Woher kommen unsere Medikamente – am Beispiel Lidocain und Lokalanästhetika

Als doch gelegentlicher Zahnarztbesucher ist das ein Thema, wo ich sehr dankbar bin, dass es lokal betäubende Mittel gibt.
Heute ist das selbstverständlich, aber bis in die Mitte des 18. Jahrhunderts war die einzig wirkungsvolle Methode, den Schmerz bei Operationen zu begrenzen, den Eingriff möglichst kurz zu halten. Alkohol war eine andere Variante – aber das hatte so viele gesundheitsschädliche Wirkungen, dass das auch keine optimale Lösung war.

Dann kamen Ether, Chloroform und Lachgas – die eine ganz neue Welt der Operationsmöglichkeiten auftaten.

Manche Ärzte– zum Beispiel der Augenarzt Carl Koller – suchten jedoch nach weiteren Methoden, um nur bestimmte Körperregionen in Schlaf setzen zu können.

Siegmund Freud (ja, der Wiener Psychiater) machte Koller schliesslich auf Kokain, ein Wirkstoff des Coca-Strauches aufmerksam.
Der Coca-Strauch wurde in Peru und Bolivien traditionellerweise als Stimulans und Appetitzügler benutzt (heute noch) und der Schmerzstillende Effekt war dort bekannt und wurde medizinisch genutzt.

In einem Experiment, bei dem die beiden Wissenschaftler das Kokain einnahmen, bemerkten sie die anästhetische Wirkung des Kokains – ihre Zungen waren betäubt.
Das war die Geburtsstunde der Lokalanästhesie – das Wort kommt vom griechischen Anaisthesia = Unempfindlichkeit, Gefühllosigkeit und dem lateinischen locus = Ort, Stelle.

Kokain wird auch heute noch als Lokalanästhetikum (LA) gebraucht – z.B. in der Ophtalmologie, weil es das einzige ist, welches die Gefässe verschliesst (die anderen weiten die Gefässe) so dass es nicht so sehr blutet und langsamer abgebaut wird. Man gibt heute aus diesem Grund Adrenalin, Noradrenalin oder Phenylephrin mit manchen LA – es blutet weniger und wirkt länger.

Das Kokain gewann bald an Beliebtheit, aber man merkte dann, dass von dem neuen Wunderstoff, der auch schon zur Behandlung der Morphinabhängigkeit eingesetzt wurde selbst eine hohe Suchtgefahr ausging.

Um das Problem zu lösen, versuchten Forscher neue Lokalanästhetika zu synthetisieren.
Die ersten Wirkstoffe mussten wegen Nebenwirkungen oder Gewebeunverträglichkeiten verworfen werden.

Dann fand 1890 der Apotheker und Chemiker Dr. Eduard Ritsert das Benzocain, das er Anästhesin nannte. Irgenndwie ging das aber unter und wurde erst ab 1900 der Öffentlichkeit bekannt.

1904 fand Alfred Eichhorn das Procain, das dem Benzocain prompt die Schau stahl und als „glorreicher Schritt“ gefeiert wurde.
Der Nachteil der neuen Lokalanästhetika war ihr allergenes Potential. Dieser Risikofaktor wurde versucht durch weitere Synhtesen und neue Substanzen zu beseitigen.

1930 Tetracain – 10x stärker wirksam als Procain, aber auch 10 giftiger

1943 gelang es dem schwedischen Chemiker Nils Löfgren das Lidocain zu erzeugen – dieses besitzt statt der anderen Lokalanästhetika keine estertypische COO-Bindung in der Zwischenkette, sondern eine Amidgruppe .. und durch diesen kleinen Unterschied gibt es kaum noch allergische Reaktionen. Es ist schnell und gut wirksam und findet sich neben der Anwendung in Operationen (Stichwort: Zahnarzt-Kokain) heute auch in einer Menge OTC-Produkte wie Halswehmitteln, Zahnungsgels für Babies, Sprays zur Unterdrückung eines vorzeitigen Samenergusses …

Löfgren erkannte auch, dass viele der zur Betäubung eingesetzten Substanzen ähnliche Strukturen aufwiesen:
Lipophiler Teil (aromatisch, heterozyklisch)-Zwischenkette–Hydrophiler Teil (Amino-Gruppe)
Anhand dieses Schemas wurden in der Folgezeit weitere Narkotika entwickelt.

1957 Bupivacaine
1959 Prilocaine

… (man merkt, dass sie alle auf -cain enden. Wer bei den Wirkstoffen eines Mittels das sieht, weiss also, dass es ein LA ist).

Moderne Lokalanästhetika werden zur örtlichen Betäubung eingesetzt und besitzen keine euphorisierende oder Suchterzeugende Wirkung.
Sie entfalten ihre Wirkung an der Zellmembran von Nervenzellen, wo sie Natriumkanäle und Kaliumkanäle blockieren und die Bildung und Erregungsübertragung abschwächen oder unterbrechen. Dadurch werden Reize und Empfindungen wie Temperatur, Druck oder Schmerz und in höheren Dosierungen auch die motorischen Impulse beeinflusst.

Nebenwirkungen: Lokalanästhetika könnten nicht nur die Peripheren Nerven blockieren, sondern auch in anderen Bereichen, wie Hirn oder Herz. Das passiert im Normalfall nicht, weil sie direkt in die Nähe von peripheren Nerven oder Rückenmark appliziert werden. Gelangt aber eine zu grosse Menge in den Kreislauf (z.B. bei unbemerkter intravenöser Applikation) kann es zu unerwünschten Wirkungen kommen: Geschmacksstörungen, Taubheit, Zittern, Müdigkeit, bei noch höheren Dosen Konvulsionen bis Koma, Atemstillstand und Herzrhythmusstörungen bis Kreislaufkollaps.