Klinische Bedeutung
Chemotherapie-induzierte Übelkeit und Erbrechen
Übelkeit und Erbrechen betreffen zwischen 50% und 70% der Patienten mit fortgeschrittenem Krebs. Chemotherapie-induzierte Übelkeit und Erbrechen (CINV) werden durch Strahlung und andere Chemotherapeutika ausgelöst, die die Freisetzung von Serotonin aus der GI-Wand induzieren und somit die 5HT-3-Rezeptoren im CTZ stimulieren. Daher wurden pharmakologische Antagonisten von 5HT-3-Rezeptoren in der Chemorezeptor-Triggerzone entwickelt, um CINV zu bekämpfen und zu verhindern. Ein solches Mittel ist Ondansetron, ein selektiver Serotonin-Rezeptor-Antagonist, eines der vier von der FDA zugelassenen Medikamente seiner Klasse zur Behandlung von Übelkeit und Erbrechen. Es wirkt zentral auf die CTZ im AP und peripher.
Postoperative Übelkeit und Erbrechen
Neben CINV spielt das CTZ eine bedeutende Rolle bei Opiat-induzierter postoperativer Übelkeit und Erbrechen (PONV), zwei der unangenehmsten Nebenwirkungen nach einer Operation. Der Mechanismus von PONV beruht auf der Verabreichung von Opioiden, die die D2-Rezeptoren im CTZ stimulieren, wie Fentanyl und Morphin, die üblicherweise zur Behandlung postoperativer Schmerzen eingesetzt werden. Phenothiazine wirken durch direkte Antagonisierung der D2-Rezeptoren auf der CTZ und gelten als die wirksamste Klasse von Arzneimitteln zur Behandlung von Opioid-induziertem PONV.
Zusätzlich zur Stimulierung der D2-Rezeptoren können Opioide ihre eigenen Rezeptorstellen stimulieren. Innerhalb der CTZ induziert die Opioidstimulation am mu-Rezeptor Emesis, während an mu-Rezeptoren innerhalb der BBB, insbesondere der NTS, die Stimulation das Emesis hemmt. Die Trennung von mu-Rezeptoren durch die BBB und die entgegengesetzten Wirkungen, die sie auf das Erbrechen haben, erklärt die dosisabhängigen Wirkungen von Opioiden auf Übelkeit und Erbrechen, so dass niedrige Dosen von Opioiden das Erbrechen auslösen, hohe Dosen jedoch hemmen.
Bei höheren Konzentrationen von Opioiden im systemischen Kreislauf oder bei einem lipophileren Wirkstoff wie Fentanyl kommt es beispielsweise zu einer stärkeren Penetration von Opioiden in die Blut-Hirn-Schranke, wodurch die antiemetische Wirkung von mu-Rezeptoren am NTS induziert wird und somit der emetischen Wirkung von Opioiden auf die mu-Rezeptoren im AP entgegengewirkt wird.
Studien haben gezeigt, dass das weibliche Geschlecht ein Risiko für PONV darstellt. PONV steigt während der Menstruation und der Follikelphase des Menstruationszyklus von der Sensibilisierung des CTZ auf follikelstimulierendes Hormon (FSH) und Östrogen an. Dieser geschlechtsspezifische Unterschied scheint jedoch in pädiatrischen oder älteren Altersgruppen nicht vorhanden zu sein.
Area Postrema (AP) Syndrom
Das CTZ als Teil des AP ist das pathologische Ziel des AP-Syndroms, das sowohl beim Auftreten als auch beim Verlauf der Neuromyelitis optica (NMO) häufig auftritt. NMO ist eine autoimmune, demyelinisierende Erkrankung, die wiederkehrende Angriffe der Sehnerven, des Rückenmarks und der mit Aquaporin-4 (AQP4) angereicherten periventrikulären Hirnregionen beinhaltet. Der Bereich Postrema hat eine dichte Expression von AQP4 und ist daher ein häufiges Ziel für NMO-demyelinisierende Läsionen. Angesichts der Rolle des AP bei der Induktion von Erbrechen umfassen klinische Manifestationen von NMO hartnäckige Übelkeit, Erbrechen und Schluckauf.