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2.1 - 2.5 - Aspirin (gesamt)

Schmerz - Prostaglandine - Aspirin

Ein großer Teil der Nozizeptoren ist im Normalzustand, also ohne Vorliegen einer Noxe, praktisch reizunempfindlich. Diese stummen oder schlafenden Nozizeptoren können selbst durch Reize sehr hoher Intensität, wie dem Verdrehen eines Gelenks bis zur Gewebezerreißung, nicht erregt werden. Dauert die Noxe aber längere Zeit an, z.B. bei Entzündungen, so werden die schlafenden Nozizeptoren sensibilisert, so dass sie dann infolge einer Noxe ebenfalls Aktionspotenziale zum Gehirn senden. Dadurch wird die Gesamtzahl der durch eine über einen längeren Zeitraum einwirkenden Noxe erregten Nozizeptoren größer und damit auch der vom Gehirn registrierte Schmerz. Zusätzlich kann die Sensibilisierung der ursprünglich schlafenden aber auch der im Normalzustand aktiven Nozizeptoren soweit voranschreiten, dass es schon durch sehr kleine Reize oder sogar ohne jeden Reiz zur Erregung der Nozizeptoren kommt. Infolgedessen senden die Nozizeptoren relativ unkontrolliert Aktionspotenziale unterschiedlicher Frequenzen und Dauer zum Gehirn. Das Ergebnis ist ein andauernder Schmerz von variabler Quantität und Qualität.

Welche Rolle spielen die Prostaglandine bei diesen Vorgängen?

Als Antwort auf eine Noxe werden im betroffenen Gewebe lokal zunächst verschiedene schmerzaktive (algetische) Substanzen gebildet und ausgeschüttet. Bei Gelenksentzündungen z.B. sind dies u. a. das Nonapeptid-Hormon Bradykinin, der Tryptophan-Abkömmling Serotonin (5-Hydroxytryptamin) und das Prostaglandin PGE2 . Die schmerzaktiven Substanzen docken dann an für sie spezifische Membranrezeptoren der Nozizeptoren an und rufen dadurch vor allem zwei Effekte hervor.

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Abb.1
Abb.2

Im Falle der ersten Gruppe von Schmerzmediatoren, zu den auch Bradykinin und Serotonin gehören, sind dies:

  1. Die Erzeugung eines Generatorpotenzials (Transduktion), das in ein Aktionspotenzial umgewandelt (Transformation) und zum Gehirn weitergeleitet wird. Auf diese Weise wird ein Schmerzempfinden ausgelöst.
  2. Bei anhaltender Einwirkung dieser Schmerzmediatoren kommt es zu einer Desensibilisierung der Nozizeptoren. Dies geschieht durch die Regulation der Genaktivität im Nozizeptor, die zu einer geringeren Gen-Expression (Transkription und Translation) der Membranrezeptoren für algetische Substanzen führt. Auf Dauer nimmt die Zahl dieser Rezeptoren in der Nozizeptoren-Membran somit ab, wodurch der Nozizeptor desensibilisiert wird.
Abb.3
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Abb.4

Zur zweiten Gruppe von Schmerzmediatoren zählen vor allem die Prostaglandine wie PGE2. Diese Mediatoren stimmen im Hinblick auf die Erzeugung von Aktionspotenzialen und dem damit einher gehenden Schmerzempfinden mit der ersten Gruppe überein. Im Gegensatz zur ersten Gruppe verursacht die andauernde Einwirkung von Prostaglandinen allerdings die Sensibilisierung der Nozizeptoren. Dies geschieht ebenfalls durch die Regulation der Genaktivität im Nozizeptor, die nun aber zu einer gesteigerten Expression der Membranrezeptoren für algetische Substanzen führt. Bei pathologischen Prozessen wie Entzündungen übersteigt der durch die Prostaglandine hervorgerufene sensibilisierende Effekt offenbar den desensibilisierenden Effekt der Mediatoren der ersten Gruppe deutlich, so dass sich daraus die bekannten Schmerzzustände ergeben.

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Abb.5
Abb.6

Aus diesen Zusammenhängen sind die Auswirkungen der Hemmung der Prostaglandin-Biosynthese durch Aspirin auf das Schmerzgeschehen unmittelbar ersichtlich:

Auswirkungen der PG-Synthese-Hemmung auf das Schmerzgeschehen
  • Die primäre algetische Wirkung durch Prostaglandine wird durch die Reduzierung der Prostaglandin-Konzentrationen vermindert, die algetische Wirkung der anderen Schmerzmediatoren wie Bradykinin oder Serotonin aber nicht.
  • Wichtiger ist die verminderte Sensibiliserung der Nozizeptoren durch Prostaglandine, die zudem die Desensibilisierung durch die Schmerzmediatoren der ersten Gruppe in den Vordergrund treten lässt. In diesem Zusammenhang könnte der frühzeitige Beginn der Einnahme von Aspirin nach dem Auftreten der ersten Schmerzsymptome von erheblicher Bedeutung sein, weil es offensichtlich schwieriger zu sein scheint, einmal aufgeweckte schlafende Nozizeptoren wieder vollständig zu desensibilisieren, als deren Sensibilisierung schon vorher zu verhindern.

Übung: Aspirin - Schmerz-Prostaglandine

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