Tagung Olfaktologie und Gustologie: Abstracts
Erlangen, 3. - 4. Dezember 1999
17. Menthol erregt mindestens 3 sensorische Systeme
Renner B1, Parvez L2, Khambe D2, Hilberg O2, Ayabe-Kanamura S3, G. Kobal 1
1Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie, Universität Erlangen-Nürnberg, Krankenhausstr.9 D-91054 Erlangen, Deutschland;
2Institut für Umwelt- und Arbeitsmedizin, Universität Aarhus, Aarhus, Dänemark;
3 Institut für Psychologie, Universität Tsukuba, Tsukuba, Japan
Menthol wird in der Medizin seit Jahrhunderten als Adjuvans bei der Therapie von Erkältungserkrankungen der oberen und unteren Atemwege eingesetzt. Über biologische Wirkmechanismen dieser Substanz gibt es bis heute wenig Erkenntnisse. Menthol besitzt konzentrationsabhängig rein olfaktorische bzw. trigeminale Eigenschaften. In dieser Studie sollten unter Verwendung von psycho- und elektrophysiologischen Methoden Adaptations- bzw. Habituationsvorgänge im olfaktorischen und trigeminalen System nach Stimulation mit Menthol untersucht werden.
Zur Festlegung der 3 mittleren Schwellenkonzentrationen von Menthol, die eine überwiegend olfaktorische, eine kühlende und eine schmerzhafte Empfindung im Nasenrachenraum hervorrufen sollten, wurde eine Vorstudie an 10 Probanden durchgeführt. Die Konzentrationen lagen für die olfaktorische, kühlende und tonisch schmerzhafte Einschätzung bei 0,8, 1.5 bzw. 3.4 ppm. Die eigentliche Hauptstudie wurde an 9 Probanden in einem einfach blinden, 4 fach crossover Design durchgeführt. Jedem Probanden wurde an 4 Untersuchungstagen in randomisierter Reihenfolge eine der drei Mentholkonzentrationen oder Placebo als Hintergrundstimulation in die linke Nase appliziert. Ein Olfaktometer lieferte mit CO2 phasische Schmerzstimuli für die gleiche Naseseite (70 % v/v, Reizdauer 500ms, ISI 60 s). Simultan wurden peripher negative Schleimhautpotentiale (NMPs) und zentrale EEG-Antworten an Position Cz für die phasischen CO2 Reize abgeleitet. Jede Sitzung war in eine Baseline- und Treatmentmessung aufgeteilt, die jeweils 15 Minuten dauerte. Während der gesamten Sitzung hatten die Probanden die Intensität der CO2 Stimuli und die Qualität des Menthols für Geruch, kühlende Empfindung und Schmerz in visuellen Analogskalen (VAS) einzuschätzen. Vor und nach jeder Messung wurden die Nasenvolumina der Probanden mittels akustischer Rhinometrie festgehalten.
Die Einschätzung der Mentholqualitäten in den VAS zeigte einen unterschiedlichen Verlauf für die verschiedenen Konzentrationen. Innerhalb der 3 Qualitätsgruppen waren jedoch charakteristische Adaptations- bzw. Habituationsverläufe erkennbar. Während die Intensität für den Mentholgeruch und den tonischen Menthol-Schmerz im Verlauf der Treatmentphase deutlich zurückging, bildete sich bei der kühlenden Empfindung nach wenigen Minuten ein Plateau aus. Im Gegensatz dazu ergab die Schmerzeinschätzung der phasischen Reize durch CO2 unter Menthol eher eine Sensitivierung.
In den evozierten Potentialen (CSSEPs) zeichnete sich bei steigender Mentholkonzentration eine dosisabhängige Verkürzung der Latenzzeiten für die Amplitude N1 und eine Vergrößerung der Amplitude N1P2 ab. Auch peripher konnte eine Vergrößerung der Hauptamplitude bei den NMPs unter steigender Mentholkonzentration beobachtet werden.
Die unterschiedlichen Adaptations- oder Habituationsvorgänge bei der kühlenden und tonisch schmerzhaften Intensitätseinschätzung lassen die Vermutung zu, daß hier durch eine Substanz zwei unterschiedliche trigeminale Systeme aktiviert werden.