Conotoxin
Englisch: conotoxin
1. Definition
Conotoxine sind eine Gruppe neurotoxischer Zootoxine (Peptide), die von marinen Schnecken der Gattung Conus (Kegelschnecken, circa 500 Arten) produziert werden.
2. Chemie
Bei Conotoxinen handelt es sich um wasserlösliche Peptide, die 8 bis 32 Aminosäuren umfassen und Disulfidbrücken enthalten. Einige weisen Strukturen auf, die von großen Proteinen bekannt sind, etwa eine alpha-Helix oder ein beta-Faltblatt. Es ist davon auszugehen, dass mehrere Tausend Substanzen zu dieser Peptidfamilie gezählt werden können. Das Giftgemisch einer einzelnen Art enthält bis zu 200 verschiedene Conotoxione.
3. Pharmakologie
Conotoxine entfalten spezifische Wirkungen im Nervensystem. Sie wirken häufig über Blockade von Ionenkanälen (z.B. Calcium-, Kalium- und Natriumkanäle) oder durch Interaktion mit Rezeptoren wie den Acetylcholinrezeptoren.
3.1. Einteilung
Im Folgenden eine Übersicht der wichtigsten Toxinfamilien einschließlich ihrer pharmakologischen Eigenschaften:
- alpha (α)-Conotoxine: Nikotinrezeptor-Antagonisten; bewirkt Paralyse
- delta (δ)-Conotoxine: Natriumkanalblocker
- epsilon (ε)-Conotoxine: interagieren mit präsynaptischen Calciumkanälen
- iota (ι)-Conotoxine: interagieren mit Natriumkanälen
- kappa (κ)-Conotoxine: interagieren mit Kaliumkanälen
- my (μ)-Conotoxine: Natriumkanalblocker
- rho (ρ)-Conotoxine: interagieren mit alpha-Adrenozeptoren
- sigma (σ)-Conotoxine: interagieren mit Serotoninrezeptoren
- chi (χ)-Conotoxine: Wechselwirkung im adrenergen Transportern
- omega (ω)-Conotoxine (z.B. Ziconotid): interagieren mit Calciumkanälen
4. Medizinische Bedeutung
Conotoxine spielen eine Rolle im Rahmen von Intoxikationen durch Unfälle mit den Tieren. Zudem spielen die Toxine eine Rolle in der Forschung, Ziconotid (omega-Conotoxin) wird als Analgetikum bereits therapeutisch angewandt. Erwähnenswert ist weiterhin die potentielle Relevanz für die Entwicklung neuer Antikonvulsiva, Lokalanästhetika und Antiarrhythmika.
5. Ökologischer Hintergrund
Kegelschnecken sind räuberisch lebende Weichtiere. Da sie sich nur langsam fortbewegen können, müssen sie ihre Beute schnell überwältigen. Dies wird durch einen harpunenartigen Giftapparat und die äußerst effizient wirksamen Neurotoxine erreicht. Ein Beutetier, etwa ein kleiner Fisch, wird nahezu unverzüglich paralysiert und bewegungsunfähig gemacht.
6. Referenzen
- Terlau, Heinrich (Max Planck Institut für experimentelle Medizin, Göttingen): Die Gifte der Kegelschnecken: Lernen aus 50 Millionen Jahren Neuropharmakologie.