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Botulinumtoxin

Synonyme: Botulinustoxin
Englisch: botulinum toxin

1 Definition

Botulinumtoxin, kurz BTX, ist ein für den Menschen toxisches Stoffwechselprodukt des Bakteriums Clostridium botulinum. Umgangssprachlich wird zum Teil auch der Handelsname Botox verwendet.

2 Biochemie

Botulinumtoxin ist ein zweikettiges Protein mit einem Molekulargewicht von 150 kDa, dessen Aminosäuresequenz zu 30 bis 40 % mit der des Tetanustoxins identisch ist. Es wurden bislang 7 neurotoxische Serotypen identifiziert, die als Botulinumtoxin A, B, C, D, E, F und G bezeichnet werden. Das Protein besteht aus einer leichteren L-Kette von 50 kDa, die eine Bindungsstelle für Zink besitzt und einer schwereren H-Kette von 100 kDa, die sich weiter in ein HN, Hc1 und Hc2 Segment unterteilen lässt.

Clostridium botulinum scheidet das Toxin als 900 kDa Proteinkomplex aus. Der Komplex besteht aus dem Botulinumtoxin (toxische Komponente) und weiteren Untereinheiten (nicht-toxische Komponente), die in agglutinierende und nicht-agglutinierende Proteine unterteilt werden können. Innerhalb des Komplexes ist das Toxin vor den extremen pH-Bedingungen und Proteasen im Gastrointestinaltrakt geschützt und kann nur so seine toxische Wirkung im Körper entfalten.[1]

3 Wirkmechanismus

Botulinumtoxin hemmt die Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin. Der genaue Wirkmechanismus ist komplex. Die H- und L- Kette des Botulinumtoxins übernehmen dabei unterschiedliche pharmakologische Aufgaben. Der eigentliche Träger der toxischen Wirkung ist die leichtere L-Kette, die H-Kette dient nur als "Schleusersubstanz".

Die C-terminale Region der H-Kette bindet an bestimmte Oberflächenmoleküle (Ganglioside) auf der präsynaptischen Nervenzellmembran. Die Bindung induziert die Aufnahme des Toxins in die Zelle über Endozytose. Die H-Kette bildet anschließend in den endozytotischen Vesikeln einen Kanal in der Membran aus, durch den die L-Kette in das Zytosol transloziert wird. Die L-Kette wirkt hier als Zink-abhängige Endopeptidase und führt zur Spaltung von 3 Proteinen (Proteolyse), die an der Bildung des so genannten SNARE-Komplexes beteiligt sind: Synaptobrevin, SNAP-25 und Syntaxin. Dadurch wird die Exozytose von Neurotransmittern, d.h. die Ausschüttung in den synaptischen Spalt gehemmt.

Diese Wirkung wird durch Metalloproteinase-Hemmstoffe wie Captopril antagonisiert.

4 Pharmakologie

Bei oraler Aufnahme von Botulinumtoxin kommt es nach einer Inkubation von 18 bis 36 Stunden zu einer breiten Palette an Vergiftungserscheinungen, die man unter dem Begriff "Botulismus" zusammenfasst. Sie betreffen vor allem die Muskulatur und das autonome Nervensystem:

5 Medikamentöser Einsatz

Die Subtypen A und B des Botulinumtoxins werden in Form von Injektionen bei einer Vielzahl von Indikationen eingesetzt.

5.1 Neurologie

Botulinumtoxin wird zur Therapie neurologischer Störungen, vor allem neuromuskulärer Störungen eingesetzt, z.B. bei:

5.2 Orthopädie

5.3 Dermatologie

5.4 Gynäkologie

5.5 Innere Medizin

5.6 Ästhetische Medizin

Der in der Öffentlichkeit bekannteste Einsatz ist die Injektion in die Gesichtshaut zur Lähmung der mimischen Muskulatur im Rahmen der Faltenbehandlung. Hier wird Botulinumtoxin in der Regel intramuskulär oder subkutan in das Gewebe der Stirn-, Augen-, Mund- und Halsregion injiziert.[3]

5.7 Urologie

5.8 Augenheilkunde

6 Präparate

Botulinumtoxin wird von verschiedenen Herstellern angeboten. Die bekanntesten Handelsnamen sind:

  • Botox®
  • Vistabel®
  • Azzalure®
  • Dysport®
  • Myobloc®
  • Neurobloc®

Die Präparate unterscheiden sich in ihrer Indikation und Anwendung. Detaillierte Informationen sind den jeweiligen Fachinformationen zu entnehmen.

7 Quellen

  1. Chen et al. Biophysical characterization of the stability of the 150-kilodalton botulinum toxin, the nontoxic component, and the 900-kilodalton botulinum toxin complex species Infect Immun 1998
  2. Ruscheweyh et al. Therapie der chronischen Migräne mit Botulinumneurotoxin A, Springer Medizin Verlag, 2018
  3. S1-Leitlinie Ästhetische Botulinumtoxin-Therapie, abgerufen am 20.01.2021

Diese Seite wurde zuletzt am 18. August 2022 um 12:29 Uhr bearbeitet.

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