Conotoxin

Englisch: conotoxin

Definition

Conotoxine sind eine Gruppe neurotoxischer Zootoxine (Peptide), die von marinen Schnecken der Gattung Conus (Kegelschnecken, circa 500 Arten) produziert werden.

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.

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.

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

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.

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.

Referenzen

Terlau, Heinrich (Max Planck Institut für experimentelle Medizin, Göttingen): Die Gifte der Kegelschnecken: Lernen aus 50 Millionen Jahren Neuropharmakologie.