Clenbuterol und Salbutamol: Mechanismen und Risiken

Beide Substanzen stimulieren Beta-2-Adrenozeptoren, aber das eine ist ein kurzwirksames Inhalationsmittel gegen Asthma und das andere ist für Langzeitwirkungen und Vergiftungsfälle bekannt. Die Herausgeber analysieren den Wirkmechanismus von Clenbuterol und Salbutamol auf zellulärer Ebene und vergleichen deren Nebenwirkungen.

Gemeinsames Ziel: Beta-2-Adrenozeptor

Clenbuterol und Salbutamol wirken auf dasselbe Ziel – den Beta-2-Adrenozeptor. Es ist ein Protein auf der Oberfläche von Zellen, das mit dem stimulierenden G-Protein (Gs) assoziiert ist. Wenn der Agonist an den Rezeptor bindet, aktiviert Gs das Enzym Adenylatcyclase, der Gehalt an zyklischem AMP in der Zelle steigt und es aktiviert Proteinkinase A, was bereits die Arbeit vieler Proteine ​​verändert.

In der glatten Muskulatur der Bronchien reduziert diese Kaskade intrazelluläres Kalzium und entspannt Muskelzellen – daher die bronchodilatatorische Wirkung. Aber Beta-2-Rezeptoren gibt es nicht nur in der Lunge: Sie sind auch in der Skelettmuskulatur, im Herzen, in der Leber, in Blutgefässen und in der Bauchspeicheldrüse vorhanden. Daher wirkt sich jeder Beta-2-Agonist, der in den systemischen Blutkreislauf gelangt, auf den gesamten Körper aus.

Beide Substanzen gelten als Beta-2-selektiv, das heisst, sie wirken stärker auf Beta-2-Rezeptoren als auf Beta-1-Rezeptoren des Herzens. Allerdings ist die Selektivität relativ: Mit steigender Konzentration im Blut beginnt die Substanz auf Beta-1-Rezeptoren zu wirken, zudem enthält das Herz selbst einen gewissen Anteil an Beta-2-Rezeptoren. Daher ist Tachykardie eine typische Wirkung beider Medikamente.

Salbutamol ist ein partieller Agonist mit kurzer Bindungsdauer, und Clenbuterol ist ein lipophileres Molekül mit einer langen Halbwertszeit, die nicht in Stunden, sondern in Tagen oder mehr gemessen wird. Es ist dieser pharmakokinetische Unterschied und nicht ein grundsätzlich unterschiedlicher Mechanismus, der den Unterschied in den Risiken massgeblich bestimmt.

Warum Clenbuterol Muskeln und Fett beeinflusst

In tierischen Skelettmuskeln führt die langfristige Stimulation von Beta-2-Rezeptoren zu einer Faserhypertrophie und einem verringerten Proteinabbau. In einer klassischen Übersicht beschrieben Lynch und Ryall (2008), dass diese Effekte mit der Aktivierung des Akt-mTOR-Signalwegs und der Hemmung proteolytischer Systeme sowie mit einer Verschiebung der Faserzusammensetzung hin zu schnell kontrahierenden Typen verbunden sind.

Clenbuterol zeigt diesen „Umverteilungseffekt“ besonders deutlich: Bei Rindern verteilt es Nährstoffe vom Fett zum Muskelgewebe um. Deshalb wurde es illegal in der Tierhaltung eingesetzt. Auch Salbutamol in hohen systemischen Dosen kann in Experimenten ähnliche Wirkungen hervorrufen, bei Inhalation in therapeutischen Dosen ist die systemische Exposition jedoch zu gering.

Beim menschlichen Fettgewebe ist das Bild komplizierter. Die Lipolyse in menschlichen Adipozyten wird durch verschiedene Arten von Beta-Rezeptoren reguliert, und bei Tieren, wo die meisten Daten gewonnen werden, spielen Beta-3-Rezeptoren eine bedeutende Rolle. Daher ist eine direkte Übertragung der Ergebnisse von Nutztieren oder Nagetieren auf den Menschen falsch.

Ein weiterer wichtiger Mechanismus ist die Desensibilisierung. Bei ständiger Stimulation werden die Rezeptoren phosphoryliert, vom G-Protein getrennt und von der Zelle aufgenommen. Die Zahl der aktiven Rezeptoren nimmt ab und die Reaktion wird schwächer. Dieses Phänomen, die Tachyphylaxie, ist für alle Beta-Agonisten gut beschrieben und einer der Gründe dafür, dass die Auswirkungen einer Langzeitanwendung mit der Zeit nachlassen, die Risiken jedoch nicht.

Nebenwirkungen: häufig und unterschiedlich

Da der Mechanismus ähnlich ist, ist das Spektrum der Nebenwirkungen der beiden Substanzen ähnlich. Ihre Dauer und Schwere variieren je nach Dosis, Verabreichungsweg und Pharmakokinetik.

Das Sicherheitsprofil des Inhalators Salbutamol ist gut belegt und wird als günstig angesehen. Für Patienten mit Herzrhythmusstörungen, Thyreotoxikose und Patienten, die andere kaliumsenkende Medikamente einnehmen, gelten besondere Vorsichtsmassnahmen.

Bei Clenbuterol ist die Situation anders. In der toxikologischen Literatur, einschliesslich des Berichts von Hoffman et al. (2001), werden Fälle von anhaltender Tachykardie, Hypokaliämie und Hypophosphatämie nach Einnahme der Substanz zur Gewichtsreduktion beschrieben. Bei Tieren war die langfristige Verabreichung hoher Dosen mit Hypertrophie und Schädigung des Herzmuskels verbunden.

• Die lange Halbwertszeit bedeutet, dass Überdosierungssymptome nicht schnell verschwinden.
• Die Kombination mit Koffein und anderen Stimulanzien erhöht die Belastung des Herzens.
• Nicht lizenzierte Produkte können eine unvorhersehbare Menge des Stoffes enthalten.

Wer gehört zur höchsten Risikogruppe?

Menschen mit bestehenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Koronarerkrankung, Herzrhythmusstörungen, hypertropher Kardiomyopathie, aber auch mit unkontrollierter arterieller Hypertonie haben das grösste Risiko für schwerwiegende Komplikationen durch Beta-2-Agonisten. Für sie kann selbst eine mittelschwere Tachykardie zum Problem werden.

Die zweite Gruppe sind Menschen mit Störungen des Elektrolythaushalts. Ein niedriger Kaliumspiegel erhöht das Risiko von Herzrhythmusstörungen und eine weitere Senkung mit Beta-Agonisten kann gefährlich sein. Dazu zählen diejenigen, die gleichzeitig Diuretika einnehmen oder die Nahrungsaufnahme während der Gewichtsabnahme stark einschränken.

Die dritte Gruppe sind Menschen mit Hyperthyreose oder solche, die Schilddrüsenhormone ohne Rezept einnehmen. Schilddrüsenhormone erhöhen die Empfindlichkeit des Herzens gegenüber adrenerger Stimulation, und diese Kombination erhöht die Belastung des Myokards dramatisch.

Schliesslich ist bei Patienten mit Asthma, die häufig auf Salbutamol zurückgreifen, besondere Vorsicht geboten. Die häufige Verwendung eines „Notfall“-Inhalators ist ein Zeichen für eine schlechte Krankheitskontrolle, und gemäss den GINA-Richtlinien benötigt ein solcher Patient eine Überprüfung der Basistherapie und keine Erhöhung der Anzahl der Inhalationen.

Redaktionelle Schlussfolgerungen

Clenbuterol und Salbutamol aktivieren denselben Beta-2-Adrenorezeptor und dieselbe cAMP-PKA-Kaskade. Daher sind ihre Nebenwirkungen in ihrer Art ähnlich: Tremor, Tachykardie, Hypokaliämie, Hyperglykämie.

Die Hauptunterschiede liegen in der Pharmakokinetik und der Art der Verabreichung. Inhaliertes Salbutamol wirkt kurzzeitig und hauptsächlich lokal, Clenbuterol in Tabletten wirkt systemisch und über einen längeren Zeitraum, sodass seine Toxizität höher und länger ist und die bei Tieren beschriebenen anabolen Wirkungen eine Kehrseite für das Herz haben.

Tachyphylaxie verringert den Nutzen einer Langzeitanwendung eines Beta-Agonisten, während die kardiovaskuläre Belastung erhalten bleibt. Der medizinische Einsatz beider Stoffe ist nur nach Indikation möglich.

Wir empfehlen ausserdem die Lektüre unserer Rezension Clenbuterol vs. Salbutamol: Was ist der Unterschied, Clenbuterol vs. Ephedrin und unseres Artikels über Elektrolytkontrolle während einer Diät.

Liste der verwendeten Literatur

1. Johnson M. Molecular mechanisms of β2-adrenergic receptor function, response, and regulation. J Allergy Clin Immunol. 2006;117(1):18–24.
2. Lynch GS, Ryall JG. Role of β-adrenoceptor signaling in skeletal muscle: implications for muscle wasting and disease. Physiol Rev. 2008;88(2):729–767.
3. Hoffman RJ, Hoffman RS, Freyberg CL, et al. Clenbuterol ingestion causing prolonged tachycardia, hypokalemia, and hypophosphatemia with confirmation by quantitative levels. J Toxicol Clin Toxicol. 2001;39(4):339–344.
4. Kearns CF, McKeever KH. Clenbuterol and the horse revisited. Vet J. 2009;182(3):384–391.
5. Global Initiative for Asthma. Global Strategy for Asthma Management and Prevention. GINA; актуальна редакція.
6. World Anti-Doping Agency. Prohibited List. Montreal: WADA; актуальна редакція.