Skip to main content
Log in

Über den nachweis und die bedeutung von α-methylnoradrenalin im harn von hypertonikern bei verabreichung von α-methyldopa

Detection and significance of α-Methylnoradrenaline in the urine of hypertensive patients after administration of α-Methyldopa

  • Published:
Pharmacologia Clinica Aims and scope Submit manuscript

Summary

In 13 hypertensive patients the urinary excretion of α-methyldopa, α-methyldopamine und catechol amines was analyzed either during continuous administration or after a single dose of α-methyldopa. The compounds contained in the urine samples were separated by ion exchange and paper chromatography and determined fluorimetrically and biologically. — All patients excreted both free and conjugated α-methyldopa, α-methyldopamine, and small amounts of α-methylnoradrenaline. Compared with the pre- and postdrug period, in nearly all patients the noradrenaline excretion was decreased while α-methyldopa was administered. The experimental data obtained exclude the possibility that the noradrenaline excretion was diminished by the simultaneous excretion of α-methylnoradrenaline or of excessive amounts of α-methyldopa and α-methyldopamine. The combined quantities of noradrenaline, adrenaline and α-methylnoradrenaline excreted daily during administration of α-methyldopa did not differ significantly from the amount of noradrenaline and adrenaline excreted daily before drug treatment was started and after it was discontinued. —Evidence was obtained that α-methylnoradrenaline isolated from urine of patients given α-methyldopa behaved chemically and biologically in a way similar to (−)-corbadrine (erythro-configuration) but differed markedly from the diastereomer of corbadrine (threo-configuration). Hence, biosynthesis of α-methylnoradrenaline leads to the levorotatory erythro-isomer. — In animal experiments carried out previously α-methyladrenaline was found as another metabolite of α-methyldopa which decreased blood pressure by activation of adrenergic β-receptors. The patients given α-methyldopa did not excrete α-methyladrenaline. The method employed was sensitive enough to detect amounts of α-methyladrenaline less than 3 per cent of the α-methylnoradrenaline present. Furthermore, involvement of a β-adrenergic component in the response of the blood pressure to α-methyldopa in hypertensive patients was made unlikely by the observation that propranolol did not antagonize but rather enhanced the hypotensive effect of α-methyldopa. — There was a significant correlation between the fall of systolic blood pressure and both the decrease in urinary excretion of noradrenaline and the increase in the percentage of α-methylnoradrenaline of the total catecholamine output. Likewise, the time course of the depressor response to a single dose of α-methyldopa closely corresponded to the decrease in noradrenaline and the increase in α-methylnoradrenaline excretion. Conversely, the return of the blood pressure to the initial level was reflected by an increase in noradrenaline and a decrease in α-methylnoradrenaline excretion. — In animal experiments it was previously found that administration of α-methyldopa caused a partial displacement of noradrenaline by α-methylnoradrenaline which subsequently was released by sympathetic nerve stimulation. The present findings demonstrate that α-methylnoradrenaline is formed in man as well. It is concluded that α-methyldopa lowers the blood pressure of hypertensive patients by the release of α-methylnoradrenaline as a “false” neurotransmitter and the concomitant decrease in noradrenaline liberation from sympathetic nerve fibres.

Zusammenfassung

An 13 Hypertonikern wurde die Harnausscheidung von α-Methyldopa, α-Methyldopamin und Katecholammen während einer Dauerbehandlung oder nach einer Einzeldosis von α-Methyldopa untersucht. Die im Harn enthaltenen Substanzen werden durch Ionenaustausch- und Papierchromatographie voneinander getrennt und fluorometrisch oder biologisch bestimmt. — Von alien Patienten wurde außer freiem und konjugiertem α-Methyldopa und α-Methyldopamin auch α-Methylnoradrenalin ausgeschieden. Gleichzeitig nahm die Ausscheidung von Noradrenalin gegenüber der Vor-und Nachperiode bei fast allen Patienten ab. Es kann ausgeschlossen werden, daß die bei der Behandlung durch die Nieren ausgeschiedenen Mengen von α-Methyldopa, α-Methyldopamin oder α-Methylnoradrenalin die renale Ausscheidung von Noradrenalin herabsetzten. Die während der Behandlung ausgeschiedene Menge von Noradrenalin, Adrenalin und α-Methylnoradrenalin zusammengenommen unterschied sich nicht von der Katecholamin-Ausscheidung vor und nach der Behandlung. — Das biosynthetisch vom Menschen gebildete α-Methylnoradrenalin verhielt sich nach dem Ergebnis chemischer und pharmakologischer Tests wie Corbadrin, welches die Erythro-Konfiguration aufweist; α-Methylnoradrenalin ließ sich eindeutig von dem Diastereomeren von Corbadrin differenzieren, welches die Threo-Konfiguration besitzt. Im Harn der Patienten konnte α-Methyladrenalin nicht nachgewiesen werden. Gegen eine Beteiligung von α-Methyladrenalin, welches nach Tierversuchen durch Erregung von adrenergen β-Receptoren blutdrucksenkend wirkt, an der hypotensiven Wirkung von α-Methyldopa spricht ferner, daß die Blutdruckabnahme nach α-Methyldopa durch Propranolol nicht aufgehoben, sondern eher sogar verstärkt wurde. — Die systolische Blutdrucksenkung war sowohl der Abnahme der renalen Ausscheidung von Noradrenalin als auch dem Prozentsatz von α-Methylnoradrenalin an der gesamten Katecholamin-Ausscheidung significant korreliert; auch im Zeitverlauf ergab sich bei drei Patienten nach einer Einzeldosis von α-Methyldopa eine Korrelation zwischen hypotensivem Effekt einerseits und Abnahme der Noradrenalin- bzw. Zunahme der α-Methylnoradrenalin-Ausscheidung andererseits. — Die Ergebnisse machen es wahrscheinlich, daß der früher in Tierversuchen nach Verabreichung von α-Methyldopa nachgewiesene teilweise Ersatz des sympathischen Überträgerstoffs Noradrenalin durch α-Methylnoradrenalin auch unter therapeutischer Dosierung am Menschen stattfindet. Die Korrelationen von hypotensiven Effekten und Veränderungen im Aminstoffwechsel lassen den SchluB zu, daß α-Methyldopa den Blutdruek von Hypertonikern durch Freisetzung von α-Methylnoradrenalin als „falscher” Überträgersubstanz und entsprechende Verminderung der Noradrenalin-Freisetzung aus sympathischen Nervenfasern herabsetzt.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

Literatur

  • Bertler, A., A. Carlsson, and E. Rosengren: A method for the fluorimetric determination of adrenaline and noradrenaline in tissues. Acta physiol. stand. 44, 273–292 (1958).

    Google Scholar 

  • Burs, R. P., J. L. Beck, O. C. Speth, J. L. Smith, N. R. Trenner, P. J. Cannon, and J. H. Laragh: The metabolism of methyldopa in hypertensive human subjects. J. Pharmacol. exp. Ther. 163, 205–214 (1964).

    Google Scholar 

  • Cannon, P. J., R. T. Whitlock, R. C. Morris, M. Angers, and J. H. Laragh: Effect of α-methyldopa in severe and malignant hypertension. J. amer. med. Ass. 179, 673–681 (1962).

    Google Scholar 

  • Carlsson, A., and M. Lindqvist: In-vivo decarboxylation of α-methyldopa and α-methyl metatyrosine. Acta physiol. stand. 54, 87–94 (1962).

    Google Scholar 

  • Day, M. D., and M. J. Rand: A hypothesis for the mode of action of α-methyldopa in relieving hypertension. J. Pharm. (Lond.) 15, 221–224 (1963).

    Google Scholar 

  • —, and —: Some observations on the pharmacology of α-methyldopa. Brit. J. Pharmacol. 22, 72–86 (1964).

    Google Scholar 

  • Dengler, H., u. G. Reichel: Hemmung der Dopadecarboxylase durch α-Methyldopa in vivo. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 234, 275–281 (1958).

    Google Scholar 

  • Dollery, C.T., and M. Harington: Methyldopa in hypertension. Clinical and pharmacological studies. Lancet 1962 I, 759–763.

  • Ellman, G. L.: Determination of epinephrine and related compounds on paper chromatograms. Nature 181, 768–769 (1958).

    Google Scholar 

  • Euler, U.S. v.: Noradrenaline. Springfield: Ch. C. Thomas Publ. 1956.

    Google Scholar 

  • —, and I. Orwen: Preparation of extracts of urine and organs for estimation of free and conjugated noradrenaline and adrenaline. Acta physiol. stand. 33, Suppl. 118, 1–9 (1955).

    Google Scholar 

  • —, and B. Zetterström: The role of amine oxidase in the inactivation of catechol amines injected in man. Acta physiol. scand. 33, Suppl. 118, 26–31 (1955).

    Google Scholar 

  • Gillespie, L., J. A. Oates, J. R. Crout, and A. Sjoerdsma: Clinical and chemical studies with α-methyl-dopa in patients with hypertension. Circulation 25, 281–291 (1962).

    Google Scholar 

  • Grobecker, H., u. P. Holtz: Über die Brenzkatechinamine im Froschherzen und in der Froschhaut vor und nach Verabfolgung von α-Methyldopa. Experientia 22, 42–43 (1966).

    Google Scholar 

  • Hedwall, P.R., H. Brunner u. M. Meier: Hemmung der Wirkung von Antihypertensiva an der renal hypertonischen Ratte. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 251, 132 (1965).

    Google Scholar 

  • Levine, R.L., and B.S. Strauch: Hypertensive responses to methyldopa. New Engl. J. Med. 275, 946–948 (1966).

    Google Scholar 

  • Lindmar, R., u. E. Muscholl: Die Aufnahme von α-Methylnoradrenalin in das isolierte Kaninchenherz und seine Freisetzung durch Reserpin und Guanethidin in vivo. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 249, 529–548 (1965).

    Google Scholar 

  • — u. E. Sprenger: Funktionelle Bedeutung der Freisetzung von Dihydroxyephedrin und Dihydroxypseudoephedrin als „falschen” sympathischen Überträger-Stoffen am Herzen. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmak. exp. Path. 256, 1–25 (1967).

    Google Scholar 

  • Maitre, L., and M. Staehelin: Effect of α-methyl-DOPA on myocardial catecholamines. Experientia 19, 573–575 (1963).

    Google Scholar 

  • Mason, D. T., and E. Braunwald: Effects of guanethidine, reserpine, and methyldopa on reflex venous and arterial constriction in man. J. clin. Invest. 43, 1449–1463 (1964).

    Google Scholar 

  • Mueller, P.S., and D. Horwitz: Plasma free fatty acid and blood glucose responses to analogues of norepinephrine in man. J. lipid. Res. 3, 251–255 (1962).

    Google Scholar 

  • Muscholl, E.: Biosynthese (aus α-Methyldopa), Aufnahme und Freisetzung von α-Methyladrenalin. Naunyn-Sehmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak. 251, 162–163 (1965).

    Google Scholar 

  • — Release of catecholamines from the heart. In: Mechanisms of Release of Biogenic Amines. Ed. by U.S. von Euler, S. Rosell, and B. Uvnäs, p. 247–260. Oxford: Pergamon Press 1966(a).

    Google Scholar 

  • — Autonomic nervous system: Newer mechanisms of adrenergic blockade. Ann. Rev. Pharmacol. 6, 107–128 (1966b).

    Google Scholar 

  • —, and L. Maître: Release by sympathetic stimulation of α-methylnoradrenaline stored in the heart after administration of α-methyldopa. Experientia 19, 658–659 (1963).

    Google Scholar 

  • —, u. K.H. Rahn: Nachweis von α-Methylnoradrenalin im Harn von Hypertonikern während einer Behandlung mit α-Methyldopa. Klin. Wschr. 44, 1412–1413 (1966).

    Google Scholar 

  • —, K.H. Rahn Die Ausscheidung von α-Methylnoradrenalin im Harn von Hypertonikern während einer Behandlung mit α-Methyldopa. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmak. exp. Path. 257, 44–45 (1967).

    Google Scholar 

  • —, K.H. Rahn Vergleichende Untersuchung der Blutdruckwirkung, Aufnahme und Speicherung von Dihydroxyephedrin α-Methyladrenalin) und Dihydroxypseudoephedrin. Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmak. exp. Path. 254, 109–124 (1966).

    Google Scholar 

  • Oates, J.A., L. Gillespie, S. Udenfriend, and A. Sjoerdsma: Decarboxylase inhibition and blood pressure reduction by α-methyl-3,4-dihydrox-DL-phenylalanine. Science 131, 1890–1891 (1960).

    Google Scholar 

  • Prescott, L.F., R.P. Buhs, J.O. Beattie, O.C. Speth, N.R. Trenner, and L. Lasagna: Combined clinical and metabolic study of the effects of α-methyldopa on hypertensive patients. Circulation 34, 308–321 (1966).

    Google Scholar 

  • Prichard, B.N.C., and P.M.S. Gillam: Use of propranolol (Inderal) in treatment of hypertension. Brit. med. J. 1964 II, 725–727.

  • Sannerstedt, R., E. Varnauskas, and L. Werkö: Hemodynamic effects of methyldopa (aldomet) at rest and during exercise in patients with arterial hypertension. Acta med. scand. 171, 75–82 (1962).

    Google Scholar 

  • Schaub, F., F. Nager, H. Schaer, W. Ziegler u. P. Lichtlen: α-Methyl-Dopa. Therapeutische Erfahrungen bei Hypertonie und biochemische Untersuchungen zu seiner Wirkungsweise. Schweiz. med. Wschr. 92, 620–628 (1962).

    Google Scholar 

  • Schirmeister, J., H. Willmann u. H. Kiefer: Endogenes Kreatinin in Serum and Harn. Klin. Wschr. 41, 878–882 (1963).

    Google Scholar 

  • Shapiro, A.P., and E. Krifcher: Pressor responses to noxious stimuli in hypertensive patients. Effects of guanethidine sulphate and alpha methyldopa. Circulation 30, 671–678 (1964).

    Google Scholar 

  • Sjoerdsma, A., A. Vendsalu, and K. Engelman Studies on the metabolism and mechanism of action of methyldopa. Circulation 28, 492–502 (1963).

    Google Scholar 

  • Snedecor, G.W.: Statistical Methods. 4th ed. Ames. Iowa: The Iowa State College Press 1950.

    Google Scholar 

  • Sourkes, T.L.: Inhibition of dihydroxyphenylalanine decarboxylase by derivatives of phenylalanine. Arch. biochem. 51, 444–456 (1954).

    Google Scholar 

  • Stott, A.W., and R. Robinson: Urinary phenols in patients treated with α-methyldopa. J. Pharm. (Lond.) 15, 773–774 (1963).

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Muscholl, E., Rahn, K.H. Über den nachweis und die bedeutung von α-methylnoradrenalin im harn von hypertonikern bei verabreichung von α-methyldopa. Pharmacol. Clin. 1, 19–29 (1968). https://doi.org/10.1007/BF00463076

Download citation

  • Received:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF00463076

Navigation