100 Jahre Acetylsalicylsäure

Christiana KUTTENBERG

Heute ist das Lindern von Schmerzen kaum mehr ein unlösbares Problem. Schwache und starke Analgetika, Lokalanästetika, die Auswahl an schmerzstillenden Substanzen ist groß. Schmerzen sind Warnsignale des Organismus, die uns auf "Mißstände" im Körper aufmerksam machen.

Die Menschen der Altsteinzeit sahen im Schmerz einen Dämon, der sich im Kopf eingenistet hatte. Die Behandlung schien logisch: Man bohrte dem Kranken ein Loch in die Schädeldecke, damit der böse Geist entweichen konnte.

Die Schmerzbehandlung der Ägypter und Griechen beruhte bereits auf der Verwendung pflanzlicher, alkaloidhältiger Drogen.

Geschichte

Die Ägypter verwendeten die Blätter und die Rinde des Weidenstrauches, um Schmerzen zu stillen, Griechen und Römer kochten die Blätter und Rinde der Silberweide (salix alba) ab. Schon HIPPOKRATES von KOS kannte die schmerzlindernde Wirkung der so hergestellten Lösung. Auch im Mittelalter wurde die Weidenrinde zur Gewinnung des bitteren, schmerzstillenden Extrakts verwendet, bis das Pflücken der Weide unter Strafe gestellt wurde, weil man diese für die Korbherstellung benötigte. Das Naturheilmittel geriet in Vergessenheit. An dessen Stelle wurde das Extrakt aus der Chinarinde, die aus Peru importiert wurde, zur Behandlung von Schmerzen und Fieber eingesetzt.

Als Napoleon im Jahr 1806 die Kontinentalsperre verhängte, griff man wieder auf die heilende Wirkung der Weidensäfte zurück.

1828 extrahierte J.A.BUCHNER aus der Weidenrinde eine gelbliche, kristalline Masse, die er Salicin nannte.

R.PIRIA "veredelte" diese Substanz 1838 zur Salicylsäure.

1853 stellte C.F.GERHARDT das erste Mal Acetylsalicylsäure her - allerdings nicht chemisch rein, daher war sie nicht haltbar und somit als Medikament wertlos.

Der Chemieprofessor H.KOLBE entschlüsselte 1859 die Struktur der Salicylsäure und fand heraus, wie man sie aus Phenol, Kohlendioxid und Natron synthetisieren kann. 1874 begann die industrielle Herstellung von Salicylsäure. Die Kosten für das Medikament waren nur 1/10 im Vergleich zu dem aufwendig aus der Weidenrinde gewonnenen Produkt. Salicylsäure ist eine äußerst übelschmeckende Substanz, die Brechreiz und Übelkeit verursacht. Die starke Säure reizt die Schleimhäute von Mund, Rachen und Magen.

Der junge Chemiker FELIX HOFFMANN versuchte, in seinen Experimenten die Salicylsäure zu "veredeln", um seinem Vater, der seit Jahren unter Rheuma litt, die Einnahme von Salicylsäure zu erleichtern. Bei seinem Literaturstudium stieß er auf die Arbeiten von C.F.GERHARDT, der Salicylsäure mit Essigsäure umsetzte. Am 10. August 1897 gelang es ihm, Acetylsalicylsäure, kurz ASS, chemisch rein und haltbar darzustellen.

ASS war das erste Medikament, das klinisch getestet wurde. Als die Firma BAYER, deren Angestellter HOFFMANN war, ASS patentieren lassen wollte, lehnte das Patentamt dies mit dem Verweis auf die früheren Experimente von GERHARDT ab. Das Pharmaunternehmen ließ sich jedoch 1899 ASS unter einem Warenzeichen schützen. Der Anfangsbuchstabe von Acetyl, kombiniert mit der Silbe "spir" von der Spirsäure - eine zur Salicylsäure idente, aus der Spirstaude gewonnene Substanz - ergab den Handelsnamen Aspirin.

Am 27. Feber 1900 bekam Aspirin in den USA den Patentschutz.

Aspirin eroberte sehr rasch als Heilmittel mit geringen Nebenwirkungen für fieberhafte, infektiöse Erkrankungen, Kopfschmerzen und bei Abszessen sowie gegen rheumatische Beschwerden den Weltmarkt.

ASS ist jedoch auch kein Wunderheilmittel. Es kann zwar bei Erkältungen eingesetzt werden, jedoch nicht bei schwerer Grippe.

1918/19 erkrankte jeder zweite Weltbürger an spanischer Grippe, die 20 Millionen Todesopfer forderte.

1957-1959 grassierte die asiatische Grippe und kostete kaum weniger Menschen das Leben. 1968/69 war es die Hongkonggrippe, die allein in den USA 34000 Menschen den Tod brachte.

Chemische Struktur

Acetylsalicylsäure (2-Acetoxybenzoesäure) wird durch die Acetylierung von Salicylsäure mit Essigsäureanhydrid hergestellt.

Wirkungsweise

ASS ist ein analgetisches (=schmerzlinderndes), antipyretisches (= fiebersenkend)es und antiphlogistisches (= entzündungshemmendes) Medikament.

Anfang dieses Jahrhunderts wurde ASS verabreicht, ohne deren Wirkung im Körper zu kennen. Selbst heute sind noch nicht alle Fragen über den Wirkungsmechanismus geklärt.

Erst 1971 entdeckte J.A.VANE, daß ASS die Synthese bestimmter Botenstoffe (Prostaglandine) im Körper hemmt und erhielt dafür 1982 den Nobelpreis für Medizin. Prostaglandine regulieren die Erweiterung und Verengung von Blutgefäßen, die Aktivität der Blutplättchen und sind maßgeblich an der Entstehung von Fieber, Schmerz und Entzündungsvorgängen im Organismus beteiligt.

Wirkung gegen Schmerzen

Schmerzen entstehen durch die Reizung von Nervenfasern, an deren Enden Schmerzrezeptoren sitzen. Werden Zellen verletzt, setzen die Zellmembranen Arachidonsäure frei - das ist eine Fettsäure, die die Zellwände geschmeidig hält.

Unter Einwirkung des Enzyms Cyclooxygenase (kurz COX) wird die Arachidonsäure in Prostaglandine umgewandelt.

ASS unterbricht den Schlüssel-Schloß-Mechanismus der Cyclooxygenase, indem es das Enzym blockiert.

CD-Römpp Chemie Lexikon - Version 1.0, Stuttgart / New York: Georg Thieme Verlag, 1995

Wirkung gegen Fieber

Fieber stellt so wie Schmerzen einen wichtigen Überlebensmechanismus unseres Organismus dar.

Dringen Viren oder Bakterien in unseren Körper ein, werden sie von den Leukozyten (weißen Blutkörperchen) bekämpft. Die Zerfallsprodukte der abgetöteten Krankheitserreger enthalten fiebererregende Eiweißstoffe (Pyrogene). Diese Substanzen wirken auf das Wärmeregulationszentrum unseres Gehirns temperatursteigernd; d.h. unserer Organismus empfindet Kühle und erzeugt mehr Wärme. Deshalb beginnen viele Fieberanfälle mit Schüttelfrost; wir beginnen zu zittern. Durch diese gesteigerte Muskelaktivität wird Wärme produziert, der Stoffwechsel gesteigert, Atmung und Puls beschleunigt und die Blutgefäße verengt. Die erhöhte Körpertemperatur bewirkt auch das Absterben der eingedrungenen Mikroorganismen.

ASS erweitert die Hautkapillaren, wodurch unser Organismus mehr Wärme an die Umgebung abgibt.

Wirkung gegen Erkältung

Bei der Bekämpfung von Viren durch die Lymphozyten werden Zytokine abgegeben, die sowohl zur Ausschüttung von Histamin (wirkt gefäßerweiterend) und Bradykinin (senkt den Blutdruck und steigert die Kapillardurchlässigkeit) führen als auch eine Entzündung des Gewebes und die Bildung von Prostaglandinen bewirken.

ASS verhindert die Prostaglandinsynthese.

Wirkung gegen Kopfschmerzen

Die Medizin unterscheidet zwischen primären und sekundären Kopfschmerzen. Sekundäre sind die Folgeerscheinung einer anderen Erkrankung, wie zum Beispiel Blutgefäßerkrankungen, Kopfverletzungen, Augen-, Zahn- oder Kieferentzündungen.

ASS kann bei primären Kopfschmerzen, zB. Migräne, nur vorbeugend eingesetzt werden. Zur Bekämpfung von Migräne werden zentrale Analgetika eingesetzt, die die Übertragung von Schmerzsignalen ins Gehirn blockieren.

Zur Linderung der sekundären Kopfschmerzen kann ASS erfolgreich eingesetzt werden.

Neue Untersuchungen

Obwohl ASS bereits 100 Jahre alt ist, zeigen Untersuchungen über diesen Wirkstoff immer neue Indikationsmöglichkeiten.

ASS beugt dem Herzinfarkt vor

1950 beschrieb L.L.CRAVEN, daß ASS die Gerinnungszeit des Blutes verlängert und regte den Einsatz dieses Medikaments bei der Verhinderung von Thrombosen (Blutgerinnseln) an.

Mittlerweile haben mehrere Studien gezeigt, daß ASS bei der instabilen Angina pectoris (fortgeschrittene Arteriosklerose; die Sauerstoffversorgung des Herzmuskels ist im Ruhezustand nicht mehr gewährleistet ) das Risiko eines Herzinfarkts senkt. Auch wird ASS als Notfallsmedikament bei akutem Herzinfarkt eingesetzt. Sie verhindert die Entstehung eines Thrombus an einer anderen Stelle und verringert die Sterblichkeitsrate um 25 %.

Die Bildung von Thrombosen ist dem Vorgang der Blutgerinnung gleich. Im Blut sorgen die Blutplättchen (Thrombozyten) für die Wundverschließung. Bei einer Verletzung eines Blutgefäßes ändern die Thrombozyten ihre Form von Scheiben zu Kugeln und bilden Pseudopodien - lange, fadenförmige Auswüchse - mit denen sie sich an die verletzte Gefäßwand heften und untereinander verankern. Während dieser Thrombozytenaggregation wird Thromboxan A2, ein Prostaglandin, ausgeschüttet, das eine zusammenziehende Wirkung auf die Blutgefäße hat. Die aktivierten Blutplättchen schütten zusätzlich Gerinnungsfaktoren aus, das Fibrin (fadenförmige Eiweißmoleküle).

Durch arteriosklerotische Ablagerungen im Gefäßsystem kann dieser beschriebene Vorgang zur Thrombosenbildung führen.

ASS vermindert die Bildung von Thromboxan und damit wird das Zusammenkleben der Blutplättchen gehemmt.

ASS beugt einem Schlaganfall vor

Auch schlaganfallgefährdete Patienten können von ASS profitieren. Bei Menschen, die schon einmal einen Schlaganfall oder dessen Vorboten - eine transitorische ischämische Attacke (die Blutzufuhr wird zu einem Teil des Gehirns durch einen vorübergehenden Verschluß oder die starke arteriosklerotische Verengung einer Arterie für kurze Zeit unterbrochen) - erlitten haben, läßt sich das Schlaganfallrisiko durch Einnahme von ASS um bis zu 30% senken. Acetylsalicylsäure wird auch zur Schlaganfallprophylaxe häufig eingesetzt.

Die Wirksamkeit von ASS gegen Schlaganfälle beruht wieder auf der Thrombozytenaggregationshemmung.

ASS beugt verschiedenen Krebsarten vor

Klinische Studien haben ergeben, daß ASS sogar bei bestimmten Krebsarten, wie Dickdarm- und Speiseröhrenkrebs eine vorbeugende Wirkung zu haben scheint. Um bis zu 50% ließ sich das Krebsrisiko in den Studien durch langjährige ASS-Einnahme reduzieren. Kopfzerbrechen bereitet den Wissenschaftlern nach wie vor die Frage, auf welche Weise ASS unseren Organismus vor Krebs schützt. Man vermutet, daß Prostaglandine die Entstehung, das Wachstum und die Ausbreitung von Tumoren fördern und gleichzeitig die Immunreaktion unseres Körpers schwächen und ASS wirkt dem entgegen.

Dosierung

Für die Thromboseprophylaxe sind nur geringe ASS-Gaben zwischen 100 bis 300 mg pro Tag erforderlich. Für die Bekämpfung von Schmerzen ist eine viel höhere Dosierung nötig (1000 bis 3000 mg täglich). Bei der Rheumabehandlung werden sogar bis zu 6000 mg pro Tag verabreicht, weshalb die Therapie mit ASS abzulehnen ist.

Die letale Dosis liegt bei 30-40 g ASS.

Nebenwirkungen von ASS

Am häufigsten kommt es zu Magen- und Darmbeschwerden: Völlegefühl, Sodbrennen, Verdauungsstörungen, Magendrücken bis zu Übelkeit, Erbrechen, Durchfall. Diese Symptome treten bei etwa 6% der Patienten auf.

Diese Nebenwirkungen werden einerseits auf die Reizwirkung der Säure und andererseits auf die Hemmung der Prostaglandinsynthese - vor allem die Prostaglandine E2 und I2 sind wichtig für den Schutz der Magenschleimhäute - zurückgeführt.

Darreichungsformen

Acetylsalicylsäure-Präparate gibt es in 6 verschiedenen Darreichungsformen:

Tabletten, die geschluckt und mit Wasser eingenommen werden

Brausetabletten

Kautabletten

Tabletten mit magensaftresistentem Überzug

Injektionslösung

Zäpfchen

Als wirksamste Darreichungsform gilt die Brausetablette. Man darf die Lösung allerdings nicht stehen lassen, weil ASS schnell hydrolysiert. Die Brausetablettenlösung muß nicht erst wie die normale ASS-Tablette langsam im Magen durch die Magensäfte aufgelöst werden, sondern gelangt bereits mit einer ausreichenden Flüssigkeitsmenge in den Magen und wird rasch in den Dünndarm weiterbefördert, wo die gelöste Wirksubstanz resorbiert werden kann.

ASS-Präparate

Die bekanntesten ASS-Präparate sind Aspirin (Aspro) und Aspirin C-Brause.

ASS ist auch in folgenden Medikamenten enthalten: Acetylin, Alka Seltzer, Ascorbisal, Dolomo, Duan, Spalt, Thomapyrin, Togal, ASS, Thrombo ASS.

Literatur:

K.Schmidt, M.Zerbst, Aspirinâ mehr als nur ein Kopfschmerzmittel, Thieme Verlag, 1997

Versuche zur ASS siehe Becker und Obendrauf, Chemie und Schule 2/1987

Christiana KUTTENBERG unterrichtet am pG 19, Neulandschule, Alfred Wegenergasse 10-12, 1190 Wien