Tierärztliche Hochschule Hannover
Pharmakokinetik einer Methadondauertropfinfusion und deren Auswirkungen auf den thermischen und
mechanischen nozizeptiven Schwellenwert sowie adverse Effekte beim Hund
INAUGURAL – DISSERTATION zur Erlangung des Grades eines Doktors der Veterinärmedizin
- Doctor medicinae veterinariae - ( Dr. med. vet. )
vorgelegt von Thomas Amon
Heilbronn
Hannover 2017
Dr. Julia Tünsmeyer, Klinik für Kleintiere
1. Gutachter: Prof. Dr. Sabine Kästner 2. Gutachter: Prof. Dr. Peter Stadler
Tag der mündlichen Prüfung: 15.05.2017
Ulrike Maria Amon, geb. Henneberger
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ... 11
2 Literaturübersicht ... 13
2.1 Schmerz ... 13
2.1.1 Schmerz und Nozizeption ... 13
2.1.2 Schmerzkategorien ... 13
2.1.3 Schmerzentstehung, -weiterleitung und -modulation... 14
2.1.4 Periphere und zentrale Schmerzsensibilisierung ... 18
2.1.5 Opioid-induzierte Hyperalgesie ... 19
2.1.6 Auswahl von Analgetika ... 20
2.2 Opioide ... 21
2.2.1 Pharmakodynamik ... 22
2.2.1.1 Nebenwirkungen ... 22
2.2.1.1.1 Atemdepression ... 22
2.2.1.1.2 Sedative Eigenschaften ... 22
2.2.1.1.3 Effekte auf die Thermoregulation ... 23
2.2.1.1.4 Kardiovaskuläre Effekte ... 23
2.2.1.1.5 Auswirkungen auf die Diurese ... 24
2.2.1.1.6 Antitussive Effekte ... 24
2.2.1.1.7 Gastrointestinale Effekte ... 24
2.2.1.1.7.1 Vomitus und Nausea ... 24
2.2.1.1.7.2 Motilität, Sekretion, Sphinktertonus ... 25
2.2.1.1.8 Toleranz und Abhängigkeit ... 26
2.2.2 Methadon ... 26
2.2.2.1 Analgetische Wirkung ... 26
2.2.2.2 Anwendungsgebiete und Darreichungsformen ... 27
2.2.2.3 Pharmakokinetik ... 28
2.2.2.4 Opioide als Dauertropfinfusion (DTI) ... 29
2.3 Nozizeptive Schwellenwertmessung ... 30
2.3.1 Auswahl des Testsystems ... 30
2.3.2 Mechanische Stimulation ... 32
2.3.3 Thermische Stimulation ... 33
3 Material und Methode ... 35
3.1 Studiendesign ... 35
3.2 Tiere ... 35
3.3 Instrumentierung ... 36
3.3.1 Mechanisches Stimulationsgerät ... 37
3.3.2 Thermisches Stimulationsgerät ... 37
3.4 Medikation... 39
3.5 Nozizeptive Reizschwellenbestimmungen ... 40
3.5.1 Mechanische Stimulation (MS) ... 40
3.5.2 Thermische Stimulation (TS) ... 40
3.6 Bestimmung der Plasmakonzentration ... 41
3.7 Herz-Kreislauf, Atmung, Temperatur ... 43
3.8 Verhaltensscores (VhS ) ... 44
3.9 Magen-Darm-Passagezeit ... 45
3.10 Weitere adverse Effekte ... 45
3.11 Statistische Auswertung ... 45
3.12 Zeitstrahl ... 46
3.13 Materialliste... 48
4 Ergebnisse ... 49
4.1 Nozizeptive Tests ... 49
4.1.1 Mechanische Schwellenwerte ... 49
4.1.2 Thermische Schwellenwerte ... 50
4.1.2.1 Hauttemperatur ... 50
4.1.2.2 Thermischer Schwellenwert ... 52
4.1.2.3 Delta T ... 53
4.1.2.4 prozentuale thermische Abweichung ... 54
4.2 Pharmakokinetik ... 56
4.3 Vitalparameter ... 60
4.3.1 Atemfrequenz ... 61
4.3.2 Herzfrequenz ... 63
4.3.3 Blutdruck ... 64
4.3.3.1 Systolischer arterieller Blutdruck (SAD) ... 64
4.3.3.2 Mittlerer arterieller Blutdruck (MAD) ... 66
4.3.3.3 Diastolischer arterieller Blutdruck (DAD) ... 66
4.3.4 Rektaltemperatur ... 67
4.4 Verhaltensscore ... 68
4.4.1 Einfacher deskriptiver Score ... 68
4.4.2 Multimodales Scoringsystem ... 69
4.5 Magendarmpassagezeit ... 71
4.6 Weitere adverse Effekte ... 71
5 Diskussion ... 72
5.1 Zusammenfassung und Ausblick ... 80
6 Zusammenfassung ... 82
7 Summary ... 84
8 Literaturverzeichnis ... 86
9 Anhang ... 98
9.1 Anhang 1: Verhaltensscore nach Egger et al. (2007): ... 98
9.2 Anhang 2: multimodales Scoringsystem nach Hofmeister et al. (2010): ... 98
Abkürzungsverzeichnis
% TE prozentuale thermische Abweichung
% Prozent
(R) R/S Nomenklatur – im Uhrzeigersinn
(S) R/S Nomenklatur- gegen den Uhrzeigersinn
§ Paragraph
® eingetragene Marke
°C Grad Celsius
µ mü
µg Mikrogramm
µm Mikrometer
A. Arteria
Abb. Abbildung
ADH Antidiuretisches Hormon
AF Atemfrequenz
AG Aktiengesellschaft
AMPA [2-amino-3- (3-hydroxy-5-methyl-isoxazol-4-yl) propanoic acid]
ANOVA Varianzanalyse
AUC Area under the curve
BD Blutdruck
BL Baseline
bspw. beispielsweise
BtMG Betäubungsmittelgesetz
BW Basalwert
ca. circa
cAMP zyklisches Adenosinmonophosphat
Cl Clearance
Cmax. maximale Konzentration
CRI constant rate infusion
DAD diastolischer arterieller Druck
DTI Dauertropfinfusion
EEG Elektroenzephalogramm
GABA Gamma-aminobutyric acid
GC Gaschromatographie
ggf. gegebenenfalls
GmbH Gesellschaft mit beschränkter Haftung G-Protein Guanosintriphosphat bindendes Protein
h Stunde
HF Herzfrequenz
i.m. intramuskulär
i.v. intravenös
Inc. Incorporated
kg Kilogramm
KGW Körpergewicht
KGaA Kommanditgesellschaft auf Aktien
l Liter
LAVES niedersächsisches Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit
M Methadon
MAD mittlerer arterieller Druck
mg Milligramm
min Minute
ml Milliliter
mm Millimeter
mmHg Millimeter Quecksilbersäule
MRT mean residence time
Ms Massenspektrometrie
MS mechanische Stimulation
MT mechanical threshold
N Newton
ng Nanogramm
NMDA N-Methyl-D-Aspartat
n.s. nicht signifikant
NS nozizeptiv spezifisch
p Signifikanzwert
P Placebo
PAG periaquäduktales Grau
pCO2 Kohlenstoffdioxidpartialdruck
s Sekunde
s.c. subkutan
s.u. siehe unten
SAD systolischer arterieller Druck
SD Standardabweichung
Substanz P Substanz Powder /Pain
t1/2 Halbwertszeit
TC cut-out Temperatur
Temp Temperatur
TH Hauttemperatur
TR Reaktionstemperatur
TS thermische Stimulation
TT thermal threshold
V. Vena
V1 Vasopressin-1
Vd Verteilungsvolumen
VhS Verhaltensscore
WDR wide dynamic range
z. B. zum Beispiel
ZVK zentraler Venenkatheter
α Alpha
β Beta
δ Delta
ΔT Delta Temperatur
κ Kappa
1 Einleitung
Opioide stellen die stärksten systemisch verabreichten Analgetika dar, die der Medizin zur Verfügung stehen und nehmen beim Hund vor allem in der perioperativen Anwendung eine wichtige Rolle ein. Jedoch sind sie gleichzeitig mit dosisabhängigen Nebenwirkungen verbunden, wie Bradykardie, Atemdepression, Sedation, Thermoregulationsstörung und Beeinträchtigung des Magendarmtrakts (KUKANICH u. PAPICH 2009).
Methadon ist eines der am häufigsten verwendeten Opioid-Analgetika in der Veterinärmedizin in Deutschland, da es in Form des linksdrehenden Enantiomers Levomethadon in fixer Kombination mit einem Anticholinergikum seit langer Zeit für Hund und Pferd als Arzneimittel zugelassen ist und in dieser Form vor allem in der Anästhesie-Prämedikation verwendet wird. Weiterhin ist seit einiger Zeit auch das Razemat als Veterinärprodukt für Hund und Katze zur Therapie starker Schmerzen zugelassen. Besonders interessant an Methadon für die Schmerztherapie ist, dass es sich noch durch weitere Wirkungsmechanismen neben der Opioidwirkung am µ- Rezeptor auszeichnet. Durch antagonistische Wirkungen an NMDA (N-Methyl-D- Aspartat)- und nikotinergen Acetylcholinrezeptoren sowie durch eine Serotonin- und Noradrenalin-Wiederaufnahmehemmung besitzt es weitere analgetische bzw.
antihyperalgetische und schmerzmodulierende Effekte (CODD et al. 1995; GORMAN et al. 1997; XIAO et al. 2001). Besonders aufgrund des NMDA-Rezeptor- Antagonismus ist Methadon vermehrt in das Interesse der Schmerztherapie getreten, da dieser in der Prävention und Therapie von neuropathischen Schmerzen und zentraler Schmerzsensibilisierung eine wichtige Rolle spielt (FOLEY 2003;
LEMBERG et al. 2006). Auch führt Methadon zur Prävention von Morphintoleranz und kann die NMDA-induzierte Hyperalgesie durch seine Wirkung als NMDA- Antagonist blockieren (DAVIS u. INTURRISI 1999).
Zur postoperativen Analgesie wird es intravenös (i.v.), intramuskulär (i.m.) oder subkutan (s.c.) spezies- und dosisabhängig in 4-6 stündigen Abstand als Bolus verabreicht. Mehrfache subkutane und intramuskuläre Injektionen sind jedoch mit wiederholten Injektionsschmerzen für das Tier verbunden. Weiterhin werden durch wiederholte Bolusgaben fluktuierende Plasmaspiegel erzielt. Nach der Bolusgabe folgt zunächst ein Plasmapeak, der potenziell zu höheren Nebenwirkungen führen kann. Später besteht dagegen die Gefahr, dass kurz vor der nächsten Bolusgabe die
Plasmakonzentration unter den therapeutischen Spiegel abfällt (FREY 2002). Daher werden viele Opioide, wie z.B. das nach Bolusgabe nur kurz wirksame Fentanyl, aber auch länger wirksame Opioide wie Morphin, bereits als Dauertropfinfusionen (DTI) verabreicht, um konstantere Plasmaspiegel zu erzielen. Neben geringer ausgeprägten Nebenwirkungen ist das Ziel dabei auch eine bessere kurzfristige Anpassungsmöglichkeit an sich ändernde Schmerzzustände sowie gegebenenfalls die Reduktion der Gesamt-Tagesdosis (DYSON 2008). Daher war das Ziel dieser Studie die Evaluation einer Methadondauertropfinfusion in einer empirisch bestimmten Dosis hinsichtlich kutaner Antinozizeption im akuten Schmerzmodell und die Detektion möglicher adverser Effekte.
Zweites Studienziel war es, die Methadon-DTI hinsichtlich möglicher Akkumulation zu beurteilen und pharmakokinetische Daten zu erheben bzw. diese in Korrelation zu einer antinozizeptiven Wirkung zu setzen. Pharmakokinetische Daten in Kombination mit der Erfassung nozizeptiver Schwellenwerte existieren nach Wissen des Autors bislang für den Hund nur nach einmaliger i.m. Bolusgabe des Enantiomers Levomethadon in Kombination mit einem Anticholinergikum (HOFFMANN et al.
2012).
2 Literaturübersicht
2.1 Schmerz
2.1.1 Schmerz und Nozizeption
Bei Nozizeption handelt es sich um die neuronale Reaktion auf einen noxischen Stimulus. Sie reicht somit von der Erfassung eines noxischen Stimulus bis zur Transmission dieser Information zum Gehirn. Schmerz ist hingegen ein komplexer Prozess des Gehirns aufgrund von nozizeptiven aber auch anderen sensorischen Eindrücken auf kortikaler Ebene und ist somit von der „International Association for the Study of Pain“ definiert als „unangenehme sensorische oder emotionale Erfahrung, die mit einer tatsächlichen oder potentiellen Schädigung von Gewebe im Zusammenhang steht oder im Sinne einer solchen Schädigung beschrieben wird“
(BOYD et al. 2011). Damit können Tiere per definitionem nur bei Bewusstsein Schmerzen erleben. Weiterhin sind autonome Bahnen und tiefere Zentren des Gehirns mit Emotionen und Gedächtnis beteiligt (EPSTEIN et al. 2015).
2.1.2 Schmerzkategorien
Schmerz kann in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Zum einen wird anatomisch zwischen somatischem und viszeralem Schmerz unterschieden. Zum anderen ist eine zeitliche Einteilung in akuten oder chronischen Schmerz üblich, wobei eine klare Abgrenzung schwierig sein kann. Akuter Schmerz wird zumeist als Schmerz definiert, der während der zu erwartenden Dauer von Entzündung und Heilung auftritt und/oder über einen bestimmten Zeitrahmen von Tagen, Wochen oder bis zu 3 Monate nach dem noxischen Stimulus vorliegen kann (LAMONT et al.
2000; EPSTEIN et al. 2015; MCKUNE et al. 2015). Darüber hinaus anhaltende Schmerzzustände, insbesondere nach Abheilung des primären Schadens, Ablauf einer bestimmten Frist (häufig 3 Monate) oder Abnehmen und Wiederkehren, werden als chronische Schmerzen definiert (LAMONT et al. 2000; EPSTEIN et al. 2015;
MCKUNE et al. 2015). Weiterhin kann eine ursächliche Einteilung vorgenommen werden. Hierbei wird zwischen nozizeptiven, entzündlichen und pathologischen Schmerz unterschieden. Der nozizeptive Schmerz ist Folge der Aktivierung neuronaler Rezeptoren durch eine Noxe (bspw. chirurgische Inzision, Trauma, Hitze
oder Kälte). Entzündlicher Schmerz ist Folge einer Aktivierung des Immunsystems aufgrund einer Verletzung oder Infektion. Pathologischer Schmerz, auch maladaptiver Schmerz genannt, entsteht nach molekularen, zellulären und mikroanatomischen Umbauprozessen (periphere und zentrale Sensibilisierung) (LEMKE 2004).
Neuropathischer Schmerz ist eine Form des pathologischen Schmerzes und stellt Schmerzen aufgrund einer Primärläsion oder Erkrankung des somatosensorischen Nervensystems dar (BOYD et al. 2011). Beispiele aus der Humanmedizin hierfür sind Phantomschmerzen nach einer Amputation oder die postherpetische Neuropathie.
Diese Primärläsionen oder Erkrankungen bedingen vielfältige Veränderungen im peripheren oder zentralen Nervensystem, wobei verletzte Nervenfasern spontan feuern oder hyperresponsiv auf noxische und auch nicht-noxische Reize reagieren können (s. u.).
Die Diagnose neuropathischer Schmerz ist in der Tiermedizin generell schwierig und wenig beschrieben, wobei davon auszugehen ist, dass auch Tiere klinisch unter neuropathischen Schmerzen leiden können (MCKUNE et al. 2015).
2.1.3 Schmerzentstehung, -weiterleitung und -modulation
Die Schmerzentstehung und -weiterleitung wird in fünf verschiedene Stufen unterteilt:
Transduktion, Transmission, Modulation, Projektion und Perzeption (MUIR 2009).
Bei der Transduktion wird der noxische Stimulus in ein elektrisches Signal umgeformt. Dieser kann mechanischer (Druck oder Schnitt), thermischer (Wärme, Kälte) oder chemischer (entzündlicher) Natur sein. Es gibt sowohl polymodale afferente sensorische Neuronen, die verschiedene Signale aufnehmen können, als auch modalitätssensitive afferente Neurone. Bei der Transduktion nehmen spezifische Proteinmoleküle oder Rezeptoren in der Peripherie von primär nozizeptiven Neuronen den noxischen Stimulus wahr und initiieren durch Konformationsänderungen die Umformung des noxischen Stimulus in ein elektrisches Signal (BABOS et al. 2013).
Dieses Signal wird dann vom afferenten Neuron zum Dorsalhorn des Rückenmarks weitergeleitet (Transmission). Hierbei unterscheidet man verschiedene Nervenfasern.
Für Schmerz verantwortlich sind die Aδ- und C-Fasern. Aδ-Fasern werden auch als
schnelle Schmerzfasern bezeichnet, haben einen größeren Durchmesser (2-5 µm), besitzen eine Myelinscheide und sind für den ersten, mechanischen und thermischen Schmerz zuständig. Im Gegensatz dazu besitzen C-Fasern keine Myelinscheide, haben einen kleineren Durchmesser (0,3-1,3 µm) und sind somit langsamere Schmerzfasern. Sie übermitteln mechanische, thermische und chemische Reize, verstärken den ersten Schmerz durch die Aδ-Fasern und spielen besonders bei anhaltendem Stimulus eine wachsende Rolle (LAMONT et al. 2000). Aα- und Aβ- Fasern übermitteln normalerweise nicht-noxische Signale wie Vibrations- oder Berührungsreize, können aber während einer Entzündung oder nach Abheilung traumatischer Gewebe verändert werden und zu abnormalen Schmerzwahrnehmungen (s.u.) führen (BABOS et al. 2013). Neben der Übermittlung von nozizeptiven Signalen kommt es bei manchen afferenten Neuronen zusätzlich zur Abgabe von Substanzen, die entweder, wenn keine Verletzung vorliegt, die normale Gewebeintegrität vermitteln oder zur positiven Feedbackschleife der Entzündungskaskade beitragen (BABOS et al. 2013).
Im Dorsalhorn des Rückenmarks formt das primär afferente Neuron Synapsen mit Interneuronen, propriospinalen Neuronen und sekundären Neuronen. Alle drei Komponenten interagieren miteinander und tragen zur Verarbeitung der nozizeptiven Signale bei (LAMONT et al. 2000). Interneurone werden zumeist in exzitatorische und inhibitorische Subtypen unterteilt und nehmen dadurch Einfluss auf die rostrale Schmerzweiterleitung Richtung Gehirn. Sie sind daher stark an der Modulation von nozizeptiven Reizen beteiligt (s.u.). Die propriospinalen Neuronen, welche sich über multiple spinale Segmente ausdehnen, sind Teil eines Reflexbogens über das Ventralhorn des Rückenmarks und bedingen beispielsweise das Zurückziehen der Hand von der heißen Herdplatte, bevor bewusst der Schmerz wahrgenommen wurde. Die sekundären Neurone projizieren das nozizeptive Signal entlang des Rückenmarks zu supraspinalen Zentren in Mittelhirn und Cortex (LAMONT et al.
2000). Die Weiterleitung erfolgt hier einmal über eine rasche Übertragung durch Liganden gesteuerte Ionenkanäle, als auch über langsamere metabotropische Wege (BABOS et al. 2013).
Diese projizierenden Neurone können wiederum in drei Subtypen klassifiziert werden. Nozizeptiv-spezifische (NS) Neurone befinden sich hauptsächlich in Lamina
I des Dorsalhorns und sind langsam erregbare Fasern, die ihre Signale sowohl von Aδ- als auch C-Fasern erhalten. Sie sind somatotopisch angeordnet und bilden somit nur diskrete topographische Areale ab.
Den zweiten Subtyp bilden die „wide dynamic range“ (WDR) Neurone, die sich in Lamina V konzentrieren. Diese erhalten ihren Input neben Mechanozeptoren mit geringer Reizschwelle auch von Nozizeptoren und erhalten konvergent tiefe und viszerale Signale. Auch wenn sie somit weitgefächerte Reize erhalten, sind WDR Neurone diejenigen mit der stärksten Antwort auf noxische Stimuli und ihre selektive Aktivität ist in der Lage, eine schmerzvolle Erregung herbeizuführen (STAMFORD 1995; LAMONT et al. 2000; KLINCK u. TRONCY 2016).
Die dritte Gruppe besteht aus Komplex-Neuronen, die weniger gut untersucht und in Lamina VII zu finden sind. Ihr Aufgabengebiet wird in der somatischen und viszeralen afferenten Aktivität vermutet (LAMONT et al. 2000; KLINCK u. TRONCY 2016).
Unter den aufsteigenden, projizierenden Schmerzbahnen ist die spinothalamische Bahn wohl die prominenteste. Sie entsteht durch Axone von NS- und WDR Neuronen aus den Laminae I, V, VI und VII und läuft nach Kreuzung der Mittellinie in der anterolateralen weißen Substanz zum Thalamus. Ein Teil dieser Bahn projiziert in die lateralen thalamischen Kerne und übermittelt Signale von kleineren, diskreten Arealen. Der andere Teil projiziert in die medialen thalamischen Kerne und übermittelt von größeren und unterschiedlicheren Feldern und wird in die affektive- motivationale Dimension von Schmerz einbezogen(LAMONT et al. 2000; KLINCK u.
TRONCY 2016).
Weiterhin ziehen Axone aus tiefer liegenden Arealen der Laminae VII und VIII als spinoretikuläre Bahn bilateral im anterolateralen Quadranten der weißen Rückenmarkssubstanz nach rostral. Die meisten enden in verschiedenen Kernen innerhalb der Formatio reticularis, während manche Fasern über die mediale Leitungsbahn zum Thalamus führen. Zudem führen Neurone aus Laminae I und V als spinomesenzephalische Bahn zu Teilen des Mittelhirns, unter anderem zur mesenzephalischen Formatio reticularis und dem lateralen Anteil des periaquäduktalen Graus (PAG, lat. Substantia grisea periaquaeductalis). Auch aus den Laminae III und IV ziehen Axone als spinozervikale Bahnen zu den lateralen zervikalen Kernen und den dorsalen Strangkernen und somit indirekt zum Thalamus.
Diese spielen jedoch nur eine untergeordnete Rolle. Wichtiger ist hingegen die
direkte Projektionsbahn vom Dorsalhorn zum Hypothalamus. Diese wird als spinohypothalamische Bahn bezeichnet und liefert ebenfalls eine motivationale Komponente zum Schmerz und initiiert weiterhin neuroendokrine und autonome Antworten auf die nozizeptive Reizung (LAMONT et al. 2000; MUIR 2009).
Für die Wahrnehmung und Bewertung von nozizeptiven Signalen sind das limbische System und der zerebrale Kortex verantwortlich (Perzeption). Das limbische System, anatomisch bestehend aus Amygdala, Hippocampus, septalen Nuklei, präoptischer Region, Hypothalamus und gewissen thalamischen Regionen, vermittelt hierbei aversiven Antrieb und ist somit Teil der motivalen Komponente von Schmerz und führt zu zielgerichtetem Verhalten (RAINVILLE et al. 1997; LAMONT et al. 2000). Der zerebrale Kortex scheint eine entscheidende Rolle in der Wahrnehmung von Schmerz zu spielen. Einige ausgewählte Regionen (erster und zweiter somatosensorischer Kortex, anteriorer Inselkortex und der anteriore zinguläre Kortex) werden durch noxische Stimulation erregt (HOFBAUER et al. 2001). Der Kortex scheint offensichtlich in der Lage zu sein, aversive und kognitive Aspekte von Schmerzempfindung zu modulieren und zu komplexen Verhaltensmustern zu führen (LAMONT et al. 2000).
Die Modulation von nozizeptiven Reizen während ihrer aszendierenden Weiterleitung im Bereich des Rückenmarks erfolgt sowohl segmental (s. o.) durch hemmende oder erregende Interneurone, als auch durch deszendierende modulatorische Leitungsbahnen, die inhibitorisch und somit analgetisch wirken. Als exzitatorische Mediatoren wirken Glutamat und Aspartat an entweder ionotropischen NMDA (N- Methyl-D-Aspartat)- oder AMPA [2-amino-3- (3-hydroxy-5-methyl-isoxazol-4-yl) propanoic acid]- Rezeptorsubtypen sowie an metabotropischen, G-Protein gekoppelten Glutamat-Rezeptoren. Inhibitorische Mediatoren sind hauptsächlich GABA (Gamma-aminobutyric acid) und endogene Opioide (s.u.). GABA wirkt entweder an einem G-Protein-gekoppelten GABAB Rezeptor oder an seinem ionotropischen GABAA Rezeptor. Die endogenen Opioide wirken an Gi-gekoppelten mü (µ)-, kappa (κ) oder delta (δ)- Opioidrezeptoren.
Das PAG, eine zellreiche Region, die das zerebrale Aquädukt umgibt, nimmt eine Hauptrolle in der opioidergen, deszendierenden Antinozizeption ein. Es erhält deszendierende Signale von Kortex, Amygdala und Hypothalamus, weist eine hohe
Dichte an Opioidpeptiden und –rezeptoren auf und nimmt über verschiedene Wege Einfluss auf die Schmerzweiterleitung in Höhe des Rückenmarks (LAMONT et al.
2000). Das Rückenmark weist neben vielen Opioidpeptiden auch eine hohe Dichte an GABA, Glycin, Serotonin und Noradrenalin auf, die inhibitorischen Einfluss auf die Schmerzweiterleitung nehmen (STAMFORD 1995; KLINCK u. TRONCY 2016)
Die Opioide wirken präsynaptisch inhibierend, indem sie die Ausschüttung von Substanz P als exzitatorischen Transmitter verhindern (GO u. YAKSH 1987; GLAUM et al. 1994), als auch postsynaptisch, indem sie den Kaliumausstrom erhöhen und somit zur einer Hyperpolarisation und verringerten Erregbarkeit führen (NORTH u.
WILLIAMS 1985).
2.1.4 Periphere und zentrale Schmerzsensibilisierung
Abhängig von der Art des nozizeptiven Signals und des Gewebsschadens kann eine Sensibilisierung zu erhöhten Schmerzerlebnissen führen. Hierbei kann die Sensibilisierung in der Peripherie auf Höhe der Signalwahrnehmung oder zentral über eine erhöhte Sensitivität von sekundären Neuronen im Dorsalhorn geschehen.
Die Sensibilisierung kann sich in Änderung der Funktionalität von Perzeption, Transduktion und Transmission ausdrücken (z.B. Phosphorylierung von Ionenkanälen) oder in Form von veränderter struktureller Plastizität (z.B.
Neuverknüpfung von Synapsen) in Erscheinung treten.
Durch chronische Entzündungssignale kann es über eine erhöhte Ansprechbarkeit von peripheren, primär afferenten Neuronen durch verminderte Schwellenpotenziale zur peripheren Sensibilisierung in Form von Allodynie oder Hyperalgesie kommen.
Unter Allodynie versteht man die Wahrnehmung eines eigentlich nicht-noxischen Stimulus als schmerzhaft. Bei der Hyperalgesie werden noxische Stimuli als schmerzhafter und ggf. auch über einen längeren Zeitraum als unter normalen Umständen wahrgenommen (BOYD et al. 2011). Außerdem kann die Aktivierung von peripheren Rezeptoren auch zur Freisetzung von Neuropeptiden, wie Substanz P und Cholecystokinin, führen, die wiederum weitere Entzündungskaskaden in Gang setzen. Zusätzlich kann die Freisetzung von neurotropen Faktoren und Aktivierung von second-messenger Systemen die Expression von verschiedenen Schmerzkomponenten modulieren. Zum einen führen sie zu einer Hemmung inhibitorischer Leitungsbahnen, zum anderen verstärken sie die Hypersensibilität.
Daher sind nicht-steroidale Antiphlogistika ein wichtiger Bestandteil des
Schmerzmanagements von Patienten mit peripherer Sensibilisierung (BABOS et al.
2013).
Die zentrale Sensibilisierung kann ebenfalls mit der Entstehung von Allodynie und/oder Hyperalgesie einhergehen. Wie bereits oben beschrieben, erfolgt die Überleitung von primärem zu sekundärem Neuron zum einen über ligandengesteuerte Ionenkanäle, zum anderen über metabotropische Wege. Der am häufigsten vorkommende ligandengesteuerte Ionenkanal ist der AMPA-Rezeptor.
Der in der postsynaptischen Membran vorliegende NMDA-Rezeptor ist wiederum mit einem Kalzium-Kanal gekoppelt und unter normalen Umständen inaktiv. Er wird von Magnesiumionen blockiert. Eine Konformationsänderung des NMDA-Rezeptors kann durch langsame Signale wie Neuropeptide und neurotropische Faktoren induziert werden. Die Konformationsänderung bedingt die Aktivierung des NMDA-Rezeptors und den Einstrom von Kalzium. Dieser Kalziumeinstrom bewirkt die Aktivierung verschiedener nachgeschalteter Effekte, unter anderem die Aktivierung weiterer AMPA-Rezeptoren und neuronaler Zyklooxygenasen sowie weiterer kalziumabhängiger Transkriptionsfaktoren. Diese führen zu Gliaaktivierung, Produktion von entzündungsmediierenden Zytokinen, Freisetzung von Sauerstoffradikalen, die den programmierten Zelltod bedingen können, und zu erhöhter Sensitivität gegenüber ankommenden, nozizeptiven Signalen (KOPPERT 2004).
2.1.5 Opioid-induzierte Hyperalgesie
Opioide sind in der Lage, zu einer Opioid-induzierten Hyperalgesie zu führen und sind Teil der zentralen und peripheren Sensibilisierung. Somit kann sich im Gegensatz zur Toleranzentwicklung, bei der die Patienten höhere Dosen bei gleichbleibenden Schmerzen benötigen, auch eine Hyperalgesie, also eine Schmerzverstärkung entwickeln (BOYD et al. 2011). Hierbei geht man von der Annahme aus, dass neben der antinozizeptiven Wirkung auch gegenregulatorische, pronozizeptive Mechanismen durch die Gabe eines Opioids initiiert werden.
Abhängig von der Wahl des Opioids können folgende pronozizeptive Mechanismen mehr oder weniger stark ausgelöst werden:
Zum einen kommt es durch Gabe eines Opioids zur Desensibilisierung aktivierter Opioidrezeptoren. Dies geschieht vorrangig durch eine Proteinkinase-C-abhängige Phosphorylierung und Internalisierung der Rezeptoren. Nach erfolgter
Internalisierung können die Rezeptoren entweder reexprimiert oder im Fall des pronozizeptiven Mechanismus degradiert werden. Wichtig ist, dass es immer zu einer homologen Internalisierung von Opioidrezeptoren kommt. Das heißt, dass beispielsweise ein µ-Agonist immer nur zur Internalisierung von µ-Rezeptoren führt (CHRISTIE 2008).
Zum anderen spalten sich die mit Opioidrezeptoren gekoppelten G-Proteine nach Aktivierung durch ein Opioid in eine α-Untereinheit und eine β/γ-Untereinheit auf.
Während die α-Untereinheit zu einer Reduktion von Adenylatzyklasen und somit zu einem Abfall des intrazellulären second-messengers zyklisches Adenosinmonophosphat (cAMP) führt, kann die β/γ-Untereinheit eine Erhöhung bestimmter Adenylatzyklasen („Superaktivierung“) hervorrufen (FEDERMAN u.
CONKLIN 1992; MATSUOKA et al. 1994). Aus der daraus resultierenden Erhöhung des cAMP folgt eine Erhöhung der Membranleitfähigkeit und durch Aktivierung präsynaptischer, nicht-opioiderger Rezeptoren eine vermehrte Ausschüttung exzitatorischer Neurotransmitter (KOPPERT 2004). Zusätzlich wirkt auf Höhe des PAG vermehrt GABA, was zu einer verstärkten Transmission führt und im Gegensatz zur spinalen Ebene hier pronozizeptiven Charakter aufweist (JOLAS et al. 1999).
Weiterhin kann nach längerer Gabe von Opioiden ein Anstieg von Peptiden mit pronozizeptiven, den Opioiden entgegenwirkenden Eigenschaften (Antiopioide) zu verzeichnen sein (DEVILLERS et al. 1995). Insbesondere das, als endogenes Opioid klassifizierte, Dynorphin A ist hierbei zu beachten. Neben seiner κ-agonistischen und somit antinozizeptiven Wirkung weist es auch pronozizeptive Eigenschaften durch beispielsweise die Aktivierung des NMDA-Rezeptorsystems auf (LAUGHLIN et al.
1997).
Außerdem kann nach langer Opioidgabe eine Umkehr der deszendierenden Modulation beobachtet werden. Hierbei wird die Schmerzweiterleitung nicht mehr gehemmt, sondern stattdessen sogar erleichtert (KOPPERT 2004).
2.1.6 Auswahl von Analgetika
Je nach vorliegender Schmerzart sind unterschiedliche Analgetika zu bevorzugen, da die verschiedenen Schmerzmittel an verschiedenen Stellen der Schmerzentstehung und -weiterleitung ansetzen. Häufig, besonders beim Vorliegen chronischer Schmerzen, ist auch eine Kombination aus verschiedenen Analgetika und Adjuvanzien sinnvoll, um optimale Ergebnisse zu erzielen (multimodale
Schmerztherapie). Opioide sind starke Analgetika, die durch Wirkung an den Opioidrezeptoren auf spinaler Ebene die Schmerzweiterleitung verhindern. Sie wirken antinozizeptiv und sind somit als intraoperatives Analgetikum geeignet. Aber auch in der postoperativen bzw. sonstigen stationären Anwendung sind sie für mittlere bis starke Schmerzen Mittel der Wahl. Methadon ist aufgrund seiner zusätzlichen Wirkmechanismen (s. u.) auch zur Therapie bzw. Prävention chronischer und neuropathischer Schmerzen von besonderem Interesse.
2.2 Opioide
Opioide sind starke Analgetika und wirken an spezifischen Opioidrezeptoren, deren Hauptvertreter mü (µ), kappa (κ) und delta (δ) sind (SIMON u. GIOANNINI 1993). Die Rezeptoren sind die physiologische Bindungsstelle für endogene Opioide, wie Endorphine, Enkephaline und Dynorphine. Die einzelnen exogenen Opioide können in verschiedene Klassen unterteilt werden. Zum einen kann man sie anhand ihrer Herstellung in natürliche, halbsynthetische und vollsynthetische unterscheiden. Zu den natürlich vorkommenden zählt das Alkaloid Morphin, das direkt aus der Milch des Schlafmohns (Papaver somniferum) extrahiert wird. Halbsynthetische Opioide, wie das Hydromorphon, werden aus natürlich vorkommenden Opioiden hergestellt, während vollsynthetische unabhängig von den natürlich vorkommenden Opioiden synthetisiert werden. Zum anderen werden sie aufgrund ihrer Wirkung an den Subtypen der Opioidrezeptoren klassifiziert. Hierbei unterscheidet man reine µ- Agonisten, partielle µ-Agonisten, gemischte κ-Agonisten/µ-Antagonisten sowie reine Antagonisten, die an allen Opioidrezeptoren antagonistisch wirken.
µ-Agonisten wie Methadon unterstehen in Deutschland dem Betäubungsmittelgesetz (BtMG) und werden somit streng kontrolliert. Dies soll einen Missbrauch von Opioiden, die physische und psychische Abhängigkeit beim Menschen hervorrufen können, verhindern.
2.2.1 Pharmakodynamik
2.2.1.1 Nebenwirkungen
Opioide mit stärkerer analgetischen Wirkung zeichnen sich auch gleichzeitig durch stärkere Nebenwirkungen aus.
2.2.1.1.1 Atemdepression
Opioide vermitteln eine dosisabhängige Atemdepression über den µ-Rezeptor. µ- Rezeptoren können in die Subtypen µ1 und µ2 unterschieden werden, wobei die atemdepressive Wirkung µ2 zuzuschreiben ist, wie es bei Ratten nachgewiesen wurde (PASTERNAK 1986). Opioide nehmen hierbei direkt Einfluss auf das Atemzentrum. Die CO2 Antwortkurve, die als Antwort auf einen erhöhten Kohlenstoffdioxidpartialdruck (pCO2), die Erhöhung des Atemminutenvolumen vorsieht, wird hierbei nach rechts verschoben, sodass der Atemantrieb vermindert ist und der pCO2 über den Referenzbereich ansteigt (BOURKE u. WARLEY 1989).
Aufgrund der Dosisabhängigkeit und ohne co-administrative Gabe von anderen atemdepressiv wirkenden Arzneimitteln bedarf dies in klinisch analgetischen Dosen meist keiner Intervention (KUKANICH u. WIESE 2015).
2.2.1.1.2 Sedative Eigenschaften
Opioide weisen zwischen den Tierarten gravierende Unterschiede in ihrer zentralen Wirkung auf. Während Pferde mit Ruhelosigkeit, Bewegungsdrang und zentralen Erregungserscheinungen reagieren und auch Katzen dosisabhängig früher zur zentralen Erregung neigen, führen µ-Agonisten beim Hund in der Regel zu zentraler Dämpfung und Sedation (MONTEIRO et al. 2008; MAIANTE et al. 2009;
TUNSMEYER et al. 2012; MENEGHETI et al. 2014). Erst bei sehr hohen, supratherapeutischen Dosen kann es zu Erregungserscheinungen bis hin zu Krämpfen kommen. In einer Dosis von 180-200 mg/kg Morphin i.v. wurden Grand Mal Anfälle ausgelöst, während bei einer Dosis von 20 mg/kg Morphin s.c.
Erregungserscheinungen und EEG-Veränderungen sichtbar waren (WIKLER u.
ALTSCHUL 1950).
2.2.1.1.3 Effekte auf die Thermoregulation
Durch Gabe von µ-Agonisten wird das Thermoregulationszentrum beeinflusst.
Hierbei wird vermutet, dass es zu einer „Sollwertverschiebung“ kommt, die eigentlich vorherrschende Normothermie als Hyperthermie wahrgenommen wird (PAPICH 2000). Indiz hierfür ist das häufig zu beobachtende Hecheln; eine physiologische Reaktion zum Temperaturausgleich des Hundes, das häufig nach Opioidgabe auftritt und zum Absinken der Körperkerntemperatur führt (PASCOE 2000; MONTEIRO et al. 2008; MAIANTE et al. 2009; GAROFALO et al. 2012; TUNSMEYER et al. 2012;
MENEGHETI et al. 2014). Weiterhin führt die sedierende Wirkung der Opioide beim Hund auch zu einer Senkung der metabolischen Grundrate. Hieraus resultiert eine verminderte Wärmeproduktion, eine weitere Ursache einer Hypothermie (ADLER et al. 1988).
2.2.1.1.4 Kardiovaskuläre Effekte
Opioide weisen in klinisch relevanten Dosen wenige direkte kardiovaskuläre Effekte auf. Durch vermehrte Aktivierung von A-Fasern des Vagus und zentrale Stimulation von Opioidrezeptoren in den Vaguskernen kann es durch µ-Agonisten zu Bradykardien kommen, die dosisabhängig auftreten und meist nicht therapiewürdig sind und ansonsten mit Anticholinergika zu behandeln sind (INOUE et al. 1980;
STANLEY et al. 1980; COPLAND et al. 1992; KUKANICH u. WIESE 2015). Weiterhin kann es zu einem geringgradigen Anstieg oder Abfall des arteriellen Blutdrucks kommen. Methadon führte zum Beispiel bei wachen Hunden in einer Dosierung von 1 mg/kg zu einer Erhöhung des mittleren arteriellen Blutdrucks (HELLEBREKERS et al. 1989). Ursächlich könnte hierfür eine Erhöhung der Vasopressinkonzentration im Blut gewesen sein. Zum einen führt Vasopressin, das auch als Antidiuretisches Hormon (ADH) bezeichnet wird, zur Rückresorption von Wasser aus dem Primärharn und somit zu einem größeren Blutvolumen, zum anderen wirkt es über V1- Rezeptoren vasokonstriktorisch (HELLEBREKERS et al. 1989; HOLMES et al. 2003).
Ein Abfall des Blutdrucks kann Folge der Bradykardie und somit des verringerten Herzminutenvolumens sein oder aber bei Morphin Folge der mit der Applikation verbundenen Histaminfreisetzung sein (EVANS et al. 1952).
2.2.1.1.5 Auswirkungen auf die Diurese
Der Anstieg der Vasopressinkonzentration wird auch als Ursache für eine verminderte Harnproduktion diskutiert, die unter Gabe von Morphin (1 mg/kg i.m.) beim Hund, festzustellen ist (ROBERTSON et al. 2001). Bei κ-Agonisten, bzw.
gemischten Agonisten/Antagonisten liegt im Gegensatz dazu eine erhöhte Diurese durch Hemmung des Antidiuretischen Hormons vor, wie es für Ratten nachgewiesen wurde (CRAFT et al. 2000). Ferner führt Methadon beim Hund in einer Dosierung von 0,03 mg/kg intrathekal zu einer Erhöhung des Blasensphinktertonus und zur Hemmung der Miktion. Bei intravenöser Gabe ist dies nicht zu verzeichnen (DRENGER et al. 1986).
2.2.1.1.6 Antitussive Effekte
Weiterhin haben Opioide einen antitussiven Effekt. Dieser entsteht durch direkte Hemmung des Hustenzentrums und ist unabhängig von der atemdepressiven Wirkung (CHOU u. WANG 1975). Sowohl µ- als auch κ-Agonisten weisen diesen Effekt auf (TAKAHAMA u. SHIRASAKI 2007). Methadon hat ebenfalls einen antitussiven Effekt bei Hunden (ROSIERE et al. 1956).
2.2.1.1.7 Gastrointestinale Effekte 2.2.1.1.7.1 Vomitus und Nausea
Die emetischen oder antiemetischen Wirkungen von Opioiden sind abhängig davon, ob sie zuerst an Dopaminrezeptoren der Chemorezeptortriggerzone, die außerhalb der Bluthirnschranke liegt, stimulieren oder aber zentral am Brechzentrum, das innerhalb der Bluthirnschranke liegt und an dem sie inhibierend wirken. Verbunden mit der emetischen Wirkung kann es durch Stimulation der Chemorezeptortriggerzone zu Nausea kommen (MITCHELSON 1992). Dies hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zum einen hat die Lipophilie der Opioide einen Einfluss auf die Penetration der Bluthirnschranke. Somit führt Morphin (0,5 mg/kg
i.m.) beim Hund beispielsweise häufiger zu Erbrechen als Hydromorphon (0,1 mg/kg i.m.) oder Oxymorphon (0,075 mg/kg i.m.), da die letztgenannten eine höhere Lipophilie besitzen (VALVERDE et al. 2004). Gleichzeitig scheint aber auch die Dosis einen Einfluss zu haben. In einer Studie von BLANCQUART et al. (1986) wurde festgestellt, dass Morphin in einer Dosis von 0,3 mg/kg i.v. beim Hund emetisch wirkte, während es in höheren Dosen von 1 und 2 mg/kg i.v. eher antiemetisch unter Coadministration des potenten Emetikums Apomorphin wirkte. Methadon zeigte in derselben Studie keinerlei emetischen Effekt und in höherer Dosierung von 1 mg/kg i.v. ebenfalls einen antiemetischen Effekt. Weiterhin hat auch die Administrationsroute Einfluss auf die emetischen bzw. antiemetischen Effekte.
Subkutan verabreichtes Hydromorphon in einer Dosis von 0,1 mg/kg führte bei 5 von 6 Katzen zu Vomitus (ROBERTSON et al. 2009), wohingegen es in einer anderen Studie, mit der sich die letztgenannte Studie vergleicht, nach intravenöser Gabe von Hydromorphon in verschiedenen Dosierungen nicht zu Vomitus kam (WEGNER u.
ROBERTSON 2007). Auch hier scheint ein höherer Konzentrationsgradient nach intravenöser Gabe die Penetration der Bluthirnschranke zu erleichtern, sodass die inhibitorische Wirkung am Brechzentrum überwiegt.
2.2.1.1.7.2 Motilität, Sekretion, Sphinktertonus
Darüber hinaus weisen Opioide noch weitere gastrointestinale Wirkungen auf. µ- Rezeptoren befinden sich im Plexus submucosus, im Plexus myentericus und den longitudinalen Muskeln des Ileums (NISHIMURA et al. 1986). Durch Stimulation dieser Rezeptoren kommt es zu einer langsameren Magenentleerung, verringerter Sekretion und gesteigertem Flüssigkeitsentzug, die zur Eindickung der Ingesta führen sowie zu reduzierter propulsiver Peristaltik entlang des Magens und des Dünndarms und zu einem erhöhten Pylorussphinktertonus (DEHAVEN-HUDKINS et al. 2008). Durch diese Mechanismen ist das häufigste klinische, gastrointestinale Zeichen die Konstipation. Dieser Effekt wird teilweise auch zur Behandlung von Diarrhoe genutzt (NIEMEGEERS et al. 1981). Trotzdem kann auch vor allem zu Therapiebeginn eine gesteigerte Rhythmik, sowie vermehrte segmentale, nicht- propulsive Peristaltik vorkommen. Morphin bedingt beispielsweise initial eine gesteigerte Dickdarmperistaltik mit vermehrter Defäkation (LUCAS et al. 2001;
DEHAVEN-HUDKINS et al. 2008)
2.2.1.1.8 Toleranz und Abhängigkeit
Opioide sind in der Lage, wie beim Menschen, auch bei Tieren Toleranz- und Abhängigkeitssymptome auszulösen. Jedoch erfolgt die Medikation selten über einen ausreichend langen Zeitraum, um klinische Symptome sichtbar zu machen. Sollte eine Toleranzentwicklung vorliegen, werden höhere Dosen des gleichen Opioids benötigt oder die Umstellung auf ein anderes Opioid ist von Nöten. Bei Gabe eines Opioids über 5-7 Tagen könnte es zu einer Abhängigkeitsentwicklung beim Hund kommen (KUKANICH u. PAPICH 2009). In einer Versuchsreihe, bei der Hunden eine Dauertropfinfusion Morphin mit konstanter Rate in einer Dosis von 1-5 mg/kg/Tag Morphin verabreicht wurde, konnten physische Entzugserscheinungen, nach Gabe von 1 mg/kg Naloxon s.c. an Tag 8, festgestellt werden. Die Entzugserscheinungen stellten sich wie folgt dar: Hyperaktivität, Beißen, Graben, Tremor, Nausea, Hyperthermie und vermehrte Wachheit. Außerdem waren veränderte EEG-Aktivitäten sowie eine erhöhte Herzfrequenz und ein erhöhter Blutdruck zu verzeichnen (YOSHIMURA et al. 1993). Genauso kann ein abrupter Abbruch der Medikation nach längerer Opioidgabe zu Entzugserscheinungen führen. Daher sollten Opioide nach Medikation länger als 5-7 Tage immer über eine langsame Dosisreduzierung ausgeschlichen werden.
2.2.2 Methadon
2.2.2.1 Analgetische Wirkung
Methadon ist ein vollsynthetisches, 50:50 razemisches Opioid (Levo- und Dextromethadon). Es weist verschiedene Wirkmechanismen auf, über die es analgetisch und schmerzmodulierend wirkt. Zum einen besitzt es eine volle agonistische Wirkung am -Rezeptor und schwache Wirkung an den δ- und κ- Rezeptoren, die weitestgehend Levomethadon zuzuschreiben sind (KRISTENSEN et al. 1995). Zum anderen zeigen beide Enantiomere eine antagonistische Wirkung an der nicht kompetitiven Seite des N-Methyl-D-Aspartat- (NMDA) Rezeptors und unterscheiden sich daher von anderen Opioiden wie Morphin, Hydromorphon oder Naltrexon (GORMAN et al. 1997). Weiterhin wirkt Methadon hemmend auf die Wiederaufnahme von Noradrenalin und Serotonin, wobei Levomethadon potenter die Wiederaufnahme hemmt (CODD et al. 1995). Außerdem sind beide Enantiomere,
sowie deren Metaboliten nikotinerge Acetylcholinrezeptorantagonisten (XIAO et al.
2001). In einer Studie bei Ratten konnte für Nikotin nachgewiesen werden, dass es in verschiedenen Hirnregionen analgetisch oder aber hyperalgetisch wirkte. In Hirnregionen, die zwischen Regionen, in denen Nikotin analgetisch wirkt, und Regionen, in denen Nikotin hyperalgetisch wirkt, liegen, konnte hingegen ein biphasischer, erst hyperalgetischer dann analgetischer Effekt beobachtet werden. In derselben Studie konnte ein analgetischer Effekt des nikotinergen Acetylcholinrezeptorantagonisten Mecamylamin nachgewiesen werden, wenn dieser in Hirnregionen injiziert wurde, die hyperalgetisch auf Nikotin reagieren, oder intraperitoneal verabreicht wurde. Die Autoren vermuten hier die Antagonisierung tonisch und hyperalgetisch wirksamer, endogener, nikotinerger Liganden (HAMANN u. MARTIN 1992). Aufgrund des Zusammenspiels dieser verschiedenen analgetischen und schmerzmodulierenden Wirkmechanismen ist Methadon von besonderem Interesse in der Therapie bzw. für die Prävention von chronischen, neuropathischen Schmerzen (FOLEY 2003).
2.2.2.2 Anwendungsgebiete und Darreichungsformen
Methadon wird in Deutschland bereits seit Jahrzehnten zur perioperativen Analgesie genutzt, wobei seit langer Zeit in der Veterinärmedizin ein Präparat in fixer Kombination mit 2,5 mg/ml Levomethadon und 0,125 mg/ml Fenpipramid, einem Parasymphatolytikum, zum Einsatz kommt, das für Hunde und Pferde zugelassen ist (Polamivet®). Weiterhin befindet sich ein razemisches Methadonpräparat im Handel (Comfortan® 10 mg/ml), das für Hunde und Katzen zugelassen ist, und sowohl im perioperativen Bereich als auch generell für die Therapie starker Schmerzen genutzt wird. Momentan wird es zur Analgesie in der Regel als Bolus dosis- und speziesabhängig alle 4-8 Stunden subkutan, intramuskulär oder intravaskulär verabreicht. Methadon eignet sich aufgrund des hohen „first pass“ Effekts (s.u.) unter normalen Bedingungen nicht zur oralen Applikation beim Hund.
In der Humanmedizin wird Methadon aufgrund seiner sehr langen Wirkungsdauer, bei Dauertherapie von bis zu 8 bis 12 Stunden, v.a. in der Heroinsubstitution eingesetzt. Hierbei ist die lange Wirkungsdauer und die beim Menschen gute orale Verfügbarkeit von Vorteil, da sie eine einmal tägliche orale Medikation möglich machen (JAGE 1989).
2.2.2.3 Pharmakokinetik
Die Pharmakokinetik von Methadon nach Bolusinjektion ist beim Hund bereits mehrfach, sowohl für das Razemat als auch die einzelnen Enantiomere untersucht worden (GARRETT et al. 1985; SCHMIDT et al. 1994; KUKANICH et al. 2005;
KUKANICH u. BORUM 2008; INGVAST-LARSSON et al. 2010). Schmidt et al.
(1994) untersuchten die Unterschiede in der Pharmakokinetik der Enantiomere von Methadon beim Hund unter alleiniger Gabe des Isomers oder als Teil des Razemats.
Dazu verabreichten sie vier Beageln in einem dreifachen cross-over Verfahren entweder 0,25 mg/kg des jeweiligen Enantiomers [(S)-/(R)-Methadon], wobei (S)- Methadon Dextromethadon und (R)- Methadon Levomethadon ist, oder 0,5 mg/kg des Razemats Methadon. Hierbei stellte er fest, dass (S)-Methadon, wenn es als Teil des Razemats verabreicht wird, eine signifikant erhöhte Clearance (487 ± 128 ml/min) im Vergleich zum co-administrierten (R)-Methadon (318 ± 92 ml/min) und zum allein verabreichten (S)-Methadon (316 ± 81 ml/min) aufweist. Außerdem zeigte sich ein Trend, dass die terminale Halbwertszeit von (R)-Methadon als Teil des Razemats (4,3 ± 0,6 h) gegenüber dem isoliert verabreichten (R)-Methadon (3,3 ± 1,0 h) verlängert schien.
In einer aktuelleren Studie ergab sich bei einer Bolusgabe von 0,4 mg/kg Methadon i.v. oder s.c. im cross-over Design eine terminale Halbwertszeit von 3,9 ± 1,0 h und eine Plasmaclearance von 27,9 ± 7,6 ml/kg/min nach intravenöser Gabe. Damit ist die Clearance beim Hund höher als beim Menschen, was einen kürzeren und besser steuerbaren Effekt zur Folge hat, jedoch klinisch häufigere Bolusgaben erfordert (INGVAST-LARSSON et al. 2010).
Methadon wird größtenteils über die Leber metabolisiert und biliär ausgeschieden (GARRETT et al. 1985) und die hohe Clearance korreliert zu 89 % mit dem Blutfluss in der Leber (DAVIES u. MORRIS 1993; INGVAST-LARSSON et al. 2010). Zu einem geringen Teil erfolgt die Ausscheidung von unverändertem Methadon über Urin und Faeces. Daher eignet sich Methadon beim Hund bisher nicht gut zur oralen Applikation, da es beim sogenannten „first pass“- Effekt in der Leber zu einem Abbau eines Großteils des aus dem Darm resorbierten Wirkstoffes kommt und somit keine ausreichenden, analgetisch wirksamen Plasmaspiegel erreicht werden können.
Jedoch kann mit Hilfe von Cytochrom P450 Inhibitoren, insbesondere mit Chloramphenicol, die orale Bioverfügbarkeit von Methadon signifikant gesteigert werden (KUKANICH u. KUKANICH 2015). KUKANICH und BORUM (2008) zeigten
bei Greyhounds abweichende pharmakokinetische Daten im Vergleich zu einer ähnlich aufgebauten Studie mit Beageln (KUKANICH et al. 2005). Es wurde ein erhöhtes Verteilungsvolumen bei gleichbleibender terminaler Halbwertszeit beobachtet, was darauf schließen lässt, dass Greyhounds eine höhere Dosis benötigen, um die gleiche Plasmakonzentration und den gleichen Effekt zu erzielen.
2.2.2.4 Opioide als Dauertropfinfusion (DTI)
Andere Opioide, wie Morphin oder Fentanyl, sind neben der Bolusgabe auch als Dauertropfinfusionen in Gebrauch, da diese viele Vorteile bieten. Zum einen führen sie zu gleichbleibenden Plasmaspiegeln und daher wahrscheinlich auch zu einer gleichmäßigeren Analgesiequalität, da sie extreme Plasmaspiegelschwankungen im Gegensatz zu wiederholten Bolusgaben verhindern. Außerdem sind gleichbleibende Plasmaspiegel in der Regel mit weniger adversen Effekten verbunden und es ist leichter nach Effekt und anhaltender Schmerzfreiheit zu titrieren. Weiterhin kann kurzfristig der Analgetikumbedarf angepasst werden, falls dies von Nöten ist (DYSON 2008). Darüber hinaus kann nachweislich die benötigte Gesamt-Dosis verringert werden. So wurden gleiche analgetische Effekte mit der halben Dosis Morphin, als DTI appliziert, im Vergleich zur intramuskulären Gabe erzielt. Auch hier konnten konstante Plasmaspiegel über einen Zeitraum von 4 Stunden erzielt werden (LUCAS et al. 2001). In bereits pharmakokinetisch untersuchten Dauertropfinfusionen für Morphin und Fentanyl konnte folgendes festgestellt werden: In einer Studie wurden zwei Morphin-DTI (Bolus 0,3 bzw. 0,6 mg/kg und DTI 0,17 bzw. 0,34 mg/kg/h i.v.) über 4 Stunden beim Hund mit folgenden Ergebnissen für jeweils die niedrige und die hohe Dosierung untersucht: eine terminale Halbwertszeit von 27 ± 14 und 38 ± 5 Minuten, ein Verteilungsvolumen im steady state von 1,3 ± 0,8 und 1,9 ± 0,5 l/kg, einer Clearance von 67 ± 20 und 50 ± 15 ml/kg/min und steady state Plasmakonzentrationen von 45 bis 80 ng/ml und 93 bis 180 ng/ml. Insgesamt wurde die Morphin Pharmakokinetik nicht signifikant von der Erhöhung der Infusionsdosis beeinflusst und führte zu stabilen Plasmaspiegeln (GUEDES et al. 2007).
In einer anderen Studie wurden pharmakokinetische Daten von 14 Beagle verglichen, die entweder einen Fentanylbolus von 10 µg/kg erhielten oder aber den Bolus und darauffolgend eine Fentanylinfusion mit 10 µg/kg/h. Weiterhin wurde der Einfluss der Infusionsdauer untersucht, so dass die Infusion ein, drei und vier Stunden verabreicht wurde. In dieser Studie konnten stabile Plasmaspiegel unter der
DTI über drei und vier Stunden erzielt werden, wobei die pharmakokinetischen Daten durch die Infusionsdauer beeinflusst wurden. Die Halbwertszeit der Verteilungsphase war größer in allen DTI-Gruppen im Vergleich zur Bolusgabe. Außerdem verringerte sich die totale Körper-Clearance in der 3- und 4-Stunden-Gruppe gegenüber der 1- Stunden-Gruppe, sodass eine kontextsensitive Analgesie angenommen werden kann. Die Eliminations-Halbwertszeit war in allen DTI Gruppen im Vergleich zur Bolusgruppe verlängert (kontextsensitive Halbwertszeit). Hier wurde als Haupteinflussfaktor die geringere Körperclearance angenommen, wobei auch Akkumulation und das Verteilungsvolumen eine Rolle spielen können (SANO et al.
2006).
2.3 Nozizeptive Schwellenwertmessung
Zur wiederholbaren, experimentellen Erprobung der analgetischen Wirkung von Arzneistoffen hat sich seit langer Zeit die nozizeptive Schwellenwertmessung etabliert (BIANCHI u. FRANCESCHINI 1954; RAMABADRAN u. BANSINATH 1986;
DIXON et al. 2010). Hierbei werden Nozizeptoren durch unterschiedliche Methoden stimuliert und die Latenzzeit bei gleichbleibendem Stimulus oder die Stärke des erbrachten Stimulus bis zur Reaktion des Tieres gemessen. Vorteilhaft ist, dass es sich bei diesen Tests um relativ objektive und wiederholbare Verfahren handelt, durch die unterschiedliche Beobachter zu gleichen Ergebnissen gelangen können.
Daneben sollten sie sich auch als gut quantifizierbar auszeichnen, um Schwellenwerte möglichst genau zu erfassen. Die nozizeptiven Schwellenwertmessungen können mithilfe von mechanischen, thermischen, elektrischen oder chemischen Stimuli durchgeführt werden. Bei allen Tests, bei denen der Stimulus intensiviert wird, ist es wichtig und Regel der guten wissenschaftlichen Praxis, einen Abbruchzeitpunkt oder Abbruchwert zu definieren, den sogenannten „cut-out Wert“ (LE BARS et al. 2001).
2.3.1 Auswahl des Testsystems
Je nach zu untersuchendem Arzneistoff sind die oben genannten nozizeptiven Schwellenwertmessungen mehr oder weniger geeignet. Hierbei steht der jeweilige Wirkmechanismus des Medikaments, also welcher Typ von Schmerz gehemmt wird,
im Vordergrund. Opioide scheinen ihre analgetische Wirkung durch präferenzielle Inhibierung der durch C-Fasern evozierten Potenziale zu entfalten (LE BARS et al.
1976). Thermische Testsysteme stimulieren in niedrigen Heizraten von ≤ 2
°C/Sekunde C-Fasern, wohingegen sie in höheren Raten mehr Aδ-Fasern stimulieren (YEOMANS et al. 1996). Mechanische Testsysteme sprechen in niedrigen Druckraten A- und C-Fasern an, wohingegen in hohen Druckraten C- Fasern ein Plateau aufweisen. Somit wird angenommen, das A-Faser-Nozizeptoren mehr Informationen über mechanische Stimuli an das ZNS liefern als C-Faser- Nozizeptoren (SLUGG et al. 2000). Laut einer Studie ist die thermische Stimulation selektiv für die Evaluierung von µ-Opioidagonisten geeignet, während durch die mechanische Stimulation sowohl µ- als auch κ-Agonisten untersucht werden können (TYERS 1980). Die elektrische Stimulation ermöglicht quantifizierbare und reproduzierbare Ergebnisse mit synchronisierten afferenten Signalen, jedoch spiegelt sie keinen natürlich vorkommenden Schmerzstimulus wieder. Außerdem werden durch die elektrische Stimulation nicht nur direkt nozizeptive Fasern angesprochen, sondern auch weitere Fasern, wie Fasern mit großem Durchmesser, die nicht direkt im Zusammenhang mit Nozizeption stehen oder Aδ- und C-Fasern, die neben nozizeptiven Signalen auch Informationen über Wärme und Kälte weiterleiten.
Weiterhin werden mögliche periphere antinozizeptive Wirkungen von der elektrischen Stimulation nicht erfasst, da die Transduktionsmechanismen überbrückt werden und somit nur zentrale Wirkmechanismen zum Tragen kommen (LE BARS et al. 2001).
Chemische Verfahren unterscheiden sich von den akuten Modellen, da es sich hier um eine langsame Art der Stimulation von längerer Dauer handelt. Es wird ein supramaximaler Stimulus erzeugt, dem nicht ausgewichen werden kann, das heißt, in diesem Fall wird kein Schwellenwert ermittelt, sondern eine Verhaltensscore im Zeitverlauf untersucht. Wahrscheinlich ist diese Art von Stimulation dem klinischen Schmerz am ähnlichsten (LE BARS et al. 2001). Durch chemische Verfahren lässt sich entzündlicher Schmerz imitieren, sie eignen sich daher gut zur Erprobung von nicht-steroidalen Antiphlogistika. Chronische Schmerzmodelle, insbesondere für neuropathischen Schmerz, erfordern reproduzierbare sensorische Defizite wie Allodynie, Hyperalgesie oder spontanen Schmerz über eine gewisse Zeit. Die Etablierung solcher Modelle ist allerdings problematisch. Zum einen bedingen die meisten Tiermodelle, in denen neuropathischer Schmerz erzeugt wird, irreversible Schäden, zum anderen verhindert die breitgefächerte Ätiologie und Manifestation
von neuropathischem Schmerz die Etablierung eines einzigen Schmerzmodells (JAGGI et al. 2011).
2.3.2 Mechanische Stimulation
Bereits 1954 testeten Bianchi und Franceschini die Wirkung verschiedener Opioidanalgetika an Mäusen durch Schließen einer mit Gummischlauch bewehrten Arterienklemme für 30 Sekunden am Schwanz. Die hier gezeigten Abwehrbewegungen der Mäuse wurden mit denen vor Gabe des jeweiligen Analgetikums verglichen und in Prozent dargestellt. Weiterhin wurden verschiedene Tests an Labornagern etabliert, bei denen verschiedene Körperteile wie Pfoten, Ohren oder Zehen per Klemme stimuliert wurden (RAMABADRAN u. BANSINATH 1986). Aufgrund der eingeschränkten Stimulationsart, durch das nur zweistufige Einrasten der Klemme, wird dabei keine gute Quantifizierbarkeit erreicht.
Abseits der Labornager und als Weiterentwicklung der traditionellen Methoden kommen v.a. pneumatische Stimulatoren zum Einsatz, die den Schwellenwert durch eine kontinuierliche Verstärkung des Stimulus besser quantifizierbar machen. Hierbei werden ein oder mehrere Metallbolzen gegen die Haut des Tieres gedrückt. Beim Schaf wurde beispielsweise ein Aktuator an der anterioren Seite des Radius befestigt und Druck mittels Pin über einen Bowdenzug erzeugt (NOLAN et al. 1987a). Die bei Großtieren eingesetzten Geräte sind meist durch Motoren betrieben und/oder sehen eine Fixierung des Tieres in einem Stand vor (MOENS et al. 2003). Diese recht schweren und die Bewegungsfreiheit einengenden Geräte sind für Kleintiere wenig geeignet, weshalb auch hier adaptierte, manuell betriebene Testsysteme entwickelt wurden, bei denen das Tier in seiner Bewegungsfreiheit so wenig wie möglich eingeschränkt wird und somit auch die falsch positive Bewertung von aversiven Reaktionen geringer ist (DIXON et al. 2010). Bei hohen einwirkenden Kräften kann es zur Verletzung des Gewebes und der Mechanozeptoren kommen, sodass eine akkurate Messung und Reproduktion der Reizschwellenmessung nicht mehr gegeben ist. Daher ist es nötig ebenfalls einen limitierenden „cut-out“ Wert zu setzen, um Gewebeschäden zu vermeiden.
2.3.3 Thermische Stimulation
Bei der thermischen Reizschwellenbestimmung werden von Mechanozeptoren unabhängige nozizeptive Bahnen untersucht. In der Labortierkunde werden Verfahren wie die „Hot Plate“ Methode verwendet, bei der sich das Tier auf einem Heizelement frei bewegen kann, das bei konstanter Temperatur gehalten wird, bis das Tier Reaktionen wie das Anheben oder Belecken der Füße oder Springen zeigt (EDDY u. LEIMBACH 1953). Weitere Modifikationen dieser Tests wurden vorgenommen, sodass auch hier die Temperatur des sich konstant erwärmenden Heizelements statt der Latenzzeit Objekt der Messung ist.
Weiterhin werden Techniken verwendet, die thermische Schwellenwerte an der Schwanzspitze, da diese am Sensibelsten ist, testen. Bei dem sogenannten „Tail- Flick“ Test sind die Tiere weitestgehend fixiert, nur der Schwanz bleibt frei beweglich.
Strahlungswärme, erzeugt durch eine elektrische Quelle, wird auf die zu untersuchende Stelle gerichtet und die Zeit bis zum Wegziehen des Schwanzes gemessen (D'AMOUR u. SMITH 1941)
Im Gegensatz dazu wird der Schwanz des zu untersuchenden Tieres beim „Tail- Immersion“ Test in ein Wasserbad getaucht, das mit einem kontinuierlichen Temperaturanstieg erwärmt wird. Auch hierbei ist das Tier weitestgehend fixiert und der Endpunkt ist das Wegziehen des Schwanzes (LE BARS et al. 2001). Ansonsten können auch ultraschallgeführte oder per Laserlicht getestete nozizeptive Schwellenwerte bestimmt werden.
Bei größeren Tieren können Heizelemente eingesetzt werden, die direkt auf die Haut aufgebracht werden. Diese stehen meist in Kombination mit einem Temperaturfühler zur Verfügung, um die Hauttemperatur an dieser Stelle mit zu erfassen. Da verschiedene zu testende Medikamente die Hauttemperatur beeinflussen können, sollte diese immer zu jeder Messung bestimmt werden (TJØLSEN et al. 1989; LE BARS et al. 2001).
Beim Schaf kam beispielsweise ein Ohrclip zum Einsatz, bei dem als gerichtete Reaktion das schnelle Schlagen des Ohres angesehen wurde (NOLAN et al. 1987a).
Später wurden diese Testsysteme für Hund und Katze adaptiert, damit diese sich weiterhin möglichst ungehindert bewegen und verhalten können (DIXON et al. 2002;
HOFFMANN et al. 2012).
Zur akut nozizeptiven Evaluation von Opioiden hat sich die Kombination aus mechanischen und thermischen Reizschwellenbestimmungen bewährt (NOLAN et al.
1987b; STEAGALL et al. 2006; STEAGALL et al. 2007; STEAGALL et al. 2008;
STEAGALL et al. 2009).
3 Material und Methode
Diese Studie wurde durch die Ethik-Kommission des niedersächsischen Landesamts für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (LAVES) nach §15 des Tierschutzgesetztes geprüft und genehmigt (Aktenzeichen 33.12-42502-04-14/1733).
3.1 Studiendesign
Diese Studie war als randomisierte, geblindete komplette cross-over Studie aufgebaut. Jeder Beagle durchlief den Versuch sowohl unter Gabe von Methadon (Gruppe Ma)) als auch unter Gabe von isotoner Kochsalzlösung (NaClb)) als Placebo (Gruppe P). Zwischen den beiden Versuchsdurchläufen lag eine „wash-out“ Periode von mindestens 14 Tagen.
3.2 Tiere
Die Versuche wurden an sieben adulten Hunden der Rasse Beagle aus dem Bestand der Klinik für Kleintiere, Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover durchgeführt. Zwei der Hunde waren weiblich-kastriert und fünf Hunde männlich- kastriert. Das Körpergewicht betrug zwischen 9,8 und 21,2 Kilogramm und sie waren zum Zeitpunkt des Versuchs zwischen 47 und 54 Monate alt.
Außerhalb der Versuchsreihe wurden die Hunde in Gruppen von 5 bis 7 Tieren gehalten und hatten täglich mehrere Stunden Auslauf. Sie erhielten Wasser ad libitum und zweimal täglich ein kommerziell erhältliches Alleinfuttermittel für Hundec). Die Versuchswoche durchliefen die Versuchstiere zusammen mit einem Begleithund aus derselben Gruppe. Während der Versuchszeit wurden sie in Laufgitter mit einer Grundfläche von circa zwei Quadratmetern verbracht, in denen sie in direkten Kontakt zum anderen Tier durch die Stangen treten konnten. Nachts wurden die zwei Hunde in nebeneinander liegenden Einzelboxen gehalten. Sie erhielten Wasser ad libitum und weiterhin zweimal täglich das gewohnte Futterc) sowie dreimal täglich Auslauf.
Vor Versuchsbeginn wurde jeder Hund einer klinischen Allgemeinuntersuchung sowie einer blutchemischen und hämatologischen Untersuchung unterzogen. Nur
Hunde, die aufgrund dieser Befunde als gesund eingestuft wurden, wurden in die Studie eingeschlossen.
Aufgrund der Abhängigkeit des Versuches von der Reaktion der Tiere auf die Stimulation, wurden die Tiere über mehrere Wochen an das Tragen der Testsysteme gewöhnt. Dadurch sollten die falsch positive Interpretation des Verhaltens der Hunde sowie Stress für die Tiere auf das Mindeste reduziert werden.
3.3 Instrumentierung
Am Abend vor einem Versuchsdurchlauf wurde dem jeweiligen Hund ein zentraler Venenverweilkatheter (ZVK) per Seldinger Technik in eine Jugularvene gelegtd),e), über den später die Bolusgabe und die Applikation des Dauertropfes von entweder Methadon oder Placebo stattfand sowie ein 15 cm langer Venenverweilkatheter, ebenfalls per Seldinger Technike), in die V. femoralis, über den später die Blutentnahmen erfolgten. Beim zweiten Versuchsdurchlauf wurde möglichst jeweils die kontralaterale Vene genutzt. Beide Katheter wurden nach dem Legen mit steriler 0,9 %iger Kochsalzlösungb) gespült. Am Morgen des Versuchs wurden die Tiere in den Untersuchungsraum geführt und in die dort vorbereiteten Laufgitter verbracht.
Abb. 1: Versuchsumgebung für die mechanische und thermische Reizschwellenbestimmung. Die Tiere saßen in voneinander abgetrennten Abteilen, konnten aber miteinander durch das Gitter Kontakt aufnehmen. Die Abteile waren mit Decken und Wassernäpfen sowie einem Spielzeug ausgestattet.
3.3.1 Mechanisches Stimulationsgerät
An einem Vorderbein wurde mit Hilfe einer Manschette der Aktuator zur mechanischen Reizschwellenbestimmung befestigt, sodass ein integrierter Metallbolzen dorsal auf der Mitte des Unterarms zu liegen kam. Dieser Metallbolzen wies einen Durchmesser von 2 mm auf und lief in einer abgeflachten Spitze aus (s.
Abb. 2). Der Aktuator wurde mit einer Kontrolleinheit verbundenf). An das andere Vorderbein wurde auf gleicher Höhe eine „Dummy“-Manschette mit gleichem Aussehen, aber ohne entsprechenden Metallbolzen angebracht, welche nicht mit der Testeinheit verbunden wurde.
Abb. 2: Der mechanische Aktuator inklusive Pin mit 2 mm Durchmesser und flach zulaufender Spitze.
3.3.2 Thermisches Stimulationsgerät
Die Manschette zur thermischen Reizschwellenbestimmung wurde mit Hilfe von elastischen Klettverschlussbändern am Thorax so befestigt, dass das integrierte Heizelement auf der zuvor rasierten Fläche an der seitlichen Thoraxwand zu liegen kam. Nachdem das Heizelement mit der Kontrolleinheitg) verbunden wurde, wurde das hinter dem Heizelement befindliche Luftkissen so mit Luft gefüllt, dass das Heizelement mit einem Druck zwischen 30 und 80 mmHg an die Thoraxwand gepresst wurde, um den Hautkontakt während des gesamten Messzeitraums sicherzustellen. Der Anpressdruck wurde anhand von Signallichtern an der Kontrolleinheit überprüft. Ein grünes Licht zeigte an, dass ein Anpressdruck von 30 mmHg oder höher erreicht wurde. Leuchtete ein rotes Licht auf, wurde ein Anpressdruck von 80 mmHg überschritten.
Danach folgte eine Wartezeit von 30 Minuten, in der sich die Hunde an die Umgebung akklimatisieren konnten und sich auch das neben dem Heizelement befindliche Thermometer zur Messung der Hauttemperatur kalibrieren konnte.
Abb. 3: Das thermische Reizschwellengerät, bestehend aus Kontrolleinheit, Brustgurt mit Heizelement sowie einer Spritze zur Füllung des Luftkissens hinter dem Heizelement.
Abb. 4 & 5: Instrumentierung der Tiere mit Brustgurt zur thermischen Stimulation, Manschetten an den Vorderbeinen zur mechanische Stimulation oder als Dummy, ZVK zur Infundierung und Katheter in der V. femoralis zur Blutentnahme
3.4 Medikation
Die Verabreichung des Opioids bzw. Placebos erfolgte nach jeweils drei Basalwertmessungen (s. u). Im Anschluss erhielten die Tiere entweder in der Gruppe M einen Bolus in Form von 0,2 mg/kg Körpergewicht (KGW) Methadonhydrochlorida) oder ein entsprechendes Volumen steriler 0,9 %iger Kochsalzlösung in der Kontrollgruppe Pb). Daraufhin erfolgte die sofortige Spülung des ZVKs mit 5 ml steriler Kochsalzlösung und der Start der Dauertropfinfusion mit einer Rate von 1 ml/kg/h unter zur Hilfenahme einer Infusionspumpeh). In der Behandlungsgruppe M wurde sterile 0,9 %ige Kochsalzlösung so mit Methadon versetzt, dass eine Lösung mit 0,1 mg/ml entstand, sodass das Versuchstier mit einer Dosierung von 0,1 mg/kg/h infundiert wurde. In der Kontrollgruppe P erfolgte eine Infusion bei gleicher Rate mit steriler 0,9 %iger Kochsalzlösung. Nach 72 h wurde die Dauertropfinfusion gestoppt und der dafür benötigte zentrale Venenkatheter kurze Zeit später aus der Jugularvene entfernt.
