Aus dem Institut für Pharmakologie, Toxikologie und Pharmazie und der Klinik für Pferde
der Tierärztlichen Hochschule Hannover
Untersuchungen zur Pharmakokinetik von Prednisolon nach oraler Applikation bei Pferden -
Vergleich verschiedener Formulierungen
INAUGURAL-DISSERTATION zur Erlangung des Grades einer
Doktorin der Veterinärmedizin (Dr. med. vet.)
durch die Tierärztliche Hochschule Hannover
Vorgelegt von
Claudia Jochheim, geb. Huck aus Bad Harzburg
Hannover 2002
Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. E. Deegen
Univ.-Prof. Dr. M. Kietzmann
1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. E. Deegen Univ.-Prof. Dr. M. Kietzmann
2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. H.-O. Hoppen
Tag der mündlichen Prüfung: 26.11.2002
Meinen Eltern in Dankbarkeit gewidmet
Inhaltsverzeichnis
Seite
1 Einleitung 1
2 Literaturübersicht 3
2.1 Physiologie der Glucocorticoide 3
2.1.1 Endokrinologie 3
2.1.2 Steuerung der Corticoidsekretion 4
2.1.3 Synthese, Struktur und Transport 7
2.1.4 Ausscheidung 11
2.1.5 Endogene Rhythmik 12
2.1.6 Cortisolkonzentration im Blut des Pferdes 13 2.1.7 Wirkungsmechanismus von Glucocorticoiden 14
2.1.8 Wirkung 15
2.2 Synthetische Glucocorticoide 18
2.2.1 Strukturvariationen 18
2.2.2 Prednisolon 19
2.2.3 Darreichungsformen von Glucocorticoiden 20
2.2.4 Pharmakodynamik 21
2.2.5 Anwendungsgebiete 25
2.2.5.1 Systemische Anwendung 26
2.2.5.1.1 Orale Anwendung 27
2.2.5.2 Lokale Anwendung 29
2.2.5.2.1 Lokale Anwendung am Gelenk 29
2.2.5.2.2 Lokale Anwendung an der Haut 30
2.2.5.2.3 Lokale Anwendung am Auge 32
2.2.6 Unerwünschte Wirkungen 33
2.2.6.1 Systemische Nebenwirkungen 33
2.2.6.2 Lokale Nebenwirkungen 37
2.2.6.2.1 Nebenwirkungen am Gelenk nach intraartikulärer Injektion von Glucocorticoiden 37
2.2.6.2.2 Nebenwirkungen an der Haut 38
2.2.6.2.3 Nebenwirkungen am Auge 39
2.2.7 Cortisolsuppression nach Einsatz von Glucocorticoiden 40
2.3 Doping im Pferdesport 42
2.4 Pharmakokinetik 46
2.4.1 Allgemeine Pharmakokinetik 46
2.4.2 Pharmakokinetik von Prednisolon nach systemischer Applikation 53
2.4.3 Prednisolonacetat 58
2.4.4 Orale Applikation 59
2.5 Nachweis von Glucocorticoiden 61
2.5.1 Radioimmunoassay (RIA) und Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) 61
2.5.2 LC-MS-MS 63
3 Eigene Untersuchungen 66
3.1 Zielsetzung 66
3.2 Material und Methoden 66
3.2.1 Tiere und Haltungsbedingungen 66
3.2.2 Eingesetzte Präparate 68
3.3 Durchführung der Versuche 68
3.3.1 Versuchsschema 68
3.3.2 Kontrollversuche 69
3.3.3 Verabreichung der Substanzen 70
3.3.4 Blutentnahme 70
3.3.5 Aufbereitung der Proben und Aufbewahrung 71
3.4 Analyse von Cortisol und Prednisolon 72
3.4.1 Aufbereitung der Proben 72
3.4.1.1 Technische Ausstattung und Messbedingungen 72 3.4.2 Kalibrierung und Konzentrationsberechnung 73
3.4.2.1 Interner Standard 73
3.4.2.2 Externer Standard 74
3.4.3 Korrektur 76
3.4.4 Nachweis- und Bestimmungsgrenze 77
3.4.5 Validierung 77
3.4.6 Pharmakokinetische Auswertung 78
3.5 Statistische Auswertung 78
4 Untersuchungsergebnisse 79
4.1 Konzentration von Prednisolon im Plasma und pharmakokinetische
Parameter 79
4.1.1 Intramuskuläre Applikation 79
4.1.2 Applikation von Tabletten 82
4.1.3 Orale Gel-Applikation 85
4.2 Konzentration von Prednisolon im Plasma nach intramuskulärer Applikation
von Prednisolon-Acetat 89
4.3 Cortisolspiegel im Plasma 91
4.3.1 Kontrollversuche an unbehandelten Pferden 92 4.3.1.1 Basalwerte und circadiane Rhythmik 92 4.3.1.2 Einfluss der Versuchsdurchführung 93 4.3.2 Cortisolspiegel im Plasma nach Prednisolonapplikation 95
4.3.2.1 Intramuskuläre Applikation 95
4.3.2.2 Applikation von Tabletten 98
4.3.2.3 Orale Gel-Applikation 101
4.3.2.4 Applikation von Prednisolon-Acetat 104
5 Diskussion 106
5.1 Nachweisbarkeit und Pharmakokinetik von Prednisolon 106
5.1.1 Intramuskuläre Applikation 106
5.1.2 Orale Applikation 110
5.1.2.1 Akzeptanz der oral verabreichten Arzneimittel 117
5.1.3 Applikation von Prednisolon-Acetat 118
5.2 Auswirkungen der Prednisolonapplikation auf den Cortisolspiegel 120 5.3 Bedeutung der pharmakokinetischen Daten für die Dopingproblematik 124
5.4 Schlussfolgerung und Ausblick 126
6 Zusammenfassung 128
7 Summary 130
8 Literaturverzeichnis 132
9 Anhang 149
Abkürzungsverzeichnis
ACTH Adrenocorticotropes Hormon
AUC Fläche unter der Konzentrations-Zeit-Kurve (area under curve)
c Konzentration
c0 fiktive Anfangskonzentration
cmax maximale Plasmakonzentration
Cl totale Clearance
CRH Corticotropin-Releasing-Hormon e.v. extravasal
ELISA Enzyme linked Immunosorbent Assay f Bioverfügbarkeit
fr relative Bioverfügbarkeit
GC Gaschromatographie
HPLC Hochdruckflüssigchromatographie (high performance liquid chromatography) hsp Hitzeschockprotein
i.m. intramuskulär i.v. intravenös kel Eliminationskonstante
KM Körpermasse
LC Flüssigchromatographie (liquid chromatography)
LC-MS-MS HPLC mit Detektion durch zweimalige Massenspektrometrie M. Musculus
min Minute
MSH Melanozyten-stimulierendes Hormon
n Anzahl der Versuchstiere
NNR Nebennierenrinde NSS Nasenschlundsonde p.inj. post injectionem
PTH Parathormon QC Qualitätskontrolle RIA Radioimmunoassay rpm rounds per minute
s Standardabweichung
STH somatotropes Hormon
t50% Halbwertszeit tmax Zeitpunkt von cmax
V. Vena
Vd scheinbares Verteilungsvolumen
1 Einleitung
Prednisolon ist wegen seines breiten Indikationsspektrums eines der wichtigsten der beim Pferd eingesetzten Medikamente. Es zählt als Glucocorticoid zu den am stärksten antiphlogistisch und antiallergisch wirkenden Pharmaka, wobei sein schneller Wirkungseinsatz es auch für die Notfalltherapie unentbehrlich macht. Nach GERBER (1970) sind bei Prednisolon aufgrund seiner relativ kurzen Halbwertszeit nicht die gefürchteten Nebenwirkungen (z.B. Hufrehe) von länger wirksamen Glucocorticoiden zu erwarten. Allerdings erfordert dieser Umstand eine tägliche Applikation, die zumeist als intramuskuläre oder intravenöse Injektion durchgeführt wird. Es steht derzeit kein für das Pferd zugelassenes oral zu verabreichendes Prednisolonpräparat zur Verfügung, welches im Gegensatz zu Injektionen auch durch den Besitzer einfach angewendet werden könnte.
Angaben zur Pharmakokinetik und oralen Bioverfügbarkeit von Prednisolon beim Pferd sind aus der Literatur bisher nicht in ausreichender Form verfügbar. Es liegen Hinweise vor, dass auch eine orale Applikation wirksam ist. Der klinische Erfolg spricht dabei für eine ausreichende Bioverfügbarkeit, jedoch wird in schweren Krankheitsfällen immer wieder auf die Injektion von Prednisolon zurückgegriffen.
In den hier durchgeführten Untersuchungen wurde die Pharmakokinetik von Prednisolon nach oraler Applikation in zwei verschiedenen Darreichungsformen (Gel und Tablette) untersucht. Zum Vergleich diente die intramuskuläre Applikation einer Prednisolonsuspension.
Außerdem wurde die Pharmakokinetik von Prednisolon-Acetat als Glucocorticoid mit Depotwirkung nach intramuskulärer Darreichung untersucht. Als Parameter der Wirkung wurde der Einfluss des angewendeten Glucocorticoids auf die Plasma- Cortisol-Konzentration erfasst.
2 Literaturübersicht
2.1 Physiologie der Glucocorticoide
Die Glucocorticoide gehören zu den in der Nebennierenrinde gebildeten Corticoiden, die auch als Corticosteroide bezeichnet werden. Sie bilden gemeinsam mit Progesteron, Testosteron, Östradiol und den Mineralocorticoiden die Gruppe der Steroidhormone (BREUER 1973).
2.1.1 Endokrinologie
Vielzellige Organismen müssen Wachstum und Leistung ihrer Organe, Gewebe und Zellen aufeinander abstimmen. Zur Kommunikation innerhalb des Körpers haben sich im Verlauf der Evolution drei miteinander verwandte Systeme entwickelt, die chemische Signalstoffe zur Informationsübermittlung verwenden.
Das neuronale Kommunikationssystem (Nervensystem) dient der schnellen Über- tragung, z.B. von Außenreizen in das Körperinnere. Die Signaltransduktion geschieht durch Neurotransmitter.
Im Gegensatz dazu verwendet das humorale, langsamere Kommunikationssystem Hormone als chemische Signalstoffe zur Einstellung und Regulation physiologischer und biochemischer Körperfunktionen.
Im Immunsystem, das primär der Erkennung und Abwehr körperfremder Substanzen dient, werden Interleukine als chemische Signalstoffe verwendet (KOOLMAN 1994).
Hormone binden bei Erreichen ihrer Zielzelle an spezifische Rezeptoren. Ihre Wirkung entfalten sie über intrazelluläre Rezeptoren durch Aktivierung von Genen (langsame Reaktion) oder über Membranrezeptoren durch die Bildung intrazellulärer Signalmoleküle (second messenger, schnelle Reaktion). Die Bindung des Hormons an einen Rezeptor ist durch eine hohe Spezifität, eine große Affinität und eine geringe Kapazität gekennzeichnet. Wenn man Hormone nach ihren chemischen Eigenschaften einteilt, unterscheidet man Hormone, die durch die Zellmembran diffundieren können (z.B. Steroidhormone) von Hormonen, die nur bis an die Oberfläche der Zellmembran gelangen können (z.B. Polypeptidhormone).
Dementsprechend findet man die spezifischen Rezeptoren in unterschiedlichen Lokalisationen im Zytoplasma oder an der Zelloberfläche (MEINECKE 2000). Die lipophilen Hormone haben gemeinsame Eigenschaften: Sie werden im Plasma an Proteine gebunden transportiert, haben eine relativ lange Halbwertszeit, ihre Rezeptoren liegen intrazellulär und sie wirken über eine Kontrolle der Transkription (KOOLMAN 1994).
2.1.2 Steuerung der Corticoidsekretion
Die Sekretion eines Hormons unterliegt der Kontrolle von hierarchisch angeordneten Instanzen, die durch Rückkopplungsmeldungen im Sinne eines Regelkreises gesteuert werden. In einem solchen Feedback-Mechanismus erhält jede Ebene der Hierarchie ständig Rückmeldungen über die Hormonsekretionsaktivität der unterge- ordneten Ebenen. Es handelt sich dabei in diesem Fall um ein negatives Feedback,
bei dem ein Anstieg der Bluthormonkonzentration die Sekretionsrate erniedrigt (MEINECKE 2000).
Die Corticoide werden durch das Hypothalamus-Hypophysen-System gesteuert. Im Hypothalamus werden (neben neurohypophysären Hormonen) hypophyseotrope Hormone gebildet, die entweder stimulierend (Releasing-Hormone) oder hemmend (Inhibiting-Hormone) auf den Hypophysenvorderlappen wirken. Chemisch handelt es sich bei den Hormonen des Hypothalamus meist um kurzkettige Peptide. Sie kommen im peripheren Blut nur in sehr geringen Konzentrationen vor und werden pulsatil ausgeschüttet. Das Corticoliberin (CRH) ist das gemeinsame Releasing- Hormon für ACTH, MSH (Melanotropin) und β-Endorphin. Es besteht aus 41 Aminosäuren und wird im Stressgeschehen vermehrt sezerniert (VALE et al. 1981, TAYLOR et al. 1988). Die Hormone des Hypothalamus werden von sekretorischen Nervenzellen gebildet und gelangen über ein Pfortadersystem direkt in die Adenohypophyse.
Die Hypophyse kontrolliert ihrerseits über glandotrope Hormone, die nach ihrem Ziel- organ benannt werden (Thyreotropes, Gonadotropes, Adrenocorticotropes Hormon), viele endokrine Drüsen (MÖSTL 2000). Es handelt sich dabei um Polypeptide oder Proteohormone, die aus längerkettigen Proteinvorstufen (Präprohormone) durch Abspaltung einer Signalsequenz (Entstehung des Prohormons) synthetisiert werden.
Mit Endoproteasen wird das Hormon aus dem Prohormon herausgespalten und als sekretorische Granula gespeichert (KOOLMAN 1994). Der Abbau erfolgt überwiegend durch proteolytische Enzyme. Infolge einer Stimulation durch CRH wird
das Vorläufermolekül Propiomelanocortin zu ACTH, β-MSH (Melanozyten- stimulierendes Hormon) und β-Endorphin aufgespalten. Das Adrenocorticotrope Hormon ACTH (Corticotropin) stimuliert die Nebennierenrinde zur vermehrten Glucocorticoidproduktion (s. Abb. 1). Auch durch die Katecholamine des Neben- nierenmarks wird die ACTH-Ausschüttung erhöht (SCHMIDT-NIELSEN 1993).
Abb. 1: Die Regulation der Hormonsekretion erfolgt durch den Einfluss der Steroide auf Hypophyse und Hypothalamus (long feedback, c) und durch Wirkung von ACTH auf Hypothalamus (short feedback, b) und Hypophyse (ultra-short feedback, a). Auch CRH wirkt auf den Hypothalamus hemmend (ultra-short feedback, a)
(nach MÖSTL 2000).
H y p o t h al a m u s C R H H y p o p hy s e n - v o r d e r lap p e n
A C T H
Cortisol
N N R c
a
b a
2.1.3 Synthese, Struktur und Transport
Die Nebennierenrinde ist beim Säugetier von außen nach innen in die Zona glomerulosa, die Zona fasciculata und die Zona reticularis, die an das Neben- nierenmark grenzt, gegliedert. Bei Stimulation der Nebennierenrinde durch ACTH kommt es zu einer Vergrößerung der Zona fasciculata, in der die Glucocorticoide gebildet werden. Die Synthese des wichtigsten Mineralocorticoids Aldosteron wird hauptsächlich durch das Renin-Angiotensin-System gesteuert und findet in der Zona glomerulosa statt. In geringem Umfang werden von der Nebennierenrinde auch Androgene gebildet, die erst nach Umbau in peripheren Organen Wirksamkeit erlangen (KAISER et al. 1997).
Wie alle Steroidhormone werden die Corticoide aus Cholesterol (s. Abb. 2) synthetisiert, das seinerseits in der Leber und in den endokrinen Drüsen entsteht.
Cholesterol hat ein Kohlenstoff-Grundgerüst mit 27 C-Atomen, die als Steran-System mit vier alizyklischen (gesättigten) Ringen vorliegen. Das Cholesterol wird in vielen hormonsynthetisierenden Drüsenzellen entweder aus der Blutbahn entnommen oder selbst synthetisiert. Oft ist es in Form von Lipid-Tröpfchen als Fettsäureester gespeichert. Bei der Biosynthese der Corticoide wird die Seitenkette an C-17 in Ring D in mehreren oxidativen Schritten bis auf zwei C-Atome verkürzt. Die dazu erforderlichen Enzyme liegen in den Zellen der Nebennierenrinde vor. Die Reaktionen laufen teils im glatten Endoplasmatischen Retikulum, teils in den Mitochondrien ab. Spezifische Hydroxylierungen durch das membrangebundene Cytochrom P-450-System spielen bei der Steroidbiosynthese eine besondere Rolle.
Die wichtigste Zwischenstufe bei der Corticoidsynthese ist das weibliche Geschlechtshormon Progesteron (s. Abb. 2) (KOOLMAN 1994). Im weiteren Verlauf der Synthese fügen Hydroxylasen an bestimmten C-Atomen eine OH-Gruppe ein.
Für die Wirksamkeit des Corticosterons ist die Hydroxylierung in Position 21 erforderlich. Eine Hydroxylierung in Position 11β und 17α erhöht die glucocorticoide Wirkung, eine Hydroxylierung in Position 18 ist für die mineralocorticoide Wirkung kennzeichnend (WUTTKE 1993). Die Corticosteroide bestehen dann aus 21 C- Atomen (LUTZ 1988).
Abb. 2: Corticoidsynthese
HO
Cholesterol
O
C CH3
O
Progesteron
O
C O
CH2OH HO
Corticosteron
O
C O
CH2OH
HO OH
Cortisol
CH
O
C O
CH2OH HO
O
Aldosteron
O
C O
CH2OH O OH
Cortison
Hauptvertreter der Glucocorticoide sind Cortisol (synonym Hydrocortison), Cortison und Corticosteron, die in tierartlich unterschiedlichem Verhältnis sezerniert werden.
Vögel, Mäuse und Ratten bilden überwiegend Corticosteron, während bei Schweinen und Wiederkäuern Cortisol dominiert (MÖSTL 2000). Beim Rind beträgt der Corticosteronanteil bis zu 25 % (UNGEMACH 1999). Die Angaben zu den Mengenanteilen der Glucocorticoide bei Pferden sind in der Literatur unterschiedlich.
Während COVALESKY (1992) einen Cortisolanteil von 90 % angibt, liegt das Verhältnis von Cortisol zu Corticosteron nach IRVINE et al. (1988) bei 7:1.
Außer Cortisol und Corticosteron, die an C-11 eine Hydroxygruppe tragen, werden auch die 11-Oxo-Verbindungen Dehydrocorticosteron und Cortison in der Nebennie- renrinde gebildet. Sie erlangen erst durch Reduktion zu den 11-Hydroxy- Verbindungen hormonale Aktivität (KOOLMAN 1994). Diese Reaktion läuft auch außerhalb der Leber schnell ab (COPPOC 1984). In Konzentrationen von 10-10-10-7 mol/l ist Cortisol physiologisch wirksam (MUNCK 1968). TOBIN et al. (1989) geben die natürliche Sekretionsrate der Glucocorticoide beim Pferd mit etwa 0,5 mg/kg*d an. Steroidhormone werden im Gegensatz zu Peptidhormonen in ihren Drüsen nicht gespeichert, sondern unmittelbar nach ihrer Synthese durch Exozytose ins Plasma ausgeschüttet.
Die im Blut an Plasmaproteine gebundenen Steroidhormone sind nicht aktiv (KAISER et al. 1997). Cortisol ist zum größten Teil an das corticosteroidbindende Globulin Transcortin (CBG) gebunden. Die Transcortinkonzentration im Plasma ist speziesabhängig und beim Pferd höher als bei anderen Haussäugetieren und dem
Menschen (THUN 1987). Da Transcortin nur eine relativ geringe Bindungskapazität hat, steht daneben als unspezifisches Transportprotein mit geringerer Affinität auch Albumin zur Verfügung (GRIFFIN 1986). Nach LUTZ (1988) binden synthetische Glucocorticoide mit Ausnahme von Prednisolon (HAYNES 1990) nur in geringem Umfang an Transcortin.
2.1.4 Ausscheidung
Der Biosynthese in den Drüsenzellen steht der Abbau der Steroidhormone in den Leberzellen gegenüber. Nur durch schnelle Entfernung von Hormonen aus der Blutbahn ist eine wirksame Regulierung möglich. Zur Inaktivierung der Steroid- hormone kommt es vor allem durch Reduktion von Doppelbindungen und Keto- Gruppen (s. Abb. 3) sowie durch Bildung von Steroid-Konjugaten. Durch Anhängen von polaren, negativ geladenen Molekülresten (Glucoronide und Sulfatester) verlieren die Steroide ihre hormonale Aktivität und werden wasserlöslich (KOOLMAN 1994). Die Geschwindigkeit dieser Abbaureaktionen bestimmt die Halbwertszeit der Steroidhormone im Plasma, die in der Größenordnung von Stunden liegt. Die Ausscheidung der Steroidhormone erfolgt überwiegend renal und in geringerem Umfang auch biliär (KAISER et al. 1997).
Abb. 3: Abbau des Cortisols (nach KOOLMAN 1994)
Reduktion Spaltung
Hydroxylierung Reduktion
Reduktion Dehydrierung
HO OH
O CH2OH C
O
2.1.5 Endogene Rhythmik
Bei der Glucocorticoid-Ausschüttung der Menschen ist ein deutlicher circadianer Rhythmus mit einem minimalen Cortisolspiegel um Mitternacht und einem Sekretionsmaximum am Vormittag zu beobachten (ORTH et al. 1969). Die Rhythmik unterliegt tierartlichen Unterschieden (THUN 1987). Beim Hund treten Maximalwerte ebenfalls morgens, bei der Katze hingegen abends auf (UNGEMACH 1999). Auch beim Pferd ist, wie bei den meisten tagaktiven Tieren, ein Cortisolmaximum in den Morgenstunden zu messen. Die niedrigsten Werte wurden in den Abendstunden ermittelt (HOFFSIS et al. 1970, BOTTOMS et al. 1972).
2.1.6 Cortisolkonzentration im Blut des Pferdes
Die Glucocorticoidkonzentration im Plasma der Haussäugetiere schwankt zwischen 10 und 100 ng/ml und kann unter Stresseinfluss erheblich ansteigen. Sie ist von verschiedenen Faktoren - wie Tierart, Alter, Geschlecht, Trächtigkeitsstadium, Haltung und Fütterung - abhängig (THUN 1987). In Tab. 1 sind verschiedene Angaben zur Cortisolkonzentration beim Pferd zusammengestellt. COWALESKY et al. (1992) stellten bei Pferden auf dem Wettbewerbsgelände eine stressbedingte Cortisolerhöhung fest. Auch eine physische Belastung führt unabhängig von der Intensität zu einem Anstieg der Cortisolkonzentration auf das Doppelte (SCHULZ et al. 1994). RALSTON et al. (1988) untersuchten die Cortisolkonzentration im Plasma von Rennpferden, um Referenzwerte für Dopingkontrollen zu ermitteln. Dabei wurde eine große Schwankungsbreite von 6-245 ng/ml deutlich, wobei die hohen Messwerte auf den Stresseinfluss zurückzuführen sind. Zwischen Ponies und Rennpferden sind nach JAMES et al. (1970) keine signifikanten Unterschiede feststellbar. Ebenso haben Alter, Geschlecht und Trächtigkeit bei Pferden offensichtlich keinen besonderen Einfluss auf die Cortisolkonzentration. Dagegen heben akute Erkrankungen und Operationen den Plasmacortisolspiegel (JAMES et al. und HOFFSIS et al. 1970).
Tab 1: Literaturangaben zur Cortisolkonzentration im Pferdeplasma
Autor Konzentration [ng/ml]
SEAWRIGHT et al. (1979) 15-85
LANE (1986) 30-57
GYLSTORFF et al. (1983) 40-80 TOUTAIN (1984) 54-87 RALSTON et al. (1988) 6-245 COVALESKY et al. (1992) 45-84 SCHULZ et al. (1994) 31 ± 2 SCHLINGLOFF (1997) 38 ± 12 BEYER (1998) 34 ± 18
KEMMET (1999) 19
2.1.7 Wirkungsmechanismus von Glucocorticoiden
Die Steroidhormone diffundieren als lipophile Hormone in die Zielzelle (LUTZ 1988) und binden an im Zytoplasma lokalisierte Rezeptoren (LAPOINTE et al. 1989). Die Steroidhormonrezeptoren bestehen aus einer Polypeptidkette, die charakteristische Domänen aufweist (regulatorische Domäne, DNA-Domäne, Hinge-Region und Hormonbindungsdomäne) (EVANS 1988, WEINBERGER et al. 1985). In der DNA- Domäne der Steroidhormonrezeptoren befinden sich zwei Bereiche, in denen jeweils vier Cysteinmoleküle, die durch ein Zinkatom fixiert sind, den Grundstock für eine fingerähnliche Aminosäurenschleife bilden. Diese "Zinkfinger" unterscheiden sich bei den verschiedenen Steroidhormonrezeptoren. Sie werden normalerweise durch ein Hitzeschockprotein-Dimer (hsp-90-Dimer) geschützt. Mit der Bindung des Steroidhormons an die Hormonbindungsdomäne dissoziiert das Schutzprotein ab (GUSTAFSSON et al. 1989, LEIFERMAN et al. 1983). Der Hormon-Rezeptor-
Komplex wandert in den Zellkern und die DNA-Domäne kann mit ihren Zinkfingern an den Promotor der DNA binden (MULLER et al. 1991, ROUSSEAU 1984). Die Transkription des durch das Hormon gesteuerten Gens wird aktiviert. Es kommt zu einer Steigerung der mRNA- und letztlich der Proteinsynthese (DANON et al. 1978).
Dabei werden einerseits vermehrt katabole Enzyme sowie Enzyme für die Gluconeogenese und Hemmproteine (z.B. das Phospholipase-A2-hemmende Lipocortin) gebildet (BATEMAN 1989). Andererseits wird die durch Glucocorticoid- einwirkung erfolgende Veränderung von Strukturproteinen z.B. an unerwünschten Wirkungen wie der unter 2.2.5.2.2 beschriebenen Hautverdünnung deutlich (CHERNOSKY et al. 1964).
Wegen der skizzierten Reaktionen treten die glucocorticoiden Wirkungen erst nach einer Latenzzeit auf und bleiben über die Elimination aus der Blutbahn hinaus erhalten. Auch wenn sich keine Glucocorticoid-Rezeptor-Komplexe mehr im Zellkern befinden, kann noch eine Wirkung bestehen (JUSKO et al. 1980, GUSTAFSSON et al. 1989).
2.1.8 Wirkung
Man unterscheidet die zwei Gruppen von Nebennierenrindenhormonen nach ihrer Wirkung. Während die Glucocorticoide hauptsächlich auf den Glucosestoffwechsel wirken, entfalten die Mineralocorticoide mit ihrem Hauptvertreter Aldosteron einen regulierenden Effekt auf den Elektrolyt- und Flüssigkeitshaushalt (MÖSTL 2000).
Glucocorticoide dienen also der Regulation des Metabolismus von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen. Während Stressreaktionen werden sie vermehrt ausge- schüttet, um eine erhöhte Energiebereitstellung zu ermöglichen. Aufgrund der proteinkatabolen Wirkung der Glucocorticoide kommt es neben einer Hemmung der Proteinbiosynthese zu einem vermehrten Eiweißabbau in Muskeln, Knochen und lymphatischen Organen. Die Stickstoffbilanz wird negativ. Die Gluconeogenese aus den bei der Proteolyse freigesetzten Aminosäuren wird gefördert. Die erforderlichen Enzyme werden durch Enzyminduktion vermehrt gebildet (z.B. Alaninamino- transferase, Aldolase, Glucose-6-Phosphatase). Infolgedessen erhöht sich die Blutglucosekonzentration; die Glykogenbildung in der Leber wird gesteigert (MÖSTL 2000). Gleichzeitig hemmt Cortisol die periphere Glucoseverwertung, die Glucosetoleranz ist vermindert und die Insulinwirkung abgeschwächt (UNGEMACH 1999).
Durch Glucocorticoide wird Fettgewebe mobilisiert (Lipolyse), gleichzeitig wird die Fettsäuresynthese in der Leber gehemmt (MÖSTL 2000). Bei kontinuierlich hohem Glucocorticoidspiegel kommt es zur Umverteilung des Fettes unter Ausbildung einer Stammfettsucht (Cushing-Syndrom) (UNGEMACH 1999). Glucocorticoide stimulieren auch den Abbau von Knochensubstanz und beeinflussen somit den Calciumstoffwechsel (KAISER et al. 1997).
Bedingt durch die Hemmung der Proteinbiosynthese werden weniger entzündungs- fördernde Substanzen wie Zytokine (Interleukin-1, Interleukin-4, Interleukin-8, Tumor- nekrosefaktor α) und Enzyme des Entzündungsgeschehens (Cyklooxygenase-1,
Cyklooxygenase-2, Stickstoffmonoxidsynthetase u.a.) gebildet bzw. sezerniert.
Daraus erklärt sich unter anderem auch die antiinflammatorische Wirkung (s. 2.2.4) der Glucocorticoide, die bei den synthetischen Derivaten allgemein länger anhält und stärker ausgeprägt ist. Glucocorticoide wirken schließlich immunsuppressiv durch Verminderung der Antikörperproduktion und Unterdrückung der zellulären Abwehr (MERK et al. 1992).
Glucocorticoide besitzen auch eine gewisse Mineralocorticoidwirkung, die aber schwächer ist als die von Aldosteron. Die Aldosteron-Sekretion wird durch das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System reguliert. Aldosteron aktiviert Na+-Kanäle und fördert ihre Neubildung in den distalen Nierentubuli und im distalen Colon. Wegen der erhöhten Natriumretention und Natriumresorption wird Wasser osmotisch im Extrazellulärraum gebunden, der Blutdruck wird indirekt erhöht (MÖSTL 2000).
Durch Induktion der Na+/K+-ATPase in der Niere wird Kalium vermehrt ausgeschieden.
Da sich die Rezeptoren für Glucocorticoide und Mineralocorticoide ähneln, kann Aldosteron auch an Glucocorticoid-Rezeptoren und Cortisol an Mineralocorticoid- Rezeptoren binden. Aldosteron-Zielzellen schützen sich vor in höherer Konzentration vorliegendem Cortisol durch ein Cortisol inaktivierendes Enzym (KOOLMAN 1994).
Im Vergleich zu Aldosteron besitzt Cortisol eine dreifach stärkere Glucocorticoidwirkung, während die mineralocorticoide Wirkung 3000 mal schwächer ist (UNGEMACH 1999).
2.2 Synthetische Glucocorticoide
2.2.1 Strukturvariationen
Vor allem wegen ihrer antiphlogistischen und immunsuppressiven Wirkung sind Glucocorticoide zu bedeutenden Arzneimitteln geworden. Neben dem natürlich vorkommenden Cortisol wurde eine Reihe synthetischer Corticosteroide hergestellt.
Durch verschiedene Strukturvariationen erzielte man eine Zunahme der glucocorti- coiden Wirkung bei gleichzeitiger Abnahme der nicht erwünschten mineralo- corticoiden Wirksamkeit.
Prednisolon unterscheidet sich von Cortisol durch eine zusätzliche Doppelbindung im Ring A (∆'-Dehydrocortisol). Dadurch vervierfacht sich die glucocorticoide Wirkung bei nahezu unveränderter mineralocorticoider Aktivität. Durch Methylierung zu Methylprednisolon konnte die mineralocorticoide Wirkung vermindert werden. Infolge weiterer Hydroxylierung und Fluorierung entstanden Triamcinolon, Dexamethason, Betamethason und Flumethason als weitere Derivate mit schließlich bis zu 700facher glucocorticoider Wirkung ohne mineralocorticoide Nebenwirkungen (UNGEMACH 1999). Durch die Fluorierung der Moleküle verlängert sich die Wirkungsdauer dieser Arzneimittel deutlich, sie werden auch als langwirksame Glucocorticoide bezeichnet.
Depot-Glucocorticoide sind wegen ihres verzögerten Wirkungseintritts nicht zur Notfall- oder Substitutionstherapie geeignet.
Zur Einteilung der Glucocorticoide anhand der Wirkungsdauer wird die Dauer der NNR-Suppression herangezogen, die jedoch nicht direkt mit der Dauer und Intensität der pharmakologischen Wirkung gleichzusetzen ist (UNGEMACH 1999).
Beim Menschen konnte keine Beziehung zwischen Blutkonzentration und pharmakologischer Wirkung nachgewiesen werden (PICKUP 1979). Auch wenn nach MELBY (1977) für die Dosierung in erster Linie empirische Werte herangezogen werden, sind Kenntnisse der Pharmakokinetik hinsichtlich der Wirkungsdauer und der antiinflammatorischen Potenz der Glucocorticoide bedeutsam.
Die synthetischen Glucocorticoide werden an die gleichen Rezeptoren gebunden wie Cortisol. Da nur eine bestimmte Anzahl an Glucocorticoid-Rezeptoren zur Verfügung steht, ist ab einer bestimmten Dosis mit vollständiger Sättigung zu rechnen. Nach UNGEMACH (1999) werden durch 1-1,5 mg/kg Prednisolon beim Menschen alle Rezeptoren gesättigt.
2.2.2 Prednisolon
Wie bereits erwähnt resultiert aus der gegenüber Cortisol zusätzlichen Doppelbin- dung im Ring A des Steroidgerüsts eine vier- bis fünffache Steigerung der glucocorticoiden Wirkung, während die mineralocorticoide Wirkung wenig verändert ist (s. Abb. 4) .
Prednisolon gilt als das Standardglucocorticoid für alle Tierarten, da es neben therapeutischen Vorzügen auch eine große Sicherheitsbreite besitzt. Gegenüber Cortisol hat es etwas geringere mineralocorticoide Nebenwirkungen und eine verlängerte biologische Halbwertszeit. Gegenüber den fluorierten Glucocorticoiden zeichnet es sich hingegen durch eine geringere Inzidenz von Nebenwirkungen sowie
eine bessere Steuerbarkeit der Therapie (infolge eines schnelleren Wirkungseintritts und einer kürzeren Wirkungsdauer) aus (UNGEMACH 1999).
Abb. 4: Strukturformel von Prednisolon
O
HO OH
C CH2OH
O
2.2.3 Darreichungsformen von Glucocorticoiden
Glucocorticoide sind in Wasser fast unlöslich, in Alkohol und anderen Lösungsmitteln nur sehr gering löslich. Unveresterte Steroide werden, da sie laut UNGEMACH (1999) gut oral bioverfügbar sind, in der Veterinärmedizin hauptsächlich bei Kleintieren in Tablettenform angewendet. Demgegenüber enthalten Injektions- lösungen und Externa meistens Glucocorticoidester. Die Veresterung mit orga- nischen Säuren an C17 oder C21 führt zur Verbesserung der Löslichkeit. Es kann auch ein Depoteffekt erzielt werden. Bei den Injektionslösungen unterscheidet man Lösungen gut wasserlöslicher Ester (z.B. Prednisolon-Succinat), die schnell resorbiert werden, von wässrigen Suspensionen und Kristallsuspensionen. Letztere beinhalten schlecht wasserlösliche, langsam spaltbare Ester, die am Applikationsort zur Depotwirkung führen (KLAUS et al. 1996). Ein Beispiel dafür ist das auch in den hier beschriebenen Versuchen verwendete Prednisolonacetat. Bei Depotwirkstoffen
ist das Nebenwirkungsrisiko bei langfristiger Cortisolsuppression erhöht (UNGE- MACH 1999). Glucocorticoide mit der stärksten topischen Wirkung sind C17-Ester und finden als Dermatika Anwendung (SCHALLA et al. 1991).
Da Glucocorticoide nur als freier Alkohol biologisch aktiv werden, ist bei Esterverbindungen zunächst eine Hydrolyse notwendig. Wenn das nicht geschieht, kann kein therapeutischer Effekt erreicht werden. Die Geschwindigkeit der Hydrolyse ist somit entscheidend für den Wirkungseintritt einer Glucocorticoidverbindung. Für Prednisolon-Succinat wurde gezeigt, dass eine Hydrolyse unmittelbar eintritt (TOUTAIN et al. 1982).
2.2.4 Pharmakodynamik
Glucocorticoide werden einerseits in der Substitutionstherapie bei ungenügender endogener Hormonbildung (z.B. nach Adenohypophysektomie) angewendet, andererseits werden sie wegen ihrer antiphlogistischen, antiproliferativen, antialler- gischen und immunsuppressiven Wirkung eingesetzt.
Die antiinflammatorische Wirkung der Glucocorticoide begründet sich unter anderem in einem membranstabilisierenden Effekt, wodurch die Degranulation und Aus- schüttung von Entzündungsmediatoren und lysosomalen Enzymen verhindert wird.
Die im Entzündungsgeschehen erhöhte Kapillarpermeabilität wird durch Gluco- corticoide vermindert, dadurch werden exsudative Prozesse unterdrückt (UNGEMACH 1999). Durch die Hemmung der Proteinbiosynthese werden weniger entzündungsfördernde Substanzen wie Zytokine (Interleukin-1β, Interleukin-2,
Interleukin-6, Interleukin-8, Tumornekrosefaktor α und Interferon γ) gebildet (MICHEL et al. 1995, WHELAN et al. 1999). Auch die Synthese von Enzymen des Entzündungsgeschehens (Cyclooxygenase-1, Cyclooxygenase-2, Stickstoffmonoxid- synthetase u.a.) wird inhibiert. Durch die Cyclooxygenasehemmung wird die Prostaglandinsynthese rasch blockiert (MASFERRER et al. 1992, HIRSCHELMANN 1995, SALVEMINI et al. 1995, LAUFER et al. 1999). Zusätzlich setzt mit mehrstün- diger Latenz die Blockade der Arachidonsäurekaskade ein. Durch Synthese des die Phospholipase-A2 hemmenden Lipocortins steht weniger Substrat für die Bildung von Prostaglandinen und Leukotrienen zur Verfügung (RUZICKA 1984). Da Gluco- corticoide somit auch auf einer früheren Stufe als nichtsteroidale Antiphlogistika in den Arachidonsäurestoffwechsel eingreifen, sind sie diesen in ihrer entzündungs- hemmenden Wirkung überlegen (HIRSCHELMANN 1995).
Leukotriene sind Reaktionsprodukte des 5-Lipoxygenase-Weges des Arachidon- säurezyklus. Der chemotaktische Mediator LTB4 wird vor allem in der Spätphase von Entzündungen gebildet. Neben der Chemotaxis führt er zur Adhäsion von neutrophilen Granulozyten am Gefäßendothel. Dagegen wirken die Leukotriene LTC4, LTD4 und LTE4 vaso- und bronchokonstriktorisch und erhöhen die Gefäß- permeabilität (KRELL 1995). Glucocorticoide hemmen diese Wirkungen und werden deshalb häufig bei obstruktiven, allergischen Atemwegserkrankungen eingesetzt.
Daher spielen sie in der Pferdemedizin im Rahmen der COPD eine wichtige Rolle (EYRE 1972, GERBER 1970).
Die antiproliferative Wirkung der Glucocorticoide führt zu einer Hemmung des Fibro- blastenwachstums, der Kollagensynthese und zu einer verringerten Vaskularisation im Gewebe (DURANT et al. 1986, NIEDNER et al. 1992).
Glucocorticoide wirken weiterhin immunsuppressiv, indem sie die Bildung von Zytokinen sowie die Aktivierung von T-Lymphozyten und Entzündungszellen hemmen. Im Blutbild sinkt die Anzahl der Lymphozyten. Der charakteristische
"Eosinophilensturz" hält bis lange nach der Behandlung an (KÖRNER 1974).
Dagegen steigt die Anzahl der Thrombozyten und der neutrophilen Granulozyten an (TARGOWSKI 1975). BUTLER (1975) hat die durch Glucocorticoide induzierte Suppression des IgG im Serum beschrieben.
Die Makrophagenaktivierung und die Phagozytoseaktivität werden gehemmt, die Bindung von Antikörpern an ihren Effektorzellen und die Antikörperbildung sind herabgesetzt. Somit wird die Abwehr sowohl auf zellulärer als auch auf humoraler Ebene stark beeinträchtigt (UNGEMACH 1999). Die Bindungen zwischen Antigenen bzw. Antigen-IgG-Komplexen (Komplementsystem) und Immunglobulinrezeptoren an der Zelloberfläche von Entzündungszellen werden durch Glucocorticoide hemmend beeinflusst (MERK et al. 1992).
Aus den oben genannten Wirkungen resultiert ein antiexsudativer und analgetischer Effekt bei akuten Entzündungen, eine Hemmung überschießender bindegewebiger Reaktionen und leukozytärer Infiltrationen bei chronischen Entzündungsprozessen sowie eine antiallergische Wirkung (UNGEMACH 1999).
Wie bereits in 2.1.8 erwähnt, ist die Erhöhung des Blutglucosespiegels unter Einwirkung endogener Glucocorticoide eine physiologische Reaktion. Die Gluconeogenese wird gefördert, da entsprechende Enzyme vermehrt gebildet werden. Da außerdem die periphere Glucoseverwertung unter Hemmung der Insulinwirkung vermindert ist, steigt die Glucosekonzentration an. Die Applikation von synthetischen Glucocorticoiden hat denselben Einfluss auf den Glucosespiegel, dies wurde beispielsweise für Dexamethason (LANE 1986) und Methylprednisolon (KEMMET 1999) gezeigt. KEMMET (1999) beobachtete einen Glucoseanstieg 1,5 bis 4 Stunden nach intravenöser und 6 bis 10 Stunden nach intramuskulärer Applikation von Methylprednisolon. Der physiologische Blutglucosespiegel liegt beim Pferd zwischen 3 und 5 mmol/l. Da aber durch Fütterung, Inappetenz und verschiedene Umweltfaktoren die Glucosekonzentration sehr variabel ist, spricht man im klinischen Bereich erst Glucosewerte über 10 mmol/l als erhöht an.
Im Calciumstoffwechsel hemmen Glucocorticoide antagonistisch zu Vitamin D3 die Calciumresorption aus dem Darm und steigern die renale Calciumausscheidung.
GEOR et al. (1995) berichten, dass nach systemischer Glucocorticoidtherapie die Osteocalcinkonzentration im Serum signifikant sinkt. Durch Erhöhung der glomerulären Filtrationsrate und herabgesetzte Resorption wird die Diurese gesteigert. Somit wird den mineralocorticoiden Effekten entgegengewirkt (UNGEMACH 1999). Durch Glucocorticoide erhöht sich die Anzahl der β- Adrenozeptoren (ABRAHAM 2001). Deswegen reagiert z.B. die Bronchialmuskulatur empfindlicher auf β2-mimetische Spasmolytika. Die erhöhte Katecholamin- empfindlichkeit führt auch zu einer peripheren Vasokonstriktion, die wiederum
zusätzlich antiexsudativ wirkt. Dieser Umstand wird beim Vasokonstriktionstest genutzt, der verwendet wird, um die Potenz der Glucocorticoide anhand der Abblassung der Haut nach lokaler Anwendung von Steroiden und der damit korrelierten antiphlogistischen Wirkung einzustufen (McKENZIE et al. 1962).
Am ZNS wirken Glucocorticoide schließlich euphorisierend, daraus resultieren eine Steigerung des Appetits und eine scheinbare Besserung bei kranken Tieren (UNGEMACH 1999). Der bei Rind und Schaf beobachtete Effekt, dass Glucocorticoide bei Anwendung im letzten Drittel der Trächtigkeit die Geburt auslösen, tritt bei Pferden nicht auf (BURNS 1973).
2.2.5 Anwendungsgebiete
Aus den beschriebenen pharmakodynamischen Wirkungen resultiert ein breites Spektrum von Anwendungsgebieten. Dabei können je nach Indikation alle Effekte erwünschte oder unerwünschte Wirkungen sein. Außer bei der Substitutionstherapie sind Glucocorticoide nicht kausal wirksam, es handelt sich in der Regel um eine symptomatische Therapie. Glucocorticoide werden systemisch intravenös, intramus- kulär sowie oral angewendet. Dazu kommen topische Darreichungen wie intraartiku- läre, intratendovaginale und intrabursale Injektion, die lokale Anwendung an Haut und Schleimhaut sowie die Inhalationstherapie.
2.2.5.1 Systemische Anwendung
Die immunsuppressive Wirkung von Glucocorticoiden wird bei Allergien (neben der antiinflammatorischen Wirkung), bei Autoimmunerkrankungen und unterstützend (in der Tiermedizin seltener) als Schutz vor Abstoßung bei Transplantationen ausge- nutzt. Die gewünschte Wirkung wird über die antiexsudativen Mechanismen, Hemmung der Mediatorenfreisetzung, Immunsuppression und Eosinopenie erzielt. In der Notfallmedizin, z.B. beim anaphylaktischen Schock sowie beim Endotoxinschock, sind schnell wirksame Glucocorticoide als Zusatztherapie zu den lebenserhaltenden Maßnahmen wichtig.
In der Pferdemedizin ist die chronisch obstruktive Bronchitis (COB, engl. COPD) eine der Hauptindikationen für den Prednisoloneinsatz. Glucocorticoide wirken unterstützend, indem sie aufgrund ihrer permissiven Wirkung für Katecholamine den bronchodilatatorischen Effekt von Adrenalin und therapeutisch eingesetzten β2- Sympathomimetika verstärken, die Freisetzung und Synthese von bronchodilata- torischen Mediatoren (Histamin und Leukotriene) unterdrücken sowie Schleimhaut- schwellung, entzündliche Infiltration und vermehrte Sekretion verringern (UNGEMACH 1999). GHERGARIU et al. (1982) setzten Corticosteroide in einer sogenannten diagnostischen Therapie bei Pferden ein und differenzierten Lungenaffektionen ohne Beeinträchtigung der Alveolarfunktion vom corticoid- resistenten chronischen Lungenemphysem. KLEIN et al. (1986) berichten von der klinischen Verbesserung von COPD-Patienten nach intramuskulärer Prednisolon- therapie. Die Angaben werden bestätigt von EYRE (1972), GERBER (1970),
LITTLEJOHN (1979) und SCHATZMANN et al. (1972). Der nachhaltigste therapeutische Effekt bei Lungenerkrankungen des Pferdes ist nach STRAUB et al.
(1972), GHERGARIU et al. (1982) und GERBER (1994) durch eine Haltungsopti- mierung mit zusätzlicher Glucocorticoidtherapie zu erreichen.
Glucocorticoide sind auch bei allergischen Erkrankungen (wie z.B. der allergischen Dermatitis), hämolytischer Anämie, Thrombozytopenie, Polyarthritis und ulzeröser Kolitis des Pferdes angezeigt. Bei allen Entzündungen erreicht man mit Glucocorticoiden eine schnelle palliative Linderung, in der Regel jedoch ohne kurativen Effekt. Kontraindiziert sind Glucocorticoide wegen der Immunsuppression bei infektiösen, insbesondere septischen Prozessen mit Ausnahme vitaler Indikationen. Für Pferde werden folgende Indikationen genannt: Entzündungen mit starken bindegewebigen Zubildungen, interstitielle Pneumonie, eosinophile Infiltrationen, granulomatöse Enteritis und sterile entzündliche Prozesse am Bewegungsapparat wie Tendinitis, Tendovaginitis, Osteoarthritis und Periostitis (UNGEMACH 1999).
2.2.5.1.1 Orale Anwendung
Da Prednisolon und andere Glucocorticoide bei vielen Tierarten oral gut bioverfügbar sind, wird die Anwendung von oral appliziertem Prednisolon auch bei Pferden seit Jahren mit klinischem Erfolg praktiziert und empfohlen, obwohl für das Pferd hinreichende pharmakokinetische Studien fehlen (LOVE et al. 1992, MAIR 1996, MILLS et al. 1997, FOREMAN 1999).
KEMMET (1999) gelang der Nachweis von Prednisolon im Plasma mittels HPLC nach oraler Applikation nicht. Bei vier Pferden, denen Prednisolon in einer Dosierung von 0,3 mg/kg KM verabreicht wurde, lag die Prednisolonkonzentration im Plasma unterhalb der Nachweisgrenze von 2 ng/ml. Allerdings konnte ein Rückgang des Plasmacortisolspiegels über 48 Stunden nachgewiesen werden.
JACKSON et al. (2000) untersuchten, ob eine orale Gabe von Prednison zusätzlich zur Haltungsoptimierung bei Pferden, die an COPD leiden, eine signifikante Verbesserung mit sich bringt. Prednison unterscheidet sich von Prednisolon durch eine Ketogruppe anstelle der Hydroxygruppe an C11. Nach der Resorption im Intestinaltrakt des Pferdes muss Prednison, um seine antiphlogistische Aktivität zu erreichen, in den aktiven Metaboliten Prednisolon konvertiert werden. JACKSON et al. (2000) stellten fest, dass die Applikation von Prednison-Tabletten zwar die Entzündungsreaktion in den Luftwegen reduzierte, eine deutliche Verbesserung der Lungenfunktion war jedoch nicht nachzuweisen. ROBINSON et al. (2000) führten Versuche durch, in denen nachgewiesen werden konnte, dass Prednison (verabreicht als Tabletten und als Lösung in der Dosierung von 2,2 mg/kg) vom Pferd nicht ausreichend resorbiert wird. Aufgrund der fehlenden Metabolisierung wurde kein Prednisolon im Serum nachgewiesen, eine klinische Wirksamkeit und eine Cortisolsuppression blieben aus.
Im Gegensatz dazu wurde Prednisolon (verabreicht als Tabletten und als Sirup in der Dosierung von 2,2 mg/kg KM) schnell resorbiert. Die Prednisolonaufnahme war an eine deutliche Cortisolsuppression gekoppelt. Der Nachweis von Prednisolon im
Serum wurde mittels HPLC-MS (s. Kap. 2.6) durchgeführt. Dabei wurden Serum- spiegel von 240-650 ng/ml nach 15 Minuten und 377-1032 ng/ml nach 30-45 Minuten erreicht. Nach 24 Stunden lag der Prednisolonspiegel bereits unterhalb der Nachweisgrenze von 5 ng/ml. ROBINSON et al. (2000) schlossen, dass Prednisolon im Gegensatz zu Prednison bei oraler Applikation ein wirksames Antiphlogistikum sei.
2.2.5.2 Lokale Anwendung
Durch die lokale Verwendung von Glucocorticoiden sollen am Wirkort ausreichend hohe Wirkstoffkonzentrationen erreicht werden. Da die Metabolisierung dabei am Ort der Applikation erfolgt, wird gleichzeitig die Gefahr systemischer Nebenwirkungen verringert (TOBIN et al. 1989).
2.2.5.2.1 Lokale Anwendung am Gelenk
Beim Pferd erfolgen Glucocorticoidinjektionen in die Gelenke zur Entzündungs- hemmung und Schmerzlinderung bei degenerativen und traumatischen Arthritiden.
TOBIN et al. (1989) empfehlen topische Injektionen bei Entzündungen von Bursa, Sehnenscheiden und Gelenken. Zur Anwendung kommen bevorzugt Präparate mit Langzeitwirkung, denn der Abbau von Kurzzeitmedikamenten erfolgt in Gelenken bereits innerhalb von Stunden. Die intraartikuläre Injektion ist kritisch abzuwägen und sollte nur bei strenger Indikationsstellung erfolgen, da Schmerzen gelindert und Krankheitssymptome maskiert werden. Wenn das Pferd die Gliedmassen infolge
dessen normal belastet, kommt es häufig zur Verschlimmerung des Krankheitsbildes.
Insbesondere ist bei der lokalen Anwendung am Gelenk auch zu beachten, dass Glucocorticoide nur symptomatisch wirken, aber nicht die Ursachen der Erkrankung bekämpfen. So wird sich beispielsweise eine Knorpelschädigung unter Glucocorti- coidtherapie eher noch ausweiten als zu regenerieren (SHOEMAKER et al. 1992).
Ohne vorherige Röntgenuntersuchung sollte keine Gelenkinjektion erfolgen, da die Pferde nach Glucocorticoidgabe auch bei schweren pathologischen Veränderungen das Gelenk normal belasten und so weitere degenerative Schäden auftreten können (STASHAK 1989). Knorpeldegenerationen durch Mehrfachinjektionen kann nach AUER (1980) teilweise vorgebeugt werden, indem Glucocorticoide mit Hyaluronsäure kombiniert appliziert werden und dadurch die Gleitfähigkeit im Gelenk verbessert wird. Im Anschluss an die Injektion soll dem Pferd eine mehrwöchige Ruhe gewährt werden. Außer in Gelenke werden Glucocorticoide zur Behandlung der Tendosynovialitis auch in Sehnenscheiden injiziert. Im Gegensatz dazu ist eine lokale Anwendung bei Tendinitiden der oberflächlichen und tiefen Beugesehnen sowie Entzündungen im Bereich des Musculus interosseus medius aufgrund von häufigen dystrophischen Verkalkungen an der Injektionsstelle nicht indiziert (STASHAK 1989).
2.2.5.2.2 Lokale Anwendung an der Haut
Der Einsatz von Glucocorticoiden erfolgt in der Dermatologie aufgrund ihrer antiinflammatorischen, antiproliferativen und immunsuppressiven Wirkungen sehr häufig. Grundlage für die Wirksamkeit der Glucocorticoide ist die Existenz von
Corticoidrezeptoren in der Haut (LEIFERMANN et al. 1983). Der antiproliferative Effekt von Glucocorticoiden beruht auf einer Hemmung der Mitose und der DNA- Synthese. Es kommt auch zur Hemmung der Protein- sowie der Kollagensynthese, was sich in einer Verdünnung der Epidermis durch Rückgang der Proliferation widerspiegelt (BICKERS et al. 1984, HEIN et al. 1989). Auch in der Dermis kommt es durch Abnahme der Grundsubstanz zur Verdünnung und bei langfristiger Anwendung von Glucocorticoiden trägt auch die Verminderung der Kollagenfaser- bildung dazu bei (LUBACH et al. 1989). Corticosteroiddermatika wie Salben, Cremes, Lotionen, Sprays und Ohrentropfen enthalten zumeist schwerlösliche und nur langsam spaltbare Wirkstoffverbindungen, damit eine Resorption und damit eine systemische Wirkung weitgehend vermieden werden. Zahlreiche Glucocorticoide und Esterverbindungen werden nur als Externa verwendet. Ungeeignet zur lokalen Therapie sind Cortison und Prednison, da keine metabolische Aktivierung erfolgen kann. Als Anwendungsgebiete gibt UNGEMACH (1999) nicht-infektiöse, insbesondere allergische Dermatitiden und akute Prozesse wie exfoliative Dermatitis, Ekzemazerbation; Sommerräude und chronische Ekzeme allergischer Genese;
Urticaria; Intertrigo; starken Pruritus; Insektenstiche; Sonnenbrand; Narbenkeloide;
eosinophile Granulome; sowie die Unterstützung bei Kollagenosen und Autoimmunkrankheiten unter Mitbeteiligung der Haut (z.B. Pemphigus) an. Die Anwendung erfolgt bei ausgedehnten Hauterkrankungen oft auch systemisch. Da die Wirkung rein symptomatisch ist, sind Glucocorticoide bei infektiösen Hauter- krankungen als Monotherapie nicht indiziert. Eine Kombination mit der kausalen Therapie ist aber möglich (KAISER et al. 1987).
2.2.5.2.3 Lokale Anwendung am Auge
Die Möglichkeit der Lokalbehandlung verhindert die Folgen einer systemischen Corticoidmedikation und erlaubt, erfolgreich auf das Auge einzuwirken. Glucocor- ticoide vermindern die Zell- und Gefäßinfiltration der Kornea und reduzieren die Durchlässigkeit der Gefäße der Uvea (MATTHEWS et al. 1983). Sie sind deshalb indiziert bei allen nicht-infektiösen Entzündungen der Konjunktiva und Kornea, d.h.
bei allen allergischen Entzündungen sowie bei übermäßigen Gefäßneubildungen oder granulomatösen Wucherungen in der Hornhaut. Außerdem sind Glucocorticoide bei nicht-eitrigen Entzündungen der Uvea indiziert. UNGEMACH (1999) empfiehlt eine maximale Behandlungsdauer von einer Woche unter strenger Indikations- stellung.
Zum Einsatz kommen beim Pferd Augensalben, Augentropfen und subkonjunktivale Injektionen (CLERC et al. 1990). Es sind verschiedene Glucocorticoide zur Anwendung am Auge verfügbar, die teilweise auch in fixen Kombinationen mit Antibiotika vorliegen. Glucocorticoide penetrieren gut in die vorderen Augenabschnitte und erreichen die Kammerflüssigkeit. Sie zeichnen sich durch eine gute Hornhautpenetration aus und sind in der Lage, Gefäßeinsprossung, Zellinfiltration und Ödem zu reduzieren (MATTHEWS et al. 1983).
CLERC et al. (1990) und UNGEMACH (1999) nennen Infektionen am Auge als Kontraindikation. Glucocorticoide verzögern die Zellvermehrung und sind deshalb bei Hornhautulzera und -verletzungen nicht anzuwenden. Corticosteroide sind ferner beim Glaukom kontraindiziert, da sie den Augeninnendruck erhöhen (CLERC et al.
1990).
2.2.6 Unerwünschte Wirkungen
Grundsätzlich muss die Anwendung der Glucocorticoide stets unter Abwägung der Nebenwirkungen und Gegenanzeigen nur nach strenger Indikationsstellung erfolgen.
Die Dosierungsempfehlungen beruhen in der Regel auf empirischen Erfahrungen, wobei eine hohe Einzeldosis oder die Gabe von kurzwirksamen Glucocorticoiden über wenige Tage in der Regel gut vertragen wird.
Die unerwünschten Reaktionen beim Einsatz von Glucocorticoiden resultieren aus den erwähnten pharmakodynamischen Wirkungen und sind somit vorhersehbar.
Überphysiologische Corticosteroiddosen beeinflussen den Elektrolythaushalt, das Hypothalamus-Hypophysen-System, den Glucosestoffwechsel, die Wundheilung und das Immunsystem. Insbesondere eine länger dauernde Verabreichung oder die Gabe von Depotpräparaten bergen Risiken. Die strenge Indikationsstellung sowie eine möglichst niedrige, am Ende der Behandlung ausschleichende Dosierung sind Voraussetzungen für den therapeutischen Einsatz von Glucocorticoiden (CALVERT et al. 1990).
2.2.6.1 Systemische Nebenwirkungen
Unerwünschte mineralocorticoide Wirkungen führen zur Ausbildung von Ödemen infolge von Natrium- und Wasserretention, zu Hypokaliämie mit reduzierter Herzgly- kosidtoleranz und verminderter Herzleistung, zu Hypertonie und metabolischer Alkalose. Als Gegenanzeigen resultieren daraus die kongestive Herzinsuffizienz sowie die chronische Niereninsuffizienz. Das Auftreten mineralocorticoider Neben- wirkungen ist abhängig von der Art des angewendeten Glucocorticoids, bei
fluorierten Derivaten treten sie nicht bzw. in nur sehr geringem Umfang auf (UNGEMACH 1999).
Mit der glucocorticoiden Wirkstärke nimmt die Inzidenz glucocorticoider Nebenwir- kungen zu. Prednisolon verfügt daher im Gegensatz zu fluorierten Glucocorticoiden mit höherer Potenz über eine relativ große Sicherheitsbreite. Eine langfristige Verabreichung führt zu Suppression und Atrophie des Kontrollsystems (CRH, ACTH, Cortisol), Fettumverteilung, Proteinverlust, Osteoporose, Hautatrophie, Muskel- schwäche, Immunsuppression und Lympholyse (MUNCK, GUYRE 1986).
Die immunsuppressive Wirkung bedingt eine erhöhte Infektanfälligkeit, die sich in einer Exazerbation latenter Infektionen, der Verschlimmerung bestehender Infektionen, Superinfektionen und Neuinfektionen äußert. Neben bakteriellen Infektionen kommt es auch zum vermehrten Auftreten viraler Infektionen, Systemmykosen und der Verschlechterung parasitärer Erkrankungen. Das Auftreten Glucocorticoid-provozierter Infektionen wird in der Anfangsphase häufig durch den antiinflammatorischen und euphorisierenden Effekt maskiert. Die Wirkung von Schutzimpfungen wird durch Glucocorticoide herabgesetzt. Neben dem Ausschluss vorhandener Infektionen ist während einer Glucocorticoidtherapie für ausreichenden chemotherapeutischen Schutz zu sorgen (UNGEMACH 1999).
Infolge der antiproliferativen und eiweißkatabolen Wirkung kommt es zu einer Verzögerung der Wundheilung (NIEDNER et al. 1997). Im Gastrointestinaltrakt wirken Glucocorticoide ulzerogen (ROBERT et al. 1964, NOBUHARA et al. 1985).
Durch Hemmung der Prostaglandinsynthese fällt deren zytoprotektive Wirkung weg, die Säureproduktion ist gesteigert bei verminderter Schleimproduktion. Aufgrund des gleichartigen Wirkungsmechanismus steigt das Ulkusrisiko bei kombinierter Gabe mit nicht-steroidalen Antiphlogistika. Am Skelett kann sich eine Osteoporose, verursacht durch den Abbau mesenchymaler Knochenmatrix, Hemmung der Osteoblasten- aktivität und Störung des Calciumhaushalts, entwickeln. Auch eine Schädigung des Gelenkknorpels ist bei den lokalen Nebenwirkungen beschrieben (s. 2.2.5.2.1). Eine weitere Auswirkung des eiweißkatabolen Effekts ist ein Muskelschwund sowie eine Wachstumsverzögerung junger Tiere.
Bei Pferden ist die corticoidinduzierte Hufrehe eine gefürchtete Komplikation, da diese Krankheit die Nutzung des Tieres nachhaltig gefährdet. Beim Pferd wird allgemein davon ausgegangen, dass eine einmalige Applikation von kurzwirksamen Corticosteroiden ohne schwere Nebenwirkungen bleibt, während eine langan- dauernde Therapie über zwei oder mehr Wochen oder die Anwendung langwirksamer Glucocorticoide gefährlich ist (STASHAK 1989). Besonders nach der einmaligen Gabe von Triamcinolon, sehr selten auch nach Dexamethason- applikation, kann sowohl durch hohe Einzeldosen als auch durch Mehrfachbehand- lungen Hufrehe (Huflederhautentzündung, Laminitis) entstehen (SLONE et al. 1981).
STASHAK (1989) begründet die corticoidinduzierte Hufrehe beim Pferd mit Wirkungen der Steroide auf das Gefäßsystem und mit der mineralocorticoiden Wirkung. Es wurde gezeigt, dass die Corticosteroide die Vasokonstriktion, die durch die sympathomimetischen Katecholamine hervorgerufen wird, verstärken und so zu einer Verminderung der Kapillardurchblutung im Huf beitragen. Die Mineralo-
corticoidwirkung der Glucocorticoide steigert die Natriumretention, was Gefäßödeme zur Folge hat und außerdem den hypertonen und vasokonstriktiven Zustand unterstützt. Zusätzlich können Pferde aufgrund der durch Glucocorticoide ausgelösten Nebennierenrindensuppression anfälliger gegenüber den beispielsweise infolge einer Typhlocolitis aus dem Darm freiwerdenden Bakterienendotoxinen, die zur Reheentwicklung beitragen, werden (STASHAK 1989, MOORE 1979, GARNER 1980).
Bei Langzeitanwendung von hochdosierten Glucocorticoiden kann sich ein Cushing- Syndrom entwickeln, welches sich beim Pferd vor allem durch das Auftreten eines Hirsutismus manifestiert (GERBER 1994).
Corticoide interagieren unter anderem im Glucosestoffwechsel mit anderen Hormo- nen: Sie wirken synergistisch mit Glucagon und Adrenalin, zwischen Corticoiden und Insulin besteht ein Antagonismus. Im thyreoidalen System wird die TSH-Antwort verstärkt und die Konversion von Thyroxin zu Triiodthyronin erhöht. Weiterhin beeinflussen Glucocorticoide Angiotensin, Vasopressin, STH, Vitamin-D3, PTH, Prostaglandine und die Sexualhormone (KAISER et al. 1997).
2.2.6.2 Lokale Nebenwirkungen
2.2.6.2.1 Nebenwirkungen am Gelenk nach intraartikulärer Injektion von Glucocorticoiden
Eine septische Arthritis ist eine der schwersten Folgeerscheinungen nach einer intraartikulären Corticoidinjektion. Dabei kann die Gelenkinfektion entweder direkt über die Injektionsstelle oder hämatogen erfolgen. In diesem Fall tragen die Steroide dazu bei, dass die für eine Infektion benötigte Erregerzahl herabgesetzt wird (STASHAK 1989).
Der Gelenkknorpel wird durch intraartikuläre Injektionen von Glucocorticoiden angegriffen, es kommt mit steigender Dosis vermehrt zu Fissuren und Zystenbildung (BEHRENS et al. 1975). Die Degeneration des Gelenkknorpels wurde mehrfach beschrieben (FUBINI et al. 1993, TROTTER et al. 1991, FOLAND et al. 1991), die Heilung von Knorpeldefekten bleibt nach SHOEMAKER et al. (1992) nach Anwendung von Glucocorticoiden aus.
Neben der antiphlogistischen Wirkung an der Synovialmembran verhindern Cortico- steroide auch die Proteoglykan- und Hyaluronsäureproduktion in den Synoviozyten der Gelenke. Dadurch ist die Gleitfähigkeit beeinträchtigt (AUER 1980). Zusätzlich produzieren die Chondrozyten im behandelten Gelenk weniger Glykosamino- glykansulfat, was die Wasserbindungsfähigkeit der Knorpelmatrix vermindert.
Dadurch verliert die Gelenkoberfläche an Elastizität und wird gegenüber mechanischen Insulten verletzlicher (MANKIN et al. 1966). In Bereich behandelter Gelenke kommt es weiterhin zur vermehrten Knorpelproliferation und daraus
resultierender Osteophytenbildung sowie zu enchondraler Ossifikation an der aus Faserknorpel bestehenden Anheftung der Bänder an der Knochenoberfläche.
Außerdem büßen die gelenkstabilisierenden Weichteilgewebe durch die Entstehung von Verkalkungen (insbesondere bei Langzeitformulierungen) ihre Geschmeidigkeit ein und die Stützkraft der Gelenkbänder geht teilweise verloren (POOL 1980).
Corticoidinjektionen bei bestehenden Frakturen oder bei anschließender Arbeit des Pferdes sind kontraindiziert. Es treten die Demineralisation des Knochenfragments und Knorpelläsionen auf (MEAGHER 1970).
Auch nach intraartikulärer Injektion können Glucocorticoide in das Plasma gelangen.
AUTEFAGE et al. (1986) haben nach intraartikulärer Applikation von Methylpred- nisolon bei Pferden den Wirkstoff im Plasma nachgewiesen und die dadurch bedingte Cortisolsuppression beschrieben. Die aus der lokalen Anwendung resultierende geringe Cortisolsuppression und das dadurch bedingte Auftreten von Nebenwirkungen sind in ihrem Ausmaß nicht mit den Folgen systemischer Verabreichung vergleichbar.
2.2.6.2.2 Nebenwirkungen an der Haut
Bei großflächiger lokaler Anwendung können die bereits beschriebenen systemischen Nebenwirkungen auftreten. Auch kann es im Bereich von Injektionsstellen zu lokalen Reaktionen der Haut kommen.
Bei lokaler Anwendung ist das Ausmaß der Nebenwirkungen in der Regel geringer.
Dennoch können lokale Abwehrschwäche mit erhöhter Infektanfälligkeit,
Hautverdünnung, Wundheilungsstörungen, Teleangiektasien, Hautblutungen und ulzeröse Dermatitis auftreten. Langzeitanwendung kann zu einer Tachyphylaxie infolge verringerter Ansprechbarkeit von Glucocorticoid-Rezeptoren in der Haut führen (UNGEMACH 1999).
Die infolge der Glucocorticoidanwendung auftretenden Wundheilungsstörungen werden mit der Hemmung chemotaktischer Faktoren begründet (EHRLICH et al.
1968, WAHL 1989, NIEDNER et al. 1992). Außerdem werden die Granulation, der Wundverschluss und die Fibroblastenproliferation gehemmt (DURANT et al. 1986).
KEMMET (1999) hat bei Pferden die bereits oben erwähnte hautverdünnende Wirkung von lokal applizierten Glucocorticoiden nachgewiesen. Nebenwirkungen treten vor allem in Bereichen mit dünner Haut auf, beim Menschen sind Gesicht und Hals betroffen (MERK et al. 1992).
2.2.6.2.3 Nebenwirkungen am Auge
Glucocorticoide wirken am Auge infektionsbegünstigend. Zubereitungen ohne anti- biotischen Zusatz bergen die Gefahr der Infektion, teilweise mit Penetration der Keime in die Kornea. Glucocorticoide verhindern die Heilung von Ulzera und vor allem beim Vorliegen von Epithelläsionen kann es zur Entwicklung von Ulzera kommen. Des Weiteren erhöhen sie den Augeninnendruck, was insbesondere bei Langzeitanwendung zum Glaukom führen kann (UNGEMACH 1999). Bei lokaler Therapie tritt diese Komplikation häufiger auf als bei langer systemischer Behandlung. Vor allem die Dauer der Therapie ist entscheidend (STRAUB 1992). Die Druckerhöhung ist in etwa 30 % der Fälle reversibel, solange noch keine
morphologischen Veränderungen des Kammerwinkels eingetreten sind (ROHEN 1973). Auch die Katarakt ist eine mögliche Folge der Glucocorticoidanwendung (UNGEMACH 1999). Linsentrübungen wurden auch nach systemischer Anwendung von Steroiden beschrieben (BLACK et al. 1960). Nach mehrtägiger topischer Anwendung von Dexamethason enthaltender Augensalbe konnte der Wirkstoff in Serum und Urin von Pferden nachgewiesen werden (SPIESS et al. 1999).
2.2.7 Cortisolsuppression nach Einsatz von Glucocorticoiden
Jede Glucocorticoidapplikation wirkt auf die Hypothalamus-Hypophysen-NNR-Achse ein, indem sie einen negativen Rückkopplungseffekt auf die ACTH-Ausschüttung ausübt. Durch den Abfall des ACTH-Stimulus entwickelt sich eine reversible Inaktivitätsatrophie der Nebennierenrinde, die zu einer Abnahme des endogenen Cortisolspiegels führt. Als Folge einer sekundären NNR-Insuffizienz kommt es längerfristig zu einer verminderten Stressbelastbarkeit. In Stresssituationen kann eine Dosiserhöhung erforderlich sein (KAISER et al. 1997).
Nach längerer Anwendung von Glucocorticoiden entwickelt sich bei plötzlichem Absetzen des Medikaments ein "Steroid-Entzugssyndrom" (Corticoid-let-down- Phänomen), das zu einer akuten NNR-Insuffizienz bis hin zur lebensbedrohlichen Addisonkrise führen kann. UNGEMACH (1999) gibt als Symptome des Entzugs Rezidive der Grundkrankheit (z.B. allergische Reaktionen), Muskelschwäche, Muskel- und Gelenkschmerzen, Verhaltensänderungen, Dyspnoe, Erbrechen, Anorexie, Fieber, Hypoglykämie, Blutdruckabfall und Dehydrierung an. Symptome
beim Pferd sind neben Muskel- und Gelenkschmerzen, Diarrhoe, Elektrolyt- imbalancen, Hämokonzentration und Antriebslosigkeit aufgrund extremer Muskelschwäche (O'CONNOR 1968, KIRK 1974). GERBER (1994) berichtet von der Problematik, dass Sportpferde mit Arthrose oder Rückenproblemen, deren Corticoidmedikation während der Sportsaison plötzlich abgesetzt wird, mit drastischem Leistungs- und Gewichtsverlust reagieren. Sie zeigen mattes Fell, sind anämisch und ermüden schnell. GERBER (1994) empfiehlt eine ACTH-Therapie.
Wegen des beschriebenen Entzugssyndroms ist eine Glucocorticoid- Langzeittherapie immer ausschleichend zu beenden. Die Dosierung ist immer so gering wie möglich zu wählen; die Verabreichung sollte an den circadianen Rhythmus des Cortisols angepasst - beim Pferd also morgens - erfolgen. Da Langzeitformulierungen diese Rhythmik stören, ist ihre Anwendung auch aus dieser Sicht kritisch zu werten. Bei Langzeittherapien wird die medizinische Überwachung des NNR-Status durch Messungen des basalen Plasmacortisols nur in Kombination mit der Antwort auf einen ACTH-Stimulationstest empfohlen. Der Cortisolspiegel kann trotz reduzierter NNR-Funktion normal erscheinen (TOUTAIN et al. 1982).
Untersuchungen zur Cortisolsuppression beim Pferd wurden von TOUTAIN et al.
(1984), BEYER (1998), KEMMET (1999) und ROBINSON et al. (2000) durchgeführt (s. 2.5.2 - 2.5.4).
2.3 Doping im Pferdesport
Aufgrund ihrer pharmakodynamischen Wirkungen können Glucocorticoide die Leistungen von Sportpferden beeinflussen. Laut UNGEMACH et al. (1999) fallen sie daher in den Bereich des Dopings zur Wiederherstellung der normalen Leistungs- fähigkeit. Insbesondere entzündliche, schmerzhafte Zustände des Bewegungs- apparates können damit maskiert werden. Des Weiteren wird durch die Beein- flussung des Kohlenhydrat- und Fettstoffwechsels die Energiebereitstellung in Form von Glucose verbessert. Außerdem trägt die zentral euphorisierende Wirkung zur Leistungssteigerung eines behandelten Tieres bei. Untersuchungen von WATRIN (1988) zeigen, dass es zweifelhaft ist, ob die Anwendung von Glucocorticoiden bei gesunden Pferden die sportliche Leistung letztendlich wirklich positiv beeinflusst. Da aus einer rein symptomatischen Behandlung neben den bekannten Nebenwirkungen bei Belastung erhebliche Leiden und Schäden des Pferdes resultieren können, ist die Anwendung von Dopingmitteln und damit auch Glucocorticoiden vor dem sportlichen Einsatz von Pferden laut Tierschutzgesetz grundsätzlich untersagt (Tierschutzgesetz in der Fassung vom 25. Mai 1998, § 3, Abs. 1b). Im Pferdesport ist ein Dopingverbot nicht nur aufgrund des Tierschutzgesetzes und aus sportethischen Grundsätzen wichtig, auch Zuchtauslese und Wettergebnisse werden durch die unerlaubte Leistungsbeeinflussung verfälscht (UNGEMACH und NÜRNBERGER 1999).
In Deutschland reglementieren die Dopingbestimmungen der großen Pferdesport- verbände die unerlaubte Leistungsbeeinflussung (Deutsche Reiterliche Vereinigung e.V. [FN], Direktorium für Vollblutzucht und Rennen e.V. [DVR], Hauptverband für
Traber-Zucht und -Rennen e.V. [HVT]). Die durch diese Bestimmungen verbotenen Substanzen umfassen nahezu alle Gruppen pharmakologisch wirksamer Stoffe.
Glucocorticoide sind allgemein als entzündungshemmende Substanzen verboten (UNGEMACH und NÜRNBERGER 1999). Auch internationale Dachverbände haben eigene Dopinglisten (Fédération Equestre Internationale [FEI], Europäische Traberunion [U.E.T.]), wobei die nationalen Bestimmungen in der Regel ähnlich oder strenger ausfallen.
Nach der Trabrennordnung (§ 93 Abs. 1) darf in Gewebe, Körperflüssigkeiten und Ausscheidungen eines Pferdes zum Zeitpunkt eines Rennens keine der verbotenen Substanzen nachweisbar sein. Da mit modernen Analysenmethoden bereits sehr geringe Substanzkonzentrationen nachzuweisen sind, ist es wichtig zu wissen, wann eine Medikation vor dem sportlichen Einsatz des Tieres zu beenden ist.
Unabsichtliches Doping stellt ein Problem für den behandelnden Tierarzt dar. Durch die hohe Bedeutung der Arzneimitteltherapie in der Pferdepraxis, die fast unüberschaubare Vielfalt des Arzneimittelmarktes und wegen des häufig lückenhaften Kenntnisstandes über Pharmakodynamik und Pharmakokinetik beim Pferd, vor allem unter Belastung, ist es auch für den Tierarzt oft schwierig, alle möglichen Folgewirkungen einer Arzneimittelanwendung im Hinblick auf die Doping- bestimmungen zu überblicken (UNGEMACH und NÜRNBERGER 1999).
Da das generelle Anwendungsverbot der in Dopinglisten genannten Medikamente die tierärztliche Behandlung erschwert, sind in einigen Ländern, beispielsweise in Schweden, Listen mit sogenannten Karenzzeiten vorhanden. Diese geben an, wie
lange vor einem sportlichen Einsatz eine letzte Anwendung des jeweiligen Medikaments erfolgen darf, um die "pharmakologische Reinheit" des Pferdes zu gewährleisten. So gibt beispielsweise der schwedische Trabsportverband - ohne auf Depotpräparate einzugehen - für die Anwendung von Glucocorticoiden eine Karenzzeit von vierzehn Tagen an, die sich bei intraartikulärer Injektion oder einem Behandlungszeitraum von mehr als zwei Wochen auf 28 Tage verlängert (ANONYMUS 2000).
Die Dauer der Nachweisbarkeit von Medikamenten im Körper des Pferdes hängt neben der Dosis und dem pharmakokinetischen Verhalten des Arzneimittels von der Sensitivität des Nachweisverfahrens und von der biologischen Variabilität der Elimi- nationsgeschwindigkeit des Individuums ab (TOBIN et al. 1989).
Die für Arzneimittel für lebensmittelliefernde Tiere vorgeschriebenen Wartezeiten sind für die Festlegung von Karenzzeiten kein sicherer Anhaltspunkt, da sie lediglich das Unterschreiten von Rückstandshöchstmengen der aus diesen Tieren gewonnenen Lebensmittel sicherstellen sollen und sich nicht an Blut- oder Harnspiegeln eines Wirkstoffes orientieren.
Eine für alle Stoffe einheitliche Absetzfrist ist aufgrund der großen substanz- spezifischen Unterschiede in der Ausscheidungskinetik nicht sinnvoll. Aber auch experimentell ermittelte Absetzfristen von Arzneimitteln vor einem Wettkampf sind nur bedingt tauglich, da die Pharmakokinetik eines Wirkstoffs und die daraus resultierende Absetzfrist erheblichen interindividuellen Schwankungen unterliegen.
Dadurch können sie von der in standardisierten Versuchen ermittelten Dauer abweichen (UNGEMACH und NÜRNBERGER 1999).
