Wirkungsort

Bethanechol ist primär ein muskarinerger Agonist und hat nur eine geringe Wirkung auf nikotinerge Rezeptoren (Adams 2001c). Die muskarinergen Rezeptoren an postganglionären parasympathischen Effektorzellen werden direkt aktiviert (Buranakarl 2001a). Die Wirkung ist unabhängig vom endogenen Acetylcholin (Adams 2001c). Bethanechol scheint vor allem an muskarinerge M₂-Rezeptoren zu binden und dadurch Kontraktionen der glatten Muskulatur auszulösen (Michel 2003a; De Vos 1993a). Gemäss Caulfield et al. existieren jedoch noch keine muskarinergen Agonisten mit einer hohen Selektivität für einen bestimmten Muskarinrezeptorsubtyp (Caulfield 1998a). Bethanechol wirkt vor allem auf die glatte Muskulatur des Gastrointestinaltrakts und der Harnblase. Die kardiovaskuläre Wirkung ist sehr gering (Adams 2001c; Brown 2001a). Als quaternäre Ammoniumverbindung durchdringt Bethanechol die Blut-Hirnschranke nicht. In einem Tierexperiment führte der in das Zentralnervensystem verabreichte Wirkstoff jedoch auch zu einer Kontraktion der Harnblase. Dies zeigt, dass im ZNS eine pharmakologisch aktive Bindungsstelle für Bethanechol exisitiert (O'Donnell 1990a).
 

Wirkungsmechanismus

Bethanechol ist strukturell sehr ähnlich zu Acetylcholin und bindet direkt an muskarinerge Rezeptoren. Wie andere direkt wirkende cholinerge Agonisten enthält Bethanechol eine strukturelle Gruppierung, welche eine Wechselwirkung mit cholinergen Rezeptoren ermöglicht und zu ähnlichen Aenderungen in der Membrankonfiguration mit daraus resultierender Ionenpermeabilität führt wie bei der Bindung von Acetylcholin (Adams 2001c). Der Wirkstoff ist fast komplett gegen die Hydrolysierung durch die Acetylcholinesterase sowie durch unspezifische Cholinesterasen resistent und weist deshalb eine viel längere Wirkungsdauer als Acetylcholin auf (Brown 2001a; Adams 2001c).
 

Gastrointestinaltrakt

Bethanechol stimuliert direkt die muskarinergen Rezeptoren der glatten Muskulatur des Gastrointestinaltrakts. Generell führt dies zu einer erhöhten peristaltischen Kontraktion des Oesophagus, einem gesteigerten Muskeltonus des unteren ösophagealen Sphinkters, einer Stimulation des Gastrointestinaltraktes und einer vermehrten Magensäuresekretion (Adams 2001c; Brown 2001a; Kilbinger 1982a). Die Folgen sind Kotabsatz und flüssige Fäzes (Adams 2001c). Hohe Dosen lösen Spasmus und Tenesmus aus (Brown 2001a). Die Wirkung variiert zwischen den verschiedenen Tierarten und den verschiedenen Bereichen des Gastrointestinaltraktes (Ringger 1996b). Die kontraktile Wirkung auf die zirkuläre Muskulatur des Magendarmtrakts ist geringer als auf die longitudinale Muskulatur (Kilbinger 1982a).
 

Pferd

Beim gesunden Pferd führt Bethanechol zu einer erhöhten gastrischen Kontraktilität und Magenentleerung der flüssigen wie auch festen Phase (Ringger 1996b; Lester 2004a).
 

Wiederkäuer

Beim Rind wird die Kontraktilität der glatten Muskulatur des Labmagens, nicht jedoch des Duodenums, durch Bethanechol erhöht. Die Kontraktionsfrequenz wird nicht verändert (Michel 2003a). Auch beim Blinddarm wird die Kontraktion gesteigert. Im Vergleich zu Neostigmin führt Bethanechol zu einer koordinierten und anterograd gerichteten Motilität und ist daher für die Behandlung einer Blinddarmdilatation besser geeignet (Steiner 1995a). Beim Schaf ist die Wirkung im Duodenum ausgeprägter als im Antrum des Magens (Ruckebusch 1985a).
 

Katzenwelpen

Bethanechol führt bei Katzenwelpen zu einer Erhöhung des unteren ösophagealen Sphinkterdrucks. Nach Aufnahme von flüssiger Nahrung zeigt der Wirkstoff jedoch keinen Effekt auf die Oesophagusperistaltik oder die Magenentleerung (Hillemeier 1986a).
 

Hund und Katze

Die Kontraktilität des Magenantrums erhöht sich nach Verabreichung von Bethanechol (Mangel 1983a).
 

Ratte

Die Magenentleerung sowie die Propulsion des Darmtraktes werden aktiviert. Bethanechol erhöht auch die Sekretion des Gastrointestinaltrakts und führt zu einem erhöhten Flüssigkeitsgehalt des Darminhalts. Dies trägt eventuell zur gesteigerten Propulsionswirkung im Magendarmtrakt bei (Megens 1991a).
 

Urogenitaltrakt

Harnblase

Bethanecholchlorid führt zu einer Kontraktion des Detrusormuskels der Harnblase, erhöht den Füllungsdruck, vermindert die Blasenkapazität und erhöht die urethrale Peristaltik. Zusätzlich relaxiert sich der externe Sphinktermuskel (Brown 2001a). Im Vergleich zu Acetylcholin sind die Kontraktionen stärker. Die Wirkung ist dosisabhängig (Buranakarl 2001a) und variiert zwischen den verschiedenen Tierarten (Levin 1990a). Bethanechol führt bei der Harnblase der Katze zu einem fünfach höheren Anstieg des intravesikulären Druckes als beim Kaninchen (Levin 1990a).
 

Harnröhre

Auch die Harnröhre enthält muskarinerge Rezeptoren und kann sich bei der Anwendung von Bethanechol kontrahieren. Im Gegensatz zu Katzen mit einer neuralen Läsion im Cauda equina - Bereich (siehe unten) kann dies bei neural intakten Katzen jedoch nur durch eine arterielle Verabreichung des Wirkstoffes ausgelöst werden. Nach subkutaner Verabreichung bei neural intakten Katzen findet keine Kontraktion der Harnröhre statt. In diesem Fall erfolgt nach der Blasenkontraktion ein normaler Mikturationsreflex mit einer Dilatation der Harnröhre, welche sympathomimetisch gesteuert ist. Es wird vermutet, dass nur durch eine sehr hohe Konzentration von Bethanechol die muskarinergen Rezeptoren der Harnröhre direkt aktiviert werden und eine Kontraktion der Harnröhre auslösen (Sogbein 1984a).
 

Katzen mit neuralen Läsionen

Je nach Art der neuralen Läsion im Bereich der Cauda equina zeigt die subkutane Verabreichung von Bethanechol eine unterschiedliche Wirkung. Bei Katzen mit einer kompletten Cauda equina-Läsion zeigen die Blase und Harnröhre eine sehr hohe Empfindlichkeit gegenüber Bethanechol, was zu einer Kontraktion der Harnblase und auch der Harnröhre führt und Schwierigkeiten beim Harnabsatz bewirkt. Bei Katzen mit einer partiellen Cauda equina-Läsion ist die Harnröhre wahrscheinlich weniger empfindlich auf Bethanechol, kontrahiert nach Verabreichung des Wirkstoffes nicht und führt zu einem normalen Harnabsatz. Somit ist die Indikation für die Anwendung von Bethanechol nur bei partiellen Cauda equina-Läsionen sinnvoll. Die Anwendung von alpha-Blockern bei totalen Cauda equina-Läsionen zur Hemmung der Harnröhrenkontraktion wird nicht empfohlen, da unter diesen Umständen die Wirkung auf die Blase ebenfalls reduziert wird (el-Salmy 1985a). Andere Autoren vermuten, dass Bethanechol nur bei einem intakten Reflexbogen des N. pelvicus eine anhaltende Blasenkontraktion bewirken kann. Bei Katzen mit akuter Rückenmarksdurchtrennung hat Bethanechol keine kontrahierende Wirkung auf die Blase (Twiddy 1980a). In der Humanmedizin wird Bethanechol primär bei Patienten mit Läsionen des Unteren Motorischen Neurons empfohlen (Awad 1985a).
 

Respirationstrakt

Die Bronchialmuskulatur kontrahiert sich und die tracheobronchiale Sekretion wird erhöht. Asthmatische Patienten reagieren mit einer starken Bronchokonstriktion und einem reduzierten Atemvolumen (Brown 2001a).
 

Kardiovaskuläres System

Bei normaler Dosierung bewirkt Bethanechol nur einen kurzen Blutdruckabfall (Brown 2001a).
 

Skelettmuskulatur

Bethanechol hat kaum eine Wirkung auf die Skelettmuskulatur, da die nikotinergen Rezeptoren nicht aktiviert werden (Adams 2001c).
 

Exokrine Drüsen

Die Sekretion von folgenden cholinergisch innervierten Drüsen wird stimuliert: Tränen- und Speicheldrüsen, Drüsen des Gastrointestinaltraktes, Tracheobronchial- und Schweissdrüsen (Brown 2001a).
 

Prostata

Die glatte Muskulatur der Prostata wird nur bei sehr hoher Dosierung von Bethanechol kontrahiert (Fernandez 1998a).