Pharmakologische Untersuchungen an kultivierten humanen Flimmerzellen des oberen Respirationstraktes

Zusammenfassung

Die Frequenz des Zilienschlages wurde an kultivierten humanen Flimmerzellen des oberen Respirationstraktes gemessen. In diesem isolierten System wurde versucht, den Zilienschlag pharmakologisch zu beeinflussen. Da in der Literatur unterschiedliche Angaben über die Wirkung von Parasympathomimetika und Sympathomimetica vorliegen, wurden der muskarinartige Acetylcholin-Agonist Carbachol sowie das ß₂-Mimetikum Clenbuterol untersucht. Carbachol (10^-3 M) zeigte in 6 Experimenten an verschiedenen Zellen keinen Effekt auf die Frequenz der Flimmerzellen, auch dann nicht, wenn die Basisfrequenz durch Erniedrigung der Temperatur von 37°C auf 24°C gesenkt wurde. Clenbuterol (10^-5 M, 1 Versuch) erhöhte, ebenso wie eine pharmazeutische Zubereitung von Clenbuterol, Spiropent (10^-5 M, 3 Versuche), die Frequenz der Flimmerzellen. Milchzucker, ein Bestandteil von Spiropent, war ohne Effekt. Das Sekretolytikum Ambroxol zeigte keinen Effekt. Negative Effekte wurden ebenfalls mit dem Neuropeptid Substanz P, welches am Kaninchen in vivo die Schlagfrequenz der Flimmerzellen erhöht, gefunden. Ein mit Substanz P in sensiblen Neuronen koexistierendes Peptid, Calcitonin Gene-Related Peptide, steigerte in einem von 6 Versuchen die Frequenz. Zusammenfassend scheint der Nachweis erbracht, dass eine direkte Beeinflussung der Schlagfrequenz von Flimmerzellen über ß₂-adrenerge Rezeptoren möglich ist. Weitere neuronale Mediatoren mit eindeutig direkter Wirkung wurden nicht gefunden.

Summary

The ciliary frequency was measured in cultivated ciliated human cells of the upper respiratory tract. An attempt was made to influence this isolated system pharmacologically. Previously, contradictory results have been published regarding the effects of parasympathomimetic and sympathomimetic drugs. We investigated the muscarinic agonist carbachol and the ß₂-adrenoreceptor stimulating drug clenbuterol. Carbachol (10^-3 M) did not modify the ciliary frequency in 6 experiments neither at 37°C nor at 24°C, where the basal frequency was reduced. Spiropent (10-5 M), a pharmaceutical preparation of clenbuterol and lactose, increased the ciliary frequency in 3 experiments. Clenbuterol, tested in the same concentration in 1 experiment, also caused an increase. Lactose was without effect. The secretolytic drug ambroxol did not influence the ciliary frequency. The neuropeptide substance P which causes an increase in ciliary frequency in the respiratory tract of rabbits in vivo, had no effect on isolated human ciliated cells indicating an indirect effect of this peptide. Calcitonin gene-related peptide which co-exists with substance P in sensory neurons of the airways, increased the ciliary frequency in 1 out of 6 experiments. In conclusion, our results indicate that ciliary activity can be directly modified via ß₂-adrenoreceptors. Other putative neuronal mediators did not reveal clearcut direct activity.