Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchung der Verteilung von Lidocain in der Dünndarmwand des Pferdes mithilfe der Mikrodialyse

Teepe, Amelie Kordula Luise

Postoperative ileus is an often observed complication in horses after small intestinal surgery. Lidocaine, an amino amide local anaesthetic, is the most common used prokinetic agent in the treatment of postoperative ileus in horses in the early postoperative period. The aim of this study was to evaluate the local concentrations of lidocaine in the equine intestinal wall for a comparative description of tissue and plasma concentrations during a continuous rate infusion. A microdialysis method has been used for the assessment of extracellular lidocaine concentrations in the equine jejunal wall. For this purpose, a linear microdialysis catheter was implanted in the wall of the distal jejunum in 10 anesthesised horses. Lidocaine was administered intravenously as a 1.3 mg/kg bwt/min loading dose over 15 minutes followed by a continuous rate infusion of 0.05 mg/kg bwt/min for a total of 6 hours. During the course of lidocaine infusion microdialysates, plasma samples and tissue biopsies were collected. For the correction of the lidocaine concentrations in the microdialysate samples an in vitro and in vivo calibration method was used. High performance liquid chromatography (HPLC) was used to analyze lidocaine concentrations in plasma samples and dialysates. At the end of the trials the catheter implantation sites were examined histologically for an evaluation of the probe localisation and subsequent tissue reactions. The relative recovery (RR) of lidocaine in the used microdialysis system was 63.63 ± 14.14 % and 52.27 ± 10.43 % in vitro and in vivo, respectively. Extracellular lidocaine concentrations increased slightly during the constant rate infusion to 3.70 ± 0.90 µg/mL (in vitro RR) and 4.50 ± 1.53 µg/mL (in vivo RR) at the end of infusion. Lidocaine plasma concentrations rapidly increased during the bolus application and reached steady-state conditions after 60 minutes of infusion. Mean steady state plasma concentrations were 3.09 ± 1.29 (1.63 - 4.94) µg/mL. Lidocaine concentrations in tissue bioptates were 3.94 ± 2.83 µg/mL at the end of infusion and showed highest values after 280 minutes of infusion (4.17 ± 3.13 µg/mL). Relatively high variations among horses in tissue and plasma concentrations could be observed. There was a significant correlation between steady state plasma concentrations of lidocaine and the age of the horses (p = 0.0007, r² = 0.7796). The histological examination of the jejunal implantation sides showed that the microdialysis catheters were placed in the jejunal wall in all horses. Observed tissue reactions were haematoma, local infiltrations of leukocytes in the catheter surrounding area and a moderate oedema in the submucosal and the serosal layer. It could be shown in this study that local concentrations of lidocaine in the jejunal wall are in accordance with mean plasma concentrations during a constant rate infusion of lidocaine over a 6 hour period. However, no steady state conditions of lidocaine in the extracellular fluid could be observed after this application time. A further accumulation of lidocaine during a prolonged intravenous infusion of lidocaine is possible.

Der postoperative paralytische Ileus stellt eine häufig auftretende Komplikation nach intraabdominalen chirurgischen Eingriffen bei Pferden dar. Die zugrundeliegenden Pathomechanismen der Erkrankung sind bisher nicht vollständig geklärt. Der am häufigsten eingesetzte prokinetische Wirkstoff ist Lidocain, ein lokales Anästhetikum vom Amidtyp. Ziel der vorliegenden Studie war es, den Konzentrationsverlauf von Lidocain in der equinen Jejunumwand im Vergleich mit dem Plasmakonzentrationsverlauf während einer intravenösen Dauertropfinfusion zu bestimmen. Für die Untersuchung der extrazellulären Gewebekonzentrationen in der equinen Jejunumwand wurde die Methode der Mikrodialyse angewendet. Hierfür wurden zehn Pferde in Allgemeinanästhesie verbracht und ein linearer Mikrodialysekatheter in die Wand des distalen Jejunums implantiert. Lidocain wurde intravenös in einer Dosierung von 1,3 mg/kg/min als initialer Bolus über 15 Minuten und einer anschließenden Dauertropfinfusion von 0,05 mg/kg/min über eine Dauer von insgesamt sechs Stunden verabreicht. Zur Bestimmung der Lidocainkonzentration wurden Mikrodialysate, Plasmaproben und Gewebebioptate der Jejunumwand im Verlauf der Lidocaininfusion gewonnen. Die mittels Mikrodialyse erhobene extrazelluläre Gewebekonzentration von Lidocain wurde sowohl mithilfe der relativen in vitro-Wiederfindung von Lidocain als auch auf der Grundlage einer in vivo-Kalibrierung (Retrodialyse) berechnet. Die quantitative Analyse von Lidocain in den erhobenen Proben erfolgte mittels High performance liquid chromatography (HPLC). In einer histologischen Untersuchung des Implantationsbereiches des Mikrodialysekatheters wurden die Katheterlokalisation und einhergehende Gewebereaktionen in der Jejunumwand untersucht. Die relative Wiederfindung von Lidocain in der Mikrodialyse betrug unter in vitro-Bedingungen 63,63 ± 14,14 % und unter in vivo-Bedingungen 52,27 ± 10,43 %. Die extrazellulären Gewebekonzentrationen von Lidocain stiegen im Verlauf der Lidocaininfusion über 6 Stunden moderat bis auf eine Konzentration von 3,70 ± 0,90 µg/ml (Berechnung auf Grundlage der relativen in vitro-Wiederfindung) bzw. 4,50 ± 1,53 µg/ml (Berechnung mithilfe der relativen in vivo-Wiederfindung) an. Die Lidocainplasmakonzentrationen stiegen während der initialen Bolusapplikation rasch an und wiesen nach einer Stunde Applikationszeit bis zum Ende der Lidocaininfusion einen weitgehend konstanten Verlauf auf. Die mittlere Lidocainkonzentration im Steady-State betrug 3,09 ± 1,29 (1,63   4,94) µg/ml. Die Lidocainkonzentrationen in den Gewebebioptaten bezogen auf den Gewebewasseranteil erreichten eine maximale Konzentration von 4,17 ± 3,13 µg/ml. Sowohl die Gewebekonzentrationen als auch die Plasmakonzentrationen von Lidocain wiesen ausgeprägte interindividuelle Unterschiede auf. Ein Zusammenhang zwischen der mittleren Plasmakonzentration im Steady-State und dem jeweiligen Alter der Tiere (p = 0,0007, R² = 0,7796) konnte gezeigt werden. In der histologischen Untersuchung des Implantationsbereiches war der Mikrodialysekatheter bei allen zehn Pferden in der Jejunumwand lokalisiert. Es konnten Gewebereaktionen in Form von Einblutungen und leukozytäre Infiltrationen im Katheterbereich sowie eine geringgradige Ödematisierung der Darmwand beobachtet werden. Im Rahmen der vorliegenden Studie konnte gezeigt werden, dass im Gewebe der Jejunumwand nach einer intravenösen Lidocaininfusion über die Dauer von 6 Stunden Lidocainkonzentrationen erreicht werden, die den mittleren Plasma-konzentrationen von Lidocain im Steady-State weitgehend entsprechen. Es wurde über diesen Zeitraum jedoch keine Wirkstoffsättigung in der Jejunumwand beobachtet, so dass eine weitere Akkumulation im Verlauf einer Langzeitinfusion nicht ausgeschlossen werden kann.

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Teepe, Amelie Kordula Luise: Untersuchung der Verteilung von Lidocain in der Dünndarmwand des Pferdes mithilfe der Mikrodialyse. Hannover 2012. Tierärztliche Hochschule.

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