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Schmerztherapie ohne Atemdepression

12.07.2003 - (idw) Bereich Humanmedizin der Universität Göttingen

Mediziner entdecken Weg, lebensgefährliche Nebenwirkung bei Opiatbehandlung auszuschalten.

(ukg) Einen Weg, die Nebenwirkung von Opiaten, die in der Medizin als Schmerzmittel bei Narkosen oder in der Therapie chronischer Schmerzpatienten eingesetzt werden, zu minimieren, haben jetzt Wissenschaftler des Zentrums Physiologie und Pathophysiologie des Bereichs Humanmedizin der Universität Göttingen entdeckt. Die Forschergruppe um Prof. Diethelm W. Richter, Direktor der Abteilung Neuro- und Sinnesphysiologie, konnte am Tiermodell nachweisen, dass die lebensgefährliche Nebenwirkung des Atemstillstandes bei der Behandlung mit Opiaten ausgeschaltet werden kann. Nach Aussage von Professor Richter lässt sich dieses Verfahren wahrscheinlich auf den Menschen übertragen. "Damit könnte eine neue Therapiemöglichkeit zur Verfügung stehen. Anästhesisten könnten die Patienten nach einer Narkose mit Opiaten kontrolliert und schnell wieder spontan atmen lassen," sagte Professor Richter. Auch chronische Schmerzpatienten könnten durch eine solche Kombinationstherapie vor einer Atemhemmung oder einem tödlichen Atemstillstand geschützt werden. Die Arbeiten der Forschergruppe sind jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Science, 301, 226-229, 2003 erschienen.

Opiate werden in der Medizin als Schmerzmittel bei Narkosen oder in der Therapie chronischer Schmerzpatienten eingesetzt. Sie wirken hemmend auf Nervenzellen, die die Information über Schmerz an das Zentralnervensystem weiterleiten - daher ihre schmerzlindernde (analgetische) Wirkung. Die Wirkung kommt über spezifische Rezeptoren in der Außenmembran zustande, an die Opiate binden, um über molekulare Signalkaskaden letztlich die Konzentration des wichtigen Botenstoffs cAMP in den Nervenzellen zu verringern. Je geringer die cAMP-Konzentration in den Nervenzellen, desto weniger leicht sind die Nervenzellen erregbar. Die Weiterleitung der Schmerzinformation und somit die Empfindung von Schmerz ist damit gedämpft beziehungsweise unterdrückt. Leider löst die Opiattherapie eine gravierende Nebenwirkung aus: auch die Nervenzellen des Atemzentrums werden gehemmt und dies führt im Extremfall zu einem Atemstillstand (Apnoe). Grund dafür ist, dass die Nervenzellen des Atemzentrums solche Opiatrezeptoren ebenfalls besitzen, so dass auch hier die intrazelluläre cAMP-Bildung gehemmt wird.

Die Forschergruppe um Professor Richter hat nachgewiesen, dass die Nervenzellen des Atemzentrums neben Opiatrezeptoren auch spezifische Rezeptoren für das Neurohormon Serotonin (5-HT) ausbilden, nämlich den Rezeptortyp 5-HT4a. Dieser Rezeptortyp wirkt gegen die Opiatrezeptoren, indem er den cAMP-Spiegel in den Zellen erhöht. Dadurch werden die Nervenzellen nach einer vorausgegangenen Opiatdepression wieder aktiviert. Die Untersuchungen wurden am in vitro isolierten Atemzentrum von Ratten durchgeführt. Der Ausschlag gebende Nachweis wurde aber am lebenden Tier geführt. Als Maß für Schmerzempfindung wurde der so genannte "tail flick" Reflex untersucht, bei dem Ratten den Schwanz wegziehen, wenn ein schmerzhafter Hitzereiz gesetzt wird. Nach einer Gabe von Fentanyl (einem synthetischen Opiat) wurde der Reflex, aber auch die Spontanatmung der Tiere komplett unterdrückt. Bekam die Ratte aber die Droge BIMU8, welche den 5-HT4 Rezeptor aktiviert, wurde die Spontanatmung wieder angeregt und erreichte fast das Ausgangsniveau. Der "tail flick" Reflex blieb hingegen weiter effektiv unterdrückt. "Das kann dadurch erklärt werden, dass die Nervenzellen der spinalen Schmerzbahnen im Gegensatz zu den respiratorischen Nervenzellen keine 5-HT4 Rezeptoren ausbilden", sagte Professor Richter.

Für sich genommen, zeigen diese Befunde, dass der Stoffwechsel von Nervenzellen über verschiedene Rezeptoren verändert und die Wirkung einzelner Drogen über eine Stimulation anderer Rezeptoren wieder aufgehoben werden kann. Das ist zwar für die biologische Grundlagenforschung interessant, aufregend werden die Befunde, so Richter, aber erst durch die andere Entdeckung, dass die sensiblen Nervenzellen der Schmerzbahn diesen 5-HT4a Rezeptor nicht besitzen. In den Zellen der Schmerzbahn bleibt also die cAMP Konzentration nach einer Opiattherapie unverändert niedrig und die Schmerzwahrnehmung damit unterdrückt. Eine Mischtherapie mit Opiaten und 5-HT4a stimulierenden Drogen konnte also den Schmerz effektiv unterdrücken, ohne eine Atemdepression auszulösen.

Weitere Informationen:

Georg-August-Universität Göttingen - Bereich Humanmedizin

Zentrum Physiologie und Pathophysiologie
Abteilung Neuro- und Sinnesphysiologie
Prof. Dr. Diethelm Richter
Humboldtallee 23
37073 Göttingen, Germany
Phone: +49-551-39 - 5911
Fax: +49-551-39 - 6031
Email: d.richter@gwdg.de
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