Suche nach einem selektiven Inhibitor der 11 -Hydroxysteroid-Dehydrogenase-1

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1 Aus der Medizinischen Klinik IV, Bereich Endokrinologie des Universitätsklinikums Benjamin Franklin der Freien Universität Berlin Leiter: Prof. Dr. med. A. F. H. Pfeiffer, vormals: Prof. Dr. med. W. Oelkers Suche nach einem selektiven Inhibitor der 11 -Hydroxysteroid-Dehydrogenase-1 Inaugural-Dissertation zur Erlangen der medizinischen Doktorwürde des Fachbereichs Humanmedizin der Freien Universität vorgelegt von Claudia Großmann aus Berlin

2 2 Referent: Prof. Dr. W. Oelkers Korreferent: Prof. Dr. A. F. H. Pfeiffer Gedruckt mit Genehmigung des Fachbereichs Humanmedizin der Freien Universität Berlin Promoviert am:

3 3 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung und Zielsetzung Reaktionen / Substrate der 11 -HSD Vorkommen / Enzymkinetik der 11 -HSD-1 und Aufbau und Struktur der 11 -HSD-1 und Funktion der 11 -HSDs in den Organen HSD-1 in der Leber und dem Fettgewebe HSD-2 in der Niere HSD-1 und -2 in weiteren Organen Regulierung der 11 -HSD durch Hormone Erkrankungen mit 11 -HSD-Aktivitätverminderung Syndrome of Apparent Mineralocorticoid Excess (SAME) Lakritze-Abusus Oxoreduktase-Defekt (Apparent Cortisone Reductase Deficiency) Ektopes ACTH-Syndrom Essentielle Hypertonie Inhibition der 11 -HSDs Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit Materialien Substrate, Cosubstrate und Inhibitoren Chemikalien und Materialien für Mikrosomen- und [1,2,4,6,7 3 H]-Oxo-Dexamethason-Herstellung, Proteinbestimmung, Inkubation, Analytik und Tracerreinigung Geräte Gewebe Methoden Mikrosomenherstellung 28

4 Vorbereitung der Mikrosomenpräparation: Pufferherstellung Gewebehomogenisierung und -fraktionierung Proteinbestimmung Herstellung und Reinigung der 3 H-markierten Substrate Herstellung der Substrat-, Cosubstrat- und Inhibitorlösungen Inkubation der Mikrosomen Ermitteln der Reaktionsbedingungen Zeitkinetiken für die 11 -HSD-1 katalysierten Reaktionen Zeitkinetiken für die 11 -HSD-2 katalysierten Reaktionen Zusammenfassung der Versuchsbedingungen Untersuchung der Inhibition Umsatzbestimmung: Analytik Auswertung und Statistik Ergebnisse Oxidationsreaktion der 11 -HSD-1 (humane Lebermikrosomen) Inhibitionsversuche mit Glycyrrhetinsäure und Carbenoxolon Inhibitionsversuche mit Progesteron und 11-OH-Progesteron- Derivaten Inhibitionsversuche mit Progesteron und DOC-Metaboliten Inhibitionsversuche mit Gallensäuren, Metopiron und Ketokonazol Reduktionreaktion der 11 -HSD-1 (humane Lebermikrosomen) Inhibitonsversuche mit Glycyrrhetinsäure und Carbenoxolon Inhibitionsversuche mit Progesteron und 11-OH-Progesteron-Derivaten Inhibitionsversuche mit Progesteron und DOC-Metaboliten Inhibitionsversuche mit Gallensäuren, Metopiron und Ketokonazol Oxidationsreaktion der 11 -HSD-2 (humane Nierenmikrosomen) Inhibitonsversuche mit Glycyrrhetinsäure und Carbenoxolon Inhibitionsversuche mit Progesteron und 11-OH-Progesteron-Derivaten Inhibitionsversuche mit Progesteron und DOC-Metaboliten 63

5 Inhibitionsversuche mit Gallensäuren, Metopiron und Ketokonazol Reduktionsreaktion der 11 -HSD-2 (humane Nierenmikrosomen) Inhibitionsversuche mit Glycyrrhetinsäure und Carbenoxolon Inhibitorversuche mit Progesteron und 11-OH-Progesteron-Derivaten Inhibitionsversuche mit Progesteron und DOC-Metaboliten Inhibitionsversuche mit Gallensäuren, Metopiron und Ketokonazol Zusammenfassung der Ergebnisse der Inhibitionsversuche der 11 -HSD-1- und -2-Oxidations- und -Reduktionreaktionen Diskussion Diskussion der Methodik Wahl der Versuchsbedingungen Wahl der Analytik Diskussion der Ergebnisse Hemmung durch Glycyrrhetinsäure und Carbenoxolon Hemmung durch endogene Progesteron-Derivate Hemmung durch Metopiron, Ketokonazol und die Gallensäuren Lithocholsäure und Chenodeoxycholsäure Metopiron Ketokonazol Gallensäuren Zusammenfassung Literaturangaben Tabellarischer Lebenslauf Danksagung 117