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Arch. Gynecol. 227, 83-95 (1979)

Gynecology © J. F. Bergmann Verlag 1979

Die Wirkung von PGE 2 und PGF2, ~ auf zirkuliire und Iongitudinale Muskelstreifen versehiedener Uterussegmente des Meersehweinehens in vitro M. Cornely I u n d I. Hackbarth 2 1 Frauenklinik der Medizinischen Hochschule Hannover, Abt. I (Prof. Dr. J. Schneider), D-3000 Hannover 61, Bundesrepublik Deutschland 2 Institut ffir Pharmakologie und Toxikologie der Medizinischen Hochschule Hannover, Abt. III, Biochemische Pharmakologie (Prof. Dr. H. Scholz), D-3000 Harmover61, Bundesrepublik Deutschland

On the Effect of PGE 2 and PGF2~ on Circular and Longitudinal Myometrium Strips of Different Corpus Uteri Tissues of the Guinea Pig in vitro Summary. The effects of P G E 2 and PGF2~ on corpus uteri and cervix strips of guinea pigs were studied in vitro. Myometrium strips developed maximal contraction activity at concentrations of 10 -7 M P G E 2 and 5 × 10 -7 M PGF2, ~ in the organ bath, respectively. As for corpus uteri myometrium strips, longitudinal (extern) and circular (intern) layers of the organ wall showed comparable Prostaglandin-induced contractions. On the other hand, longitudinal and circular strips from cervix uteri tissue showed adverse Prostaglandin effects: P G E 2 relaxed the cervix strips by lowering the muscle tone, the contraction frequency and a complete stop of contractions within most experiments lasting for an average time of 15 min. PGF2, ~induced strong contractions of the same kind like corpus uteri strips did. The results indicate a role of P G E 2 in the opening of the cervix, whereas PGF2, possibly plays a role in the involution of the uterus post partum. Key words: PGEz-, PGF2,-effeets - Uterus segments -- Myometrium layers Cervix relaxation -- Course of PG-stimulated myometrium activity

Zusammenfassung. Mit in vitro-Versuchen wurde die Wirkung von P G E 2 und PGF2, auf das Corpus uteri und die Zervix des Meerschweinchens 3 - 4 Tage nach dem Werfen getestet. Bei Konzentrationen yon 10 -7 M P G E 2 bzw. 5 × 10 -7 M PGF2, im Gewebebad wurden die Myometriumstreifen zu maximaler Kontr aktionst~itigkeit stimuliert. An den Segmenten des Corpus uteri zeigten longitudinale (~iuBere) und zirkul/ire (innere) Myometriumschichten ffir beide Prostaglandine Kontraktionen, die sich lediglich in der Dauer der initialen Tonuserh6hung unterschieden. I m Gegensatz dazu konnten an Zervixstreifen kontriire Effekte dargestellt werden: P G E 2 relaxierte die Zervixstreifen unter Verminderung der Kontraktionsfrequenz, dem Absinken des Muskeltonus und in den meisten F~illen einem

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M. Cornelyund I. Hackbarth v611igen Sistieren der Kontraktionen fiber ca. 15 min. PGF2,~ dagegen kontrahierte abe Zervixstreifen in vergleichbarer Weise wie die Corpus uteri-Streifen. Die Befunde deuten darauf hin, dab PGE 2 eine Rolle bei der Zervixer6ffnung spielt und PGF2, m6glicherweise die Involution des Uterus post partum begfinstigt. Sehliisselwiirter: PGE2-, PGF2,-Wirkungen - Myometriumschichten - Uterussegmente - Zervixrelaxation - Verlauf PG-stimulierter Myometriumaktivit/it

Die Vielfalt der Wirkungen von Prostaglandinen auf glattmuskelwandige Hohlorgane verschiedener Spezies ist in zahlreichen Ubersichtsarbeiten belegt (Karim, 1976; Horton, 1972; Higgins u. Braunwald, 1972). Dabei f/illt auf, dab es fiberaus differenzierte Wirkungen unterschiedlicher Prostaglandine auf ein und dasselbe Organ gibt und sogar versehiedene Abschnitte dieser Organe z. B. auf PGE 2 (Prostaglandin E2) und PGF2,, (Prostaglandin F2~) v611ig kontr/ir reagieren. Einige Beispiele hierffir sind die Prostaglandineffekte am Magen-Darmtrakt des Menschen, des Meerschweinchens und der Ratte, wie sie von Fleshier u. Bennett (1969) und von Eley et al. (1977) beschrieben sind. Die Prostaglandine E und F bewirkten an verschiedenen Organabschnitten wie auch an verschiedenen Schichten des gleichen Organs gegenteilige Effekte wie Kontraktion und Relaxation. Ahniiche Beobachtungen wurden yon Laties et al. (1976) an der Iris und dem Ziliarmuskel des Kaninchens gemacht. Eine weitere interessante Prostaglandinwirkung ist der bronchodilatatorische Effekt des PGE 1 (Main, 1964). Andererseits kann durch PGF2, ein Asthmaanfall ausgel6st werden, wenn eine entsprechende Disposition vorliegt und das Prostaglandin z. B. zur Aborteinleitung intraven6s angewendet wurde. In diesem Rahmen interessieren auch die Beobachtungen von Sandberg et al. (1963, 1964): PGE1 und PGE 2 kontrahieren das proximale Drittel der menschlichen Tube, wohingegen die distalen zwei Drittel der Tube relaxiert werden. Auf der anderen Seite kontrahiert PGF~,~ alle Tubenabschnitte. Unter physiologischen Bedingungen werden bei der spezifischen Leistung der glattmuskelwandigen Hohlorgane Prostaglandine freigesetzt. F fir den Partus beim Menschen wie auch bei anderen Spezies gilt, dab die Geburt ein physiologischer Vorgang ist und die eutrophe Stoffwechsellage des Feten in der Regel erhalten bleibt. Von mehreren Autoren wird angenommen, dab ein grol3er Teil der Steuerungsvorg/inge und Regelkreise, die zur Ausl6sung der Wehent/itigkeit und zur Geburt ffihren, dutch eine Feinregulierung erfolgt, bei der Prostaglandine als Mediatoren eine wichtige Rolle spielen (Jung, 1974; Csapo, 1976). Das Meerschweinchen eignet sich besonders gut zu Studien fiber eine m6gliche Feinsteuerung im Bereich des Uterus. Der Meerschweinchenuterus (Naaktgeboren u. Slijper, 1970; Cooper u. Schiller, 1975; Wagner u. Manning, 1976) ist gekennzeichnet durch eine longitudinale /iuBere und eine zirkul~ire innere Myometriumschicht (Abb. 2). Zwischen diesen beiden Sehiehten liegt das Stratum vasculare mit

Die Wirkung von PGE2 und PGF2~

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lockerem Bindegewebe, Gef'~if3en und glatten Muskelfasern. Llber diese Schicht wird auch der Fetus w~ihrend der Geburt versorgt. Es sollte die Frage gekl~irt werden, auf welche Weise die verschiedenen Uterussegmente 1 - 5 , einschliefSlich der Zervix, mit ihren Myometriumschichten auf ~iquimolare K o n z e n t r a t i o n e n exogen zugeffihrter Prostaglandine ( P G E 2 und P G F 2 , ) reagieren. Ferner sollte ein Vergleich der Konzentrations-Wirkungsbeziehung ffir P G E 2und PGFE~-induzierte Kontraktionen eine Aussage fiber die Wirkst/irke des einzelnen Prostaglandins erm6glichen. Eine ortsgebundene Wirkung mit Prostaglandin-typischen Kennzeichen w~ire d a n n ein Anhalt ffir eine Fernsteuerung durch Prostaglandin-gebundene Mechanismen. Die topische Wirkung n u t eines Prostaglandins k6nnte ein A n h a l t s p u n k t sein, dab dieses auch bei der Geburt dort bevorzugt freigesetzt wird. Bei unseren Untersuchungen gingen wir yon den Erfahrungen von Yamaguchi (1976) aus, der ffir P G E 2 bereits ab 10 -9 M K o n z e n t r a t i o n e n im Gewebebad eine Kontraktionsinduktion messen konnte. Die Beobachtungen wurden an den Taeniae coli des Meerschweinchens durchgeffihrt. Die Versuche yon Reiner u. Marshall (1976) wiesen eine Abh/ingigkeit der Reaktionen auf Prostaglandine vom Gestationsalter nach. Dies ffihrte zum Entschlug, die eigenen Untersuchungen zu einer Zeit maximaler Stimulierbarkeit durch Oxytocin, d. h. in der frfihen Involutionsphase des Uterus nach dem Werfen, durchzuffihren.

Material und Methodik Die Untersuchungen wurden an Streifen isolierter zirkul/irer und longitudinalerUterusmuskulatur des Meerschweinchens zwischen dem 2. und 6. Tag naeh dem Werfen durchgeffihrt. In diesem Zeitraum besteht eine sehr gute Anspreehbarkeit des Uterus f/it Wehenhormone bei gleichzeitiger guter Pr/iparierbarkeit der beiden Uterusmuskelschiehten w/ihrend der Involutio uteri post partum. Das durchschnittliche Gewicht der Tiere betrug 630 g. Das mittlere Gewicht der Myometriumstreifenlag bei 214 mg und in einem Bereich zwisehen 65 und 490 mg. Die Myometriumstreifenwaren bis 10 mm lang, 4-5 mm breit und mit einer Muskelst/irkevon 2-3 mm naeh der Pr/iparation. Der Meerschweinchenuterus wurde in fiinf Segmente aufgeteilt (s. Abb. 1): 1 = tubennahes Segment; 2 = Corpus uteri, Mitte distal; 3 = Corpus uteri, Mitte proximal; 4 = unteres Uterinsegment; 5 = Zervix uteri. Nach Eintritt einer vollst/indigenAn/isthesie durch intraperitoneale Injektion yon Pentobarbital (Nembutal® 35 mg/kg) wurde der Uterus schnell entnommen und in carbogenbegaste Tyrodel6sung verbraeht. (Zusammensetzung: NaC1 136,9 mM, KC1 5,36 raM, CaC12 1,8 raM, MgC12 1,05 raM, NaHCO 3 11,9 raM, NaHzPO4 0,42 mM, Glucose 11 mM.) Es wurde begast mit 95% O2 und 5% CO2; die L6sung hatte einen pH-Wert von 7,4. Die Pr/iparation erfolgte bei Zimmertemperatur. In einem solchen Tyrodebad erfolgte nun zun~ichstdie Pr/iparation der zirkul~irenund longitudinalenMyometriumstreifen. Diese wurden sodann senkreeht in einem Organbad mit 50 ml Tyrodel6sung bei 35° C suspendiert. Dabei wurde das eine Ende des Myometriumstreifensmittels eines Fadens an einem Muskelhalter fixiert, wghrend das andere Ende mittels eines Fadens mit einem elektromechanischenAufnehmer (Grass FT.03) verbunden wurde. Die initiale Vorspannung von 0,5 g erzeugte Spontankontraktionen. Vor Zugabe der Prostaglandine in das Gewebebad wurden die Pr~iparate 45 min/iquilibriert und mindestens dreimal die Tyrodel6sung erneuert. Die Testsubstanzen PGE2 und PGF2,~ wurden direkt in das Gewebebad injiziert. Die Prostaglandinkonzentrationen im Gewebebad wurden in der Folge stufenweiseerh6ht und im Sinne einer Konzentrationswirkungskurvediejenigen Prostaglandinkonzentrationen ermittelt, die am Myometriumstreifen maximale Kontraktionen induzierten. Dabei wurden in Anlehnung an geburtshilflicheParameter bewertet: 1. ~nderung des Muskeltonus, 2. der Kontraktionsst/irke und 3. der Kontraktionsfrequenz. Zur Bereehnung des Kraft-Zeitintegrals wurde

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M. Cornely und I. Hackbarth

UTERUSHORN longitudinale,/iuBere Muskelschicht

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zirkul~re, innere Muskelschicht

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VAGINA

AUFBAU DER ZERVIX DES MEERSCHWEINCHENS 1. Aul3ere longitudinale Myometriumschicht 2. Irmere Myometriumschicht, die zusammen mit Bindegewebe des Stratum vasculare die Zervix bildet

3. Vagina Abb. 1. Oben: Einteilung des Meerschweinchenuterus in ffinf Segmente: Tubennahes Segment = 1; Corpus uteri-Segment, Mitte distal = 2; Corpus uteri-Segment, Mitte proximal = 3; Corpus uteriSegment zervixnahe = 4; Zervix uteri = 5. Unten: Schichten der Zervix des Meerschweinchens die Flgche unter der Kontraktionskurve w/ihrend definierter Zeitabsehnitte planimetriert (Planimeter nach A. Ott). Die verwendeten Prostaglandine PGE 2 und PGF2~ wurden fiber die Firma Serva-Feinbiochemica, Heidelberg, bezogen.

Tiere und Haltungsbedingungen Hochtragende Meersehweinchen nicht bekannten genetischen Ursprungs wurden fiber die Firma Everding, Bfickeburg, bezogen und bis zu ihrer Verwendung im Zentralen Tierlaboratorium 1 der Medizini1 An dieser Stelle danken wir besonders Herrn Dr. J. Maess, Zentrales Tierlaboratorium, ffir seine Hilfe bei der Tierversorgung und seine Beratung im Zusammenhang mit der Anatomie hochtragender Meerschweinchen

Die Wirkung von PGE 2 und PGFz,

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schen Hochschule Hannover, bzw. im Pharmakologischen Institut versorgt. Die Tiere erhielten Wasser, Heu und Fertigdifit Herilan-MS ® (Fa. Eggersmann KG, 3260 Rinteln) ad libitum; Raumtemperatur: 21 + 1° C; Luftfeuchtigkeit" 5 0 - 6 0 % ; Beleuchtung: 7.00-19.00 h. Mikrobiologischer Status: konventionell.

Ergebnisse

1. Spontankontraktionen der Myometriumstreifen Die Entwicklung spontaner Kontraktionen hing vonder Vorspannung der Myometriumstreifen ab. In Abbildung 2 wurde die Entwicklung spontaner Kontraktionen nach einmaliger Vorspannung von 0,5 g dargestellt. An allen fiinf Segmenten waren Spontankontraktionen regelm/il3ig ausl6sbar. Die Kontraktionst/itigkeit hielt 2 Stunden und mehr an. Die Kontraktionsfrequenz nahm mit der Zeit ab, wfihrend die Kontraktionsamplituden konstant blieben, nachdem das Maximum erreicht war.

2. PGE 2- und PGF2,-induzierte Kontraktionen an vier Segmenten des Corpus uteri (Abb. 3a und b) In dieser Untersuchung sollte gekl~irt werden, ob zirkuliire und longitudinale Myometriumstreifen der Uterussegmente 1-4 (s. Abb. 1) auf PGE 2- bzw. PGF2~-Injek-

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Abb. 2. Mechanogramme spontan kontrahierender Myometriumstreifen nach initialer Vorspannung mit 0,5 g. Beispiele f/ir die in Abbildung 1 beschriebenen Uterussegmente. V 2 und V 5 bedeuten die jeweilige Verstiirkungsstufe am Vorverst/irkungsger/it (Hellige TF 19). Die senkrechten Eichungen (1 g) beziehen sich auf die Verst/irkung V 2. Die Verst~irkung bei V 5 ist urn den Faktor 2,5 kleiner. Beachte das Umschalten auf eine geringere Verstiirkung im ersten und dritten Mechanogramm. Waagerechte Eichungen bedeuten jeweils 10 min. Links neben den Mechanogrammen: Bezeichnung des Uterussegmentes, Feuchtgewicht des Myometriumstreifens

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M. Comely und I. Hackbarth

tion in das Gewebebad verschieden reagierten. In den Abbildungen 3a und b wird dargestellt, dal3 sowohl die longitudinalen (Abb. 3a) als auch die zirkul/iren Uterussegmente (Abb. 3b) qualitativ gleich, d. h. mit Kontraktionen reagierten. Dabei war das Bild der Kontraktionen f~r PGE: und P G F ~ typisch: a) Auf die Injektion yon PGE~ (10 -5 M im Gewebebad) folgte bei beiden Geweben und bei 20 von 21 Versuchen eine starke, anhaltende Erh6hung des basalen Muskeltonus, die der pathologischen Dauerkontraktion des Uterus sub partu entsprechen d/irfte. In der Folge nahm dieser Tonus allm/ihlich wieder ab und es kam zu hochfrequenten Kontraktionen, deren Maxima meist konstant blieben. b) Auf die Injektion yon PGFz, ~ (10 -5 M im Gewebebad) folgten bei beiden Geweben und bei 17 von 22 Versuchen eine vergleichsweise k/irzere Hebung des basalen Tonus, der wiederum gefolgt war von starken Kontraktionen. Bei zwei Versuchen war das Verhalten des basalen Tonus eher vergleichbar dem PGE~-Effekt. In drei F/illen kam es lediglich zur Erh6hung der Kontraktionsfrequenz und -amplitude, ohne dab eine Anderung des basalen Tonus auftrat.

LONGITUDINALE MYOMETRIUMSCHICHT

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Abb. 3a. Longitudinale Myometriumschicht: der Verlauf von PGE2- (linke Mechanogrammreihe) und PGF2.- (rechte Mechanogrammreihe) induzierten Kontraktionen auf die Uterussegmente bei 10-s M Konzentration des Prostaglandins im Gewebebado Senkrechte Eichung jeweils 1 g. Waagerechte Eichung jeweils 10 min

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Abb. 3b. Zirkul/ire Myometriumschicht: der Verlauf von PGE 2- (linke Mechanogrammreihe) und PGF2~- (rechte Mechanogrammreihe) induzierten Kontraktionen auf die Uterussegmente bei 10-5 M

Konzentration des Prostaglandins im Gewebebad. Senkrechte Eichung jeweils 1 g. Waagerechte Eichung jeweils 10 rain

Die Wirkung von PGE 2 und PGF2, ,

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3. Konzentrationswirkungskurve yon P G E 2 und PGF2a bei Prostaglandininduzierten Kontraktionen an longitudinalen Myometriumstreifen In Abbildung 4 werden die Konzentrationswirkungskurven ffir PGE z und P G F 2 ~ dargestellt. Beginnend mit der Injektion des Prostaglandins in das Gewebebad wurde fiber einen Zeitraum von 5 min die Flfiche unter der Kontraktionskurve planimetriert und damit das Kraft-Zeit-Integral ffir diesen Abschnitt der Kontraktionstfitigkeit bestimmt.

PGE2 Die planimetrische Auswertung ergab Kontraktionsinduktion bereits ab 10-8 M im Gewebebad. Die maximale Stimulation der Myometriumstreifen wurde bei 10-7 M

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Abb. 4. Konzentrationswirkungskurve ffir Prostaglandin-induzierte Kontraktionen an longitudinalen Myometriumstreifen der Corpus uteri-Segmente 1-4. Ordinate: gibt das Kraft-Zeitintegral als Flfiche unter der Kontraktionskurve fiber einen Zeitraum yon 5 min an, bezogen auf die gleiche Verst~irkungsstufe und umgerechnet aufjeweils 100 mg Myometriumfeuchtgewicht (g • min/100 mg Feuchtgewicht). Abszisse: Konzentrationen des Prostaglandins im Gewebebad. Jeder Punkt der Kurve stellt den Mittelweft von sechs entsprechenden Konzentrationswirkungsuntersuehungen mit der errechneten Standardabweichung dar

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M. Cornely und I. Hackbarth

erreicht. Die weitere Erh6hung der Prostaglandinkonzentration im Gewebebad erbrachte keine weitere Steigerung der Kontraktionst/itigkeit der Muskelstreifen.

PGF2a Auch bei diesem Prostaglandin wurde ab einer Konzentration yon 10 -s M Kontraktionsinduktion planimetrisch darstellbar. Die maximale Kontraktionst/itigkeit wurde bei 5 x 10 .7 M im Gewebebad erreicht. Eine weitere Steigerung der Prostaglandinkonzentration bis 10 -5 M ffihrte zu keiner zus/itzlichen Stimulation der Myometriumstreifen.

4. Vergleich der Kraft-Zeitintegrale yon PGE z- und PGF2~-induzierten Kontraktionen (Abb. 5) Ffir P G E 2 und PGFE~ wurden sechs bzw. elf Experimente durchgef/ihrt. Die Flfiche unter der Kontraktionskurve wurde in 10-min-Abschnitte eingeteilt und planimetriert. Die F1/ichen entsprechender 10-min-Abschnitte wurden gemittelt und die Standardabweichung errechnet. Die auf diese Weise erhaltenen Kraft-Zeitintegrale ergeben zusammengesetzt eine Darstellung, die eine Aussage fiber den zeitlichen Verlauf der Kontraktionst/itigkeit gestattet. Es wird deutlich, dab bei/iquimolarer

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nach Injektion des

Prostaglandins (10 -6 M ) in das Gewebebad

Abb. 5. Darstellung des zeitlichen Verlaufes der PGE2- und PGF2~-Wirkung f/ir die Uterussegmente I - 4 des Meerschweinchens. Die planimetrischeBerechnung der F1/icheunter jeweils 10-min-Abschnitten der Kontraktionskurveentspricht dem Kraft-Zeitintegralf/it diesen Zeitabschnitt. Das Kraft-Zeitintegral wird ausgedrficktin G. rain/100 mg Feuchtgewicht. F/ir PGE2 und PGF2~ und je sechs bzw. elf Versuche wurden die entsprechenden Kraft-Zeitintegralegemittelt und mit Standardabweichungen dargestellt

Die Wirkung von PGE z und PGFz~

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Konzentration (10 -6 M) der Prostaglandine im Gewebebad PGE 2 die Myometriumstreifen etwas st/irker zu Kontraktionen stimulierte als PGFz,~. Im Verlauf der Kurve aus Abbildung 6 lassen sich zwei Phasen unterseheiden, die durch einen steiler abfallenden Kurventeil (bis 50 min) einerseits und eine flach verlaufende zweite Phase andererseits bei beiden Prostaglandinen gekennzeichnet war. Nach ca. 130 rain Versuchsdauer n/ihern sich beide Kurven an, d. h. die Kraft-Zeitintegrale sind vergleichbar. Diese Aussagen gelten nur f/Jr die Uterussegmente 1-4 des Meerschweinchens, nicht aber fiir die Zervixuntersuchungen. MS 9 ; k 3 ; 160mg ,ZERVIX, longitudinal .

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zirkul~ir

Abb. 6a--e. Wirkungsunterschiede von PGE 2 und PGF2,~ auf longitudinale und zirkul/ire Muskelstreifen aus der Zervix des Meerschweinchens in vitro: PGEz: Nach initialer Kontraktion folgt eine Relaxation mit Absinken des basalen Tonus, Reduktion der Kontraktionsst~irke und Kontraktionsamplitude f/ir einen Zeitraum bis zu 15 rain. PGF2~: Kontraktionsverst~irkung wie bei Segment 1-4 des Corpus uteri. Die Kontraktionsanregung erfolgte jeweils mit 10-5 M Konzentration des Prostaglandins im Gewebebad

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M. Cornely und I. Hackbarth

5. Wirkung yon PGE 2 und PGFz,~ auf die Zervix des Meersehweinchens 3 - 5 Tage naeh dem Werfen PGE 2 ffihrte zur Relaxierung der Zervixstreifen bei einer Konzentration von 10-5 M im Gewebebad. PGF2~ (10 -5 M) dagegen 16ste Kontraktionen aus, wie sie auch bei den Segmenten 1 - 4 des Corpus uteri beobachtet worden waren. Zur Absicherung dieser Befunde wurden zehn Versuche an verschiedenen Zervices durchgeftihrt. Es zeigte sich immer der gleiche, reproduzierbare Effekt. In Abbildung 6 sind repr/isentative Beispiele ffir die Wirkungsunterschiede yon PGE 2 und PGF2,~ an Zervixstreifen zusammengestellt:

Abbildung 7a Auf PGF2 -Injektion in das Gewebebad wird die Kontraktionst~itigkeit verst/irkt. Sodann wurde PGFz. ausgesp/ilt und PGE 2 injiziert. Durch die Zugabe yon PGE z wurde die Kontraktionst/itigkeit des Muskelstreifens gehemmt. Es kam zu einer Relaxation mit zwischenzeitlichem Sistieren der Kontraktionen fiber ca. 15 rain.

Abbildung 7b Bei spontanen Kontraktionen des Myometriumstreifens 16ste die Zugabe von PGE 2 (10 -5 M im Gewebebad) eine initiale, starke Kontraktion aus, auf die wiederum eine Phase der Relaxation folgte. Nach ca. 10 rain trat wiederum zunehmende Kontraktionst/itigkeit auf. PGF2, (10 -5 M) ffihrte zu betr/ichtlicher Kontraktionsverst~irkung.

Abbildung 7c Diese Mechanogramme demonstrieren den gegens/itzlichen Effekt von PGE 2 und PGF2~ auf Zervixstreifen yore gleichen Organ. Auffallend ist wiederum die initiale, starke Kontraktion mit Relaxierung des Muskelstreifens in der Folge und das Wiederauftreten der Kontraktionst/itigkeit nach etwa 10-15 rain.

Diskusslon Die Untersuchungen verschiedener Uterussegmente des Meerschweinchens sowie der Myometriumschichten hatte ergeben, dab die Segmente 1 - 4 (s. Abb. 1) nach Zugabe yon PGE 2 bzw. PGF2~ in das Gewebebad Kontraktionen ausf/ihrten. An der Zervix jedoch wurde regelmgl3ig eine gegens/itzliche Wirkung yon PGE 2 und PGF2~ beobachtet. PGE 2 f/ihrte zur Relaxation des Muskelstreifens f/Jr einen Zeitraum yon 10-15 rain. Die topischen Unterschiede der Prostaglandinwirkung an der Zervix deuten auf eine physiologische Aufgabe bei der Austreibung der Frucht und in der

Die Wirkungvon PGEz und PGF2.

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Involutionsphase des Uterus post partum hin. So w~ire es denkbar, dab bei der Zervixer6ffnung, d. h. der Umwandlung der zapfenf6rmigen Zervix unter Entfaltung der Gewebesehichten zu einem doppelwandigen Teil des Geburtskanals, PGE2-gebundene Mechanismen eine vorrangige Rolle spielen bzw. dieses Prostaglandin bevorzugt freigesetzt wird. Ffir eine Ann/iherung an ein erweitertes Verstiindnis der Wehengenese unter Einbeziehung der Prostaglandine sind zwei Wege gebriiuchlich: a) Beobachtungen der Prostaglandinwirkung durch Zufuhr exogener Prostaglandine; b) Beobachtungen im Zusammenhang mit tier Prostaglandinsynthesehemmung. Die Untersuchungen yon Rubin u. Grigas (1969), Wiquist et al. (1970), Karim (1971), Wiquist et al. (1975) sowie Ehrenpreis et al. (1976) sind nur Einzelbeispiele daffir, dab Prostaglandinsynthesehemmer aus der Gruppe der nichtstemidalen antiinflammatorischen Substanzen, ferner Athanol oder auch Morpbin die Ausbildung yon Kontraktionen an glattmuskelwandigen Hohlorganen hemmen und einen Partus hinausz6gern kSnnen. Andererseits ist die Genese der Kontraktionen und Wehen am tierischen und menschlichen Uterus ein ungel6stes Problem, da das Zusammenspiel aller Faktoren und Regelkreise nicht nacbvollziehbar ist und gerade die Prostaglandinwirkung auf eine Vielzahl bisher unbekannter zellul~irer Regelmechanismen hindeutet. Dies steht der ungeprfiften Verwendung yon Prostaglandinen zur Geburtseinleitung entgegen. Auch niedrige Dosen yon Prostaglandinen 16sen ein Kontraktionsgeschehen am Uterus aus, das in keiner Weise als physiologischer Wehenablauf bezeichnet werden kann. Dies gilt besonders fiir die erste Phase (Abb. 4 und 6) nach der Prostaglandinapplikation. Die ersten grundlegenden Beobachtungen fiber die Prostaglandinwirkung wurden bereits 1934 yon yon Euler ver6ffentlicht. In der Folge haben die Untersucbungen yon Eliasson u. Posse (1960), Liggins (1976), Kuriyama u. Suzuki (1976) sowie Csapo (1976) wesentlieh zu einem erweiterten Verst~indnis fiber den Zusammenhang zwischen Hypophysenhormonen, steroidalen und den als lokalen Gewebehormonen bezeichneten Prostaglandinen bei der Entstehung yon Wehen beigetragen. Die beobachtete Relaxation der Zervixstreifen nach Injektion yon PGE 2 in das Gewebebad hatten die Erwartungen aufgrund yon Tastbefunden bei Prostaglandin-induzierten Aborten voll best~itigt und darstellbar werden lassen. Ahnliche Prostaglandineffekte beschrieben Najak et al. (1970) an Streifen der nichtgraviden menschlichen Zervix, wobei der PGF2,~-Effekt variabel und bei zirkuliiren Myometriumstreifen sphinkteriihnlich war. Auch Conrad (1976), Coutinho u. Darze (1976) hatten an der menschliehen Zervix vergleichbare PGE2-Effekte festgestellt und als Zervixlockerung interpretiert. Die Untersuchungen am Meerschweinehenuterus erschienen uns besonders aufsehlul3reieh, weil der Uterus bicornis wie die Zervix eine klare Schichtentrennung besitzen und deshalb detaillierte Beobachtungen gestatten. Demgegenfiber weist die Anatomie des menschliehen Uterus (Schr6der, 1930) durch seine besondere Struktur keine vergleichbare Schichtentrennung auf und l~iBt keine Aussage fiber Prostaglandinwirkungen an einzelnen Uterusschichten zu. Dies ist um so bedauerlieher, als wiederum auf die uterinen Gel'aBe unterschiedliehe Prostaglandinwirkungen bekannt sind, wie z.B. der blutstillende Effekt yon PGF2~ bei der atonischen Nachblutung. Zusammenfassend kann gesagt werden, dab die unterschiedliche Wirkung von PGE 2 und PGF2, auf die Zervix auf eine Bedeutung beider Prostaglandine hinweist,

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M. Comely und I. Hackbarth

die m 6 g l i c h e r w e i s e ffir die biologische Situation c h a r a k t e r i s t i s c h ist, wie z. B. den G e b u r t s a b l a u f o d e r die R f i c k b i l d u n g s p h a s e des U t e r u s p o s t p a r t u m . D i e s k a n n aber n u r mit Hilfe v o n R a d i o i m m u n o a s s a y s n a c h g e w i e s e n werden, w e n n P r o s t a g l a n d i n s p i e g e l m e s s u n g e n in der V e n a uterina b e i m Versuchstier m 6 g l i c h sin&

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