Effect of naloxone on focal cerebral ischemia in cats

Summary

We have examined the effects of a single injection of naloxone (5 mg/kg, i.v.) in cats with cerebral ischemia produced by transorbital occlusion of the middle cerebral artery (MCA). Cerebral blood flow (CBF) was measured and the cerebral metabolic rate of oxygen consumption (CMRO₂) was estimated based on measurements of arteriovenous (A-V) oxygen difference. Six cats were treated with naloxone 30 minutes after occlusion and 8 were treated 2 hours after occlusion. In 6 control animals, naloxone produced a 10-15% increase in mean arterial blood pressure (MABP), CBF and CMRO₂ lasting 30 minutes. MCA occlusion reduced CBF by 70-75% in the ipsilateral MCA territory and by 15% in the contralateral hemisphere. Naloxone increased CBF by 3.5-6% in the ischemic region and 10-22% in the contralateral hemisphere in both treatment groups to the same extent as seen in control animals. There was no significant change in A-V oxygen difference and the estimated increase in CMRO₂ of non-ischemic regions of both treatment groups was similar to that of control animals. These effects were transient and lasted 15-60 minutes. We have concluded that naloxone caused a transient increase in cerebral metabolism which equals or exceeds the corresponding increase in CBF. Therefore, naloxone would not be beneficial, and may be detrimental in the treatment of cerebral ischemia.

Zusammenfassung

Es wurde der Effekt einer Einzeldosis Naloxone (5 mg/kg i.v.) an Katzen mit zerebraler Ischämie untersucht, die durch den transorbitalen Verschluß der A. cerebri media (MCA) hervorgerufen wurde. Die zerebrale Durchblutung (CBF) wurde gemessen und der zerebrale Sauerstoffverbrauch (CMRO₂) auf der Basis der arteriovenösen Differenz geschätzt. 6 Katzen wurden 30 Minuten, 8 Katzen zwei Stunden nach dem Verschluß mit Naloxonen behandelt. Bei 6 Kontrolltieren führte Naloxone zu einer Erhöhung des mittleren arteriellen Druckes (MABP), CBF und CMRO₂ von 10-15% für 30 Minuten. Der Verschluß der MCA reduzierte den CBF um 70-75% des ipsilateralen MCA-Gebietes und um 15% in der kontralateralen Hemisphäre. Naloxone erhöhte den CBF 3.5-6% im ischämischen Gebiet und um 10-22% in der kontralateralen Hemisphäre in beiden Therapie-Gruppen im gleichen Maße wie bei den Kontrollen. Es gab keine signifikanten Änderungen der A-V-Sauerstoffdifferenz und der geschätzte des CMRO₂ der nicht ischämischen Regionen beider Behandlungsgruppen war ähnlich dem der Kontrolltiere. Diese Effekte waren flüchtig und dauerten 15-60 Minuten. Die Autoren schließen daraus, das Naloxone einer vorübergehenden Steigerung des zerebralen Stoffwechsels führt, der dem entsprechenden Anstieg des CBF gleich ist oder ihn übertrifft. Deshalb scheint Naloxone zur Behandlung der zerebralen Ischämie nicht geeignet bzw. sogar schädlich zu sein.

Key-Words

Cerebral blood flow - Cerebral metabolism - Focal cerebral ischemia - Naloxone - Stroke