tier/d Anti-IL-6-AK bzw. IgG-Isotypkontrolle. Als Positivkontrolle wurde BYK199404 allein verabreicht. Zusätzlich zur Vehikelkontrollgruppe mit 0 mg/kg/d BYK199404 gab es eine Anti-IL-6-AK-Kontrollgruppe mit 15 µg/Tier/d. Die Blutentnahme erfolgte 24 h nach der letzten Applikation.
n = 8/Gruppe; Daten dargestellt als Box-plot ± Maximum/Minimum; *p<0,05; **p<0,01; ***p<0,001.
4.2.4.3 Sektionsbefunde und Organgewichte
Die Art der auftretenden Sektionsbefunde wurde bereits in Kapitel 4.2.3.3 beschrieben und wird daher an dieser Stelle nicht noch einmal erläutert.
In der Interventionsstudie I zeigten sich makroskopische Sektionsbefunde vor allem in der Gruppe, welche zusätzlich zur Substanz den Anti-IL-6-AK in der niedrigen Dosis (2 µg/Tier/d) erhielt. Dabei waren 4 der 8 Tiere betroffen. In der Gruppe mit alleiniger Gabe von BYK199404 und auch in der IgG-Isotypkontrollgruppe traten bei jeweils 1 von den 7 beziehungsweise 8 Tieren pathologische Sektionsbefunde auf.
Bei den Organgewichten zeigten sich in dieser Studie nur wenige Auffälligkeiten.
Deutlich wurde im Vergleich zu den Kontrollgruppen eine Tendenz zu verminderten absoluten und relativen Thymusgewichten bei den Gruppen, welche BYK199404 allein oder mit den verschiedenen Dosierungen Anti-IL-6-AK erhielten. Weiterhin war das absolute und relative Gewicht des Hodens bei der Gruppe mit der zusätzlich verabreichten niedrigen Dosis Anti-IL-6-AK statistisch signifikant erhöht gegenüber der Gruppe, welche nur BYK199404 erhielt (siehe Tabelle 29 im Anhang).
Die meisten makroskopischen Sektionsbefunde traten in der Interventionsstudie II bei der Gruppe auf, welcher BYK199404 allein appliziert wurde. Es waren 7 von den 8 untersuchten Tieren betroffen. Bei den Gruppen mit zusätzlich zu BYK199404 verabreichtem Anti-IL-6-AK in den verschiedenen Dosierungen waren jeweils 4 von 8 Tieren betroffen. Zu einem Auftreten von pathologischen Sektionsbefunden kam es auch in den Gruppen mit zusätzlich zur Substanz verabreichter IgG-Isotypkontrolle. In der niedrigen Dosis (5 µg/Tier/d) waren 3 und in der hohen Dosis (15 µg/Tier/d) 2 der 8 Tiere betroffen.
Bezüglich der Organgewichte zeigten sich die relativen und zum Teil auch die absoluten Gewichte aller gewogenen Organe (Thymus, Nebennieren, Hoden) bei der Gruppe mit alleiniger Gabe von BYK199404 im Vergleich zu den Kontrollgruppen statistisch signifikant verändert. Der Thymus wies dabei ein verringertes Organgewicht auf und Nebennieren sowie Hoden ein erhöhtes Organgewicht. Die parallele Verabreichung von
Anti-IL-6-AK beziehungsweise IgG-Isotypkontrolle in verschiedenen Dosierungen zu BYK199404 führte bei Thymus und Hoden zu einer Verminderung der BYK199404-induzierten Veränderungen. Sowohl beim Thymus als auch beim Hodengewicht konnten die BYK199404-induzierten toxikologischen Veränderungen teilweise statistisch signifikant vermindert werden (siehe Abbildung 18). Es war keine Dosisabhängigkeit zu erkennen.
Bei den Sektionsbefunden und den Organgewichten wurde nur in der Interventionsstudie II eine Verminderung der BYK199404 induzierten toxikologischen Befunde erreicht. Dabei handelte es sich um eine reduzierte Inzidenz an Sektionsbefunden und verminderte Veränderungen Hoden- und Thymusgewichten. Die Interventionsstudie I zeigte allgemein weniger BYK199404 induzierte Befunde.
Abbildung 18: Veränderung von relativem Thymusgewicht (a) und relativem Hodengewicht (b) nach zusätzlicher Gabe von Anti-IL-6-AK oder IgG-Isotypkontrolle zu BYK199404 (Interventionsstudie II). Wistar-Han-Ratten erhielten 0,6 mg/kg/d BYK199404 und 5 oder 15 µg/Tier/d Anti-IL-6-AK bzw. IgG-Isotypkontrolle. Als Positivkontrolle wurde BYK199404 allein verabreicht. Zusätzlich zur Vehikelkontrollgruppe mit 0 mg/kg/d BYK199404 gab es eine Anti-IL-6-AK-Kontrollgruppe mit 15 µg/Tier/d.
Die Sektion erfolgte 24 h nach der letzten Applikation.
n = 8/Gruppe; Daten dargestellt als Box-plot ± Maximum/Minimum; *p<0,05; **p<0,01; ***p<0,001.
4.2.4.4 Histopathologie
Untersucht wurden das Mesenterium sowie Hoden, Nebenhoden und Ductuli efferentes. In Kapitel 3.5.11.2 wurde die Befundbeurteilung beschrieben und in Kapitel 4.2.3.4 erfolgte eine morphologische Beschreibung der histopathologischen Befunde sowie die Abgrenzung zwischen Spontanbefunden und substanzinduzierten Befunden, dieses ist dort nachzulesen.
4.2.4.4.1 Mesenterium
In der Interventionsstudie I zeigte die histopathologische Untersuchung des Mesenteriums keine Unterschiede zwischen den mit BYK199404 allein behandelten Gruppen und den Gruppen, die parallel den Anti-IL-6-AK in verschiedenen Dosierungen bekamen. Es waren jeweils 5 der untersuchten Tiere betroffen (siehe Tabelle 23;
Übersicht über die Gruppeninzidenzen der einzelnen Befunde siehe Tabelle 32 im Anhang).
Auch in der Interventionsstudie II wiesen Tiere aller Gruppen, die mit BYK199404 behandelt wurden, egal ob mit oder ohne zusätzliche Verabreichung von Anti-IL-6-AK oder IgG-Isotypkontrolle, histopathologische Befunde am Mesenterium auf. Dabei waren jeweils 6 oder 8 Tiere betroffen (siehe Tabelle 24; Übersicht über die Gruppeninzidenzen der einzelnen Befunde siehe Tabelle 34 im Anhang).
Zusammengefasst ergaben sich in beiden Interventionsstudien keine Unterschiede in den Inzidenzen zwischen der nur mit BYK199404 behandelten Gruppe und den zusätzlich mit Anti-IL-6-AK oder IgG-Isotypkontrolle behandelten Gruppen. Im Gegensatz zu den vorher untersuchten Parametern (Blutparameter, Sektionsbefunde und Organgewichte) traten bei der histologischen Begutachtung des Mesenteriums in der Interventionsstudie I die erwarteten BYK199404-induzierten toxikologischen Befunde auf.
Tabelle 23: Übersicht substanzinduzierter Befunde am Mesenterium bei paralleler Gabe von BYK199404 und Anti-IL-6-AK (2 und 5 µg/Tier/d;
Interventionsstudie I); n = 8/Gruppe
* n = 7 pro Gruppe (siehe auch Kapitel 3.5.4)
Tabelle 24: Übersicht substanzinduzierter Befunde am Mesenterium bei paralleler Gabe von BYK199404 und Anti-IL-6-AK (5 und 15 µg/Tier/d;
Interventionsstudie II); n = 8/Gruppe
BYK199404 (mg/kg/d) - 0,6* - 0,6 0,6
Anti-IL-6-AK (µg/Tier/d) - - - 2 5
IgG-Isotypkontrolle(µg/Tier/d) - - 5 - -
Anzahl Tiere mit histopathologischen (= substanzinduzierten) Befunden
- 5 - 5 5
BYK199404 (mg/kg/d) - 0,6 - 0,6 0,6 0,6 0,6
Anti-IL-6-AK (µg/Tier/d) - - 15 - - 5 15
IgG-Isotypkontrolle (µg/Tier/d) - - - 5 15 - - Anzahl Tiere mit
histopathologischen (=substanzinduzierten) Befunden
- 6 - 8 8 6 8
4.2.4.4.2 Hoden, Nebenhoden, Ductuli efferentes
Die Interventionsstudie I zeigte histopathologische Befunde in allen untersuchten Gruppen, wobei jeweils 1, 4 oder 6 Tiere betroffen waren. Nach Identifikation und Abgrenzung der Spontanbefunde zeigte sich, dass substanzinduzierte Befunde sowohl in der Gruppe mit alleiniger Gabe von BYK199404, als auch in den Gruppen, welche parallel den Anti-IL-6-AK verabreicht bekamen, auftraten. Allerdings zeigte sich in der Gruppe mit der hohen Dosis Anti-IL-6-AK (5 µg/Tier/d) nur 1 Tier betroffen, während in den Gruppen mit alleiniger Substanzgabe und zusätzlich verabreichter niedriger Dosis Anti-IL-6-AK (2 µg/Tier/d) jeweils 4 oder 5 Tiere betroffen waren (siehe Tabelle 25;
Übersicht über die Gruppeninzidenzen der einzelnen Befunde siehe Tabelle 33 im Anhang).
In der Interventionsstudie II zeigten sich histopathologische Befunde bei allen Gruppen, ausgenommen der IgG-Isotypkontrollgruppe und der Gruppe, welche parallel zur Substanz den Anti-IL-6-AK in der hohen Dosis (15 µg/Tier/d) erhielt. Die Anzahl der betroffenen Tiere lag jeweils bei 1, 4 oder 6. Nach Identifikation und Abgrenzung der Spontanbefunde stellte sich heraus, dass die gleichzeitige Gabe der hohen Dosierungen (15µg/Tier/d) des Anti-IL-6-AKs oder der IgG-Isotypkontrolle zu BYK199404 eine Verminderung der Anzahl der Tiere mit histopathologischem Befund herbeiführte. In diesen beiden Gruppen waren entweder kein Tier oder 2 Tiere betroffen. In den Gruppen hingegen, die nur BYK199404 beziehungsweise parallel den Anti-IL-6-AK oder die IgG-Isotypkontrolle in der niedrigen Dosis (5 µg/Tier/d) erhalten haben, zeigten sich 4 beziehungsweise 5 Tiere betroffen (siehe Tabelle 26; Übersicht über die Gruppen-inzidenzen der einzelnen Befunde siehe Tabelle 35 im Anhang).
Insgesamt führte bei beiden Interventionsstudien die zusätzliche Applikation eines Anti-IL-6-AKs zu einer Reduktion der histopathologischen Befunde. In Interventionsstudie II konnte dies auch durch die zusätzliche Gabe der IgG-Isotypkontrolle erreicht werden.
Der Effekt zeigte sich bei dem Anti-IL-6-AK und auch bei der IgG-Isotypkontrolle dosisabhängig.
Tabelle 25: Übersicht substanzinduzierter Befunde an den männlichen Geschlechts- organen bei paralleler Gabe von BYK199404 und Anti-IL-6-AK
(2 und 5 µg/Tier/d; Interventionsstudie I); n = 8/Gruppe
BYK199404 (mg/kg/d) - 0,6* - 0,6 0,6
Anti-IL-6-AK (µg/Tier/d) - - - 2 5
IgG-Isotypkontrolle (µg/Tier/d) - - 5 - -
Gesamtzahl Tiere mit
histopathologischen Befunden 2 4 3 6 1
Anzahl Tiere mit
substanzinduzierten Befunden - 4 - 5 1
* n = 7 pro Gruppe (siehe auch Kapitel 3.5.4)
Tabelle 26: Übersicht substanzinduzierter Befunde an den männlichen Geschlechts- organen bei paralleler Gabe von BYK199404 und Anti-IL-6-AK
(5 und 15 µg/Tier/d; Interventionsstudie II); n = 8/Gruppe
Gruppe 1 2 3 4 5 6 7
BYK199404 (mg/kg/d) - 0,6 - 0,6 0,6 0,6 0,6
Anti-IL-6-AK (µg/Tier/d) - - 15 - - 5 15
IgG-Isotypkontrolle (µg/Tier/d) - - - 5 15 - -
Gesamtzahl Tiere mit
histopathologischen Befunden 1 6 - 4 4 4 -
Anzahl Tiere mit
substanzinduzierten Befunden - 5 - 4 2 4 -
4.2.4.5 Genexpression
Bei der Interventionsstudie I zeigte nur die Timp-1-Genexpression im Mesenterium im Vergleich zur Vehikelkontrollgruppe eine statistisch signifikante Erhöhung bei der Gruppe, welche BYK199404 bekam. Alle anderen Gene zeigten in den untersuchten Geweben keine statistisch signifikanten Veränderungen zwischen den einzelnen Dosisgruppen. Auffällig war aber, dass die Gruppe mit alleiniger Gabe von BYK199404 und die Gruppe mit zusätzlicher Applikation des Anti-IL-6-AKs in der niedrigen Dosis (2 µg/Tier/d), eine erhöhte Streuung der einzelnen Werte aufwiesen, was vor allem am Mesenterium zu beobachten war.
In der Interventionsstudie II zeigte sich ebenfalls Timp-1 als einziges Gen mit einer statistisch signifikanten Veränderung (siehe Abbildung 19). Dabei war in allen untersuchten Geweben die Timp-1-Genexpression gegenüber den Kontrollgruppen bei der Gruppe mit alleiniger Gabe von BYK199404 statistisch signifikant erhöht. Im rechten Plexus pampiniformis zeigte die Gruppe mit zusätzlicher Gabe der hohen Dosis Anti-IL-6-AK (15 µg/Tier/d) eine statistisch signifikant niedrigere Genexpression als die Gruppe mit alleiniger Gabe von BYK199404. Auch hier zeigten alle anderen Gene in den untersuchten Geweben keine statistisch signifikanten Veränderungen der Genexpression. Im Vergleich zur Interventionsstudie I fiel auch hier eine erhöhte Streuung der Werte bei allen Genen im Mesenterium auf. Betroffen waren alle Gruppen, die BYK199404 erhielten, dabei war es egal ob mit oder ohne zusätzliche Gabe von Anti-IL-6-AK oder IgG-Isotypkontrolle.
Insgesamt zeigte die Genexpression nur an einem Beispiel (Timp-1 im Plexus pampininformis rechts, in Interventionsstudie II) eine Verminderung der substanzinduzierten erhöhten Genexpression durch den zusätzlich verabreichten Anti-IL-6-AK. Allerdings hat in beiden Interventionsstudien die Gruppe, welche nur BYK199404 verabreicht bekam, nicht so stark auf die Substanz reagiert wie es erwartet wurde.
Plexus Pampiniformis links
Abbildung 19: Veränderung der Timp-1-Genexpression nach zusätzlicher Gabe von Anti-IL-6-AK oder IgG-Isotypkontrolle zu BYK199404 (Interventionsstudie II). Wistar-Han-Ratten erhielten 0,6 mg/kg/d BYK199404 und 5 oder 15 µg/Tier/d Anti-IL-6-AK bzw. IgG-Isotypkontrolle. Als Positivkontrolle wurde BYK199404 allein verabreicht. Zusätzlich zur Vehikelkontrollgruppe mit 0 mg/kg/d BYK199404 gab es eine Anti-IL-6-AK-Kontrollgruppe mit 15 µg/Tier/d.
Das Gewebe für die Genexpressionsanalyse wurde 24 h nach der letzten Applikation entnommen.
n=8; Daten dargestellt als Mittelwert ± S.D.; *p<0,05; **p<0,01.
4.2.4.6 Zusammenfassung
In der Interventionsstudie I zeigte die Gruppe mit alleiniger Substanzgabe unerwartet geringe toxikologische Befunde. Dagegen wies die Gruppe mit zusätzlicher Gabe der niedrigen Dosis Anti-IL-6-AK (2 µg/Tier/d) stärkere toxikologische Befunde, in der Art, wie sie eigentlich für die Substanzgruppe erwartet wurden, auf. Die parallele Verabreichung der hohen Dosis Anti-IL-6-AK (5 µg/Tier/d) zeigte die geringsten subtanzinduzierten toxikologischen Befunde. Dieser positive Einfluss stellte sich allerdings eher als eine Tendenz dar und war an keiner Stelle statistisch signifikant.
Diese Tendenz zeigte sich vor allem bei Körpergewicht, Futteraufnahme und den histopathologischen Befunden der männlichen Geschlechtsorgane. Die Verminderung des Auftretens histopathologischer Befunde in Hoden, Nebenhoden und/oder Ductuli efferentes stellte dabei den eindeutigsten Befund dar.
Hingegen wies in der Interventionsstudie II die Gruppe mit alleiniger Substanzgabe die erwarteten toxikologischen Befunde auf. Die im vorherigen Abschnitt beschriebene Tendenz zur Verbesserung der toxikologischen Befunde durch zusätzliche Gabe von Anti-IL-6-AK bestätigte sich in Form einer Verminderung einiger toxikologischer Befunde, die zum Teil statistisch signifikant war (Körpergewicht, Futterverbrauch, Sektionsbefunde, Haptoglobin, Lymphozyten, neutrophile Granulozyten, relatives Thymusgewicht, relatives Hodengewicht, Timp-1-Genexpression im Plexus pampiniformis rechts). Auch in dieser Studie war das reduzierte Auftreten histopathologischer Befunde in Hoden, Nebenhoden und/oder Ductuli efferentes der eindeutigste Nachweis zu Verminderung der toxikologischen Befunde.
Allerdings zeigte nicht nur die zusätzliche Verabreichung von Anti-IL-6-AK eine Verminderung der substanzinduzierten toxikologischen Befunde. Auch die zusätzlich zur Substanz verabreichte IgG-Isotypkontrolle konnte dieses Ergebnis gleichartig herbeiführen.
5 Diskussion
Im Laufe der Zeit haben sich neben Asthma oder chronic obstructive pulmonary disease (COPD) weitere potentielle Einsatzgebiete für die klinische Entwicklung der anti-inflammatorisch wirkenden PDE4-Inhibitoren herausgestellt, dazu gehören zum Beispiel rheumatoide Arthritis oder die inflammatory bowel disease (IBD) (BANNER u.
TREVETHICK 2004; KOBAYASHI et al. 2007). Ein Problem der klinischen Entwicklung von PDE4-Inhibitoren ist das Auftreten entzündlicher Gewebe- und Gefäßveränderungen beim Einsatz von suprapharmakologischen Dosierungen in Tiermodellen präklinischer Toxizitätsstudien (LARSON et al. 1996; LOSCO et al. 2004;
MECKLENBURG et al. 2006; MCCLUSKIE et al. 2006; DIETSCH et al. 2006; DAGUES et al. 2007a; DAGUES et al. 2007b; HANTON et al. 2008; ZHANG et al. 2008; WEAVER et al. 2008; WEAVER et al. 2010). Die Ratte ist die sensibelste Tierspezies für das Auftreten dieser toxikologischen Befunde, wobei das Mesenterium bei der Ratte das Zielorgan der PDE4-Inhibitor-induzierten Organtoxizität darstellt (MECKLENBURG et al.
2006; ZHANG et al. 2008; WEAVER et al. 2008). Neben dem Mesenterium haben sich die männlichen Geschlechtsorgane als sehr empfindliches Organsystem bezüglich substanzinduzierter Befunde herausgestellt (HEUSER et al. 2012). Auch Entzündungsparameter im Blut waren im Zusammenhang mit dem Auftreten dieser PDE4-Inhibitor-induzierten entzündlichen Läsionen erhöht. Von diesen Entzündungsparametern scheint IL-6 bei der Ratte eine besondere Rolle zu spielen.
Unter PDE4-Inhbitor-Gabe zeigte sich IL-6, zum Teil in Korrelation zu histopathologischen Befunden des Mesenteriums, erhöht (DIETSCH et al. 2006;
DAGUES et al. 2007b; WEAVER et al. 2008; WEAVER et al. 2010). Außerdem trat ein speziesspezifischer Unterschied bei der Stimulation von Vollblut verschiedener Spezies auf, bei welcher nur das Vollblut der Ratte unter Stimulation mit einem PDE4-Inhibitor eine IL-6-Ausschüttung aufwies (DIETSCH et al. 2006). Wie und warum es zum Auftreten entzündlicher Veränderungen durch PDE4-Inhibitoren kommt sowie die Relevanz für den Menschen ist bisher unbekannt.
Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, Signalwege hinsichtlich ihrer Rattenspezifität und der Rolle von IL-6 weiter aufzudecken, um somit einen Beitrag zur Bewertung der
Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, Signalwege hinsichtlich ihrer Rattenspezifität und der Rolle von IL-6 weiter aufzudecken, um somit einen Beitrag zur Bewertung der