Botulinumtoxin

Was ist Botumlinumtoxin?

Botulinumtoxin bzw. Botox ist ein Nervengift, welches im Bereich der plastischen und ästhetischen Chirurgie zum Einsatz kommt. Das Toxin wird im Rahmen einer Botoxbehandlung in den Muskel gespritzt, woraufhin die Signalübertragung zwischen dem Muskel und der Nervenzelle gehemmt wird. Der Patient bzw. die Patientin kann nach der Behandlung den Muskel nur noch erschwert oder gar nicht mehr bewegen.

Botulinumtoxin ist ein zweikettiges Protein mit einem Molekulargewicht von 150 kDa. Zwischen 30 und 40 Prozent der Aminosäuresequenz des Botulinumtoxins sind identisch mit der Aminosäuresequenz des Tetanustoxins. Bisher konnten sieben unterschiedliche neurotoxische Subtypen identifiziert werden. Man bezeichnet sie als Botulinumtoxin A, B, C, D, E, F und G. Das Protein bestehen aus einer leichten L-Kette und einer H-Kette. Die L-Kette hat ein Molekulargewicht von 50 kDa und verfügt über eine Bindungszelle für Zink. Die schwerere H-Kette hat ein Molekulargewicht von 100 kDa.

Welche Wirkung hat Botulinumtoxin im menschlichen Körper?

Durch das Einspritzen von Botulinumtoxin wird die Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin gehemmt. Es handelt sich hierbei um einen sehr komplexen Wirkungsmechanismus. Sowohl die H- als auch die L-Kette des Botulinumtoxins sind für die Botoxbehandlung von Bedeutung. Die L-Kette ist der eigentliche Träger des Toxins. Die H-Kette dient hingegen nur als eine Art Schleusersubstanz. Damit das Toxin von der Zelle aufgenommen werden kann, muss zunächst die C-terminale Region der H-Kette eine Bindung mit bestimmten Oberflächensubstanzen (Ganglioside) auf der präsynaptischen Nervenzellmembran eingehen. Danach formt die H-Kette in den endozytotischen Vesikeln einen Kanal in der Membran aus, sodass die L-Kette in das Zytosol transloziert werden kann. Im Zytosol wirkt die L-Kette als Zink-abhängige Endopeptidase und führt zur Spaltung von 3 Proteinen (Proteolyse). Hierbei handelt es sich um Synaptobrevin, SNAP-25 und Syntaxin. Diese Proteine sind an der Bildung des SNARE-Komplexes beteiligt. Durch ihre Spaltung wird die Ausschüttung von Neurotransmittern in den synaptischen Spalt gehemmt. Die Wirkung des Botulinumtoxins wird durch Metalloproteinase-Hemmstoffe wie Captopril antagonisiert.

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