Background: The effectiveness of inhaled salbutamol in routine care depends particularly on prescribed dosage and applied inhalation technique. To achieve maximum effectiveness and to prevent drug-related problems, prescription and administration need to work in concert. Methods: We performed a controlled intervention pilot study with 4 consecutive groups in a general paediatric unit and assessed problems in salbutamol prescribing and administration. Control group [i]: Routine care without additional support. First intervention group [ii]: We carried out a teaching session for nurses aimed at preventing problems in inhalation technique. Independently from this, a pharmacist counselled physicians on problems in salbutamol prescribing. Second intervention group [iii]: Additionally to the first intervention, physicians received standardised feedback on the inhalation technique. Follow-up group [iv]: Subsequently, without any delay after the second intervention group had been completed, sustainability of the measures was assessed. We performed the chi-square test to calculate the level of significance with p ≤ 0.05 to indicate a statistically significant difference for the primary outcome. As we performed multiple testing, an adjusted p ≤ 0.01 according to Bonferroni correction was considered as significant. Results: We included a total of 225 patients. By counselling the physicians, we reduced the number of patients with problems from 55% to 43% (control [i] vs. first intervention [ii], n.s.). With additional feedback to physicians, this number was further reduced to 25% ([i] vs. [iii], p < 0.001). In the follow-up [iv], the number rose again to 48% (p < 0.01 compared to feedback group). Conclusions: Teaching nurses, counselling physicians, and providing feedback on the quality of inhalation technique effectively reduced problems in salbutamol treatment. However, for success to be sustained, continuous support needs to be provided. Trial registration: German Clinical Trials register: DRKS00006792.

L’évaluation de l’exposition aux composés organiques volatils (COV) recourt couramment à l’analyse des métabolites urinaires en assumant qu’aucune interaction ne survient entre les composés. Or, des études antérieures ont démontré qu’une inhibition de type compétitive survient entre le toluène (TOL), l’éthylbenzène (EBZ) et le m-xylène (XYL). Le chloroforme, qui est également un solvant métabolisé par le CYP2E1, se retrouve souvent en présence des autres COV dans les échantillons de biosurveillance. La présente étude visait donc à évaluer si le chloroforme (CHL) peut lui aussi interagir avec ces COV et évaluer ces interactions au niveau de l’excrétion des biomarqueurs urinaires associés, soit l’o-crésol, l’acide mandélique et l’acide m-méthylhippurique pour TOL, EBZ et XYL respectivement. Afin d’obtenir des données humaines, cinq volontaires ont été exposés par inhalation à différentes combinaisons de COV (seuls et mélanges binaires ou quaternaires) où la concentration de chacun des composés était égale à 1/4 ou 1/8 de la valeur limite d’exposition (VLE) pour une durée de 6h. Des échantillons d’air exhalé, de sang et d’urine ont été récoltés. Ces données ont ensuite été comparées aux modèles pharmacocinétiques à base physiologique (PCBP) existants afin de les ajuster pour l’excrétion urinaire. Certaines différences ont été observées entre les expositions aux solvants seuls et les coexpositions, mais celles-ci semblent majoritairement attribuables aux remplacements de participants à travers les différentes expositions. Les valeurs de Vmax pour EBZ et CHL ont été optimisées afin de mieux prédire les niveaux sanguins de ces COV. À l’exception du modèle pour EBZ, tous les paramètres pour l’excrétion urinaire ont été obtenus à partir de la littérature. Les modèles adaptés dans cette étude ont permis de simuler adéquatement les données expérimentales. / Evaluation of volatile organic compounds (VOC) exposure commonly resorts to urinary metabolite analyses, assuming that no interaction occur between coexposed chemicals. However, previous studies have reported competitive inhibition between toluene (TOL), ethylbenzene (EBZ) and m-xylene (XYL). Chloroform, which is also metabolized by CYP2E1, is also often found in human biomonitoring samples along with the mentioned VOCs. The goal of the present study was to evaluate if chloroform (CHL) can interact with previous VOC and to evaluate those interactions at the urinary biomarker excretion level for corresponding metabolites, namely o-cresol, mandelic acid and m-methylhippuric acid for TOL, EBZ and XYL respectively. To obtain human data, five male volunteers were exposed by inhalation to different VOC combinations (single and binary or quaternary mixtures) where concentration of each chemical was equal to 1/4 or 1/8 of the threshold limit value (TLV) for 6h. Exhaled air blood and urine samples were collected. These data were then compared with existing physiologically based pharmacokinetic (PBPK) model predictions for adjustment for urinary excretion. Some differences were observed between single and mixed exposures but they may be mainly related to volunteer replacements throughout experiments. Vmax values for EBZ and CHL were optimized to better fit blood data. Except for EBZ model, all urinary excretion parameters were taken from the literature. Models adapted in the present study adequately simulated experimental data.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Le chat est la seule espèce animale qui développe spontanément une entité clinique similaire à bien des égards à lasthme allergique humain. Communément appelée « asthme félin » par homologie à la maladie humaine, cette entité pathologique est le résultat dune inflammation persistante des voies respiratoires, associée à des phases aiguës de bronchospasme, une hyperréactivité bronchique à des stimuli divers et dans les stades avancés à des remaniements tissulaires de la paroi bronchique (e.g., érosions épithéliales, hypertrophie de la musculature lisse, hyperplasie glandulaire). Des modèles dasthme félin, obtenus par sensibilisation expérimentale à un allergène, reproduisent la majorité des caractéristiques cliniques, fonctionnelles et lésionnelles de la maladie naturelle et sont au premier plan de la découverte de nouvelles stratégies thérapeutiques (i.e., cyclosporine A, corticostéroïdes oraux et inhalés, immunothérapie spécifique). De la pathogénie de lasthme, ressort toute limportance de dominer lobstruction récurrente des voies respiratoires. Même si les bronchodilatateurs inhalés sont recommandés dans la prise en charge des crises dasthme chez le chat, leur efficacité clinique reste incertaine et peu étayée. Ainsi, les principes actifs, les posologies et les protocoles thérapeutiques actuellement préconisés sont dans une large mesure empiriques et/ou extrapolés de la médecine humaine, et nécessitent dêtre validés dans des conditions expérimentales contrôlées. Nos travaux sinscrivent donc dans cette optique et visent à définir une approche thérapeutique tant préventive que symptomatique des crises de bronchospasme chez le chat, ainsi quune utilisation rationnelle des bronchodilatateurs à longue durée daction pour un contrôle optimal de linflammation asthmatique. Lors dune première étude, nous avons investigué lactivité in vitro, vis-à-vis du muscle lisse bronchique félin, de différentes agents bronchodilatateurs parmi lesquels des agonistes β2-adrénergiques (isoprotérénol, salbutamol [SAL], fénotérol, formotérol, salmétérol [SLM]), un anticholinergique (ipratropium bromide [IB]) et une méthylxanthine (théophylline). Tous ont produit une relaxation dose-dépendante de la musculature lisse bronchique, avec des spécificités propres en termes de puissance, defficacité ou dactivité intrinsèque. Sur une base comparative, le formotérol est le ß2-mimétique le plus puissant, et lisoprotérénol le plus efficace avec le fénotérol. Le fénotérol et le formotérol sont des agonistes complets des récepteurs ß2-adrénergiques, le SAL et le SLM des agonistes partiels. Tenant compte des résultats des essais in vitro et de la disponibilité de formulations administrables par aérosols dans lespèce féline, les effets bronchoprotecteurs (intensité, durée daction) de six médications inhalées ont été caractérisés chez le chat sain, en préambule à leur utilisation dans des conditions pathologiques. Un modèle de bronchoconstriction induite par le carbachol a été retenu dans le cadre de cette deuxième étude. Il ressort de cette étude que le SLM en aérosol-doseur (25µg) présente un effet bronchoprotecteur soutenu persistant 24 heures mais est aussi la médication la moins efficace. Le SAL et lIB (nébulisation ou aérosol-doseur) sont des bronchodilatateurs à courte durée daction (48 heures) dont lutilisation combinée en aérosol-doseur (SAL IB : 100µg/20µg) met en exergue une synergie daction. Les conditions naturelles étant souvent incompatibles avec une approche anticipative de la crise dasthme, les traitements instaurés sont davantage à visée curative que prophylactique. Dans une troisième étude, nous avons exploré les effets bronchorelaxants du SAL (100µg) et de lIB (20µg), administrés seuls ou en traitement combiné, sur une bronchoconstriction induite par un aéroallergène (Ascaris suum) chez des chats rendus expérimentalement asthmatiques. La technique dinhalation par aérosol-doseur a été privilégiée vu les effets synergiques de la combinaison « SAL IB » et lintérêt de cette voie dadministration dans la gestion à domicile des crises dasthme. Aux doses testées, les bronchodilatateurs inhalés nont exercé aucun effet notable, naffectant en rien la résolution du bronchospasme induit. Chez lhomme, les crises et les épisodes dexacerbation de lasthme sont fréquents dans le cours évolutif de la maladie. Aucune étude chez le chat asthmatique en crise aiguë (induite ou spontanée) natteste de lefficacité des corticostéroïdes inhalés ni ne mentionne dans ce contexte lintérêt scientifique dune association aux ß2-mimétiques à longue durée daction. Nous avons donc comparé les effets de la prednisolone orale (1mg/kg q12h) à ceux dune dose élevée de fluticasone inhalée, seule (500µg q12h aérosol-doseur) ou en traitement combiné avec du SLM (500µg/50µg q12h aérosol-doseur), sur la fonction et linflammation pulmonaires dans un modèle félin dasthme aigu. Cette quatrième étude a montré quune courte cure orale de prednisolone diminue significativement linflammation bronchique à éosinophiles. De fortes doses de fluticasone inhalée se sont avérées bénéfiques dans le contrôle de lhyperréactivité bronchique non spécifique, sans toutefois exercer des effets marqués sur linflammation bronchique sous-jacente. Combiner cette corticothérapie inhalée au SLM a permis dobtenir des effets anti-éosinophiliques accrus et comparables à ceux de la prednisolone orale. Aucune des médications testées na modifié significativement la réponse clinique et fonctionnelle consécutive à linhalation de lallergène. Létude précédente permet de supposer que le SLM potentialise lactivité anti-inflammatoire des corticostéroïdes inhalés et/ou est doté de propriétés anti-inflammatoires intrinsèques. Dans une cinquième étude, nous avons donc investigué les effets du SLM en monothérapie (50µg q12h aérosol-doseur) sur la fonction et linflammation pulmonaires. Il ressort de cette étude, conduite sur un modèle félin dasthme aigu, que le SLM en monothérapie nexerce pas deffet protecteur sur la survenue dun bronchospasme allergique et est dépourvu de tout effet anti-inflammatoire propre. Les résultats obtenus, dans les conditions expérimentales de nos essais, conduisent aux conclusions suivantes : 1) les bronchodilatateurs inhalés (SAL, IB, SLM) sont dune efficacité thérapeutique limitée dans la prévention et le traitement symptomatique du bronchospasme allergique chez le chat sensibilisé à Ascaris suum 2) en revanche, recourir au SLM comme thérapie adjuvante aux corticostéroïdes inhalés ouvre de nouvelles perspectives thérapeutiques dans le contrôle de linflammation et de lhyperréactivité bronchiques chez le chat asthmatique./The cat is the only animal species that spontaneously develops a clinical entity closely similar to human allergic asthma and commonly referred to as feline asthma. Feline asthma is a chronic inflammatory disease of the lower airways characterised by intermittent respiratory distress due to bronchoconstriction, non-specific bronchial hyperresponsiveness and airway remodeling at latter stages (e.g., epithelial erosions, smooth muscle hypertrophy, glandular hyperplasia). Based on experimental sensitisation to allergens, models of feline asthma mimic many clinical, functional and lesional features of the naturally developing condition. Moreover, development and implementation of feline asthma models have greatly facilitated the search for novel therapies (i.e., cyclosporin A, oral and inhaled corticosteroids, specific immunotherapy). In considering the pathogenesis of asthma, it is of major importance to control recurrent airway obstruction. Although inhaled bronchodilators are recommended for the management of acute asthmatic exacerbations in cats, their clinical efficacy remains uncertain and poorly documented. Most currently recommended drugs, dosages and therapeutic schemes are largely empirical and extrapolated from human medicine, and need to be further validated under controlled experimental conditions. Hence, our work was aimed at determining the potential of inhaled bronchodilators for preventive and curative treatment of acute bronchospasms in asthmatic cats as well as at exploring the benefit of using long-acting bronchodilators to optimally control the airway inflammation. In the first study, we investigated in vitro effects on isolated feline bronchi of different bronchodilating agents including β2-adrenergic agonists (isoproterenol, salbutamol [SAL], fenoterol, formoterol, salmeterol [SLM]), an anticholinergic (ipratropium bromide [IB]) and a methylxanthin derivative (theophylline). All compounds caused a dose-related relaxation of bronchial smooth muscle, each exhibiting specificities in terms of potency, efficacy and intrinsic activity. On a comparative basis, isoproterenol and fenoterol are the most efficacious β2-mimetics while formoterol is the most potent one. Fenoterol and formoterol act as full agonists of β2-adrenoceptors, SAL and SLM as partial agonists. Taking into account results from in vitro testing procedures and availability of aerosol formulations suitable for lung delivery in cats, we compared the antispasmodic effects (magnitude, duration of action) of six inhaled medications against carbachol-induced bronchoconstriction in healthy cats. This second study showed that SLM by metered-dose inhaler (25µg) has a sustained activity for as long as 24 hours but is also the least efficacious medication. SAL and IB (nebulisation or metered-dose inhaler) are short-acting bronchodilators (4-8 hours) whose combination delivered with a metered-dose inhaler (SAL IB: 100µg/20µg) exhibits a synergistic antispasmodic effect. In the natural disease, asthmatic crisis are difficult to predict in terms of occurrence. Therefore, therapeutic interventions are more curative than preventive. In a third study, we explored the bronchodilating effects of SAL (100µg) and IB (20µg), delivered either alone or as a combined therapy, on allergen-induced bronchospasms in Ascaris suum-sensitised cats. The inhalation technique using a metered-dose inhaler was retained given the synergistic effects of the combination SAL IB with this method and its therapeutic interest for at-home management of asthmatic crisis. At the tested doses, these bronchodilators failed to reverse allergen-induced bronchospasms in cats with experimental asthma. In human beings, crisis and exacerbations of asthma are frequent events in the natural course of the disease. Efficacy of inhaled corticosteroids in cats with acute asthmatic exacerbations (induced or spontaneous) has not yet been determined, nor the potential benefit of adding long-acting β2-agonists in this context. Thus, the fourth study was aimed at comparing the effects of oral prednisolone (1mg/kg q12h) with those of inhaled fluticasone at high doses, alone (500µg q12h metered-dose inhaler) or combined with salmeterol (500µg/50µg q12h metered-dose inhaler), on lung function and airway inflammation in a feline model of acute asthma. This study showed that a short course of oral prednisolone significantly reduced allergen-induced bronchial eosinophilic inflammation. High doses of inhaled fluticasone proved to be efficient for decreasing non specific airway hyperresponsiveness but failed to markedly reduce the underlying airway inflammation. Adding salmeterol to inhaled fluticasone led to anti-eosinophilic effects of the same magnitude as those found for oral prednisolone. None of these treatments improved clinical and functional responses to allergen exposure. According to the previous study, it may be that SLM has an anti-inflammatory effect on its own and/or functions as a steroid-potentiating agent. In a fifth study, we investigated the effects of salmeterol as monotherapy (50 µg q12h metered-dose inhaler) on lung function and airway inflammation in our feline model of acute asthma. This inhaled medication did not prevent occurrence of allergic bronchospasm in Ascaris suum-sensitised and challenged cats, nor did it possess intrinsic anti-inflammatory activity. Under our experimental conditions, the main results achieved led to the following conclusions: 1) the inhaled bronchodilators (SAL, IB, SLM) are of limited efficacy for the prevention and symptomatic treatment of allergic bronchospasm in cats sensitised to Ascaris suum; 2) in contrast, using salmeterol as adjuvant therapy to inhaled corticosteroids opens up new perspectives for the treatment of bronchial inflammation and hyperresponsiveness in asthmatic cats.

Bei IL-10 handelt es sich um ein antiinflammatorisches Zytokin, dessen immunmodulatorische Effekte bereits in zahlreichen Studien aufgezeigt werden konnten. Ziel dieser Studie war, die Unterschiede in der systemischen Inflammation und Organdysfunktion an Mäusen zu untersuchen, die nach Induktion eines hämorrhagischen Schocks, entweder inhalativ oder systemisch, mit IL-10 behandelt wurden. Männliche C57/BL6 Mäuse (6 Tiere pro Gruppe) wurden für 1.5 Stunden blutdruckkontrolliert in einen hämorrhagischen Schock versetzt. Nach anschließender Volumensubstitution wurde ihnen inhalativ oder intraarteriell rekombiniertes Maus - IL-10 verabreicht. Nach einer Gesamtversuchsdauer von 6 - bzw. 24 Stunden erfolgte die Tötung der Tiere. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die lokale und systemische Verabreichung von IL-10 das Zytokinprofil der systemischen Inflammationsantwort unterschiedlich beeinflusst. Die Lunge kann durch inhalative Gabe von IL-10 geschützt werden, ohne die systemische Inflammationsantwort zu beeinflussen.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Initiativet till projektet togs av tandvårdspersonal på Specialisttandvården i Halmstad då de upplevde problem vid arbete med oral protetik. Problemet, som projektet även bygger på, innebär att komponenter tappas och på grund av gravitationen samt patientens position riskeras att inhaleras eller sväljas. Detta innebär ett stress- och orosmoment, vilket bidrar till en försämrad psykosocial arbetsmiljö för tandvårdspersonalen.   2008 infördes det statliga tandvårdsstödet i Sverige vilket innebär en reducerad kostnad för protetikingrepp som lett till att fler har råd med oral protetik. Därför blir problemet mer och mer utbrett, vilket gjort kravet på en lösning mer eftertraktad.   I projektet har dynamisk produktutveckling tillämpats med stort fokus på involvering av framtida användare. Artikelsökning, observation och enkätundersökning i genomförd produktdefinitionsfas lade grunden till projektet. Olika konceptgenererings- och utvärderingsmetoder tillämpades och födde den slutgiltiga prototypen. Under hela projektets gång har en kontinuerlig dialog och testning hos uppdragsgivarna utförts.   Detta produktutvecklingsprojekt resulterade i ett instrument som underlättar för tandvårdspersonal samt ökar säkerheten för patienten vid oral protetik. Lösningen är en specialutformad pincett som träs på skruvmejseln och fixerar komponenter. / The project was initiated by dental personnel at the Specialist dentistry in Halmstad, Sweden, because they experienced problems when working with oral prosthetics. There is a risk that components are dropped and due to gravity and the patient's position, being inhaled or swallowed. This means stress and concerns, contributing to the deterioration of the psychosocial work environment for dental personnel.   The Swedish dental State support was introduced in 2008, which gives the patient a reduced cost for dental prosthetic procedures. This allows more people to afford oral prosthetics. Therefore, the problem becomes more and more prevalent and the demand for a solution is requiered.    The project has implemented dynamic product development with a major focus on the involvement of future users. The project was based on literature reviews, observation and survey, which was performed in the product definition phase. Different concept generation methods and evaluation methods were applied and resulted in a final prototype. A continuous dialogue and testing with the clients where performed throughout the project.   This product development project resulted in an instrument that facilitates for dental personnel and increase safety for the patient during oral prosthetics. The solution is a specially designed forceps which slips onto the screwdriver and secures components.

L'objectif de ce travail de thèse a été d'élaborer et de caractériser des systèmes de nanovecteurs de nature lipidique, encapsulant le dipropionate de beclomethasone (DPB), adaptés à l'administration pulmonaire par nébulisation. Deux types de nanovecteurs lipidiques : des liposomes et des nanoparticules lipidiques incluant les nanoparticules solides (SLN) et les nanoporteurs lipidiques (NLC), ont été développés. Les liposomes ont été préparés par la technique d'injection d'éthanol. La technique appliquée pour la préparation des nanoparticules lipidiques était l'homogénéisation à haute vitesse. La taille, l'efficacité d'encapsulation du DPB ainsi que les profils de libération ont été satisfaisants. De plus la nébulisation de ces systèmes et la modélisation mathématiques de la déposition in vitro ont révélé des résultats prometteurs. Finalement, une technique de production des liposomes utilisant un réacteur membranaire a été étudiée pour une production à grande échelle / The objective of this work was to prepare and to characterize lipidic nanocarriers systems encapsulating the beclomethasone dipropionate (BDP) and adapted to the nebulized pulmonary drug delivery. Two types of lipidic carriers: the liposomes and the lipidic nanoparticles including the solid lipid nanoparticles (SLN) and the nanostructured lipid carriers (NLC) were developed. Liposomes were prepared by the optimised ethanol injection based technology. The lipid nanoparticles were prepared by using the high shear homogenization process. Small sized particles, with high BDP encapsulation efficiency as well as a prolonged release effect in vitro were successfully obtained. Furthermore, the nebulized suspensions characteristics and deposition mathematical simulation in vitro revealed promising results. Finally, a liposomes production technique using a membrane contactor was investigated in order to produce large batches

L'utilisation du plutonium (Pu(IV) pour des applications militaires et civiles peut engendrer des contaminations internes chez les personnes exposées. Plusieurs voies de contamination sont possibles : par ingestion, par inhalation ou par blessure. En cas d'inhalation, le plutonium se présente le plus souvent sous forme de particules d'oxyde de plutonium qui vont se localiser au sein des alvéoles pulmonaires. Par un mécanisme de phagocytose, les particules sont internalisées par les macrophages de l'épithélium pulmonaire. Actuellement, le seul agent de décorporation administré en cas de contamination au plutonium est le DTPA (l'acide diethylenetriaminepentaacetique). Il est administré en France sous forme de CaNa3-DTPA par injection intraveineuse et est efficace pour les contaminations par ingestion et par blessure. Les nanoparticules fonctionnalisées à base de polymères naturels sont un concept innovant de décorporation du Pu(IV) solubilisé dans les macrophages pulmonaires et ouvrent la voie au développement de nouvelles familles de décorporants. C'est dans ce contexte que deux stratégies ont été développées : des nanoparticules à base de N-trimethyl chitosan fonctionnalisées par le ligand DTPMP (l'acide diéthylènetriaminepentamethylene phosphonique) qui est l'analogue phosphonique du DTPA et des nanoparticules chélatantes à base de -cyclodextrines amphiphiles anioniques. Ce travail a consisté en la synthèse et la caractérisation des nano-objets puis de l'étude de leur complexation avec les actinides (Th/Pu) en utilisant la spectroscopie EXAFS. Et enfin, des tests préliminaires biologiques in vitro ont été réalisés. Les résultats obtenus, avec les nanoparticules à base de chitosan et de DTPMP montrent que les nanoparticules présentent des tailles et une stabilité compatible avec l’application visée. D’autre part, leur affinité pour les actinides (IV) (Th,Pu) est comparable à celle du chélatant de référence, le DTPA. Enfin, les tests, effectués sur deux lignées de macrophages montrent que les nanoparticules sont internalisées très rapidement et que la matrice polysaccharidique semble se dégrader, permettant le relargage du chélateur DTPMP au niveau des sites de rétention du Pu(IV). Cette thèse constitue un travail préliminaire au développement d'une nouvelle famille d’agents décorporants plus ciblés pour une contamination au plutonium par inhalation. / The use of plutonium (Pu(IV) for military and civil applications can lead to internal contamination. There are several possible routes of contamination: ingestion, inhalation or injury. In case of plutonium inhalation, the plutonium forms oxide particles that reach the pulmonary alveoli. Through a phagocytosis mechanism, the particles are internalized by the macrophages of the pulmonary epithelium and continue to exert their toxicity. Currently, the only decorporating agent administered in the event of contamination with plutonium is DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid). in France, it is administered as CaNa3-DTPA by intravenous injection. This standard is effective for contamination by ingestion and injury. However, it is not effective in case of contamination by inhalation. Functionalized nanoparticles based on natural polymers constitute an innovative concept for decorporating Pu(IV) solubilized in pulmonary macrophages and open the way for the development of new families of decorporants. We investigated two strategies: chitosan-based nanoparticles functionalized by the DTPMP (diethylenetriaminepentamethylene phosphonic acid) which is the phosphonic analog of DTPA and self-organized chelating β-cyclodextrin-based nanoparticles. This work was first focused on the synthesis and characterization of the nano-objects and then on the study of their complexation abilities with actinides (Th/Pu) using EXAFS spectroscopy. Finally, preliminary in vitro biological tests were carried out. Our obtained results with DTPMP and chitosan based nanoparticles showed that these aggregates exhibit size and stability compatible with the application. Furthermore, we demonstrate their affinity for the actinides(IV) (Th, Pu) is comparable to the reference DTPA. Finally, in vitro tests realized onto macrophages show that our nanoparticles are rapidly internalized through phagocytosis and that the polysaccharide matrix seems to undergo degradation which allows the DTPMP to be released and targeted right into the sequestration sites of Pu(IV). This work constitutes a first step in the development of new family of decorporating agents with a higher efficiency in case of plutonium contamination through inhalation.

Die Aspergillose ist eine Erkrankung des Respirationstraktes bei Vögeln, vor allem in Gefangenschaft gehaltenen tropischen Papageien, Greifvögeln und Pinguinen. Itraconazol ist hierbei ein häufig eingesetztes Therapeutikum und wird in der Vogelmedizin per os verabreicht (JONES und OROSZ 2000; KELLER 2011). Es zeigten sich gute Wirksamkeiten und Resistenzlagen. Bei über 90 % der Aspergillus fumigatus Isolate aus Wild- und Hausvögeln konnte eine MHK von 0,5 µg/ml eruiert werden (BEERNAERT et al. 2009). Allerdings kam es nach oraler Gabe von Itraconazol zu einem verzögerten Wirkungseintritt sowie, vor allem bei Graupapageien, zu Nebenwirkungen (KRAUTWALD-JUNGHANNS 2011b; PSCHERER 1995). Um ausreichende Wirkspiegel in Lunge und Luftsäcken zu erreichen, ist die Verabreichung einer hohen oralen Dosis notwendig. Dies führt wiederum zu hohen systemischen Konzentrationen und somit zu hohen potenziellen Nebenwirkungen (LUMEIJ et al. 1995). Ein Ziel in der Verbesserung der Therapiemöglichkeiten der Aspergillose ist es daher, einen hohen lokalen Wirkspiegel mit gleichzeitig geringen systemischen Konzentrationen zu erreichen. Ein Ansatz besteht in der inhalativen Verabreichung von z. B. Nanosuspensionen, da hier das Medikament direkt in Lunge/Luftsäcke appliziert werden kann. Ziel dieser Arbeit war die Sammlung von ersten Daten über den Einsatz einer neuartigen Itraconazol-Nanosuspension zur Verabreichung per inhalationem an Tauben (Columba livia f. domestica). Hierzu wurden in einer ersten Studie pharmakokinetische Spiegel in Blut sowie Lungengewebe nach einmaliger Gabe zweier Konzentrationsstufen (1 % und 10 %) erfasst. In der zweiten Studie wurde die Verträglichkeit sowie die Pharmakokinetik nach 14 tägiger Inhalation der Suspension in den Dosierungsstufen 1 %, 4 % und 10 % evaluiert. In der ersten Studie wurden die Tauben in zwei Hauptgruppen sowie eine Placebogruppe randomisiert aufgeteilt und erhielten einmalig über 30 min die Itraconazol-Nanosuspension per inhalationem in den Dosierungsstufen 1 % und 10 % bzw. isotonische Natriumchlorid-Lösung. Keines der Tiere zeigte Nebenwirkungen, die in Zusammenhang mit der Medikation gestellt werden konnten. Zur Erstellung eines pharmakokinetischen Profils wurden Blutproben nach 1 h, 4 h, 24 h, 48 h, 72 h und 96 h sowie Lungengewebe von je vier Tauben nach der Euthanasie entnommen und darin die Itraconazol sowie die OH Itraconazol Konzentrationen bestimmt. Alle vorhandenen Werte zu einem gegebenen Zeitpunkt wurden gemittelt, woraus sich ein zusammengesetztes Profil ergab. Nach singulärer Verabreichung zeigten sich geringe systemische Spiegel mit einer Peak-Konzentration von 0,01 µg/ml Itraconazol 4 h post inhalationem bzw. 0,04 µg/ml OH-Itraconazol 24 h post inhalationem bei der 1%igen Nanosuspension und 0,065 µg/ml Itraconazol 24 h nach der Inhalation bzw. 0,365 µg/ml OH Itraconazol 24 h nach der Inhalation bei der 10%igen Dosierungsgruppe. In den Lungen konnten weitaus höhere Spiegel mit 9,1 µg/g Itraconazol und 0,223 µg/g OH Itraconazol 1 h post inhalationem bei der 1%igen Dosierungsgruppe bzw. 91,13 µg/g Itraconazol 1 h nach der Inhalation und 1,081 µg/g OH Itraconazol 4 h nach der Inhalation bei der 10%igen Dosierungsgruppe detektiert werden. Bei der zweiten Studie wurden die Tiere in drei Hauptgruppen sowie eine Placebogruppe randomisiert aufgeteilt und erhielten 14 Tage lang über je 30 min die Itraconazol-Nanosuspension per inhalationem in den Konzentrationen 1 %, 4 % und 10 % bzw. istotonische Natriumchlorid Lösung. Zur Abklärung der Verträglichkeit wurden die Tiere täglich adspektorisch, sowie alle sieben Tage ausführlich klinisch untersucht. Weiterhin wurden vor und nach der Inhalationsperiode detaillierte Blutuntersuchungen durchgeführt. Bei keiner der Untersuchungen konnten Unverträglichkeitsreaktionen auf das zu testende Medikament festgestellt werden. Auch nach 14 tägiger Gabe konnten im Plasma nur geringe Itraconazol-/OH Itraconazol-Konzentrationen gemessen werden. Aufgrund der teilweise sehr hohen Lungenspiegel (17,14 µg/g bei der 4%igen und 185 µg/g bei der 10%igen Nanosuspension je 24 h post inhalationem) und hohen Eliminationshalbwertszeiten (von über 40 h) sind jedoch hohe und langanhaltende Wirkspiegel am Infektionsort gegeben. Abschließend kann gesagt werden, dass die erlangten Daten über den Einsatz der neuartigen Itraconazol-Nanosuspension zur Verabreichung per inhalationem bei Tauben keine klinischen Nebenwirkungen erkennen ließen und sich ein effektives pharmakokinetisches Profil zeigte. Mit den hohen lokalen Lungenspiegeln nebst geringen systemischen Konzentrationen und somit geringen zu erwartende Nebenwirkungen erscheint das Medikament durchaus zum Einsatz gegen die Aspergillose bei Vögeln geeignet zu sein.