Botulinumtoxin – ein tödliches Gift

· 17 Mai, 2018
Die Toxizität dieses Gifts ist 600 Millionen Mal so hoch wie die von Cyanid. Trotzdem haben Ärzte therapeutische Einsatzmöglichkeiten für das Nervengift gefunden.

Botulinumtoxin ist ein Exotoxin, das von der anaeroben Bakterienspezie Clostridium botulin ausgeschieden wird. Exotoxine sind Moleküle, die von Mikroorganismen extrazellulär abgesondert werden. Sie können im Wirt schwere Schäden anrichten.

Diese Moleküle können in viele verschiedene Klassen eingestuft werden. So werden sie unter anderem als Neurotoxin, Cardiotoxin und Pneumotoxin eingeordnet, je nachdem, welcher Art von Gewebe sie Schaden zufügen.

Ganz allgemein ausgedrückt, werden Exotoxine vom Immunsystem des Wirts als Antigene wahrgenommen. Allerdings sind viele von ihnen sehr giftig, so z. B. im Falle einiger pathogenen Clostridien-Arten. Sie können zum Tode führen, wenn das Immunsystem nicht genügend Zeit hat, eine Abwehr zu entwickeln.

Die Gefahren von Botulinumtoxin

Die Gefahren des Botulinumtoxins

Botulinumtoxin zählt zu den tödlichsten Giftstoffen der Welt. Er ist sogar giftiger als manche künstliche Schadstoffe. So liegt die Toxizität dieses Gifts 600 Millionen Mal höher als die Toxizität von Cyanid. Um eine Millionen Meerschweinchen zu töten, würde ein Gramm Botulinumtoxin ausreichen.

Wegen dieser schwerwiegenden Tragweite wurde der Giftstoff als Massenvernichtungswaffe eingestuft. Deshalb wurde er im Rahmen des Genfer Protokolls und der Chemiewaffenkonvention verboten.

Dabei handelt es sich um einen internationalen Völkerrechtsvertrag, der den Gebrauch, die Produktion und die Lagerung chemischer Waffen verbietet. Fast alle Länder der Welt (192 von 195) haben den Vertrag unterschrieben – mit der Ausnahme von Nordkorea, Ägypten und dem Südsudan.

Insgesamt gibt es sieben C. botulinum-Stämme. Sie unterscheiden sich auf serologische Art und Weise, so produzieren die Arten A, B, C, D, E, F und G unterschiedliche Arten an Botulin. Nur die Arten C und D produzieren mehr als eine Toxinart. Die Stämme A, B und E verfügen dabei über die größte pathogene Wirkung.

Nur sie produzieren Giftstoffe, die beim Menschen Botulismus auslösen können. Botulismus ist eine seltene Vergiftung, die durch mit C. botulinum verseuchte Lebensmittel verursacht wird.

Durch die nervenschädigende Wirkung des Botulinums führt die Vergiftung zu einer fortschreitenden Lähmung der Muskeln. Im fortgeschrittenen Stadium kann die Lähmung auch das Atemsystem soweit beeinflussen, das die Vergiftung fatal verläuft.

Bis in die jüngste Zeit war die Sterblichkeitsrate noch ausgesprochen hoch. Durch die Entdeckung eines Gegenmittels konnte die Rate jedoch auf 20% gesenkt werden.

Der Wirkungsmechanismus von Botulin

Der Wirkungsmechanismus von Botulin

Botulin wirkt sich nervenschädigend aus. Das bedeutet, dass das Nervensystem der betroffenen Person negativ beeinträchtigt wird. Um den Zusammenhang zu verstehen, sei an die Funktionsweise der Nervenzellen erinnert.

Nervenzellen haben zwei Aufgaben: Die Verbreitung des Aktionspotentials, auch Impuls genannt, und die Transmission an andere Nervenzellen oder Effektorzellen.

Die Verbreitung des Aktionspotentials entlang des Neuraxons ist ein elektrisches Phänomen. Andererseits ist die Übertragung der Impulse zwischen Nerven- oder Effektorzellen von der Freigabe bestimmter Neurotransmitter abhängig, die mit bestimmten Rezeptoren interagieren.

Bestimmte Medikamente können die Anzahl der Neurotransmitter, die während der Übertragung freigesetzt werden, beeinflussen. Das passiert zum Beispiel auch, wenn wir verliebt sind. Das liegt am Botulinum. Die Effektorzellen, die dafür sorgen, dass Nerveninmpulse an die Muskeln übertragen werden, werden als Erstes von dem Giftstoff angegriffen.

Botulin entfaltet seine Wirkung in den cholinergen Nervenenden. Hierbei wird die Freigabe von Acetylcholin behindert. Acetylcholin ist ein wichtiger Transmitter, der die Kontraktion der Muskeln vermittelt. Die betroffenen Muskeln werden komplett unbrauchbar.

Die Bedeutung von Botulinumtoxin in der Medizin

Die Bedeutung von Botulinumtoxin in der Medizin

Dieser Giftstoff kann Menschen großen Schaden zufügen. Jedoch haben Forscher vor einigen Jahrzenten herausgefunden, dass der Stoff in kleinen Mengen über eine große therapeutische Wirkung verfügt. So kann Botulin in der Spastik-Therapie sehr nützlich sein. Hierbei handelt es sich um eine chronische und unfreiwillige Eigenspannung der Muskeln.

Wird der betroffene Muskel lokalisiert und mit einer kleinen Menge Botulin behandelt, kann der spastische Zustand fast vollständig verhindert werden. Das ist jedoch nicht die einzige Krankheit, die mit diesem Mittel behandelt werden kann. Einige kreative Ärzte haben herausgefunden, dass das Mittel auch für die Behandlung von schielenden Augen, überaktiven Blasen und Migränen geeignet ist.

Insbesondere im Bereich der Ästhetik ist das Mittel sehr beliebt geworden. Bei dem allseits bekannten Wort „Botox“ handelt es sich um nichts anderes, als um den Namen für ein kommerzielles Mittel, welches Botulintoxin enthält.

Besonders durch die Nutzung bei der Behandlung von Falten gewann der Stoff an Beliebtheit. Mit einer nur sehr geringen Menge kann die Anzahl von Falten im Gesicht für einige Monate reduziert werden.