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Bei Botulinumtoxin, besser bekannt als „Botox”, handelt es sich um einen Überbegriff von einigen strukturell ähnlichen neurotoxischen Proteinen. Es gilt als das tödlichste Nervengift für den Menschen. Trotzdem wird es häufig in der kosmetischen Chirurgie und vereinzelt zur Behandlung von Krankheitssymptomen verwendet.
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Team Botulinumtoxin Lehrer
Wer sich bei Schönheitschirurgen und -chirurginnen die Falten glätten lassen möchte, wird an Botulinumtoxin wohl kaum vorbeikommen.
Botulinumtoxine sind eine Gruppe verschiedener, strukturell ähnlicher Enzyme, die natürlicherweise vom Bakterium Clostridium botulinum produziert werden.
Das Nervengift ist besonders aus der kosmetischen Schönheitsbehandlung als "Botox" bekannt, wobei es sich dabei eigentlich um einen Markennamen handelt. In der Kosmetik wird Botulinumtoxin verwendet, um Falten zu glätten oder vorzubeugen.
Der Markenname Botox gehört der Firma Allergan, welche 1950 als pharmazeutisches Unternehmen in den USA gegründet wurde. Sie sind bis heute der erfolgreichste Verkäufer des Wirkstoffs Botulinumtoxin.
Botox setzt sich aus den Anfangsbuchstaben des Wirkstoffs zusammen: Botulinumtoxin. Es handelt sich bei dem Präparat um das Botulinumtoxin Typ A.
Früher war das Neurotoxin für viele Todesfälle verantwortlich, da sich die Bakterien der Gattung Chlostridium leicht in schlecht konservierten Lebensmitteln vermehren konnten. Der Verzehr von diesen vergifteten Lebensmitteln löst die Lebensmittelvergiftung Botulismus aus, die zu lebensgefährlichen Lähmungserscheinungen führt.
Botulinumtoxin wirkt, wie alle Neurotoxine, in den Nervenzellen, genauer gesagt in den Synapsen. Gelangt es in die Synapse, so spaltet es das Protein SNAP-25.
SNAP steht für synaptosomal-assoziiertes Protein. Die 25 steht für die Größe des Enzyms, nämlich 25 kDa (Kilodalton).
Dieses ist dafür verantwortlich, Acetylcholin aus der Synapse in den synaptischen Spalt freizusetzen, wo es an den Rezeptoren des nächsten Neurons bindet.
Acetylcholin ist ein exzitatorischer Neurotransmitter. Er verstärkt also die Reizübertragung.
Bei der Spaltung von SNAP-25 durch Botox wird Acetylcholin nicht mehr in den synaptischen Spalt entlassen und kann die Rezeptoren nicht aktivieren. So kommt es dazu, dass die Reizübertragung an der motorischen Endplatte blockiert und der Skelettmuskel gelähmt wird.
Motorische Endplatten sind mit den Muskeln verbunden und kontrollieren somit die Bewegung.
Schau Dir zur Vertiefung auch gerne unseren Artikel zu Neurotransmittern an.
Bisher sind sieben verschiedene Typen von Botulinumtoxin bekannt. Diese heißen Botulinumtoxin A, B, C, D, E, F und G. Nur A, B, E und F sind jedoch toxisch für den Menschen. Dabei werden Typ A und B in der Medizin verwendet. Typ B ist für die Behandlung vom sogenannten "Schiefhals" zuständig.
Schiefhals - auch Torticollis - ist eine dauerhafte Verkürzung des Kopfnickermuskels, die zu einem geneigtem Hals bei der betroffenen Person führt. Durch die Behandlung mit Botulinumtoxin B wird die Kontraktion des Muskels verhindert und der Hals somit wieder gerade.
Typ A wird für viele verschiedene Zwecke eingesetzt. Dazu gehört allem voran die Faltenglättung, aber auch Behandlungen von Bewegungsstörungen, exzessivem Schwitzen und bestimmten Arten der Migräne.
Botulinumtoxin hat eine große Ähnlichkeit zu dem Neurotoxin Tetanus. Dieser wird auch von der Gattung Clostridium gebildet. Bei einer Tetanus-Infektion, die auch als Wundstarrkrampf bezeichnet wird, kommt es zu starken Krämpfen. Das Toxin spaltet, wie Botox auch, ein Protein, welches für die Freisetzung von Neurotransmittern zuständig ist. Hierbei handelt es sich jedoch um inhibitorische Neurotransmitter, die die Reizübertragung dämpfen. So wird die Muskulatur übererregt und es entstehen sehr schmerzhafte Krämpfe.
Botulinumtoxin ist hochgiftig und wird schnell gefährlich. Nicht ohne Grund zählt es zu den stärksten Giften überhaupt. Wird es über Nahrung aufgenommen, beispielsweise bei vergifteten Lebensmitteln, so gelangt es über den Dünndarm in den Blutstrom, wodurch es an den Synapsen seine Wirkung entfalten kann. Nach 18 bis 36 Stunden kommt es zu verschiedenen Symptomen der Lebensmittelvergiftung Botulismus.
Dazu gehören:
Da schon eine kleine Menge von Botulinumtoxin tödlich ist, muss die Vergiftung schnellstmöglich behandelt werden. Ansonsten kann es schließlich zur Atemlähmung kommen und die/der Betroffene erstickt. Durch ein Gegengift kann das Neurotoxin, welches sich noch im Blutkreislauf befindet, neutralisiert werden. Die Menge an Toxin, die bereits an Nervenzellen gebunden ist, kann jedoch nicht mehr neutralisiert werden.
Das Gegengift muss schnellstmöglich aufgenommen werden, da schon nach 24 Stunden der Großteil des eingenommenen Botulinumtoxins gebunden ist.
Der bekannteste Einsatz von Botulinumtoxin ist die Behandlung von Falten. Hierfür kommt meistens der Typ A zum Einsatz. Ein Präparat wird in die Haut gespritzt, wodurch Falten nach einigen Tagen verschwinden. Diese Anwendung ist aber nur temporär und hält etwa drei bis zwölf Monate an. Es kann dabei unter Umständen zu starken Einschränkungen der Mimik führen, wenn das Neurotoxin nicht genau genug verabreicht wird - dies ist allerdings inzwischen seltener geworden.
Eine weitere Verwendung findet Botulinumtoxin in der Behandlung von exzessivem Schwitzen, durch welches sich Betroffene gestört fühlen. Hier wird es direkt in die Achselhöhlen gespritzt und hemmt dort die Schweißproduktion. Auch diese Wirkung ist nur temporär und muss bei Bedarf etwa alle sechs Monate wiederholt werden.
Weitere Bereiche, in denen Botulinumtoxine angewendet werden, sind die Behandlungen von Bewegungsstörungen mit starken Muskelspannungen oder Verkrampfungen. Injektionen mit dem Neurotoxin können ungewollte und häufig schmerzvolle Zuckungen stark lindern.
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Wo wirkt Botulinumtoxin?
Botulinumtoxin wirkt indirekt an den Synapsen. Es zerstört das Protein, das dafür verantwortlich ist, dass der Neurotransmitter Acetylcholin in den synaptischen Spalt freigesetzt wird. Dadurch wird die Erregungsübertragung gehemmt oder ganz gelähmt.
Was ist Botulinumtoxin Typ a?
Botulinumtoxin Typ A ist ein sogenannter Serotyp von der Botulinumtoxin-Gruppe. Er ist an sich giftig für den Menschen, kommt aber in gemäßigter Dosis bei verschiedenen Behandlungen in der Medizin zum Einsatz. Dazu gehört nicht nur die Faltenstraffung, sondern auch beispielsweise die Therapie für Bewegungsstörungen mit zu starker Muskelspannung oder Verkrampfungen.
Warum ist Botulinumtoxin giftiger als Curare?
Botulinumtoxin kann Nervenzellen durch die Blockierung der Erregungsübertragung komplett zerstören, indem es das Protein für die Freisetzung der Neurotransmitter zerstört. Es setzt damit sozusagen schon einen Schritt vorher an, da Curare dagegen nur die Übertragung der Transmitter hemmt und an den Synapsen selbst agiert, indem es um die Rezeptoren konkurriert.
Wie bildet sich Botulinumtoxin im rohen Fleisch?
Botulinumtoxin wird von den Bakterien Clostridium botulinum produziert. Diese vermehren sich gerne in eiweißreichen Umgebungen, weswegen sich rohes Fleisch als ein optimaler Lebensraum anbietet.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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