Neurotransmission zwischen enterischem Nervensystem und Darmmuskulatur während des postoperativen IIeus
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des DFG-geförderten Projekts konnten wir in in vitro Kontraktilitätsmessungen am Rattendünndarm Veränderungen in der adrenergen, peptidergen sowie in der Neurotransmission mit den gasförmigen Neurotransmittern Stickstoffmonoxid (NO) und Schwefelwasserstoff (H2S) während dem postoperativen Ileus (POI) identifizieren. Nicht alle Veränderungen waren mit typischen Zeichen des POI (z.B. Hemmung des gastrointestinalen Transit und intramurale Entzündungsreaktion) vergesellschaftet und manche traten auch bei sham-operierten Tieren auf, so dass die meisten dieser Veränderungen nicht als für den POI spezifisch anzusehen sind und derzeit keinen Ansatzpunkt für die klinische Behandlung des POI bieten. Bei den Veränderungen in der peptidergen Neurotransmission mit Vasoaktivem Intestinalem Polypeptid (VIP) und Substanz P zeigten sich dahingegen zeitabhängige, für den POI spezifische Veränderungen in der Neurotransmission. Allerdings stehen aktuell keine entsprechenden Agonisten bzw. Antagonisten zur Behandlung im Menschen zur Verfügung. Wir untersuchten in diesem Zusammenhang zusätzlich den Einfluss der vagalen Aktivierung und konnten zeigen, dass es während des POI zwar zu einer Aktivierung vagaler Afferenzen kommt, dies jedoch nicht zu einer Aktivierung vagaler Efferenzen führt die für die Veränderungen in der peptidergen Neurotransmission während des POI verantwortlich sein könnte. Somit bietet auch die Einflussnahme auf den Nervus vagus keine Möglichkeit Veränderungen in der peptidergen Neurotransmission während des POI vorzubeugen. Ferner konnten wir zeigen, dass der Effekt der untersuchten Neurotransmitter ausschließlich über eine Veränderung der Kontraktionsamplitude verursacht wird und die Kontraktionsfrequenz unverändert bleibt und damit ein Einfluss der Neurotransmitter auf die Schrittmacherzellen des enterischen Nervensystems, die Interstitial Cells of Cajal, unwahrscheinlich ist. Zusammenfassend erweitern die Erkenntnisse aus diesem Projekt unser Verständnis des POI, welcher bislang in vitro im Wesentlichen als ein vermindertes Ansprechen auf einen cholinergen Stimulus charakterisiert war und wir wissen nun, dass auch Veränderungen in der Neurotransmission mit anderen, nicht-cholinergen Neurotransmittern in der Pathophysiolgie des POI eine Rolle spielen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Changes in beta-adrenergic neurotransmission during postoperative ileus in rat circular jejunal muscle. Neurogastroenterol Motil. 2013 Feb;25(2):154-e84
Goetz B, Benhaqi P, Müller MH, Kreis ME, Kasparek MS
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/nmo.12020) - Changes in peptidergic neurotransmission during postoperative ileus in rat circular jejunal muscle. Neurogastroenterol Motil. 2013 Dec 13
Goetz B, Benhaqi P, Glatzle J, Müller MH, Schmitt SM, Brändli AW, Kreis ME, Kasparek MS
(Siehe online unter https://doi.org/10.1111/nmo.12275)
