HINTERGRUND UND ZIELE: Das zentrale Ziel dieser Studie war es der personalisierten Medizin einen Schritt näher zu kommen, bei der für jeden Patienten für die entsprechende Erkrankung das optimale Arzneimittel in der optimalen Dosierung gewählt wird. Dazu ist es notwendig herauszufinden, wie hoch der genetische Anteil auf die Wirkungsweise von Medikamenten ist. Wenn Ergebnisse von klinischen Studien ausreichend belegen, dass der Einfluss von genetischen Faktoren bedeutsam für die Wirkungsweise von Medikamenten ist, kann sich eine genetische Analyse vor Therapiebeginn als sinnvoll erweisen. In dieser Studie erfolgten Untersuchungen zur erblichen Variation der Aktivitäten der Efflux-Transportproteine MDR1 und MRP2. Um den Einfluss von Genen und Umweltfaktoren auf interindividuelle Unterschiede zu erforschen, eignen sich am besten Zwillingsstudien. METHODEN: So haben wir eine Zwillingsstudie mit 20 monozygoten und 9 dizygoten gleichgeschlechtlichen Zwillingen durchgeführt. Dabei wurde Talinolol als in-vivo-Testsubstanz für die Aktivität der Membran-Transportproteine MDR1 und MRP2 analysiert. Es wurden an drei verschiedenen Studientagen, die mindestens eine Woche auseinander liegen mussten, jeweils die gleiche Menge an Talinolol oral verabreicht und anschließend in festgelegten regelmäßigen Abständen die Blutkonzentrationen und weitere pharmakokinetische Parameter bestimmt. Da Talinolol nahezu nicht metabolisiert und unverändert wieder ausgeschieden wird, hängt dessen Bioverfügbarkeit stark von der Funktion und Expression seiner Transporter (MDR1 und MRP 2) ab. Die Erblichkeit wurde mittels drei unterschiedlicher Formeln berechnet. ERGEBNIS: In dieser Studie zeigte sich eine insgesamt große Variabilität der Blutkonzentrationsverläufe sowohl zwischen den Personen (interindividuelle Variabilität) als auch innerhalb einer Person zwischen den unterschiedlichen Studientagen (intraindividuelle Variabilität). Desweiteren war die Variabilität unter monozygoten Zwillingen größer als die unter dizygoten Zwillingen. Diese Konstellationen und die daraus errechnete Erblichkeit sprechen für einen geringen genetischen Einfluss und einen großen Einfluss von Umweltfaktoren auf die Variation in der Pharmakokinetik von Talinolol. Bezüglich der verschiedenen Genvarianten von MDR1 und MRP2 konnten keine signifikanten Unterschiede in den Blutkonzentrationsverläufen gezeigt werden. FAZIT: Es zeigte sich insgesamt ein geringer genetischer Einfluss auf die Variation in der Pharmakokinetik der In-vivo Testsubstanz Talinolol. Desweiteren zeigten die Probanden mit verschiedenen Genvarianten auch keine signifikanten Unterschiede in den Konzentrationsverläufen, sodass in dieser Studie kein relevanter Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein bestimmter Genvarianten und der Transporteraktivität von MDR1 und MRP2 gezeigt werden konnte.

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.

Dialysepflichtige Patienten haben ein erhöhtes Risiko für eine ambulant erworbene Pneumonie. Aufgrund der Niereninsuffizienz und der daraus resultierenden geänderten Metabolisierung von Medikamenten und dem Vorliegen von Komorbiditäten ist es von großer Bedeutung, eine geeignete medikamentöse Therapie zu finden, die sicher und effektiv in der Behandlung ist. In der durchgeführten Untersuchung wurden die Wirksamkeit, Verträglichkeit und die Pharmakokinetik von Moxifloxacin bei dialysepflichtigen Patienten geprüft, die eine ambulant erworbene oder eine innerhalb von 5 Tagen nach stationärer Aufnahme aufgetretene Pneumonie erworben hatten. Die Pharmakokinetik sollte prüfen, ob eine Dosisanpassung oder eine Änderung des Dosisintervalls bei dialysepflichtigen Patienten erforderlich ist. Es wurden in der Studie 21 Patienten untersucht, die nach dem Studienprotokoll behandelt wurden. Zwölf der Patienten hatten eine terminale Niereninsuffizienz, bei neun bestand ein akutes Nierenversagen. 81% der Patienten erreichten eine komplette Remission. Die mikrobiologischen Erreger waren sowohl grampositive als auch gramnegative Keime. Die mittels HPLC erhobenen pharmakokinetischen Daten zeigten keinen signifikanten Unterschied zwischen den Daten von Nierengesunden und Dialysepatienten. Die Spitzenkonzentrationen von Moxifloxacin waren mit 5 mg/L bei Dialysepatienten im Bereich der Maximalspiegel von Nierengesunden. Dasselbe gilt für die Talspiegel nach 24 h, die sich zwischen 1,3 - 1,5 mg/L bewegten. Eine deutliche Kumulation von Moxifloxacin wurde nicht beobachtet. Die Pharmakokinetik bei den Studienteilnehmern ergab eine geschätzte orale Bioverfügbarkeit von 85 %, die nur geringfügig niedriger war als bei Nierengesunden. Die maximalen Plasmakonzentrationen, die area under the curve und die Halbwertszeiten waren während der Dialyse moderat höher im Vergleich zu Werten von Nierengesunden. Die klinische und mikrobiologische Wirksamkeit war gut. Aus der Studie kann abgeleitet werden, dass eine Behandlung mit Moxifloxacin bei niereninsuffizienten Patienten eine wirksame und sichere Therapieoption darstellt und eine Dosisänderung oder Anpassung des Dosierungsintervalls nicht erforderlich ist.

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Loeffler, Bernd Matthias Nikolaus Untersuchungen zur Pharmakokinetik von Coffein, Theophyllin und Theobromin beim Hund nach Aufnahme von Kaffee, Tee und Schokolade aus dem Institut für Pharmakologie, Pharmazie und Toxikologie der Veterinärmedizinischen Fakultät der Universität Leipzig Leipzig im April 2000 (83 S., 24 Abb., 12 Tab., 187 Lit.) Methylxanthine stimulieren das zentrale Nervensystem, das Herz-Kreislauf-System und führen zur Bronchodilatation. Die Ergebnisse der Dopinguntersuchungen im Windhundrennsport zeigen, daß die Methylxanthine wie Coffein, Theophyllin und Theobromin nicht nur therapeutisch, sondern auch mißbräuchlich zur Leistungssteigerung eingesetzt werden. In der vorliegenden Studie wurde die Pharmakokinetik von Coffein, Theophyllin und Theobromin bei Hunden untersucht. Speziell in Hinblick auf die Dopingproblematik im Windhundsport wurden bei den Hunden zusätzlich Plasma- und Harnproben nach Applikation von Kaffee, Tee und Schokolade analysiert. Nach oraler Applikation von Coffein und Theophyllin (10 mg/kg KM) wurden im Plasma mittlere Konzentrationsmaxima an Coffein von 61,8 µmol/l und an Theophyllin von 42,5 µmol/l nach 1,6 bzw. 4,8 Stunden erreicht. Die Elimination erfolgte jeweils mit einer Halbwertszeit von etwa 3 Stunden. Im Urin konnten die applizierten Methylxanthine ebenfalls nachgewiesen werden, nach Applikation von Coffein war Theobromin als Metabolit in hohen Konzentrationen nachweisbar. Nach Aufnahme von Kaffee und Tee durch Hunde konnte in Plasma und Urin Coffein, Theophyllin und Theobromin nachgewiesen werden. Nach Verfütterung von Schokolade wurde im Wesentlichen nur Theobromin gefunden, so daß aus dem Metabolitenmuster der Methylxanthine zum Teil auf das aufgenommene Nahrungsmittel geschlossen werden kann. Um nicht in Konflikt mit geltenden Dopingbestimmungen zu kommen, sollten Hundehalter darauf achten, daß ihre Tiere in den Tagen vor einem Rennen keinen Zugang zu methylxanthinhaltigen Produkten wie Kaffee, Tee und Schokolade haben. / Loeffler, Bernd Matthias Nikolaus Investigations of the pharmacokinetics of caffeine, theophylline and theobromine in the dog. Institute of Pharmacology, Pharmacy and Toxicology of the Veterinary Faculty of the University of Leipzig Leipzig, April 2000 (83 p., 24 fig., 12 tab., 187 ref.) Methylxanthines are often used as stimulants of the central nervous system, of the cardiovascular system and as bronchodilators. Doping samples of racing greyhounds demonstrate that methylxanthines like caffeine, theophylline, and theobromine besides their therapeutic use, are illegally used to strengthen the animals. In this study the pharmacokinetics of caffeine, theophylline and theobromine in dogs were examined. Additionally samples of plasma and urine were taken after application of coffee, tea, and chocolate. After oral application of caffeine and theophylline (10 mg/kg) highest plasma concentrations of caffeine were about 61.8 µmol/l and of theophylline about 42.5 µmol/l after 1.6 and 4.8 hours, respectively. The elimination half-lives for both methylxanthines were 3 hours. The methylxanthines administered could also be detected in the urine, after application of caffeine its metabolite theobromine reached high concentrations. After the administration of coffee and tea to dogs caffeine, theophylline and theobromine can be found in plasma and urine. After the feeding of cocoa products (chocolate) theobromine was the predominant methylxanthine to be analysed. Therefore the quantitative relationship of the various methylxanthine metabolites detected can indicate the origin of the ingested methylxanthines. In order to avoid violation of doping regulations, dog owners should assure that their animals have no access to methylxanthine-containing diets in the days before racing competitions.

In den letzten Jahren erfuhr Thalidomid auf Grund seiner antiinflammatorischen, immunmodulatorischen und antiangiogenetischen Eigenschaften eine "Renaissance". Bei ophthalmologischen Erkrankungen, die durch Gefäßproliferation gekennzeichnet sind, wie bei der diabetischen Retinopathie und der altersbedingten Makuladegeneration (33) oder bei immunpathologische Erkrankungen wie die Uveitis (44) liegen Berichte zu günstigen Effekten vor. Aufgrund der erheblichen Nebenwirkungen bei der systemischen Verabreichung wurde der Versuch einer topischen Applikation angestrebt. Dieser Applikationsweg ist limitiert durch die schlechte Wasserlöslichkeit und hydrolytische Instabilität bei der Formulierung von wässrigen Augentropfen. Zur Erhöhung der intraokularen Bioverfügbarkeit von Thalidomid wurden Cyclodextrine, speziell HP-ß-CD, als Vehikel zur Verbesserung der physiko-chemischen Eigenschaften verwendet. Die experimentelle Arbeit wurde an 21 pigmentierten Kaninchen durchgeführt, die mit Thalidomid-HP-ß-CD haltigen Augentropfen oder mit einer Thalidomidsuspension behandelt wurden. Nach einer Einwirkungszeit von 30, 60, oder 240 Minuten wurden die Augen enukleiert, präpariert und eingefroren. Anschließend wurde mittels HPLC die jeweilige Thalidomid-Konzentration ermittelt. Unsere Arbeit hat signifikante (p / Background: Thalidomide, which has been rediscovered as an angiogenic, immunmodulatory and anti-inflammatory agent might be a treatment option for several eye diseases. The systemic application causes severe side effects. The water-insolubility and hydrolytic instability of thalidomide limits its ocular bioavailability during local application. Hydroxypropyl-ß-cyclodextrin (HP-ß-CD) is a cyclodextrin derivative, which has the ability to form inclusion complexes with lipophilic drugs increasing their stability and solubility. Methods: 21 pigmented male rabbits were treated with 5x50 mul 0,04 % thalidomide/12,5% HP-ß-CD (THA-CD) or 0,04 % thalidomide suspension (THA-SP). 30, 60 or 240 minutes post instillation the animals were sacrificed and the eyes were enucleated. The thalidomide concentrations where determined using HPLC. Results: A significant (p

Zusammenfassung der Habilitationsschrift: Untersuchungen zum Einfluss von Mycophenolat Mofetil auf die Transplantat-Vaskulopathie nach allogener Aorten-Transplantation im Primaten-Modell Ein Hauptmerkmal der chronischen Rejektion nach allogener Organtransplantation ist die Transplantat-Vaskulopathie. Durch eine konzentrische Intimahyperplasie in den Arterien und Arteriolen des Transplantates, hervorgerufen durch eine Proliferation von glatten Muskelzellen und Fibroblasten, kommt es zu einer Minderperfusion des Organs und letztendlich zu einem chronisch fortschreitenden Transplantatversagen. Mycophenolat Mofetil (MMF) zeigt neben seiner Eigenschaft akute Rejektionen zu verhindern, auch eine antiproliferative Wirksamkeit auf glatte Muskelzellen, die eine Schlüsselrolle in der Entwicklung der chronischen Rejektion spielen. In mehreren Tierexperimenten konnte im Rattenmodell gezeigt werden, dass MMF die Entwicklung der Intimaproliferation hemmen kann. In der hier vorgestellten Studie wurde nun der Effekt von MMF auf eine fortgeschrittene, bereits etablierte Transplantat-Vaskulopathie im Primatenmodell geprüft. Nachdem in mehreren Vorstudien die Dosis, das Dosierungsintervall und der Applikationsweg getestet wurde, konnte MMF in einer maximal tolerierten Dosis Cynomolgus Affen verabreicht werden. Diese Tiere dienten jeweils als Spender und Empfänger eines 3 cm langen, infrarenalen Aortensegmentes. Um sicher zu stellen, dass sich eine Transplantat-Vaskulopathie etablieren konnte, erhielten die Tiere in den ersten 6 Wochen nach Transplantation keinerlei Immunsuppression. Erst ab Tag 45 wurde mit der MMF Therapie begonnen. Die Entwicklung der Intimahyperplasie wurde mit intravaskulären Ultraschalluntersuchungen dokumentiert und mit einer unbehandelten Kontrollgruppe verglichen. Während sich in der Kontrollgruppe die Intimahyperplasie ungebremst entwickelte, kam es in der Therapiegruppe zu einer Verlangsamung des Intimawachstums. Auch wenn der Unterschied zwischen den Gruppen am Versuchsende nicht signifikant war, so zeigte sich eine hohe Korrelation zwischen der verabreichten MMF Dosis und der sich entwickelten Transplantat-Vaskulopathie: Tiere, welche die MMF Therapie gut tolerierten, zeigten eine signifikant geringer Intimahyperplasie als Tiere der Kontrollgruppe. Bei den Tieren, bei denen die MMF Dosis aufgrund von Nebenwirkungen reduziert werden musste, entwickelte sich die Intimaproliferation ungehindert. Ferner konnte gezeigt werden, dass pharmakodynamische Messungen, welche die unterschiedlichen Medikamenten-Sensibilität der Tiere widerspiegelten, ebenfalls mit der Transplantat-Vaskulopathie korrelierten. / Evaluation of the influence of mycophenolate mofetil on graft vascular disease after allogenic aortic transplantation in non-human primates Graft vascular disease is pathognomonic for chronic rejection after solid organ transplantation. By inhibiting smooth muscle cell proliferation Mycophenolate Mofetil (MMF) has theoretically a beneficial effect on graft vascular disease and in rodent models MMF was able to halt graft vascular disease progress. To evaluate the efficacy of MMF on advanced graft vascular disease, a study was performed in non-human primates. Aortic allografts were exchanged between MLR mismatched, blood group compatible cynomolgus monkeys. 6 control animals received no immunosuppression, 6 animals were treated with MMF from day 45 after transplantation on in an individual maximal tolerated dose, which was determined in elaborative pre-studies in rodents and non-human primates. Until day 45 the animals did not receive any immunosuppressive treatment. The progression of graft vascular disease was quantified by intravascular ultrasound as changes in intimal area in the midsegments of all grafts every 3 weeks until day 105 when the animals were euthanized and the grafts have been harvested for histopathological analysis. Pharmacokinetik and pharmacodynamic monitoring was used to optimize the immunosuppressive efficacy. While in grafts from the control animals intimal hyperplasia developed unhindered, the increase of intimal areas over time was attenuated in the treatment group. Although this effect was not statistically significant, there was a high correlation between the daily MMF dose administered and the intimal proliferation in the treated animals. Animals which tolerated high doses of MMF showed significant lower graft vascular disease than animals of the control group. In two animals with MMF toxicity and dose reduction, high intimal hyperplasia was observed. In this demanding model evaluating advanced graft vascular disease in non-human primates MMF was able to halt GVD when given in a high maximal tolerated dose. In case of toxicity and individual necessary dose reduction, progress of GVD was not altered.

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Die Dissertation beschreibt Arbeiten zur Herstellung neuer Cetrorelixkomplexe, zur Kinetik der dynamischen Liberation, zur Struktur von Aggregaten und Komplexen von Cetrorelix und zur Berechnung von Komplexeigenschaften mit Molecular Modeling. / Presented are results about new complexes of cetrorelix, the kinetics of dynamical liberations, the structure of Cetrorelix aggregates and complexes and the computation of properties of complexes by molecular modeling.

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