Untersuchungen zu der anxiolytischen Wirksamkeit des Cholecystokinin-B -Rezeptor-Antagonisten L365.260 in zwei Angstmodellen bei Ratten

Abstract

Die Aufklärung der neurobiologischen Vorgänge im Angstgeschehen ist Grundlage für die Entwicklung von pharmakologischen Therapieansätzen. Die Rolle der beteiligten neuronalen Transmittersysteme ist dabei von besonderem Interesse. Das Neuropeptid Cholecystokinin (CCK) fungiert als Neurotransmitter bei der Übermittlung von neuronalen Impulsen im Angstgeschehen. Zumindest soll es modulierend auf andere Transmittersysteme im Sinne eines positiven oder negativen Regulators einwirken. Als Schaltstelle wird der CCKB-Rezeptor ver- mutet. Kompetitive Inhibitoren des CCK am CCKB-Rezeptor sind daher theoretisch in der Lage, die Transmitter-vermittelte Angstreaktion zu unterdrücken. Ziel der experimentellen Forschung mit CCKB-Rezeptor-Antagonisten ist die Entwicklung klinisch wirksamer Anxioly-tika. Das Benzodiazepinderivat L365.260 wirkt selektiv antagonistisch am CCKB- Rezeptor. In zwei Tiermodellen - einem modifizierten Open-field als Konflikt- Test und im Elevated-plus-maze-Test - wurde die anxiolytische Wirkung von L365.200 für verschiedene Dosierungen, Applika-tionsarten (zentral: intraventrikulär, intrahippokampal; systemisch: intraperitoneal) und unter unterschiedlich aversiven Umgebungsbedingungen (Geräusch, Licht) evaluiert. Da Wistar-Ratten zuchtlinienabhängig unterschiedliches Angstverhalten aufweisen, wurden Winkelmann-Wistar-Ratten (niedrige trait-anxiety) und BgVV-Wistar- Ratten (hohe trait-anxiety) verglichen. Sämtliche Versuche wurden durch Mitführen von Kontrollgruppen abgesichert. Die Ergebnisse wurden mit der Wirksamkeit sogenannter "Standard-Anxiolytika" in der gewählten Ver- suchsanordnung verglichen. Zusätzlich wurden Daten für die Wirksamkeit von anxiogenen CCKB-Rezeptor-Agonisten und einem Agonisten des serotonergen Transmittersystems ermit-telt. Um zentrale Wirkung von Vagus-vermittelter peripherer Wirkung abgrenzen zu können, wurden Kontrollversuche bei vagotomierten Tieren durchgeführt. Zur Kontrolle des Vagoto-mieerfolges wurde ein neues, einfaches inspektorisches Prüfverfahren entwickelt und validiert. Die plasmatische Verfügbarkeit und die Penetration ins ZNS wurden mit Plasma- und Gewe-bekonzentrationsbestimmungen überprüft. L365.260 wirkt - bei systemischer Administration - Rezeptor-vermittelt, dosisabhängig und antagonisierbar anxiolytisch. Bei zentraler Administration sind nur geringe anxiolytische Wir-kungen nachweisbar. Dies beruht möglicherweise darauf, daß durch die zentrale Administration der innere Angststatus der Tiere verändert wird. Bei den unterschiedlichen Re-sultaten nach Vagotomie muß unterstellt werden, daß das Operationstrauma einen nicht kalkulierbaren Einfluß auf den Funktionszustand des Transmittersystems ausübt. Eine eindeuti-ge Unterscheidung zwischen zentraler Rezeptor-vermittelter und peripherer Rezeptor- oder Vagus-vermittelter Wirkung ist aufgrund der ermittelten Daten nicht möglich. Die vorliegenden Ergebnisse bestätigen die Bedeutung des CCKB-Rezeptors in der Regulation des Angstgeschehens. Die uneinheitlichen Wirkungen der geprüften Substanzen decken sich mit den Daten der Literatur und unterstreichen einerseits die ausgeprägte Empfindlichkeit von Tiermodellen zur Angstevaluation von den jeweiligen Testbedingungen. Zum anderen verdeut-lichen sie, daß die Wirkung einzelner Prüfsubstanzen in verschiedenen Angstmodellen unterschiedlich sein kann. Die weitere Erforschung von potentiellen Anxiolytika wie L365.260 sollte unter Verwendung von Tiermodellen mit verstärkter Bewertung ethologischer Verhaltensweisen erfolgen. Dabei sollten für die zentrale Akutadministration Versuchsbedingungen geschaffen werden, die den inneren Angststatus der Tiere nicht beeinflussen. Denkbar ist neben einer Verbesserung der Rezeptorspezifität von Antagonisten auch die Verbesserung ihrer ZNS- Gängigkeit, da durch diese eine intracerebrale Konzentrationserhöhung und somit eine verbesserte Rezeptoraktivie-rung erreicht würde. Ergänzend müssen auch die Effekte bei chronischer Verabreichung weiter erforscht werden, um die Entwicklung zum klinisch einsetzbaren Anxiolytikum voranzutreiben. Effekte wie Toleranzentwicklung, Abhängigkeit, die bisher noch nicht beschrieben wurden, müssen für die klinische Anwendung eindeutig ausgeschlossen werden können. Daher müssen die Effekte chronischer Verabreichung weiter erforscht werden, um die Entwicklung zum kli-nisch einsetzbaren Anxiolytikum voranzutreiben.

The identification of the neurobiological mechanisms of anxiety is a precondition for the develop-ment of pharmacological therapy strategies. The role of the involved neuronal transmission systems is of particular interest. The neuropeptide cholecystokinin (CCK) is supposed to play a role in the transmission of neuronal impulses in processes of anxiety. At least it could modulate other transmitting systems in sense of a positive or negative regulation. The CCKB-receptor seems to play a major role in this process. Theoretically, inhibitors of CCK binding at the CCKB-receptor are capable to suppress transmitter-related anxiety reactions. The aim of experimental research with CCKB-receptor-antagonists is the development of clinically potent anxiolytics. The benzodiazepin derivate L365.260 is a selective antagonist at the CCKB- receptor. In two ani-mal-models - a modified open-field as conflict-test and the elevated-plus-maze - the anxiolytic potential of L365.260 was evaluated for different dosages and administrations (centrally: into the ventricle and the hippocampus; peripherally: intraperitoneal) and under different surrounding con-ditions of different aversive potential (light, noise). Because Wistar-rats show different strain-dependent anxiety-related behaviours, Winkelmann-Wistar-rats (low trait-anxiety) and BgVV-Wistar-rats (high trait-anxiety) have been compared. All experiments were carried out using con-trol-groups of vehicle-treated animals. The results were compared with the efficacy of so-called standard anxiolytics in the chosen experimental settings. Additional data were obtained for the ef-ficacy of anxiety-inducing CCKB-receptor-agonists and for one agonist of the serotonergic transmission system. Control trials have been performed to differentiate central effects from pe-ripheral effects transmitted by the nervus vagus. A new simple inspectoric control procedure for the successful performance of the vagotomy has been established and validated. The plasmatic availability and the CNS- penetration have been proofed by plasma- and tissue-concentration measures. After systemic administration, L365.260 shows a receptor-transmitted and dose- dependent effect, which can be neutralised by agonists. After central administration only minor effects can be shown. This might be due to the fact, that the inner anxiety status of the animals is changed by the central modus of administration. Looking at the inconsistent results obtained with the vagotomy trials one has to consider the traumatic stress of the operation to have a non calculable influence on the function of transmitter systems. Consistently a differentiation between the effects trans-mitted by central receptors and peripheral receptors or vagus receptors are not possible. These results confirm the role of the CCKB-receptor in the regulation of anxiety related processes. The inconsistent effects of the tested substances are similar to the results found in the literature and do underline on the one hand the distinct sensibility of animal-models for the evaluation of anxiety related processes to varying test conditions. On the other hand they show that the effects of single test substances can be different in different animal- models. The adoption of data ob-tained in animal-models to the pharmacobiological processes in human anxiety is therefore clearly limited. The future investigation of potential anxiolytics like L365.260 should be intensified by using ani-mal-models, with a more ethological approach in the interpretation and recording of behaviour displayed in the tests. For the acute central administration, experimental conditions should be de-veloped, which do not influence the inner anxiety status of the animals. An increased receptor affinity of CCKB-receptor-antagonists and a better CNS-permeability might be helpful improve-ments. Effects like tolerance and dependency, which haven´t been described yet, have definitely to be excluded for clinical use. Therefore the effects of chronic treatment have to be further investi-gated to fasten the development of clinically usable anxiolytics.