WO2000030652A1 - Utilisation du sulfate de dehydroepiandrosterone pour augmenter le nombre de recepteurs nmda chez un mammifere - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the use of dehydroepiandrosterone sulfate (SDHEA) in a pharmaceutical composition intended to increase the number of NMDA receptors (N-Methyl-D-Aspartate) in the brain of a mammal.
- SDHEA dehydroepiandrosterone sulfate
- SDHEA Dehydroepiandrosterone and its sulfate
- SDHEA are steroid hormones synthesized mainly in the adrenal cortex.
- the demonstration of a de novo synthesis in the brain suggests a central activity of these steroids.
- a subject of the invention is therefore the use of SDHEA for the manufacture of a pharmaceutical composition intended to increase the number of NMDA receptors in a mammal and thereby prevent or compensate for the physiological decrease in the number of said receptors.
- the pharmaceutical composition is intended for the treatment of human beings aged approximately 40 to 60 years.
- the pharmaceutical composition is administered in a dose and for a duration sufficient for this administration to cause an effective increase in the number of NMDA receptors.
- this dose is between 0.001 and 0.10 g / kg of body weight of the patient, preferably between 0.002 and 0.05 g / kg and more preferably still between 0.003 and 0.03 g / kg of body weight.
- the pharmaceutical composition contains between 2 mg and 5 g of SDHEA, preferably 20 mg and 2 g and more preferably still 50 mg and 1.5 g. It can be in the form of tablets, pills, capsules, suppositories, capsules, ampoules, etc.
- the preferred dosage form is the tablet form.
- SDHEA for the prevention of the physiological decrease in NMDA receptors with age.
- the invention will be better understood using the following non-limiting examples. EXAMPLE 1; LIGAND MARKING OF NMDA RECEPTORS [ 3 H1 -MK801
- NMDA receptors in the rat brain was carried out by the quantitative autoradiography technique, thus making it possible to visualize and quantify the number of receptors in different regions of the brain.
- the radioactive ligand allowing specific recognition of NMDA receptor sites is the dizocilpme (MK801), labeled with tritium [ 3 H] -MK801 (Kemp et al. TINS (1987) 294-298)
- the brain sections were preincubated in 50 mM Tris-acetate buffer pH 7.4 for 30 minutes at 4 ° C. Then they were quickly dried at room temperature.
- Control sections were incubated with unlit tritium-labeled MK801 at 10 "S M to determine non-specific binding.
- the films were developed for 2 minutes in a Kodak D19 developer, then they were fixed in the Kodak Rapid fixer, and finally they were rinsed for one hour under running water.
- the apparent [ 3 H] -MK801 binding sites are measured by the optical density DO for the total specific binding of [ 3 H] -MK801 in the cortex and different regions of the hippocampus: CA X ; CA 3 ; lateral blade of the toothed gyrus DGlb and the middle blade of the toothed gyrus DGmb.
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Abstract
L'invention concerne l'utilisation du SDHEA pour la fabrication d'une composition pharmaceutique destinée à augmenter le nombre de récepteurs NMDA dans le cerveau d'un mammifère.
Description
UTILISATION DU SULFATE DE DEHYDROEPIANDROSTERONE POUR AUGMENTER LE NOMBRE DE RECEPTEURS NMDA CHEZ UN MAMMIFERE
La présente invention a pour objet l'utilisation du sulfate de déhydroépiandrostérone (SDHEA) dans une composition pharmaceutique destinée à augmenter le nombre de récepteurs NMDA (N-Méthyl-D-Aspartate) dans le cerveau d'un mammifère.
La déhydroépiandrostérone et son sulfate, le SDHEA sont des hormones stéroïdiennes synthétisées essentiellement dans la corticosurrénale . Cependant, la mise en évidence d'une synthèse de novo dans le cerveau suggère une activité centrale de ces stéroïdes .
En effet, parallèlement à la mise en évidence de cette synthèse de stéroïdes dans le cerveau, il a été montré que certains stéroïdes de la série prégnane ou androstrane étaient capables de moduler le récepteur membranaire GABA-A (acide gamma aminobutyrique) et de posséder, tout comme les autres modulateurs jusqu'alors connus du complexe^ GABA-A récepteur, un site de fixation sur ce récepteur (Majewska et al. Science (1986) 232, 1004-1007 ; Vincens et al. Eur. J. Pha.rma.col . (1989) 168, 15-21 ; Sieghart TIPS (1992), 13, 446-450).
Certains de ces stéroïdes ont été caractérisés comme des anogistes du récepteur GABA-A, tels la prégnanolone ou 1 ' alloprégnanolone (Vincens et al. Naumyn Schmiedeberg' s Arch . Pharmacol . (1992) 346 =523-526), d'autres comme le sulfate de prégnénolone ou le SDHEA se comportent comme des antagonistes (Majewska et al. Neurosci . Lett . (1988) 90, 279-284 ; Mienville et al. Brain Res . (1989) 489, 190-194 ; Majewska et al. Brain Res . (1990) 526, 143-146) .
Cependant ces deux neurostéroïdes le sulfate de prégnénolone et le SDHEA ( u et al . Mol . Pharmacol . (1991) 40, 333-336 ; Park-Chung et al. Mol . Pharmacol . (1997) 52, 1113-1123 ; Debonnel et al. J. of Endocrinol . (1996) 150, S33-S42) pourraient être des modulateurs du récepteur NMDA, récepteur impliqué dans les facultés d'apprentissage et de mémorisation (Mondadori et al. Exp . Brain Res . (1989) 75 : 449-456) .
En effet, différentes observations suggèrent que le SDHEA pourrait agir sur la mémoire ainsi que le vieillissement cérébral.
Ainsi, Roberts et al. In Kalimi M and Regelson (eds) 1990 pl3-42 (Berlin : alter de Gruyter « The Biologi cal Rôl e of DHEA» ) ont démontré que l'administration du DHEA et du SDHEA par voie orale ou sous-cutanée chez la souris avait pour effet d'augmenter la mémoire à long terme et de diminuer l'amnésie. Cependant, le mécanisme par lequel le SDHEA agit pour améliorer la mémoire demeure inexpliqué. De même, le brevet US 5 556 847 au nom de Johnson et al. indique que le SDHEA et le sulfate de prégnénolone ont une action inhibitrice sur les récepteurs GABA-A et qu'ils facilitent l'action des récepteurs NMDA chez la souris . Par ailleurs, il existe une diminution physiologique des taux plasmatiques du DHEA et du SDHEA chez l'homme aussi bien que chez la femme au cours de l'âge (Bélanger et al. J. Clin . Endo . Metab . (1994) 79 1086-1090 - Lamberts et al. Science (1997) 278, 419-423). Les inventeurs ont étudié l'effet du SDHEA sur les récepteurs glutamate, notamment les récepteurs NMDA, chez le rat mâle adulte, et ont constaté de façon surprenante
et inattendue une augmentation du nombre de ces récepteurs dans différentes régions du cerveau lors d'un traitement de plusieurs jours par le SDHEA.
Or, au cours du vieillissement cérébral, une diminution du nombre des récepteurs NMDA a été observée aussi bien chez le rat (Tamaru et al. Brain Res . (1991) 542, 83-90) que chez la souris (Cohen et al. Brain Res . (1992) 584, 174-180), et également chez le sujet âgé et dans les cerveaux de certains patients atteints par la maladie d'Alzheimer (Ulas et al. Neuroscience (1992) 49, 45-61 ; Greenamyre et al. J. Neuroche . (1987) 48, 543- 551 ; Jansen et al. Neuroscience (1990) 39, 613-627 ; Mouradian et al. Neurosci . Lett. (1988) 93, 225-230 ; Penney et al. J. Neurol . Neurosurg. , and Psychiatry (1990) 53, 314-320)
Il y aurait donc un fort intérêt à prévenir cette diminution physiologique des récepteurs NMDA lors du vieillissement cérébral, par l'administration du SDHEA à une population humaine de l'âge de 40 à 60 ans. L'invention a donc pour objet l'utilisation du SDHEA pour la fabrication d'une composition pharmaceutique destinée à augmenter le nombre de récepteurs NMDA d'un mammifère et par là même à prévenir ou compenser la diminution physiologique du nombre desdits récepteurs. De préférence, la composition pharmaceutique est destinée au traitement des êtres humains âgés d'environ 40 à 60 ans.
Conformément à l'invention, la composition pharmaceutique est administrée en une dose et pendant une durée suffisantes pour que cette administration entraîne une augmentation efficace du nombre de récepteurs NMDA. De façon générale, cette dose est comprise entre 0.001 et
0.10 g/kg de poids corporel du patient, de préférence entre 0.002 et 0.05 g/kg et plus préférentiellement encore entre 0.003 et 0.03 g/kg de poids corporel.
Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la composition pharmaceutique contient entre 2 mg et 5 g de SDHEA, de préférence 20 mg et 2 g et plus préférentiellement encore 50 mg et 1.5 g. Elle peut se présenter sous forme de comprimés, de pilules, de gélules, de suppositoires, de capsules, d'ampoules.... La forme galénique préférée est la forme comprimés.
L'invention a également pour objet l'utilisation de SDHEA pour la prévention de la diminution physiologique des récepteurs NMDA avec l'âge. L'invention sera mieux comprise a l'aide des exemples non-limitatifs qui suivent. EXEMPLE 1 ; MARQUAGE DES RECEPTEURS NMDA PAR LE LIGAND [3H1 -MK801
Le marquage des récepteurs NMDA dans le cerveau de rat a été effectué par la technique d' autoradiographie quantitative permettant ainsi de visualiser et de quantifier le nombre de récepteurs dans différentes régions du cerveau.
Le ligand radioactif permettant de reconnaître de façon spécifique les sites des récepteurs NMDA est la dizocilpme (MK801) , marquée au tritium [3H] -MK801 (Kemp et al. TINS (1987) 294-298)
On a décapité des rats mâles ( istar) ayant un poids compris entre 200 et 220g. On a rapidement prélevé leurs cerveaux qui ont été mis dans du liquide isopentane à une température de -40°C. Les cerveaux ont été ensuite stockés à -80°C jusqu'à leur utilisation.
On a obtenu des coupes de cerveau d'une épaisseur de 20 μm à l'aide d'un cryostat de marque Frigocut 2800" commercialisé par la Société Reichert Jung.
On a préincubé les coupes de cerveau dans un tampon Tris-acétate 50mM pH 7.4 pendant 30 minutes à 4°C. Ensuite on les a rapidement séchées à température ambiante .
Puis on a incubé les coupes avec le radioligand
[3H] -MK801 vendu par la société New England Nuclear (Boston, Massachusetts, USA) , ayant une activité spécifique de 24 Ci/mmol, à une concentration de 5 nM dans le tampon précité pendant 4 heures à 4°C.
On a incubé des coupes témoins avec le MK801 non marqué au tritium à 10"SM afin de déterminer la liaison non spécifique.
On a ensuite rincé toutes les coupes pendant 5 secondes, puis pendant 90 minutes dans le même tampon froid.
On a séché les coupes à température ambiante et puis on les a exposées sur des films tritium-hyperfilm (Amersham) dans le noir pendant 4 semaines à 4°C dans des cassettes d' autoradiographie .
On a développé les films pendant 2 minutes dans un révélateur Kodak D19, puis on les a fixés dans le fixateur Kodak Rapid, et enfin on les a rincés pendant une heure à 1 ' eau courante .
On a quantifié le marquage autoradiographique par densitométrie en utilisant le logiciel RAG-200 vendu par BIOCOM (Les Ulis, France) et on a mesuré la liaison par la densité optique relative.
CARTOGRAPHIE DES RECEPTEURS NMDA MARQUES AU T3Hl -MK801 DANS LE CERVEAU DE RAT
En utilisant le protocole d' autoradiographie décrit ci -dessus, on a réalisé une cartographie des récepteurs NMDA marqués au [3H] -MK801 dans le cerveau du rat (voir Figures 1 et 2 ) .
Ces résultats montrent que quelque soit le niveau étudié, c'est toujours dans l'hippocampe, au niveau de couches CAl et du gyrus denté que l'on retrouve la densité la plus importante de sites marqués. Ces couches sont particulièrement impliquées dans le fonctionnement de la mémoire (voir Figure 3) .
EXEMPLE 2 ;
EFFET D'UN TRAITEMENT PAR LE SDHEA SUR LES RECEPTEURS NMDA DANS LE CERVEAU DE RAT
On a administré 30 mg/kg de SDHEA par voie intrapéritonéale, 2 fois par jour, à des rats istar mâles non castrés pendant 5 jours. On a tué les rats 30 minutes après la dernière injection de SDHEA, au 5ème j our .
Le Tableau I ci -dessous montre que ce traitement augmente le nombre de sites apparents des récepteurs NMDA marqués au [3H]-MK801, mesurés par densité optique (DO), dans certaines régions du cerveau.
TABLEAU I
Effet d'un traitement par le SDHEA sur le nombre de sites [3H] -MK801 dans le cerveau de rat.
Régions rats contrôles Rats traités par le SDHEA DO DO
CAX 44,67±3,63 54,01±4.O5*
CA3 28,84±3,15 33,37±4,94*
DGlb 37,45±3,95 42,15±4,31*
DGmb 36,17±4,15 43,13±3,53*
Cortex 21,32±1,70 24,88±2,73
* < 0, 001
Les sites apparents de liaison du [3H] -MK801 sont mesurés par la densité optique DO pour la liaison totale spécifique du [3H] -MK801 dans le cortex et différentes régions de l'hippocampe : CAX ; CA3 ; lame latérale du gyrus denté DGlb et la lame médiane du gyrus denté DGmb.
Ces résultats montrent qu'un traitement chronique de 5 jours chez le rat mâle augmente le nombre apparent de sites de liaison du [3H] -MK801 dans les différentes régions quantifiées.
Claims
1. Utilisation du SDHEA pour la fabrication d'une composition pharmaceutique destinée à augmenter le nombre de récepteurs NMDA dans le cerveau d'un mammifère.
2. Utilisation du SDHEA selon la revendication 1, pour la fabrication d'une composition pharmaceutique destinée à augmenter le nombre de récepteurs NMDA dans le cerveau d'un être humain âgé de 40 à 60 ans.
3.Utilisation selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2 , caractérisée en ce que la dose de SDHEA dans la composition pharmaceutique est comprise entre 0.001 et 0.10 g/kg de poids corporel du patient, de préférence entre 0.002 et 0.05 g/kg et plus préférentiellement encore entre 0.003 et 0.03 g/kg.
4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la composition pharmaceutique contient entre 2 mg et 5 g de SDHEA, de préférence 20 mg et 2 g et plus préférentiellement encore 50 mg et 1.5 g.
5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la composition pharmaceutique se présente sous forme de comprimés, de pilules, de gélules, de suppositoires, de capsules, d'ampoules, de préférence sous forme de comprimés .
6. Utilisation de SDHEA pour la prévention de la diminution physiologique des récepteurs NMDA avec l'âge.
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