Das Enzym Cyclooxigenase ist für die Bildung von Vorstufen von Prostaglandinen, Prostacyclinen und Thromboxanen verantwortlich, die als Gewebshormone vielfältige Wirkungen im Körper haben. Die Variante COX-1 ist dabei die physiologisch dauerhaft exprimierte Form, während COX-2 bei Schmerz- und Entzündungszuständen schnell induzierbar ist. Durch COX-1-Aktivität wird die Produktion von Magensäure vermindert sowie eine Vasokonstriktion und vermehrte Thrombozytenaggregation bewirkt. Durch COX-2-Aktivität werden Schmerz, Fieber und Entzündung, Wehentätigkeit, Vasodilatation sowie verminderte Thrombozytenaggregation bewirkt.
Mit nicht-steroidalen Antirheumatika (NSAR) kann die Cyclooxigenase gehemmt werden. Dieses hat folgende Wirkungen:
Analgetisch: Durch schädigende Noxen wird die Phospholipase A2 aktiviert, welche Arachidonsäure aus Zellmembranen freisetzt. Aus dieser werden durch die Cyclooxigenase u. a. Prostaglandin E2 und Prostacyclin gebildet, die Nozizeptoren gegenüber Schmerzmediatoren sensibilisieren. Eine Hemmung der Cyclooxigenase verhindert somit die Sensibilisierung der Nozizeptoren.
Antipyretisch: NSAR hemmen auch die Bildung von Prostaglandin E2 im Gehirn. Dadurch kann dieses nicht an Rezeptoren im Wärmeregulationszentrum im vorderen Hypothalamus binden und eine Erhöhung des Körpertemperatur-Sollwertes wird verhindert.
Antiphlogistisch: Saure, nicht-steroidale Antirheumatika (NSAR) liegen im Blut zu einem großen Anteil an Plasmaproteine gebunden vor. Da die Kapillaren in geschädigten Geweben leichter permeabel sind, können auch an Plasmaproteine gebundene Arzneistoffe in größeren Mengen dorthin gelangen. Da der pH-Wert in geschädigten Geweben niedriger ist als in gesunden, kommt es zu einer stärkeren Dissoziation saurer Arzneistoffe von den Plasmaproteinen. Der freie Arzneistoff kann nun in die Zellen gelangen, wo weiterhin ein physiologischer pH-Wert herrscht, weshalb er sich dort aufgrund des höheren ionisierten Anteils anreichert. So gelangen NSAR in hohen Konzentrationen in entzündete Gewebe, wo sie die Entzündungsreaktion hemmen.
Zusätzlich vermutet man für Acetylsalicylsäure einen weiteren Wirkmechanismus, nämlich die Hemmung von NFκB, einem Transskriptionsfaktor, der an Entzündungen beteiligt ist.
Acetylsalicylsäure acetyliert sowohl Cyclooxigenase 1 (COX-1) als auch Cyclooxigenase 2 (COX-2) irreversibel an einem Serin-Rest. Bei den Thrombozyten, die keinen Zellkern mehr besitzen, führt dieses dazu, dass kaum noch funktionsfähige Cyclooxigenasen für die Bildung von Thromboxan-A2 (für die Thrombozytenaggregation notwendig) mehr vorhanden sind. Daher hält die Thrombozytenaggregationshemmung für etwa 4-8 Tage nach Einnahme weiter an.
Demgegenüber hemmt Acetylsalicylsäure auch die Bildung von Prostacyclin, einem Stoff, der thrombozytenaggregationshemmend wirkt. Prostacyclin wird in Endothelzellen synthetisiert. Da diese Hemmung jedoch vorübergehend ist, überwiegt bei Gabe von niedrigen Dosen Acetylsalicylsäure die Hemmung der Prostaglandinsynthese.
