Modulation inhibitorischer Rezeptorsysteme im Vorderhorn des Rückenmarks durch Sevofluran

Abstract

Das Vorderhorn des Rückenmarks ist die Region des zentralen Nervensystems, in der volatile Anästhetika (wie zum Beispiel Sevofluran) Immobilität über eine Hemmung neuronaler Aktionspotentialaktivität induzieren. Die Gesamtaktivität des neuronalen Netzwerkes wird maßgeblich über inhibitorisch wirkende GABAA- und Glycin-Rezeptoren kontrolliert. Ziel dieser Studie war es zu klären, welche Bedeutung diese beiden inhibitorischen Rezeptorsysteme für die Vermittlung von Immobilität auf Rückenmarksebene bei verschiedenen Sevoflurankonzentrationen haben. Hierzu wurden elektrophysiologische Untersuchungen an organotypischen Gewebekulturen des Rückenmarks von Mäusen durchgeführt. Sevofluran wurde in drei unterschiedlichen Konzentrationen 0,5 MAC, 1 MAC und 1,5 MAC appliziert. Die inhibitorischen Rezeptorsysteme GABAA und Glycin wurden durch selektive Blockade mit den Antagonisten Bicucullin und Strychnin pharmakologisch isoliert. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass Sevofluran die Aktionspotentialaktivität von Neuronen im Vorderhorn des Rückenmarks konzentrationsabhängig hemmt. So führt die Applikation von 0,5 MAC Sevofluran zu einer Reduzierung der Aktionspotentialaktivität um ca. 50 %, 1 MAC Sevofluran um 84 % und 1,5 MAC Sevofluran reduziert die Aktivität um 88 %. Über selektive Blockade des GABAA- und Glycin-Rezeptors konnte der Anteil des jeweiligen Rezeptors an der Hemmung der Aktionspotentialaktivität isoliert betrachtet werden. Die Darstellung erfolgt dimensionslos als MW±SEM: Bei ansteigenden Sevoflurankonzentrationen kommt es zu einer Zunahme des glycinergen Anteils an den inhibitorischen Effekten (0,5 MAC Sevofluran 1,14±0,17, 1 MAC Sevofluran 1,42±0,18, 1,5 MAC Sevofluran 1,64±0,21). Dagegen nimmt der GABAerge Anteil bei ansteigenden Sevoflurankonzentrationen ab (0,5 MAC Sevofluran 1,23±0,2, 1 MAC Sevofluran 1,17±0,15, 1,5 MAC Sevofluran 0,86±0,11). Diese Studie zeigt, dass sowohl GABAA- als auch Glycin-Rezeptoren an der Hemmung von Aktionspotentialaktivität im Vorderhorn des Rückenmarks beteiligt sind. Es konnte auch gezeigt werden, dass bei hohen Sevoflurankonzentrationen die Hemmung der neuronalen Aktivität vorwiegend über Glycinrezeptoren vermittelt wird und weniger über die GABAA-Rezeptoren.