Neurotoxine sind Gifte, die gezielt auf Nervenzellen und Nervengewebe einwirken und vor allem Membranproteine und die Wechselwirkungen in Ionenkanälen beeinträchtigen.
- Synapsengifte sind Stoffe, die die Übertragung beeinflussen
- Sie kommen im Tier- und Pflanzenreich vor:
- Abtöten von Beutetieren (Pfeilgiftfrösche, Giftschlangen, Giftspinnen, Quallen, etc.)
- Schutz vor Fressfeinden (giftige Pilze wie der Knollenblätterpilz, Tollkirsche)
- Verteidigung (Wespen und Bienen)
- Die Synapsengifte wirken an unterschiedlichen Orten innerhalb der Synapse
- Drei Bereiche der Synapse, an denen Gifte wirken können: Präsynapse, im synaptischen Spalt und Postsynapse:
Wirkprinzipien von Synapsengiften an der Präsynapse:
An der Präsynapse finden wichtige Schritte der Signalübertragung statt.
- Calciumionenkanäle öffnen sich normalerweise bei Aktionspotenzialen. Einströmende Ca2+-Ionen regulieren die Signale an Nervenzellen
- α-Latrotoxin (Gift der schwarzen Witwe) lässt zu viele Calciumionen einströmen, was zu einer Dauererregung führt und Muskelkrämpfe verursacht
- Für eine regelrechte Funktion ist die Vesikelfusion und die Exozytose der Neurotransmitter in den synaptischen Spalt ebenfalls wichtig
- Botulinumtoxin (Botox) verhindert die Vesikelfusion und blockiert die Freisetzung von Acetylcholin. Dies führt zu einer Lähmung der Muskeln, da diese nicht mehr erregt werden können. Das Bakterium Clostridium Botulinum findet man in verdorbenem Essen oder in der Kosmetikindustrie als Anti-Falten-Mittel
Wirkprinzipien von Synapsengiften an der Postsynapse:
Auf der postsynaptischen Membran befinden sich Rezeptoren, an die Neurotransmitter binden können. Die Bindung der Neurotransmitter an die Rezeptoren führt zur Öffnung der Ionenkanäle. Einige Nervengifte können anstelle der Neurotransmitter an die Rezeptoren binden und so die Öffnung oder das Schließen verhindern.
- Das Toxin Curare kann an Acetylcholin-Rezeptoren binden. Dadurch kann Acetylcholin nicht mehr an seinen Rezeptor andocken. Der Ionenkanal bleibt geschlossen und die Kontraktion des Muskels unterbleibt (dieser Mechanismus wird pharmakologisch für Muskelrelaxantien genutzt)
- Tubocurarin ist ein Pfeilgift der Indianer. Es stammt aus der Rinde von Mondsamengewächsen
- Das Gift des Pfeilgiftfroschs, Batrachotoxin, verhindert das Schließen der Na+-Kanäle
- Durch die dauerhaft offenen Ionenkanäle kommt es zur Überaktivierung der Muskeln und Verkrampfungen
