Die Entdeckung und Erfindung des Adrenalinstifts

Oft werden Adrenalin-Autoinjektoren in Erste-Hilfe-Kursen behandelt.

Ein Adrenalin-Autoinjektor ist ein automatisches Injektionsgerät, das in der Regel verschreibungspflichtig ist. Menschen, die wissen, dass sie eine schwere allergische Reaktion haben, tragen oft einen Adrenalin-Autoinjektor bei sich und wissen, wie und wann er anzuwenden ist. Wenn Sie eine entsprechende Schulung absolviert haben und die Gesetze in Ihrer Region dies zulassen, können Sie Patienten im Notfall bei der Selbstinjektion helfen.

Wie man einen Adrenalin-Autoinjektor benutzt


Befolgen Sie die Anweisungen auf dem Pen. Achten Sie beim Halten des Pens in der Faust darauf, keines der Enden zu berühren, da die Nadel sonst aus einem der Enden herausspringen kann. Sie können die Injektion durch die Kleidung oder direkt in die Haut durchführen.
Den Schutzhelm abnehmen.
Die Injektionsspitze des Pens an der Außenseite des Oberschenkels (zwischen Hüft- und Kniegelenk) fest gegen den Muskel drücken. Hinweis: Vertikal injizieren.
Drücken und halten Sie den Injektionspen etwa 10 Sekunden lang gedrückt (es gibt auch eine 3-Sekunden-Variante; bitte lesen Sie die Anweisungen auf dem Produkt sorgfältig durch).
Ziehen Sie den Stift senkrecht heraus und achten Sie darauf, das Ende, das in den Oberschenkel des Patienten injiziert wurde, nicht mit den Fingern zu berühren.
Der Patient, der die Injektion erhält, oder die Person, die die Injektion verabreicht, sollte die Injektionsstelle etwa 10 Sekunden lang reiben.
Bitte notieren Sie den Injektionszeitpunkt. Geben Sie den Pen dem Sanitätspersonal zur ordnungsgemäßen Entsorgung.
Wenn sich der Zustand des Patienten nicht bessert oder es länger als 10 Minuten dauert, bis erfahrene Rettungskräfte am Einsatzort eintreffen, sollte der Notruf 120 gewählt werden. Falls verfügbar, sollte eine weitere Medikamentendosis verabreicht werden.
Aber kennen Sie die Geschichte des Adrenalins? Wissen Sie, wie der Epinephrin-Pen entstanden ist?

Lasst es uns heute besprechen.

Die Entdeckung und Verwendung von Epinephrin

Epinephrin ist das wichtigste Hormon des Nebennierenmarks. Seine Biosynthese umfasst hauptsächlich die Bildung von Noradrenalin in den Chromatinzellen des Nebennierenmarks. Dieses wird anschließend durch die Wirkung der Phenylethylamin-N-Methyltransferase zu Epinephrin methyliert. Es ist ein Hormon, das vom menschlichen Körper natürlicherweise ausgeschüttet wird. Bei bestimmten Reizen wird diese Substanz freigesetzt, was die Atmung, den Herzschlag und die Durchblutung beschleunigt, die Pupillen erweitert und so mehr Energie für körperliche Aktivitäten bereitstellt und die Reaktionsfähigkeit erhöht.

Wie andere Entdeckungen in der Geschichte der Wissenschaft ist auch die Entdeckung des Adrenalins eine Geschichte voller Legenden, Wendungen und Inspiration.

Im Jahr 1859 berichtete der britische Arzt Henry Salter, dass „Asthma durch einen plötzlichen Alarm oder eine kurze und heftige Stimulation sofort geheilt wird“. Dies dürfte die weltweit erste Beschreibung der therapeutischen Wirkung von Adrenalin sein.

Im Jahr 1894 untersuchten der britische Arzt George Oliver und der britische Physiologe Edward Schafer mithilfe selbstgebauter Laborinstrumente aus Stahlhaken die Wirkung von Nebennierenmarkextrakt auf Herzfrequenz und Blutdruck von Tieren. Ihre Ergebnisse erregten die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft.

Der nächste Schritt für Oliver und Schaefer bestand darin, den Nebennierenextrakt zu untersuchen, um die physikalischen und biochemischen Eigenschaften der Substanz zu bestimmen. Ihre Arbeit legte zudem den Grundstein für John Jacob Abel, einen Biochemiker und Pharmakologen an der Johns Hopkins University in den Vereinigten Staaten. 1899 behauptete Abel, einen hochreinen Wirkstoff des Adrenalins extrahiert zu haben. Zwei andere Wissenschaftler, der österreichische Arzt, Physiologe und Biochemiker Otto von Furth und der japanisch-amerikanische Biochemiker Jokichi Takamine, stellten seine Behauptung jedoch infrage, was Abel frustrierte. Später gelang es Gaofeng Rangji, „hochreines, stabiles, kristallines“ Epinephrin zu isolieren und es Epinephrin (Adrenalin) zu nennen.

Nach diesen Ergebnissen konzentrierten sich Wissenschaftler und Mediziner naturgemäß auf die Suche nach therapeutischen Anwendungsmöglichkeiten für Adrenalin. Solomon Solis-Cohen, ein klinischer Medizinprofessor in Philadelphia, USA, der um 1900 erstmals Asthma- und Heuschnupfenpatienten untersuchte, berichtete, dass die orale Gabe von trockenem Adrenalin die Symptome linderte. Der Wirkmechanismus wird als „relaxierende vasodilatatorische Ataxie“ beschrieben. Dieser Befund deckt sich mit einer der wichtigsten Annahmen der Asthmapathophysiologie, der Vasodilatatorhypothese. Damals wurde die asthmatische Atemwegsobstruktion auf eine Gefäßerweiterung und die daraus resultierende Schwellung der Bronchialschleimhaut zurückgeführt. Diese Annahme wird auch durch die Arbeit von Jesse Bullowa und David Kaplan gestützt, die Asthmapatienten erfolgreich mit subkutanen Injektionen von reinem Adrenalin behandelten. Dadurch wurde Adrenalin zu einem wichtigen Medikament zur Linderung von Asthmaanfällen.

1905 schlugen die britischen Physiologen William Bayliss und Ernest Starling die Idee eines Hormons vor, das als endogener Botenstoff wirkt und von einem Organ ausgeschüttet wird, um ein anderes zu beeinflussen. Nach der Untersuchung der Wirkungen von Adrenalin schloss er schnell, dass es sich um ein Hormon handeln müsse. Die britischen Physiologen John Langley und Thomas Elliott legten den Grundstein für das Konzept der Arzneimittelrezeptoren. Langley stellte fest, dass die Wirkungen von Nebennierenextrakt mit der elektrischen Stimulation sympathischer Nerven vergleichbar waren, und Elliott vermutete, dass Adrenalin von sympathischen Nervenendigungen freigesetzt werden könnte. Die Arbeiten des britischen Chemikers George Barger und des britischen Pharmakologen und Arztes Henry Dale schienen diese Hypothese zu stützen. Adrenalin kann in vivo bei Katzen eine Kontraktion der Nerven auslösen, um die Aktivität des Sympathikus zu beurteilen. Brian Melland, ein Arzt in London, erkannte den Zusammenhang zwischen Adrenalin und der Aktivität des sympathischen Nervensystems und nahm an, dass Adrenalin durch die Beeinflussung des Vagusnervs eine Entspannung der Bronchialmuskulatur bewirkt. Das Konzept von Adrenalin und anderen an der Homöostase beteiligten Hormonen wurde erstmals von dem amerikanischen Physiologen Walter Cannon formuliert und führte schließlich zu Theorien über interne und externe Signalmechanismen und Rückkopplungsreaktionen.

Zu dieser Zeit war das therapeutische Potenzial von Adrenalin allgemein anerkannt, und Hersteller begannen mit der Entwicklung synthetischer Adrenalinformen. 1904 stellte der deutsche Chemiker Friedrich Stolz das erste synthetische Hormon her, indem er die Ketonform des Adrenalins synthetisierte. Nach weiteren Synthesen wurde 1906 die Massenproduktion möglich. Synthetisches Adrenalin ist wirksamer als Adrenalinextrakt und hat nur geringe Auswirkungen auf Krankheiten. Der amerikanische Physiologe Carl Wiggers demonstrierte 1905 die gefäßverengende Wirkung von synthetischem Adrenalin auf die Hirndurchblutung.

Ärzte diskutieren jedoch weiterhin darüber, welche Verabreichungsmethode die beste ist. Parke-Davis &Die Firma stellte 1909 Geräte zur Konditionierung löslicher Arzneimittel wie Ampullen her. Diese Ampullen verbesserten die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Herstellung und Verabreichung löslicher Arzneimittel, da sie eine festgelegte Dosis des Wirkstoffs enthielten, die in Notfallsituationen subkutan injiziert werden konnte. 1920 veröffentlichte Brian Melland in der Fachzeitschrift „The Lancet“ einen Bericht, in dem er die subkutane Injektion von Adrenalin befürwortete. In diesem Bericht präsentierte er die Ergebnisse seiner eigenen Fallstudien, darunter den Fall einer 30-jährigen Frau mit einer sechsjährigen Asthma-Vorgeschichte und „nächtlichen Krampfanfällen“ nach Adrenalin-Injektionen. Die Symptome besserten sich deutlich. Melland stellte außerdem fest, dass orale Gabe von Adrenalin keine positive Wirkung zeigte.

Im Jahr 1910 entdeckten George Barger und Henry Dyer jedoch, dass Epinephrin auch als Aerosol die Symptome der Patienten verbessern konnte.1913 erklärte James Adam, Autor von „Asthma and Its Cure“, dass die „Aufnahme von Medikamenten über die Schleimhaut von Nase, Kehlkopf oder Luftröhre“ als alternative Verabreichungsmethode für Adrenalin in Betracht gezogen werden sollte. In den 1930er-Jahren waren Adrenalin-Vernebler weit verbreitet und sowohl für den Einsatz durch Ärzte in Krankenhäusern als auch für Patienten zur Selbstanwendung zu Hause erhältlich, da sie als sicher galten.

Die Erfindung des Adrenalinstifts

In den 1970er Jahren erfand der Biochemiker Dr. Sheldon Kaplan erstmals einen Autoinjektor für die U.SDas Militär benötigte ein Gerät, das mit einem Gegenmittel gegen Nervengas gefüllt war, um Soldaten im Falle eines Chemiewaffenangriffs zu schützen. Das Gerät durfte nicht chemisch mit den darin enthaltenen Wirkstoffen reagieren und musste gleichzeitig im Notfall einfach zu bedienen sein.

Etwa zur gleichen Zeit entwickelte er ein ähnliches Gerät für Zivilisten, die es jedoch gegen ihren eigenen Feind einsetzten: Allergien.

Was ist eine Allergie? Was ist eine allergische Reaktion?

Die Erklärung der „Kommunikationsnetzwerkplattform des maßgeblichen Projekts zur Popularisierung medizinischer Wissenschaft der Nationalen Gesundheitskommission“ lautet:

Am 16. Dezember 1890 wandte der berühmte französische Physiologe und Pathologe Charles Robert Richet (26.08.1850–04.12.1935) erstmals erfolgreich eine Serum-Injektion zur Behandlung an und begründete damit die moderne Serumtherapie. Er ging davon aus, dass das Immunsystem den Körper nicht nur schützt, sondern auch pathologische Reaktionen und sogar den Tod auslösen kann. Diese Reaktion ist die Folge einer erhöhten Empfindlichkeit des Körpers gegenüber antigenen Substanzen und ein Ausdruck übermäßiger Immunität. Er nannte dieses Phänomen „Anaphylaxie“. Richet führte seine Forschungen durch, indem er Hunden Quallengift injizierte. Seine Ergebnisse revolutionierten traditionelle Vorstellungen und trugen maßgeblich zur Entwicklung der Immunologie bei. Dafür wurde er mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Anschließend entwickelte und führte Kaplan eine federbelastete Spritze ein, die mit einer bestimmten Dosis Adrenalin vorbefüllt war. Sie ist benutzerfreundlich und kann sogar von einer bekleideten Person injiziert werden. Nach kurzer Einweisung kann sie jeder korrekt anwenden; medizinische Vorkenntnisse sind nicht erforderlich.

Im Jahr 1987 wurde das, was wir heute als EpiPen kennen – injizierbares Adrenalin in Kombination mit einem Medikament und einer Spritze – von der FDA zugelassen. U.SLebensmittel- und Arzneimittelbehörde (FDA).

Obwohl Kaplans Name im Patent aufgeführt ist, erhielt er nie Lizenzgebühren für die Erfindung, deren Eigentum seinem Arbeitgeber, Survival Technology Inc., gehört.

Zum jetzigen Zeitpunkt befindet sich EpiPen noch im Besitz eines Unternehmens namens Meridian Medical Technologies.

Meridian Medica, heute eine Tochtergesellschaft von Pfizer, produziert weiterhin eine Reihe anderer Autoinjektoren – darunter auch Nervengas-Pens, die noch immer vom Militär verwendet werden.

Im Jahr 2007 erwarb das amerikanische Unternehmen Mylan EpiPen. Wenige Jahre später erreichte Mylans Marktanteil am Adrenalin-Autoinjektor erstaunliche 90 %.