Studie formoline L112 - Cnubben et cl. BMC obesity (2016)
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Studie formoline L112 Cnubben et cl. BMC obesity (2016)
Eine orale Einzeldosis eines Polyglucosamins
beeinflusst die Bioverfügbarkeit von [9-14C]-Öl-
säure bei adulten weiblichen Göttinger Mini-
schweinen
Nicole H. P. Cnubben1*, Shanti L. Tel1, Marleen A. Hemmes1, Astrid Langenkamp-Brand1, Dimitri Grossouw2,
Harm T. Jansen2 und Bert T. H. J. de Bie1
Abstract Ergebnisse:
Bei Behandlung mit Polyglucosamin (formoline
Hintergrund: L112) wurde der Tmax von [14C]-Ölsäure im Plasma
Adipositas hat sich seit 1980 weltweit fast verdop- von 4 auf 16 h verschoben, und der Cmax sank sig-
pelt und ist ein führendes Risiko für Todesfälle auf nifikant von 14,1 μg/g auf 3,3 μg/g. Darüber hinaus
globaler Ebene. Sie hat tiefgreifende Auswirkungen ist die interne Exposition auf [14C]-Ölsäure, wie wie-
auf Morbidität, Mortalität, Kosten des Gesundheits- dergegeben durch die Fläche unter der Kurve wäh-
wesens und berufliche und persönliche Lebens- rend dem 0-12 h-Zeitintervall nach Verabreichung
qualität. Die Behandlung von Adipositas und deren (AUC0-12h), bei Behandlung mit Polyglucosamin sig-
Konsequenzen beinhaltet Lebensstil-Interventio- nifikant verringert auf 32,9 % des Plasmawertes von
nen, Pharmakotherapie und Adipositaschirurgie. [14C]-Ölsäure bei unbehandelten Tieren. Sogar bis
Polyglucosamin wurde als alternative Strategie zur zu 24 h nach Dosierung ist AUC0-24h signifikant auf
Behandlung der Adipositas vorgeschlagen, indem 50,7 % des Plasmawertes von unbehandelten Tie-
es die Menge des absorbierten Fetts durch Inter- ren verringert, und dieser signifikante Effekt dauert
aktion mit Nahrungsfetten auf Basis verschiedener bis zu 60 h nach Dosierung an.
Mechanismen reduziert. Das Ziel dieser Studie ist,
den Einfluss von Polyglucosamin auf die Biover-
Schlussfolgerungen:
fügbarkeit der Modellsubstanz [9-14C]-Ölsäure bei
weiblichen Göttinger Minischweinen zu untersu- Diese Studie zeigt, dass die Behandlung mit Polyg-
chen. lucosamin (formoline L112) die Fettabsorption aus
dem Magen-Darm-Trakt in die systemische Zirkula-
tion verringert (wie bewertet durch Cmax & AUC) und
Methode: verzögert (wie bewertet durch Tmax) und die Spit-
Die Studie bestand aus zwei Behandlungsgruppen, zenexposition auf freie Fettsäuren begrenzt, was
und beide bestanden aus sechs adulten, weiblichen zu günstigeren Bedingungen bei übergewichtigen
Göttinger Minischweinen mit einer punktierten Hals- Menschen beitragen könnte.
vene, um die wiederholte Entnahme von Blutproben
zu ermöglichen. Eine Gruppe diente als die unbe-
Schlüsselworte:
handelte Gruppe (Kontrolle), die andere Gruppe war
vorbehandelt mit 2 Tabletten 500 mg formoline L112. Polyglucosamin, Chitosan, formoline L112, Ge-
Nach 30 min. wurde allen Tieren [9-14C]-Ölsäure oral wichtsmanagement, Adipositas, Fettbindung
verabreicht. Exkrete und Blutproben wurden für die *Korrespondenzautor.
Analyse von Radioaktivität in einem Zeitraum von nicole.cnubben@tno.triskelion.nl
48 h vor der Dosierung bis zu 144 h nach der Dosie- 1
TNO Triskelion BV, P.O. Box 844, Utrechtseweg 48, 3704 HE, Zeist, Die Nie-
derlande. Die vollständige Liste der Autoreninfomationen ist am Ende des
rung gesammelt. Bei Tötung wurden die Leber und Artikels aufgeführt
die Inhalte des Magen-Darm-Trakts für die Radio-
analyse gesammelt
1Hintergrund Zulassung für den Phentermin/Topiramat-Cocktail
wurde von den europäischen Regulierungsbehör-
Seit 1980 hat sich Adipositas weltweit fast verdop- den verwehrt, die auf potenzielle Risiken für Herz
pelt. 2008 waren mehr als 1,4 Milliarden Erwachse- und Blutgefäße, psychiatrische Nebenwirkungen
ne, 20 und älter, übergewichtig. Von diesen waren und kognitive Nebenwirkungen verweisen, um ihre
mehr als 200 Millionen Männer und fast 300 Milli- Entscheidung zu erklären [6].
onen Frauen adipös. Etwa 65 % der Weltbevölke-
rung lebt in Ländern, in denen Übergewicht und Gegenwärtig wird aufgrund von Unzufriedenheit mit
Adipositas mehr Menschen tötet als Untergewicht. den hohen Kosten und den potenziell gefährlichen
Übergewicht und Adipositas sind die führenden und/oder unangenehmen Nebenwirkungen das Po-
Risikofaktoren für globale Todesfälle. Ca. 3,4 Milli- tenzial von natürlichen Produkten zur Behandlung
onen Erwachsene sterben jedes Jahr, da sie über- von Adipositas untersucht, und dies ist möglicher-
gewichtig oder adipös sind. Darüber hinaus gehen weise eine hervorragende alternative Strategie
44 % der Diabeteserkrankungen, 23 % der ischämi- für die Behandlung von Adipositas [3]. Es gibt eine
schen Herzerkrankungen und zwischen 7 und 41 % Vielzahl nutrazeutischer Produkte, die für die Integ-
bestimmter Krebsleiden zu Lasten von Übergewicht ration in ein Programm zum Gewichtsmanagement
und Adipositas [1]. Adipositas hat tiefgreifende in Betracht kommen. Unter den löslichen Ballast-
Auswirkungen auf Morbidität, Mortalität, die Kos- stoffen ist ein solches Polysaccharid Polygluco-
ten des Gesundheitswesens und die berufliche und samin [7]. Polyglucosamin hat das Potenzial, eine
individuelle Lebensqualität [2]. sichere Substanz für orale Verwendung zu sein [8,
9]. Die FDA hat Polyglucosamin als GRAS (General-
Die aktuellen Strategien, um die Belastung durch ly Recognized As Safe, gesundheitlich unbedenk-
diese Krankheit und ihrer Konsequenzen zu verrin- lich) bewertet. Polyglucosamin-Polymere werden
gern, beinhalten Lebensstil-Interventionen (Diät/ durch den Gastrointestinaltrakt nicht absorbiert,
körperliche Aktivität), Pharmakotherapie und Adi- und Biodistribution ist unwahrscheinlich [9]. Poly-
positaschirurgie. Die strengen Anforderungen be- glucosamin wurde als eine Art von Nahrungsfaser
züglich Wirksamkeit und Sicherheit haben zu sehr beworben die, aufgrund ihrer Fähigkeit, Fett und
begrenzten pharmakotherapeutischen Möglichkei- Gallensalze im menschlichen Magen-Darm-Trakt
ten geführt. Mit Stand September 2013 waren nur zu „binden“ und diese angelagerte Fett-Polygluco-
drei Medikamente von der FDA als Zusatztherapie samin-Mischung aus dem Körper auszuscheiden,
für chronisches Gewichtsmanagement zugelassen: dabei helfen kann, die Fettabsorption zu reduzieren.
1) der im Darm wirkende Lipasehemmer Orlistat, 2) Diese Wirkweise verringert das absorbierte Fett
das über das serotonerge System wirkende Loar- und hat dazu geführt, dass diese Substanzen zur
caserin und 3) ein Phentermin/Topiramat-Präparat Unterstützung von Gewichtsverlust angewendet
mit verzögerter Wirkstofffreisetzung, welches über werden [7].
die Modulation von Katecholaminen in den Sätti-
gungszentren des Hypothalamus wirkt. Es zügelt Die hypocholesterolämischen und lipidsenkenden
den Appetit (Phentermin) und blockiert spannungs- Wirkungen von Polyglucosamin sind allgemein an-
abhängige Natriumkanäle, Glutamatrezeptoren, erkannt, aber die spezifischen Mechanismen wer-
Carbonanhydrase und verstärkt die GABA-Aktivität den noch nicht vollständig verstanden. Die Aktivität
(Topiramat) [2-4]. Aber es gibt dennoch potenziell von Polyglucosamin wurde mit dessen positiv gela-
gefährliche Wirkungen sowie gewisse unangeneh- denen Aminogruppen in Verbindung gebracht, die
me Nebenwirkungen. Die aus der Wirkungsweise zu einer Bindung der freien Fettsäuren (freigesetzt
von Orlistat resultierenden Nebenwirkungen bein- aus Nahrungsfetten) und Gallensalzkomponenten
halten öligen Stuhl, flüssigen Stuhl, fäkale Dringlich- führt. Dies wiederum führt zu einer gestörten Lipid-
keit oder Inkontinenz, Flatulenz und Bauchkrämpfe absorption im Darm. Es wurde beschrieben, dass
[5]. Wichtige Bedenken bezüglich Lorcaserin sind sich Polyglucosamin im Magen auflöst, Fett emul-
u. A. kardiovaskuläre Ereignisse, kognitive Beein- giert und im Darm ein Gel formt, welches Fett ein-
trächtigung und psychiatrische Störungen [2, 4]. Die fängt und die intestinale Absorption verhindert. In
2jüngerer Zeit wurde berichtet, dass Polyglucosamin nagement, Gewichtsreduzierung und zur Senkung
einen Flocculus im Duodenum bildet, der Nahrungs- der Cholesterinwerte im Blut. Die Wirksamkeit
fette einschließt [8, 10, 11]. Darüber hinaus wurde des Polyglucosamins formoline L112 bei der Ge-
durch in vitro-Experimente nahegelegt, dass Chito- wichtsreduzierung wurde in einer randomisierten,
san als konkurrierender Inhibitor von Pankreas-Li- doppelblinden, placebokontrollierten klinischen
pase wirken könnte [12]. Insgesamt bewirken die Studie bestätigt [24].
Mechanismen, die bei der Interaktion von Poly- Obwohl nachgewiesen werden konnte, dass formo-
glucosamin mit Nahrungsfetten aktiv werden, eine line L112 große Mengen von Nahrungsfetten in vitro
Kombination der oben genannten Mechanismen, bindet, muss die Wirkung von Polyglucosamin auf
aber es wurde noch keiner speziell bestätigt [7, 13, die Verfügbarkeit und die Aufnahme von Lipiden in
14]. der in vivo-Situation noch bewiesen werden.
Ob Polyglucosamin tatsächlich für Cholesterinkon- Das Ziel dieser Studie ist die Bereitstellung von Da-
trolle oder Gewichtsverlust klinisch wirksam ist, ten zum Einfluss von formoline L112 auf die Biover-
wird weiterhin kontrovers diskutiert. Verschiedene fügbarkeit von [9-14C]-Ölsäure (CH3 (CH2)7 CH = CH
Studien weisen darauf hin, dass Polyglucosamin (CH2)7 COOH) als Modellsubstanz. Aus chemischer
als Nahrungszusatz keinen Effekt auf Fettabsorp- Sicht ist Ölsäure als eine einfach ungesättigte Ome-
tion oder Plasmacholesterinniveaus hatte und nur ga-9-Fettsäure klassifiziert. Die Modellsubstanz Öl-
einen minimalen, klinisch nicht signifikanten Effekt säure ist eine Fettsäure, die natürlich in verschie-
auf das Körpergewicht [15–19]. Allerdings berich- denen tierischen und pflanzlichen Fetten und Ölen
ten andere Studien bei Supplementierung von Poly- vorkommt. Olivenöl besteht zum Großteil aus Ölsäu-
glucosamin von reduzierten Blutcholesterinwerten, re-Triglyceriden. Ölsäure ist die im menschlichen
verringertem Gewicht und einem reduzierten Pro- Fettgewebe am reichlichsten vorhandene Fettsäu-
zentsatz von Fett und Fettmasse in der Klinik [20–24]. re [26]. Ölsäure ist eine ungesättigte Fettsäure, die
Darüber hinaus wurde gezeigt, dass eine dreimona- leicht an einer spezifischen Position im Molekül
tige Gabe von Polyglucosamin die Insulinsensitivi- markiert werden konnte. Dies gestattet eine gute
tät bei adipösen Patienten signifikant erhöhte und Verfolgung der aktiven Substanz.
eine deutlich bemerkbare Verringerung von Körper-
gewicht und Triglycerid-Niveaus aufwies [25]. Das Minischwein wurde für die Untersuchung der
Auswirkungen des fettbindenden Polyglucosamins
formoline L112 ist ein lineares Polysaccharid be- auf die Bioverfügbarkeit der Modellsubstanz Ölsäu-
stehend aus willkürlich verteilten ß-(1–4)-ver- re ausgesucht. Dies basiert auf dem Wissen, dass
knüpftem D-Glucosamin (deacetylierte Einheit) und verschiedene anatomische und physiologische
N-Acetyl-D-Glucosamin (acetylierte Einheit) aus Aspekte von (Mini-)Schweinen den menschlichen
Krebstierpanzern. Daher ist formoline L112 eine de- Gegebenheiten mehr ähneln als die von anderen
zidierte Spezifikation von Polyglucosamin mit gerin- Tierarten. Das Minischwein etabliert sich rasch als
gem Molekulargewicht, und aufgrund seines hohen biomedizinisches Modell für Energiemetabolismus
Grades an Deacetylierung ist es Teil der Untergrup- und Adipositas beim Menschen, da es postnatal
pe der Polyglucosamine [13, 14]. formoline L112 ist kein braunes Fettgewebe aufweist, und aufgrund
in Deutschland als Medizinprodukt der Klasse III re- seiner vergleichbaren metabolischen Eigenschaf-
gistriert und wird zur Reduzierung der Fettabsorpti- ten, kardiovaskulären Systeme und proportionalen
on eingesetzt. Die extrem hohe Fettbindekapazität Organgrößen [27, 28]. Sowohl Menschen als auch
von Polyglucosamin wurde in vitro durch die Nach- (Mini-)Schweine sind echte Omnivore. Dies spie-
ahmung der Umgebung des Magen-Darm-Trakts gelt sich in Anatomie, Physiologie und Funktion des
nachgewiesen. Es wurde belegt, dass ein Gramm gastrointestinalen Systems wider, und trotz einiger
formoline L112 ca. 700 g Nahrungsfett bindet [7]. anatomischer Unterschiede des (Mini-) Schweins
formoline L112 wird eingesetzt bei Gewichtsma-
3bleibt die Verdauungsphysiologie der des Men- Gesetzgebung (Versuchstiergesetz, 1997) sicherge-
schen doch vergleichbar [29-31]. Der Dünndarm stellt. Dies beinhaltet die Genehmigung der Studie
ist lang, und Transitzeit und pH-Profil sind dem des durch die unabhängige Ethikkommission von TNO
Menschen sehr ähnlich. In einer Studie neueren (DEC nr. 3329). Die Minischweine wurden von Elle-
Datums wurde die mittlere Retentionszeit im Dünn- gaard Göttingen Minipigs A/S, Dalmose (Dänemark)
darm für 30 kg-Schweine auf 4 h [32] geschätzt. En- bezogen. Bei Ankunft wurden die Minischweine auf
zymaktivität im Darm und Absorption weisen viele offensichtliche Zeichen schlechter Gesundheit und
Ähnlichkeiten auf [33]. Es kann erwartet werden, Anomalien untersucht. Die Tiere wurden gemäß der
dass die Bioverfügbarkeit von oral verabreichten europäischen Richtlinien zur Unterbringung von La-
Medikamenten, die durch pH oder Transitzeit beein- borminischweinen in Innengehegen gehalten. Das
flusst werden, bei Menschen und (Mini-) Schwei- Alter der Minischweine lag zu Beginn der Studie bei
nen vergleichbar sind. Zudem wird aus öffentlich ungefähr 14 Monaten. Zum Start der Studie über-
zugänglichen Informationen sowie aus Publikatio- schritt die Gewichtsabweichung nicht ± 20 % des
nen der Europäischen Arzneimittelagentur (EMA) Durchschnittsgewichts.
und der FDA deutlich, dass das Minischwein von Eine Kanüle wurde den Tieren unter Narkose in die
Regulierungsbehörden weltweit vollständig aner- Halsvene gelegt. Als Prämedikation erhielten die
kannt und akzeptiert ist [33]. Das Minischwein hat Tiere 13 mg/kg Ketamin, 0,7 mg/kg Midazolam, 0,02
gegenüber dem Schwein aufgrund seiner verrin- mg/kg Atropin und 4 mg/kg Thiopental sowie Amo-
gerten Größe einen signifikanten Vorteil, da dies xicillin/Clavulansäure als antibiotische Behandlung
die für die Experimente benötigte Menge an radi- mit Depomycin um den Katheterbereich.
oaktiv markierter Substanz reduziert und eine leich-
tere Handhabung gestattet. Dies gilt insbesondere, Nach der Punktion wurden die Tiere für mindestens
da erwachsene Tiere benötigt werden [33]. Für die 14 Tage an die Laborbedingungen gewöhnt. Die Mi-
vorliegende Studie werden adulte Minischweine nischweine wurden nach dem Zufallsprinzip einer
bevorzugt, da jüngere Tiere im ersten Jahr keine Studienbehandlung zugewiesen, wobei die Rando-
Fetteinlagerungen aufweisen. Sie verstoffwech- misierung auf das Körpergewicht begrenzt war.
seln alle verfügbaren Energien für das Wachstum Jede Studiengruppe war in einem Gehege unterge-
und werden nicht fettleibig. bracht. Während der Eingewöhnungsphase wurden
die Minischweine sozialisiert und vor der Studie
trainiert, um Stress zu minimieren und kooperative
Methoden Tiere zu erhalten. Die Tiere wurden unter konventio-
nellen Bedingungen in Innengehegen auf Strohein-
Materialien streu mit einem Spielball während der Eingewöh-
Ölsäure (Reinheit 99 %) wurde von Sigma-Aldrich nung gehalten. Die Tiere wurden 48 h vor Beginn
Chemie GmbH (Deutschland) erworben. [9-14C] Öl- des Versuchs (Dosierung) unter Testbedingungen
säure wurde bei Moravek Biochemicals Inc. (USA) an die Edelstahl-Stoffwechselkäfige gewöhnt. Der
speziell synthetisiert. Die spezifische Aktivität war Raum wurde mit circa 10 Luftwechseln pro Stunde
19,5 mCi/mmol, und die Reinheit war 99,7 %. Poly- ventiliert und hatte eine Zieltemperatur von 20-24
glucosamin (formoline L112 (C12H24N2O9 (C6H11NO4)n °C mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 45-70 %.
(C7H13NO3)n), 500 mg Tabletten) wurden von Certme- Die Beleuchtung war künstlich mit einer Sequenz
dica International GmbH (Deutschland) bezogen. von 12 h Licht und 12 h Dunkelheit. Die Tiere wurden
zweimal täglich auf Zeichen schlechter Gesundheit
Versuchstiere untersucht.
Die Studie wurde mit 12 weiblichen Göttinger Mi-
nischweinen im Alter von ungefähr 13-14 Monaten Die Tiere wurden mit einer kommerziellen Kost
durchgeführt. Das Wohl der Tiere wurde im Einklang (SMP (E) SQC) (SDS Special Diets Services, Whit-
mit den allgemeinen Prinzipien zur Verwendung von ham, England) gefüttert und erhielten eine abge-
Versuchstieren der Europäischen Gemeinschaft messene Futtermenge (225 g pro Mahlzeit) zweimal
(Richtlinie 86/609/EWG) und der niederländischen täglich (morgens und am Nachmittag/frühen Abend
4(am Tag der Medikamentengabe; etwa 8 h nach der Probennahmeplan
Dosierung). Vierzehn Tage vor dem Versuchsstart- Urin und Fäkalien wurden bei Raumtemperatur in
datum (Dosierung) wurde die Standardkost mit cir- 24 h-Intervallen gesammelt. Dies begann 2 Tage vor
ca 10 g Olivenöl pro Mahlzeit ergänzt. Trinkwasser der Dosierung und endete 144 h nach der Dosie-
wurde von N.V. Vitens Midden-Nederland geliefert rung. Bei jeder Sammelperiode wurde der Käfig mit
und ad libitum jederzeit angeboten. 100 ml entmineralisiertem Wasser gespült. Zu ver-
Studiendesign schiedenen definierten Zeitpunkten wurden über
die Kanüle in der Halsvene Blutproben von circa 5
Die Studie bestand aus zwei Behandlungsgruppen.
ml in Röhrchen mit Heparin als Antikoagulans ent-
Beide bestanden aus sechs weiblichen Göttinger
nommen. Dies geschah vor der Dosierung und 0,5,
Minischweinen. Gruppe A diente als die unbehan-
1, 1,5, 2, 4, 6, 8, 12, 24, 36, 48, 60, 72, 96, 120 und 144
delte Gruppe (Kontrolle), und Gruppe B wurde mit
h nach der Verabreichung von [9-14C]-Ölsäure. Die
Polyglucosamin wie folgt vorbehandelt: die Tiere
Kanüle wurde nach jeder Blutprobenentnahme mit
von Gruppe B wurden mit 2 Tabletten 500 mg formo-
physiologischer Kochsalzlösung gespült. Nach der
line L112 (1 g formoline L112 gesamt) dosiert, gefolgt
letzten Blutprobennahme des Tages wurde die Ka-
von ungefähr 10 ml Wasser über eine Spritze. Die
nüle mit 3 % Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Heparin
2 Tabletten Polyglucosamin wurden in 2 Gelatine-
gefüllt und mit einem Deckel verschlossen. Vollb-
kapseln eingeführt. Die Minischweine waren dar-
lut-Teilproben wurden für die Analyse gesammelt,
auf trainiert, diese Kapseln zu verzehren. Danach
und das übrige Blut wurde für die Vorbereitung von
durften die Tiere beider Gruppen Wasser ad libitum
Plasma durch Zentrifugierung für 10 min. bei 2000
trinken. Nach 30 Min. wurden alle Tiere durch ora-
g verwendet. Zum Ende des Experiments wurden
le Aufnahme von Gelatinekapseln dosiert, die die
die Käfige gründlich mit Wasser/Ethanol/Triton
korrekte Menge der Testsubstanz [9-14C]-Ölsäure
X-100 (100/100/1; v/v/v) gespült. Die Minischweine
(10,8 μCi (0,4 MBq) [9-14C]-Ölsäure pro kg Körper-
wurden intravenös durch den Katheter mit 60 mg
gewicht und 10 mg Ölsäure pro kg Körpergewicht)
Natrium-Pentobarbital pro kg Körpergewicht be-
enthielten. Dazu wurde ein spezielles Dosiergerät
täubt. Dann wurden die Tiere durch Ausbluten über
und ein Holzblock verwendet, damit die Tiere nicht
die Halsschlagader getötet. Bei Tötung wurden die
auf die Kapseln bissen. Ein Tier der Kontrollgruppe
vollständige Leber und der Inhalt des Magen-Darm-
A wurde unzureichend dosiert und wurde aus dem
Trakts gesammelt. Vor der Analyse auf Radioaktivi-
Experiment ausgeschlossen. Die Dosierkapseln
tät wurden die Fäkalien, die Leber und der Inhalt
wurden am Tag vor der Verabreichung vorbereitet,
des Magen-Darm-Trakts per Ultra Turrax homoge-
basierend auf dem Körpergewicht, welches kurz
nisiert.
vor der Dosierung bestimmt wurde, und unter Stick-
stoff und lichtgeschützt bei 2-10°C gelagert. Unmit- Analyse der Radioaktivität
telbar nach der Medikamentengabe erhielten alle Die Radioaktivität wurde in allen Proben durch Flüs-
Tiere circa 10 ml Wasser durch eine Spritze. Nach sigszintillationszählung auf einem Tri-Carb 3100TR
15 min. durften alle Tiere Wasser trinken und ihre Flüssigszintillationszähler unter Verwendung von
Morgenmahlzeit zu sich nehmen. Diese Mahlzeit QuantaSmart-SoftwareTM bestimmt. Alle Zählungen
wurde innerhalb weniger Minuten verzehrt. Die Tie- wurden mittels tSIE/AEC (transformierter Spektra-
re waren 48 h vor Versuchsstartdatum (Dosierung) lindex des externen Standards mit automatischer
in Stoffwechselkäfigen aus Edelstahl unter Testbe- Kontrolle der Zählausbeute) in DPM konvertiert. Die
dingungen untergebracht. Radioaktivität in Fäkalien, Blut- und Lebergewe-
be wurde durch Verbrennungsanalyse mit einem
Packard Sample Oxidizer System 307 bestimmt. Das
gebildete CO2 wurde mit Carbosorb und Permafluor
gemischt und mit LSC gemessen.
5HPLC-Analyse für metabolisches Profiling Dosis von 0,4 MBq/kg Körpergewicht lag. Die Kör-
Das HPLC-System bestand aus einer binären Gra- pergewichte wurden während der Eingewöhnung
dientenpumpe Spectra Series P200 von Thermo bestimmt, am Anfangstag der Gewöhnung an die
Separations und einem Lablogic ß-RAM-Detektor Stoffwechselkäfige und bei Tötung (Tabelle 1). Ge-
Model 4 in Kombination mit Laura Software und wichtsverlust war nicht Ziel der vorliegenden Stu-
UV-Detektion bei 210 nm. Die HPLC-Analyse wurde die, da die [14C]-Ölsäure und formoline L112 nur in
erzielt mittels einer Umkehrphasen- BDS Hypersil Einzeldosis gegeben wurde, um die Auswirkungen
C18-Säule (5 μ, 250 × 4,6 mm) eluiert bei einem Fluss von L112 auf die Bioverfügbarkeit von [14C]-Ölsäure
von 1 ml/min mit 0,1 % Ameisensäure in Wasser als zu beobachten.
Eluent A und 0,1 % Ameisensäure in Azetonitril als Während der Eingewöhnung, während der Behand-
Eluent B. Der Fluss der Szintillationsflüssigkeit (Ul- lung und bei jeder Probennahme wurden die Tiere
tima-Flo M) war 3ml/min. Die Radioaktivität in Fäka- hinsichtlich Erscheinung und Verhalten überprüft.
lien wurde mit Azetonitril vor der HPLC-Analyse ex- Es wurden keine studien- oder substanzbezoge-
trahiert. Die Rückstände wurden in DMSO aufge- nen Zeichen von Toxizität oder ungewöhnliches
löst: Tetrahydrofuran (1:1; v:v) und wurde direkt auf Verhalten beobachtet. formoline L112 hatte keine
die HPLC-Säule injiziert. Auswirkungen auf die Fäkalausscheidung; öliger
Stuhl, flüssiger Stuhl, fäkale Dringlichkeit oder In-
Pharmakokinetische und statistische kontinenz, Flatulenz und Bauchkrämpfe, wie sie bei
Analyse Behandlung gegen Adipositas mit einem intestina-
Die kinetische Analyse der Radioaktivität (Blut/Plas- len Lipaseinhibitor häufig beobachtet werden [5],
ma) wurde unter Verwendung von WinNonlin® 6.3 wurde in beiden Behandlungsgruppen nicht beob-
mittels kompartimentfreier Modellanalyse durch- achtet. Bei der Autopsie wurden keine Auffälligkei-
geführt. Die folgenden kinetischen Parameter wur- ten festgestellt.
den berechnet, wo es die Daten gestatteten: Cmax,
Tmax, Halbwertzeit (t 1/2), das Distributionsvolumen, Der Einfluss von Vorbehandlung mit dem
Spiel, die Fläche unter der Konzentration-Zeit-Kur- Polyglucosamin formoline L112 auf das
ve (AUC) (oder AUC0-n, AUC0-∞) und die Mittlere phamakokinetische Verhalten von oral
Verweildauer (Mean Residence Time, MRT). Die verabreichter [14C]-Ölsäure beim Göttin-
statistische Analyse wurde mittels Mann-Whitney-
U-Test (parameterfreier Test) mit Brightstat [34] be-
ger Minischwein
wertet. Nach der Vorbehandlung mit oder ohne formoline
L112 wurde den Minischweinen 10 mg [14C]-Ölsäu-
Ergebnisse re/kg Körpergewicht oral verabreicht. Blutproben
wurden während einer Blutprobenentnahmeperi-
Verabreichung und Tierbeobachtung ode von 144 h entnommen, und Radioaktivität (die
Um den Einfluss des Polyglucosamins formoline [14C]-Ölsäure und/oder deren Metabolite repräsen-
L112 auf die Bioverfügbarkeit von [14C]-Ölsäure zu tierend) wurde aus Blut und Plasma bestimmt.
untersuchen, wurden weibliche Göttinger Mini-
Abbildung 1 zeigt die mittleren Plasmakonzentra-
schweine ohne (Gruppe A) oder mit Polyglucosa-
tionen von Radioaktivität (μg Ölsäure-Äquivalente
min formoline L112 (Gruppe B) oral dosiert gefolgt
und/oder deren Metabolite/g Plasma) versus Zeit-
von einer einfachen Dosis [9-14C]-Ölsäure.
kurve für die weiblichen Minischweine nach einer
Die verabreichten Dosen Ölsäure lagen zwischen oralen Einzeldosis von 10 mg/kg [14C]-Ölsäure, die
9,78 und 10,0 mg/kg, was nahe bei der beabsich- unbehandelten Kontrolltieren (Gruppe A) verab-
tigten Dosis von 10 mg/kg Körpergewicht lag. Die reicht wurde, und Tieren, die mit formoline L112
dosierte Menge an Radioaktivität lag zwischen 0,42 (Gruppe B) vorbehandelt waren. Die unbehandel-
und 0,43 MBq/kg, was nahe bei der beabsichtigten ten Tiere der Gruppe A zeigten eine klare Radioak-
6tivitätsspitze (Ölsäure-Äquivalente und/oder deren formoline L112 behandelten Tiere der Gruppe B auf
Metabolite) zwischen 0 und 24 h, welche in der andere kinetische Modelle angepasst werden. Die
B-Gruppe nach Vorbehandlung mit formoline L112 kalkulierten pharmakokinetischen Parameter für
auf niedrigem Niveau blieb. [14C]-Ölsäure von Gruppe A und Gruppe B sind in
Tabelle 2 dargestellt und werden klar von der Be-
handlung mit formoline L112 beeinflusst.
Abbildung 2 zeigt die individuelle Zeit versus Radi-
oaktivitätskonzentration, ausgedrückt als μg Mut- Bei Behandlung mit formoline L112 erreicht die
tersubstanzäquivalente/g Plasma von weiblichen [14C]-Ölsäure-Konzentration in Plasma ihren Maxi-
Göttinger Minischweinen nach einer oralen Einzel- malwert zu einem signifikant späteren Zeitpunkt,
dosis [9-14C]-Ölsäure, verabreicht an mit formoline nämlich 16 h nach Dosierung im Vergleich zu unbe-
L112 vorbehandelten Tieren. In diesen Plasmapro- handelten Tieren, bei denen Tmax 4 h nach Dosierung
filen wurde ein deutlicher Effekt von partieller Ma- eintrat. Die Maximalkonzentration von [14C]-Ölsäure
genentleerung beobachtet, etwa zu den Zeitpunk- in Plasma sinkt signifikant von 14,1 μg/g auf 3,3 μg/g
ten der Fütterung zu Beginn und Ende des Tages, bei Behandlung mit formoline L112. Darüber hinaus
circa 8 und 24 h nach Dosierung. Dieser Effekt ist bei Behandlung mit formoline L112 die interne
wurde bei den unbehandelten Tieren der Gruppe A Exposition gegenüber [14C]-Ölsäure signifikant auf
nicht beobachtet. Zur zweiten Leerungsperiode des 32,9 % des Plasmawertes von [14C]-Ölsäure bei un-
Magens ist die Fettbindungskapazität von formoline behandelten Tieren gesenkt, wie die Fläche unter
L112 für [14C]-Ölsäure noch klar präsent. der Kurve während des 0-12 h Zeitintervalls (AUC0-
12h
) nach Dosierung zeigt. Sogar bis zu 24h nach
Die kinetischen Plasma- und Blutdaten für [14C]-Öl- Verabreichung ist der AUC0-24 h signifikant auf
säure (μg Ölsäureäquivalente und/oder deren Me- 50,7 % des Plasmawertes bei unbehandelten Tieren
tabolite/g) wurden analysiert und erwiesen sich gesenkt, und dieser signifikante Effekt hält bis zu
am besten geeignet für ein kompartimentfreies 60 h nach Dosierung an. Hinsichtlich der Konzent-
Modell mit Verwendung der pharmakokinetischen rationen von Radioaktivität im Blut wurde ein ähnli-
WinNonlin-Software. Die Daten konnten weder für ches Muster wie für Plasma beobachtet.
die unbehandelten Tiere der Gruppe A noch die mit
Tabelle 1 Körpergewicht und Dosierungsmengen von [9-14C]-Ölsäure, verabreicht an unbehandelte weibliche Göttinger Minischweine (Gruppe A - Kon-
trolle) und weibliche Göttinger Minischweine, die mit 2 Tabletten 500 mg formoline L112 vorbehandelt wurden (Gruppe B - formoline L112)
Gruppe A - Kontrolle Gruppe B - formoline L112
Tiernummer A1 A2 A3 A4 A5 Mittel ± SD B1 B2 B3 B4 B5 B6 Mittel ± SD
Körpergewicht (kg):
Bei Akklimatisierung 25,6 30,1 34,5 31,7 28,3 30,0 ± 3,4 32,2 30,0 31,4 30,5 33,9 31,4 31,6 ± 1,4
Bei Dosierung 26,0 27,7 31,9 31,3 27,6 28,9 ± 2,6 32,2 31,4 28,8 30,5 31,6 31,2 31,0 ± 1,2
Bei Tötung 25,8 27,2 31,8 30,0 27,4 28,4 ± 2,4 32,9 29,6 28,2 28,2 30,4 30,0 29,9 ± 1,7
Dosis (mg/kg) 9,78 9,89 9,92 9,92 9,89 9,88 ± 0,06 10,0 9,88 9,91 9,91 9,92 9,93 9,93 ± 0,04
Radioaktivität (MBq/kg) 0,42 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 ± 0,00 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 0,43 ± 0,00
Werte dargestellt als individuelle und mittlere ± Standardabweichung
7Abb. 1 Die mittlere Zeit versus Radioaktivitätskonzentration ausgedrückt als μg Muttersubstanzäquivalente/g Plasma von weiblichen Göttinger Mi-
nischweinen nach einer einzelnen oralen Dosis [9-14C]-Ölsäure für unbehandelte Tiere und Tiere, die mit formoline L112 vorbehandelt wurden, zwi-
schen 0 und 48 h nach Verabreichung. Die Linie mit den offenen Punkten ( ) (N = 5) repräsentiert die Kontrollgruppe, und die Linie mit den gefüllten
Punkten ( ) (N = 6) repräsentiert die mit formoline L112 vorbehandelte Gruppe. Fehlerbalken repräsentieren Standardabweichungen des Mittelwerts
Ausscheidung der Radioaktivität orale Dosis [14C]-Ölsäure erhielten, in Stoffwechsel-
Die Hypothese wurde aufgestellt, dass die Bindung käfigen untergebracht, die für die getrennte Samm-
von [14C]-Ölsäure an formoline L112 im Magen- lung von Urin und Fäkalien in Zeitintervallen von
Darm-Trakt zu einer erhöhten Ausscheidung von 24 h bis zu 144 h nach der Dosierung geeignet wa-
Radioaktivität aus dem Körper durch die Fäkalien ren. Tabelle 3 zeigt die Auffindungswerte von Radi-
und eine geringere Akkumulation von Radioaktivität oaktivität in Exkrementen (Urin & Fäkalien), Leber
in der Leber von Minischweinen, die mit formoline und Inhalte des Magen-Darm-Trakts bei Tötung der
L112 behandelt wurden (Gruppe B), führen würde. unbehandelten (Kontrolle) und der mit formoline
Um die Auswirkung der Behandlung mit formoline L112 vorbehandelten weiblichen Göttinger Mini-
L112 auf die Ausscheidung von Radioaktivität zu schweine nach Einmalgabe von 10 mg/kg [14C]-Öl-
untersuchen, wurden alle Tiere, die eine einzelne säure.
8Tabelle 2 Pharmakokinetische Parameter (kompartimentfreie Analyse) von [9-14C]-Ölsäure und/oder deren Metabolite in Plasma und Blut von Göttinger
Minischweinen nach einer einzelnen oralen Dosis [9-14C]-Ölsäure verabreicht an unbehandelte Minischweine (Gruppe A) und Minischweine, die mit
2 Tabletten 500 mg formoline L112 (Gruppe B) vorbehandelt wurden
Gruppe A Plasma B %a A Blut B %a
Pharmakokinetische Parameter
Tmax(h) 4±3 16 ± 9* - 4±3 14 ± 11 -
Cmax (μg/g) 14,1 ± 3,6 3,3 ± 1,2** 23,4 8,5 ± 2,2 2,1 ± 0,8** 24,7
AUC(0-12h) (h* μg/g) 65,6 ± 6,0 21,6 ± 14,0** 32,9 40,0 ± 4,8 13,3 ± 9,1** 33,3
AUC(0-24h) (h* μg/g) 98,4 ± 17,2 49,9 ± 20,8** 50,7 61,7 ± 13,1 29,8 ± 12,9** 48,3
AUC(0-48h) (h* μg/g) 136 ± 28 91,0 ± 23,2* 66,9 88,3 ± 19,0 56,9 ± 13,1* 64,4
AUC(0-60h) (h* μg/g) 148 ± 31 105 ± 25* 70,9 97,2 ± 20,6 67,3 ± 13,8* 69,2
AUC(0-72h) (h* μg/g) 157 ± 32 116 ± 26 73,9 105 ± 22 76,4 ± 14,2* 72,8
AUCall(0-144h) (h* μg/g) 190 ± 38 158 ± 32 83,2 139 ± 25 118 ± 16 84,9
Vz (g/kg) 7008 ± 2962 5629 ± 1946 - 8860 ± 1848 9515 ± 1647 -
Cl (g/h/kg) 40,7 ± 5,5 49,8 ± 8,3 - 48,4 ± 7,9 47,6 ± 7,3 -
MRTlast (h) 35,9 ± 1,8 50,2 ± 5,1** - 43,6 ± 3,1 58,4 ± 5,7** -
a
Prozentsatz der in Plasma oder Blut nach Vorbehandlung mit formoline L112 verbleibenden Radioaktivität im Vergleich zur unbehandelten
Kontrollgruppe * P ≤ 0.05, ** P ≤ 0.01
144 h nach der Medikamentenvergabe ist nur ein Studie. Da die Tiere nur eine orale Dosis formoline
Teil der dosierten Radioaktivität mit Urin 1,33 % und L112 erhielten, sind die Auswirkungen in der ers-
1,46 % und Fäkalien 6,51 und 7,51 % für die unbe- ten Periode nach der Gabe (0-24 h) am deutlichs-
handelten Kontrolltiere der Gruppe A beziehungs- ten, klingen aber ab, nachdem weitere Mahlzeiten
weise die mit formoline L112 behandelten Tiere der mit Ölsäure aber ohne formoline L112-Behandlung
Gruppe B ausgeschieden. Bei Tötung enthielt der aufgenommen wurden. Insgesamt deuten diese
Inhalt des Magen-Darm-Trakts 0,08 und 0,13% der Beobachtungen darauf hin, dass formoline L112 die
verabreichten Menge von Radioaktivität in Gruppe Bioverfügbarkeit von [14C]-Ölsäure zwischen den
A beziehungsweise B. Die Leber enthielt bei Tötung Zeitintervallen 0-12 h, 0-24 h, 0-48 h und 0-60 h auf-
eine ähnliche Menge an Radioaktivität in beiden grund einer verzögerten Absorption verringert und
Gruppen, nämlich 0,37 % der verabreichten Menge höchst interessanterweise Spitzenexpositionen
an Radioaktivität. Höchstwahrscheinlich wird der von Fettsäuren im Körper verhindert.
Großteil der verabreichten Radioaktivität im Körper
verteilt und/oder weiter zu CO2 verstoffwechselt. Metabolitprofilierung von Radioaktivität
in Fäkalien
Obwohl die Standardabweichungen relativ hoch
sind, schien das Ausscheidungsprofil der Ra- Für die Untersuchung des Radioaktivitätsprofils in
dioaktivität in Urin und Fäkalien bei den mit for- Fäkalien und um [14C]-Ölsäure von deren möglichen
moline L112 vorbehandelten Tieren im Vergleich Abbauprodukten zu trennen und zu unterscheiden,
zu den unbehandelten Tieren wie dargestellt in wurde für einige ausgewählte Proben von unbehan-
Abb. 3 etwas verzögert zu sein. Die Beobachtung, delten und mit formoline L112 behandelten Tieren
dass die Behandlung mit formoline L112 die Ge- eine radiometrische Umkehrphasen-HPLC-Analyse
samtausscheidung der Radioaktivität mit Fäkalien angewendet. Die Radioaktivität wurde von den Fä-
nicht beeinflusste sondern die Ausscheidung nur kalien extrahiert, und die mittlere Rückgewinnung
leicht zu verzögern scheint, steht im Einklang mit der Ausscheidung lag bei 84,2 %. Abbildung 4 zeigt
den pharmakokinietischen Daten. Die Gesamtflä- ein repräsentatives Radioaktivitäts-HPLC-Profil der
che unter der Kurve von Start bis Ende der Studie Fäkalien. Die ausgeschiedene Radioaktivität wurde
(AUC0-144h) war 190 ± 38 h.μg/g und sank nicht signi- als 3 Spitzen eluiert - die erste Spitze eluierte bei
fikant auf 158 ± 32 h. /g über die Gesamtdauer der 12,1 - 14,7 min., die zweite Spitze eluierte etwa bei
917,7 - 20,4 min. ([14C]-Ölsäure), und die dritte Spitze tivität analysiert wurden. Eine Wiedergewinnung
eluierte bei 23,4 - 24,7 min. Es gab hinsichtlich der und eine Bilanz der nichtflüchtigen Materie der ge-
Stoffwechselprofile keine bemerkenswerten Unter- sammelten Proben ist in Abb. 5 dargestellt. Hier ist
schiede zwischen den unbehandelten und den mit ein relevanter Unterschied zwischen der unbehan-
formoline L112 behandelten Tieren. delten Kontrollgruppe A und der mit formoline L112
behandelten Gruppe B klar ersichtlich. Da diese
Bilanzierung und Wiedergewinnung der Studie aufgrund der oben genannten Gründe keine
Radioaktivität Massenbilanzstudie war, war die Gesamtwiederfin-
Eine vollständige Bilanz der verabreichten Radi- dung 34,7 und 17,9 % (basierend auf AUC0-12h) und
oaktivität fand nicht statt, da die flüchtige Materie 13,9 und 10,6 % (basierend auf Cmax) der verabreich-
während des Tests nicht abgefangen wurde und ten Menge an Radioaktivität in den unbehandelten
da alle Organe, Gewebe und Restkadaver der Mini- beziehungsweise den mit formoline L112 behandel-
schweine nicht gesammelt und bezüglich Radioak- ten Minischweinen.
Tabelle 3 Zusammenfassende Tabelle der mittleren Wiederfindung von Radioaktivität ([9-14C]-Ölsäure und/oder deren Metaboliten) in Exkrementen
(Urin, Fäkalien und Käfigreinigung), Leber und Inhalte des Magen-Darm-Trakts von Göttinger Minischweinen nach einer oralen Einzeldosis [9-14C]-Öl-
säure an unbehandelte Minischweine (Gruppe A) und Minischweine, die mit 2 Tabletten 500 mg formoline L112 vorbehandelt wurden (Gruppe B). Daten
dargestellt als Mittel ± Standardabweichung
Probe Auffindung ausgedrückt als % der angewandten Dosis
Gruppe A Kontrolle (unbehandelt) Gruppe B formoline L112
Urin
-48–24 h 0,00 ± 0,01 0,00 ± 0,00
-24–0 h 0,01 ± 0,00 0,00 ± 0,00
0–24 h 0,79 ± 0,05 0,46 ± 0,28
24–48 h 0,28 ± 0,10 0,54 ± 0,14
48–72 h 0,09 ± 0,08 0,25 ± 0,17
72–96 h 0,08 ± 0,05 0,10 ± 0,04
96–120 h 0,05 ± 0,03 0,07 ± 0,04
120–144 h 0,03 ± 0,00 0,05 ± 0,02
Gesamt 1,33 ± 0,20 1,46 ± 0,17
Fäkalien
-48–24 h 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00
-24–0 h 0,00 ± 0,00 0,00 ± 0,00
0–24 h 0,02 ± 0,02 0,06 ± 0,06
24–48 h 2,22 ± 2,05 1,45 ± 1,94
48–72 h 3,21 ± 2,93 3,02 ± 1,43
72–96 h 0,85 ± 0,83 2,17 ± 2,21
96–120 h 0,15 ± 0,13 0,32 ± 0,16
120–144 h 0,06 ± 0,03 0,13 ± 0,09
Gesamt 6,51 ± 2,88 7,15 ± 2,87
Käfigreinigung 0,07 ± 0,07 0,10 ± 0,07
Gesamtausscheidung 7,90 ± 3,13 8,72 ± 2,75
(Summe Urin, Fäkalien, Käfigreinigung)
Leber bei Tötung (144 h nach Gabe) 0,37 ± 0,07 0,37 ± 0,03
M-D-Trakt Inhalte bei Tötung 0,08 ± 0,04 0,13 ± 0,06
(144 h nach Dosierung)
10Diskussion auf die Bioverfügbarkeit von [9-14C]-Ölsäure als eine
Die aktuellen Strategien, um die Belastung durch Modellsubstanz im adulten, weiblichen Göttinger
diese Krankheit und ihrer Konsequenzen zu verrin- Minischwein. Bei Behandlung mit formoline L112
gern, beinhalten Lebensstil-Interventionen (Diät/ wurde der Tmax von [14C]-Ölsäure in Plasma von 4
körperliche Aktivität), Pharmakotherapie und Adi- auf 16 h verschoben. Der Cmax sank signifikant von
positaschirurgie. 14,1 μg/g auf 3,3 μg/g bei Behandlung mit formoline
L112. Darüber hinaus ist bei Behandlung mit formo-
Gegenwärtig wird aufgrund von Unzufriedenheit line L112 die interne Exposition gegenüber [14C]-Öl-
mit den hohen Kosten und den potenziell gefährli- säure signifikant auf 32,9 % des Plasmawertes von
chen und/oder unangenehmen Nebenwirkungen [14C]-Ölsäure bei unbehandelten Tieren gesenkt,
der aktuell verfügbaren Therapien das Potenzial wie die Fläche unter der Kurve während des 0-12 h
von natürlichen Produkten wie Polyglucosamin zur Zeitintervalls (AUC0-12h) nach Dosierung zeigt. Sogar
Behandlung von Adipositas diskutiert, und dies ist bis zu 24 h nach Verabreichung ist der AUC0-24h sig-
möglicherweise eine hervorragende alternative nifikant auf 50,7 % des Plasmawertes bei unbehan-
Strategie für die Behandlung von Adipositas [3, 7]. delten Tieren gesenkt, und dieser signifikante Effekt
Polyglucosamin wurde als eine Faser natürlichen hält bis zu 60 h nach Dosierung an. Bei den mit for-
Ursprungs beworben, die dabei helfen könnte, die moline L112 vorbehandelten Minischweinen wurde
Fettabsorption zu reduzieren, Fett und Gallensalze ein deutlicher Effekt der partiellen Magenentlee-
im menschlichen Magen-Darm-Trakt zu „binden“ rung beobachtet, etwa zu den Zeitpunkten der Füt-
und diese angelagerte Fett-Polyglucosamin-Mi- terung zu Beginn und Ende des Tages, circa 8 und
schung aus dem Körper auszuscheiden. Diese Ak- 24 h nach Dosierung. Dieser Effekt wurde bei den
tion reduziert die Absorbierung von Nahrungsfet- unbehandelten Tieren der Gruppe A nicht beobach-
ten und hat dazu geführt, dass diese Substanzen tet. Zur zweiten Leerungsperiode des Magens ist
zur Unterstützung von Gewichtsverlust verwendet die Bindekraft von formoline L112 für [14C]-Ölsäure
werden [7]. Das Ziel dieser Studie war die Bereit- noch klar präsent.
stellung von Daten zum Einfluss von formoline L112
Abb. 3 Ausscheidungsprofil der Radioaktivität in Urin und Fäkalien von weiblichen Göttinger Minischweinen nach einer oralen Einzeldosis [9-14C]-Öl-
säure an Gruppe A (Kontrolle) und Gruppe B (Minischweine, die mit einer einzelnen oralen Dosis von 2 Tabletten 500 mg formoline L112 pro Tier
vorbehandelt wurden). Offene Marker unbehandelt, geschlossene Marker behandelt. Offene Punkte , gefüllte Punkte repräsentieren die Aus-
scheidung von Radioaktivität mit Urin, offene Rauten und gefüllte Rauten repräsentieren die Ausscheidung von Radioaktivität mit Fäkalien in
Gruppe A bzw. Gruppe B. Fehlerbalken repräsentieren Standardabweichungen des Mittelwerts
11Bei unbehandelten Probanden wird Ölsäure prak- Entzündung in den Hauptzielgeweben des Insulins
tisch vollständig absorbiert und nach oraler Gabe in (Skelett-Muskulatur, Leber und Endothelzellen)
den Organismus verteilt [35, 36]. Die Aufschlüsse- und sind somit eine wichtige Verbindung zwischen
lung über die Wege des Lipidstoffwechsels erfolgt Adipositas, Insulinresistenz, Entzündung und der
durch sukzessive ß -Oxidation und Ausscheidung Entwicklung von Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck,
als CO2. Wie andere freie Fettsäuren wird Ölsäure Dyslipidämie, Gerinnungsstörungen und atherosk-
von den Darmwänden absorbiert, wo es in Trigly- lerotischer Gefäßerkrankung [38]. Die Reduktion
ceride umgewandelt wird. Die Triglyceride werden von Plasma-FFS-Konzentrationen bei fettleibigen
in Lipoproteinen im Serum oder in Chylomikronen Probanden und solchen mit Typ-2-Diabetes (T2DM)
in den Lymphgefäßen transportiert und in adipö- verbessert die Insulinsensitivität [39].
sem Gewebe eingelagert oder verstoffwechselt. 31 Endotoxin, der Hauptbestandteil der äußeren Zell-
Testpersonen mit normaler Fettassimilation wurden membran von gramnegativen Bakterien, durch-
orale Dosen radioaktiv markierten Trioleins und Öl- bricht die Darmschleimhaut und gelangt in den
säure verabreicht. Nach 6 Tagen hatten sie weniger Kreislauf, wo es entzündliche Leitungspfade direkt
als 10 % der Substanzen mit den Fäkalien ausge- stimuliert. Mahlzeiten mit hohem Fettgehalt führen
schieden [37]. Dieses Muster ähnelt den Beobach- zu einer Steigerung des Endotoxin-Niveaus in Stu-
tungen dieser Studie. dien am Tier und am Menschen, mit einer größeren
Beachtliche Evidenz lässt darauf schließen, dass Steigerung bezüglich metabolischer Erkrankungs-
gesteigerte Aufnahme von freien Fettsäurekon- stadien [40-42]. Eine Ernährung mit hohem Fettge-
zentrationen eine Schlüsselrolle bei der Pathoge- halt stellt eines der hauptsächlichen Risiken für die
nese von Insulinresistenz spielt. Freie Fettsäuren Entwicklung von Adipositas, Diabetes, Arteriosk-
verursachen sowohl Insulinresistenz als auch lerose und andere ernährungsbezogene Störungen
Abb. 4 Repräsentative Radioaktivität HPLC-Profil einer Fäkalienextraktprobe. Die bei einer Retentionszeit von 18,7 min. eluierende Spitze
repräsentiert [9-14C]-Ölsäure
12dar. Der Konsum stark fetthaltiger Nahrung bewirkt Gemäß der Produktinformation von formoline L112
Entzündungen im Fettgewebe, der Leber und der sollten zwei Tabletten mit 500 mg zweimal täglich
Skelettmuskulatur durch die Erhöhung der Endo- zu zwei Hauptmahlzeiten mit dem höchsten Fett-
toxin-/Lipopolysaccharidniveaus im Darmlumen gehalt eingenommen werden, beispielsweise zum
sowie durch die Steigerung der LPS-Aktivität durch Frühstück und zum Abendessen. In der vorliegen-
den Toll-ähnlichen Rezeptor 4. Diese Entzündung den Studie wurden Minischweine nur einmalig
spielt eine kritische Rolle bei der Entwicklung von mit formoline dosiert und erhielten formoline L112
Adipositas und Insulinresistenz [41, 43]. nicht mit der zweiten Mahlzeit am Tag der Verabrei-
In der vorliegenden Studie wurde gezeigt, dass chung. Daher wird erwartet, dass eine zweite Dosis
formoline L112, für das Gewichtsmanagement, Ge- die Aufnahme sogar noch weiter reduzieren würde.
wichtsverlust und die Senkung des Cholesterinspie- In vitro-Tests, die vom Lieferanten des Polyglu-
gels im Blut eingesetzt wird, die Spitzenwerte von cosamins mit einer synthetischen Mischung von
[14C]-Ölsäure im Plasma senkt und ebenso die all- Nahrungsölen und -lipiden als Modellöl durchge-
gemeine interne Exposition gegenüber [14C]-Ölsäure führt wurden, zeigten für die Interaktion beliebiger
reduziert. Die Behandlung mit formoline L112 redu- Fettsäuren mit formoline L112 keine Präferenz oder
ziert (wie bewertet durch Cmax & AUC) und verzögert Unterscheidung (nicht veröffentlicht).
(wie bewertet durch Tmax) die Fettabsorption aus dem Daher wird angenommen, dass die Auswirkungen
Magen-Darm-Trakt in die systemische Zirkulation von Polyglucosamin auf die Bioverfügbarkeit von
und begrenzt die Spitzenexposition gegenüber freien [14C]-Ölsäure auf andere Fette übertragbar sind.
Fettsäuren, was zu besseren Bedingungen bei über-
gewichtigen Menschen beitragen könnte.
Die folgenden Muster und repräsentieren die Mengen von Radioaktivität im Blut (Cmax),
Leber, Urin bzw. Fäkalien/Magen-Darm-Trakt
Abb. 5 Individuelle und mittlere Verteilung und Wiederfindung von Radioaktivität bei weiblichen Göttinger Minischweinen nach einer einzelnen
oralen Dosis von nominal 10 mg [9-14C]-Ölsäure/kg in Gruppe A (Kontrolle) und Gruppe B (vorbehandelt mit einer einzelnen oralen Dosis von
2 Tabletten 500 mg formoline L112 pro Tier). Radioaktivität ist ausgedrückt als % Muttersubstanz.
13Schlussfolgerung sicht des Manuskripts. Wir danken dem Sicher-
In der Schlussfolgerung reduziert (wie bewertet heitsbeauftragten für Radiochemie D. Grossouw
durch Cmax & AUC) und verzögert (wie bewertet für seine Unterstützung bei der Dosierung der radi-
durch Tmax) die Behandlung mit dem Polygluco- oaktiv markierten Ölsäure. Die Autoren danken der
samin formoline L112 die Fettabsorption aus dem Universität Utrecht für die Punktierung der Mini-
Magen-Darm-Trakt in die systemische Zirkulation schweine. Wir wissen die hervorragende Hilfe von
und begrenzt die Spitzenexposition gegenüber frei- Gerard van Beek und seine Mitarbeitern bei der in
en Fettsäuren, was zu besseren Bedingungen bei vivo-Durchführung dieser Studie sehr zu würdigen.
übergewichtigen Menschen beitragen könnte. Wir danken Gemma BrufauDonés für ihren Beitrag
zur statistischen Analyse.
Abkürzungen
AUC: area under the curve, Fläche unter der Kurve; Cl: clearance, Spiel; Autorendetails
Cmax: maximum concentration in plasma or blood, Maximalkonzentration 1
TNO Triskelion BV, P.O. Box 844, Utrechtseweg 48, 3704 HE, Zeist, Die Nie-
in Plasma oder Blut; DPM: Desintegrationen pro Minute; EMA: European derlande. 2TNO, P.O. Box 360, Utrechtseweg 48, 3704 HE, Zeist, Die Nie-
Medicines Agency, Europäische Arzneimittelagentur; FDA: Food and Drug derlande.
Administration; FFS: freie Fettsäuren; GABA: gamma amino butyric acid, Eingegangen: 15. Juli 2015 Akzeptiert: 29. Februar 2016
Gammaaminobuttersäure; GIT: Gastrointestinaltrakt; GRAS: Generally
Online veröffentlicht 15. März 2016
Recognized As Safe, gesundheitlich unbedenklich; HPLC: high pressure
liquid chromatography, Hochleistungsflüssigchromatografie; LPS: Li- Literaturverzeichnis
po-polysaccharide; LSC: liquid scintillation counting, Flüssigszintillati- 1. World Health Organization, Obesity and overweight, Fact sheet N° 311,
onszählung; MBq: Megabecquerel; MRT: Mean Residence Time, mittlere updated August 2014.
Verweilzeit; SD: standard deviation, Standardabweichung; T2DM: Typ 2
2. Kim GW, Lin JE, Blomain ES, Waldman SA. Antiobesity Pharmaco-
Diabetes mellitus; Tmax: time after dosing associated with the maximum
therapy: New Drugs and Emerging Targets. Clin Pharmacol Ther.
observed concentration in plasma or blood, Zeit nach der Dosierung asso-
2014;95(1):53–66.
ziiert mit der beobachteten Maximalkonzentration in Plasma oder Blut; UV:
ultraviolett; Vz: volume of distribution, Distributionsvolumen. 3. Yun JW. Possible anti-obesity therapeutics from nature – A review.
Phytochemistry. 2010;71:1625–41.
Interessenkonflikte 4. Cheung BMY, Cheun Saf. 2013;4(4):171–81.
5. Chaput JP, St-Pierre S, Tremblay A. Currently available drugs for the
Die Autoren erklären, dass es keine Interessen- treatment of obesity: sibutramine and orlistat. Mini Rev Med Chem.
konflikte gibt. Diese Forschungsarbeit wurde durch 2007;7:3–10.
Certmedica International GmbH, Aschaffenburg, 6. EMA, Refusal of the marketing authorisation for Qsiva (phentermine/
topira-mate) EMA/109958/2013, EMEA/H/C/002350, 21 February 2013.
Deutschland finanziert. Die Studienbehandlung http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/Summary_
formoline L112 wurde durch den Sponsor bereit- of_ o-pinion_-_Initial_authorisation/human/002350/WC500139215.pdf.
gestellt. formoline L112 wird zur Unterstützung der 7. Froese WM, Ludlow ME. Efficacy of Over-the-Counter (OTC) Medical
Device Products as a Tool in Clinical Weight Management. Food Nutr
Behandlung von Übergewicht und zur Gewichts- Sci. 2014;5: 1637–43.
kontrolle vertrieben. 8. Baldrick P. The safety of chitosan as a pharmaceutical excipient. Regul
Toxicol Pharmacol. 2010;56:290–9.
Beiträge der Autoren 9. Kean T, Thanou M. Biodegradation, biodistribution and toxicity of chito-
san. Adv Drug Deliv Rev. 2010;62:3–11.
Alle Autoren habe die Studie entworfen und gestal- 10. Rodriguez MS, Albertengo LE. Interaction between chitosan and oil
tet. NC hat die Studie ausgeführt. NC, BB, ST, MH, under stomach and duodenal digestive chemical conditions. Biosci
AL, DG, HJ und MM analysierten und interpretier- Biotechnol Bio-chem. 2005;69:2057–62.
11. Helgason T, Weiss J, McClements DJ, Gislason J, Einarsson JM, Thor-
ten die Daten. NC hat die Arbeit geschrieben. Alle mods-son FR, Kristbergsson K. Examination of the interaction of chito-
Autoren haben das finale Manuskript gelesen und san and oil-in-water emulsions under conditions simulating the dige-
freigegeben. stive system using con-focal microscopy. J Aquat Food Prod Technol.
2008;17(3):216–33.
Anerkennung 12. Han LK, Kimura Y, Okuda H. Reduction in fat storage during chitin-chi-
tosan treatment in mice fed a high-fat diet. Int J Obes. 1999;23:174–9.
Diese Forschungsarbeit wurde von Certmedica In- 13. Dimzon IKD, Ebert J, Knepper TP. The interaction of chitosan and oli-
ternational GmbH finanziell unterstützt. Wir danken ve oil: effect of degree of deacetylation and degree of polymerization.
Carbohydr Po-lym. 2013;92:564–70.
Jürgen Ebert und Berthold Trautmann von Certme-
14.. Dimzon IK, Knepper TP. Degree of deacetylation of chitosan by in-
dica International GmbH für die kritische Durch- frared spectroscopy and partial least squares. Int J Biol Macromol.
2015;72:939–45.
1415. Jull AB, Ni Mhurchu C, Bennett DA, Dunshea-Mooij CA, Rodgers A. 30. Guilloteau P, Zabielski R, Hammon HM, Metges CC. Nutritional pro-
Chitosan for overweight or obesity. Cochrane Database Syst Rev. gramming of gastrointestinal tract development. Is the pig a good mo-
2008;16(3):CD003892. doi:10.1002/14651858.CD003892.pub3. del for man? Nutr Res Rev. 2010;23:4–22.
16. Gades MD, Stern JS. Chitosan Supplementation and Fecal Fat Excreti- 31. Patterson JK, Lei XG, Miller DD. The pig as an experimental model for
on in Men. Obes Res. 2003;11(5):683–8. elucidating the mechanisms governing dietary influence on mineral
17. Tapola NS, Lyyra ML, Kolehmainen RM, Sarkkinen ES, Schauss AG. absorption. Exp Biol Med. 2008;233:651–64.
Safety aspects and cholesterol-lowering efficacy of chitosan tablets. 32. Wilfart A, Montagne L, Simmins H, Noblet J, Van Milgen J. Effect of fi-
J Am Coll Nutr. 2008;27(1):22–30. ber content in the diet on the mean retention time in different segments
18. Pittler MH, Abbot NC, Harkness EF, Ernst E. Randomized, doub- of the digestive tract in growing pigs. Livest Sci. 2007;109:27–9.
le-blind trial of chitosan for body weight reduction. Eur J Clin Nutr. 33. Van der Laan JW, Brightwell J, McAnulty P, Ratky J, Stark C. Under the
1999;53(5):379–81. auspices of the Steering Group of the RETHINK Project. J Pharmacol
19. Mhurchu CN, Poppitt SD, McGill AT, Leahy FE, Bennett DA, Lin RB, Toxicol Meth. 2010;62:184–95.
Ormrod D, Ward L, Strik C, Rodgers A. The effect of the dietary sup- 34 Stricker D. BrightStat.com: free statistics online. Comput. Methods
plement, Chitosan, on body weight: a randomised controlled trial in 250 Programs Biomed. 2008;92:135–43.
overweight and obese adults. Int J Obes. 2004;28:1149–56. 35. Pérez LY, Menéndez R, Más R, González RM. Plasma levels, tissue
20. Kaats GR, Michalek JE, Preuss HG. Evaluating efficacy of a chitosan distribu-tion and excretion of radioactivity after single-dose adminis-
product using a double-blinded, placebo controlled protocol. J Am Coll tration of (3H)-Oleic acid added to D-004, a lipid extract of the fruit of
Nutr. 2006; 25(5):389–94. Roystonea regia in rats. Curr Ther Res. 2006;67(6):407–19.
21. Cornelli U, Belcaro G, Cesarone MR, Cornelli M. Use of polyglucosami- 36. Beierwaltes WH, Ice RD, Shaw MJ, Ryo UY. Myocardial uptake of la-
ne and physical activity to reduce body weight and dyslipidemia in mo- belled oleic and linoleic acids. J Nucl Med. 1975;16:842–5.
derately over-weight subjects. Minerva Cardioangiol. 2008;56(5):71–8. 37. Pedersen NT. Estimation of assimilation of simultaneously ingested
22. Egras AM, Hamilton WR, Lenz TL and Monaghan MS: An Evidence-Ba- 14C-triolein and 3H-oleic acid as a test of pancreatic digestive functi-
sed Review of Fat Modifying Supplemental Weight Loss Products. on. Scand J Gastro-enterol. 1984;19:161–6.
J Obesity. 2011: 297–315, doi:10.1155/2011/297315. 38. Liang H, Tantiwong P, Sriwijitkamol A, Shanmugasundaram K, Mohan
23. Walsh AM, Sweeney T, Bahar B, O’Doherty JV. Multi-Functional Roles S, Espinoza S, DeFronzo RA, Dubé JJ, Musi N. Effect of a sustained
of Chitosan as a Potential Protective Agent against Obesity. Plos One. reduction in plasma free fatty acid concentration on insulin signalling
2013; 8(1):e53828. doi:10.1371/journal.pone.0053828. and inflammation in skeletal muscle from human subjects. J Physiol.
24. Pokhis K, Bitterlich N, Cornelli U, Cassano G. Efficacy of polyglucosa- 2013;591(11):2897–909.
mine for weight loss—confirmed in a randomized double-blind, pla- 39. Boden G. Obesity and Free Fatty Acids (FFA). Endocrinol Metab Clin
cebo-controlled clini-cal investigation. BMC Obesity. 2015;2:25. North Am. 2008;37(3):635–9.
25. Karadeniz F, Kim SK. Antidiabetic Activities of Chitosan and Its Deriva- 40. Mani V, Harris AJ, Keating AF, Weber TE, Dekers JCM, Gabler NK. In-
tives: A Mini Review. Adv Food Nutr Res. 2014;73:33–44. testinal integrity, endotoxin transport and detoxification in pigs diver-
26. Kokatnur MG, Oalmann MC, Johnson WD, Malcom GT, Strong JP. Fatty gently selected for residual feed intake. J Anim Sci. 2013;91(5):2141–50.
acid composition of human adipose tissue from two anatomical sites in 41. Piya MK, Harte AL, McTernan PG. Metbaoic endotoxaemia; is it more
a biracial community. Am J Clin Nutr. 1979;32(11):2198–205. than just a gut feeling? (review). Curr Opin Lipidol. 2013;24(1):78–85.
27. Spurlock ME, Gabler NK. The Development of Porcine Models of Obe- 42. Cani PD, Bibiloni R, Knauf C, Waget A, Neyrinck AM, Delzenne NM,
sity and the Metabolic Syndrome. J Nutr. 2008;138:397–402. Burcelin R. Changes in Gut Microbiota Control Metabolic Endotoxe-
28. Christoffersen B, Golozoubova V, Pacini G, Svendsen O, Raun K. The mia-Induced In-flammation in High-Fat Diet–Induced Obesity and Dia-
young göttingen minipig as a model of childhood and adolescent obe- betes in Mice. Diabetes. 2008;57:1470–81.
sity: Influence of diet and gender. Obesity. 2013;21(1):149–58. 43. Zaved Waise TM, Toshinai K, Naznin F, NamKoong C, Abu Saleh Md
29. Bode G, Clausing P, Gervais F, Loegsted J, Luft J, Nogues V, Sims J. Moin A, Sakoda H, Nakazato M. One-day high-fat diet induces inflam-
The utility of the minipig as an animal model in regulatory toxicology. mation in the no-dose ganglion and hypothalamus of mice. Biochem
J Pharmacol Toxicol Meth. 2010;62:196–220. Biophys Res Commun. 2015;464:1157–62
Certmedica International GmbH • Magnolienweg 17 • 63741 Aschaffenburg • Tel. 0 60 21 / 15 09 33 70 • Fax 0 60 21 / 15 09 33 59Sie können auch lesen
