Fortbildung-2009-07-08-Wirkung-dermaler

PHARMAZEUTISCHE WISSENSCHAFT
Dr. Hagen Trommer, Prof. Dr. Dr. Reinhard H.H. Neubert
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg,
Institut für Pharmazie
Unerwünschte Wirkungen dermaler
Arzneistoffe am Beispiel des topischen
Antiphlogistikums Bufexamac
Die menschliche Haut spielt bei der
Manifestation unerwünschter Arzneimittelwirkungen eine zentrale Rolle. Das gilt
grundsätzlich für alle Applikationswege und
zwangsläufig bei der Therapie mit Dermatika.
Bufexamac ist ein Hydroxamsäurederivat, das
zur topischen Therapie von entzündlichen
Hauterkrankungen und als Proktologikum
eingesetzt wird. Es handelt sich dabei jedoch
um einen äußerst umstrittenen Arzneistoff,
für den in der Literatur widersprüchliche
Angaben gefunden werden.
So variieren beispielsweise die Aussagen zum Wirkmechanismus des
Antiphlogistikums zwischen unbekannt, der Wirkung als Prostaglandinsynthesehemmstoff und einem Effekt als Lysosomenmembranstabilisator. Des Weiteren haben sich in den letzten Jahren Befunde, die
den Arzneistoff als Auslöser schwerer Kontaktallergien charakterisieren, um ein Vielfaches vermehrt. Aufgrund dieser Datenlage ist das
Nutzen-Risiko-Verhältnis der Substanz mittlerweile als ungünstig eingestuft worden. In eigenen Untersuchungen der Autoren wurden die
Effekte von Bufexamac und UV-Strahlung auf Hautlipidmodellsysteme
sowie auf eine HaCaT-Keratinocyten-Zellkultur getestet, um dadurch
einerseits einen Beitrag zur Aufklärung des tatsächlichen Wirkmechanismus von Bufexamac zu leisten, andererseits die vorhandenen Literaturdaten besser einschätzen zu können und schließlich zur Generierung einer Datenbasis beizutragen, die für die Ursachenfindung der
Induktion von Kontaktekzemen durch das Pharmakon nützlich sein
könnte. Mittels Massenspektrometrie erfolgte außerdem die qualitative Erfassung der Stabilität des Arzneistoffs nach UV-Bestrahlung und
Lichtalterung.
Unerwünschte Wirkungen dermaler Arzneimittel
Unerwünschte Arzneimittelwirkungen (UAW) können mannigfaltige
Ursachen haben und grundsätzlich sowohl dem eigentlichen Wirkstoff
bzw. der Wirkstoffkombination geschuldet sein als auch aufgrund der
zur Arzneiformung verwendeten Hilfsstoffe auftreten. Meist sind sie
jedoch multifaktoriell bedingt und stellen in jedem Fall ein großes
Problem in der Behandlungspraxis mit Arzneimitteln dar.
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Die WHO definiert unerwünschte Arzneimittelwirkungen als Reaktionen auf Arzneimittel, die schädlich und unbeabsichtigt sind sowie bei
Dosen auftreten, die normalerweise beim Menschen zur Prophylaxe,
Diagnose bzw. Therapie von Erkrankungen oder zur Modifikation
physiologischer Funktionen dienen [1].
Die Autoren Rawlins und Thompson unterschieden in einer Übersicht
aus dem Jahr 1991 zwei Gruppen von UAW – eine Einteilung, die heute
als klassische Terminologie der Einteilung unerwünschter Arzneimittelwirkungen gilt [2]. Als Typ-A-Reaktionen werden dabei solche verstanden, die pharmakologisch erklärt werden können, häufig vorkommen, dosisabhängig sind, bei jedem Individuum auftreten können, d.h. grundsätzlich vorhersehbar sind und eine niedrige Mortalität
zeigen. Unter Typ B werden dagegen diejenigen unerwünschten Wirkungen eingeordnet, die dosisunabhängig sind, selten auftreten,
unvorhersehbar sind, pharmakologisch nicht erklärt werden können
und auf dafür empfängliche Individuen beschränkt bleiben. Eine
gewisse Mortalität wird bei dieser Art der UAW als möglich erachtet.
Mittlerweile hat sich jedoch eine Ergänzung dieses ursprünglichen Einteilungsschemas um weitere vier Klassen als Maßstab der Klassifizierung von UAW durchgesetzt, wobei die neu hinzugekommenen Kategorien seltener Verwendung finden [3]. Dabei umfasst Typ C die chronischen Reaktionen, die charakteristischerweise eine Dosis- und Zeitabhängigkeit zeigen, und Typ D die verzögerten Reaktionen, wie Teratogenesen und Karzinogenesen, die selten auftreten und gleichfalls
zeitabhängig sind. Schließlich kennzeichnen UAW vom Typ E das sehr
seltene Auftreten einer unbeabsichtigten Reaktion nach Absetzen des
Medikaments und Typ-F-Reaktionen das unerwünschte Ausbleiben
des Therapieerfolgs.
Die humane Haut und ihre Anhangsgebilde spielen bei UAW eine entscheidende Rolle, da die Haut unabhängig von der Applikationsroute
der Arzneimittel das am häufigsten betroffene Organ ist und sich unerwünschte Arzneimittelwirkungen überaus vielfältig dermatologisch
manifestieren [4]. Eine Darstellung derartiger Veränderungen würde
den Rahmen dieser Abhandlung ebenso sprengen wie die Erläuterung
aller unerwünschten Wirkungen, die durch die Therapie mit Dermatika ausgelöst werden können. Diese reichen von leichten oder schwereren Irritationen (z.B. Jucken, Stechen oder Brennen) und allergologischen Reaktionen über phototoxische Wirkungen bis schlimmstenfalls hin zu Kanzerogenität und Systemtoxizität sowie vielen weiteren
Nebenwirkungen.
Etwas detaillierter eingegangen werden soll an dieser Stelle auf das
Kontaktekzem als unerwünschte Wirkung dermaler Arzneimitteltherapie. Grundsätzlich lassen sich Kontaktekzeme (Kontaktdermatitiden)
einteilen in toxische und allergische Kontaktekzeme.
Die toxischen Formen haben ihre Ursachen entweder in starken akuten Schädigungen oder aber in geringeren Schädigungen, die dann
allerdings über längere Zeiträume durch im Einzelnen unterschwellige
Reize gesetzt wurden. Beispiele für Noxen, die zum Auftreten dieser
Zertifizierte Fortbildung
Wirksamkeit und Wirkmechanismus umstritten
Der exakte Mechanismus der antiphlogistischen
Wirkung von Bufexamac ist noch immer nicht aufgeklärt. Es gibt allerdings experimentelle Befunde,
die Anhaltspunkte vermitteln. So konnte in vitro
gezeigt werden, dass Bufexamac die Prostaglandinsynthese inhibiert und Rattenleberlysosomen
zu stabilisieren vermag. Welche dieser Eigenschaften des Moleküls allerdings letztendlich für sein in
vivo-Wirken relevant sein mögen, ist unklar [7].
Abbildung 1: Kugel-Stab-Modell des Bufexamac-Moleküls; grau - Kohlenstoffatome,
rot - Sauerstoffatome, blau - Wasserstoffatome, dunkelblau - Stickstoff
Kontaktekzemart führen können, sind alkalische Substanzen, Baustoffe oder auch organische Lösungsmittel, die nach längerer Exposition schließlich kumulative toxische Ekzeme auslösen können [5].
Im Gegensatz dazu liegt den im Kontext dieser Darstellung interessanteren allergischen Kontaktekzemen eine Allergie vom sogenannten
Spättyp zugrunde. In einigen Fällen ist dem Geschehen dabei eine
Hornschichtschädigung vorausgegangen, die dem Eindringen der
Allergene in tiefere Hautschichten Vorschub geleistet hat und schließlich, nachdem diese die dort befindlichen Immunzellen erreichten, in
einer Sensibilisierung gipfelte. Erytheme, Papeln und Bläschen sind
Manifestationen von Kontaktekzemen, oft gefolgt von Krusten- und
Schuppenbildung oder gar von einer als Lichenifizierung bezeichneten
Vergröberung der Hautstruktur bei länger bestehenden Ekzemen [5].
Das Antiphlogistikum Bufexamac
Chemisch stellt Bufexamac 4-(2-butoxyphenyl)acetohydroxamsäure
dar (Abbildung 1), ein Arylessigsäure-Derivat, das synthetisch hergestellt wird [6]. Der Arzneistoff ist ein weißes, nahezu geruchloses
Pulver, das in Ethanol und Methanol löslich, in Wasser jedoch praktisch unlöslich ist. Die Substanz zeigt drei Absorptionsmaxima im
UV-Bereich, die bei 228 nm, 277 nm und 284 nm liegen. Zur Analytik
des Moleküls werden sein charakteristisches IR-Spektrum sowie die
Rotfärbung einer Eisen(III)chlorid-Lösung herangezogen. Letztere ist
auch Grundlage der Gehaltsbestimmung von Bufexamac, die durch
Messung der Absorption bei 490 nm nach Reaktion mit Eisen(III)chlorid-Lösung gegen eine Blindlösung erfolgt [7].
Bufexamac gehört als Wirkstoff zur Klasse der nichtsteroidalen Antiphlogistika (NSAIDs) und wird heute ausschließlich zur externen Therapie von entzündlichen Hauterkrankungen und bei Hämorrhoidal-Leiden eingesetzt. Die Substanz vereint antiinflammatorische, analgetische und juckreizstillende Effekte [7].
Da man ursprünglich die antiinflammatorischen Eigenschaften des
Moleküls als mit denen der Steroide vergleichbar wähnte, wurde Bufexamac in der Vergangenheit häufig als sogenanntes „Reserve-Steroid“ zur lokalen Therapie verwendet. Die starke Zunahme der Applikation halbfester Bufexamac-Formulierungen vor allem in den 1990er
Jahren hatte ihre Ursache in der oft irrationalen Furcht vor den bekannten Nebenwirkungen einer Behandlung mit Corticoiden [8]. Obwohl
die sogenannten Soft-Steroide der vierten Generation sich durch ein
besonders günstiges Verhältnis von Wirkung zu Nebenwirkung auszeichnen und dadurch insgesamt als gut verträglich gelten, hoffte
man, durch Anwendung Bufexamac-haltiger Formulierungen das Eintreten von Hautatrophien, Teleangiektasien, Pigmentverschiebungen
sowie Kontaktallergien und sonstigen Dermatitiden als unerwünschte
Nebenwirkungen einer topischen Steroidtherapie von vornherein auszuschließen.
Andere Autoren vermuten, dass Bufexamac in
erster Linie eine Cyclooxygenasehemmung bewirkt
und dadurch, ähnlich wie Indometacin, in den
Prostaglandinstoffwechsel eingreift [9]. An gleicher Stelle wird jedoch auch darauf hingewiesen,
dass die diesbezügliche wissenschaftliche Datenlage sehr dürftig ist.
Widersprüchliche Angaben finden sich ebenfalls in den publizierten
Ergebnissen klinischer Testungen, die mit dem Hydroxamsäureabkömmling durchgeführt worden sind. So bescheinigen frühe Studien
mit Bufexamac dem Molekül in etwa die gleiche Wirksamkeit wie Steroiden vom Fluocinolonacetonid- bzw. Betamethason-Typ [10]. Diverse einzelne Prüfberichte bestätigten diesen Befund zunächst und attestierten dem Molekül allesamt eine gleiche, in wenigen Fällen eine
etwas geringere oder sogar etwas bessere Wirkung als die mitgetesteten Referenzsteroide [11]. Die publizierten Daten einer großen
Multizenterstudie an mehr als 200 Patienten konterkarierten allerdings diese Resultate und sprechen dem Arylessigsäurederivat eine
über den Effekt von Placeboformulierungen hinausgehende Wirkung
sogar gänzlich ab [12]. Eine ebenfalls nur geringfügige, nicht signifikante Wirkung von Bufexamac bei der Behandlung des experimentellen Nickelekzems konnte in einer Studie von 1990 festgestellt werden
[13]. Die auf dem Markt befindlichen 5%igen halbfesten Zubereitungen sowie die 250 mg Wirkstoff enthaltenden als Proktologika eingesetzten Suppositorien werden daher von Mutschler und Mitarbeitern
als Arzneimittel mit fraglicher Wirksamkeit eingestuft [5].
Therapeutische Einsatzgebiete von Bufexamac
Das Hydroxamsäurederivat wird zur lokalen antiinflammatorischen
Therapie überwiegend von Dermatologen und Pädiatern verwendet.
Das Anwendungsgebiet von Bufexamac sind akute und chronische
Ekzeme jeglichen Ursprungs, Insektenstiche, Neurodermitis, Verbrennungen ersten Grades, Analekzeme sowie ebenfalls nichtentzündliche
Dermatitiden, die mit Juckreiz verbunden sind [7]. Eine Studie österreichischer Kinderärzte berichtet von der erfolgreichen Behandlung
der Windeldermatitis mit Bufexamac-Salbe [14]. Dabei erfolgte die
Applikation der halbfesten Bufexamac-Formulierung bei 447 Kindern
im Alter von 0-24 Monaten. In Anbetracht der lediglich sieben dabei
aufgetretenen Nebenwirkungen und unerwünschten Reaktionen stufte der Autor oben angegebener Publikation Bufexamac als Bereicherung für die antiphlogistische Therapie der Windeldermatitis ein.
Die frühere Anwendung als Antirheumatikum in Form von Suppositorien oder gar eine systemische intraartikuläre Applikation zur Behandlung der Osteoarthritis bzw. des abartikulären Rheumatismus [15] sind
schon seit einiger Zeit obsolet. Lediglich in der Veterinärmedizin
wurde intraartikulär applizierte Bufexamac-Suspension vor einiger
Zeit an gesunden Pferden getestet [16]. Ziel dieser Studie war die
Suche nach einem sicheren nichtsteroidalen Antiphlogistikum zur
Behandlung der häufig auftretenden Gelenkknorpelerkrankungen der
Tiere. Die Versuche verliefen erfolgreich - ohne Auftreten von systemischen oder lokalen Nebenwirkungen.
Vom gefeierten Steroid-Ersatz zum problematischen Arzneistoff?
Widersprüchliche Informationen erhält man auch beim Studium der
Literatur hinsichtlich der Allergenität des Hydroxamsäureabkömm- 9
PHARMAZEUTISCHE WISSENSCHAFT
lings. Während Marsch auf das geringe allergene Potential der
Substanz hinweist [17], beschreibt der Großteil der jüngeren Publikationen über Bufexamac Allergien und Kontaktdermatitiden, die mit
dem Antiphlogistikum in Verbindung gebracht werden. So wurden beispielsweise zwischen 1983 und 1987 an der Universitäts-Hautklinik
Göttingen 24 Patienten mit Kontaktallergien durch Bufexamac beobachtet, obwohl knapp ein Viertel dieser Patienten ein entsprechendes
Externum nur eine Woche lang oder kürzer angewendet hatte [18].
Proske et al. berichteten in einem unlängst publizierten Fallbeispiel
von einer schweren allergischen Kontaktdermatitis mit generalisierter
Streuung nach Bufexamac-Behandlung eines Hämorrhoidal-Leidens
[19]. Bereits 1999 konnten Bauer et al. einen ähnlichen Fall beobachten [20]. Als Fazit der Kasuistik wurde verlangt, Bufexamac nur mit
höchster Vorsicht zur Behandlung des Analekzems einzusetzen, zumal
das betroffene Patientenkollektiv allergologisch bereits eine Hochrisikogruppe darstellt. Schließlich wurde sogar ein sogenanntes Photokoebner-Phänomen, das durch Kontaktdermatitis nach BufexamacApplikation ausgelöst worden war, beschrieben [21]. Die Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft reagierte im Jahr 2000 auf die
wachsende Zahl von allergischen Kontaktekzemen nach BufexamacAnwendung mit dem Rat, den Einsatz des „Ekzemtherapeutikums, das
selbst häufig Kontaktekzeme hervorruft“ kritisch abzuwägen und
alternative Ekzemtherapien in Betracht zu ziehen [22]. Weiterhin
wurde die Substanz in die Standard-Testserien auf bedeutsame Kontaktallergene aufgenommen [23], wie es bereits 1997 von Kränke und
Mitarbeitern nach Auswertung einer Patch-Test-Studie mit 500 Probanden vorgeschlagen wurde [24].
Die im Deutschen Ärzteblatt erschienene Mitteilung der Arzneimittelkommission der deutschen Ärzteschaft zu den möglichen Risiken der
Bufexamac-Therapie veranlasste schließlich das Bundesinstitut für
Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM) ein Stufenplan-Verfahren
einzuleiten. In einer Stellungnahme des Deutschen Generikabundes
heißt es zusammenfassend, dass Bufexamac bei topischer Anwendung allergische Hauterscheinungen auslösen kann, worauf auch in
den entsprechenden Produktinformationen verwiesen wird. Therapiealternativen werden allerdings nicht zwangsläufig als risikoärmer eingestuft. Die Verbesserung der Anwendersicherheit soll durch Verbesserung des Informationsstandes der Anwender erfolgen [25].
Neuere klinische Erkenntnisse zum allergenen Potential
von Bufexamac
Umfangreiches neues Datenmaterial, untermauert durch Untersuchungen mit hohen Fallzahlen, publizierten Schnuch und Mitarbeiter im
Jahr 2005 [26]. Zwischen Juli 1999 und Dezember 2004 wurden fast
40000 Patienten mit Verdacht auf allergisches Kontaktekzem in 40
deutschen Kliniken epikutan mit Bufexamac getestet. Bufexamac
erwies sich dabei erneut als bedeutendes Allergen und ließ die Autoren als Konsequenz für Klinik und Praxis angesichts therapeutischer
Alternativen und des ungünstigen Nutzen-Risiko-Verhältnisses vom
Einsatz Bufexamac-haltiger Zubereitungen abraten. Betont wird in die-
Abbildung 2: Akutes allergisches Kontaktekzem nach Anwendung einer Bufexamac-haltigen Salbe - aus [26]
10
sem Zusammenhang die besondere diagnostische Schwierigkeit bei
der Feststellung der allergischen Kontaktekzeme, da Bufexamac ja
indikationsgemäß bei Ekzemen als Grunderkrankung eingesetzt wird.
Diese Nebenwirkung der Arzneimittel wurde in der Publikation konsequenterweise als „heimtückisch“ tituliert. Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für ein akutes allergisches Kontaktekzem nach Anwendung einer
Bufexamac-haltigen Salbe [26].
Vielfältige neue Kasuistiken ergänzen dieses Bild und unterstützen die
Sichtweise von Schnuch und Mitarbeitern. So dokumentierten Waltermann und Mitarbeiter eine Kontaktallergie durch Bufexamac, die
sich in Form einer chronischen Pigmentpurpura vier Tage nach Anwendung einer Bufexamac-haltigen Hämorrhoidalsalbe bei einem 56-jährigen Patienten entwickelte [27]. Diese begann zunächst an der
Stammregion und generalisierte sich innerhalb weniger Tage. Belhadjali und Kollegen beschrieben bei einer dreijährigen Atopikerin eine
generalisierte akute exanthematöse Pustulose und bestätigten mittels
Patch-Test den Zusammenhang mit der Bufexamac-Formulierung, die
zwei Tage zuvor zur Behandlung einer moderaten Form der atopischen
Dermatitis lokal begrenzt appliziert worden war [28]. Schließlich
demonstrierten Arikawa und Mitarbeiter an zwei weiteren Patienten
Beispiele für die schweren extensiv ausgebreiteten Kontaktdermatitiden, die Bufexamac-Salben hervorrufen können [29].
Antioxidative Effekte im Hautlipidmodell
All diese Widersprüche in der Literatur, der nicht vollständig bekannte Wirkmechanismus sowie die bei den Diskussionen in den entsprechenden Gremien gänzlich vernachlässigte Frage nach der wissenschaftlich begründeten Ursache der allergenen Potenz des einst fast
euphorisch gefeierten Corticoid-Ersatzstoffes waren Anreiz, die Hydroxamsäure in ein antioxidatives Screening an Stratum corneum-Lipidmodellen einzubeziehen [30], die ursprünglich dazu dienten, neue
Wirkstoffe zur Einarbeitung in topische Formulierungen zum Sonnenschutz zu finden bzw. die Mechanismen der dafür bereits verwendeten Substanzen aufzuklären. Durch die Einbindung von Bufexamac in
die Untersuchungen wurden zum einen Ergebnisse zur besseren Einschätzung der Literaturaussagen und zum anderen ein Erkenntnisgewinn zur weiteren Aufklärung des tatsächlichen Wirkmechanismus und
zu anderen Eigenschaften des Antiphlogistikums erwartet.
Zur Quantifizierung des Ausmaßes der UV-Licht induzierten Lipidperoxidation kam die Thiobarbitursäure-Reaktion zum Einsatz [31]. Bei
dieser reagiert Malondialdehyd als klassisches LipidperoxidationsSekundärprodukt mit zwei Molekülen Thiobarbitursäure im Sinne
einer Aldolkondensation, wobei ein roter Polymethinfarbstoff entsteht, der aufgrund seines konjugierten Doppelbindungssystems der
Fluoreszenzmessung zugänglich ist. Als Lipidmodellsystem wurde
eine wässrige Linolensäuredispersion verwendet, und als Bestrahlungsquelle diente eine Bestrahlungskammer zur definierten UVBestrahlung.
Abbildung 3 illustriert die dabei erhaltenen Ergebnisse sowohl vor
und nach Bestrahlungsbehandlung der Proben als auch den Effekt von
100 μM Bufexamac auf den Malondialdehydgehalt, gemessen mittels
oben beschriebener Thiobarbitursäure-Reaktion. Eine Konzentration
von 100 μM Bufexamac zeigte sich als wirksam, die Folgen strahlungsinduzierter Lipidperoxidation im verwendeten Stratum corneumLipid-Modellsystem signifikant zu verringern. Es erfolgte eine
Senkung der Konzentration thiobarbitursäurereaktiver Substanzen
(TB-RP) von 410 ng/ml für die bestrahlte Probe ohne Zusätze auf
325 ng/ml nach Bestrahlung unter Anwesenheit von 100 μM Bufexamac. Um eine Vergleichsgröße zu erhalten, die eine bessere Einschätzung und Bewertung dieser Zahl zulässt, wurden zusätzlich
Untersuchungen mit α-Tocopherol als lipophilem Standardantioxidans
durchgeführt. α-Tocopherol war gleichsam in der Lage, das eingesetzte Modell-Lipid vor den Folgen UV-bedingter Peroxidation zu
schützen. 100 μM α-Tocopherol führten zu einer Absenkung des
ursprünglichen TB-RP-Konzentrations-Wertes auf 250 ng/ml.
Zertifizierte Fortbildung
Abbildung 3: Einfluss von Bufexamac (100 μM) auf die TBAReaktionsprodukt-Konzentration im Linolensäure-Lipidsystem,
verglichen mit dem Effekt von α-Tocopherol
Bufexamac ist also in der Lage, das Ausmaß der UV-induzierten Linolensäure-Lipidperoxidation (gemessen in Malondialdehyd-Einheiten)
signifikant herabzusetzen, wobei sein antioxidatives Potential leicht
unter dem von Vitamin E liegt [32].
Protektive Wirkung an der Keratinocyten-Zellkultur
Um festzustellen, ob die am vereinfachten Stratum corneum-LipidModellsystem zu Bufexamac gewonnenen Ergebnisse auch auf die zelluläre Spezies der Epidermis, die Keratinocyten, zutreffen, wurden die
Experimente mit einem weiteren Modellsystem wiederholt und weitergeführt – der HaCaT-Keratinocyten-Zellkultur, wobei HaCaT für „human
adult low calcium high temperature keratinocytes“ steht, eine spontan transformierte nicht tumorigene Zell-Linie hoher Immortalität und
genetischer Stabilität [33].
Im Rahmen der Bufexamac-Studie erfolgten an der Zellkultur Zytotoxizitätstests mittels Gentianaviolettvitalfärbung [34] und DNA-Syntheseleistungs-Untersuchungen durch Bromdesoxyuridineinbau [35].
Die Proteinbestimmung durch die Färbemethode mit Gentianaviolett
wurde als Maß für die Toxizität einer zu untersuchenden Noxe, die in
diesem Fall UV-Licht war, herangezogen. Die DNA-Syntheseleistung als
Maß für die Proliferation einer Zellkultur wurde durch Quantifizierung
des Einbaus des DNA-Basenanalogons 5-Brom-2’-Desoxyuridin (BrdU)
bestimmt. Proliferierende Zellen verwenden dieses Molekül anstelle
von Thymidin zum Aufbau ihres Erbmaterials.
Abbildung 4A demonstriert, dass Bufexamac in der Lage ist, die
Schadwirkung von UV-A-Licht auf das Proliferationsverhalten von
HaCaT-Keratinocyten signifikant herabzusetzen.
Auch die in Abbildung 4B graphisch dargestellten Messergebnisse
weisen auf einen protektiven Effekt des aromatischen Säureamids
Bufexamac auf das Modellsystem HaCaT-Keratinocytenkultur hin.
Durch Inkubation mit dem Antiphlogistikum war es möglich, die durch
UV-B-Bestrahlung verminderte Vitalität der Zellkultur durch Inkubation
mit 10-100 μM Bufexamac auf einen Wert nahe dem der unbestrahlten Probe einzustellen [32].
Der für Bufexamac am einfachen Stratum corneum-Lipid-Modellsystem gemessene protektive Effekt hinsichtlich des Ausmaßes der
Lipidperoxidation bestätigte sich somit an der Zellkultur. Messgröße
der Protektion war allerdings hier nicht der Malondialdehydgehalt,
sondern der im Vergleich zu den Werten der bestrahlten Probe ohne
Abbildung 4: Einfluss von Bufexamac und UV-Strahlung auf eine
HaCaT-Keratinocyten-Zellkultur [32]
A) Einfluss von Bufexamac und UV-A auf die
DNA-Syntheseleistung
B) Einfluss von Bufexamac und UV-B auf die Zellvitalität
Bufexamac verringerte Respons auf die Schadeffekte von UV-A- und
UV-B-Licht hinsichtlich Proliferation und Lebensfähigkeit einer Kultur
der HaCaT-Zell-Linie [32].
Welcher von den in der Literatur beschriebenen Mechanismen antioxidativer Effektivität [36] – Übergangsmetallionen-Chelierung, direkter Radikalfang, Reduktion durch Elektronenabgabe oder enzymatische Antioxidativität – für die Hydroxamsäure zutrifft, konnte schließlich durch elektronenparamagnetische Resonanzspektroskopie (EPR)
unter Nutzung der Spin-Trapping-Technik aufgeklärt werden. Bufexamac erwies sich dabei als potenter Radikalfänger von Hydroxylradikalen, die durch das sogenannte Fenton-System erzeugt worden
waren. Diese Daten legen direkten Radikalfang als Ursache der
gemessenen Effekte nahe [32].
Qualitative Stabilitätsuntersuchungen mittels Massenspektrometrie
Massenspektrometrische Untersuchungen sollten qualitativen Aufschluss zur Stabilität von Bufexamac nach UV-Bestrahlung geben.
Dafür fand ein Gerät mit Elektrosprayionisation (ESI) als sanfte Ionisationsmethode und einer Ionenfalle (Ion trap) als Massenanalysator
Verwendung.
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gestellten – im Negativ-Ionenmodus erhaltenen –
Spektren war neben weiteren phenolischen
Abbauprodukten sogar das Phenolat-Anion selbst
nachweisbar [32].
Fazit – Aufklärung der Mechanismen dringend
erforderlich
Unerwünschte Wirkungen von Arzneimitteln manifestieren sich sehr häufig als Veränderungen am
Hautorgan. Nahezu zwangsläufig gilt dies für Dermatika. Das für die Illustration des Themas
gewählte Beispiel des topisch eingesetzten Antiphlogistikums Bufexamac unterstreicht vehement
die Notwendigkeit der detaillierten Aufklärung von
Wirkmechanismen. Damit sind einerseits die für
die Ursachen der Nebenwirkungen verantwortAbb. 5: Massenspektrum einer Bufexamac-Lösung nach 120-minütiger Bestrahlung
lichen Mechanismen und andererseits natürlich
mit einer OSRAM Vitalux 300W-Quelle im Positiv-Ionenmodus.
auch die den therapeutischen Effekten zugrunde
liegenden molekularen Vorgänge gemeint, sofern
diese, wie im beschriebenen Fall, noch weitgehend ungeklärt sind.
Das Massenspektrum in Abbildung 5 illustriert, dass das AntiphlogiIn eigenen Untersuchungen konnten von den Autoren protektive Effekstikum nach Exposition mit UV-Licht zerfällt. Die Art der Zerfallsprote von Bufexamac sowohl an einem Hautlipid-Modellsystem als auch
dukte konnte unter Zuhilfenahme der Daten aus vorher durchgeführan einer Keratinocyten-Zellkultur gemessen werden. Diese Befunde
ten MS/MS- und Mehrfach-MS-Fragmentierungsexperimenten rasch
wurden unter Einbeziehung EPR-spektroskopischer Untersuchungen
erklärt werden [32]. So erwiesen sich die bereits in den Fragmentiemit dem Hydroxylradikalfänger-Potential des Antiphlogistikums
rungsexperimenten erhaltenen Signale bei m/z = 163, 150, 122 und
erklärt. Die Resultate legen daher nahe, dass auch die Wirkung als
107 auch bei Bestrahlungsbehandlung – neben zwei zusätzlichen
Radikalfänger bei den Diskussionen zum Wirkmechanismus von BufePeaks bei m/z = 136 und 114 – als Hauptsignale (Abbildung 5). Das
xamac in Betracht gezogen werden sollte [32]. Das würde gleichfalls
durch Stressung mit UV-Licht erhaltene Massenspektrum konnte ebendie antiphlogistische Potenz des Moleküls erklären, da freie Radikale
falls nach der natürlichen Alterung einer Bufexamac-Lösung gemessen
in vielfältiger Weise am Entzündungsgeschehen beteiligt sind [37, 38].
werden.
Abbildung 6 zeigt das Schema der Degradation des Moleküls, basierend auf den MS-Experimenten im Positiv-Ionenmodus. Die dort dargestellten phenolischen Abbauprodukte des Bufexamac-Moleküls
könnten durchaus der Grund für das vielfach diskutierte ekzemauslösende Potential des Antiphlogistikums sein, zumal diese Produkte,
wie oben beschrieben, auch nach normaler Zeitalterung einer Bufexamac-Lösung bei Tageslicht detektierbar waren. In den hier nicht dar-
Weiterhin könnten die mittels Massenspektrometrie detektierten phenolischen Abbauprodukte eine Ursache für das beschriebene ekzemauslösende Potential der Substanz sein. Die in eigenen Experimenten
erzielten Ergebnisse vermitteln somit einerseits neue Ansätze zur endgültigen Aufdeckung des kontrovers diskutierten Wirkmechanismus
von Bufexamac und bieten andererseits eine Theorie für das ekzemauslösende Potential der Substanz an.
Abbildung 6: Abbauschema des Bufexamac-Moleküls entsprechend der aus Mehrfach-MS-Experimenten und Bestrahlungsversuchen
gewonnenen Daten.
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Die Autoren
Dr. Hagen Trommer
studierte in Halle/Saale Pharmazie. Nach
Approbation und Diplom wurde er dort 2002
zum Dr. rer. nat. promoviert. Von 1998 bis
2002 war er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie der Martin-LutherUniversität mit Forschungsschwerpunkt „Biomolekülschädigungen der Humanhaut durch UV-induzierten oxidativen Stress“, zu
dem zahlreiche Veröffentlichungen vorliegen. Von 2002 bis
2006 war Dr. Trommer bei Bayer Healthcare tätig. Seit 2007 ist
er als Leiter Galenik und Herstellungsleiter für die Fertigung klinischer Prüfmuster in der Entwicklungsabteilung von Almirall
Hermal beschäftigt. Der ausgebildete Fachapotheker für Pharmazeutische Technologie, Pharmazeutische Analytik und Arzneimittelinformation engagiert sich als Referent in der Fachapotheker-Weiterbildung und als Gastdozent in der universitären Pharmazeuten-Ausbildung.
Prof. Dr. Dr. Reinhard Neubert
studierte in Halle/Saale Pharmazie. Nach Promotion 1978 und Habilitation 1987 erhielt er
1992 den Ruf auf die Professur Arzneiformenlehre/Biopharmazie an der Universität Halle. Von 1992 bis
1998 war Professor Neubert Dekan des Fachbereiches Pharmazie und von 2000 bis 2006 Prorektor für Forschung, wissenschaftlichen Nachwuchs und internationale Beziehungen. 2004
wurde ihm die Ehrendoktorwürde durch die Universität Poznan
verliehen. Seit 2006 ist Prof. Neubert Direktor des Instituts für
Pharmazie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Bisher hat er über 300 wissenschaftliche Arbeiten publiziert und
45 Dissertationen betreut. Seine Hauptarbeitsgebiete sind die
Optimierung der Wirkstoffpenetration und -permeation bei dermaler Applikation, die biopharmazeutische Analytik sowie die
Untersuchung von Transportmechanismen von Arzneistoffen an
Zellkulturen.
Korrespondenz: Dr. Hagen Trommer, B.-Kellermann-Str. 16, 04279 Leipzig, E-mail: [email protected]
13
Fortbildungs-Fragebogen 7-8/2009
Faxnummer: 02 08 / 6 20 57 41
Hier finden Sie die Fortbildungsfragen zum Hauptartikel. Bei Beantwortung und Faxantwort erhalten Sie einen Fortbildungspunkt auf dem
Postweg. Sie erhalten den Fortbildungspunkt für die Kategorie „Bearbeiten von Lektionen“ (rezertifiziert durch die
Bundesapothekerkammer, Veranstaltungs-Nr.: BAK 2009/081). Es ist pro Aufgabe nur eine Antwort richtig. Die Lösungen werden Ihnen
zusammen mit dem Fortbildungspunkt mitgeteilt. Bitte tragen Sie unbedingt Ihre Postanschrift und Ihre Telefon-Nummer (für
evtl. Rückfragen) in das Faxformblatt ein! Faxnummer: 02 08 / 6 20 57 41
1. Welche unerwünschten Arzneimittelwirkungen (UAW) unterscheidet man nach der Einteilung von Rawlins und Thompson klassischerweise?
A) 앮 Reaktionen erster und zweiter Ordnung
B) 앮 Anaphylaktoide und idiopathische Reaktionen
C) 앮 Typ-A- und Typ-B-Reaktionen
D) 앮 Dermatologische und rheumatoide Reaktionen
6. Welche Nebenwirkungen sind in der jüngeren Literatur vielfach
für den Wirkstoff beschrieben?
A) 앮 Angulus oris-Rhagaden und schwere apikale Parodontitiden
B) 앮 Kondylome und Petechien
C) 앮 Allergien und Kontaktekzeme
D) 앮 Subgingivale Plaquebildungen und paroxysmales Vorhofflimmern
An welchem Organ manifestieren sich unerwünschte Arzneimittelwirkungen (UAW) am häufigsten und in vielfältiger Weise?
A) 앮 An der Leber
B) 앮 Am rechten Lungenflügel
C) 앮 An der Schilddrüse
D) 앮 An der humanen Haut
7. Wie wirkte Bufexamac im von den Autoren verwendeten
Hautlipidmodell?
A) 앮 Prooxidativ
B) 앮 Nivellierend
C) 앮 Salzbildend
D) 앮 Antioxidativ
3. Was stellt der Arzneistoff Bufexamac strukturchemisch dar?
A) 앮 Ein Salz der Millonschen Base
B) 앮 Ein Hydroxamsäurederivat
C) 앮 Eine Phenantrenverbindung
D) 앮 Ein resonanzstabilisiertes Ylid
8. Welche Effekte hatte der Wirkstoff auf die Zellen einer HaCaTKeratinozyten-Kultur?
A) 앮 Protektive Effekte
B) 앮 Wachstumshemmende Effekte
C) 앮 Schädigende Effekte
D) 앮 Apoptotische Effekte
4. Welcher Wirkstoffklasse ist Bufexamac zuzuordnen?
A) 앮 Den nichtsteroidalen Antiphlogistika
B) 앮 Den zentral wirksamen Muskelrelaxantien
C) 앮 Den indirekten Sympathomimetika
D) 앮 Den peripheren Decarboxylaseinhibitoren
5. Was sind die Hauptindikationen des Arzneistoffs Bufexamac?
A) 앮 Herzinsuffizienz und Typ-2-Diabetes
B) 앮 Entzündliche Hauterkrankungen und proktologische
Erkrankungen
C) 앮 Morbus Gaucher und Morbus Crohn
D) 앮 Colitis ulcerosa und akute Appendizitis
Berufsbezeichnung:
앮 Apotheker/in
9. Mit welcher Methode gelang es den Autoren Abbauprodukte von
Bufexamac zu detektieren, die die Nebenwirkungen des Arzneistoffs erklären könnten?
A) 앮 Neutronenresonanz-Spinecho-Spektrometrie
B) 앮 Biamperometrie
C) 앮 Chemilumineszensmessung
D) 앮 Massenspektrometrie
10. Welchen Wirkmechanismus schlagen die Autoren, für den Arzneistoff Bufexamac auf Basis der gemessenen Ergebnisse vor?
A) 앮 Die Wirkung als Kationentauscher
B) 앮 Die Wirkung als Serotonin-Reuptake-Inhibitor im synaptischen
Spalt
C) 앮 Die Wirkung als Radikalfänger
D) 앮 Die Wirkung als selektiver Endothelin-A-Rezeptor-Antagonist
앮 PTA
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