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Die Ursachen der Salicylatintoleranz – Teil 1/3: COX und LOX

Die Aspirin-Unverträglichkeit lässt sich nicht durch einen einzigen Mechanismus erklären. Meistens treffen mehrere der in der 3-teiligen Blogreihe genannten Ursachen bunt aufeinander.

Aufgrund dieser großen Variation an Möglichkeiten sind die Symptome, die Reaktionszeit und die Auslöser unter den Betroffenen auch sehr unterschiedlich. Hinzu kommt, dass es noch sehr viel Forschung benötigt, um die Zusammenhänge besser zu verstehen.

Damit es übersichtlich bleibt, wird der Inhalt auf 3 Beiträge aufgeteilt.

Teil 1: COX und LOX

Teil 2: Die Pseudoallergie

Teil 3: Entgiftung und Genetik

Das COX-1-Enzym als Target (Ziel) in der Schmerz- und Antientzündungstherapie

Das Enzym Cyclooxigenase 1 (COX-1) bildet u.a. aus den Fettsäuren Arachidonsäure (AA – Omega 6) und Eicosapentaensäure (EPA – Omega 3) Substanzen aus der Gruppe der Prostaglandine. Während aus der tierischen Arachidonsäure u.a. die proentzündlichen Prostaglandine der Serie 2 entstehen, werden aus EPA die antientzündlichen Prostaglandine der Serie 3 gebildet.1,2

Die Prostaglandine der Serie 2 spielen die tragende Rolle bei Schmerzen und Entzündungen. Um diese zu stillen, wird in der Medizin u.a. mit NSAR (Nicht-steroidalen-Antirheumatika) therapiert. Dazu zählen z.B. Aspirin, Ibuprofen und Diclofenac. Diese hemmen das COX-1-Enzym, sodass keine Prostaglandine mehr gebildet werden können und die Entzündung sowie der Schmerz zurückgehen (siehe Abb. 1).1,2

Abbildung 1 NSAR hemmen das COX-1-Enzym, wodurch die Prostaglandinproduktion heruntergefahren wird.

Anders ist die Auswirkung von COX-1-Hemmern auf Personen mit einer Aspirin-/NSAR-Unverträglichkeit. Sie erfahren dadurch keinen Rückgang von Schmerz und Entzündung, sondern eine Verstärkung der Beschwerden.

Entzündungshemmende Substanzen wirken daher nicht für Jeden entzündungshemmend!

Was läuft da am COX-1-Enzym falsch?

Aber nicht nur das COX-1-Enzym verwendet AA und EPA als Substrate (Ausgangsmaterialien). Auch das LOX-Enzym (5-Lipoxygenase) benötigt diese. Die beiden Enzyme konkurrieren um die beiden Fettsäuren AA und EPA.

Bei Personen mit einer Aspirin-Intoleranz verschiebt sich bei einer Hemmung der COX-1-Enzyme das Muster der gebildeten Botenstoffe.

Werden die COX-1-Enzyme gehemmt, stehen den LOX-Enzymen viel größere Menge AA und EPA zur Verfügung. LOX bildet aus AA die pro-entzündlichen Leukotriene der Serie 4 und aus EPA die antientzündlichen Leukotriene der Serie 5. Die entzündungsfördernden Serie-4 Leukotriene sind dabei um ein Vielfaches potenter als die entzündungshemmenden der Serie-5.3

Prostaglandine, wie auch Leukotriene zählen zur Stoffgruppe der Eicosanoide.9

Einen wichtigen Einfluss auf das LOX-Enzym hat Prostaglandin E2 (PGE2), das über COX-1 produziert wird. Es hat (über ein paar Zwischenstufen) eine regulatorische Wirkung auf LOX und hemmt dessen Aktivität. Bei Personen mit AERD (Aspirin-induzierter Atemwegserkrankung) konnten erniedrigte Spiegel von PGE2 beobachtet werden. Wird nun durch die COX-1-Hemmung die Produktion von PGE2 noch weiter heruntergefahren, kann die Umsetzung am LOX-Enzym nicht mehr oder im Falle von AERD-Patienten noch weniger gehemmt werden. Dadurch steigt die Leukotrienbildung zu stark an.4,5

Das Ergebnis ist ein enormes Ungleichgewicht zwischen Leukotrienen und Prostaglandinen, was zu starken gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen kann (z.B. Asthma).6 (Abb. 2)

Verschiebung im Eicosanoidsystem bei einer Salicylatintoleranz

Abbildung 2 Bei Personen mit SI werden zu viele Leukotriene produziert.

Substanzen, die COX-1 hemmen

Da nicht nur Aspirin das COX-1-Enzym hemmt, sollten Patienten mit einer Aspirin-Allergie auch sehr vorsichtig bei anderen Substanzen sein, die über diese Eigenschaft verfügen. Oft bemerken Betroffene bei der Einnahme von entzündungshemmenden Substanzen, wie z.B. Curcumin oder Resveratrol7, dass diese die Beschwerden verschlimmern und stoßen dann über zahlreiche Recherchen auf die Salicylatintoleranz.

Da Leukotriene vom Körper zunächst noch gebildet werden müssen, treten die Unverträglichkeitsreaktionen nicht sofort auf, sondern erst zeitverzögert (z.B. nach 30 Minuten8). Das macht die Auslösersuche zur Detektivarbeit.

Bei der Nasenpolypenbildung ist der Prozess so langwierig, dass es hier so gut wie unmöglich ist Rückschlüsse auf Lebensmittel oder Medikamente zu ziehen.

Mit COX-1-Hemmern werden Medikamente mit einer auf dieses Enzym hemmenden Wirkung bezeichnet. Aber auch isolierte Pflanzenstoffe, die als Nahrungsergänzungsmittel angeboten werden, und auch Inhaltsstoffe von Putzmitteln oder Pflegeprodukten verfügen über diese Wirkung.

Hierzu einige Beispiele:

Lisa von Immunoloco beschäftigt sich in einem interessanten Blogartikel mit dem Thema “Staphylococcus aureus-Enterotoxine & Prostaglandin-Rezeptoren” als eine der möglichen Ursachen hinter der Erkankung Samter-Trias und NSAR-Intoleranz. Klicke hier, um zum Artikel zu gelangen.

Lisa Dostmann ist Heilpraktikerin, Besitzerin eines verrückten Immunsystems und im Vorstand des Vereins VAEM e.V. tätig, der sich der Förderung der Allergie- und Endoskopieforschung verschrieben hat. Auf ihrem Blog www.immunoloco.com klärt sie über Allergien, Mastzell- und Autoimmunerkrankungen sowie deren Therapien auf und hilft Betroffenen ein möglichst gutes Leben zu führen.

Therapieoptionen über Ernährung und Medikation

Neben der NSAR- und Salicylatkarenz bei Medikamenten, in der Ernährung, der Körperpflege und im Haushalt, gibt es folgende medikamentöse und nicht-medikamentöse Möglichkeiten die Erkrankung unterstützend zu behandeln.

Wichtig beim Verzicht auf salicylathaltige und polyphenolhaltigeLebensmittel ist, dass hier nicht zu radikal reduziert wird, sondern nur soweit bis die Symptome zurückgehen. Da es meistens auf die Gesamtmenge der Salicylate ankommt, ist es von Vorteil den Haushalt und die Körperpflege komplett umzustellen, um dafür eine größere Auswahl bei der Ernährung zu ermöglichen.

Ergänzung mit der Omega 3 Fettsäure EPA

Da AA und EPA um das COX-1-Enzym konkurrieren, gibt es bei entzündlichen Erkrankungen meist die Empfehlung, durch die Einnahme von EPA in Form von Fisch- und Algenöl das Gleichgewicht zugunsten der antientzündlichen Prostaglandine und Leukotriene zu verlagern.

Diese sind jedoch bei SI (und Histaminintoleranz) nicht immer verträglich. Hinzu kommt, dass der Gehalt an Omega-3-Fettsäuren in Fischölkapseln fast immer nur etwa 30 % beträgt. Der Rest ist eine bunte Mischung vieler weiterer Fettsäuren.10

Zu beachten ist auch der Aspekt der Verunreinigung durch Schwermetalle. So sollten für Fischölkapseln nur Hersteller in Betracht gezogen werden, die hochwertige, aufgereinigte Öle anbieten und dessen Laboranalysen einsehbar sind.11

Für manche Betroffene hat es sich vorteilig gezeigt tierische Produkte mit weniger Arachidonsäuregehalt zu konsumieren. Eine vollständig vegane Ernährung ist bei einer ausgeprägten Aspirin-/Salicylatintoleranz allerdings kaum umsetzbar, da sehr viele pflanzliche Lebensmittel stark salicylat- und polyphenolhaltig sind.

Ergänzung mit der Omega 3 Fettsäure alpha-Linolensäure

Geht man vom COX-1-Enzym noch einen Schritt zurück und schaut sich die Bildung von AA und EPA im Körper an, dann entdeckt man das Enzym D6D (Delta-6-Desaturase). Dieses Enzym wandelt in begrenzter Menge u. a. die pflanzliche und essenzielle Omega-6-Fettsäure “Linolsäure” zu einer Vorstufe von AA um.

Gleichzeitig wandelt die D6D aber auch die essenzielle Omega-3-Fettsäure “alpha-Linolensäure” in geringer Menge zu einer Vorstufe von EPA um. Auch hier konkurrieren Omega 3 und Omega 6 wieder um dasselbe Enzym (siehe Abbildung 3).12 Da die Umwandlung von alpha-Linolensäure zu EPA jedoch nur begrenzt abläuft, ist es kaum möglich seinen vollständigen EPA-Bedarf damit zu decken.18

Öle mit relativ hohen Anteilen an alpha-Linolensäure sind Rapsöl (~9 %), Hanföl (~20%) und Leinöl (~54 %).13 Hanföl und Leinöl sind jedoch nicht immer bei einer SI verträglich. Daher lieber mit kleinen Mengen rantasten.

Abbildung 3 Linolsäure und alpha-Linolensäure konkurrieren am D6D-Enzym (Delta-6-Desaturase) um ihre Umsetzung zu Vorläufern von Arachidonsäure (AA) und Eicosapentaensäure(EPA).

Corticosteroide

Arachidonsäure entsteht nicht nur aus der Umwandlung von Linolsäure, sondern auch durch den Abbau von Phospholipiden. Phospholipide kommen in jeder Zelle als Bestandteil der Zellmembran vor und werden durch das Enzym Phospholipase A2 aus dieser herausgelöst. Dadurch wird u.a. auch Arachidonsäure frei und steht dann für die Umwandlung an den COX- und LOX-Enzymen zur Verfügung (siehe Abbildung 4).

Mit Corticosteroiden kann man die Phospholipase A2 effizient hemmen. Daher ist die Therapie mit Cortison eine gängige Therapie bei SI.9,14

Gleichzeitig ist diese jedoch auch von zahlreichen Nebenwirkungen begleitet. Bei längerer Einnahme von Corticosteroiden, kann es zu vielen unerwünschten Nebenwirkungen kommen, wie z.B. Erhöhung des Blutzuckerspiegels und des Blutdrucks9, erhöhter Mikronährstoffverbrauch15, Knochenabbau9,15, Verdünnung der Haut9 und Einlagerungen von Flüssigkeit im Körperfett9.

Leukotrien-Rezeptorblocker

Diese Wirkstoffe werden eingesetzt, um die Leukotrienrezeptoren zu blockieren (siehe Abbildung 4). Dadurch können die Leukotriene ihre Wirkung nicht mehr entfalten. Anwendung finden sie hauptsächlich bei Asthma.

Wirkstoffe:9

Abbildung 4 Einfluss von Corticosteroiden und Montelukast auf die Bildung von Leukotrienen.

Biologicals/Biologika

Biologika sind Substanzen, die biotechnologisch hergestellt wurden. Dabei handelt es sich meist um monoklonale Antikörper. Die Medikamente sind sehr teuer, weshalb sie nur bei sehr schwer behandelbaren Patienten zum Einsatz kommen.9

Wirkstoffe sind z.B.:9

Adaptive Desaktivierung

Die adaptive Desaktivierung ist der Goldstandard der Therapie.

Hier wird versucht mit einer täglichen Gabe von Acetylsalicylsäure (Aspirin) eine Toleranz für den Wirkstoff aufzubauen.

Vorbild dieser Therapie ist die Beobachtung von Zeiss et al. bei Patienten mit Aspirin-induziertem Asthma. Dort kam es nach der Gabe von Aspirin zu einer 72-stündigen Refraktärzeit. Eine Refraktärzeit beschreibt die Zeitspanne in der man keine erneute Reaktion auslösen kann.9,16

Der Start der Therapie erfolgt stationär unter ärztlicher Überwachung, sodass im medizinischen Notfall sofort eingegriffen werden kann. Es wird über Provokation die optimale individuelle Dosis von Aspirin ermittelt, die danach täglich eingenommen werden muss, um den Toleranzeffekt zu erhalten. Meist handelt es sich um eine tägliche Menge von 300-500 mg Aspirin.9

Stehen operative Eingriffe an, muss Aspirin aufgrund der blutverdünnenden Wirkung abgesetzt werden. Danach muss man die adapt. Desaktivierung wieder stationär von vorne beginnen.9

Bei der dauerhaften Einnahme von ASS sollten Nebenwirkungen auf den Mikronährstoffhaushalt beachtet werden:15

Welche Schmerzmittelalternativen gibt es?

Bei Personen mit einer einer Aspirin-/NSAR-Intoleranz stehen folgende Schmerzmittelalternativen zur Auswahl:9

Salicylatintoleranz, Histamin & Mastzellen

Es gibt einige Personen, die bei Kontakt zu Salicylsäure und Aspirin innerhalb weniger Minuten eine allergieartige Sofortreaktion zeigen. Und es gibt auch Patienten bei denen durch die ASS-Desaktivierung die gesundheitlichen Beschwerden zunehmen.17

Woran könnte dies liegen? Gibt es weitere Mechanismen als Ursache einer SI?

In “Ursachen der Salicylatintoleranz Teil 2/3” erfährst du alles über die die Rolle als Pseudoallergie und die Beteiligung der Mastzellen.

Disclaimer

Die Inhalte dieses Artikels sind keine Medikamenten- oder Therapieempfehlungen. Diese Information dient lediglich der Aufklärung. Jegliche Veränderung der Therapie ist mit dem behandelnden Arzt zu besprechen.


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Quellen

1.           Yao C, Narumiya S. Prostaglandin‐cytokine crosstalk in chronic inflammation. Br J Pharmacol. 2019;176(3):337. doi:10.1111/bph.14530

2.           Bagga D, Wang L, Farias-Eisner R, Glaspy JA, Reddy ST. Differential effects of prostaglandin derived from ω-6 and ω-3 polyunsaturated fatty acids on COX-2 expression and IL-6 secretion. Proc Natl Acad Sci. 2003;100(4):1751-1756. doi:10.1073/pnas.0334211100

3.           Lee TH, Menica-Huerta JM, Shih C, Corey EJ, Lewis RA, Austen KF. Characterization and biologic properties of 5,12-dihydroxy derivatives of eicosapentaenoic acid, including leukotriene B5 and the double lipoxygenase product. J Biol Chem. 1984;259(4):2383-2389.

4.           Prostaglandins inhibit 5-lipoxygenase-activating protein expression and leukotriene B4 production from dendritic cells via an IL-10-dependent mechanism – PubMed. Accessed February 5, 2022. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/12496393/

5.           Pathogenic Mechanisms and In Vitro Diagnosis of AERD. Accessed February 5, 2022. https://www.hindawi.com/journals/ja/2012/789232/

6.           Al-Azzam N, Elsalem L. Leukotriene D4 role in allergic asthma pathogenesis from cellular and therapeutic perspectives. Life Sci. 2020;260:118452. doi:10.1016/j.lfs.2020.118452

7.           Li H, Zhu F, Sun Y, et al. Select Dietary Phytochemicals Function as Inhibitors of COX-1 but Not COX-2. PLOS ONE. 2013;8(10):e76452. doi:10.1371/journal.pone.0076452

8.           Sydbom A, Kumlin M, Dahlén SE. Stimulus-dependence and time-course of histamine and leukotriene release from chopped and dispersed human lung tissue. Agents Actions. 1987;20(3-4):198-201. doi:10.1007/BF02074668

9.           Molderings GJ, Baenkler HW Dustri Verlag Dr Karl Feistle. Salicylat-Intoleranz, Pseudo-Allergien, Mastozytose.; 2022.

10.         Srigley CT, Rader JI. Content and Composition of Fatty Acids in Marine Oil Omega-3 Supplements. ACS Publications. doi:10.1021/jf5016973

11.         Huang YS, Pereira SL, Leonard AE. Enzymes for transgenic biosynthesis of long-chain polyunsaturated fatty acids. Biochimie. 2004;86(11):793-798. doi:10.1016/j.biochi.2004.09.019

12.         Lee JM, Lee H, Kang S, Park WJ. Fatty Acid Desaturases, Polyunsaturated Fatty Acid Regulation, and Biotechnological Advances. Nutrients. 2016;8(1):23. doi:10.3390/nu8010023

13.         Souci SW, Fachmann W, Kraut H, Andersen G, Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie, Deutschland, eds. Food composition and nutrition tables: = Die Zusammensetzung der Lebensmittel, Nährwert-Tabellen. 8th revised and completed edition-8., revidierte und ergänzte Auflage-8e édition, revue et complétée. MedPharmScientific Publishers, an imprint of Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH; 2016.

14.         Hahn HL. Wirkungsmechanismen der Glukokortikoide bei Asthma, bronchialer Entzündungsreaktion und Hyperreaktivität. In: Glukokortikoide bei obstruktiven Atemwegserkrankungen. De Gruyter; 2019:23-58. doi:10.1515/9783110853322-005

15.         Gröber U. Interaktionen – Arzneimittel und Mikronährstoffe: mit … 6 Tabellen. 2., aktual. und erw. Aufl. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft; 2015.

16.         Zeiss CR, Lockey RF. Refractory period to aspirin in a patient with aspirin-induced asthma. J Allergy Clin Immunol. 1976;57(5):440-448. doi:10.1016/0091-6749(76)90059-2

17.         Cahill KN, Bensko JC, Boyce JA, Laidlaw TM. Prostaglandin D2: A dominant mediator of aspirin exacerbated respiratory disease. J Allergy Clin Immunol. 2015;135(1):245. doi:10.1016/j.jaci.2014.07.031

18. Plourde M, Cunnane Informationen zu SC. Extremely limited synthesis of long chain polyunsaturates in adults: implications for their dietary essentiality and use as supplements. Appl Physiol Nutr Metab. 2007;32(4):619-634. doi:10.1139/H07-034

Autor

  • Gastautorin Nadine

    Nadine ist selbst von Unverträglichkeiten und Stoffwechselerkrankungen betroffen und möchte anderen Betroffenen helfen die damit verbundenen Zusammenhänge im Körper zu verstehen. Dabei kommt ihr auch ihre langjährige berufliche Erfahrung in der Medizinalchemie zugute. Wir freuen uns über ihre gelegentlichen Beiträge hier im Science-Blog.

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Rosemarie Fischer

Guten Tag,
Ihr Artikel ist äußerst aufschlußreiche – vielen Dank an dieser Stelle dafür. Gerne würde ich mich mit Ihnen in Verbindung setzen, da ich einige Fragen zu Salicylatintoleranz habe. Kann ich Sie telefonisch auch erreichen? Oder dirkt per eMail?Ich würde mich sehr freuen, wenn es klappen würde!
Rosemarie Fischer