Botulinumtoxin
Toxizität von Botulinumtoxin
Botulinumtoxin ist eines der potentesten bekannten Toxine. Die hohe Toxizität ist auf seinen Wirkmechanismus zurückzuführen, der die Signalübertragung an der neuromuskulären Endplatte stört, was zu einer temporären Muskelentspannung führt. Trotz seiner Toxizität wird Botulinumtoxin in sehr geringen, kontrollierten Dosen in der ästhetischen Medizin und bei der Behandlung verschiedener medizinischer Zustände eingesetzt.
Wirkung von Botulinumtoxin
Bindung
Die schwere Kette des Toxins bindet an spezifische Rezeptoren auf der Oberfläche von Nervenzellen. Dies ermöglicht die Aufnahme des Toxins in die Zelle durch Endozytose.
Internalisierung
Nach der Bindung an die Nervenzelle wird Botulinumtoxin durch Endozytose in die Zelle aufgenommen. Dabei bildet die Zelle eine Vesikelstruktur um das Toxin, die in das Zellinnere transportiert wird.
Translokation
Im sauren Milieu der Endozytosevesikel wird die Disulfidbrücke, die die leichte und schwere Kette des Toxins verbindet, reduziert. Dadurch wird die leichte Kette freigesetzt und in das Zytosol der Nervenzelle transportiert.
Proteolyse
Die leichte Kette des Toxins ist eine Zink-abhängige Protease, die spezifische Proteine des SNARE-Komplexes spaltet. SNARE-Proteine sind essentiell für die Freisetzung von Neurotransmittern wie Acetylcholin an der neuromuskulären Endplatte. Durch die Spaltung dieser Proteine verhindert Botulinumtoxin die Freisetzung von Acetylcholin.
Muskelentspannung
Da Acetylcholin für die Kontraktion von Muskeln notwendig ist, führt die Hemmung seiner Freisetzung durch Botulinumtoxin zu einer temporären Muskelentspannung. Diese entspannende Wirkung wird in der ästhetischen Medizin genutzt, um Falten zu glätten und bei der Behandlung anderer medizinischer Zustände wie Muskelkrämpfen, Dystonien oder Hyperhidrose.
Die Wirkung von Botulinumtoxin ist reversibel, da der Körper im Laufe der Zeit neue SNARE-Proteine synthetisiert und die neuromuskuläre Signalübertragung wiederherstellt. Die Dauer der Wirkung variiert je nach Indikation und verwendeter Dosis, liegt aber im Allgemeinen zwischen 3 und 6 Monaten.