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Fragestellung: Nach Operationen wird in der Orthopädie und Unfallchirurgie oft das Analgetikum Metamizol verordnet. Der Wirkmechanismus ist bis heute nicht vollständig aufgeklärt, und die Datenlage zu einem möglichen Einfluss auf die Frakturheilung ist kontrovers. Nach oraler Gabe bildet sich aus Metamizol durch saure Hydrolyse 4-Methylaminophenazon (4-MAA), welches nach der ersten Leber-Passage in 4-Aminophenazon (4-AA) umgewandelt wird. In dieser Studie wurde der Einfluss der beiden aktiven Metaboliten 4-MAA und 4-AA auf Proliferation, Viabilität, Morphologie und zellulären Metabolismus der murinen Osteoprogenitor-Zelllinie MC3T3-E1 (mOpM-Zellen) untersucht.

Methodik: Für die in vitro-Versuche musste eine geeignete Darreichungsform von 4-MAA und 4-AA gefunden werden. Beide Metaboliten lassen sich in Ethanol lösen, wobei zunächst die maximale von den Zellen tolerierte Ethanolkonzentration bestimmt wurde. Die mOpM-Zellen wurden bis zu 7 Tage einer Konzentration zwischen 0 und 200 mM ausgesetzt. Die Zellmorphologie wurde mikroskopisch bewertet und die Anzahl, Größe und Viabilität der Zellen an Tag 1, 3 und 7 nach Trypsinierung mit Hilfe des LUNA-FL Cell Counter bestimmt. Die Quantifizierung der metabolischen Aktivität erfolgte mittels WST-8-Kit. Beide Metaboliten wurden vor Einsatz in der Zellkultur auf Abwesenheit von Endotoxinen untersucht und ihr Einfluss auf die Zellen analog zum Ethanol-Versuch in einem Konzentrationsbereich zwischen 1 und 500 µM an Tag 1 und Tag 3 quantifiziert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bis zu einer Konzentration von 40 mM Ethanol zeigte sich kein negativer Einfluss auf die Proliferation, Viabilität und Morphologie der mOpM-Zellen. Beide Metaboliten wiesen keine nachweisbare Endotoxin-Kontamination auf. Stammlösungen von 4-MAA und 4-AA unterschiedlicher Konzentration wurden verwendet, um die Ethanolkonzentration im Zellkulturmedium jeweils konstant bei 40 mM zu halten. Weder an Tag 1 noch an Tag 3 führte die Applikation von 4-AA zu einer Beeinflussung von Zahl, Viabilität, Größe und Metabolismus der mOpM-Zellen. Mit 4-MAA behandelte mOpM-Zellen zeigten hingegen an Tag 1 eine leichte Erhöhung der Zellzahl (c=500 µM) und ein Maximum der metabolischen Aktivität an Tag 3 (c=10 µM).

Um den Einfluss von Metamizol in vitro untersuchen zu können, konnten in dieser Studie für 4-MAA und 4-AA Fragen zu Löslichkeit, geeignetem Solvens und auch dessen Einfluss auf die zu untersuchenden Parameter geklärt werden. Trotz des großen Konzentrationsbereichs zeigten beide Metaboliten für die gewählten Parameter keinen negativen Einfluss auf die mOpM-Zellen. Für 4-MAA konnte ein leicht positiver Einfluss auf Proliferation und Metabolismus der mOpM-Zellen detektiert werden. Zusammenfassend ergibt sich somit kein Anhalt für einen negativen Einfluss von Metamizol auf diese für Untersuchungen der murinen Frakturheilung bedeutsame Zelllinie. Auf Basis dieser Erkenntnis sind nun weitere Analysen zu Zytotoxizität und Beeinflussung der osteogenen Differenzierung der mOpM-Zellen durch Metamizol möglich.