Batrachotoxin

von griechisch: "batrachos" - "Frosch"
Synonym: BTX
Englisch: batrachotoxin

1 Definition

Batrachotoxine sind neurotoxische Zootoxine und Steroid-Alkaloide, die bei verschiedenen Tierarten vorkommen und vermutlich der Verteidigung gegenüber Fressfeinden dienen. Die Substanzen sind für die medizinische Forschung von neuronalen Ionenkanäle von Interesse.

2 Etymologie

Die Bezeichnung "Batrachotoxin" geht auf das griechische "batrachos" für "Frosch" zurück. Dies ist darin begründet, dass Batrachotoxine in den 1960er-Jahren erstmals im Hautsekret südamerikanischer Pfeilgiftfrösche der Gattung Phyllobates entdeckt und nachgewiesen wurden.

3 Vorkommen

Phyllobates terribilis

Die Toxine sind nachweisbar bei Arten verschiedener Tierklassen:

• Amphibien: Schrecklicher Blattsteiger (Phyllobates terribiles, siehe Bild; Südamerika) und verwandte Arten; Verwendung zur traditionellen Herstellung von Pfeilgift durch indigene Völker.
• Vögel: Zweifarbenpitohui (Neuguinea) u.a.
• Insekten: verschiedene Käfer, z.B. Choresine pulchra (Neuguinea)

Wirbeltiere (hier Vögel und Amphibien) synthetisieren die Batrachotoxine nicht selber, sondern nehmen diese vermutlich durch den Verzehr toxinproduzierender Insekten auf.

4 Substanzen

• Batrachotoxin
• Homobatrachotoxin
• Pseudobatrachotoxin
• Batrachotoxinin A

5 Pharmakologie

5.1 Wirkmechanismus

Batrachotoxine wirken im peripheren Nervensystem. Sie verhindern das Verschließen von spannungsabhängigen Natriumkanälen und erhöhen somit die Permeabilität von Neuronen und Muskelzellen für Natriumionen, der Einstrom derselben in die Zellen wird erhöht. In der Folge kommt es zu einer irreversiblen Depolarisierung und Dauererregung der Zellmembran.

Ein Antagonist (jedoch kein Antidot) gegenüber den Effekten von Batrachotoxinen ist Tetrodotoxin.

5.2 Ökologische Aspekte

Bei Fressfeinden verursachen die Toxine von Pfeilgiftfröschen Taubheitsgefühl, Parästhesien und Schmerzen im Maul, wodurch die Tiere zum Ausspucken der Pfeilgiftfrösche animiert werden sollen. Weiterhin wird angenommen, dass die Toxine zumindest teilweise die Besiedlung der Haut durch Pilze, Bakterien und besonders Parasiten verhindern sollen.

5.3 Toxikologie

Auf gesunder Haut ist bei Menschen nicht oder nur geringfügig mit lokal-toxischen Effekten zu rechnen. Gelangen Batrachotoxine durch Verletzungen in die Haut, kann es zu Schmerzen kommen, welche mit denen eines Bienenstichs vergleichbar sind. Eine systemische Intoxikation führt zu Krämpfen, Herzrhythmusstörungen, Kammerflimmern, Asystolie und Atemlähmung. Die perorale Aufnahme der Toxine, etwa durch Lecken der Froschhaut, bewirkt zumeist nur Störungen des Gastrointestinaltraktes.

5.3.1 Akute Toxizität

Mit einer mittleren Letaldosis von 2 μg/kg (Maus) zählen Batrachotoxine zu den stärksten bekannten Tiergiften ohne Proteinstruktur. Bei intravenöser Applikation könnten für einen Menschen bereits 7 μg letal wirken. Die Toxizität bei parenteraler Applikation ist erheblich größer als nach peroraler Aufnahme. Die Giftmenge eines Frosches (P. terribiles) beträgt circa 1100 μg.