Chemischer Aufbau von Botox

Chemischer Aufbau von Botox und verschiedene Typen

Botulinumtoxine zeigen sich in verschiedenen Arten und Weisen, deren chemischer Aufbau sich ebenfalls voneinander unterscheidet. Ein einheitlicher chemischer Aufbau von Botox lässt sich daher nicht beschreiben, da es sich stets um abgewandelte hochmolekulare Proteinkomplexe handelt. Wirft man einen Blick auf die Summenformel, so wird die Komplexität mehr als deutlich. Diese lautet C6760 H10447 N1743 O2010 S32 und die molare Masse liegt bei 149322,7 g/mol.

Im allgemeinen besteht der chemische Aufbau von Botox aus zwei Teilen. Auf der einen Seite ist das Neurotoxin, das den eigentlichen Wirkstoff enthält und letztlich auch die lähmende Wirkung auf die Muskeln ausübt. Andererseits existiert ein so genanntes Hüllprotein, das nicht toxisch ist. Die Verbindung erfolgt über eine Disulfidbrücke.

Das Zusammenwirken der beiden Teile besteht darin, dass das Neurotoxin durch das Hüllprotein vor dem proteolytischen Abbau geschützt wird. Dieser könnte beispielsweise durch Magensäure erfolgen. Instabil wird der chemische Aufbau von Botox sowohl bei einem neutralen pH-Wert des umgebenden Gewebes als auch bei Erhitzung. Aus diesem Grund sind die Hüllproteine auch nicht für den Einsatz im medizinischen Bereich nutzbar und haben vermutlich keinerlei positive Auswirkung auf die Wirksamkeit von Botox.

Nervengift aus Bakterium

Relevant für die Botox-Behandlung ist das Neurotoxin. Dessen chemischer Aufbau basiert auf dem Bakterium Clostridium botulinum und wird von diesem ausgeschieden. In der medizinischen Praxis finden bislang lediglich Botulinumtoxin A und B Verwendung, wobei Serotypen bis zum Buchstaben F existieren.

Aufspaltung und Wirkung von Botox

Das Botulinumtoxin selbst, teilt sich in zwei so genannte Untereinheiten auf. Die erste, die mit dem Buchstaben A gekennzeichnet ist, sorgt für ein gezieltes Andocken am präsynaptischen Teil neuromuskulären Endplatte. Durch Membrantransport bzw. Endocytose gelangt das Gift dann in die Synapsenenden.

Ist dieser Vorgang komplett, so spaltet sich das Botox und die Untereinheit B fungiert als Zink-Endopeptidase. Die Wirkung ist letztlich eine Blockade der Exocytose der Vesikels. Das Synaptobrevin, das eine wichtige Rolle bei der Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin und damit bei der Weiterleitung von Reizen in Nervenzellen spielt, wird schon durch ein einzige Botox-Molekül fortwährend aufgespalten, bis die Nervenzelle zerstört ist. Erst, wenn sich die Nervenzellen neu gebildet haben, ist wieder eine Ansteuerung der Muskelfasern möglich.

Entdeckung des chemischen Aufbaus von Botox

Der erste Wissenschaftler, der sich dem chemischen Aufbau von Botox widmete, war der Arzt Justinus Kerner aus Schwaben. Kerner beschrieb 1817 erstmals die Krankheit Botulismus und legte damit den Grundstein für die moderne Botox-Forschung. Es folgten die beiden Ärzte Rupprecht und Müller, die 1868 den Namen Botulismus prägten und schließlich, wir schreiben das Jahr 1897, die Endeckung des Bakteriums durch den belgischen Wissenschaftler Emile van Ermengem. Der chemische Aufbau wurde erstmals vom US-Amerikaner Carl Lammanna reproduziert, der den Toxintyp A herstellte. Seither ist auch die Isolierung der Typen A, B, C1, C2, D, E, F und G gelungen.