Aus der Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie
der Universität Würzburg
Direktor: Professor Dr. med. N. Roewer
Der Einfluss von Paracetamol, Acetylsalicylsäure, Metamizol
und Tramadol auf die Darmperistaltik.
In vitro-Untersuchungen am Dünndarm des
Meerschweinchens
Inaugural-Dissertation
zur Erlangung der Doktorwürde der
Medizinischen Fakultät
der
Bayerischen Julius-Maximilians-Universität zu Würzburg
vorgelegt von
Rebecca Weis
aus Steinfeld
Würzburg, Januar 2006
Referent: Herr Prof. Dr. med. Michael Herbert
Korreferent: Herr Prof. Dr. med. Wolfgang Scheppach
Dekan: Herr Prof. Dr. med. Georg Ertl
Tag der mündlichen Prüfung: 12. Juni 2007
Die Promovendin ist Ärztin.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung .......................................................................................................1
2 Material und Methoden ............................................................................9
2.1 Versuchsaufbau ............................................................................................... 9
2.2 Versuchsdurchführung ................................................................................. 11
2.3 Substanzen, Konzentrationen, Versuchsreihen .......................................... 13 2.3.1 Paracetamol ..................................................................................................... 14 2.3.1.1 Paracetamol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung ........................................ 14 2.3.1.2 Antagonisierung der Paracetamolwirkung I (Naloxon, Apamin).................... 14 2.3.1.3 Antagonisierung der Paracetamolwirkung II (L-NAME, D-NAME) ............. 15 2.3.1.4 Antagonisierung der Paracetamolwirkung III (Acetylsalicylsäure, ASS)....... 15 2.3.1.5 Antagonisierung der Paracetamolwirkung IV (Serotoninantagonisten).......... 15 2.3.2 Acetylsalicylsäure Konzentrations-Wirkungs-Beziehung............................... 16 2.3.3 Metamizol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung........................................... 16 2.3.4 Tramadol.......................................................................................................... 17 2.3.4.1 Tramadol (Razemat) Konzentrations-Wirkungs-Beziehung........................... 17 2.3.4.2 (+)-Tramadol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung ...................................... 17 2.3.4.3 (-)-Tramadol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung ....................................... 17 2.3.4.4 O-Desmethyltramadol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung ........................ 18 2.3.4.5 Antagonisierung der Tramadolwirkung I (Naloxon)....................................... 18 2.3.4.6 Antagonisierung der Tramadolwirkung II (Serotoninantagonisten) ............... 19 2.3.4.7 Antagonisierung der Tramadolwirkung III (α-Adrenozeptorantagonisten) .... 20
2.4 Auswertung .................................................................................................... 20 2.4.1 Auswertungskriterien ...................................................................................... 20 2.4.2 Auswertungsschema ........................................................................................ 21 2.4.3 Statistik ............................................................................................................ 22
3 Ergebnisse ....................................................................................................23
3.1 Wirkung von Paracetamol auf die Dünndarmperistaltik.......................... 23
3.2 Aufhebung der Paracetamolwirkung durch Vorbehandlung mit Antagonisten der vermuteten Mediatoren .................................................. 27
3.2.1 Blockade von opioidergen Rezeptoren durch Naloxon................................... 27 3.2.2 Blockade von Calcium-abhängigen Kaliumkanälen durch Apamin ............... 31 3.2.3 Blockade der NO-Synthetase durch L-NAME. Vergleich mit dem inaktiven
Enantiomer D-NAME ..................................................................................... 31 3.2.4 Inhibition der Cyclooxygenase COX-1 und COX-2 durch Acetylsalicylsäure31 3.2.5 Blockade von Serotoninrezeptoren durch Methysergid und Tropisetron........ 31
3.3 Wirkung von Acetylsalicylsäure auf die Dünndarmperistaltik ................ 33
3.4 Wirkung von Metamizol auf die Dünndarmperistaltik ............................. 33
3.5 Wirkung von Tramadolrazemat, (+)-Tramadol, (-)-Tramadol und O-Desmethyltramadol auf die Dünndarmperistaltik ..................................... 34
3.5.1 Tramadolrazemat ............................................................................................. 34 3.5.2 (+)-Tramadol ................................................................................................... 35 3.5.3 (-)-Tramadol .................................................................................................... 39 3.5.4 O-Desmethyltramadol ..................................................................................... 42 3.5.5 ED50 (-)-Tramadol, (+)-Tramadol, O-Desmethyltramadol.............................. 44
3.6 Antagonisierung der hemmenden Wirkung des (+)-Tramadols, (-)-Tramadols und O-Desmethyltramadols ................................................. 45 3.6.1 Blockade von Opioidrezeptoren durch Naloxon ............................................. 46 3.6.2 Blockade von Serotoninrezeptoren durch Methysergid und Tropisetron........ 48 3.6.3 Blockade von Adrenozeptoren durch Prazosin und Yohimbin ....................... 50 4 Diskussion.....................................................................................................51
4.1 Acetylsalicylsäure, Metamizol ...................................................................... 53
4.2 Paracetamol.................................................................................................... 55
4.3 Tramadol ........................................................................................................ 59
5 Zusammenfassung.....................................................................................63
6 Literaturverzeichnis .................................................................................65
7 Anhang ..........................................................................................................83
1
1 Einleitung
Die Behandlung von Schmerzen ist eine originäre ärztliche Tätigkeit. Schmerzen treten
akut nach Verletzungen oder Ereignissen auf, die die Integrität des Organismus
schädigen oder zu schädigen drohen, des Weiteren nach operativen Eingriffen, aber
auch bei einer Vielzahl von Erkrankungen ganz unterschiedlicher Genese. Bei
chronischen Schmerzen dagegen besteht meist kein Bezug mehr zu einem auslösenden
Ereignis. Die Intensität von Schmerzen variiert erheblich, sowohl inter- als auch
intraindividuell. Identische experimentelle Schmerzreize werden von Probanden in
einem bisweilen großen Schwankungsbereich als unterschiedlich schmerzhaft eingestuft
(Chatrian et al. 1982, Fernandes et al. 1982, Chery-Croze 1983a,b, Strian et al. 1989,
Ohrbach und Gale 1989). Noch größer ist die Variabilität der Intensität postoperativer
Schmerzen, auch nach identischen Operationen. Systematische Untersuchungen mit
einem patientenkontrollierten Analgesieregime (patient controlled analgesia, PCA)
zeigten, dass Stärke und Dauer postoperativer Schmerzen bei unterschiedlichen
Patienten, z.B. nach einer Magenresektion, Knie- oder Hüftendoprothetik ganz
erheblich differieren (Lehmann et al. 1985, 1986a,b, 1990a,b). Aber auch
intraindividuell ist die Intensität empfundener Schmerzen von einer Vielzahl von
Variablen abhängig, wie der gegenwärtigen Stimmungs- und Gemütslage, Stress sowie
endogen freigesetzten Mediatoren, wie z.B. Endorphinen, Endocannabinoiden und
Corticotropin releasing factor (CRF). Stress kann auf der einen Seite die
Schmerzschwelle anheben (Mousa et al. 1981, Willer 1981, Jorum 1988a), während
andererseits wiederholter oder länger andauernder Stress die Schmerzschwelle absenkt
(da Silva Torres et al. 2003, Vidal und Jacob 1982, 1986, Jorum 1988a,b, Khasar et al.
2005) und die Schmerzempfindung verstärkt (Davis et al. 2001, Naranjo et al. 2002).
Die Stressmediatoren CRF und Endocannabinoide können unter Umständen Schmerzen
nahezu vollständig unterdrücken (Hargreaves et al. 1987, Lariviere und Melzack 2000,
Hohmann et al. 2005).
Die rasche und effiziente Linderung von Schmerzen ist aus mehreren Gründen von
großer Bedeutung. Zum einen trägt die Schmerzreduktion zum subjektiven
Wohlbefinden bei. Zum anderen ermöglicht eine adäquate Schmerztherapie
2
beispielsweise in der peri- bzw. postoperativen Phase die frühe Mobilisation des
Patienten und vermindert somit das Thromboserisiko, reduziert das perioperative
Stressempfinden, das unter anderem zur Immunsuppression durch erhöhte endogene
Freisetzung von Glukokortikoiden führen kann und verhindert pulmonale
Dysfunktionen aufgrund unzureichender Ventilation (Eriksson et al. 1996,
Michaloliakou et al. 1996, Kehlet 1997, Kehlet et al. 1999, Meissel 2002). Die Wahl
des Analgetikums richtet sich in erster Linie nach der Intensität der Schmerzen,
berücksichtigt aber auch Nebenwirkungen der jeweiligen Substanz, die die Anwendung
bei Patienten mit Begleiterkrankungen limitieren oder kontraindizieren.
Standardmedikation für starke Schmerzen sind Opioide, die bei den meisten
Schmerzformen zuverlässig analgetisch wirken. Allerdings rufen Opioide bisweilen
auch erhebliche Nebenwirkungen hervor, z.B. eine Beeinträchtigung der Magen-Darm-
Motilität, zentrale Atemdepression, Sedierung und Gefahr der Sucht- und
Abhängigkeitsentwicklung. Für die Behandlung von Schmerzen geringerer und
mittlerer Intensität sind in der Regel Nichtopioidanalgetika und bei mittlerer bis starker
Schmerzintensität das „atypische“ Opioidanalgetikum Tramadol gut und zuverlässig
geeignet.
Die Behandlung akuter und chronischer Schmerzen mit Opioiden führt immer zu einer
Beeinträchtigung der Magen-Darm-Motilität (De Luca und Coupar 1996, Kurz und
Sessler 2003). Diese äußert sich klinisch in Völlegefühl, Blähung, Obstipation, Übelkeit
und Erbrechen und führt zu einer Retention des Darminhalts (Livingstone und Passaro
1990). In der postoperativen Phase ist jedoch eine verminderte Magen-Darm-Tätigkeit
nicht nur durch die verabreichten Opioide bedingt, sondern auch Folge des
chirurgischen Eingriffs. Der sogenannte postoperative Ileus tritt immer nach
Laparotomien, insbesondere nach Manipulationen am Darm auf, aber auch nach
thorakalen, orthopädischen und neurochirurgischen Operationen (Holte und Kehlet
2000). Er betrifft alle Abschnitte des Magen-Darm-Trakts, wobei das Kolon am
stärksten und längsten betroffen ist. Die Paralyse, die sich in der Regel spontan
zurückbildet, hält im Magen 12-24 h an, im Dünndarm durchschnittlich 24 h und im
Dickdarm 48-72 h (Livingstone und Passaro 1990). Eine mehrere Tage anhaltende
Darmatonie führt zu einer endoluminalen bakteriellen Überwucherung, zum Verlust der
Mukosabarriere und zur konsekutiven Translokation von Bakterien und Endotoxinen
3
aus dem Darmlumen in den Blutkreislauf. Dies kann unter ungünstigsten Umständen
zur Sepsis führen und im Multiorganversagen enden (Ogilvy und Smith 1995). Die
Aufhebung des postoperativen Ileus und Rückkehr der Kolonmotilität ist meist am
Absetzen von Stuhl zu verifizieren.
Der postoperative Ileus wird in seiner Dauer und Intensität nicht nur durch Opioide,
sondern auch durch andere in der perioperativen Phase verabreichte Medikamente
verstärkt, z.B. Barbiturate, Benzodiazepine und Clonidin (Berg et al. 2001, Herbert et
al. 2002a,b,c,d).
Um das Ausmaß der durch Opioide induzierten Motilitätshemmung so gering wie
möglich zu halten, wird in neuen multimodalen Konzepten der postoperativen
Schmerztherapie partiell auf Opioide verzichtet und auf andere Analgetika, Adjuvantien
oder supplementierende Verfahren zurückgegriffen (Kehlet 1997, Kehlet et al. 1999,
White 2002). Dies wären Regionalanästhesieverfahren unter Verwendung von
Lokalanästhetika und/oder die intravenöse Applikation von Nichtopioidanalgetika
(Kehlet 1997, Kehlet et al. 1999, White 2002). Im Gegensatz zur Therapie chronischer
Schmerzen wird beim postoperativen Schmerz häufig ein abgestuftes, deeskalierendes
Vorgehen empfohlen, bei dem zunächst stark wirksame Analgetika zum Einsatz
kommen, die dann, der verbliebenen Schmerzintensität angepasst, durch schwächer
wirksame Substanzen ersetzt werden (Meissel 2002).
Die Nichtopioidanalgetika sind Substanzen unterschiedlicher chemischer Struktur mit
jedoch ähnlichem Wirkspektrum. Sie werden in zwei Gruppen unterteilt, zum einen auf
Grund ihrer analgetischen, antipyretischen und antiphlogistischen Wirkung in die
Gruppe der nichtsteroidalen Antiphlogistika (NSAIDs, nonsteroidal anti-inflammatory
drugs), zum anderen in die Gruppe der nichtsauren antipyretischen Analgetika. Letztere
wirken nicht entzündungshemmend und sind schwach basisch oder neutral. Klinisch
häufig angewandte Substanzen sind Acetylsalicylsäure (Gruppe der NSAIDs),
Metamizol und Paracetamol (Gruppe der nichtsauren antipyretischen Analgetika).
4
Zum besseren Verständnis der in dieser Arbeit durchgeführten pharmakologischen
Interventionen werden nachfolgend die Charakteristika und Wirkmechanismen der
untersuchten Analgetika kurz beschrieben.
Acetylsalicylsäure. Die Acetylsalicylsäure ist eines der bekanntesten und am
häufigsten eingesetzten Analgetika aus der Gruppe der NSAIDs zur Therapie leichter
bis mittelstarker Schmerzen (Edwards et al. 1999, 2003a). Die Acetylsalicylsäure
hemmt die Cyclooxygenase 1 und 2 (COX-1, COX-2) und damit die Synthese von
Prostaglandinen (Übersicht Burian und Geisslinger 2005). Die COX-2 ist durch
verschiedene Faktoren, u.a. Zytokine, schnell induzierbar und wird bei Entzündungen,
Schmerzreaktionen und anderen Gewebeschädigungen verstärkt exprimiert (Herschman
1996, Smith und DeWitt 1996). Die antiphlogistische, analgetische und antipyretische
Wirkung der Acetylsalicylsäure wird hauptsächlich durch Hemmung der COX-2
vermittelt (Amann und Peskar 2002). Die COX-1 bewirkt als konstitutiv exprimiertes
Enzym die Synthese von Prostaglandinen u.a. im Magen, in Thrombozyten und in der
Niere. Demzufolge verursacht eine Hemmung der COX-1 u.a. eine
Thrombozytenaggregationshemmung (Roth und Calverley 1994), die bei der Therapie
des Myokardinfarkts oder der generalisierten arteriellen Verschlusskrankheit erwünscht
ist, aber eine Kontraindikation für die Anwendung der Acetylsalicylsäure als
Analgetikum in der perioperativen Phase darstellt, da Blutungen auftreten oder verstärkt
werden können. Weitere, zum Teil bedrohliche Nebenwirkungen der Acetylsalicylsäure
sind Erosionen im Gastrointestinaltrakt bis hin zu Ulzerationen, Perforationen und
akuten Blutungen (Roth und Calverley 1994). Bei Asthmatikern kann durch
Acetylsalicylsäure ein Asthmaanfall ausgelöst werden, da durch die Hemmung der
Cyclooxygenase und das damit vermehrte Substratangebot an die Lipoxygenase
alternativ mehr bronchokonstriktorisch wirksame Leukotriene gebildet werden.
Forschungsergebnisse der vergangenen Jahre haben gezeigt, dass die COX-2 in einigen
Organen wie Rückenmark, Niere oder Uterus ebenfalls konstitutiv exprimiert wird
(Harris et al. 1994, Topper et al. 1996, Yamagata et al. 1993), wodurch weitere, hier
nicht detailliert beschriebene (Neben-)Wirkungen auftreten. Ein entscheidender Vorteil
der Acetylsalicylsäure ist aber, dass im Gegensatz zu den Opioiden keine
unerwünschten Wirkungen im Zentralnervensystem wie Atemdepression oder physische
Abhängigkeit auftreten.
5
Paracetamol. Das Anilinderivat Paracetamol (= Acetaminophen) zeichnet sich durch
eine gute antipyretische und analgetische Wirkung aus (Delbos und Boccard 1995, De
Craen et al. 1996, Moore et al. 1997, 2003, Rømsing et al. 2002, Hyllested et al. 2002),
im Gegensatz zu den NSAIDs fehlt aber die antiphlogistische Wirkung. Wie die
analgetische Wirkung von Paracetamol zustande kommt, ist nicht sicher bekannt, wobei
davon ausgegangen wird, dass diese auf spinalen und supraspinalen Mechanismen
basiert (Piletta et al. 1991, Bannwarth et al. 1992, Pini et al. 1996, Muth-Selbach et al.
1999, Courade et al. 2001a,b, Roca-Vinardell et al. 2003). Serotonin ist ein endogener
Transmitter, der zur antinozizeptiven Wirkung im Zentralnervensystem beiträgt. Eine
Entleerung von Serotonin aus seinen Speichern durch p-Chlorophenylalanin reduziert
den antinozizeptiven Effekt von intraperitoneal appliziertem Paracetamol im Hot plate-
und Formalintest bei der Ratte (Pini et al. 1996), ebenso wie ein Funktionsverlust der
serotoninergen Bahnen durch 5,6-Dihydroxytryptamin (Tjølsen et al. 1991). Außerdem
verhindert der 5-HT3-Antagonist Tropisetron die antinozizeptive Wirkung von
Paracetamol im Paw pressure-Test (Pélissier et al. 1996). Die Bedeutung des Serotonins
wird dadurch unterstrichen, dass Paracetamol den Serotoninspiegel im Rattengehirn
anhebt (Pini et al. 1996, Courade et al. 2001a,b), Serotonin auf spinaler Ebene im Paw
pressure-Test antinozizeptiv wirkt (Bardin et al. 1997) und 5-HT1A- und 5-HT1B-
Autorezeptoren die antinozizeptive Wirkung des Paracetamols modulieren (Roca-
Vinardell et al. 2003).
Paracetamol hat nahezu keine Wirkung auf die COX-1 und COX-2 (Chandrasekharan et
al. 2002), was die fehlende antiphlogistische Wirkung, die nicht beeinträchtigte
Thrombozytenfunktion und die fehlenden gastrointestinalen Nebenwirkungen erklärt.
Die Entdeckung einer COX-3 beim Hund und beim Menschen hat neue Aspekte im
Verständnis der Paracetamolwirkung eröffnet (Chandrasekharan et al. 2002). Die COX-
3 in neuronalem Gewebe, im Herzen und in der Aorta wird geringfügig durch
Paracetamol und Metamizol gehemmt. Die Hauptnebenwirkung von Paracetamol ist
dessen Hepatotoxizität, die bei Dosen über 10 g pro Tag zu schweren, meist tödlich
verlaufenden Leberzellnekrosen führt (Prescott et al. 1971, Hamlyn et al. 1977).
Metamizol. Das Pyrazolonderivat Metamizol (=Novaminsulfon, Noramidopyrin-
methansulfonat, Dipyrone) ist auch bei starken Schmerzen, z.B. Tumorschmerz,
postoperativem Schmerz und infolge einer zusätzlichen spasmolytischen Wirkung bei
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Kolikschmerzen gut wirksam (Rodriguez et al. 1994, Planas et al. 1998, Avellaneda et
al. 2000, Rawal et al. 2001, Meissel 2002, Edwards et al. 2003). Die antipyretische
Wirkung ist ebenfalls gut. Nach oraler Gabe wird die Substanz im Gastrointestinaltrakt
rasch hydrolytisch gespalten und das entstandene 4-Methylaminophenazon/-antipyrin
vollständig resorbiert (Volz und Kellner 1980). Der Mechanismus der Analgesie durch
Metamizol ist nur lückenhaft bekannt. Sowohl periphere, spinale als auch supraspinale
Wirkorte werden diskutiert (Lorenzetti und Ferreira 1985, Neugebauer et al. 1994,
Lopez-Munoz et al. 1994, Tracey und Walker 1995, Tortorici et al. 1994, 1996,
Vanegas et al. 1997, Beirith et al. 1998, Cohen et al. 1998, Aguirre-Banuelos und
Granados-Soto 1999), zudem scheint ein Zusammenhang zur Konzentration der
Metabolite 4-Methylaminoantipyrin und 4-Aminoantipyrin zu bestehen (Levy et al.
1995, Cohen et al. 1998). Metamizol ist gut verträglich und ruft keine gastrointestinalen
Nebenwirkungen hervor, obgleich es die Synthese von Prostaglandin E2 und E1 (PGE2
und PGE1), gemessen an der Ausscheidung des Hauptmetaboliten im Urin, beim
Menschen hemmt (Frölich 1986). Außerdem wird die PGE2-Konzentration des
Magensafts signifikant vermindert. Wie dieser Umstand einer gehemmten PGE2-
Synthese mit fehlenden Nebenwirkungen im Magen vereinbar ist, bleibt gegenwärtig
unklar. Wie erwähnt hemmt Metamizol die COX-3 (Chandrasekharan et al. 2002) und
es interagiert mit ATP-sensitiven Kaliumkanälen (Alves und Duarte 2002).
Zwei Nebenwirkungen führen gelegentlich zu Vorbehalten gegebenüber Metamizol. Bei
(rascher) intravenöser Injektion kann die Substanz einen ausgeprägten Blutdruckabfall
hervorrufen (Forth 1986) und nach Anwendung von Metamizol werden Leukopenien
und äußerst selten Agranulozytosen beschrieben (Pisciotta 1978, Levy 1986a, Heit
1986, The International Agranulocytosis and Aplastic Anemia Study 1986), wobei der
kausale Zusammenhang zwischen Metamizol und akuter Agranulozytose als umstritten
gilt (Levy 1986a, Miescher 1986).
Tramadol. In Deutschland steht seit etwa 25 Jahren Tramadol, ein synthetisches 4-
Phenylpiperidinanalogon des Codeins für die Therapie mittelstarker bis starker
Schmerzen zur Verfügung (Lee et al. 1993). Tramadol wird im Hinblick auf seinen
Wirkmechanismus (s.u.) von Raffa et al. (1992) als „atypisches“ Opioid bezeichnet.
Seine Wirksamkeit wurde für die Behandlung von Schmerzen postoperativer (Coetzee
und van Loggerenberg 1998, Jeffrey et al. 1999, Scott und Perry 2000, Silvasti et al.
7
2000, Torres et al. 2001, Engelhardt et al. 2003, Erolcay und Yuceyar 2003, Stamer et
al. 2003, Bourne 2004), neuropathischer (Harati et al. 1998, Sindrup et al. 1999,
Boureau et al. 2003) und entzündlicher Genese (Wilder-Smith et al. 2001, Adler et al.
2002, Malonne et al. 2004) sowie bei der chronischen Pankreatitis nachgewiesen
(Wilder-Smith et al. 1999). In Abhängigkeit von der Genese der Schmerzen wird die
analgetische Potenz von Tramadol im Vergleich zu der des Morphins als vergleichbar
(Coetzee und van Loggerenberg 1998, Wilder-Smith et al. 1999, Scott und Perry 2000,
Silvasti et al. 2000, Engelhardt et al. 2003) oder überlegen eingestuft (Wilder-Smith et
al. 1999).
Tramadol wirkt als Opiatagonist mit einer Selektivität zum µ-Rezeptor und einer nur
schwachen Bindung an κ- and δ-Rezeptoren (Bamigbade und Langford 1998). Die
Metabolisierung von Tramadol erfolgt in der Leber, wobei nur der Hauptmetabolit O-
Desmethyltramadol pharmakologisch aktiv ist, dieser aber eine etwa 200-fach stärkere
Affinität zum Opioidrezeptor besitzt als die Ausgangssubstanz (Lee et al. 1993). Die
analgetische und antinozizeptive Wirkung des Tramadols wird nur zu etwa 30% durch
den Opioidantagonisten Naloxon aufgehoben, was nahe legt, dass andere,
nichtopioiderge Mechanismen zur Analgesie mitbeitragen (Raffa et al. 1992, Lee et al.
1993, Dayer et al. 1994, Bamigbade und Langford 1998). So wirkt Tramadol in der
gleichen Konzentration, in der es an Opioidrezeptoren bindet, auch auf das
monoaminerge System, in dem es die Wiederaufnahme von Noradrenalin und Serotonin
(5-HT) hemmt (Driessen et al. 1993, Desmeulen et al. 1996, Bamigbade et al. 1997,
Bamigbade und Langford 1998). Im klinisch verwendeten razemischen Gemisch von
Tramadol tragen die (+)- und (-)-Enantiomere auf unterschiedliche Weise zur Analgesie
bei. Das (+)-Enantiomer ist vierfach stärker analgetisch wirksam als das (-)-Enantiomer
(Bamigbade et al. 1997), hat eine höhere Affinität zum µ-Rezeptor, ist ein starker
Inhibitor der 5-HT-Wiederaufnahme und setzt im Gegensatz zum (-)-Enantiomer
Serotonin frei, wohingegen das (-)-Enantiomer ein stärkerer Inhibitor der Noradrenalin-
Wiederaufnahme ist (Reimann und Hennies 1994, Matthiesen et al. 1998, Halfpenny et
al. 1999).
In der vorliegenden Arbeit wird untersucht, ob die nichtopioidergen Analgetika
Paracetamol, Acetylsalicylsäure, Metamizol und das „atypische“ Opioid Tramadol die
Dünndarmmotilität hemmen und über welche endogenen Mechanismen die
8
Peristaltikhemmung vermittelt wird. Diese Untersuchungen werden in vitro am
Meerschweinchenileum und -jejunum durchgeführt. An diesem Modell wurden bereits
eine Vielzahl von Pharmaka und Mediatoren hinsichtlich einer hemmenden Wirkung
auf die Darmmotilität untersucht (Holzer et al. 1995, 1998, Holzer 1997, Shahbazian et
al. 2002a,b, Herbert et al. 2002a,b,c,d, Gharzouli und Holzer 2004, Fruhwald et al.
2000, 2004).
9
2 Material und Methoden
2.1 Versuchsaufbau
Zur Untersuchung der Dünndarmperistaltik wurden Darmsegmente erwachsener
männlicher und weiblicher Meerschweinchen (BFA-Stamm, Lieferant Charles River
Wiga, Sulzfeld) verwendet. Das Gewicht der Tiere lag zwischen 320 g und 510 g.
Die Tiere wurden durch einen Genickschlag betäubt und anschließend durch Ausbluten
aus den Carotiden getötet. Nach Eröffnen des Peritoneums wurde der ileozäkale
Übergang aufgesucht, circa zehn Zentimeter proximal davon eine Fadenmarkierung
angebracht, Ileum und Jejunum in toto vom Mesenterium abpräpariert und anschließend
entnommen. Diese Markierung des aboralen Endes diente zur korrekten Platzierung des
Segments im Organbad, so dass eine von oral nach aboral gerichtete endoluminale
Perfusion erfolgen konnte.
Nach der Entnahme wurde der Darm in 6 Segmente von 8 bis 10 cm Länge unterteilt
und bis zur endgültigen Verwendung in oxygenierter Tyrodelösung (begast mit
Carbogen, 95 % O2 und 5 % CO2 ) bei Zimmertemperatur aufbewahrt. Die
Tyrodelösung enthielt NaCl 136,9 mM, KCl 2,7 mM, CaCl2 1,8 mM, MgCl2 1,0 mM,
NaHCO3 11,9 mM, NaH2PO4 0,4 mM, und Glucose 5,6 mM.
Die Darmsegmente wurden in der Versuchsvorrichtung (Abb. 1) so angeordnet, dass
das orale Darmende an eine Zuleitung angeschlossen wurde, über die eine
pumpengesteuerte endoluminale Perfusion mit vorgewärmter Tyrodelösung (37 oC)
erfolgte. Das aborale Ende wurde mit einem Y-förmigen Abflussstück verbunden,
dessen einer Arm zu einem Druckaufnehmer zur Registrierung des intraluminalen
Drucks führte, während der zweite Arm an einem senkrecht stehenden Abflussröhrchen
4 cm oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Organbades endete.
10
Abb. 1: Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus: Aus einem Vorratsgefäß (1) wird Tyrodelösung über eine Rollerpumpe (2) angesaugt und über eine Zuleitung (3) in das Darmsegment (4), das sich in einem Bad mit 30 µl Tyrodelösung befindet, geleitet. Der Abfluss erfolgt über ein Röhrchen (5), das 4 cm über dem Badniveau endet. Ein zweiter Arm (6) führt zu einem Druckaufnehmer.
Die konstante Perfusion (0,5 ml/min) des Darmsegments mit Tyrodelösung gegen den
Widerstand von 400 Pa (entspricht dem ∆P von 4 cm Wassersäule) führte zu einer
allmählichen Füllung des Lumens und einem Anstieg des intraluminalen Drucks (=
präparatorische Phase, siehe Abb. 2). Bei Überschreitung eines bestimmten
Schwellenwertes (peristaltic pressure threshold, PPT) wurde eine Peristaltikwelle
ausgelöst und der Darminhalt durch die von oral nach aboral fortlaufende Kontraktion
der Ringmuskulatur und Verkürzung der Längsmuskulatur ausgeworfen. Die
Messsignale der intraluminalen Druckänderungen wurden über einen Analog/Digital-
Wandler (Combitrans, Fa. Braun) in einen PC und einen 6-Kanal-Schreiber (Multi-Pen
Recorder, Fa. Rikadenki) geleitet. Die peristaltische Kontraktion ist in der Registrierung
als spikeförmiger Druckanstieg zu identifizieren (= Entleerungsphase, siehe Abb. 2).
Die verwendete Apparatur erlaubte die gleichzeitige Versuchsdurchführung an fünf
Darmsegmenten. Alle Organbäder waren silanisiert und in den Untersuchungen
standardisiert mit 30 ml Tyrodelösung gefüllt.
1
Pumpe Tyrode
2
3
4
5
6
Druck-aufnehmer
11
Intr
alum
inal
er D
ruck
(Pa)
Abb. 2: Schematische Darstellung intraluminaler Druckänderungen während peristaltischer
Kontraktionen. In der präparatorischen Phase (A) füllt sich das intestinale Lumen kontinuierlich mit
Tyrodelösung und der intraluminale Druck nimmt linear bis zum Schwellenwert zur Auslösung
peristaltischer Kontraktionen (PPT, peristaltic pressure threshold) zu. Durch eine peristaltische
Kontraktion steigt der intraluminale Druck spikeartig an, das Lumen entleert sich (B, Entleerungsphase)
und der intraluminale Druck kehrt auf den Ausgangswert zurück.
2.2 Versuchsdurchführung
Nach Einsetzen des Darmsegments in das Organbad folgte eine dreißigminütige
Äquilibrierungsphase, in der der Darm zunächst für 10 Minuten völlig unbeeinflusst
gelassen und nicht mit Tyrodelösung perfundiert wurde. Das senkrechte
Abflussröhrchen befand sich zu dieser Zeit auf dem Niveau des Organbades (∆P = 0 Pa,
kein Druckgradient). Anschließend wurde der Darm mehrfach vorsichtig durchgespült,
um verbliebenen Darminhalt und Luftblasen zu entfernen. Zwanzig Minuten nach
Beginn der intraluminalen Perfusion wurde die Tyrodelösung im Organbad erneuert und
das Abflussröhrchen um 4 cm angehoben (∆P = 400 Pa), so dass durch die permanente
Infusion der Tyrodelösung der intraluminale Druck bis zum Erreichen der PPT anstieg
und peristaltische Kontraktionen ausgelöst werden konnten.
Zu diesem Zeitpunkt wurde die online-Registrierung am Flachbettschreiber (Multi-Pen
Recorder, Fa. Rikadenki) und im PC gestartet. In den nachfolgenden dreißig Minuten
PPT
A B
12
konnte das Darmsegment an die veränderten Druckverhältnisse adaptieren und
regelmäßige Peristaltik entwickeln. Geordnete Peristaltik lag dann vor, wenn sich
aufeinanderfolgende Kontraktionen nicht in der Frequenz, der Höhe des
Schwellenwertes (PPT) und im nach Entleerung des Segmentes verbleibenden
intraluminalen Druck unterschieden. Nach fünf derartigen Kontraktionen (= Vorlauf)
wurden die zu prüfenden Substanzen in das Organbad gegeben, wobei die zugegebene
Menge maximal 1 % des Badvolumens betrug. Die entsprechenden Lösungsmittel der
verwendeten Pharmaka wurden in separaten Versuchsreihen getestet, um eine
Eigenwirkung auf die Peristaltik auszuschließen bzw. zu charakterisieren.
Je Substanz und Konzentrationsstufe wurden sechs bis acht Segmente aus
unterschiedlichen Dünndarmregionen von sechs bis acht Meerschweinchen untersucht.
Am Ende des Beobachtungszeitraums wurde die Perfusion gestoppt und eine
Kalibrierung durchgeführt, die die Umrechnung der graphisch registrierten und in
Millimeter gemessenen Werte einer Peristaltikwelle in Druckwerte (in Pa) ermöglichte.
Dazu wurde als Nullwert der Druck im Organbad auf Dünndarmniveau festgelegt, als
zweiter Referenzpunkt diente der Druck der Wassersäule 4 cm über dem Niveau des
Darmsegments im Organbad (entspricht 400 Pa).
13
2.3 Substanzen, Konzentrationen, Versuchsreihen
Nachfolgende, in Tabelle 1 aufgeführte Substanzen wurden in den Untersuchungen
eingesetzt. Genannt sind jeweils der Name der Substanz, die Bezugsquelle (Anschrift
im Anhang), Funktion bzw. pharmakologische Eigenschaften der Substanz und
getestete Konzentrationen. Die Lösungsmittel der Substanzen sind im Anhang
aufgeführt, weitere Verdünnungsstufen wurden mit Tyrodelösung hergestellt.
Tabelle 1
Name
Lieferant
Funktion der Substanz
getestete Konzentrationen
Acetylsalicylsäure Fa. Sigma Analgetikum 100-300 µM
Apamin Fa. Sigma Antag. am Ca++-abhängigen K+-Kanal
0,5 µM
Metamizol Fa. Sigma Analgetikum 10-100 µM
Methysergid Fa. Sigma Antag. am 5-HT-Rezeptor 1 µM
Naloxon Fa. Tocris Antag. am Opioidrezeptor 0,5 µM
D-NAME Fa. Bachem NO-Synthetaseinhibitor (inaktiv) 300 µM
L-NAME Fa. Bachem NO-Synthetaseinhibitor 300 µM
Paracetamol Fa. Sigma Analgetikum 0,01-100 µM
Prazosin Fa. Sigma Antag. am α1-Adrenozeptor 1 µM
Tramadol
- Razemat
- (+)-, (-)-Tramadol
- O-Desmethyltramadol
Fa. Grünenthal Analgetikum
1-100 µM
1-100 µM
0,1-100 µM
Tropisetron Fa. Sigma Antag. am 5-HT3-Rezeptor 1 µM
Yohimbin
Fa. Tocris Antag. am α2-Adrenozeptor 1 µM
D-, L-NAME: D-, L-Nitroargininemethylester (D-NAME inaktives Enantiomer)
O-Desmethyltramadol: Hauptmetabolit von Tramadol
14
Versuchsreihen
2.3.1 Paracetamol
2.3.1.1 Paracetamol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung
10 min 60 min
Vorlauf Lösungsmittel von Paracetamol n=6
Vorlauf Paracetamol 0,01 µM n=6
0,1 µM n=6
1 µM n=6
3 µM n=6
10 µM n=6
30 µM n=6
100 µM n=6
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurde bei je 6 Darmsegmenten entweder das
Lösungsmittel oder Paracetamol (in den oben genannten Konzentrationen) in das
Organbad gegeben. Nach Substanzzugabe wurde die Peristaltik über einen Zeitraum
von 60 min registriert.
2.3.1.2 Antagonisierung der Paracetamolwirkung I (Naloxon, Apamin)
10 min 20 min 60 min
Vorlauf Tyrodelösung 3 µM Paracetamol n=8
Vorlauf 0,5 µM Naloxon 3 µM Paracetamol n=8
Vorlauf 0,5 µM Apamin 3 µM Paracetamol n=8
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurden je 8 Darmsegmente für 20 min entweder mit
Tyrodelösung (Kontrolle), 0,5 µM Naloxon oder 0,5 µM Apamin vorbehandelt und
dann jeweils 3 µM Paracetamol zugegeben. Nach Paracetamolzugabe wurde die
Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
15
2.3.1.3 Antagonisierung der Paracetamolwirkung II (L-NAME, D-NAME)
10 min 20 min 60 min
Vorlauf 300 µM L-NAME 3 µM Paracetamol n=6
Vorlauf 300 µM D-NAME 3 µM Paracetamol n=6
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurden je 6 Darmsegmente für 20 min mit 300 µM
L- bzw. D- NAME vorbehandelt und dann 3 µM Paracetamol zugegeben. Nach
Paracetamolzugabe wurde die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.3.1.4 Antagonisierung der Paracetamolwirkung III (Acetylsalicylsäure, ASS)
10 min 20 min 60 min
Vorlauf Lösungsmittel von ASS 3 µM Paracetamol n=8
Vorlauf 100 µM ASS 3 µM Paracetamol n=8
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurden je 8 Darmsegmente für 20 min entweder mit
dem Lösungsmittel der Acetylsalicylsäure oder 100 µM Acetylsalicylsäure
vorbehandelt und dann 3 µM Paracetamol zugegeben. Nach Paracetamolzugabe wurde
die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.3.1.5 Antagonisierung der Paracetamolwirkung IV (Serotoninantagonisten)
10 min 20 min 60 min
Vorlauf Lösungsmittel 3 µM Paracetamol n=6
Vorlauf 1 µM Methysergid
+ 1 µM Tropisetron
3 µM Paracetamol n=6
Vorlauf 1 µM Methysergid
+ 1 µM Tropisetron
+ 0,5 µM Naloxon
3 µM Paracetamol n=6
Vorlauf 1 µM Methysergid
+ 1 µM Tropisetron
Tyrodelösung n=6
16
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurden je 6 Darmsegmente für 20 min entweder mit
dem Lösungsmittel, der Kombination der Serotoninantagonisten 1 µM Methysergid plus
1 µM Tropisetron oder der Kombination der Serotoninantagonisten (1 µM Methysergid,
1 µM Tropisetron) plus 0,5 µM Naloxon vorbehandelt und dann jeweils 3 µM
Paracetamol zugegeben. In einem Kontrollexperiment wurden nur die
Serotoninantagonisten (1 µM Methysergid, 1 µM Tropisetron) gefolgt von
Tyrodelösung verabreicht. Nach der letzten Substanzzugabe wurde die Peristaltik
jeweils über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.3.2 Acetylsalicylsäure Konzentrations-Wirkungs-Beziehung
10 min 60 min
Vorlauf Lösungsmittel von Acetylsalicylsäure n=6
Vorlauf Acetylsalicylsäure 100 µM n=6
300 µM n=6
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurde bei je 6 Darmsegmenten das Lösungsmittel,
100 µM oder 300 µM Acetylsalicylsäure in das Organbad gegeben. Nach
Substanzzugabe wurde die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.3.3 Metamizol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurde bei je 6 Darmsegmenten das Lösungsmittel,
10 µM oder 100 µM Metamizol in das Organbad gegeben. Nach Substanzzugabe wurde
die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
10 min 60 min
Vorlauf Lösungsmittel von Metamizol n=6
Vorlauf Metamizol 10 µM n=6
100 µM n=6
17
2.3.4 Tramadol
2.3.4.1 Tramadol (Razemat) Konzentrations-Wirkungs-Beziehung
10 min je 20 min
Vorlauf Tramadolrazemat 1-10-30-100 µM n=6
In orientierenden Experimenten wurde nach zehnminütiger Vorlaufphase je 6
Darmsegmenten im Abstand von 20 min kumulativ 1, 10, 30 und 100 µM razemisches
Tramadol zugegeben.
2.3.4.2 (+)-Tramadol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurde bei je 6 Darmsegmenten (+)-Tramadol (in den
oben genannten Konzentrationen) in das Organbad gegeben. Nach Substanzzugabe
wurde die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.3.4.3 (-)-Tramadol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung
10 min 60 min
Vorlauf (-)-Tramadol 1 µM n=6
10 µM n=6
30 µM n=6
100 µM n=6
10 min 60 min
Vorlauf (+)-Tramadol 1 µM n=6
10 µM n=6
30 µM n=6
100 µM n=6
18
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurde bei je 6 Darmsegmenten (-)-Tramadol (in den
oben genannten Konzentrationen) in das Organbad gegeben. Nach Substanzzugabe
wurde die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.3.4.4 O-Desmethyltramadol Konzentrations-Wirkungs-Beziehung
10 min 60 min
Vorlauf O-Desmethyltramadol 0,1 µM n=6
1 µM n=6
10 µM n=6
30 µM n=6
100 µM n=6
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurde bei je 6 Darmsegmenten O-
Desmethyltramadol (in den oben genannten Konzentrationen) in das Organbad gegeben.
Nach Substanzzugabe wurde die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.3.4.5 Antagonisierung der Tramadolwirkung I (Naloxon)
10 min 20 min 60 min
Vorlauf Tyrodelösung 100 µM (+)-Tramadol n=6
Vorlauf 0,5 µM Naloxon 100 µM (+)-Tramadol n=6
Vorlauf Tyrodelösung 100 µM (-)-Tramadol n=6
Vorlauf 0,5 µM Naloxon 100 µM (-)-Tramadol n=6
Vorlauf Tyrodelösung 100 µM O-Desmethyltram. n=6
Vorlauf 0,5 µM Naloxon 100 µM O-Desmethyltram. n=6
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurden je 6 Darmsegmente für 20 min entweder mit
Tyrodelösung (Kontrolle) oder 0,5 µM Naloxon vorbehandelt und dann 100 µM
19
(+)-Tramadol, (-)-Tramadol oder O-Desmethyltramadol hinzugegeben. Nach
Tramadolzugabe wurde die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.3.4.6 Antagonisierung der Tramadolwirkung II (Serotoninantagonisten)
10 min 20 min 60 min
Vorlauf Tyrodelösung 30 µM (+)-Tramadol n=6
Vorlauf 1 µM Methysergid
+ 1 µM Tropisetron
30 µM (+)-Tramadol n=6
Vorlauf Tyrodelösung 30 µM (-)-Tramadol n=8
Vorlauf 1 µM Methysergid
+ 1 µM Tropisetron
30 µM (-)-Tramadol n=8
Vorlauf Tyrodelösung 10 µM O-Desmethyltram. n=6
Vorlauf 1 µM Methysergid
+ 1 µM Tropisetron
10 µM O-Desmethyltram. n=6
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurden je 6 bzw. 8 Darmsegmente für 20 min
entweder mit Tyrodelösung (Kontrolle) oder der Kombination der Serotonin-
antagonisten 1 µM Methysergid plus 1 µM Tropisetron vorbehandelt und dann 30 µM
(+)-Tramadol, (-)-Tramadol oder 10 µM O-Desmethyltramadol hinzugegeben. Nach
Tramadolzugabe wurde die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
20
2.3.4.7 Antagonisierung der Tramadolwirkung III (α-Adrenozeptorantagonisten)
10 min 20 min 60 min
Vorlauf Tyrodelösung 30 µM (+)-Tramadol n=6
Vorlauf 1 µM Prazosin
+ 1 µM Yohimbin
30 µM (+)-Tramadol n=6
Vorlauf Tyrodelösung 30 µM (-)-Tramadol n=6
Vorlauf 1 µM Prazosin
+ 1 µM Yohimbin
30 µM (-)-Tramadol n=6
Vorlauf Tyrodelösung 10 µM O-Desmethyltram. n=7
Vorlauf 1 µM Prazosin
+ 1 µM Yohimbin
10 µM O-Desmethyltram. n=7
Nach zehnminütiger Vorlaufphase wurden je 6 bzw. 7 Darmsegmente für 20 min
entweder mit Tyrodelösung (Kontrolle) oder der Kombination der α-Adrenozeptor-
antagonisten 1 µM Prazosin plus 1 µM Yohimbin vorbehandelt und dann 30 µM (+)-
Tramadol, (-)-Tramadol oder 10 µM O-Desmethyltramadol hinzugegeben. Nach
Tramadolzugabe wurde die Peristaltik über einen Zeitraum von 60 min registriert.
2.4 Auswertung
2.4.1 Auswertungskriterien
Wie beschrieben, gliedert sich eine peristaltische Kontraktion in die präparatorische
Phase, in der sich das Segment langsam füllt und der intraluminale Druck allmählich
steigt, und in die Entleerungsphase (Abb. 2).
Die Druckschwelle PPT zur Auslösung der peristaltischen Kontraktionen ist der
quantitative Parameter zur Beurteilung der Wirkung einer Substanz auf die Peristaltik.
Die PPT wurde an den Registrierungen am Flachbettschreiber ausgemessen und mittels
des Kalibrierungsfaktors in Pascal (Pa) umgerechnet.
21
Eine Stimulation der Peristaltik ist an einem Absinken, eine Inhibition hingegen an
einem Ansteigen der PPT zu erkennen (Herbert et al. 2002b).
2.4.2 Auswertungsschema
Zur statistischen Aufarbeitung der Messparameter wurde nach Substanzzugabe die PPT
der jeweils letzten kompletten Kontraktion in aufeinander folgenden
Fünfminutenintervallen (0-5 min, 5-10 min, 10-15 min, ...) bestimmt. Im Vorlauf vor
Substanzzugabe wurde die PPT bei der letzten und der fünftletzten Kontraktion
ausgemessen, daraus der Mittelwert gebildet und dieser als Ausgangsniveau festgelegt.
Zur Berechnung der durch die Substanz hervorgerufenen Schwellenänderung (∆PPT)
wurde dieser Ausgangswert von den PPT-Werten nach Substanzzugabe abgezogen.
Analog wurde in Versuchen mit konsekutiver Gabe von zwei Substanzen (z.B.
Antagonisierungsversuche) die Wirkung der zweiten Substanz gegen die der ersten
Substanz mit der ∆PPT abgegrenzt. Die PPT der letzten Kontraktion nach Zugabe der
ersten Substanz wurde von der PPT nach Zugabe der zweiten Substanz subtrahiert.
Komplette Hemmung
Als qualitativer Parameter wurde eine komplette Hemmung definiert durch das Fehlen
von propulsiver Peristaltik. Hierbei war der intraluminale Druck 400 Pa und der Darm
dilatiert. Auch intraluminale Druckschwankungen geringer Amplitude bei einem
dilatierten Darm wurden als komplette Hemmung gewertet, da sie durch
Wandbewegungen in einem Darmabschnitt hervorgerufen wurden und nicht zum
Flüssigkeitsauswurf führten.
Spontanaktivität
Nach kompletter Hemmung wiedereinsetzende Kontraktionen des Darms wurden
qualitativ als Spontanaktivität bezeichnet, wenn diese Kontraktionen registrierbar waren
und eine Kontraktionsamplitude größer 200 Pa hatten, aber keine präparatorische Phase
bzw. PPT aufwiesen und zu keinem Auswurf von Darminhalt führten.
22
Recovery
Stellten sich nach kompletter Hemmung regelhafte, peristaltische Kontraktionen ein,
deren PPT sich maximal um 20 Pa von der Druckschwelle vor Eintritt der Hemmung
unterschied, wo wurde dies als Recovery bezeichnet.
2.4.3 Statistik
Die statistische Auswertung der Ergebnisse erfolgte mit dem Programm Sigmastat 32
(Fa. SPSS Inc., Erkrath). Die PPT-Werte wurden mit dem Kolmogoroff-Smirnow-Test
auf Normalverteilung geprüft. Die Ergebnisse wurden als Mittelwerte ± Standardfehler
des Mittelwertes (SEM, standard error of the mean) dargestellt. Die statistische Prüfung
auf signifikante Unterschiede erfolgte bei multiplen Vergleichen mittels ANOVA
(analysis of variance) und post hoc Student-Newman-Keuls-Test, bei Vergleich zweier
Gruppen mit dem Student-t-Test auf dem Signifikanzniveau p<0,05.
Die Ergebnisse der Versuchsreihen wurden als Mittelwertskurven oder Balken-
diagramme mit zugehörigem Standardfehler dargestellt (Programm Sigmaplot 8.0, Fa.
SPSS Inc.).
Berechnung der ED50
Aus den Daten der Versuchsreihen zur Konzentrations-Wirkungs-Beziehung wurde mit
der Methode nach Tallarida und Murray (1987) für jedes Analgetikum die
halbmaximale Wirkkonzentration ED50 errechnet.
23
3 Ergebnisse
3.1 Wirkung von Paracetamol auf die Dünndarmperistaltik
Während die Zugabe des Lösungsmittels (Tyrodelösung) zum Organbad die Peristaltik
nicht beeinflusste (Abb. 3 A), stieg die PPT nach Paracetamol konzentrationsabhängig
an (Abb. 3 B, C). Nach 1 bzw. 3 µM Paracetamol betrug die PPT-Zunahme im Mittel
46,6 ± 8,7 Pa bzw. 74,7 ± 17,4 Pa. In der Konzentration von 10 µM führte Paracetamol
bei vier von sechs Segmenten nach 5,7 ± 1,0 min zu einer kompletten Hemmung der
Peristaltik. In diesen vier Segmenten trat 9,3 ± 3,4 min nach eingetretener Hemmung
Spontanaktivität auf, in einem Segment kehrte nach 25 Minuten auch geregelte
Peristaltik zurück (Recovery, Abb. 3 C). Durch 100 µM Paracetamol wurden alle sechs
Segmente nach 5,7 ± 1,0 min komplett gehemmt, nach weiteren 17,1 ± 3,3 min kam es
in allen Darmsegmenten zu spontanen Wandbewegungen und eine Rückkehr geordneter
Peristaltik wurde in drei Segmenten nach 34,1 ± 3,6 min beobachtet. In diesen
Segmenten war allerdings die PPT im Vergleich zum Vorlauf vor Substanzzugabe
deutlich erhöht (Abb. 3 D, E).
Der Zeitverlauf des PPT-Anstiegs während der Registrierphase (60 min) in
Abhängigkeit von der Paracetamolkonzentration ist in Abb. 4, die Konzentrations-
Wirkungs-Beziehung in Abb. 5 dargestellt. Mit 6,0 µM Paracetamol konnte 50 % des
Maximaleffekts erzielt werden (= ED50).
24
100
Pa
4 min
1 µM Paracetamol
B
100
Pa
3 min
10 µM Paracetamol
C
Lösungmittel
100
Pa
5 min
A
25
100
Pa
3 min
100 µM Paracetamol
D
100
Pa
4 min
100 µM Paracetamol
E
Abb. 3 A-E: Originalregistrierungen intraluminaler Druckänderungen während peristaltischer
Kontraktionen unter der Wirkung von Paracetamol.
Nach gleichmäßigen Kontraktionen erfolgt die Applikation (Pfeil) von (A) dem Lösungsmittel
(Tyrodelösung) oder Paracetamol 1 µM (B), 10 µM (C), 100 µM (D, E). Die waagrechten Pfeilspitzen
markieren die intraluminale Druckschwelle (PPT) zur Auslösung einer peristaltischen Kontraktion (B-D).
26
Zeitintervall (min)
0 10 20 30 40 50 60
Ans
tieg
der P
PT
(Pa)
0
50
100
150
200
250
300
350
Lösungsmittel1 µM Paracetamol 3 µM Paracetamol 10 µM Paracetamol100 µM Paracetamol
Abb. 4: Zeitverlauf und Konzentrations-Wirkungs-Beziehung des Anstiegs der PPT (peristaltic
pressure threshold = intraluminale Druckschwelle zur Auslösung peristaltischer Kontraktionen, in Pa)
über einen Zeitraum von 60 min nach Applikation (Pfeil) des Lösungsmittels (Tyrodelösung) und 1-100
µM Paracetamol. Die Symbole repräsentieren die Mittelwerte des PPT-Anstiegs mit dazugehörigem
Standardfehler (SEM, standard error of the mean) aus n=6 Darmsegmenten. Sind keine Fehlerbalken
sichtbar (Lösungsmittel), so überdeckt das Symbol die Höhe des Standardfehlers.
27
Paracetamol (log µM)
Ans
tieg
der P
PT (%
)
0
20
40
60
80
100
0.01 0.1 1 3 10 100
Abb. 5: Konzentrations-
Wirkungs-Kurve des
Anstiegs der PPT nach
0,01-100 µM Paracetamol
in Prozent (%) des
maximal möglichen
Anstiegs der PPT. Die
Symbole repräsentieren die
Mittelwerte des PPT-
Anstiegs über den
Messzeitraum von 60 min
mit dazugehörigem
Standardfehler (SEM,
standard error of the mean)
aus n=6 Darmsegmenten.
Sind keine Fehlerbalken
sichtbar (0,01 µM), so
überdeckt das Symbol die
Höhe des Standardfehlers.
3.2 Aufhebung der Paracetamolwirkung durch Vorbehandlung mit
Antagonisten der vermuteten Mediatoren
Um die Mechanismen der durch Paracetamol verursachten Hemmung aufzuklären,
wurden die Segmente 20 Minuten vor der Zugabe von Paracetamol in submaximaler
Wirkkonzentration (3 µM) mit selektiven Antagonisten der vermuteten Mediatoren
vorbehandelt.
3.2.1 Blockade von opioidergen Rezeptoren durch Naloxon
Die Vorbehandlung mit dem Opioidrezeptorantagonisten Naloxon (0,5 µM) führte
zunächst zu einem Absinken der Schwelle um etwa 10 Pa (Tab. 2) und zu einem
Frequenzanstieg peristaltischer Kontraktionen (Abb. 6 B). Im Gegensatz zur
Vorbehandlung mit dem Lösungsmittel (Tyrodelösung, Abb 6 A) trat nach
28
Naloxonvorbehandlung kein PPT-Anstieg durch 3 µM Paracetamol auf. Der
Unterschied im PPT-Anstieg nach Naloxonvorbehandlung (48,7 ± 11,4 Pa) vs. der
Kontrollgruppe (Lösungsmittel, 92,6 ± 18,2 Pa) war signifikant (Abb. 7 A).
Tabelle 2: Anstieg der PPT nach Vorbehandlung mit Tyrodelösung bzw. verschiedenen Antagonisten (∆t = 20 min)
Daten entsprechen dem Mittelwert ± SEM
∆ PPT (Pa)
Lösungsmittel (Tyrodelösung) n=22 1,5 ± 6,6
Naloxon (0,5 µM) n=8 -13,9 ± 3,1
Apamin (0,5 µM) n=8 -1,3 ± 1,7
L-NAME n=6 -10,4 ± 4,4
D-NAME n=6 2,5 ± 0,8
Acetylsalicylsäure (100 µM) n=8 7,5 ± 1,7
5-HT-Antagonisten
(1 µM Methysergid + 1 µM Tropisetron)
n=6 15,9 ± 3,9
5-HT-Antagonisten
(1 µM Methysergid + 1 µM Tropisetron)
+ 0,5 µM Naloxon
n=6 0,7 ± 1,5
29
10
0 P
a
4 min
Lösungsmittel 3 µM Paracetamol
A
100
Pa
4 min
0.5 µM Naloxon
B
3 µM Paracetamol
Abb. 6 A, B: Originalregistrierung der Aufhebung der Paracetamolwirkung durch Naloxon.
(A) Nach Vorbehandlung mit dem Lösungsmittel (Tyrodelösung) kommt es durch 3 µM Paracetamol
zum Anstieg der PPT, der nach Vorbehandlung mit 0,5 µM Naloxon (B) aufgehoben ist. Durch die
Wirkung von Naloxon kommt es zu einem Frequenzanstieg peristaltischer Kontraktionen (B).
30
1 2 3 4 5 6 7
Anst
ieg
der P
PT (P
a)
0
50
100
150
5-HT-Antag+ Naloxon
3 µMParacet
ED
LM
3 µMParacet
5-HT-Antag
3 µMParacet
5-HT-Antag
Vehicle
0 2 4 6 8 10
Incr
ease
in P
PT
(Pa)
0
50
100
150
LM
3 µMParacet
0.5 µMApamin
3 µMParacet
0.5 µMNaloxon
3 µMParacet
300 µML-NAME
3 µMParacet
* *
300 µMD-NAME
3 µMParacet
100 µMASS
3 µMParacet
LM
3 µMParacet
A CB
Abb. 7 A-E: Wirkung von
Apamin, Naloxon, L-
NAME, Acetylsalicylsäure
und Serotoninantagonisten
auf den Anstieg der PPT
durch Paracetamol. Die
Säulen repräsentieren den
mittleren PPT-Anstieg (Pa),
die Fehlerbalken den
Standardfehler (SEM,
standard error of the mean)
aus n=6 Darmsegmenten
durch Paracetamol. Während
der Anstieg der PPT durch 3
µM Paracetamol (Paracet)
nach Vorbehandlung mit
(A) 0,5 µM Apamin und 0,5 µM Naloxon im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant reduziert ist, hat
(B) die Vorbehandlung mit L-NAME im Vergleich zu D-NAME keine derartige Wirkung.
(C) Acetylsalicylsäure (ASS, 100 µM) und (D) die Kombination der Serotoninantagonisten 1 µM
Methysergid plus 1 µM Tropisetron (5-HT-Antag) sowie die Kombination dieser 5-HT-Antagonisten mit
0,05 µM Naloxon heben im Vergleich zur Vorbehandlung mit dem jeweiligen Lösungsmittel (LM) die
Wirkung von 3 µM Paracetamol nicht auf. (E) Die 5-HT-Antagonisten haben gefolgt vom Lösungsmittel
Tyrodelösung keine nennenswerte Eigenwirkung auf die PPT. Die Signifikanzprüfung (*) erfolgte mittels
ANOVA und post hoc Student-Newman-Keuls-Test oder Student t-Test auf dem Niveau von p<0,05.
31
3.2.2 Blockade von Calcium-abhängigen Kaliumkanälen durch Apamin
Nach Blockade von Calcium-abhängigen Kaliumkanälen geringer Leitfähigkeit mit
0,5 µM Apamin war die Zunahme der PPT durch 3 µM Paracetamol (41,3 ± 8,7 Pa)
signifikant geringer (p= 0,03) als in der Kontrollgruppe (92,6 ± 18,2 Pa, Abb. 7 A).
3.2.3 Blockade der NO-Synthetase durch L-NAME. Vergleich mit dem inaktiven
Enantiomer D-NAME
Die Blockade der Stickstoffmonoxidsynthetase mit 300 µM L-NAME hatte im
Vergleich zur Vorbehandlung mit dem inaktiven Enantiomer D-NAME per se keine
Auswirkung auf die Peristaltik und die PPT (s. Tab. 2) und zudem keinen Effekt auf den
durch Paracetamol (3 µM) hervorgerufenen Schwellenanstieg (64,4 ± 8,5 Pa bzw. 69,9
± 17,2 Pa, Abb. 7 B).
3.2.4 Inhibition der Cyclooxygenase COX-1 und COX-2 durch Acetylsalicylsäure
Zur Klärung der Frage, ob Syntheseprodukte der Cyclooxygenase COX-1 und COX-2
zur Hemmwirkung des Paracetamols betragen, wurden Darmsegmente mit 100 µM
Acetylsalicylsäure vorbehandelt. Diese Zugabe beeinflusste weder per se die Peristaltik
(s. Tab. 2), noch die Erhöhung der PPT durch 3 µM Paracetamol (Kontrollgruppe: 108,6
± 18,5 Pa; Acetylsalicylsäuregruppe: 109,1 ± 11.5 Pa, Abb. 7 C).
3.2.5 Blockade von Serotoninrezeptoren durch Methysergid und Tropisetron
Die zwanzigminütige Vorbehandlung mit 1 µM Methysergid und 1 µM Tropisetron
führte zu einem stärkeren Anstieg der PPT durch 3 µM Paracetamol als in der
Kontrollgruppe (153,6 ± 24,7 Pa vs. 114,6 ± 30,7 Pa nach Vorbehandlung mit
Tyrodelösung, Abb. 7 D). Nach der Blockade der Serotoninrezeptoren bewirkte
Paracetamol in vier von sechs Segmenten nach 8,3 ± 1,4 min eine komplette Hemmung,
32
in drei dieser Segmente kehrte nach 8,3 ± 2,0 min Spontanaktivität zurück. Ein Segment
war während des gesamten Beobachtungszeitraums von 60 Minuten komplett gehemmt.
In der mit Tyrodelösung vorbehandelten Kontrollgruppe trat hingegen in nur einem
Segment 2,7 min nach Paracetamolapplikation eine komplette Hemmung auf, die über
60 min andauerte. In einem weiteren Kontrollexperiment wurde gezeigt, dass die beiden
Serotoninantagonisten gefolgt von Tyrodelösung per se die PPT nicht veränderten
(Abb. 7 E, vgl. Tab. 2).
Die Kombination aus 1 µM Methysergid, 1 µM Tropisetron und dem Opiatantagonisten
Naloxon (0,5 µM) bewirkte einen schwächeren Anstieg der PPT durch Paracetamol
(101,5 ± 10,5 Pa) als nach Vorbehandlung mit den beiden Serotoninantagonisten (Abb.
7 D). Zwei von sechs Segmente waren vier min komplett gehemmt, danach kehrte
geordnete Peristaltik zurück.
33
3.3 Wirkung von Acetylsalicylsäure auf die Dünndarmperistaltik
Acetylsalicylsäure wurde den Organbädern in 100 µM und 300 µM Konzentration
zugefügt und gegen die alleinige Gabe von Tyrodelösung verglichen. Dabei zeigte sich,
dass weder die Tyrodelösung noch 100 µM und 300 µM Acetylsalicylsäure einen
Einfluss auf die PPT hatten (Tab. 3).
∆PPT (Pa) ∆PPT (Pa)
Lösungsmittel ASS 7,7 ± 2,5 Lösungsmittel Metamizol 3,9 ± 1,2
100 µM ASS 7,6 ± 4,4 10 µM Metamizol 6,6 ± 1,5
300 µM ASS 4,3 ± 2,7 100 µM Metamizol 18,1 ± 2,5
Tabelle 3: Durch Acetylsalicylsäure und Metamizol verursachte Änderungen der PPT (Pa).
Angegeben sind Mittelwerte des PPT-Anstiegs über einen Zeitraum von 60 Minuten aus n=6
Darmsegmenten mit dazugehörigem Standardfehler (SEM, standard error of the mean).
3.4 Wirkung von Metamizol auf die Dünndarmperistaltik
Metamizol (10 µM, 100 µM) hatte ebenso wie das Lösungsmittel (Tyrodelösung)
keinen Effekt auf die PPT (Tab. 3).
34
3.5 Wirkung von Tramadolrazemat, (+)-Tramadol, (-)-Tramadol und
O-Desmethyltramadol auf die Dünndarmperistaltik
In den nachfolgenden Experimenten wurde die Wirkung von handelsüblichem
Tramadol (Razemat), dessen (+)- und (-)-Enantiomeren sowie dem Hauptmetaboliten
O-Desmethyltramadol auf die Darmmotilität des Meerschweinchens untersucht.
3.5.1 Tramadolrazemat
Razemisches Tramadol wurde dem Organbad kumulativ in Konzentrationen von 1, 10,
30 und 100 µM im Abstand von jeweils 20 Minuten zugegeben. Es zeigte sich ein
konzentrationsabhängiger Anstieg der PPT ab 10 µM (Abb. 8). Durch 100 µM
Tramadol kam die Peristaltik in 5 von 6 Segmenten nach 4,9 ± 1,0 min völlig zum
Erliegen. Bei drei der gehemmten Segmente traten nach 5,9 ± 1,1 min spontane
Wandbewegungen ohne propulsiven Auswurf von Darminhalt auf. Die Konzentrations-
Wirkungs-Beziehung ist in Abb. 9 wiedergegeben, die ED50 betrug 65,6 µM.
100
Pa
6 min
Tramadolrazemat (µM)
1 10 30 100
Abb. 8: Originalregistrierung intraluminaler Druckänderungen während peristaltischer
Kontraktionen unter kumulativer Zugabe von razemischem Tramadol.
Nach gleichmäßigen Kontraktionen wird dem Organbad kumulativ 1, 10, 30 und 100 µM razemisches
Tramadol zugegeben. Nach 10 µM und 30 µM Tramadol kommt es zu einem konzentrationsabhängigen
Anstieg der intraluminalen Druckschwelle zur Auslösung der Peristaltik. Nach 100 µM Tramadol erlischt
die Peristaltik komplett.
35
Tramadolrazemat (µM)
Ans
tieg
der P
PT (%
)
0
20
40
60
80
100
1 10 10030
Abb. 9: : Konzentrations-
Wirkungs-Kurve des
Anstiegs der PPT nach 1-
100 µM Tramadolrazemat.
Die Symbole repräsentieren
die Mittelwerte des PPT-
Anstiegs mit dazugehörigem
Standardfehler (SEM,
standard error of the mean)
aus n=6 Darmsegmenten.
Sind keine Fehlerbalken
sichtbar (1 µM), so über-
deckt das Symbol die Höhe
des Standardfehlers.
3.5.2 (+)-Tramadol
Der Effekt des (+)-Enantiomers wurde in Konzentrationen von 1, 10, 30 und 100 µM
über einen Zeitraum von 60 Minuten an jeweils sechs Segmenten untersucht.
Während 1 µM (+)-Tramadol keinen Einfluss auf die PPT hatte (Abb. 10 A, 11), rief
10 µM (+)-Tramadol einen transienten Anstieg der PPT hervor (Abb. 10 B), die mittlere
Änderung des Schwellenwertes über 60 Minuten betrug 22,4 ± 9,5 Pa.
Die nächsthöhere Konzentration 30 µM (+)-Tramadol führte in zwei Segmenten nach
8,3 ± 4,1 min zu einer kompletten Hemmung, die 9,7 ± 0,4 min andauerte und der
regelhafte Peristaltik, mit jedoch höheren Schwellenwerten als im Vorlauf, folgte (Abb.
10 C, 11).
Nach 100 µM (+)-Tramadol trat innerhalb von 11,2 ± 4,3 min in allen Segmenten eine
komplette Hemmung auf, zum Teil intermittierend (Abb. 10 D) oder während des
gesamten Beobachtungszeitraums andauernd (Abb. 10 E).
35
36
100
Pa
4 min
1 µM (+) Tramadol
A
100
Pa
4 min
10 µM (+) Tramadol
B
100
Pa
4 min
30 µM (+) Tramadol
C
37
100
Pa
4 min
100 µM (+) Tramadol
D
100
Pa
4 min
100 µM (+) Tramadol
E
Abb. 10 A-E: Originalregistrierungen intraluminaler Druckänderungen während peristaltischer
Kontraktionen nach Applikation von (+)-Tramadol.
Nach gleichmäßigen Kontraktionen wird dem Organbad (A) 1 µM, (B) 10 µM, (C) 30 µM und (D, E)
100 µM (+)-Tramadol zugegeben. (B) 10 µM (+)-Tramadol bewirkt einen transienten Anstieg der
intraluminalen Druckschwelle zur Auslösung der Peristaltik, (C) 30 µM (+)-Tramadol eine
vorübergehende Hemmung mit nachfolgend erhöhten Schwellen und 100 µM (+)-Tramadol eine
intermittierende Hemmung (D) oder einen Stillstand der Peristaltik mit raschen intraluminalen
Druckänderungen niedriger Amplitude (E).
38
Zeitintervall (min)
0 10 20 30 40 50 60
Anst
ieg
der P
PT
(Pa)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 µM (+)-Tramadol10 µM (+)-Tramadol30 µM (+)-Tramadol100 µM (+)-Tramadol
Abb. 11: Zeitverlauf und Konzentrations-Wirkungs-Beziehung des Anstiegs der PPT (peristaltic
pressure threshold = intraluminale Druckschwelle zur Auslösung peristaltischer Kontraktionen, in Pa)
nach Applikation (Pfeil) von 1-100 µM (+)-Tramadol. Nach Substanzgabe erfolgte die Registrierung über
einen Zeitraum von 60 min. Die Symbole repräsentieren die Mittelwerte des PPT-Anstiegs mit
dazugehörigem Standardfehler (SEM, standard error of the mean) aus n=6 Darmsegmenten. Sind keine
Fehlerbalken sichtbar (1 µM), dann überdeckt das Symbol die Höhe des Standardfehlers.
39
3.5.3 (-)-Tramadol
Das (-)-Enantiomer ruft qualitativ und quantitativ ähnliche Veränderungen der PPT
hervor wie das (+)-Enantiomer. Die Zugabe von 1 µM und 10 µM (-)-Tramadol hatte
keinen Einfluss auf die Peristaltik, der Schwellenwert stieg nicht an (Abb. 13); 30 µM
(-)-Tramadol bewirkte einen mittleren Schwellenanstieg von 77,1 ± 20,9 Pa (Abb. 12 A,
13) und führte in einem Segment nach 7,6 min zu einer kompletten Hemmung (Abb. 12
B), nach 4 min kehrte regelmäßige Peristaltik zurück.
Die höchste Konzentration von 100 µM hemmte in allen sechs Segmenten die
Darmmotilität und nach durchschnittlich 5,3 ± 0,8 min kam die Peristaltik zum Erliegen
(Abb. 12 C). In fünf Segmenten trat nach 9,2 ± 3,0 min Spontanaktivität auf, zum Teil
wiederholten sich auch Phasen kompletter Hemmung.
40
100
Pa
4 min
30 µM (-) Tramadol
A10
0 P
a
4 min
30 µM (-) Tramadol
B
100
Pa
6 min
100 µM (-) Tramadol
C
Abb. 12 A-C: Originalregistrierungen intraluminaler Druckänderungen während peristaltischer
Kontraktionen nach Applikation von (-)-Tramadol.
Nach gleichmäßigen Kontraktionen wird dem Organbad (A, B) 30 µM und (C) 100 µM (-)-Tramadol
zugegeben. (-)-Tramadol bewirkt in der Badkonzentration von 30 µM (A) einen transienten Anstieg der
intraluminalen Druckschwelle zur Auslösung der Peristaltik oder (B) eine vorübergehende Hemmung mit
nachfolgend erhöhten Schwellen und schnellerer Kontraktionsfrequenz. (C) Nach 100 µM (-)-Tramadol
tritt intermittierend ein kompletter Stillstand der Peristaltik ein.
41
Zeitintervall (min)
0 10 20 30 40 50 60
Anst
ieg
der P
PT (P
a)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
1 µM (-)-Tramadol10 µM (-)-Tramadol30 µM (-)-Tramadol100 µM (-)-Tramadol
Abb. 13: Zeitverlauf und Konzentrations-Wirkungs-Beziehung des Anstiegs der PPT (Pa) nach
Applikation (Pfeil) von 1-100 µM (-)-Tramadol. Nach Substanzgabe erfolgte die Registrierung über einen
Zeitraum von 60 min. Die Symbole repräsentieren die Mittelwerte des PPT-Anstiegs mit dazugehörigem
Standardfehler (SEM, standard error of the mean) aus n=6 Darmsegmenten. Sind keine Fehlerbalken
sichtbar (1 und 10 µM), dann überdeckt das Symbol die Höhe des Standardfehlers.
42
3.5.4 O-Desmethyltramadol
Der Hauptmetabolit O-Desmethyltramadol wurde in Konzentrationen von 0,1, 1, 10 , 30
und 100 µM zugegeben. In niedrigen Konzentrationen von 0,1 µM und 1 µM war keine
Änderung des Schwellenwertes zu registrieren (Abb. 15), 10 µM O-Desmethyltramadol
führte bei einem Segment nach 22 min zu einer kompletten Hemmung, die sich nach
18,3 min spontan löste und nach weiteren 1,5 min kehrte geregelte Peristaltik zurück.
Im Mittel betrug der Schwellenanstieg 91,8 ± 32,8 Pa (Abb. 15).
Die Zugabe von 30 µM O-Desmethyltramadol ließ die PPT in den ersten 20 Minuten
durchschnittlich um 239,1 ± 51,9 Pa ansteigen und hemmte in drei von sechs
Segmenten die Darmperistaltik nach 3,6 ± 1,0 min. In einem dieser Segmente trat nach
27 min Spontanaktivität auf (Abb. 14 A).
Durch 100 µM O-Desmethyltramadol kam die Peristaltik in allen sechs Segmenten nach
weniger als vier Minuten völlig zum Erliegen (Abb. 14 B, C). Diese Hemmung
überdauerte den gesamten Beobachtungszeitraum von 60 min, gelegentlich konnten
niedrigamplitudige intraluminale Druckänderungen registriert werden (Abb. 14 C).
43
100
Pa
6 min
30 µM O-Desmethyltramadol
A10
0 P
a
4 min
100 µM O-Desmethyltramadol
B
100
Pa
4 min
100 µM O-Desmethyltramadol
C
Abb. 14 A-C: Originalregistrierungen intraluminaler Druckänderungen während peristaltischer
Kontraktionen nach Applikation von O-Desmethyltramadol.
(A) 30 µM O-Desmethyltramadol induzierte eine vorübergehende komplette Hemmung der Peristaltik
mit vereinzelten nichtperistaltischen Kontraktionen. 100 µM O-Desmethyltramadol ruft (B) eine
komplette, anhaltende Hemmung der Peristaltik hervor, bei der (C) niedrigamplitudige
Druckschwankungen auftreten können.
44
Zeitintervall (min)
0 10 20 30 40 50 60
Ans
tieg
der P
PT
(Pa)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0.1 µM O-Desmethyltramadol1 µM O-Desmethyltramadol10 µM O-Desmethyltramadol 30 µM O-Desmethyltramadol100 µM O-Desmethyltramadol
Abb. 15: Zeitverlauf und Konzentrations-Wirkungs-Beziehung des Anstiegs der PPT (Pa) nach
Applikation (Pfeil) von 0,1-100 µM O-Desmethyltramadol. Nach Substanzgabe erfolgte die Registrierung
über einen Zeitraum von 60 min. Die Symbole repräsentieren die Mittelwerte des PPT-Anstiegs mit
dazugehörigem Standardfehler (SEM, standard error of the mean) aus n=6 Darmsegmenten. Sind keine
Fehlerbalken sichtbar (0,1, 1, 100 µM), dann überdeckt das Symbol die Höhe des Standardfehlers.
3.5.5 ED50 (-)-Tramadol, (+)-Tramadol, O-Desmethyltramadol
Die (+)- und (-)-Enantiomere sowie das O-Desmethyltramadol unterscheiden sich
quantitativ in der Hemmwirkung auf die Peristaltik (Abb. 16). Am schwächsten
wirksam ist das (-)-Enantiomer (ED50 = 73 µM), während der Metabolit O-Desmethyl-
tramadol bereits in einer Konzentration von 13,6 µM 50 % des maximal möglichen
45
Effekts erzielt. Mit einer ED50 von 53 µM liegt (+)-Tramadol in der Wirksamkeit
zwischen den beiden anderen Formen.
-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Ans
tieg
der P
PT (%
)
0
20
40
60
80
100
o
LM (-) Tramadol (+) Tramadol O-Desmethyl- tramadol
1 10 10030 1 10 30 100 0.1 1 10 30 100
Konzentration (µM)
Abb. 16: Konzentrations-Wirkungs-Kurve des Anstiegs der PPT nach (-)-Tramadol, (+)-Tramadol
und O-Desmethyltramadol. Die Symbole repräsentieren die Mittelwerte des PPT-Anstiegs mit
dazugehörigem Standardfehler (SEM, standard error of the mean) aus n=6 Darmsegmenten. Sind keine
Fehlerbalken sichtbar, so überdeckt das Symbol die Höhe des Standardfehlers. Zum Vergleich ist der
Anstieg der PPT durch das Lösungsmittel (LM) aufgeführt.
3.6 Antagonisierung der hemmenden Wirkung des (+)-Tramadols,
(-)-Tramadols und O-Desmethyltramadols
Analog zu den Versuchen zur Aufhebung der Paracetamolwirkung wurden Segmente
mit Antagonisten der vermuteten Mediatoren vorbehandelt, bevor (+)-Tramadol, (-)-
Tramadol oder O-Desmethyltramadol hinzugegeben wurde.
46
3.6.1 Blockade von Opioidrezeptoren durch Naloxon
Zur Blockade von opioidergen Rezeptoren wurde 0,5 µM Naloxon 20 min vor
Tramadol ins Bad gegeben.
In der Kontrollgruppe (Vorbehandlung mit Tyrodelösung) bewirkten 100 µM (+)-
Tramadol, (-)-Tramadol oder O-Desmethyltramadol eine ausgeprägte Hemmung der
Peristaltik mit nahezu maximalem PPT-Anstieg (Abb. 18). Nach 100 µM (+)-Tramadol
waren 6 Segmente komplett gehemmt, die durchschnittliche PPT-Zunahme betrug 309,9
± 12,7 Pa. Nach 100 µM (-)-Tramadol erlosch die Peristaltik bei 4 Segmente komplett,
der PPT-Anstieg war 194,0 ± 40,4 Pa. Die stärkste Hemmwirkung trat nach 100 µM O-
Desmethyltramadol auf, die Peristaltik aller Segmente war gehemmt, die PPT-Zunahme
betrug 316,7 ± 23,2 Pa. Durch die Vorbehandlung mit Naloxon trat weder nach O-
Desmethyltramadol (Abb. 17 B), noch (+)-Tramadol eine komplette Hemmung auf, nur
nach (-)-Tramadol war bei einem Segment die Peristaltik für 7,2 min gehemmt. Der
durchschnittliche PPT-Anstieg betrug bei (+)-Tramadol in der mit Naloxon
vorbehandelten Gruppe 62,5 ± 14,1 Pa und war um 80 % geringer als in den
Kontrollexperimenten, die entsprechenden PPT-Werte waren für (-)-Tramadol 60,3 ±
12,7 Pa (70 % Reduktion) und O-Desmethyltramadol 31,3 ± 9,9 Pa (90 % Reduktion,
Abb. 18).
Die Vorbehandlung mit Tyrodelösung hatte keinen Einfluß auf die PPT, durch Naloxon
sank diese um 10,4 Pa ab (s. Tab. 4).
Tabelle 4: Anstieg der PPT nach Vorbehandlung mit Tyrodelösung bzw. verschiedenen Antagonisten (∆t = 20 min)
∆ PPT (Pa)
Lösungsmittel (Tyrodelösung) n=54 0,3 ± 1,9
Naloxon (0,5 µM) n=18 -10,4 ± 1,6
5-HT-Antagonisten n=18 13,4 ± 2,5
Adrenozeptorantagonisten
(1 µM Yohimbin + 1 µM Prazosin)
n=18 3,0 ± 2,0
Die Daten entsprechend dem Mittelwert ± SEM
47
100
Pa
5 min
Lösungsmittel
A
100 µM O-Desmethyltramadol
100
Pa
4 min
0.5 µM Naloxon
B
100 µM O-Desmethyltramadol
Abb. 17 A, B: Originalregistrierung der Aufhebung der hemmenden Wirkung von O-Desmethyl-
tramadol durch Naloxon. (A) Nach Vorbehandlung mit dem Lösungsmittel (Tyrodelösung) kommt es
durch 100 µM O-Desmethyltramadol zur kompletten Hemmung der Peristaltik, während dieselbe Dosis
nach Vorbehandlung mit 0,5 µM Naloxon (B) nur sehr geringe Änderungen des Schwellenwertes
hervorruft. Durch die Wirkung des Naloxons kommt es zu einem Frequenzanstieg peristaltischer
Kontraktionen (B).
48
0 2 4 6 8
Ans
tieg
der P
PT (P
a)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0.5 µMLM Nalox
0.5 µMLM Nalox
0.5 µMLM Nalox
(-) Tramadol 100 µM
(+) Tramadol 100 µM
O-Desmethyl- tramadol 100 µM
* * *
Abb. 18: Verminderung der Wirkung von je 100 µM (-)-Tramadol, (+)-Tramadol und O-
Desmethyltramadol auf den Anstieg der PPT durch 0,5 µM Naloxon. Die Säulen repräsentieren den
mittleren PPT-Anstieg (Pa) durch (-)-Tramadol, (+)-Tramadol und O-Desmethyltramadol nach
Vorbehandlung mit dem Lösungsmittel (LM) und 0,5 µM Naloxon (Nalox), die Fehlerbalken den
Standardfehler (SEM, standard error of the mean, n=6). Die Signifikanzprüfung (*) erfolgte mittels
Student-t-Test auf dem Niveau von p < 0,05.
3.6.2 Blockade von Serotoninrezeptoren durch Methysergid und Tropisetron
In einer weiteren Serie von Experimenten wurden die Segmente mit einer Kombination
aus 1 µM Methysergid und 1 µM Tropisetron behandelt, bevor nach 20 min je 30 µM
(+)-Tramadol, (-)-Tramadol oder 10 µM O-Desmethyltramadol zugegeben und
Änderungen des Schwellenwertes über 60 min beobachtet wurden. Die 5-HT-
Antagonisten verursachten per se nur einen ganz geringen Anstieg der PPT (Tab. 4).
Die Serotoninantagonisten Methysergid und Tropisetron hatten keinen signifikanten
Effekt auf den Schwellenstieg durch (+)-Tramadol, (-)-Tramadol oder O-
Desmethyltramadol (Abb. 19).
49
0 2 4 6 8
Ans
tieg
der P
PT (P
a)
0
50
100
150
200
250
5-HT- LM Antagon
5-HT- LM Antagon
5-HT- LM Antagon
(-)-Tramadol 30 µM
(+)-Tramadol 30 µM
O-Desmethyl- tramadol 10 µM
Abb. 19: Wirkung von Serotoninantagonisten auf den Anstieg der PPT durch je 30 µM (-)-Trama-
dol, (+)-Tramadol und 10 µM O-Desmethyltramadol. Die Säulen repräsentieren den mittleren PPT-
Anstieg (Pa), die Fehlerbalken den Standardfehler (SEM, standard error of the mean) durch (-)-Tramadol
(n=8), (+)-Tramadol (n=6) und O-Desmethyltramadol (n=6) nach Vorbehandlung mit dem Lösungsmittel
(LM) oder der Kombination aus 1 µM Methysergid und 1 µM Tropisetron (5-HT-Antagon).
50
3.6.3 Blockade von Adrenozeptoren durch Prazosin und Yohimbin
Die Vorbehandlung der Darmsegmente mit 1 µM Prazosin und 1 µM Yohimbin
reduzierte signifikant den PPT-Anstieg durch 30 µM (-)-Tramadol (31 ± 8 Pa vs. 114 ±
34 Pa nach Vorbehandlung mit Tyrodelösung) und durch 30 µM (+)-Tramadol (32 ± 17
Pa vs. 132 ± 39 Pa nach Vorbehandlung mit Tyrodelösung). Hingegen führte die
Vorbehandlung mit den Adrenozeptorantagonisten zu einem leichten Anstieg der PPT
durch 10 µM O-Desmethyltramadol (139,7 ± 20 Pa vs. 96,7 ± 32 Pa nach
Vorbehandlung mit Tyrodelösung), der jedoch nicht signifikant war.
0 2 4 6 8
Ans
tieg
der P
PT (P
a)
0
50
100
150
200
250
Adreno LM Antagon
Adreno LM Antagon
Adreno LM Antagon
(-)-Tramadol 30 µM
(+)-Tramadol 30 µM
O-Desmethyl- tramadol 10 µM
* *
Abb. 20: Wirkung von Adrenozeptorantagonisten auf den Anstieg der PPT durch je 30 µM (-)-
Tramadol, (+)-Tramadol und 10 µM O-Desmethyltramadol. Die Säulen repräsentieren den mittleren
PPT-Anstieg (Pa), die Fehlerbalken den Standardfehler (SEM, standard error of the mean) durch (-)-
Tramadol (n=6), (+)-Tramadol (n=6) und O-Desmethyltramadol (n=7) nach Vorbehandlung mit dem
Lösungsmittel (LM) und der Kombination (Adreno Antagon) aus 1 µM Prazosin (α1-Adrenozeptor-
antagonist) und 1 µM Yohimbin (α2-Adrenozeptorantagonist).
51
4 Diskussion
Diese Untersuchungen zeigen erstmals, dass das nichtopioiderge Analgetikum
Paracetamol die Motilität des Dünndarms konzentrationsabhängig vorübergehend
hemmt, während Acetylsalicylsäure und Metamizol keinen derartigen Effekt zeigen.
Auch das partiell opioiderge, aber nicht der Betäubungsmittelverordnung unterliegende
Analgetikum Tramadol hemmt die propulsive Dünndarmperistaltik.
Die Untersuchungen wurden an einem bereits in vielen Versuchsreihen etablierten in
vitro-Versuchsaufbau an isolierten Dünndarmsegmenten durchgeführt (Holzer et al.
1995, 1998, Holzer 1997, Shahbazian et al. 2002a,b, Herbert et al. 2002a,b,c,d,
Gharzouli und Holzer 2004, Fruhwald et al. 2000, 2004), die keine neuronale
Verbindungen zu übergeordneten präganglionären, spinalen oder supraspinalen
Regulationszentren hatten. Demzufolge beruhen alle durch Pharmaka hervorgerufenen
Veränderungen der Peristaltik auf peripheren, enterischen Mechanismen. Der Vorteil
des verwendeten in vitro-Versuchsaufbaus ist, dass in den Dünndarmsegmenten
koordiniert von oral nach aboral verlaufende Peristaltik ausgelöst werden kann und
nicht, wie beispielsweise mit der Präparation aus Längsmuskulatur und daran haftendem
Plexus myentericus (longitudinal muscle-myenteric plexus preparation, LMMP), nur
Änderungen der muskulären Kontraktionskraft zu messen sind (Sinsky und Donnerer
1998, Begg et al. 2002, Geber et al. 2005). In den Peristaltikexperimenten wird das
Darmlumen kontinuierlich perfundiert und langsam gegen einen geringen Widerstand
von 400 Pa gefüllt. Hierbei steigt der intraluminale Druck gegen die Darmwand bis zu
einem Schwellenwert (PPT) an, ab dem eine peristaltische Kontraktionswelle ausgelöst
wird. Diese Schwelle zur Auslösung der Peristaltik ist der Parameter zur
Quantifizierung eines Pharmakoneffekts auf die Darmmotilität, da diese PPT unter dem
Einfluss einer inhibitorisch wirksamen Substanz konzentrationsabhängig ansteigt bis
überhaupt keine Peristaltik mehr auslösbar ist. Der Darm ist im Organbad dann völlig
schlaff und maximal distendiert. Demzufolge beschreibt ein Anstieg der PPT die
herabgesetzte Sensitivität der rezeptiven und transduktiven enterischen Strukturen und
Mechanismen zur Auslösung einer koordinierten Kontraktion von Ring- und
Längsmuskulatur. Die mit der Präparation gemessenen Änderungen der intraluminalen
Druckwerte (PPTs) lassen aber keinen Rückschluss darüber zu, ob primär die
52
Empfindlichkeit und Effektivität der intestinalen Schrittmacherzellen (Interstitial Cells
of Cajal, ICCs) und/oder der Neurone des Plexus myentericus, z.B. der die
peristaltische Kontraktion koordinierende, aszendierend exzitatorische oder
deszendierend inhibitorische Reflexbogen beeinträchtigt wurde (Waterman und Costa
1994, Waterman et al. 1994, Sanders 1996, Holzer et al. 1997, Huizinga et al. 2000,
Ward et al. 2000).
Eine Eigenschaft dieser in vitro-Versuchsanordnung ist die enorme Sensitivität, mit der
die die Peristaltik auslösenden intraluminalen Druckänderungen detektiert werden. Ein
Anstieg der PPT von beispielsweise 20 Pa entspricht einem Druckgradienten von
lediglich 2 mm Wassersäule. Frühere systematische Untersuchungen haben ebenso wie
die Kontrollexperimente der vorliegenden Arbeit bestätigt, dass die PPT einzelner
Darmsegmente unter Ruhebedingungen und nach Zugabe von Tyrodelösung
(Kontrollexperiment) über mehr als 2 Stunden nahezu konstant bleibt und spontane
Änderungen der PPT bis zu 10-20 Pa betragen können. Demzufolge werden ungeachtet
einer statistischen Signifikanzprüfung die durch Substanzen hervorgerufenen Anstiege
der PPT von bis zu 20 Pa als zufällige und unspezifische Änderungen gewertet.
Alle Testsubstanzen wurden den Darmsegmenten extraserosal in die Tyrodelösung des
Organbads zupipettiert. Von in vitro-Substanzkonzentrationen, die Veränderungen der
PPT bzw. der Peristaltik hervorrufen, kann nur eingeschränkt auf korrespondierende in
vivo-Konzentrationen von Pharmaka beim Menschen geschlossen werden. Weitere in
vivo-Determinanten, die bei in vitro-Untersuchungen keine Berücksichtigung finden,
aber die Pharmakonwirksamkeit entscheidend beeinflussen, sind das
Verteilungsvolumen und die Proteinbindung einer Substanz sowie deren
Metabolisierung, Inaktivierung und Elimination. Hierauf wird an späterer Stelle bei der
Interpretation klinisch üblicher Dosierungen resp. der daraus resultierenden
Konzentrationen beim Patienten Bezug genommen. Wesentliche Vorteile von in vitro-
Untersuchungen sind die Konstanz der Organbadparameter, wie Oxygenierung,
Temperatur der Badlösung etc. und dass in vivo auftretende Änderungen der lokalen,
regionalen oder systemischen Durchblutung das in vitro-Ergebnis nicht tangieren.
53
Bei der Interpretation der am Meerschweinchendünndarm in vitro gewonnenen
Erkenntnisse ist immer zu bedenken, dass die Untersuchungen nicht an menschlichen
Dünndarmsegmenten, sondern an denen des Meerschweinchens durchgeführt wurden.
Somit wären bei diskrepanten Befunden zwischen in vitro-Ergebnissen und klinischen
Beobachtungen am Menschen hypothetisch Speziesunterschiede zu diskutieren,
wenngleich es nach bisherigen Erkenntnissen gute Übereinstimmungen des enterischen
Nervensystems und der Regulation der intestinalen Motilität bei Meerschweinchen und
Menschen gibt (Holzer et al. 2003, Fruhwald et al. 2004).
4.1 Acetylsalicylsäure, Metamizol
Acetylsalicylsäure und Metamizol haben keinen Einfluß auf die Peristaltik des
Dünndarms in vitro. Die höchste getestete Acetylsalicylsäurekonzentration im
Organbad (300 µM) war ausreichend, um die COX-1 und COX-2 zu hemmen. Die IC50
zur Blockade der COX-1 und COX-2 Isoenzyme liegt zwischen 2-20 µM (Warner et al.
1999). Unter klinischen Bedingungen kann die Acetylsalicylsäure in Konzentrationen
von 100 µM vorkommen (Amann und Peskar 2002). Teils am gleichen in vitro-Modell
durchgeführte Untersuchungen hatten gezeigt, dass auch Salicylate, nichtselektive
COX-1/COX-2 Inhibitoren, wie Flurbiprofen und Piroxicam sowie selektive Inhibitoren
der COX-1 und COX-2 (SC-560 bzw. NS-398) keine nennenswerte Wirkung auf die
Darmmotilität haben (Shahbazian et al. 2001, Amann und Peskar 2002). Es gibt bisher
nur eine in vivo-Untersuchung, in der die Acetylsalicylsäure eine Verzögerung der
Magenentleerung bewirkte (Kechagias et al. 1997). Insgesamt scheint somit die
Blockade der COX-1 und COX-2 Isoenzyme keine Auswirkung auf die Peristaltik des
Dünndarms zu haben. Die von anderen Autoren berichtete Hemmwirkung des
Indomethacins auf die Motilität von Dünn- und Dickdarm ist wahrscheinlich eine
Ausnahme und substanzspezifische Wirkung, die auf nichtpropulsiven Kontraktionen
der Ringmuskulatur beruht, deren Ursachen offensichtlich komplexer Natur, aber
unabhängig von COX, L-type Calciumkanälen, ATP-sensitiven Kaliumkanälen und
Phosphodiesterase Typ IV sind (Bennett et al. 1976, Bruch et al. 1978, Maggi et al.
1994, Shahbazian et al. 2001).
54
Das Pyrazolonderivat Metamizol beeinflusst weder in den hier vorgestellten in vitro-
Untersuchungen, noch in vivo die Darmmotilität. Bei Untersuchungen an der Ratte war
in vivo die intestinale Transitzeit durch Metamizol nicht verlängert und die
obstipierende Wirkung von Morphin wurde nicht verstärkt (Rupp et al. 1987,
Hernandez-Delgadillo et al. 2002), wobei die Magenentleerung durch Metamizol bei der
Ratte verzögert ist (Rupp et al. 1987). Beim Menschen gibt es bisher keine Hinweise
auf eine motilitätshemmende Wirkung des Metamizols. Im Gegenteil wird Metamizol
bevorzugt bei kolik- und tenesmenartigen Schmerzen im Gastrointestinal- und
Urogenitaltrakt eingesetzt, wo es eine besonders gute analgetische und spasmolytische
Wirkstärke und –qualität entwickelt (Stankov et al. 1995, Edwards et al. 2003b). Der
genaue analgetische Wirkmechanismus des Metamizols ist nur lückenhaft bekannt,
diskutiert werden sowohl periphere, spinale als auch supraspinale Wirkorte und -
mechanismen (Lorenzetti und Ferreira 1985, Neugebauer et al. 1994, Lopez-Munoz et
al. 1994, Tortorici et al. 1994, 1996, Vanegas et al. 1997, Cohen et al. 1998). Nach der
Entdeckung der COX-3, die u.a. in geringem Maße auch durch Metamizol gehemmt
wird (Chandrasekharan et al. 2002), öffneten sich neue Erklärungswege für die Wirkung
des Metamizols, die jedoch mittlerweile sehr kritisch diskutiert werden. Wie im Kapitel
4.2 erörtert, wird das Konzept der COX-3 beim Menschen in Frage gestellt (Kis et al.
2005). Die hypothetische Erwägung, dass das in unseren in vitro-Untersuchungen
extraserosal in das Organbad applizierte Metamizol a priori keine Wirkung auf die
Darmmotilität entfalten kann, da nur der durch Hydrolyse am Bürstensaum des
Dünndarms entstandene Metabolit 4-Methylaminoantipyrine pharmakologisch, z.B.
analgetisch wirksam sei (Ergün et al. 2004, Ergün 2005), ist im ersten Moment nicht
ganz von der Hand zu weisen, denn nach oraler Gabe von 1 g Metamizol erreicht der
Metabolit 4-Methylaminoantipyrine im Plasma bzw. im zentralen Nervensystem
Konzentrationen von 104 µM und 86 µM (Cohen et al. 1998). Auf der anderen Seite
kann der Metabolit 4-Methylaminoantipyrine nicht der einzige Wirkmechanismus von
Metamizol sein, denn auch oder gerade nach intravenöser Applikation unter Umgehung
einer intestinalen Passage resp. endoluminalen Metabolisierung am Bürstensaum hat
Metamizol beim Menschen eine hervorragende analgetische Wirkung und ruft zudem
sehr schnell einen meist ausgeprägten Blutdruckabfall durch Vasodilatation hervor
(Forth 1986). Es kann somit nicht sein, dass man, wie von Erdün (2005) konstatiert
wird, mehr als 1 Stunde, d.h. länger als in den vorliegenden Untersuchungen für die
55
Metabolisierung von Metamizol zu 4-Methylaminoantipyrine veranschlagen muss, bis
die volle Wirkung von Metamizol klinisch evident sein kann. Auch wenn viele Fragen
hinsichtlich des analgetischen Wirkmechanismus weiterhin offen und ungeklärt sind,
bleibt festzuhalten, dass in Einklang mit der klinischen Beobachtung Metamizol
offensichtlich keine inhibitorische Wirkung auf die Darmmotilität hat.
4.2 Paracetamol
In den vorliegenden Untersuchungen führte Paracetamol zu einem
konzentrationsabhängigen Anstieg des Schwellenwertes zur Auslösung peristaltischer
Kontraktionen. Bei hohen Konzentrationen (100 µM) kam es zur vorübergehenden
kompletten Hemmung der Darmmotilität mit anschließender Restitutio meist normaler
Peristaltik. In der Literatur finden sich bisher keine Hinweise auf eine
motilitätshemmende Wirkung des Paracetamols. Bei Mäusen, denen 30 Minuten vor der
oralen Gabe einer Kohlemahlzeit Paracetamol subkutan verabreicht wurde, beobachtete
man keine Veränderung der Dünndarmtransitzeit (Wong und Wai 1981).
Beim Menschen gibt es ebenfalls keine klinischen Hinweise, dass die Magen- oder
Darmmotilität durch Paracetamol nennenswert gehemmt wird. Zum einen ist, wie
bereits erwähnt, der in vitro-Versuchsaufbau außerordentlich sensitiv auch für
geringfügige Veränderungen der Peristaltik, die sich unter in vivo-Bedingungen beim
Menschen möglicherweise nicht bemerkbar machen. Zum anderen stellt sich die Frage,
ob die hemmend wirksame in vitro-Konzentration größenordnungsmäßig den in vivo
erreichbaren Konzentrationen entsprechen und durch die Applikation klinisch
gebräuchlicher Darreichungsformen und –dosierungen zu erreichen sind. Nach
intravenöser Injektion von 2 g Propacetamol, der wasserlöslichen und rasch
hydrolysierbaren Vorstufe von Paracetamol, werden nach 30 min Plasmaspiegel von
11 µg/ml (76 µM) und nach 60 min noch 8 µg/ml (54 µM) erreicht (Bannwarth et al.
1992). Diese 2 g Propacetamol setzen 1 g Paracetamol frei, eine Menge, die der in
Deutschland seit kurzem verfügbaren Darreichungsform von 1 g Perfalgan
(Paracetamol) zur intravenösen Anwendung entspricht (Granry et al. 1997; Bannwarth
et al. 1992). Da die Proteinbindung von Paracetamol zwar geringfügig variabel, aber im
Vergleich z.B. zur der der Acetylsalicylsäure zu vernachlässigen ist (Bannwarth et al.
56
1992), entsprechen die in vivo erreichbaren Konzentrationen denen, die in vitro
motilitätshemmend wirken. Nach rektaler Applikation ist die Resorption von
Paracetamol zwar verzögert und interindividuell variabel, die maximale
Plasmakonzentration liegt nach 2,3 – 4,8 h im Mittel zwischen 66 µM und 141 µM
(Montgomery et al. 1995, Anderson et al. 1999, Hansen et al. 1999, Hahn et al. 2000).
Nach oraler Gabe von 1 g Paracetamol, gelöst in 700 ml Flüssigkeit, ist die lokale,
intraluminale Konzentration direkt an der Darmwand noch höher und wird in der
Größenordnung von 10 mM angegeben (Feierman 2000). Somit ist die in dieser in
vitro-Untersuchung hemmend wirksame Badkonzentration von 100 µM Paracetamol in
dem Bereich, der nach intravenöser oder rektaler Applikation und insbesondere nach
oraler Gabe von Paracetamol beim Patienten erreicht werden kann (Bannwarth et al.
1992, Nielsen et al. 1992, Montgomery et al. 1995, Anderson et al. 1999, Hansen et al.
1999, Hahn et al. 2000, Feierman 2000). Bemerkenswert ist aber nochmals, dass dies
klinisch bisher nicht zu einem Problem wurde. Es wird im Gegenteil davon
ausgegangen, dass Paracetamol beispielsweise die Magenentleerung nicht beeinflusst.
Denn das Prinzip des Paracetamoltests zur Bestimmung der Magenentleerungszeit
beruht auf der Annahme, dass Paracetamol im Magen nicht resorbiert wird, dessen
Entleerung nicht behindert und nach der Passage durch den Pylorus im Dünndarm sehr
rasch aufgenommen wird (Heading et al. 1973, Clements 1978, Medhus et al. 2001,
Willems et al. 2001). Da die Magenentleerung den Transport des Paracetamols zum Ort
seiner Resorption im oberen Dünndarm determiniert, wird angenommen, dass die
Geschwindigkeit, mit der Paracetamol im Blut erscheint, die Geschwindigkeit der
Magenentleerung widerspiegelt. Dass Paracetamol die Magenentleerung nicht
beeinflusst, wurde jedoch nie stichhaltig nachgewiesen. Es gibt eine Untersuchung, die
zeigt, dass das intragastrale Flüssigkeitsvolumen bei Kindern, die 90 min vor einem
operativen Eingriff 40 mg/kg Paracetamol entweder oral als Saft oder rektal als
Suppositorium erhielten, nicht unterschiedlich war (Anderson et al. 1999). In dieser
Studie fehlt allerdings eine Kontrollgruppe von Kindern, die kein Paracetamol erhalten
haben, was einen oder keinen inhibitorischen Effekt des Paracetamols hätte aufdecken
können.
Außer dem Nachweis der Beeinflussung der Peristaltik durch Paracetamol interessierte
der Mechanismus, über den die Hemmung vermittelt wird. Obgleich der Weg der
57
analgetischen und antipyretischen Wirkung des Paracetamols nachwievor nicht
zweifelsfrei geklärt ist, wurde untersucht, ob analoge Mediatoren und
Transmissionspfade auch für den Effekt am Dünndarm verantwortlich sind. Die Frage
war, ob Paracetamol endogene inhibitorische Mechanismen verstärkt.
Im Dünndarm gibt es zwei Wege der „nicht-adrenergen nicht-cholinergen“ (NANC)
Übertragung zwischen den inhibitorisch wirkenden enterischen Motoneuronen und der
glatten Muskelzelle (Costa et al. 1986). Ein Mechanismus beruht auf den sog. fast
inhibitory junction potentials, die durch Apamin blockiert und durch ATP oder andere
Purine aktiviert werden können (Crist et al. 1992, Heinemann et al. 1999). Apamin
blockiert hierbei die Leitfähigkeit von langsam leitenden Ca2+-aktivierten
Kaliumkanälen (Costa et al. 1986). Ein anderer inhibitorischer, apamininsensitiver
Mechanismus beruht auf sog. slow inhibitory junction potentials, die Vasoactive
intestinal peptide (VIP) und Stickstoffmonoxid (NO) als Transmitter nutzen (Crist et al.
1992). Beide Wege bedingen eine Hyperpolarisation und nachfolgende Unerregbarkeit
der Zellmembran. Die motilitätshemmende Wirkung des Paracetamols am Darm ließ
sich durch Vorbehandlung mit Naloxon und Apamin signifikant reduzieren, was zeigt,
dass endogene opioiderge Mechanismen und eine Aktivierung von Ca2+-abhängigen
Kaliumkanälen zur Hemmung beitragen. Die Antagonisierung der Paracetamolwirkung
durch Naloxon bedeutet aber nicht, dass Paracetamol an Opioidrezeptoren bindet,
sondern dass es, ähnlich anderer Nichtopioidsubstanzen, wie Clonidin, Midazolam,
Propofol, Barbiturate, zu einer wahrscheinlich substanzunspezifischen Aktivierung
inhibitorischer opioiderger Neurone im Plexus myentericus kommt (Berg et al. 2001,
Herbert et al. 2002a,b,c,d) die dann die Hemmung der Peristaltik vermitteln. Eine
unwahrscheinliche, wenn auch nicht ganz auszuschließende Erklärung wäre, dass
Naloxon durch seine properistaltische Eigenwirkung die Hemmung durch Paracetamol
aufhebt. Naloxon bedingt in den hier gezeigten Untersuchungen einen leichten
Frequenzanstieg der peristaltischen Kontraktionen, der allerdings zu gering sein dürfte,
um die Hemmwirkung des Paracetamols auszugleichen.
Wie erwähnt, bedient sich ein anderer inhibitorischer Mechanismus im enterischen
Nervensystem des Stickstoffmonoxids (NO) als endogenem Transmitter (Crist et al.
1992). Dieser Weg trägt aber nicht zur Hemmwirkung des Paracetamols auf die
58
Darmmotilität bei, da die Blockade der NO-Synthetase durch L-NAME die
Paracetamolwirkung nicht abschwächt. Als Kontrolle diente hierbei eine
Vorbehandlung mit dem inaktiven Enantiomer D-NAME.
An der analgetischen Wirkung des Paracetamols sind im Zentralnervensystem und auf
spinaler Ebene serotoninerge Mechanismen beteiligt (Pini et al. 1996, Courade et al.
2001a,b). Serotonin ist im Gastrointestinaltrakt ein exzitatorischer Transmitter, der eine
überwiegend propulsive Wirkung über 5-HT3- und 5-HT4-Rezeptoren auf die Motilität
hat (Craig und Clarke 1990, 1991, Foxx-Orenstein et al. 1996, Grider et al. 1998,
Johanson 2004, Johanson et al. 2004, Degen et al. 2005). Die Blockade der
Serotoninrezeptoren in der Dünndarmwand durch die Kombination von Tropisetron und
Methysergid reduziert die stimulatorische Wirkung des enterischen Serotonins und
verstärkt in unseren Untersuchungen in geringem Maße die Inhibition durch
Paracetamol. Reduziert man wiederum die endogene basale Hemmung der enterischen
opioidergen Neurone mittels Naloxon, so verstärken die Serotoninrezeptorantagonisten
nicht die Wirkung des Paracetamols. Serotoninrezeptorantagonisten haben in der
verwendeten Konzentration per se keine inhibitorische Wirkung auf die PPT.
Da Paracetamol die COX-1 und COX-2 nach bisherigem Wissenstand in nur geringem
Maße inhibitiert, war lange hypothetisch eine „brain specific“-COX postuliert worden,
die durch eine entsprechende Prostaglandinsynthese im Gehirn Fieber und Schmerzen
hervorruft (Botting 2000). Die Entdeckung der COX-3 als paracetamolsensitive Isoform
beim Hund schien den bisher unbekannten Wirkmechanismus von Paracetamol
aufzuzeigen (Chandrasekharan 2002). Mittlerweile gibt es neue Daten und eine kritische
Reevaluation bisheriger Ergebnisse, die offenlegen, dass die COX-3 beim Menschen
wie bei der Ratte ganz andere Proteine kodiert als COX-1 und COX-2 und zudem keine
COX-Aktivität besitzt, so dass die COX-3 nicht an der Genese von Schmerz und Fieber
beteiligt sein kann und beim Menschen auch nicht das Target für Paracetamol darstellt
(Graham und Scott 2005, Kis et al. 2005). Vielmehr scheint Paracetamol die COX-2 zu
inhibieren und auf diesem Wege den therapeutischen Effekt zu entfalten (Graham und
Scott 2005, Kis et al. 2005).
59
Zusammenfassend ist ein inhibitorischer Effekt von Paracetamol auf die
Dünndarmperistaltik in vitro detektierbar, der aber klinisch möglicherweise kein
Korrelat hat oder, da gering ausgeprägt, bisher nicht aufgefallen ist. Es sollte jedoch
bedacht werden, dass die Erfahrungen mit intravenös applizierbarem und dadurch
schnell anflutendem Paracetamol bisher vergleichsweise gering sind und dass, wenn
Paracetamol postoperativ zur Reduzierung des Opioidverbrauchs verabreicht wird
(Delbos und Boccard 1995, Anderson et al. 1996, Granry et al. 1997, Peduto et al. 1998,
Cobby et al. 1999, Hernandez-Palazon et al. 2001, Lahtinen et al. 2002), dies unter
Umständen die hemmende Wirkung der Opioide auf die Darmmotilität verstärken
könnte.
4.3 Tramadol
Tramadolrazemat hemmt konzentrationsabhängig die Dünndarmperistaltik, die
inhibitorische Potenz ist jedoch deutlich geringer als die der klassischen Opioide, deren
ED50 im gleichen in vitro-Modell im nanomolaren Konzentrationsbereich liegt
(Shahbazian et al. 2002b, Fruhwald et al. 2002). Die ED50 von Codein, von dem sich
Tramadol ableitet, beträgt mit 21 µM etwa ein Drittel der ED50 des razemischen
Tramadols (66 µM) (Shahbazian et al. 2002). Bei der Anwendung am Menschen hat
Tramadol nur einen geringen Einfluss auf die Magen-Darm-Motilität (Wilder-Smith
und Bettiga 1997), die Passage im oberen Gastrointestinaltrakt ist nicht und die
Kolontransitzeit nur wenig verlangsamt. Im direkten Vergleich der inhibitorischen
Wirkung des Morphins mit der des Tramadols in der postoperativen Phase nach
abdominalchirurgischen Eingriffen verursacht Tramadol eine geringere Verzögerung
der Magenentleerung und der Dünndarmtransitzeit als Morphin (Wilder-Smith et al.
1999b). Auch bei Patienten mit chronischer Pankreatitis war die orozökale Transitzeit
nach Gabe von Morphin im Gegensatz zum Tramadol verlängert (Wilder-Smith et al.
1999a) Diese Untersuchung lässt allerdings keine Aussage darüber zu, ob die
Darmmotilität durch Tramadol unbeeinflusst bleibt, denn es gibt keine Kontrollgruppe
ohne Analgetika- resp. Tramadolgabe. In randomisierten, doppelblind durchgeführten,
Plazebo-kontrollierten Studien bei Patienten mit diabetischer Neuropathie bzw.
Polyneuropathie war ein obstipierender Effekt von Tramadol zu erkennen (Harati et al.
60
1998, Sindrup et al. 1999). Die Patienten hatten im Vergleich zu Plazebo einen guten
analgetischen Benefit mit 210 mg bzw. 200-400 mg Tramadol am Tag, aber auch mehr
Nebenwirkungen, u.a. signifikant mehr Verstopfung. Ingesamt ist aber u.a. in
Langzeitstudien die Obstipationsrate durch Tramadol deutlich geringer als nach
Morphingabe (Osipova et al. 1991, Wilder-Smith et al. 1994) und in der umfassenden
Erhebung von „postmarketing surveillance studies“ der Jahre 1977-1993 ist die
Obstipation nicht unter den vierzehn häufigsten Nebenwirkungen von Tramadol zu
finden (Cossmann et al. 1997).
Auch beim Tramadol stellt sich die Frage, ob die in vitro getesteten und inhibitorisch
wirksamen Konzentrationen in einer Beziehung zu in vivo erreichbaren Konzentrationen
stehen. Systematische pharmakokinetische Untersuchungen zeigten, dass es große
interindividuelle Unterschiede in der Plasmakonzentration von Tramadol, den beiden
Enantiomeren und dem Metaboliten O-Desmethyltramadol gibt (Grond et al. 1999). Die
Plasmaproteinbindung ist beim Tramadol mit 20 % gering und nicht der Grund für diese
Heterogenität der Plasmaspiegel (Lee et al. 1993, Lintz et al. 1986). Je nachdem, ob
Tramadol intravenös, oral, intramuskulär oder rektal verabreicht wird, sind
unterschiedliche Konzentrationen und Zeitverläufe zu erwarten. Nach intravenöser und
oraler Gabe liegen über einen Zeitraum von bis zu 24 Stunden höhere Plasmaspiegel
von (+)-Tramadol als von (-)-Tramadol vor (Campanero et al. 1999, Ceccato et al. 2000,
Liu et al. 2001). Zum anderen gibt es Unterschiede in der Resorption, das (+)-Tramadol
wird besser resorbiert als (-)-Tramadol, aber umgekehrt (+)-Tramadol langsamer
eliminiert (Liu et al. 2001). Je nachdem, ob in den Arbeiten nach der Resorption die
maximale Konzentration Cmax oder im Hinblick auf die analgetische Wirksamkeit die
minimal effektive Konzentration bestimmt wurde, unterscheiden sich die
Plasmakonzentrationen erheblich (Details siehe Grond und Sablotzki 2004). So
erstreckt sich der Bereich der minimal effektiven Konzentration je nach Probanden-
oder Patientenkollektiv zwischen 20 und 2169 µg/l (entsprechend einer Konzentration
von etwa 0,1-10 µM Tramadol) (Hackl et al. 1986, Lehmann et al. 1990, Grond et al.
1999). Unter Berücksichtigung der eingangs gemachten Einschränkungen zum
Vergleich von in vitro- mit in vivo-Konzentrationen liegt die in vitro hemmend
wirksame Konzentration von 100 µM wahrscheinlich über dem therapeutisch
erreichbaren Spiegel.
61
Die Hemmwirkung von (+)-Tramadol auf die Dünndarmperistaltik ist größer als die von
(-)-Tramadol, aber deutlich geringer als die des O-Desmethyltramadols. Dies steht in
Einklang mit der analgetischen Wirkung, die ebenfalls beim (+)-Tramadol größer als
beim (-)-Tramadol ist, bei beiden aber deutlich geringer ausfällt als beim O-
Desmethyltramadol (Übersicht bei Grond und Sablotzki 2004). Die analgetische
Wirkung der Tramadolenantiomere wird durch opioiderge, serotoninerge und adrenerge
Transmissionswege vermittelt. Der Metabolit O-Desmethyltramadol bindet hingegen
nur an µ-Opioidrezeptoren und wirkt nicht über Serotonin und Noradrenalin (Grond und
Sablotzki 2004). Das (+)-Tramadol hat eine zweifach höhere Affinität zum µ-
Opioidrezeptor als (-)-Tramadol (Raffa et al. 1992, 1993) und hemmt die
Serotoninwiederaufnahme im synaptischen Spalt etwa vierfach stärker als (-)-Tramadol
(Driessen und Reimann 1992). Nur (+)-Tramadol setzt zusätzlich noch Serotonin frei
(Bamigbade et al. 1997), wohingegen das (-)-Tramadol die Noradrenalinwieder-
aufnahme wesentlich stärker hemmt als (+)-Tramadol (Driessen et al. 1993, Halfpenny
et al. 1999). Die Hemmwirkung des (+)-Tramadols, (-)-Tramadols und O-Desmethyl-
tramadols auf die Peristaltik wird durch Naloxon um 80 %, 70 % bzw. 90 % reduziert,
wohingegen die Reduktion der analgetischen Wirkung durch Naloxon nur 30 % beträgt
(Dayer et al. 1994). Somit wird der überwiegende Anteil der Hemmwirkung des
Tramadols auf die Peristaltik über opioiderge Mechanismen vermittelt. Serotonin
scheint am Darm nicht an der Motilitätshemmung durch Tramadol beteiligt zu sein, da
die Serotoninrezeptorantagonisten Tropisetron und Methysergid weder die Wirkung des
(+)-Tramadols, (-)-Tramadols noch des O-Desmethyltramadols beeinflußten.
Hingegen reduzierte die Blockade der Adrenozeptoren durch Yohimbin und Prazosin
signifikant gleichermaßen die Hemmwirkung von (+)- und (-)-Tramadol, was zeigt,
dass Noradrenalin ebenfalls in beträchtlichem Maße bei beiden Enantiomeren zur
Hemmung beiträgt. Die Adrenozeptorantagonisten hatten jedoch keinen Effekt auf die
Wirkung des O-Desmethyltramadol gezeigt, das demzufolge am Darm wie bei der
analgetischen Wirkung nur über opioiderge Wege wirkt.
Neueste in vitro-Untersuchungen zeigten, dass Tramadol auch mit anderen
Rezeptorsystemen interagiert, so z.B. mit in Xenopus laevis-Oozyten exprimierten
muskarinergen und nikotinergen Acetylcholinrezeptoren, deren Funktion bei klinisch
relevanten Dosierungen supprimiert wird (Nakamura et al. 2005, Shiraishi et al. 2001,
62
2002). Ferner inhibiert Tramadol ebenfalls an Xenopus-Oozyten, allerdings nur in hoher
Konzentration (100 µM) GABAA- und NMDA-Rezeptoren (Hara et al. 2005).
Interaktionen mit letztgenannten Rezeptortypen wurden in den Untersuchungen am
Dünndarm bisher noch nicht berücksichtigt, da zum gegenwärtigen Zeitpunkt unklar ist,
ob diesen Rezeptorinteraktionen überhaupt eine (patho-)physiologische Bedeutung
zukommt.
63
5 Zusammenfassung
Eine schwerwiegende Nebenwirkung aller Opioide in der Therapie akuter und
chronischer Schmerzen ist die Hemmung der Darmmotilität. In der vorliegenden Arbeit
wird die Wirkung der nichtopioidergen Analgetika Paracetamol, Metamizol,
Acetylsalicylsäure und des partiell opioidergen Tramadols auf die Darmperistaltik
untersucht. Die Experimente wurden an Dünndarmsegmenten des Meerschweinchens in
vitro durchgeführt, die kontinuierlich perfundiert und gegen einen geringen Widerstand
endoluminal mit Tyrodelösung gefüllt wurden. In dieser Versuchsvorrichtung wird in
den Darmsegmenten ab einem bestimmten intraluminalen Druck (peristaltic pressure
threshold, PPT) eine von oral nach aboral verlaufende peristaltische Kontraktionswelle
ausgelöst und der Darminhalt ausgeworfen. Unter dem Einfluß einer inhibitorischen
Substanz auf die Peristaltik steigt die PPT an, bis überhaupt keine Peristaltik mehr
ausgelöst werden kann. Die Pharmaka wurden extraserosal in das Organbad zugegeben.
Ein wesentliches Ergebnis der Arbeit ist, dass Paracetamol die Dünndarmperistaltik
konzentrationsabhängig vorübergehend hemmt. Durch Vorbehandlung mit
Antagonisten und Inhibitoren der vermuteten Signaltransduktionswege wurden die
Mechanismen der Hemmung untersucht. Durch Naloxon und Apamin konnte die
hemmende Wirkung von Paracetamol reduziert werden, was zeigt, dass enterische
opioiderge Transduktionswege sowie eine Aktivierung von small conductance Ca2+-
activated Kaliumkanälen beteiligt sind. Enterisches Stickstoffmonoxid (NO), die
Cyclooxygenase und Serotonin spielen dabei als Transduktionsmechanismen keine
Rolle.
Metamizol und Acetylsalicylsäure haben keinen hemmenden Einfluß auf die
Dünndarmperistaltik.
Razemisches Tramadol, die beiden Enantiomere (+)- und (-)-Tramadol sowie der
Hauptmetabolit O-Desmethyltramadol hemmen konzentrationsabhängig die
Darmmotilität; hierbei wirkt (+)-Tramadol stärker als (-)-Tramadol, beide aber deutlich
geringer als O-Desmethyltramadol. Die Wirkung von (+)-Tramadol, (-)-Tramadol und
O-Desmethyltramadol lässt sich durch Naloxon nahezu vollständig aufheben. Die
Kombination der Serotoninantagonisten Methysergid und Tropisetron hat keinen Effekt
auf die Hemmwirkung aller drei Tramadolformen. Die Vorbehandlung mit den
Adrenozeptorantagonisten Yohimbin und Prazosin reduzierte die Wirkung von (+)- und
64
(-)-Tramadol, nicht jedoch von O-Desmethyltramadol. Demzufolge sind an der
Wirkung von (+)- und (-)-Tramadol opioiderge und adrenerge Mechanismen beteiligt,
die Wirkung von O-Desmethyltramadol wird durch Bindung an Opiatrezeptoren
vermittelt.
Insgesamt zeigten die Untersuchungen, dass auch das nichtopioiderge Analgetikum
Paracetamol sowie das partiell opioiderge Tramadol die Dünndarmperistaltik
beeinflussen, wohingegen Metamizol und die Acetylsalicylsäure keine derartige
Wirkung haben.
65
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7 Anhang Anschrift der Bezugsquellen Fa. Bachem Distribution Services GmbH Hegenheimer Str.5 79576 Weil am Rhein Fa. Grünenthal GmbH 52099 Aachen Fa. Sigma-Aldrich Chemie GmbH Eschenstrasse 5 82024 Taufkirchen Fa. Tocris Cooksen Biotrend Chemikalien GmbH Im Technologiezentrum Köln Eupener Strasse 157 50933 Köln Fa. Charles River Laboratories Germany GmbH Sandhofer Weg 7 97633 Sulzfeld Lösungsmittel für Acetylsalicylsäure Aqua dest. Apamin Aqua dest. Metamizol Aqua dest. Methysergid Aqua dest. Naloxon Aqua dest. D-NAME Aqua dest. L-NAME Aqua dest. Paracetamol Äthanol Prazosin Äthanol Tramadolrazemat Aqua dest. (+)-, (-)-Tramadol Aqua dest. O-Desmethyltramadol Aqua dest. Tropisetron Aqua dest. Yohimbin DMSO
Danksagung
An erster Stelle möchte ich mich bei meinem Doktorvater Herrn Professor Dr. M.
Herbert für die interessante Themenstellung und besonders für seine unermüdliche und
überaus engagierte Betreuung bedanken. Die vielen wertvollen Anregungen, die stete
Unterstützung und die immer geduldige und freundschaftliche Zusammenarbeit haben
mir bei der Erstellung der vorliegenden Arbeit sehr geholfen. Seinem Engagement
verdanke ich die Möglichkeit, die Ergebnisse dieser Arbeit national und international
präsentieren und publizieren zu können.
Mein Dank gilt auch Herrn Professor Dr. P. Holzer aus Graz, der stets ein kompetenter
und hilfsbereiter Ansprechpartner für pharmakologische und andere Fragen war und mir
Einblick in die Arbeit am Pharmakologischen Institut der Universität Graz gewährte.
Herzlichen Dank außerdem Herrn Professor Dr. W. Scheppach für die Erstellung des
Korreferates.
Vielen Dank auch an Christian Fahr, Kerstin Hoppe und Theresia Hoh für die gute
Zusammenarbeit, die auch im „Schichtbetrieb“ reibungsloses Arbeiten im Labor
ermöglichte.
Bei meinen Eltern möchte ich mich ganz besonders herzlich bedanken für die jahrelange
uneingeschränkte, liebevolle und vielseitige Unterstützung während meines Studiums,
ohne die diese Arbeit so nicht möglich gewesen wäre.
Lebenslauf
Persönliche Daten
Name Rebecca Martina Weis Geburtsdatum/-ort 14.10.1978 in Würzburg Familienstand ledig Staatsangehörigkeit deutsch Schulausbildung
09/1985 - 07/1989 Grundschule Steinfeld 09/1989 - 06/1998 Franz-Ludwig-von-Erthal-Gymnasium, Lohr am Main
Abschluss mit dem Abitur Studium
11/1998 - 05/2005 Studium der Humanmedizin an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg
09/2000 Ärztliche Vorprüfung 09/2001 Erster Abschnitt der Ärztlichen Prüfung 03/2004 Zweiter Abschnitt der Ärztlichen Prüfung 05/2005 Dritter Abschnitt der Ärztlichen Prüfung
10/2005 – 03/2006 Promotionsstudium Humanmedizin an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Praktisches Jahr
Innere Medizin Med. Klinik der Universität Würzburg (04/2004 - 07/2004) Chirurgie Kantonsspital Liestal, Schweiz (08/2004 - 11/2004) Gynäkologie Universitätsfrauenklinik Würzburg (12/2004 - 03/2005) Dissertation
Promotionsarbeit: „Der Einfluss von Paracetamol, Acetylsalicylsäure, Metamizol und Tramadol auf die Dünndarmperistaltik. In vitro-Untersuchungen am Dünndarm des Meerschweinchens“ (Professor M. Herbert, Klinik und Poliklinik für Anästhesiologie der Universität Würzburg) Berufliche Tätigkeit
Ab 02/2006 Assistenzärztin in der Frauenklinik des St. Marienkrankenhaus Siegen
Steinfeld, im Januar 2006