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Die Plazenta ist die Schnittstelle zwischen Mutter und Fötus.
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Zu den Funktionen der Plazenta gehören Gasaustausch, Stoffwechselübertragung, Hormonsekretion und Schutz des Fötus.
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Die Übertragung von Nährstoffen und Medikamenten durch die Plazenta erfolgt durch passive Diffusion, erleichterte Diffusion, aktiven Transport und Pinozytose.
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Die Übertragung von Arzneimitteln durch die Plazenta hängt von den physikalischen Eigenschaften der Plazentamembran und den pharmakologischen Eigenschaften des Arzneimittels ab.
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Mit Ausnahme der neuromuskulären Blocker passieren fast alle Anästhetika problemlos die Plazenta.
Die menschliche Plazenta ist ein komplexes Organ, das die Schnittstelle zwischen Mutter und Fötus bildet. Seine Funktionen sind:In den späten 1950er und frühen 1960er Jahren weckte die verheerende Serie von Thalidomid-induzierten Geburtsfehlern das Bewusstsein für den unvollkommenen Zustand der Plazenta als Barriere für den Medikamententransfer. Die nachfolgende Forschung hat versucht, die genaue Natur und die Mechanismen der transplazentaren Medikamentenpassage zu ergründen. Auch das Interesse am gezielten Einsatz von mütterlicherseits verabreichten Medikamenten, die die Plazenta passieren und therapeutische Wirkungen auf den Fötus haben sollen, hat zugenommen.
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Gasaustausch und der Transfer von Nährstoffen und Abfallprodukten zwischen mütterlichem und fötalem Plasma;
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Übertragung von Immunität durch Übertragung von Immunglobulinen von der Mutter auf den Fötus;
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Sekretion von Hormonen, die für das Wachstum und die Entwicklung des Fötus wichtig sind.
Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Struktur und die wichtigsten Funktionen der Plazenta. Er fasst auch unser derzeitiges Verständnis des plazentaren Medikamententransfers zusammen, insbesondere von Medikamenten, die zur Anästhesie und Analgesie in der Schwangerschaft verwendet werden.
- Plazentarer Aufbau
- Funktionen der Plazenta
- Gasaustausch
- Sauerstoff
- Kohlendioxid
- Metabolischer Transfer
- Glukose
- Aminosäuren
- Fettsäuren
- Elektrolyte, Vitamine und Wasser
- Endokrine Funktion
- Humanes Choriongonadotropin
- Humanplazentares Laktogen
- Humane Wachstumshormon-Variante
- Östrogene und Progesteron
- Immunologische Funktion
- Plazentarer Arzneimitteltransfer
- Mechanismen des Wirkstofftransfers
- Einfache Diffusion: z.B. Midazolam und Paracetamol
- Erleichterte Diffusion: z. B. Cephalosporine und Glukokortikoide
- Aktiver Transport: z.B. Noradrenalin und Dopamin
- Pinozytose
- Plazentarer Transfer von Narkosemitteln
- Einleitungsmittel
- Inhalationsmittel
- Neuromuskuläre Blocker
- Opioide
- Lokalanästhetika
- Anticholinergika
- Neostigmin
- Benzodiazepine
- Vasoaktive Medikamente
- Zusammenfassung
- Interessenbekundung
Plazentarer Aufbau
Die Plazenta ist ein scheibenförmiges Organ, das die einzige physische Verbindung zwischen Mutter und Fötus darstellt. Während der Schwangerschaft wächst die Plazenta, um eine immer größere Oberfläche für den Austausch zwischen Mutter und Fötus zu bieten. Im Endstadium wiegt die Plazenta fast 500 g, hat einen Durchmesser von 15-20 cm, eine Dicke von 2-3 cm und eine Oberfläche von fast 15 m2.1
Die grundlegende strukturelle Einheit der Plazenta ist die Chorionzotte. Die Zotten sind vaskuläre Ausstülpungen des fötalen Gewebes, die von Chorion umgeben sind. Das Chorion besteht aus zwei Zellschichten: dem äußeren Syncytiotrophoblasten, der im Intervillarraum in direktem Kontakt mit dem mütterlichen Blut steht, und dem inneren Zytotrophoblasten. Der Intervillarraum ist eine große kavernöse Ausdehnung, in die die Zotten hineinreichen.2 Mit der Reifung der Zotten kommt es zu einer deutlichen Verringerung des Zytotrophoblastenanteils, so dass zum Zeitpunkt der Geburt nur noch eine einzige Schicht Synzytiotrophoblast das mütterliche Blut und das fetale Kapillarendothel trennt.3
Die mütterliche Blutversorgung des Uterus erfolgt über die Uterus- und Ovarialarterien, die die Bogenarterien bilden und von denen radiale Arterien in das Myometrium eindringen. Die radialen Arterien teilen sich dann in spiralförmige Arterien auf, die den Intervillarraum versorgen und die Chorionzotten mit mütterlichem Blut durchfluten. Der Druck beträgt etwa 80-100 mm Hg in den Gebärmutterarterien, 70 mm Hg in den Spiralarterien und nur 10 mm Hg im Intervillarraum. Zwei Nabelarterien, die aus den fetalen inneren Beckenarterien entspringen, transportieren das sauerstoffarme fetale Blut über die Nabelschnur zur Plazenta. Die Nabelarterien teilen sich in Chorionarterien auf und enden als Kapillaren innerhalb der Zotten. Substanzen aus dem mütterlichen Blut gelangen aus dem Intervillarraum durch den Synzytiotrophoblast, das fetale Bindegewebe und das Endothel der fetalen Kapillaren in das fetale Blut. Die fetalen Kapillaren entwässern in Chorionvenen, die in eine einzige Nabelvene münden2 (Abb. 1).
Schematische Zeichnung eines Querschnitts durch eine ausgewachsene Plazenta.
Schematische Zeichnung eines Querschnitts durch eine ausgewachsene Plazenta .
Der mütterliche Uterusblutfluss beträgt bei der Geburt ∼600 ml min-1, wovon 80 % zur Plazenta fließen. Es gibt keine Autoregulation im uteroplazentaren Kreislauf, so dass der Fluss direkt mit dem mittleren uterinen Perfusionsdruck und umgekehrt mit dem uterinen Gefäßwiderstand zusammenhängt. Der Blutfluss im uteroplazentaren Kreislauf kann daher durch mütterliche Hypotonie und erhöhten Uterusdruck während der Uteruskontraktionen reduziert werden. Da die uteroplazentaren Arterien α-adrenerge Rezeptoren enthalten, kann eine sympathische Stimulation (z. B. durch vasopressorische Medikamente) zu einer Vasokonstriktion der Uterusarterien führen.2
Funktionen der Plazenta
Gasaustausch
Die fetale Lunge nimmt in der Gebärmutter nicht am Gasaustausch teil, so dass die Plazenta vollständig für den Transfer von Sauerstoff und Kohlendioxid zum und vom sich entwickelnden Fötus verantwortlich ist.
Sauerstoff
Sauerstoff ist ein kleines Molekül, das die Plazenta durch passive Diffusion leicht durchquert. Der Sauerstofftransfer hängt hauptsächlich vom Sauerstoffpartialdruckgradienten zwischen dem mütterlichen Blut im Intervillarraum und dem fetalen Blut in den Nabelarterien ab (∼4 kPa).
Der Sauerstofftransfer zum Fötus wird durch den Bohr-Effekt verstärkt. An der materno-fetalen Grenzfläche nimmt das mütterliche Blut Kohlendioxid auf und wird stärker azidotisch. Dies führt zu einer Rechtsverschiebung der mütterlichen Oxyhämoglobin-Dissoziationskurve, was die Sauerstoffabgabe an den Fötus begünstigt. Gleichzeitig gibt das fetale Blut Kohlendioxid ab und wird stärker alkalisch. Dies führt zu einer Linksverschiebung der fetalen Kurve und begünstigt die fetale Sauerstoffaufnahme. Dieses Phänomen wird als „Doppelbohr-Effekt“ bezeichnet. Die Übertragung von Sauerstoff von der Mutter auf den Fötus wird auch durch das Vorhandensein von fetalem Hämoglobin begünstigt, das die fetale Oxyhämoglobin-Dissoziationskurve weiter nach links verschiebt.3
Kohlendioxid
Kohlendioxid durchquert die Plazenta ebenfalls leicht durch passive Diffusion. Der Transfer vom Fötus zur Mutter hängt hauptsächlich vom Partialdruckgradienten für Kohlendioxid zwischen dem fetalen Blut in den Nabelarterien und dem mütterlichen Blut im Intervillarraum ab (∼1,8 kPa).
Der Transfer von Kohlendioxid vom Fötus zur Mutter wird durch den Haldane-Effekt (die erhöhte Kapazität von sauerstoffarmem Blut, Kohlendioxid zu transportieren, verglichen mit sauerstoffreichem Blut) erleichtert. Wenn das mütterliche Blut Sauerstoff abgibt (und Desoxyhämoglobin produziert), kann es mehr Kohlendioxid in Form von Bikarbonat und Carbaminhämoglobin transportieren. Gleichzeitig nimmt das fötale Blut Sauerstoff auf, um Oxyhämoglobin zu bilden, hat aber eine geringere Affinität für Kohlendioxid und gibt daher Kohlendioxid an die Mutter ab. Die Kombination dieser beiden Vorgänge wird als „doppelter Haldane-Effekt“ bezeichnet.3
Metabolischer Transfer
Glukose
Der Fötus hat nur eine sehr geringe Fähigkeit zur Glukoneogenese, so dass die mütterliche Glukose seine Hauptenergiequelle darstellt. Die passive Diffusion von Glukose durch die Plazenta reicht nicht aus, um den Bedarf des Fötus zu decken, weshalb eine erleichterte Diffusion mit Hilfe verschiedener Glukosetransporter erforderlich ist.4,5
Aminosäuren
Aminosäuren für die fetale Proteinsynthese werden durch aktiven Transport von der Mutter zum Fötus übertragen. Es gibt mehrere Transporterproteine, die spezifisch für anionische, kationische und neutrale Aminosäuren sind. Viele dieser Proteine transportieren Aminosäuren zusammen mit Natrium: Durch den Transport von Natrium entlang seines Konzentrationsgradienten werden Aminosäuren in die Zellen geschleppt.4,5
Fettsäuren
Fettsäuren sind wichtig für die Synthese von Verbindungen, die an der Zellsignalisierung beteiligt sind (z.B. Prostaglandine und Leukotriene), und für die Produktion von fötalen Phospholipiden, biologischen Membranen und Myelin. Lipoproteinlipase, ein Enzym, das Lipoproteine in freie Fettsäuren spaltet, befindet sich auf der mütterlichen Oberfläche der Plazenta.4 Freie Fettsäuren und Glycerin werden von der Mutter auf den Fötus hauptsächlich durch einfache Diffusion, aber auch durch den Einsatz von fettsäurebindenden Proteinen übertragen.4,5
Elektrolyte, Vitamine und Wasser
Natrium- und Chloridionen werden hauptsächlich durch passive Diffusion über die Plazenta übertragen, obwohl auch der aktive Transport eine Rolle spielen kann. Kalziumionen, Eisen und Vitamine werden durch aktiven, carrier-vermittelten Transport übertragen. Wasser bewegt sich durch einfache Diffusion in Abhängigkeit von hydrostatischen und osmotischen Druckgradienten. Bestimmte Wasserkanalproteine im Trophoblasten können die Passage des Wassers unterstützen.6
Endokrine Funktion
Die Plazenta ist ein endokrines Organ, das eine Reihe wichtiger Peptid- und Steroidhormone produziert.
Humanes Choriongonadotropin
Humanes Choriongonadotropin (HCG) ist ein Glykoprotein-Hormon, das in der Frühschwangerschaft vom Syncytiotrophoblasten produziert wird. Die Produktion erreicht ihren Höhepunkt in ∼8 Schwangerschaftswochen. HCG stimuliert den Gelbkörper zur Sekretion von Progesteron, das für die Aufrechterhaltung der Lebensfähigkeit der Schwangerschaft erforderlich ist.6 Der Nachweis von HCG im Urin bildet die Grundlage für kommerzielle Schwangerschaftstests.
Humanplazentares Laktogen
Humanplazentares Laktogen (HPL) wird ebenfalls vom Synzytiotrophoblasten produziert. Es reduziert die mütterliche Insulinsensitivität, was zu einem Anstieg des mütterlichen Blutzuckerspiegels führt. Es stimuliert die Produktion von fetalem Lungensurfactant und die Synthese von adrenocorticotrophen Hormonen und trägt dazu bei, die Entwicklung der mütterlichen Brust für die Milchproduktion zu fördern.6 HPL wandelt die Mutter von einem Hauptverwerter von Kohlenhydraten in einen Verwerter von Fettsäuren um, wodurch Glukose für den Fötus eingespart wird.
Humane Wachstumshormon-Variante
Die menschliche Wachstumshormon-Variante wird vom Syncytiotrophoblasten produziert und beeinflusst das Wachstum der Plazenta selbst. Außerdem stimuliert es die mütterliche Glukoneogenese und Lipolyse und optimiert so die Verfügbarkeit von Nährstoffen für den sich entwickelnden Fötus.6
Östrogene und Progesteron
Bis zum Ende der achten Schwangerschaftswoche sezerniert der Gelbkörper Progesteron. Die Plazenta übernimmt allmählich diese Aufgabe, und die Progesteronproduktion nimmt bis kurz vor der Geburt zu. Progesteron ist wichtig, um Gebärmutterkontraktionen und das Einsetzen der Wehen zu verhindern. Östrogene stimulieren das Wachstum der Gebärmutter und die Entwicklung der Brustdrüsen.
Immunologische Funktion
Obwohl die meisten Proteine zu groß sind, um die Plazentaschranke zu überwinden, können mütterliche IgG-Antikörper durch Pinozytose von der Mutter auf den Fötus übergehen und in den ersten Lebensmonaten eine passive Immunität vermitteln. Der Synzytiotrophoblast besitzt Rezeptoren für die Fc-Fragmente von IgG; das gebundene IgG wird dann in ein Vesikel endozytiert, bevor es durch Exozytose in das fetale Blut freigesetzt wird.2 Dieser Transfer beginnt in der frühen Trächtigkeit und nimmt im dritten Trimenon exponentiell zu.7 Antikörper, die mütterliche Autoimmunerkrankungen (z.B. Myasthenia gravis) verursachen, können ebenfalls die Plazenta passieren und den Fötus beeinträchtigen.2
Plazentarer Arzneimitteltransfer
Nahezu alle Arzneimittel passieren irgendwann die Plazenta und erreichen den Fötus. In einigen Fällen kann dieser transplazentare Transfer von Vorteil sein, und die Medikamente können der Mutter gezielt verabreicht werden, um bestimmte fetale Erkrankungen zu behandeln. So können der Mutter beispielsweise Steroide verabreicht werden, um die Lungenreifung des Fötus zu fördern, oder Herzmedikamente, um fetale Arrhythmien zu kontrollieren.
Die transplazentare Übertragung von Medikamenten kann jedoch auch schädliche Auswirkungen auf den Fötus haben, einschließlich Teratogenität oder Beeinträchtigung von Wachstum und Entwicklung des Fötus. Das größte Risiko für schädliche Wirkungen von Arzneimitteln auf den Fötus besteht wahrscheinlich während der Organogenese, die im ersten Trimester stattfindet. Die Wirkungen von Arzneimitteln auf den Fötus können entweder direkt sein oder über die Veränderung des uteroplazentaren Blutflusses vermittelt werden.
Es werden drei Arten des Arzneimitteltransfers über die Plazenta unterschieden:8
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Kompletter Transfer (Typ-1-Arzneimittel): z. B. Thiopental
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Arzneimittel, die diese Art des Transfers aufweisen, durchqueren die Plazenta rasch, wobei sich pharmakologisch signifikante Konzentrationen im mütterlichen und fetalen Blut ausgleichen.
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Übermäßiger Transfer (Typ 2 Drogen): z.B. Ketamin
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Diese Drogen passieren die Plazenta und erreichen im fetalen Blut höhere Konzentrationen als im mütterlichen Blut.
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Unvollständiger Transfer (Medikamente des Typs 3): z. B. Succinylcholin
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Diese Medikamente können die Plazenta nicht vollständig passieren, was zu höheren Konzentrationen im mütterlichen im Vergleich zum fetalen Blut führt.
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Mechanismen des Wirkstofftransfers
Wirkstoffe, die vom mütterlichen in das fetale Blut übergehen, müssen in den Intervillarraum transportiert werden und den Syncytiotrophoblasten, das fetale Bindegewebe und das Endothel der fetalen Kapillaren passieren. Die geschwindigkeitsbeschränkende Barriere für den Arzneimitteltransfer durch die Plazenta ist die Schicht der Synzytiotrophoblastzellen, die die Zotten bedecken. Die Faktoren, die den Arzneimitteltransfer durch die Plazenta beeinflussen, sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Zusammenfassung der Faktoren, die den Arzneimitteltransfer durch die Plazenta beeinflussen
Physikalische
Plazenta-Oberfläche
Plazenta-Dicke
pH-Wert des mütterlichen und fetalen Blutes
Plazenta Stoffwechsel
Uteroplazentarer Blutfluss
Vorhandensein plazentarer Arzneimitteltransporter
Pharmakologisch
Molekulargewicht des Medikaments
Lipidlöslichkeit
pKa
Proteinbindung
Konzentrationsgradient durch die Plazenta
Physikalisch
Plazenta-Oberfläche
Plazenta-Dicke
pH-Wert des mütterlichen und fetalen Blutes
Plazentarestoffwechsel
Uteroplazentarer Blutfluss
Vorhandensein von plazentaren Transporter
Pharmakologisch
Molekulargewicht des Arzneimittels
Lipidlöslichkeit
pKa
Proteinbindung
Konzentrationsgradient durch die Plazenta
Zusammenfassung der Faktoren, die den Arzneimitteltransfer über die Plazenta beeinflussen
Physikalische
Plazenta-Oberfläche
Plazenta-Dicke
pH-Wert des mütterlichen und fetalen Blutes
Plazentarer Stoffwechsel
Uteroplazentarer Blut Fluss
Vorhandensein von plazentaren Medikamententransportern
Pharmakologisch
Molekulargewicht des Medikaments
Lipidlöslichkeit
pKa
Proteinbindung
Konzentrationsgradient durch die Plazenta
Physikalische
Plazenta-Oberfläche
Plazenta-Dicke
pH-Wert des mütterlichen und fetalen Blutes
Plazentarer Stoffwechsel
Uteroplazentarer Blutfluss
Vorhandensein von plazentaren Medikamententransportern
Pharmakologisch
Molekulargewicht des Arzneimittels
Lipidlöslichkeit
pKa
Proteinbindung
Konzentrationsgradient durch die Plazenta
Es gibt vier Hauptmechanismen des Arzneimitteltransfers durch die Plazenta9 (Abb. 2).
Die Mechanismen des Arzneimitteltransfers durch die Plazenta (a, einfache Diffusion; b, erleichterte Diffusion unter Verwendung eines Trägers; c, aktiver Transport unter Verwendung von ATP; d, Pinozytose; BM, Basalmembran des Synzytiotrophoblasten; MVM, mikrovillöse Membran des Synzytiotrophoblasten) (angepasst an ein Diagramm in Desforges und Sibley4 mit freundlicher Genehmigung des International Journal of Developmental Biology).
Diagramm, das die Mechanismen des plazentaren Arzneimitteltransfers zeigt (a, einfache Diffusion; b, erleichterte Diffusion unter Verwendung eines Trägers; c, aktiver Transport unter Verwendung von ATP; d, Pinozytose; BM, Basalmembran des Synzytiotrophoblasten; MVM, mikrovillöse Membran des Synzytiotrophoblasten) (angepasst an ein Diagramm in Desforges und Sibley4 mit freundlicher Genehmigung des International Journal of Developmental Biology).
Einfache Diffusion: z.B. Midazolam und Paracetamol
Die meisten Medikamente (vor allem Typ-1-Medikamente) passieren die Plazenta über diesen Mechanismus. Die Übertragung erfolgt entweder transzellulär durch die Synzytiotrophoblastenschicht oder parazellulär durch Wasserkanäle, die in die Membran eingebaut sind.10 Die Diffusion erfordert keinen Energieaufwand, sondern hängt von einem Konzentrationsgradienten durch die Plazenta ab, wobei sich das Medikament passiv von Bereichen mit hoher zu denen mit niedriger Konzentration bewegt.
wobei Q die Rate der Medikamentendiffusion durch die Plazenta pro Zeiteinheit, k die Diffusionskonstante, SA die Oberfläche der Plazentamembran, C1 die mütterliche Konzentration des freien Medikaments, C2 die fetale Konzentration des freien Medikaments und d die Dicke der Plazentamembran ist.
In der normalen Plazenta nehmen die Zottenoberfläche und der Blutfluss zur Plazenta mit der Schwangerschaft zu. Auch die Plazentamembranen werden dünner und die Zytotrophoblastenschicht verschwindet fast vollständig. Diese Veränderungen begünstigen die passive Diffusion von Medikamenten und Nährstoffen zum wachsenden Fötus. Infektiöse Prozesse, die die Plazenta befallen, können zu einer Zunahme der Dicke der Plazentamembranen führen, was die passive Diffusion durch sie verringert.
Die Diffusionskonstante k berücksichtigt verschiedene physikalisch-chemische Arzneimitteleigenschaften. Dazu gehören:
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Molekulargewicht
Wirkstoffe mit einem Molekulargewicht von <500 Da diffundieren leicht durch die Plazenta. Die meisten in der Anästhesie verwendeten Arzneimittel haben ein Molekulargewicht von <500 Da.
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Lipidlöslichkeit
Lipophile Moleküle diffundieren leicht durch Lipidmembranen, zu denen auch die Plazenta gehört.
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Ionisierungsgrad
Nur der nicht ionisierte Anteil eines teilweise ionisierten Arzneimittels passiert die Plazentamembran. Der Grad der Ionisierung eines Arzneimittels hängt von seinem pKa-Wert und dem pH-Wert des mütterlichen Blutes ab. Die meisten in der Anästhesiepraxis verwendeten Medikamente sind im Blut nur schwach ionisiert und diffundieren daher leicht durch die Plazenta. Eine Ausnahme bilden die neuromuskulär blockierenden Wirkstoffe, die hoch ionisiert sind und deren Übertragung daher vernachlässigbar ist. Ändert sich der pH-Wert des mütterlichen Blutes (z. B. während der Wehen), so kann sich der Grad der Ionisierung und des Transfers von Arzneimitteln ändern.
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Proteinbindung
Wirkstoffe, die an Proteine gebunden sind, diffundieren nicht durch die Plazenta; nur der freie, ungebundene Teil eines Wirkstoffs kann die Zellmembranen passieren. Die Proteinbindung ist bei einer Reihe von pathologischen Zuständen verändert. Beispielsweise führt ein niedriger Serumalbuminspiegel bei Präeklampsie zu einem höheren Anteil an ungebundenen Arzneimitteln und fördert daher den Arzneimitteltransfer über die Plazenta.
Erleichterte Diffusion: z. B. Cephalosporine und Glukokortikoide
Wirkstoffe, die strukturell mit körpereigenen Verbindungen verwandt sind, werden häufig durch erleichterte Diffusion transportiert. Bei dieser Art des Transports wird eine Trägersubstanz in der Plazenta benötigt, um die Übertragung durch die Plazenta zu erleichtern. Auch hier ist keine Energiezufuhr erforderlich, da der Wirkstofftransport über einen Konzentrationsgradienten erfolgt. Die erleichterte Diffusion wird gehemmt, wenn die Trägermoleküle sowohl durch das Medikament als auch durch endogene Substrate, die um ihre Verwendung konkurrieren, gesättigt werden.8
Aktiver Transport: z.B. Noradrenalin und Dopamin
Aktiver Transport nutzt Energie, gewöhnlich in Form von ATP, um Substanzen gegen einen Konzentrations- oder elektrochemischen Gradienten zu transportieren. Der Transport ist Carrier-vermittelt und sättigbar, und es besteht ein Wettbewerb zwischen verwandten Molekülen. Aktive Arzneimitteltransporter befinden sich sowohl auf der mütterlichen als auch auf der fötalen Seite der Plazentamembranen und können Arzneimittel von der Mutter zum Fötus und umgekehrt transportieren.
Eine Vielzahl aktiver Transporter wurde in der Plazenta identifiziert, darunter p-Glykoprotein (beteiligt an der Übertragung von Medikamenten wie Digoxin, Dexamethason, Cyclosporin A und Chemotherapeutika wie Vincristin und Vinblastin) und die Multidrug-Resistenzproteine 1-3 (beteiligt an der Übertragung von Medikamenten wie Methotrexat und HIV-Proteaseinhibitoren).8,11 Die Expression und Verteilung von Arzneimitteltransportern in der Plazenta kann je nach Trächtigkeit variieren.
Pinozytose
Bei der Pinozytose werden Arzneimittel vollständig in Einstülpungen der Membran eingeschlossen und dann auf der anderen Seite der Zelle freigesetzt. Über diese Art des Transfers und über die Medikamente, die auf diese Weise die Plazenta passieren, ist sehr wenig bekannt.
Plazentarer Transfer von Narkosemitteln
Einleitungsmittel
Thiopental ist das am häufigsten verwendete Einleitungsmittel bei Gebärenden. Es handelt sich um eine stark lipidlösliche schwache Säure, die beim pH-Wert des Plasmas zu 61% unionisiert und zu 75% an Plasmaalbumin gebunden ist. Sie passiert rasch die Plazenta und wird vom Neugeborenen nach der Geburt schnell wieder ausgeschieden.12 Propofol ist ebenfalls sehr gut lipidlöslich und kann die Plazenta leicht passieren. Es wurde mit einer vorübergehenden Verschlechterung der Apgar-Werte und neurologischen Effekten beim Neugeborenen in Verbindung gebracht.
Inhalationsmittel
Flüchtige Anästhetika passieren die Plazenta leicht, da sie sehr gut lipidlöslich sind und ein geringes Molekulargewicht haben. Ein längeres Intervall zwischen Dosis und Verabreichung führt zu einer größeren Übertragung und damit zu einer stärkeren sedierenden Wirkung auf das Neugeborene. Lachgas passiert die Plazenta ebenfalls schnell. Bei Neugeborenen, die Lachgas unmittelbar vor der Geburt ausgesetzt waren, kann eine Diffusionshypoxie auftreten, so dass zusätzlicher Sauerstoff erforderlich sein kann.
Neuromuskuläre Blocker
Neuromuskuläre Blocker sind große, schlecht lipidlösliche und stark ionisierte Moleküle. Sie passieren die Plazenta sehr langsam und stellen für das Neugeborene keine nennenswerten klinischen Probleme dar.13
Opioide
Alle Opioide passieren die Plazenta in erheblichen Mengen. Meperidin wird häufig während der Wehen eingesetzt. Es ist zu 50 % an Plasmaproteine gebunden und überwindet die Plazenta leicht. Die maximale Aufnahme durch das fetale Gewebe erfolgt 2 bis 3 Stunden nach einer mütterlichen i.m.-Dosis, und dies ist die Zeit, in der eine neonatale Atemdepression am wahrscheinlichsten ist. Die schädlichen Wirkungen können 72 Stunden oder länger nach der Entbindung anhalten und werden auf die verlängerte Halbwertszeit sowohl von Meperidin als auch seines Metaboliten Normeperidin beim Neugeborenen zurückgeführt.14 Morphin ist weniger lipidlöslich, kann aber aufgrund seiner geringen Proteinbindung die Plazenta leicht passieren. Fentanyl ist sehr gut lipidlöslich und passiert die Plazenta schnell. Remifentanil passiert die Plazenta, wird aber vom Fötus rasch verstoffwechselt, und seine Verwendung zur Wehenanalgesie wurde nicht mit nachteiligen Auswirkungen auf das Neugeborene in Verbindung gebracht.
Lokalanästhetika
Damit epidural verabreichte Lokalanästhetika auf den Fötus einwirken können, müssen sie vor dem Plazentatransfer in den systemischen Kreislauf aufgenommen werden. Lokalanästhetika sind schwache Basen und haben bei physiologischem pH-Wert einen relativ niedrigen Ionisierungsgrad. Bupivacain und Ropivacain sind gut lipidlöslich, haben aber eine hohe Proteinbindung. Ein Teil der systemischen Absorption erfolgt über die großen epiduralen Venengeflechte mit anschließendem Transfer über die Plazenta durch einfache Diffusion. Lidocain ist weniger fettlöslich als Bupivacain, hat aber eine geringere Proteinbindung, so dass es ebenfalls die Plazenta passieren kann.
Lokalanästhetika können sich im Fötus aufgrund von „Ionenfallen“ anreichern, wenn der Fötus azidotisch wird. Ionenfallen treten auf, wenn der verringerte pH-Wert im Fötus einen erhöhten Anteil an ionisierten Arzneimitteln erzeugt, die dann nicht in der Lage sind, die Plazenta zu passieren.3
Anticholinergika
Der Transfer von Anticholinergika durch die Plazenta ahmt den Transfer dieser Arzneimittel durch die Blut-Hirn-Schranke nach. Glycopyrrolat ist eine quaternäre Ammoniumverbindung, die vollständig ionisiert ist und daher nur schlecht durch die Plazenta übertragen wird. Atropin ist ein lipidlösliches tertiäres Amin, das einen vollständigen Plazentatransfer aufweist.15
Neostigmin
Neostigmin ist eine quaternäre Ammoniumverbindung, ist aber ein kleines Molekül, das die Plazenta schneller als Glycopyrrolat passieren kann.13 In einigen wenigen Fällen, in denen Neostigmin zusammen mit Glycopyrrolat zur Aufhebung einer nicht depolarisierenden neuromuskulären Blockade in der Schwangerschaft eingesetzt wurde, wurde über eine ausgeprägte fetale Bradykardie berichtet.13,15 Daher kann es bei einer Allgemeinanästhesie in der Schwangerschaft, bei der das Baby im Uterus verbleiben soll, ratsam sein, Neostigmin mit Atropin statt mit Glycopyrrolat zu verwenden.
Benzodiazepine
Benzodiazepine sind in hohem Maße fettlöslich und gebunden und weisen daher eine schnelle und vollständige Diffusion durch die Plazenta auf.
Vasoaktive Medikamente
Sympathomimetika wie Ephedrin und Phenylephrin werden häufig zur Behandlung der mütterlichen Hypotonie während der Regionalanästhesie eingesetzt. Ephedrin erhöht den mütterlichen Arteriendruck hauptsächlich durch eine Steigerung des Herzzeitvolumens über kardiale β-1-Rezeptoren und in geringerem Maße durch eine Vasokonstriktion über die Stimulation von α-1-Rezeptoren. Es hat minimale Auswirkungen auf den uteroplazentaren Blutfluss. Phenylephrin passiert leicht die Plazenta und wird nachweislich mit einer Senkung des arteriellen pH-Wertes im Nabel in Verbindung gebracht, wahrscheinlich durch Stimulierung einer Erhöhung der fetalen Stoffwechselrate. Phenylephrin erhöht den mütterlichen Arteriendruck durch Vasokonstriktion über seine direkte Wirkung auf α-1-Rezeptoren. Es hat sich gezeigt, dass Phenylephrin eine mütterliche Hypotonie verhindern kann, ohne eine fetale Azidose zu verursachen, wenn es mit einer schnellen kristalloiden Infusion unmittelbar nach der Injektion des Spinalanästhetikums kombiniert wird.16
Zusammenfassung
Die Plazenta ist ein bemerkenswertes Organ, das eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung eines zufriedenstellenden Wachstums und der Entwicklung des Fötus spielt. Weitere Forschungsarbeiten sind erforderlich, um die molekularen Mechanismen der transplazentaren Arzneimittelübertragung und die Art und Weise, wie sich Arzneimittel auf die Gesundheit und das Wohlbefinden des Fötus auswirken können, besser zu verstehen.
Interessenbekundung
Keine angegeben.
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