Der Einfluß viszeraler afferenter Nervenfasern auf den postoperativen Ileus bei der Ratte

Abstract

Der postoperative Ileus steht häufig einer schnellen Genesung der Patienten im Wege. Frühere Untersuchungen haben erkennen lassen, daß Capsaicin-sensible, afferente Nervenfasern bei der Induktion des postoperativen Ileus wahrscheinlich eine entscheidende Rolle spielen. Ratten in der vorliegenden Arbeit wurden Dehnungsmeßstreifen zur Registrierung der gastrointestinalen Motilität auf die Darmwand genäht. Capsaicin wurde entweder intraperitoneal oder intraluminal in das Zökum appliziert, gleichzeitig wurde die Motilität aufgezeichnet. Zwei Tage später wurde die postoperative Motilität mit Hilfe eines etablierten Ileusmodells untersucht. Die intraperitoneale Vorbehandlung mit Capsaicin zwei Tage vor dem Eingriff führte zu einer signifikanten Zunahme der postoperativen Magenmotilität. Bereits 30 Minuten postoperativ lag eine komplette Erholung der Magenmotilität vor (Baseline: 100 ± 4%; Vehikel: 64 ± 4%; Capsaicin 0,1 µmol/kg: 138 ± 20%; Capsaicin 1 µmol/kg: 110 ± 12%; p=0,0008 für Vehikel gegen Capsaicin). Im Gegensatz dazu bewirkte eine Capsaicinbehandlung 120 Minuten vor dem Eingriff keine signifikante Steigerung der postoperativen Magenmotilität (Capsaicin: 51 ± 8%; Vehikel: 64 ± 4%). Die akute, intraperitoneale Injektion von Capsaicin verringerte die Magenmotilität um ca. 40 ± 50%, der Effekt hielt für 15 - 30 Minuten an. Die akute, intraluminale Gabe von Capsaicin in das Zökum über 30 Minuten steigerte die Motilität des Magens um bis zu 115%, des Dünndarms um bis zu 34% und des Kolons um bis zu 59% im Vergleich zur Vehikelinfusion. Wurde Capsaicin zwei Tage vor dem chirurgischen Eingriff in das Zökum infundiert, so kam es intraoperativ zu einer Steigerung des Magen- und Kolonmotilitätsindexes um 166% bzw. um 100% im Vergleich zur Vehikelbehandlung, am Dünndarm zeigte sich jedoch kein Effekt. Die postoperative Hemmung der Magen- und Kolonmotilität wurde komplett verhindert durch eine intraluminale Vorbehandlung mit Capsaicin, was einer Steigerung des Motilitätsindexes um 73% am Magen und um 72% am Kolon innerhalb der ersten postoperativen Stunde und eine Steigerung um 40% am Magen und um 29% am Kolon in der zweiten postoperativen Stunde im Vergleich zur Vehikelbehandlung entsprach. Die postoperative Hemmung der Dünndarmmotiliät wurde durch intraluminale Vorbehandlung mit Capsaicin nicht beeinflusst. Wurde die Capsaicinlösung bereits 14 Tage vor dem Experiment verabreicht, so hatte sie keinen Effekt auf die postoperative Hemmung der gastrointestinalen Motilität. Die Ergebnisse nach intraperitonealer Verbehandlung mit Capsaicin weisen auf eine wichtige Beteiligung afferenter Nervenfasern des Peritoneums und der Serosa bei der Entstehung des postoperativen Ileus hin. Aus den Ergebnissen der Versuche mit intraluminal verabreichtem Capsaicin läßt sich schließen, daß auch in der Mukosa und Submukosa gelegene, viszerale, afferente Nervenfasern an der Entstehung des postoperativen ileus beteiligt sein müssen, da diese durch intraluminales Capsaicin abladiert werden. Die nur sehr geringe enterale Absorption von Capsaicin wurde durch eine fehlende Verlängerung der Reaktionszeit im tail-flick-Test, der zur Messung der kutanen Schmerzempfindlichkeit dient, bestätigt. Die intraluminale Capsaicingabe führt also wahrscheinlich zu keiner systemischen Beeinträchtigung afferenter Nervenfasern.

Postoperative ileus is a severe problem preventing early recovery after surgery. Previous experiments have shown, that most likely capsaicin-sensitive afferent neurons play a very important role in the induction of postoperative ileus. In this work rats were equipped with strain gauge transducers to measure gastrointestinal motility. Capsaicin was administered either intraperitoneal or intraluminal into the cecum and motility was registered at the same time. Two days later postoperative motility was investigated using a well established model ob postoperative ileus. Intraperitoneal capsaicin two days prior to surgery increased postoperative gastric motility significantly. Gastric motility recovered within 30 minutes completely (baseline 100 ± 4%; vehicle: 64 ± 4%; capsaicin 0,1 µmol/kg: 138 ± 20%; capsaicin 1 µmol/kg: 110 ± 12%; p=0,0008 for vehicle against capsaicin). In contrast application of capsaicin 120 minutes prior to surgery did not increase postoperative gastric motility (vehicle: 64 ± 4%; capsaicin: 51 ± 8%; n.s.). Acute intraperitoneal injection of capsaicin decreased gastric motility by about 40 ± 50%, lasting 15 ± 30 minutes. Acute, intraluminal application of capsaicin into the cecum over 30 minutes increased gastrointestinal motility (stomach up to 115%, small intestine up to 34% and colon up to 59% in comparison to vehicle). Infusion of capsaicin into the cecum 2 days prior to surgery increased intraoperative gastric and colonic motility by 166% and 100% in comparison to vehicle. Small intestinal motility was not affected. Gastric and colonic postoperative ileus where completely prevented, gastric and colonic motility index were increased by 73% and 72% in comparison to vehicle within the first postoperative hour and by 40% and 29% within the second postoperative hour. Postoperative small intestinal motility was not affected by intraluminal pretreatment with capsaicin. Pretreatment with intraluminal capsaicin 14 days prior to surgery had no effect on postoperative gastrointestinal motility. Our results after intraperitoneal application of capsaicin show, that the afferent nerve fibers of the peritoneum and the serosa are important in the induction of postoperative ileus. The results after intraluminal application of capsaicin show that afferent nerve fibers found in the mucosa and submucosa have to be involved in the formation of postoperative ileus, too. The low degree of enteral absorption of capsaicin could be confirmed by the missing increase in reaction time in the tail-flick-test, which is a method to investigate cutanious pain sensibility. Intraluminal application of capsaicin seems to have no influence on systemic afferent nerve fibers.