Wirkungsort
Wirkungsort sind die beta
2-Rezeptoren im Respirationstrakt (
Erichsen 1994a). Eine grosse Anzahl von beta
2-Rezeptoren sind in verschiedenen Zellen der Lunge, inklusive der glatten Muskulatur und Entzündungszellen, lokalisiert (
Boothe 1995e).
Wirkungsmechanismus
Die Interaktion zwischen dem beta-Agonisten und dem Rezeptor führt zu einer Konformationsänderung am Rezeptor und dadurch zu einer Aktivierung der Adenylatcyclase (Synonyme: Adenylcyclase, Adenylylcyclase) an der inneren Zellmembran. Die Adenylatcyclase wandelt Adenosintriphosphat (ATP) zu zyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP) um, das als Second Messenger für spezifische Proteinkinasen dient. Diese Kinasen aktivieren die Enzyme, die eine Relaxation der glatten Muskulatur in den Atemwegen bewirken. Beta-Rezeptor Agonisten sind besonders wirksam bei vorhandener Bronchokonstriktion. Zusätzlich führt das erhöhte cAMP in der Entzündungszelle zu verminderter Mediatorenausschüttung.
Beta-Rezeptoren stimulieren auch die Bildung von Schleim im Respirationstrakt, was zu einer weniger viskösen Sekretion und einer erhöhten mukoziliären Aktivität führt. Medikamente, die die beta
2-Rezeptoren blockieren (wie z.B. Propranolol), sind deshalb bei Tieren mit einer bronchialen Erkrankung kontraindiziert (
Boothe 1995e).
Die Steigerung der mukoziliären Clearance kommt möglicherweise indirekt durch die Bronchodilatation zustande, indem dadurch die Mukusschicht gedehnt und dünner wird, und die ziliäre Aktivität somit erhöht wird (
Dixon 1992b).
Der bronchiale arterielle Blutfluss wird durch Clenbuterol erhöht, was auf eine aktive Vasodilatation in den bronchialen Gefässen, bei gleichzeitig nur ganz geringer Wirkung auf den systemischen Blutdruck, zurückzuführen ist (
Sanders 1991a).
Weitere Effekte
Antiinflammatorische- und antiallergene Wirkung
Wie auch andere beta-Agonisten, zeigt Clenbuterol auch eine deutliche antiinflammatorische Wirkung und bewirkt eine Stabilisierung der Mastzellen (dies führt zu einer Hemmung der Synthese und Freisetzung von Histamin), was bei der Behandlung der COPD auch erwünscht ist (
Dixon 1992b;
Ungemach 1999g).
Neuroprotektive Wirkung
Untersuchungen bei der Ratte zeigen, dass Clenbuterol eine neuroprotektive Funktion im Gehirn aufweist. Dies kommt durch die Aktivierung der zentralen beta-Rezeptoren zustande, welche dann vermehrt das Protein NGF (nerve growth factor) produzieren, welches für diese neuroprotektive Funktion verantwortlich ist (
Semkova 1996a).
Uterus
Die beta
2-selektive Wirkung führt zu einer Uterusrelaxation beim Rind und Schaf (
Payne 1999a;
Ungemach 1999g).
Muskel- und Fettgewebe
Alle beta-Mimetika führen aufgrund eines Eingriffs in den Fett- und Muskelstoffwechsel zu einem wachstumsfördernden Effekt (stärkerer Muskelanbau bei geringerem Fettanbau) bei Jungtieren, so dass eine Reihe von langwirksamen und oral verabreichbaren beta
2-Mimetika (z.B. Clenbuterol) missbräuchlich zur Maststeigerung eingesetzt werden (
Löscher 1999d;
Payne 1999a). Die erforderliche Dosis, um diese anabolen Effekte zu erzeugen, beträgt das 5 - 10-fache der Dosierung, welche zur Therapie respiratorischer Leiden eingesetzt wird, und ist deshalb z.T. von erheblichen Wirkungen auf den Kreislauf begleitet (
Payne 1999a;
Löscher 1999d).