Warum führt eine Gewebeazidose zu Schmerz?

Schon seit mehreren Jahren, konnte gezeigt werden, dass eine Gewebeazidose – definiert als ein lokaler Abfall des pH-Werts unter physiologische Werte – ein gemeinsames Merkmal zahlreicher schmerzhafter Zustände ist: Entzündungen, ischämische Ereignisse, Sepsis, Wunden, Infektionen, Tumorerkrankungen und degenerative Gelenkprozesse gehen regelmäßig mit einer lokalen Ansäuerung einher (Hajjar, Zhou. 2023).

Der Mechanismus ist evolutionär sinnvoll: Protonen gehören zu den ersten Signalmolekülen, die verletztes Gewebe freisetzt. Sie fungieren als unmittelbares Alarmsignal für umliegende Nervenfasern. Der pH-Abfall kann dabei erheblich sein: In der Synovialflüssigkeit bei rheumatoider Arthritis werden pH-Werte von durchschnittlich 6,6 gemessen, anstatt der physiologischen Werte von etwa 7,4-7,8; bei der Osteoarthritis liegt der pH-Wert bei 7,55 (Martin et al. 2025). Nach einem chirurgischen Eingriff bleibt der pH im Gewebe bis zu vier Tage abgesenkt und korreliert signifikant mit dem Schmerzverhalten – ein Hinweis darauf, dass eine Gewebeazidose auch postoperativen Schmerz wesentlich mitbedingt. (Woo et al. 2004).

Am Beispiel der Osteoarthritis konnte aus einer Kombination von Studien an menschlichem Gewebe (humane Knorpel- und Synovialbiopsien) sowie Tier- und Zellmodellen gezeigt werden, dass bei einer dauerhaften Senkung des pH-Werts im Gelenk mehrere Gewebestrukturen reagieren – mit jeweils eigenen Schadenmechanismen. Im Knorpel aktiviert saures Milieu säureabhängige Abbauenzyme, die Knorpelproteine zersetzen. Gleichzeitig wird ein wichtiges Aufbauprotein des Knorpels unterdrückt – der Knorpel verliert damit seine Regenerationsfähigkeit.

Azidose

• fördert im Synovium (Gelenkinnenwand) die Wanderung von Bindegewebszellen (Fibroblasten)
• steigert die Ausschüttung von Entzündungsbotenstoffen
• regt die Bildung neuer Blutgefäße an

Alle diese Prozesse können die Entzündung und Gewebsschäden verstärken. Auf neuronaler Ebene spielen die ASICs dabei eine entscheidende Rolle (Martin et al. 2025)

Acid-Sensing Ion Channels (ASICs) sind pH-sensible Ionenkanäle. Beim Menschen werden sie durch 5 Gene kodiert, die insgesamt 7 verschiedene Untereinheiten erzeugen (Dulai et al. 2021). Sie sind im peripheren und zentralen Nervensystem exprimiert.

Ihr Aktivierungsreiz ist denkbar einfach: Sinkt der pH-Wert, öffnen sich diese Kanäle, Natrium- und Calciumionen strömen ein, die Nervenmembran depolarisiert – ein Aktionspotential wird ausgelöst.

ASIC3 ist der funktionell bedeutsamste Kanal für die periphere Schmerzverarbeitung. Er ist vor allem in sensorischen Neuronen aktiv und hat eine besondere Eigenschaft: Bei anhaltender Gewebeazidose bleibt der Kanal geöffnet – er sendet also kontinuierlich Schmerzsignale, solange das Gewebe sauer ist (Dulai et al. 2021). Bestimmte Entzündungsmediatoren – wie Arachidonsäure und Lysophosphatidylcholin – können ASIC3 zusätzlich bereits bei weniger stark abgesenktem und sogar bei neutralen pH aktivieren. (Dulai, 2021).

ASIC1a ist der dominante Kanal im zentralen Nervensystem und vermittelt die zentrale Sensibilisierung: pathologisch abgesenkte Schmerzschwelle mit Hyperalgesie (gesteigerter Empfindlichkeit auf schmerzhafte Reize) und Allodynie (Schmerzempfindung auf nicht-schmerzhafte Reize) (Deval et al. 2010). Die Blockade von ASIC1a im Rückenmark erzeugt in Tiermodellen eine analgetische Wirkung (Deval et al. 2010).

Die ASIC-Aktivierung fördert die Ausschüttung von Entzündungsmediatoren, die ihrerseits den lokalen pH-Wert weiter absenken und so die Empfindlichkeit der Ionenkanäle steigern. Gleichzeitig sensibilisiert ein niedriger pH-Wert sogenannte „stille Nozizeptoren", die normalerweise nicht auf mechanische Reize reagieren. Dies erzeugt anhaltende Schmerzantworten (Namer et al. 2015). In Zell- und Tiermodellen konnte gezeigt werden, dass es im Rahmen von Entzündungsprozessen zudem zur erhöhten Expression pronozizeptiver Ionenkanäle kommt, was die Schmerzsignalübertragung weiter amplifiziert (Duan et al. 2007; Messina et al. 2024; Martin et al. 2025). Kurz: Eine einmal etablierte Gewebeazidose kann einen Teufelskreis aus Entzündung und Schmerz aufrechterhalten.

Hier finden Sie eine Übersicht von nützlichen Studien rund um das Thema Säure-Basen.

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