Dopaminrezeptoren und ihre Funktion im Herzen

Dopamin, ein biogenes Amin, wirkt als Neurotransmitter im zentralen Nervensystem und in der Körperperipherie, insbesondere auf Herz und Nieren. Es ist ein wichtiger Wirkstoff in der Notfallmedizin und Intensivpflege und wird zur Behandlung lebensbedrohlicher Schockzustände eingesetzt.

Anwendung von Dopamin

Dopamin gehört zur Gruppe der Katecholamine und wird zur Therapie verschiedener Schockzustände eingesetzt, darunter:

• Herzversagen (kardiogener Schock)
• Postoperative Schockzustände
• Schwere Infektionen (infektiös-toxischer Schock)
• Überempfindlichkeitsreaktionen (anaphylaktischer Schock)
• Starker Blutdruckabfall (schwere Hypotensionen)
• Beginnendes akutes Nierenversagen

Seit Mai 2025 ist ein neues Arzneimittel (Neoatricon) zur Behandlung von Hypotonie bei hämodynamisch instabilen Neugeborenen, Säuglingen und Kindern unter 18 Jahren zugelassen.

Wirkmechanismus von Dopamin

Dopamin ist ein biogenes Amin aus der Gruppe der Katecholamine, das aus Tyrosin synthetisiert wird. Es wirkt im Gehirn als Neurotransmitter und ist die Vorstufe von Adrenalin und Noradrenalin. Dopaminerge Neurone finden sich im Gehirn sowie in der Körperperipherie, beispielsweise an Nieren und Herz.

Bei einem Kreislaufschock kommt es zur Minderperfusion lebenswichtiger Organe. Der Körper reagiert darauf mit Sympathikusaktivierung und Zentralisation des Blutes in Herz, Gehirn und Lungen. Durch den Sauerstoffmangel in weniger durchbluteten Bezirken kommt es zu Funktionsstörungen, insbesondere der Nieren.

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Dopamin wirkt in niedrigen Konzentrationen (1-2 µg/kg KG/min) vasodilatorisch auf die Mesenterial- und Nierengefäße, wodurch deren Durchblutung und die Diurese gefördert werden. In höheren Konzentrationen (2-10 µg/kg KG/min) stimuliert Dopamin β-Rezeptoren am Herzen und steigert das Herzminutenvolumen. Bei noch höheren Konzentrationen (über 10 µg/kg KG/min) werden α-Adrenorezeptoren stimuliert, was zur peripheren Vasokonstriktion und letztendlich zu einem erhöhten Blutdruck führt. Dosierungen über 20 µg/kg KG/min sollten vermieden werden, da die adrenergen Effekte überwiegen und die Nierendurchblutung abnehmen kann. Bei längerer Anwendung kann es durch Desensibilisierung zum Wirkverlust kommen. Patienten mit weniger stark eingeschränkten physiologischen Parametern sprechen in der Regel besser auf Dopamin an.

Im zentralen Nervensystem spielt Dopamin eine Rolle bei der Steuerung der Motorik und der Aktivierung des Belohnungssystems. Es beeinflusst Denken, Verhalten und Empfinden, ist an der Hormonsekretion der Hypophyse beteiligt und initiiert den Brechreiz. Neben der Schocktherapie ist das dopaminerge System an der Pathophysiologie einiger weiterer Erkrankungen beteiligt. Ein Dopaminmangel spielt sowohl bei Morbus Parkinson als auch bei ADHS eine Rolle, während ein Ungleichgewicht der Dopaminkonzentration an der Entstehung von Schizophrenie beteiligt sein kann. Dopamin-Antagonisten werden auch als Antiemetika eingesetzt.

Pharmakokinetik von Dopamin

Die Pharmakokinetik von Dopamin ist entscheidend für seine Anwendung und Wirkung:

• Resorption: Dopamin ist nach oraler Gabe unwirksam, da es im Gastrointestinaltrakt rasch metabolisiert wird. Nach intravenöser Verabreichung tritt der Wirkungseintritt innerhalb von etwa 5 Minuten ein.
• Wirkdauer: Die Wirkdauer beträgt weniger als 10 Minuten.
• Verteilung: Dopamin weist ein großes Verteilungsvolumen im Körper auf und überwindet die Blut-Hirn-Schranke nicht. Ob Dopamin die Plazenta passiert, ist nicht geklärt.
• Metabolismus: Dopamin wird primär durch Monoaminoxidase (MAO) und Catechol-O-Methyltransferase (COMT) in der Leber, den Nieren und im Plasma metabolisiert. Die Plasmahalbwertszeit beträgt etwa 2 Minuten. Hauptmetaboliten sind Homovanillinsäure (HVS) und 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure. Etwa 25 % der Dosis werden in sympathischen Nervenendigungen zu Noradrenalin umgewandelt. Bei gleichzeitiger Gabe von MAO-Inhibitoren kann die Wirkdauer auf bis zu eine Stunde verlängert sein.
• Elimination: Die Metaboliten werden größtenteils renal ausgeschieden, insbesondere als Sulfat- und Glucuronidkonjugate der HVS sowie als 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure. Nur ein sehr geringer Teil wird unverändert mit dem Urin ausgeschieden. Etwa 80 % von radioaktiv markiertem Dopamin werden innerhalb von 24 Stunden über den Urin eliminiert.
• Kinder und Jugendliche: Die Halbwertszeit bei Neugeborenen liegt zwischen 5 und 11 Minuten. Die Clearance bei kritisch kranken Kindern und Säuglingen ist variabel und bei jüngeren Kindern in der Regel höher. Die Pharmakokinetik ist besonders bei schwer kranken Neugeborenen schwer vorhersehbar. Die verfügbaren Daten deuten darauf hin, dass die Pharmakokinetik von Dopamin derjenigen bei Erwachsenen ähnlich ist, jedoch interindividuelle Variabilität besteht.

Dosierung von Dopamin

Die Dosierung von Dopamin muss individuell erfolgen und ist abhängig von Hämodynamik und Nierenfunktion des Patienten. Die Infusionslösung wird bis zum Erreichen des gewünschten systolischen Blutdruckanstiegs titriert. Die Infusionsrate richtet sich nach Schweregrad, klinischem Ansprechen und Verträglichkeit und wird individuell ärztlich titriert.

Bei Erwachsenen sind zu Beginn erfahrungsgemäß 2 bis 5 µg/kg KG/min Dopamin ausreichend. Bei schwer erkrankten Patienten wird in der Regel mit einer höheren Dosierung von 5 µg/kg KG/min begonnen und dann falls erforderlich alle 15 bis 30 Minuten schrittweise um 5 bis 10 µg/kg KG/min auf bis zu 20 bis 50 µg/kg KG/min erhöht. In der Regel zeigen Patienten bereits bei Dosierungen bis 20 µg/kg KG/min eine hämodynamische Wirkung. Insbesondere bei Dosierungen darüber kann es zur Abnahme der Nierendurchblutung kommen, sodass nach Erreichen der gewünschten Hämodynamik gegebenenfalls eine Reduktion der Infusionsgeschwindigkeit nötig wird.

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Zur Behandlung von Hypotonie bei hämodynamisch instabilen Neugeborenen, Säuglingen und Kindern unter 18 Jahren wird die Dopamininfusion initial mit 5 µg/kg/min begonnen und kann schrittweise in 5 µg/kg KG/min-Schritten erhöht werden. Der empfohlene Dosisbereich liegt in der Regel bei 5 bis 10 µg/kg KG/min. Bei Bedarf kann die Dosis auf bis zu 20 µg/kg KG/min gesteigert werden, sofern dies medizinisch gerechtfertigt ist.

Zur Anpassung an verschiedene Körpergewichte steht Dopamin in mehreren Konzentrationen zur Verfügung. Die Infusionsrate kann anhand standardisierter Rechenformeln berechnet werden. Bei Beendigung der Therapie ist Dopamin schrittweise auszuschleichen, um Kreislaufstörungen zu vermeiden.

Bei Neugeborenen sowie Patienten mit eingeschränkter Leber- oder Nierenfunktion ist aufgrund der verlangsamten Dopamin-Clearance eine reduzierte Initialdosis und langsame Titration notwendig. Patienten, die zuvor mit MAO-Hemmern behandelt wurden, sollten ebenfalls eine stark reduzierte Startdosis (10% der üblichen Menge) erhalten, da diese Arzneimittel die Wirkung von Dopamin deutlich verstärken können.

Nebenwirkungen von Dopamin

Bei der Behandlung mit Dopamin können folgende Nebenwirkungen auftreten:

• Häufig (≥1/100 bis <1/10): Herzrhythmusstörungen (überwiegend Extrasystolen), Sinustachykardien, Herzklopfen, Angina-pectoris-Beschwerden, Kopfschmerzen, Fingertremor, Atemnot, Übelkeit, Erbrechen, Blutdruckabfall und Vasokonstriktion, Unruhegefühl, Angstgefühl.

Aufgrund der häufig auftretenden Herzrhythmusstörungen sowie immunsuppressiver Effekte verliert Dopamin in der Schocktherapie nach und nach an Bedeutung.

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Wechselwirkungen von Dopamin

Bei der Gabe von Dopamin treten in Kombination mit folgenden Substanzen Wechselwirkungen auf:

• Anästhetika: Cyclopropan und halogenierte Kohlenwasserstoffe sensibilisieren das Myokard für Dopamin. Kombination mit Dopamin ist kontraindiziert.
• Alpha- und Betablocker: β-Blocker antagonisieren kardiale Wirkungen, α-Blocker antagonisieren vasokonstriktorische Effekte. Kombination wird nicht empfohlen.
• MAO-Inhibitoren: Verstärken Wirkung und Wirkdauer von Dopamin. Deutliche Dosisreduktion erforderlich bei Vorbehandlung. Kombination sollte möglichst vermieden werden.
• Phenytoin (i.v.): Risiko für Hypotonie, Bradykardie, Herzstillstand. Anwendung nur mit äußerster Vorsicht.
• Diuretika: Wirkung kann durch Dopamin verstärkt werden. Kombination nicht empfohlen.
• Mutterkornalkaloide: Risiko übermäßiger Vasokonstriktion und Gangrän erhöht. Kombination vermeiden.
• Trizyklische Antidepressiva und Guanethidin: Verstärken das vasopressorische Ansprechen auf Dopamin.
• Alkalisierende Substanzen: Inaktivieren Dopamin in Lösung. Keine gemeinsame Infusion.
• Metoclopramid: Beeinträchtigt die Wirkung von Dopamin. Kombination nicht empfohlen.
• Antidiabetika: Dopamin kann Blutzucker erhöhen. Wirksamkeit von z. B. Gliniden oder Sulfonylharnstoffen kann beeinflusst werden. Blutzuckerüberwachung erforderlich, besonders bei Neugeborenen.

Neben diesen Wechselwirkungen sollten die Inkompatibilitäten von Dopamin mit anderen Arzneistoffen wie beispielsweise Aciclovir, Amphotericin B, Furosemid und Heparin berücksichtigt werden.

Kontraindikationen von Dopamin

Die Anwendung von Dopamin ist in folgenden Fällen kontraindiziert:

• Überempfindlichkeit gegen Dopamin
• Phäochromozytom
• Engwinkelglaukom
• Hyperthyreose
• Prostataadenom mit Restharnbildung
• Tachyarrhythmien
• Kammerflimmern
• Hypovolämie
• Kombination mit Cyclopropan und halogenierten Kohlenwasserstoff-Anästhetika
• Schwangerschaft

Zur Anwendung von Dopamin in der Schwangerschaft liegen keine ausreichenden Erfahrungen vor. Tierversuche zeigten Hinweise auf Reproduktionstoxizität, das Risiko für den Menschen ist im Bezug darauf nicht bekannt. Dopamin darf aber in lebensbedrohlichen Situationen in der Schwangerschaft angewendet werden.

Zum Übergang von Dopamin in die Muttermilch liegen keine Daten vor. Aufgrund der geringen Halbwertszeit wird das Risiko für den Säugling als gering eingeschätzt. Daher kann bei einmaliger intravenöser Applikation von Dopamin das Stillen fortgesetzt werden.

Verkehrstüchtigkeit

Dopamin wird zur Behandlung lebensbedrohlicher Zustände angewendet. Der Einfluss auf die Verkehrsfähigkeit ist daher nicht relevant.

Alternativen zu Dopamin

Neben Dopamin kommen bei der Schocktherapie weitere die Hämodynamik beeinflussende Pharmaka zum Einsatz. Der mit Dopamin strukturverwandte Wirkstoff Dobutamin vermittelt seine Wirkung über adrenerge α- und β-Rezeptoren und ist Mittel der ersten Wahl zur Therapie des kardiogenen Schocks. Das Antidiuretische Hormon (ADH, Vasopressin, Adiuretin) wird hingegen bei katecholaminrefraktärer Hypotonie im Rahmen septischer Schockzustände angewendet. Adrenalin kommt beim anaphylaktischen Schock, Noradrenalin beim septischen Schock zum Einsatz.

Anwendungshinweise für Dopamin

Bei der Anwendung von Dopamin sind folgende Warnhinweise zu beachten:

• Gleichzeitige Infusion mit anderen Arzneimitteln: Dopamin darf nicht zusammen mit anderen Wirkstoffen in einer Infusion verabreicht werden.
• Vorsicht bei MAO-Hemmern: Patienten mit Vorbehandlung durch Monoaminoxidase-Inhibitoren (MAO-Hemmer) benötigen reduzierte Dopamindosen, um eine Wirkungsverstärkung zu vermeiden.
• Hypovolämischer Schock: Dopamin ist bei Volumenmangel nur nach vorheriger Flüssigkeitsgabe sinnvoll. In Einzelfällen mit persistierender Hypotonie kann es vorsichtig angewendet werden.
• Elektrolytüberwachung: Kaliumfreie Lösungen können eine Hypokaliämie auslösen. Elektrolyte sollten regelmäßig kontrolliert werden.
• Blutdruckkontrolle: Bei disproportional erhöhtem diastolischem Blutdruck muss die Infusion verlangsamt oder angepasst werden.
• Kardiale Überwachung: Wegen möglicher Tachykardie und Rhythmusstörungen ist eine kontinuierliche kardiovaskuläre Überwachung erforderlich. Ursachen wie Hypoxie oder Schmerzen sind auszuschließen.
• Durchblutungsstörungen: Bei Anzeichen von Minderdurchblutung der Extremitäten muss die Dosis überprüft oder die Infusion beendet werden.
• Neugeborene und Kinder: Aufgrund der altersabhängigen Clearance ist bei Neugeborenen eine vorsichtige, schrittweise Dosistitration notwendig.
• Verabreichungsweg: Eine subkutane, intramuskuläre oder intraarterielle Applikation ist kontraindiziert - es besteht Gewebenekrosegefahr.
• Extravasation: Infusion vorzugsweise über große Venen. Bei Extravasation: sofortige Infiltration des betroffenen Areals mit einem Vasodilatator erwägen.
• Nieren- und Leberfunktionsstörung: Die Dopamin-Clearance ist bei eingeschränkter Organfunktion reduziert. Insbesondere bei Neugeborenen ist eine engmaschige Kontrolle notwendig.
• Absetzerscheinungen: Dopamin darf nicht abrupt abgesetzt werden. Um Hypotonie zu vermeiden, ist eine schrittweise Dosisreduktion erforderlich, ggf. unter Volumengabe.
• Septischer Schock bei Kindern: Aufgrund erhöhter Mortalität wird Dopamin nicht als First-Line-Therapie bei pädiatrischem septischem Schock empfohlen.
• Herzoperationen: Dopamin wird selektiv bei niedrigem Herzzeitvolumen eingesetzt. Bei erhöhtem systemischen oder pulmonalen Gefäßwiderstand ist Vorsicht geboten.
• Erhöhter pulmonalarterieller Druck: Bei Patienten mit pulmonaler Hypertonie kann Dopamin den Gefäßwiderstand steigern. Dosen über 10 µg/kg KG/min sollten vermieden werden.
• Intraventrikuläre Blutung (IVH) bei Neugeborenen: Dopamin kann bei Säuglingen das Risiko einer IVH erhöhen. Der Blutdruck muss engmaschig überwacht und individuell angepasst werden.
• Infektionsrisiko: Hohe Dosen oder lange Therapiedauer können das Infektionsrisiko erhöhen. Präventive Maßnahmen und klinische Überwachung sind erforderlich.
• Engwinkelglaukom: Dopamin sollte bei Patienten mit Engwinkelglaukom nicht eingesetzt werden.
• Alkalisierende Substanzen: Natriumbicarbonat darf nur über eine separate Infusionsleitung verabreicht werden, um Inkompatibilitäten zu vermeiden.
• Interferenzen bei Laborparametern: Dopamin senkt TSH- und Prolaktinspiegel.

Dopamin und seine Auswirkungen auf das Herz-Kreislauf-System

Dopamin hat vielfältige Effekte auf den Körper, insbesondere auf das Herz-Kreislauf-System. Es wirkt anregend auf die Signalvermittlung der Nervenzellen im Gehirn sowie im Nervensystem der inneren Organe. Dopamin nimmt auch Einfluss auf emotionale Regulationszentren im Gehirn und spielt hierdurch eine Rolle bei der Entstehung psychischer Erkrankungen sowie von Suchtkrankheiten.

Wirkung auf das Herz:

• Niedrige Dosierung: Gefäßerweiterung in der Körperperipherie, Verringerung des Widerstands für das Herz, Verbesserung des Herzzeitvolumens.
• Mittlere Dosierung: Steigerung der Herzaktivität durch Erhöhung der Kontraktion des Herzmuskels (positiv inotrop), Beschleunigung der Herzfrequenz (positiv chronotrop) und Beeinflussung der Erregungsleitung (positiv dromotrop) sowie der Entspannung des Herzmuskels (positiv lusitrop).
• Hohe Dosierung: Vasokonstriktion (Verengung der Blutgefäße).

D1-Dopamin-Rezeptoren im Herzen:

Die Bedeutung des D1-Dopamin-Rezeptors im Herzen von Mensch und üblichen Versuchstieren ist unklar. Eventuell koppelt der D1-Dopamin-Rezeptor an einen positiv inotropen und einen positiv chronotropen Effekt, da er wie der β-Adrenozeptor grundsätzlich über Guanosintriphosphat-bindende Proteine die Adenylatzyklase aktivieren kann, was zu einer Erhöhung von 3´,5´-zyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP) in der Herzmuskelzelle führt. Die Stimulation des D1-Dopamin-Rezeptors sollte ferner die atrioventrikuläre Überleitung steigern und vermutlich auch am Sinusknoten die Erregungsbildung beschleunigen. Es gibt jedoch widersprüchliche Befunde zur inotropen Wirkung von D1-Dopamin-Rezeptoren: sowohl positiv inotrope als auch negativ inotrope Effekte, aber auch fehlende inotrope Wirkungen wurden in Säugetierherzen publiziert. Dopamin, der namensgebende Ligand des D1-Dopamin-Rezeptors, kann am Herzen auch β-Adrenozeptoren stimulieren.

Alpha-Synuclein und das Herz:

Wird Alpha-Synuclein nicht regelrecht abgebaut, so lagert es sich in Form von Lewy-Körperchen im gesamten Gehirn, im Nervensystem der Verdauungsorgane, in Drüsen und in der Haut ab. Auch im Herzen finden sich gelegentlich Alpha-Synuclein-Konglomerate. Diese stören die Bereitstellung von Noradrenalin, das in den Nervenzellen des Herzens benötigt und aus Dopamin hergestellt wird. Das Herzmuskel ist dann nicht mehr in der Lage, schnell auf Blutdruckschwankungen zu reagieren. Die häufig bei Morbus Parkinson auftretenden Blutdruckabfälle beim Aufstehen könnten hierdurch verursacht werden.

Dopamin und Sucht

Dopamin spielt eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Suchtverhalten. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass Dopamin nicht direkt "Glück" verursacht, sondern vielmehr eine belohnungsankündigende Wirkung hat. Es markiert Situationen, die mit Belohnungen einhergehen, und speichert diese im Suchtgedächtnis ab. Soziale Medien nutzen diese Lernmechanismen, indem sie beispielsweise durch nette Kommentare eine Belohnungserwartung erzeugen, die dann mit dem Handy assoziiert wird. Dies kann in Extremfällen zu einer Ähnlichkeit mit klassischen Abhängigkeiten führen.

Dopamin-Spiegel und Beeinflussung

Der Dopaminspiegel kann durch verschiedene Faktoren beeinflusst werden:

• Erhöhung: Körperliche oder geistige Aktivität, Erfolgserlebnisse, Belohnungsmechanismen, ausreichend lange und erholsame Schlafphasen, ausgewogene Ernährung.
• Erniedrigung: Morbus Parkinson (im Gehirn).

Krankhafte Erhöhungen des Dopaminspiegels mit sehr hohen Konzentrationen im Blut entstehen unter anderem bei Entartungen der Nebennieren, etwa beim Phäochromozytom.

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