Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. u. exp. Path. 259, 375--385 (1968)

Substanz P und Speichelsekretion*

F. L~MB]~CK und K. STAbilE

Pharmakologisches Institut der Universiti~t Tiibingen

Eingegangen am 22. Dezember 1967

Substance P and Salivary Secretion Summary. i. Substance P stimulates salivary secretion in rats (threshold dose

300--600 u/kg i.v.) and in dogs (threshold dose i0 u/kg i.a.). Rabbits up to the maximum tolerated doses (320 u/kg), and eats up to doses of 6300 u/kg do not respond by salivary secretion.

2. Chymotrypsin destroys the effect of substance P preparations on salivary secretion. Atropine, dihydroergotamine, propranolol, antazoline and promethazine do not diminish the effect of eledoisin and substance P.

3. It seems likely that physalaemin, eledoisin and substance P act upon some site in the salivary secretory mechanism which may be "parallel" or "inferior" to the actions of acetylcholine and of histamine on these glands.

4. Since substance P has been found in nervous system and intestine of higher animals an endocrine action on salivary glands has to be considered.

Key-Words: Substance P -- Eledoisin -- Physalaemin -- Salivary Secretion.

Zusammen[assung. 1. Substanz P bewirkt Speichelflul~ bei Ratten mit einer Schwellendosis yon 300--600 E/kg i.v., bei tIunden mit einer Sehwellendosis yon i0 E/kg i.a. Kaninchen zeigen auch anf die hSchsten tolerierten Dosen (his 320 E/kg), Katzen bis 6300 E/kg keinen Speichelflul3.

2. Chymotrypsin zerstSrt die sialogene Wirksamkeit von Substanz P-Pr~- paraten. Atropin, Dihydroergotamin, Propranolol, Antazolin und Promethazin hemmen die sialogene Wirkung yon Substanz P und Eledoisin nieht.

3. Physalaemin, Eledoisin und Substanz P scheinen an einer den Histamin- und Acetylchotinreceptoren neben- oder nachgeordneten Stelle in den Sekretions- mechanismus einzugreifen.

4. Da Substanz P im Darm und ira Nervensystem hSherer Tiere vorkommt, ist eine endokrine Wirkung auf die Speichelsekretion in Erw~gung zu ziehen.

Schl~gsselwSrter: Substanz P -- Eledoisin -- Physalaemin -- Speiehelse~etion.

N a c h I n j e k t i o n yon Physa,taemin oder Eledois in bei I I u n d e n und

R a t t e n komm~ es zu Speichelflul~ (BE~TACCI~I U. D~ C ~ o , 1965;

EMM~,LIN U. L E ~ I ~ G E ~ , 1967). Die beiden Pep t ide sind pharmakologisch

der Subs tanz P (SP) so/~hnlich, dab eine enge chemische Verwandtschaf t

v e r m u t e t wird (BERTACCI~I et al., 1965; E]~S]?AM~ u. A~'ASTASI, 1966;

LEI~IBECK 11. FISCIIEI¢, 1967). Ktirzl ich wurde aus Hypo tha l amus -Gewebe yon I{indern und R a t t e n ein die Speichelsekret ion yon R a t t e n sti-

mul ierender P e p t i d - E x t r a k t e rha l ten (L]~EMA~ ~ U. HAMME]CSO~LAG, 1967).

* tterrn Prof. Dr. F. v. BROCXX zum 60. Geburtstag gewidmet.

27 Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pharmak. exp. Path., Bd, 259

376 F. LEMBECK und K. STARKE:

Der Hypo tha l amus ist reich an SP (LEMBECK u. ZETLEI~, 1962). VOGLE~ u. Mitarb. (1963) beobachte ten mi t e inem hochgereinigten SP-Pr~- para t (50000 E/rag) naeh i.v. I n j ek t i on von 150 ~g/kg ( ~ 7500 E/kg) am wachen H u n d ,,massive Mengen w£1~rigen Sekretes aus Nase u n d Mund w~hrend etwa 1/2 mill". Wi t un te r sueh ten den Einflu• yon zwei die chromatographische F rak t i on Fa (ZETLE~ U. BALDAUF, 1967) ent- ha l t enden SP-Pri~paraten (eines aus ]~inders tammhirn, das andere aus Rinderdarm) auf die Speiche]sekretion yon l~atten, Hunden , Ka tzen u n d Kan inchen .

Methoden 1. Ver~uchstiere, Speichelgewinnung. Weibliche Wistar-Ratten (eigene Zucht;

Futter: Altromin 1%) zwischen 200 und 280 g wurden in Urethan-Narkose tracheo- tomiert. Injektionen in die V. jugularis. Der Speichel wurde in Intervallen yon 5 rain mit gewogenen Tupfern aus dem Mund gewischt. In einem Teil der Versuche wurde der Blutdruck aus der A. carotis mittels Quecksilbermanometer nach CONDON aufgezeichnet.

Drei m~nnliehe Hunde (Mischrassen) zwisehen 20 und 30 kg wurden nach LorEnz et al. (im Druck) zur intraarteriellen Injektion und Speichelgewinnung aus einer G1. submandibularis pr~pariert. Neben der Menge wurde die Liehtabsorption des Speichels bei 280 nm fortlaufend kontrolliert.

Zwei weibliche Katzen yon 2--3 kg wurden nach Chlor~thyl-,~ther-Einleitung mit Chloralose (80 mg/kg) i.v. narkotisiert. Nach Tracheotomie wurde ein D. sub- mandibularis yore Hals aus freigelegt und kanfiliert. Die ausfliel~enden Tropfen wurden registriert. Injektionen in die V. femoralis.

Vier Albino-Kaninehen (Neuseel~nder, weiblieh) zwischen 3 und 3,5 kg wurden in Urethan-Narkose tracheotomiert. In Seitenlage wurde der Kopf fiber die Tisch- kante tiefer gelagert und die aus dem Mund fliel~enden Speicheltropfen registriert. Injektionen in die V. femoralis, Blutch'uckmessung aus der A. femoralis mit Queck- silbermanometer.

2. Enzymatische Inaktivierung. 20 bzw. 40 mg eines SP-Extraktes wurden mit 1 mg a-Chymotrypsin (kristallisiert; Boehringer, Mannheim) in 2 ml Tyrode-L5sung 1 Std bei 37 ° inkubiert. Naeh kurzem Aufkochen wurde die Aktivit~t am Meer- schweinehen-lleum getestet (siehe LEMBECK u. ZETLER, 1962).

3. Substanzen. a) Das SP-Pr~parat aus l~inderstammhirn wurde nach LEI~BECK U. STARKE (im Druek) gewonnen und besa$ Aktivitiiten yon 116 bzw. 133 E/rag Trockenmasse (3140 bzw. 4440 E/mg Protein).

b) Ein zweites Pr~parat wurde aus Substanz P Standard (Fa. Sanabo, ge- wonnen aus Rinderdarm, 13,2 E/mg) hergestellt und nur an der Ratte getestet. 3,0 g dieses Pr~parates wurden in 45 ml Eisessig (990/0) gel5st. Nach F~llung mit 225 ml Ather wurde 1,2 g Troekenmasse erhalten, die in 36,36 ml Wasser ge]Sst wurde. Dureh Zusatz yon 84,84 ml Methanol (ergibt 700/0 v/v) wurde eine F~llung erzielt, die durch Zentrifugieren abgetrennt wurde. Der Uberstand wurde eingeengt, gefriergetrockuet und ergab 0,9 g mit 25 E/rag. Ein Vorversuch mit diesem Pr~- parat ergab bei 200 g sehweren l~atten und Verabreiehung yon 1500 E/kg i.v. eine Speichelsekretion von 122,8, 17,5, 152,9 rag. Daraufhin wurde das Pr~parat in 0,25 ml/mg 700/0 Methanol gelSst, 4 Std mit 6 g A120s geschfittelt, der Uberstand durch Zentrifugieren abgetrennt und in vaeuo und mittels Gefriertrocknung ein- geengt. Dies ergab ein Pr~parat mit 112,3 mg Trockenmasse und einer Aktiviti~t von 120 E/mg bzw. 840 E/mg Protein.

Substanz P und Sloeichelsekretion 377

4. Biometrie. In Text und Abbildungen wurde der Standardfehler (s~) an- gegeben.

Ergebnisse

1. Wirkung der Peptide au] den Speichel]lu[3

Ratten. Ohne In jek t ion yon sia]ogenen Pept iden wurde beim Aus- tupfen des Mundes in Abschni t ten yon 5 rain bis zu 2 mg Speichel ge- wonnell.

SP-Ex t rak te aus Gehirn (vgl. Methodik 3a) erhShten den Speiehel- flul~ mit einer Sehwellendosis von 300--600 E/kg (67--191 ~g/kg Protein des SP-PrKparates). MAt 6 Tieren, die je 4 In jekt ionen Eledoisin 1 und SP in randomisier ter l~eihenfolge erhielten, wurden die Dosis-Wirkungs- Kurven bes t immt (Abb. 1 a). Die Sekretion setzte bei groBen Dosen nach wenigen Sekunden ein und war naeh 5 rain stets beendet. Der Speichel war diinnfliissig und/~hnel te dem naeh Carbaehol oder Eledoisin sezer- nierten.

100

5G

mg Speichel

300 600 1500 3000 E/kg Substanz P

100

5C

mg Speichel

ty 0,4 0,8 2,0 4,0

iJg/kg Eiedoisin b

Abb. 1. Wirkung von Substanz P (a) und Eledoisin (b), i.v., auf die Speichel- sekretion yon Ratten. N = 6

SP-Extrakte aus Darm (vgl. Nethodik 3b) wurden an 4 Tieren in randomisierter l~eihenfolge in einem Vierpunkte-Verfahren (Dosen: 750 und 1500 E/kg SP, 1 und 2 ~g/kg Eledoisin; Methodik: GADDUM U. LEM]3EGK, 1950) vergliehen. MAt cliesem Verfahren wurden aueh die Ver- suehe mit SP-Hirnextrakten ausgewertet. Daraus ergab sieh:

850 (680--1140) E SP (Pr/~parat aus Gehirn) 1 ~g Eledoisin entsprieh~ 877 (752--1020) E SP (Pr/~parat aus Darm)

[2 ~: s~; Bereehnung naeh GADDUM U. LEMBECK (1949) bzw. CAVALLI- SFO~ZA (1964)].

1 Eledoisin verdanken wir Herrn Dr. Scm~ODER, Fa. Schering, Berlin.

27*

378 F. L]~MBECK und K. STAI~K~:

Eledoisin erhShte den SpeichelfluB mit einer Sehwellendosis yon 0,4--0,8 ~,g/kg (Abb. tb) .

Wurden gleiehe Eledoisin-Dosen (2 btg/kg) einem Tier in Abst/tnden von 15--20 mhl mehrmals injiziert, so stieg die Speichelmenge pro Injektion an; die Intervalle waren so gew/~hlt, da$ die Sekretion zum Basalniveau zur/ickkehrte. Wurde z~dsehen mehreren Injektionen yon 2 b~g/kg eine grSl3ere Dosis (4 ~g/kg) gegeben, so waren die daran an- sehlieSenden l~eaktionen auf 2 bLg/kg stgrker (43,2 4- 9,5 rag) als vorher (15,2 4- 4,7 mg). Der Untersehied war signifikant (P < 0,05, N = 6, Wilcoxon-Test, siehe W ~ 1 s , 1964). In gleicher Weise wnrde die Spei- chelausseheidung auf 1500 E/kg SP vor und naeh einer Dosis yon 3000 E/kg vergliehen: vorher 18,5 4-4,6 rag, naehher 22,0 ~: 6,7 mg (p > 0,05, 2i = 6).

ttunde. Ohne Injektion yon Sialagoga wurde yon den narkotisierten Hunden kein Speichel ausgeschieden. Der SP-Extrakt stimuIierte den Speichelflul~ mit einer Sehwellendosis yon 10 E/kg (3 ~g/kg Protein des SP-Pr/~parates; dabei weniger als 1 Tropfen). Bei 33 E/kg wurden 0~5 ml, bei 100 E/kg 1,0 ml, bei 333 E/kg 1,7 ml sezerniert (Mittelwerte yon 2--5 Injektionen bei 2 Tieren). Die Sekretion setzte 2--20 sac nach Ende der raschen Injektion ein; bei grSSeren Dosen waren die Latenz-Zeiten kiirzer, aul3erdem dauerte die Sekretion l~nger (bis 4 min) als bei kIei- neren Dosen.

Eledoisin verursaehte in Rosen von 3 ~g/kg im Mittel einen Speiehel- flul3 yon 2,1 ml (1,7--2,6 ml; 3 Tiere) nach einer Latenz yon 4--7 sec. Die Salivation dauerte 2--4 rain.

Ein Maximum der Absorption bei 280 nm (Uvicord-DurchfiuBphoto- meter) wurde gleich zu Beginn der Salivation gemessen, dann nahm die Absorption rasch ab, um mit versiegendem SpeicheifluB wieder etwas anzusteigen. Dieser Proteinkonzentrations-Ablauf stimmte bei SP und Eledoisin fiberein.

Katzen. Die Kontroll-Injektionen yon Carbachol (2 ~g/kg, i.v.) ffihrten zu erheblichem Speichelflu$. SP wax in Dosen zwischen 6 und 6300 E/kg wirkungslos.

Kaninchen. Schon 1 E/kg SP senkte den Blutdruck (Abb.2), bei 10 E/kg kam es zu Atembesehleunigung, Def/~kation und ]/~ngerer Blut- drucksenkung. 3 yon 4 Tieren starben bei 50 E/kg. In einem Fall wurden 320 E/kg ohne starke Btutdrucksenkung vertragen. Salivation t ra t in keinem Fall ein. Bei Kontrollversuchen mit Carbachol starke Salivation nach 2 ~g/kg i.v.

2. Enzymatische Inaktivierung

Durch Inkubation mit Chymotrypsin wurde die Aktivitgt yon 20 mg (2320 E) bzw. 40 mg (4640 E) des SP-Extraktes aus Gehirn, gemessen

Substanz P und Speichelsekretion 379

Abb.2. Wirkung volt Carbachol und Substanz P, i.v., auf Speiehelsekretion und Blutdruck eines Kaninehens

am Meersehweinehen-Ileum, zerst6rt (verbleibende Aktivi t£t < 5 0 E, d. h. > 98°/0 zerstSrt), w~hrend ohne Chymotrypsin inkubierte Kontrollen un- ver/~ndert waren. Von den Inkub~ten wurden 3 Rat ten je 0,83 ml/kg injiziert. Die Sekretion auf den Kontro]]-Ansatz yon 2320 E ohne Enzym betrug 35,9 4-11,2 rag, auf enzymatiseh inaktivierten Ansatz 2,0 4- 0,6 rag, auf den Kontroll-Ansatz yon 4640 E 127,2 ~ 20,8 mg, auf enzymatisch inaktivierten Ansatz 1,8 4- 0,6 rag; Basalsekretion 1,3 ± ± 0,5 rag. Die sialogene wie auch die muskelkontrahierende Aktivit~t des SP-Pr/~parates aus Darm wurde in gleicher Weise dureh Chymo- trypsin inaktiviert.

3. Antagonisten

Ratten. Die Eledoisin- und SP-induzierte Speiehelsekretion wurde vor und naeh Gabe yon Antagonisten an je 3 l~atten vergliehen (Abb. 3).

Naeh 2 mg/kg Atropin i.v. b]ieben die durch 4 ~g/kg Carbaehol ver- ursachte Sekretion (5,3 =J= 1,3 rag) und Blutdrucksenkung aus ; aueh naeh sonst letalen Dosen (40--120 ~g/kg Carb~ehol) erfolgte keine Salivation (0,7 4- 0,3) fiber den Basalwert hinaus, der Blutdruck stieg dabei an. Atropin ver~nderte die Blutdruckreaktion auf SP und Eledoisin nieht, die Speiehelmenge blieb ungef~hr gleieh.

Dihydroergotamin in einer zur Umkehr der Blutdrueksteigerung dureh Adrenalin ausreichenden Dosis yon 4 mg/kg beeinflugte die Blut- druekwirkung yon SP und Eledoisin nieht. Adrenalin 3 ~g/kg ffihrte aueh vor dem Antagonisten nieht zu meBbarer Speiehelabgabe. Die Salivation auf SP und Eledoisin nahm naeh Dihydroergotamin etwas zu.

8,5 mg/kg Propranolol wurden, auf drei Injektionen verteilt, im Ver- lauf yon 15 rain injiziert. Dabei kam es selten zu einer geringffigigen

380 F. LEYIBECK und K. STARK~E:

Speichel

75

5O

Atropin

2mg/kg

Oih}fdro.- ergotamm 4mg/kg

-/ i . •

Propranok~l Antazolin

8,5mg/kg 2-4 mg/kg

I ! Promett~ ~m

5mg/kg

Abb.3. Speichelsekretion bei Ratten (~" = 3) innerhalb yon 5 min nach folgenden Injektionen: D . 0,2 ml 0,9°/0ige Kochsa]zl6sung; o • 1500 E/kg Substanz P;

• 2 ~g/kg Eledoisin. Leere Symbole links (~, o, ~) vor, volle Symbo]e rechts (J,., •) nach Injektion des unten angegebenen An~agonisten

(bis 4 rag), meist nicht zu erkennbarer Sekretion. Die Blutdrucksenkung nach 10 ~zg/kg Isoprenalin wurde dureh Propranolol aufgehoben, seine sialogene Wirkung (8,3 :h 2,9 rag) zumindest stark reduziGrt (nur 2 Ver- suche). Die SekretionsfSrderung durch SP und Eledoisin wurde dureh Propranolol eher verstarkt.

HSher als vor der Injektion des Antihistaminieums war die SP- und Eledoisin-Speiehelmenge aueh nach 2--4 mg/kg An~azolin und 5 mg/kg Prometh~zin.

Hunde. Bei einem Tier wurde der Effekt yon 333 E/kg SP dureh i.a. Injektion yon 4 mg/kg Antazolin night gehemmt. Bei zwei Tieren wurde der EffGkt yon 1,5--3 ~g/kg Eledoisin d~reh i.a. Injektion yon 1 mg/kg 1-MGthyl.2-[2'- (~-methyl-p-ehlorbenzhydryloxy) -/~thyl]-pyrrolidin (T~- vegil®) oder 2--4 mg/kg Antazolin night gehemmt.

Diskussion

Die Wirkung yon SP auf die Speichelsekre~ion bei Hund und Ra, t te is~ eine weitere biologische Ahnlichkeit mit Phys~laemin und Eledoisin, die sigh auch in Form der gekreuzten Tachyphyla.xie (L~MB~CK U. FlSCHEg, t967) zeigte. Wir m6chten daher dam Vorschlag einer Gruppen- bezeichnung dieser Peptide als ,Tachykinine" ( E ~ s P ~ u. A~ASTASI, 1966) beipflichten.

Substanz P und Speichelsekretion 381

Die sialogene Schwellendosis yon SP betr~gt bei Rat ten 300--600 E/kg i.v. Wgre die gesamte sialogene Wirksamkeit der Hirnextrakte durch das eine, als Substanz P bezeichnete Peptid bedingt, alas auf fiber 100000 E/mg angereichert wurde (BoIsso~As et al., 1963 ; VOGL~ et al., 1963; ZU~E~, 1966), so lgge dessen Schwellendosis unter 3--6 ~g/kg, also in der gleiehen Gr5Benordnung wie bei Physalaemin und Eledoisin (BE~TACCI~I U. DE CA~O, 1965 bzw. eigene Ergebnisse).

Die Sehwelle bei intraarterieller Injektion beim t Iund betrggt etwa 10 E/kg, w~re also mit weniger als 100 ng/kg reiner SP ~hnlieh wie bei Physalaemin (100 ng/kg) und Eledoisin (300 ng/kg). Es ist aber fraglieh, ob unsere Versuehe mit denen yon B~TACCI~I u. D~ CA~o (1965) vet- gleiehbar sind, da bei unseren Versuchen alle nieht zur G1. submandi- bularis fiihrenden ~ste der A. earotis unterbunden wurden.

Kaninchen reagieren selbst auf Mengen yon SP, die unter irre- versiblem Blutdruekabfall zum Tod fiihren, nieht mit SpeiehelfluB. Katzen sind nieht nur in bezug auf die sialogene Wirkung, sondern aueh auf die Gef~Berweiterung dutch SP sehr unempfindlieh (Literatur vgl. LEMBECK U. Z~TL~, 1962). Bei der Ka~ze liegt aueh die kleinste sialogene Physalaemin-Dosis 1000real hSher als bei Hund und I~atte.

An der I~atte wirkt 1 ~g Eledoisin so stark sialogen wie 850 E SP. Am Hunde-Blutdruek entspricht die Wh'kung yon 1 ~g Eledoisin 34 E SP, am Kaninehen-Blutdruek 110 E, am Meersehweinchen-Ileum 160 E SP (B~TACCrNI et al., 1965). Im Vergleieh mit diesen Testobjekten ist die Speiehelsekretion der l~atte also auf SP verh~ltnism~Big wenig emp- findlieh.

Chymotrypsin-Behandlung zerst5rt den sialogenen Effekt ebenso wie die darmkontrahierende Wirkung unseres SP-Pr~parates. Der sialogene Effekt geht also auf ein Peptid zurfiek. Ob beide Wirkungen dureh ein einziges Peptid bedingt sind, ist sehr wahrseheinlieh, aber noeh unbewiesen.

Im Gegensatz zu B~TACCI~I U. D~ CA~O (1965) beobaehteten wir bei wiederholter Injektion von Eledoisin eine Zunahme der Wirkung. Ins- besondere wirkten naeh ,,Sensibilisierung" dureh eine gr6Bere Dosis darauffolgende kleinere Dosen stgrker als vorher, obwohl in den Inter- vallen die Sekretion und der Blutdruek (E~sPAM~ u. G ~ E s s ~ , 1963) zum Ruheniveau zuriiekkehrten. Am glatten Muskel des Darmes kommt es hingegen bei wiederholten Gaben dieser Peptide zu Taehyphylaxie (L~B~CK u. FISCHer, 1967). Die Ursaehe des abweiehenden Verhaltens ist unbekannt.

Der SP- und Eledoisin-Speiehelflug bei I~atten wurde dureh Atropin, Dihydroergotamin, Propranolol, Antazolin und Promethazin nieh~ ver- mindert. Ob seine h~ufig beobaehtete Steigerung eine spezifisehe Wir- kung dieser Pharmaka ist oder mig der besehriebenen Empfindliehkeits-

382 F. LEMBECK und K. STARKE:

zunahme nach mehrfacher Applikation zusammenh~ngt, ist unbe- kannt. -- Der dureh SP und Eledoisin bedingte SpeichelfluB bei Hunden wurde durch Antihistaminica nieht vermindert.

SP, Physa]aemin und Eledoisin sind bisher die einzigen Stoffe, die in niedriger Dosierung Speiehelflul~ verursachen und weder dureh Parasympatho]ytica, noeh dureh ~- und E-Blocker oder, soweit yon uns untersueht, dureh Antihistaminiea hemmbar sind. Die sialogene Wir- kung yon Histamin wird auBer dureh Antihistamine aueh (lurch Atropin, die yon Pilocarpin auger dureh Atropin auch durch Antihistamine ver- ringert (LoRv,~z et al., 1967), so dal~ eine Beziehung zwisehen para- sympathischem Nervensystem und Histamin diskutiert wird (WE~LE U. Lom~z , 1966). Die erw~hnten Peptide scheinen abet unabh~ngig davon ,,direkt" an der Drfise anzugreifen (EMMELI~ U. LJ~Nr~GE~, 1967), d .h . an einer den Histamin- und Acetylcholin-l~eceptoren neben- oder nachgeordneten Ste]le.

Sialogene Aktivitat (,,Sialogen") fanden LV~EMAN U. HAMMEI~SCJ~LAG (1967) in Rinder- und Rattenhypothalamus, nicht dagegen in Hypo- physen und Stirnlappen yon Ratten.

Es ist mSglich, dab dieser Faktor mit SP identiseh bzw. eng verwandt ist, andererseits noeh nicht auszusch]ieBen, da$ neben SP ein weiteres sialogenes Peptid existiert. ,,Sia]ogen" wurde bisher nicht auf glatt- muskulare Wirkung geprfift. Da aber such SP aus Darm sialogen wirkt, ist Sialogen nicht als spezifisch hypothalamischer Faktor anzuspreehen.

Rinderhypothalamus enth~lt 73 E/g SP (ZETLS~ U. SC~LOSSER, 1955), t tundehypothalamus 120--200 (PE~ow, 1953) bzw. 70 (A~IN et al., 1959) bzw. 154 E/g (PAASONEN U. VOGT, 1956), l~atten-Stamm- hirn 239 E/g, Rattenvorderhirn 40 E/g (GI~ABN]~R et al., 1959), Itunde- Hypophysen 20--40 E/g (PE~NOW, 1953). Der Untersehied des SP- Gehaltes zwischen ,sialogen aktivem" Rattens~ammhirn und ,,sialogen inaktivem" Rattenvorderhirn ist also 6 :1 , zwischen aktivem Rinder- hypothalamus und inaktivem t~at~envorderhirn nur 2 : 1. Die Sialogen- Extraktion aus Rinderhirn wurde aber anders durchgefiihrt a]s aus Rattenhirn, mSglieherweise mit st~rkerer SP-Anreicherung. In bezug auf sialogene Aktivitgt sind nur die Rattenhirnextrakte untereinander streng vergleiehbar.

Sialogen wurde aus dem Hypotha]amus mit 87°/0igem saurem Aceton in der KKlte extrahiert, das aktive Material mit grol~em Aceton-~ber- schuB gef~llt. ~qach AM~ et al. (1954) miil~te unter diesen Bedingungen ein GroSteil der SP in LSsung gehen und mit dem Aeeton-UbersehuB gefgllt werden.

Die reinsten Sia]ogen-Extrakte aus l~inderhypothalamus fiihrten bei 60--80 g schweren Ratten in einer Dosis yon 500 ~g/kg Protein zu Sekretion yon 0,072 -4- 0,009 ml Speiehel. Ffir den gleichen Effekt (bei

Substanz P und Speichelsekretion 383

schwereren Tieren) betrug unsere Dosis etwg 2700 E/kg (entspr. 700 ~g/kg Protein des Prgpara~tes). SP wird wie Sialogen durch Pepsin zerstSrt (EsER u. L~IBECX, 1956) und ist wie Sialogen in saurem Milieu be- stgndig, wird abet in glkalischem vielleicht raseher als Sialogen in- aktixdert (siehe EULE:R, t936); SP enthglt ~4e Sialogen keine Disulfid- briicken (LE~,IBECK U. ZETLER, 1962) und ist wie dieses ein basisehes Polypeptid, das an Kationenaustausehern gereinigt wurde (ZuBEe, 1966).

Das Molekulargewicht yon Sialogen wurde mitte]s Gelfiltration auf 8000-- 10 000 ges chgtzt. Das Molekulargewicht yon SP betriigt 1650 ~ 250 (VoGL]~ et al., 1963) bzw. etwas mehr a]s das des Bradykinins (1420; MEINARDI U. CRA[G, 1966) bzw. 2373--3051 (ZuBER, 1966). Immerhin ist es mSglieh, dab in den Hypothalamus-Extrakten SP an ein grSBeres Protein gebunden ist, wie es ZETLEU U. BALDAUF (1967) for die ehro- matographische ]~k'aktion Fb vermuten, oder da~ mehrere Molekfile SP zu einer grSl~eren Einheit aggregiert sind.

EMMELIS U. LE~N:~SGEU (1967) besehrieben Physalaemin als die bisher einzige bekannte Substanz mit ,,direkter Wirkung" (d. h. ohne Betefligung des vegetativen Nervensystems) auf die Speiehelsekretion. LEEMA~ U. ttA~E~SCHLAG (1.967) diskutierten die mSgliche t~olle des hypothalamischen Paktors ,,Sialogen" als neurosekretorisches Agens mit humoraler Wirknng auf die Speiehe]drfisen. Der einzige Hinweis auf eine, neben der nervSsen, aueh humorale Beeinflnssung der Speichel- drfisen gab SEe (1934) ; er land, dal~ die denervierte G1. submaxillaris des Hundes bei Ffitterung zu sezernieren beginnt. Unsere Versuehe zeigen, dab SP (Priiparate aus Gehirn und aus Darm) eine sialogene Wh'kung am Hund und an der Rat te besitzen. Diese Wirkung yon SP ist ebenso wie die yon Eledoisin oder Physalaemin dutch Antieholinergiea, Anti- adrenergiea und Antihistamine nieht zu hemmen, also ebenfatls als , ,direkt" anzuspreehen.

Da SP somit htnnoral auf die Speiehelsekretion wirkt und -- zum Untersehied yon Eledoisin und Physalaemin -- aueh im Warmbliiter vor- kommt, er6ffnet sieh die Frage nach tier Existenz eines endokrinen Me- ehanismns wie fotgt: Ist es m6glieh und vorstellbar, dab aus SP-ent- haltendem Gewebe (Darm, Gehirn) genug SP abgegeben wird, um eine Salivation hervorzurufen ? Die sialogene Schwellendosis yon SP betragt beim Hund etwa 10 E/kg bei intraarterieller Injektion. 10 E SP sind beim I tund entha]ten in 0,05 . - 0,15 g Hypothalamus (Literatur siehe oben) oder in 0,15--0,25 g Diinndarm (PE~NOW, 1953). Die M6glichkeit eines endo- krinen Mechanismus ist daher gegeben. Daraus ergibt sieh die Frage, ob SP intestinaler oder cerebraler I terkunft eine solche endokrine Funktion ausiiben k6nnte. -- Die untersehiedtiehe ~qrksamkeit der sialogenen Peptide an verschiedenen S~pecies ist bei diesen ]~berlegungen zu beriiek- siehtigen.

384 F. LEMBECK und K. STARK~:

Herrn Dr. W. LORENZ (Klinisch-Chemisches Insti tut an der Chirurgischen K]inik der Universit~t Mfinchen, Direktor: Prof. Dr. Dr. E. WnRT.~) danken wir ffir die Operation der Hunde und Frau G. FRISC~ ffir ihre wertvolle iKitarbeit.

Die Arbeit wurde mit Unterstfitzung der Deutschen Forschungsgemeinschaft durchgeffihrt.

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Prof. Dr. F. LE~BECK Pharmakologisches Insti tut der Universitgt 7400 Tiibingen, WilhelmstraBe 56