Ethanol aktiviert spezifisch einen Ca²⁺-abhängigen K⁺-Kanal und reduziert die Feuerfrequenz in sensorischen Neuronen.

Einleitung

Seit langem sind die vielfältigen Wirkungen von Ethanol auf das zentrale Nervensystem (ZNS) bekannt. Bis vor kurzem wurde angenommen, dass Ethanol einen relativ unspezifischen Einfluss auf die neuronale Zellmembran ausübt, wodurch die Veränderung der Eigenschaften von zentralen Neuronen durch Ethanol erklärt wurde. In den letzten Jahren gelang es zunehmend, durch moderne elektrophysiologische (patch-clamp Technik) und biochemische Methoden, verschiedenste Mechanismen der Wirkungen des Ethanols zu entschlüsseln. So modifiziert Ethanol Ionenkanäle in ihren Eigenschaften [2]; z. B. werden Na⁺-Kanäle des ZNS in extrem hohen Konzentrationen blockiert [5]. Ähnliches wurde auch an Ca²⁺-Kanälen des ZNS beobachtet [10]. Allerdings ist auch eine Erhöhung der intrazellulären Ca²⁺-Konzentration durch Ethanolapplikation an hypothalamischen Neuronen gemessen worden [9]. In einer speziellen Präparation von Neuronen der Neurohypophyse wurde die Aktivierung Ca²⁺-abhängiger K⁺-Ströme (BK_Ca) durch klinisch relevante Dosen von Ethanol beschrieben [1]. Dieser Mechanismus war mit einer verminderten Freisetzung von antidiuretischem Hormon (ADH) in Verbindung gebracht worden [7].

Neben diesen Wirkungen von Ethanol auf das ZNS sind jedoch auch Wirkungen auf das periphere Nervensystem bekannt. So wird unter anderem über reduziertes Schmerzempfinden nach Ethanolaufnahme berichtet [11]. Vor kurzem wurde die Existenz und Funktion des BK_Ca Kanals in kleinen sensorischen Neuronen der Hinterwurzelganglien (DRG) beschrieben [8]. Dabei konnte gezeigt werden, dass die BK_Ca Kanäle sowohl einzelne Aktionspotentiale (AP) als auch die Refraktärzeit nach einem Aktionspotential beeinflussen und dadurch die Feuerrate dieser Neurone reduzieren können.

Literatur

• 1 Chu B S, Dopico A M, Lemos J R, Treistman S N. Ethanol potentiation of calcium-activated potassium channels reconstituted into planar lipid bilayers.  Mol. Pharmacol.. 1998;  54 397-406
• 2 Crews F T, Morrow A L, Criswell H, Breese G. Effects of ethanol on ion channels.  Int. Rev. Neurobiol.. 1996;  39 283-367
• 3 Dopico A M, Anantharam V, Treistman S N. Ethanol increases the activity of Ca²⁺-dependent K+ (mslo) channels: Functional interaction with cytosolic Ca²⁺.  J. Pharmacol., Exp. Therap.. 1998;  284 258-268
• 4 Dopico A M, Lemos J R, Treistman S N. Ethanol increases the activity of large conductance, Ca²⁺ activated K⁺ channels in isolated neurohypophysial terminals.  Mol. Pharmacol.. 1996;  49 40-48
• 5 Frenkel C, Wartenberg H C, Rehberg B, Urban B W. Interactions of ethanol with single human brain sodium channels.  Neurosci. Res. Commun.. 1997;  20 113-120
• 6 Hamill O P, Marty A, Neher E, Sakmann B, Sigworth F J. Improved patch-clamp techniques for high-resolution current recording from cells and cell-free membrane patches.  Pfluegers Arch.. 1981;  391 85-100
• 7 Jakab M, Weiger T M, Hermann A. Ethanol activates maxi Ca²⁺ activated K⁺ channels of clonal pituitary (GH3) cells.  J. Membr. Biol.. 1997;  157 237-245
• 8 Scholz A, Gruss M, Vogel W. Properties and functions of calcium-activated K⁺ channels in small neurones of rat dorsal root ganglion studied in a thin slice preparation.  J. Physiol.. 1998;  513 55-69
• 9 Simasko S M, Boyadjieva N, De A, Sarkar D K. Effect of ethanol on calcium regulation in rat fetal hypothalamic cells in culture.  Brain Res.. 1999;  824 89-96
• 10 Widmer H, Lemos J R, Treistman S N. Ethanol reduces the duration of single evoked spikes by a selective inhibition of voltage-gated calcium currents in acutely dissociated supraoptic neurons of the rat.  J. Neuroendocrinol.. 1998;  10 399-406
• 11 Woodrow K M, Eltherington L G. Feeling no pain: alcohol as an analgesic.  Pain. 1988;  32 ((2)) 159-163