Das Brechzentrum des Gehirns bezieht sich auf die Gruppen locker organisierter Neuronen in der Medulla, zu denen das CTZ im Bereich gehört Postrema und der Nucleus tractus solitarii. Eine der Möglichkeiten, wie die Chemorezeptor-Triggerzone ihre Auswirkungen auf das Brechzentrum umsetzt, ist die Aktivierung der Opioid-mu-Rezeptoren und Delta-Rezeptoren. Die Aktivierung dieser Opioidrezeptoren im CTZ ist besonders wichtig für Patienten, die regelmäßig Schmerzmittel auf Opioidbasis einnehmen. Opioide spielen jedoch keine Rolle bei der Kommunikation mit dem Brechzentrum des Gehirns, sie induzieren nur die Kommunikation. Es wurde festgestellt, dass Dopamin und Serotonin die größte Rolle bei der Kommunikation vom CTZ zum Rest des Brechzentrums sowie Histamin spielen. Chemorezeptoren im CTZ leiten Informationen über das Vorhandensein von Brechmitteln im Blut an den benachbarten Nucleus tractus solitarii (NTS) weiter. Die Weiterleitung erfolgt durch die Initiierung eines Aktionspotentials, das durch den Chemorezeptor verursacht wird, der eine Änderung des elektrischen Potentials in dem Neuron verursacht, in das er eingebettet ist, was anschließend ein Aktionspotential verursacht. Dies geschieht ständig, so dass die Chemorezeptoren im CTZ kontinuierlich Informationen darüber senden, wie viel Brechmittel im Blut sind, auch wenn kein Erbrechen signalisiert wird. Das NTS ist in Subkerne organisiert, die viele verschiedene Funktionen in Bezug auf Schlucken, Magengefühl, Kehlkopf- und Rachengefühl, Barorezeptorfunktion und Atmung steuern. Das NTS leitet Signale über diese Funktionen an einen zentralen Mustergenerator (CPG) weiter. Dieses CPG koordiniert tatsächlich die Sequenzen der körperlichen Bewegungen während des Emesis. Die wichtigsten Neurotransmitter, die an der Kommunikation zwischen dem CTZ und dem Brechzentrum beteiligt sind, sind Serotonin, Dopamin, Histamin und endogene Opioide, zu denen Endorphine, Enkephaline und Dynorphin gehören.
Das CTZ kommuniziert mit den anderen Teilen des Brechzentrums über Neuronen, die 5-HT3-, D2-, H1- und H2-Rezeptoren enthalten. Es wurde gesehen, dass die intraventrikuläre Verabreichung von Histamin bei Hunden eine emetische Reaktion hervorruft. Dies zeigt, dass Histamin eine signifikante Rolle bei der Signalgebung für die emetische Wirkung im CTZ spielt. Es wurde gezeigt, dass einige Molekülklassen die emetische Reaktion aufgrund von Histamin hemmen, darunter Mepyramin, Burimamid und Metiamid.
Phosphodiesterasebearbeiten
Neuere Studien haben ergeben, dass Phosphodiesterase-4 (PDE4) -Hemmer wie Rolipram als eine ihrer Nebenwirkungen Erbrechen verursachen. Es wurde gefunden, dass diese PDE4-Isoformen im CTZ und im Hirnstamm im Allgemeinen exprimiert werden. Die mRNA-Produkte von Genen, die für diese PDE4-Isoformen kodieren, sind in der CTZ reichlich vorhanden und befinden sich nicht nur in CTZ-Neuronen, sondern auch in Gliazellen und Blutgefäßen, die mit den CTZ-Neuronen assoziiert sind. PDE4-mRNAs werden im Bereich Postrema und CTZ stärker transkribiert als irgendwo sonst im Hirnstamm. Das PDE4 baut die Phosphodiesterbindungen im zweiten Botenstoffmolekül cyclisches Adenosinmonophosphat (cAMP) ab, was eine der Möglichkeiten ist, wie das Gehirn Informationen weiterleitet. Durch die Modifizierung der cAMP-Signalisierung in der CTZ wird angenommen, dass dies die emetischen Wirkungen von PDE4-Inhibitoren in der CTZ vermitteln könnte.
H-channelsEdit
Die meisten Neuronen im CTZ exprimieren hyperpolarisierungsaktivierte Kationenkanäle (H-Kanäle). Da die Neuronen im CTZ Informationen über das Erbrechen an die anderen Teile des Brechzentrums übermitteln, wurde angenommen, dass diese H-Kanäle eine Rolle bei Übelkeit und der Brechreaktion spielen könnten. Vor kurzem, Beweise für diese Vorstellung, dass H-Kanäle in CTZ-Neuronen eine Rolle beim Erbrechen spielen, sind ans Licht gekommen. Es wurde festgestellt, dass ZD7288, ein H-Kanal-Inhibitor, den Erwerb von konditionierter Geschmacksaversion (CTA) bei Ratten hemmt und die Apomorphin-induzierte c-Fos-Expression im Bereich Postrema, in dem sich das CTZ befindet, reduziert. Dies deutet darauf hin, dass die Neuronen, die H-Kanäle in der CTZ und Area Postrema exprimieren, an Übelkeit und der emetischen Reaktion beteiligt sind.