Der Einfluss von Midazolam und Flunitrazepam auf die Freisetzung von Lysozym und Beta-Glucuronidase aus neutrophilen Granulozyten in vitro*

Zusammenfassung.

Ziel der Studie: Neutrophile Granulozyten spielen bei der Abwehr bakterieller Infektionen eine bedeutende Rolle. Es ist bekannt, dass verschiedene Anästhetika in der Lage sind, Funktionen dieser Zellen zu stören. Wir untersuchten in vitro den Einfluss von Midazolam und Flunitrazepam auf die Aktivität der von neutrophilen Granulozyten freigesetzten bakteriziden Enzyme Lysozym und Beta-Glucuronidase. Methodik: Aus dem venösen Blut von 10 gesunden männlichen Freiwilligen isolierten wir, wie bereits früher beschrieben [4], neutrophile Granulozyten. Die Stimulation der Zellen sowie die Messung der Lysozym- und Beta-Glucuronidase-Aktivität erfolgten nach den Angaben von Metcalf et al. [5]. Die statistische Auswertung wurde mit dem BIOMED-System [8] durchgeführt. Ergebnisse: Weder Midazolam noch Flunitrazepam verursachte eine statistisch bedeutsame Veränderung der Lysozym-Aktivität. Hingegen wurde von klinisch relevanten Konzentrationen beider Benzodiazepine die Beta-Glucuronidase-Aktivität signifikant erhöht. Die Zusatzstoffe des Flunitrazepams spielten keine Rolle. Schlussfolgerung: Midazolam und Flunitrazepam führen in vitro zu einer Verstärkung der Aktivität aus neutrophilen Granulozyten freigesetzter Beta-Glucuronidase. Dieses Ergebnis kann zur Zeit weder erklärt noch in seiner Tragweite bewertet werden. Einen relevanten Einfluß auf die Lysozym-Aktivität besaßen die beiden Benzodiazepine hingegen nicht.

The Influence of Midazolam und Flunitrazepam on the Liberation of Lysozyme and Beta-Glucoronidase from Neutrophile Granulozytes In Vitro.

Objective: Polymorphonuclear neutrophile leucocytes (PMNL) play an important role in the defence against bacterial infections. It is known that some anaesthetics are able to disturb PMNL functions. We examined the influence of midazolam and flunitrazepam on the activity of the bactericidal enzymes lysozyme and beta-glucuronidase released from PMNL in vitro. Methods: As described before [4], PMNL were isolated from venous blood samples obtained from 10 healthy male volunteers. PMNL stimulation and measurement of lysozyme and beta-glucuronidase activities were conducted according to the description by Metcalf et al. [5]. The BIOMED-system [8] was used for statistical evaluation. Results: Neither midazolam nor flunitrazepam caused any statistically important alteration of lysozyme activity. However, clinically relevant concentrations of both benzodiazepines significantly enhanced beta-glucuronidase activity. The additives of flunitrazepam did not play any role. Conclusion: Surprisingly enough, midazolam and flunitrazepam increased the activity of beta-glucuronidase released from PMNL in vitro. At present, this result can neither be explained nor can its importance be estimated. On the other hand, the benzodiazepines did not relevantly influence lysozyme activity.

Schlüsselwörter:

Neutrophile Granulozyten -Midazolam - Flunitrazepam - Lysozym - Beta-Glucuronidase

Key words:

PMNL - midazolam - flunitrazepam - lysozyme - beta-glucuronidase

Literatur

• 1 Bordoni-Uffreduzzi . Platania, Dell' influenza del sistema nervoso sulle infezioni.  Centralbl Bakteriol Parasitenk. 1890;  7 405-406
• 2 Rubin G. The influence of alcohol, ether, and chloroform on natural immunity in its relation to leucocytosis and phagocytosis.  J Infect Dis. 1904;  1 425-444
• 3 Hjorth R, Jonsson A K, Vretblad P. A rapid method for purification of human granulocytes using Percoll. A comparison with dextran sedimentation.  J Immunol Methods. 1981;  43 95-101
• 4 Krumholz W, Demel C, Jung S, Meuthen G, Hempelmann G. The influence of fentanyl and alfentanil on functions of human polymorphonuclear leukocytes in vitro.  Acta Anaesthesiol Scand. 1993;  37 386-389
• 5 Metcalf J, Gallin J I, Nauseef W M, Root R K. Laboratory manual of neutrophil function. Raven Press New York; 1986
• 6 Amrein R, Cano J P, Eckert M, Coassolo P. Pharmakokinetik von Midazolam nach intravenöser Verabreichung.  Arzneimittelforsch. 1981;  31 2202-2205
• 7 Lauven P M, Stoeckel H, Schwilden H, Schüttler J. Klinische Pharmakokinetik von Midazolam, Flunitrazepam und Diazepam.  Anästh Intensivther Notfallmed. 1981;  16 135-142
• 8 Kolles H. Ein System zur statistischen Analyse biomedizinischer Daten. Jungjohann Neckarsulm; 1988
• 9 Parmley R T, Cheah M S. Polymorphonuclear phagocytic cells. In: Immunology and inflammation. Basic mechanisms and clinical consequences. Sigal LH, Ron Y (Hrsg). McGraw-Hill New York; 1994
• 10 Krumholz W, Käbisch S, Biscoping J, Hempelmann G. Über Veränderung der Adhärenz polymorphkerniger neutrophiler Granulozyten durch die intravenösen Anästhetika Midazolam und Ketamin.  Anästh Intensivther Notfallmed. 1987;  22 211-213
• 11 Krumholz W, Endrass J, Knecht J, Hempelmann G. The effects of midazolam, droperidol, fentanyl, and alfentanil on phagocytosis and killing of bacteria by polymorphonuclear leukocytes in vitro.  Acta Anaesthesiol Scand. 1995;  39 624-627
• 12 Kress H G, Segmüller R. Intravenöse Anaesthetika und Motilität humaner neutrophiler Granulozyten in vitro.  Anaesthesist. 1987;  36 356-361
• 13 Krumholz W, Demel C, Jung S, Meuthen G, Knecht J, Hempelmann G. The effects of thiopentone, etomidate, ketamine and midazolam on several bactericidal functions of polymorphonuclear leucocytes in vitro.  Eur J Anaesth. 1995;  12 141-146
• 14 Nishina K, Akamatsu H, Mikawa K, Shiga M, Maekawa N, Obara H, Niwa Y. The inhibitory effects of thiopental, midazolam, and ketamine on human neutrophil functions.  Anesth Analg. 1998;  86 159-165
• 15 Kress H G, Weiler R. Benzodiazepine und Chemilumineszenz neutrophiler Granulozyten in vitro: Vergleich mit dem Antagonisten Flumazenil.  Anaesthesist Supplement. 1989;  38 295
• 16 Krumholz W, Endrass J, Hempelmann G. Inhibition of phagocytosis and killing of bacteria by anaesthetic agents in vitro.  Br J Anaesth. 1995;  75 66-70
• 17 Goldfarb G, Belghiti J, Gautero H, Boivin P. In vitro effect of benzodiazepines on polymorphonuclear leukocyte oxidative activity.  Anesthesiology. 1984;  60 57-60
• 18 Krumholz W, Demel C, Jung S, Meuthen G, Hempelmann G. The influence of intravenous anesthetics on polymorphonuclear leukocyte function.  Can J Anaesth. 1993;  40 770-774

1 Firma Behring, Marburg

2 Dormicum; Hoffmann-La Roche

3 Rohypnol; Hoffmann-La Roche