Suganthan, H., D. Di Stefano & L. T. Buck (2024): Alfaxalone is an effective anesthetic for the electrophysiological study of anoxia-tolerance mechanisms in western painted turtle pyramidal neurons. – PLoS One 19(4): e0298065.
Alfaxalon ist ein wirksames Anästhetikum für die elektrophysiologische Untersuchung von Anoxie-Toleranzmechanismen in Pyramidenneuronen der Westlichen Zierschildkröte.
DOI: 10.1371/journal.pone.0298065 ➚
© Haushe Suganthan
Anoxie im Gehirn von Säugetieren führt zu Übererregbarkeit und Zelltod; diese Kaskade von Ereignissen tritt jedoch im anoxietoleranten Gehirn der Westlichen Zierschildkröte (Chrysemys picta belli) nicht auf. Die westliche Zierschildkröte ist zu einem wichtigen anoxietoleranten Modell für die Untersuchung der Gehirn-, Herz- und Leberfunktion in Abwesenheit von Sauerstoff geworden, aber da sie anoxietolerant ist, ist die Enthauptung allein wahrscheinlich keine geeignete Methode zur Euthanasie. Viele Anästhetika haben langfristige Auswirkungen auf Ionenkanäle und sind für Experimente am selben Tag nicht geeignet. Mithilfe elektrophysiologischer Ganzzelltechniken untersuchen wir die Auswirkungen des Anästhetikums Alfaxalon auf die Amplitude des Aktionspotenzials von Pyramidenzellen, den Schwellenwert, die Anstiegs- und Abklingzeit, die Breite, die Frequenz, den Leitwert der gesamten Zelle und die evozierten GABAA-Rezeptorströme, um festzustellen, ob sich diese Eigenschaften bei der Verwendung von Alfaxalon zur Sedierung von Tieren ändern. Wir haben festgestellt, dass Alfaxalon keine langfristigen Auswirkungen auf die Parameter des Aktionspotenzials oder der Gesamtzellleitfähigkeit hat. Bei akuter Verabreichung an normales, unbehandetes Gewebe verlängerte Alfaxalon die Abklingraten der GABAA-Rezeptorströme um das 1,5-fache. Nach der Sedierung eines ganzen Tieres mit Alfaxalon zeigten die Abklingraten der evozierten GABAA-Rezeptorströme in der ganzen Zelle 1 und 2 Stunden nach der Vitalpräparation des Hirnschnitts eine steigende Tendenz, aber keine signifikante Veränderung nach einer dreistündigen Auswaschphase. Wir kommen daher zu dem Schluss, dass Alfaxalon ein geeignetes Anästhetikum für elektrophysiologische Studien an Gehirngewebe der Westlichen Zierschildkröte ist, die am selben Tag durchgeführt werden.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Das hier diskutierte Problem war, dass anoxietolerante Schildkröten normalerweise für wissenschaftliche Untersuchungen dekapitiert werden, aber da ihr Gehirn eben auch bei starkem Sauerstoffmangel aktiv bleiben kann, stellte man sich hier die Frage nach einer angebrachten Euthanasie, die eine eventuell auftretende Schmerzempfindung unterdrücken könnte. Zudem war man daran interessiert in wieweit das genutzte Anästhetikum die Signalweiterleitung zwischen den Nervenzellen bei den elektrophysiologischen Untersuchungen beeinträchtigt. Eingesetzt wurden 10mg/ml Alfaxalon in Hydroxypropyl-beta-cyclodextrin gelöst in Alfaxa1 in einer Konzentration von 20 mg/kg. Damit wurde innerhalb von 35-40 Sekunden nach Injektion ein Totalausfall aller Schmerzreaktionen erreicht. Vom präparieten Gehirn wurden dann 2 Vitalschnitte angefertigt die in einer künstlichen Liquorflüssigkeit für 48 h für die experimentellen Messungen inkubiert wurden. Siehe dazu auch Knotek (2015) der diese Form der Anästhesie bei einer ganzen Reihe verschiedenster Land- und Wasserschildkröten durchgetestet hat.
Literatur
Knotek, Z. (2015): Optimal Protocol for Intravenous Introduction to Inhalant Anaesthesia in Chelonians. – World Small Animal Veterinary Association World Congress Proceedings.
Galerien
Chrysemys picta bellii – Westliche Zierschildkröte