In-vitro-Effekte von Kokain an Skelettmuskelpräparaten von Patienten mit Veranlagung zu
Maligner Hyperthermie

Zusammenfassung

Ziel der Studie: Die Intoxikation mit Kokain kann zu Symptomen wie Tachykardie, Rhabdomyolyse und Hyperthermie führen. Aufgrund der Ähnlichkeit der klinischen Symptomatik mit der Malignen Hyperthermie (MH) wurde vermutet, dass Kokain bei disponierten Patienten eine MH induzieren kann. In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob Kokain an MHS- (mit MH-Disposition) und MHN- (ohne MH-Disposition) Skelettmuskelpräparaten eine Kontrakturentwicklung induzieren kann. Methodik: Bei 62 Patienten mit Verdacht auf Veranlagung zu MH wurde der in-vitro Kontrakturtest (IVKT) nach dem Protokoll der „European MH Group” durchgeführt. Kokain wurde zusätzlichen Muskelfaszikeln als Bolus in Organbadkonzentrationen von 0,01, 0,1 und 1,0 mmol/l zugegeben. Die Effekte auf die Kontrakturentwicklung und die Muskelkontraktionskraft wurden kontinuierlich registriert. Ergebnisse: 21 Patienten wurden nach dem IVKT als MHS und 36 Patienten als MHN diagnostiziert. Bei 5 Patienten ergab der IVKT ein uneinheitliches Ergebnis (MHE). Diese Patienten wurden von der Untersuchung ausgeschlossen. Kokain induzierte weder bei Muskelproben von MHS- noch bei MHN-Patienten eine Kontrakturentwicklung. Die Muskelkontraktionskraft nahm nach Applikation von Kokain in beiden diagnostischen Gruppen signifikant ab. Schlussfolgerung: Im Gegensatz zu den bekannten Triggersubstanzen der MH wie die volatilen Anästhetika, zeigte sich nach Bolus-Applikation von Kokain keine Kontrakturentwicklung an Skelettmuskelpräparaten von Patienten mit Veranlagung zu MH. Ferner bewirkte Kokain einen negativ inotropen Effekt in sämtlichen Skelettmuskelpräparaten, der möglicherweise durch die lokalanästhetische Wirkung des Kokain erklärt werden kann. Nach den vorliegenden Resultaten scheint Kokain keine Triggersubstanz für die MH zu sein.

Abstract

Objective: The abuse of cocaine can cause serious medical complications like tachycardia, rhabdomyolysis, and hyperthermia. Because of the clinical similarities, it has been suggested that cocaine might be a trigger of malignant hyperthermia (MH). Therefore, aim of this study was to investigate the in-vitro effects of cocaine in skeletal muscle specimens of MH susceptible (MHS) and normal (MHN) patients. Methods: 62 patients undergoing the in-vitro contracture test (IVCT) according to the protocol of the European MH Group (EMHG) for diagnosis of MH susceptibility were included in this study. In muscle specimens surplus to diagnostic requirements cocaine was added in order to achieve tissue bath concentrations of 0.01, 0.1 and 1.0 mM. The contracture development and twitch response have been registered. Results: 21 patients were diagnosed as MHS and 36 patients as MHN. 5 patients tested as MH-equivocal (MHE) were excluded from the study. Following bolus administration of cocaine, no contracture development was observed in MHS, as well as MHN specimens. The muscle twitch decreased after cocaine administration significantly in both diagnostic groups. Conclusion: In contrast to the established MH trigger substances like volatile anaesthetics, cocaine produced no contracture development in MHS muscle specimens. Furthermore, cocaine produced a negative inotropic effect in all skeletal muscle preparations, which might be explained by local anaesthetic effects. Regarding these results, cocaine seems not to be a MH trigger agent.

Schlüsselwörter

Maligne Hyperthermie - Halothan - Koffein - Kokain - In-vitro Kontrakturtest (IVKT)

Key words

Malignant hyperthermia - Halothane - Caffeine - Cocaine - In-vitro contracture (IVCT)

Literatur

• 1 Steinfath M, Wappler F. Maligne Hyperthermie.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2000;  35 147-172
• 2 Jurkat-Rott K, McCarthy T, Lehmann-Horn F. Genetics and pathogenesis of malignant hyperthermia.  Muscle & Nerve. 2000;  23 5-17
• 3 Riess F C, Fiege M, Moshar S, Bergmann H, Bleese N, Kormann J, Weißhorn R, Wappler F. Rhabdomyolysis following cardiopulmonary bypass and treatment with enoximone in a patient susceptible to malignant hyperthermia.  Anesthesiology. 2001;  94 355-357
• 4 Olthoff D, Vonderlind C. Anästhesie-unabhängige Auslösung einer tödlichen Maligne-Hyperthermie-Krise.  Anästhesist. 1997;  46 1076-1080
• 5 Merigian K S, Roberts J R. Cocaine Intoxication: Hyperpyrexia, Rhabdomyolysis and Acute Renal Failure.  Clin Toxicol. 1987;  25 135-148
• 6 Marzuk P M, Tardiff K, Leon A C, Hirsch C S, Portera L, Iqbal I, Nock M K, Hartwell N. Ambient temperature and mortality from unintentional cocaine overdose.  J Am Med Ass. 1998;  279 1795-1800
• 7 Mittleman R E, Wetli C V. Death caused by recreational cocaine use.  J Am Med Ass. 1984;  252 1889-1893
• 8 Pogue V A, Nurse H M. Cocaine-associated acute myoglobinuric renal failure.  Am Med. 1989;  86 183-186
• 9 Daras M, Kakkouras L, Tuchman A J, Koppel B S. Rhabdomyolysis and hyperthermia after cocaine abuse: a variant of the neuroleptic malignant syndrome?.  Acta Neurol Scand. 1995;  92 161-165
• 10 Rosenberg J, Pentel P, Bond S, Benowitz N, Olson K. Hyperthermia associated with drug intoxication.  Crit Care Med. 1986;  11 964-969
• 11 Loghmanee F, Tobak M. Fatal malignant hyperthermia associated with recreational cocaine and ethanol abuse.  Forens Med Pathol. 1986;  7 246-248
• 12 Britt B. Combined anesthetic- and stress-induced malignant hyperthermia in two offspring of malignant hyperthermic-susceptible parents.  Anesth Analg. 1988;  67 393-399
• 13 Ørding H, Brancadoro V, Cozzolino S, Ellis F R, Glauber V, Gonano E F, Halsall P J, Hartung E, Heffron J JA, Heytens L, Kozak-Ribbens G, Kress H, Krivosic-Horber R, Lehmann-Horn F, Mortier W, Nivoche Y, Ranklev-Twetman E, Sigurdsson S, Snoeck M, Stieglitz P, Tegazzin V, Urwyler A, Wappler F. In vitro contracture test for diagnosis of malignant hyperthermia following the protocol of the European MH Group: Results of testing patients surviving fulminant MH and unrelated low-risk subjects.  Acta Anesthesiol Scand. 1997;  41 955-966
• 14 Zbinden A M, Frei F J, Funk B, Thomsen D A, Westenskow D. Determination of the partial pressure of halothane (or isoflurane) in blood.  Br J Anesth. 1985;  57 796-802
• 15 Klostermann P, Rothschild M A, Schneider V. Kokain: Leistungsdroge der 90er Jahre? Morphologische und krimino-soziologische Aspekte.  Arch Kriminol. 1996;  198 16-22
• 16 Rommelspacher H. Pharmakologie der Drogen (Heroin, L-Methadon, Kokain, Haschisch) und deren Auswirkungen auf Schwangere, Fetus und Neugeborenes.  Gynäkologe. 1991;  24 315-321
• 17 Zilker T. Intoxikation mit Ecstasy und Kokain. Warum keine Betablocker?.  Internist. 1999;  40 981
• 18 von Schrenck T. Internistische Komplikationen nach Ecstasy.  Deutsches Ärzteblatt. 1999;  96 280-285
• 19 Ravi V S, Zmyslowki W P, Marino J. Probable cocaine-induced hyperthermia in an anesthetizid patient: a case report.  AAOMS. 1993;  51 204-205
• 20 Sato N, Brum J M, Mitsumoto H, DeBoer G E. Effect of cocaine on the response to 1 % halothane in patients undergoing diagnostic muscle biopsy for malignant hyperthermia.  Can J Anaesth. 1995;  42 158-162
• 21 Pagala M, Amaladevi B, Azad D, Pagala S, Herzlich B, Namba T, Grob D. Effect of cocaine on leakage of creatinin kinase from isolated fast and slow muscles of rat.  Life Sci. 1993;  52 751-756