培養皮質ネットワークにおけるプロポフォールの効果に及ぼすソマンとアセチルコリンの影響

Impact of soman and acetylcholine on the effects of propofol in cultured cortical networks.

• Berthold Drexler
• Thomas Seeger
• Franz Worek
• Horst Thiermann
• Bernd Antkowiak
• Christian Grasshoff

抄録

有機リン化合物に酔っている患者では、機械的換気を可能にするため、あるいはてんかん様発作をコントロールするために全身麻酔が必要になることがある。コリン作動性の過剰刺激が大脳皮質の自発的ネットワーク活動を減少させる全身麻酔薬の効果を減衰させることはよく知られている。しかし、現在最も頻繁に使用されている静脈内麻酔薬であるプロポフォールがどのような影響を受けるかは明らかではない。ここでは、ソマンとアセチルコリンによって誘導されるコリン作動性過刺激が、細胞外電圧記録によって測定された器官型大脳皮質スライスにおける自発活動電位活動を抑制するプロポフォールの能力に及ぼす影響を検討した。ソマンとアセチルコリン（各10μM）の併用によるコリン作動性過刺激は、プロポフォールの相対的な抑制（1.0μM; 対照条件の平均正常化活動電位発火率0.49±0.06、p < 0.001、Wilcoxon 符号付き順位検定）を減少させなかったが、その有効性は明らかに減少した。アトロピン（10nM）を併用しても効果は改善しなかった。プロポフォールは相対的な抑制電位を保持したが，ヒトの催眠を保証すると期待される程度の神経細胞の抑圧は生じなかった。アトロピンとの併用では効果が改善しなかったため，有機リン中毒患者にプロポフォールを使用する際には増量が必要であろう。

Patients intoxicated with organophosphorous compounds may need general anaesthesia to enable mechanical ventilation or for control of epileptiform seizures. It is well known that cholinergic overstimulation attenuates the efficacy of general anaesthetics to reduce spontaneous network activity in the cortex. However, it is not clear how propofol, the most frequently used intravenous anaesthetic today, is affected. Here, we investigated the effects of cholinergic overstimulation induced by soman and acetylcholine on the ability of propofol to depress spontaneous action potential activity in organotypic cortical slices measured by extracellular voltage recordings. Cholinergic overstimulation by co-application of soman and acetylcholine (10 μM each) did not reduce the relative inhibition of propofol (1.0 μM; mean normalized action potential firing rate 0.49 ± 0.06 of control condition, p < 0.001, Wilcoxon signed rank test) but clearly reduced its efficacy. Co-application of atropine (10 nM) did not improve the efficacy. Propofol preserved its relative inhibitory potential but did not produce a degree of neuronal depression which can be expected to assure hypnosis in humans. Since a combination with atropine did not improve its efficacy, an increase in dosage will probably be necessary when propofol is used in victims suffering from organophosphorous intoxication.

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