Atropin und Dopamin sind zwei Substanzen mit sehr unterschiedlichen Wirkmechanismen und Anwendungsgebieten. Atropin, ein natürlich vorkommendes Alkaloid, wirkt als Antagonist des parasympathischen Nervensystems, während Dopamin als Neurotransmitter und Vorläufer von Noradrenalin und Adrenalin im Körper eine Vielzahl von Funktionen erfüllt. Dieser Artikel beleuchtet die Unterschiede in Wirkung, Anwendung und Nebenwirkungen dieser beiden Substanzen.
Atropin: Ein Muskarinrezeptor-Antagonist
Atropin ist ein Tropan-Alkaloid, das in Nachtschattengewächsen wie der Tollkirsche (Atropa belladonna) vorkommt. Es blockiert als kompetitiver, unselektiver Muskarinrezeptor-Antagonist die Wirkung des Neurotransmitters Acetylcholin, was zu einer Hemmung des parasympathischen Nervensystems führt.
Anwendungsgebiete von Atropin
Atropin wird seit Jahrhunderten in der Medizin eingesetzt, wobei sich die Anwendungsgebiete breit gefächert gestalten:
Notfallmedizin / Kardiologie: Bei symptomatischer Bradykardie ist Atropin das Mittel der ersten Wahl, um einen hämodynamisch instabilen, verlangsamten Herzschlag zu behandeln. Es erhöht die Herzfrequenz durch Blockade der vagalen Einflüsse auf den Sinus- und AV-Knoten.
Toxikologie (als Antidot): Bei Vergiftungen mit Organophosphaten oder anderen Parasympathomimetika wirkt Atropin als Gegengift, indem es die massiv überstimulierten Muskarinrezeptoren blockiert und so Symptome wie Bronchospasmus, massive Sekretion und Bradykardie bekämpft. Hier werden oft sehr hohe Dosen benötigt.
Lesen Sie auch: Atropin und Synapse
Anästhesie: Atropin wird intraoperativ zur akuten Behandlung einer Bradykardie eingesetzt, die durch chirurgische Manipulationen oder Medikamente ausgelöst werden kann. In seltenen Fällen wird es auch zur Reduktion von Sekreten bei bestimmten Eingriffen verwendet.
Ophthalmologie: Therapeutische Mydriasis und Zykloplegie dienen zur Ruhigstellung der Iris und des Ziliarmuskels bei Entzündungen wie Keratitis oder Uveitis, um Schmerzen zu lindern und Verklebungen zu verhindern. In der Penalisationstherapie wird Atropin zur Behandlung der Amblyopie bei Kindern eingesetzt. Für diagnostische Pupillenerweiterungen werden heute jedoch meist kürzer wirksame Substanzen bevorzugt.
Wirkmechanismus von Atropin
Atropin verdrängt Acetylcholin von den muskarinischen Acetylcholin-Rezeptoren (Subtypen M1 bis M5), ohne selbst eine Wirkung auszulösen. Dadurch werden die Effekte des Parasympathikus blockiert, was zu einem Anstieg der Herzfrequenz, einer Erweiterung der Pupille, einer Reduktion der Sekretion von Drüsen und einer Erschlaffung der glatten Muskulatur führt.
Pharmakokinetik von Atropin
Atropin wird in Form von Augentropfen, als intramuskuläre Injektion oder nach oraler Gabe gut und schnell resorbiert. Die Plasmahalbwertszeit beträgt etwa drei Stunden, die Wirkung kann jedoch länger anhalten und lässt erst nach 12,5 bis 38 Stunden, teilweise sogar 7 bis 10 Tagen nach. Ungefähr die Hälfte des Atropins wird renal unverändert ausgeschieden, die andere Hälfte wird in der Leber metabolisiert.
Dosierung und Nebenwirkungen von Atropin
Die Dosierung von Atropin ist streng von der Indikation abhängig und wird durch einen Arzt festgelegt. Die Nebenwirkungen sind direkte Folgen der parasympatholytischen Wirkung und umfassen Mundtrockenheit, Hautrötung, Tachykardie, Sehstörungen, Schwierigkeiten beim Wasserlassen, Verstopfung und bei hohen Dosen auch Unruhe, Verwirrtheit und Halluzinationen. Lokal am Auge kann es zu Blendempfindlichkeit und Augeninnendrucksteigerung kommen.
Lesen Sie auch: Atropin Mechanismus
Wechselwirkungen von Atropin
Sympathomimetika können die Effekte von Atropin verstärken. Ebenso können bestimmte Medikamente wie Amantadin, Antiarrhythmika, Dopaminantagonisten, Antihistaminika, tri- und tetrazyklische Antidepressiva, bestimmte Antiparkinsonmittel und Neuroleptika die anticholinerge Wirkung erhöhen. Pilocarpin- und physostigminhaltige Arzneimittel schwächen die Wirkung von Atropin ab oder heben sie auf.
Dopamin: Ein vielseitiger Neurotransmitter
Dopamin ist im postganglionären sympathischen Neuron die endogene Vorläufersubstanz von Noradrenalin und Adrenalin. Es interagiert dosisabhängig mit dopaminergen und adrenergen Rezeptoren und vermittelt daher eine Vielzahl von Wirkungen.
Synthese und Abbau von Dopamin
Die Synthese der endogenen Katecholamine, zu denen Dopamin gehört, beginnt mit der Umwandlung von Tyrosin zu Dihydroxyphenylalanin (DOPA) durch die Tyrosinhydroxylase. Sowohl die Synthese als auch die Ausschüttung der Katecholamine unterliegen vielfältigen Regulationsmechanismen. Nach Freisetzung kann Dopamin durch verschiedene Mechanismen abgebaut werden, darunter die Diffusion in die Zirkulation und der Abbau in Leber und Niere.
Wirkmechanismen von Dopamin
Dopamin vermittelt seine Wirkungen über die Bindung an α-, β- und Dopamin (D)-Rezeptoren. In den Zielorganen bestimmen primär die Dichte und die Verteilung der einzelnen Rezeptortypen die Wirkungen von Dopamin. Beispielsweise vermitteln postsynaptische D1-Rezeptoren im koronaren, renalen, mesenterialen und zerebralen Gefäßbett eine Vasodilatation, während präsynaptische D2-Rezeptoren die Noradrenalin-Ausschüttung hemmen.
Therapeutische Anwendung von Dopamin
In niedrigen Konzentrationen (0,5-2 μg/kg KG/min) stimuliert Dopamin primär Dopamin-Rezeptoren und bewirkt eine Vasodilatation und einen direkten natriuretischen Effekt. Im mittleren Dosisbereich (3-10 μg/kg KG/min) bindet Dopamin an β-Rezeptoren, was zu einer Zunahme von Kontraktilität, Chronotropie und Nachlast führt.
Lesen Sie auch: Atropin: Details und Anwendungen
Unerwünschte Wirkungen von Dopamin
Dopamin hat auch in niedriger Dosierung zahlreiche Nebenwirkungen: Es verschlechtert die Splanchnikusperfusion, hemmt die gastrointestinale Motilität, senkt den Atemantrieb und hat über die Hemmung der Prolaktin-Ausschüttung immunsuppressive Wirkungen. Studien haben gezeigt, dass der Gebrauch von Dopamin im Vergleich zu Noradrenalin generell mit einer erhöhten Tachyarrhythmierate und in der Subgruppe der Patienten mit kardiogenem Schock sogar mit einer erhöhten Letalität verbunden war.
Dopamin und Parkinson-Krankheit
Bei der Parkinson-Krankheit kommt es zu einem Verlust dopaminerger Neuronen in der Substantia nigra, was zu einem Dopaminmangel im Striatum führt. Dies führt zu den charakteristischen motorischen Symptomen der Krankheit. Die medikamentöse Therapie zielt darauf ab, den Dopaminmangel auszugleichen, entweder durch die Gabe von Levodopa, einer Dopaminvorstufe, oder durch die Verwendung von Dopaminagonisten, die die Dopaminrezeptoren direkt stimulieren.
Anticholinergika bei Parkinson
Anticholinergika können zur Wiederherstellung des normalen Gleichgewichtes zwischen Dopamin und Acetylcholin im Gehirn beitragen. Obwohl ihre Rolle begrenzt ist und sie heutzutage selten verschrieben werden, können sie einen gewissen Nutzen bei der Verbesserung des Rigors und Tremors bei Parkinson-Patienten erzielen. Sie werden im Allgemeinen bei älteren Patienten oder Patienten mit kognitiven Problemen vermieden, da ein erhöhtes Risiko für kognitive Verschlechterung bei dieser Arzneimittelklasse besteht.
Levodopa-Therapie
Goldstandard der medikamentösen Therapie des idiopathischen Parkinson-Syndroms ist weiterhin Levodopa kombiniert mit einem Dopamin-Decarboxylase-Inhibitor. Levodopa soll das fehlende Dopamin im geschädigten Striatum ersetzen. Im Gegensatz zu Dopamin ist die Dopaminvorstufe Levodopa in der Lage, die BHS zu passieren, und kann daher oral verabreicht werden.
Inhibitoren des Dopaminabbaus
Diese Medikamente wirken, indem sie die am Dopaminstoffwechsel beteiligten Enzyme hemmen, wodurch der endogene Dopaminspiegel aufrechterhalten werden soll. Inhibitoren der Catechol-O-Methyltransferase (COMT) hemmen den Abbau von Levodopa. MAO-B ist eines der Hauptenzyme, die am Abbau von Dopamin beteiligt sind. Eine Verringerung der Aktivität dieses Enzyms führt daher zu einer erhöhten dopaminergen Aktivität im Striatum.
Dopaminagonisten
Diese Wirkstoffgruppe stimuliert die Aktivität des Dopaminsystems durch Bindung an die dopaminergen Rezeptoren und muss im Gegensatz zu Levodopa nicht erst in Dopamin umgewandelt werden. Dopaminagonisten werden häufig als Ersttherapie bei Parkinson verschrieben, insbesondere bei jüngeren Patienten.
Atropin bei Myopie
Atropin wird in niedriger Dosierung auch zur Behandlung von Myopie (Kurzsichtigkeit) bei Kindern eingesetzt. Studien zeigen, dass eine Atropin-Therapie das Fortschreiten der Myopie um circa 50 Prozent verringern kann. Die Augentropfen bestehen aus natürlichen Inhaltsstoffen wie zum Beispiel Belladonna, mit denen in der Augenheilkunde bereits viele gute Erfahrungen gemacht worden sind.
Myopie-Vorsorge
Sonnenlicht setzt den Stoff Dopamin im Körper frei, welcher das Längenwachstum des Auges hemmt. Kinder sollten daher mindestens zwei Stunden täglich draußen bei natürlichem Licht verbringen. Ein weiterer Faktor ist die immer stärkere Zunahme der Nahtätigkeit - auch schon im jungen Alter. Ein Leseabstand von mindestens 30 Zentimetern sollte daher möglichst nicht unterschritten werden.