29.05.12

Schönheitswahn

Botox - das tödliche Gift der ewigen Jugend

Extrem verdünnt glättet Botox die Haut. In größerer Dosis tötet es, weil es sich im Organismus des Menschen gut tarnt.

Von Hermann Feldmeier

Es ist eines der stärksten Gifte und zugleich eine Schönheitshilfe: das Botulinumtoxin oder – in der ästhetischen Medizin – kurz Botox. Einerseits lähmt das Gift des Bakteriums Clostridium botulinum den menschlichen Organismus und tötet durch Atemlähmung (Ersticken) oder durch Herzstillstand. Andererseits glättet es in extremer Verdünnung Falten und macht Gesichter glatter. Immer wieder spekuliert die Presse über Botox-Anwendungen bei Prominenten (siehe Fotos), und manchmal geben die Stars und Sternchen auch zu, dass Ärzte mit Injektionen in die Gesichtsmuskulatur Grübel- und Altersfältchen weggespritzt haben.

Soweit der Glamour-Aspekt. Doch rund 30 Mal pro Jahr infizieren sich in Deutschland Menschen mit Botulinumtoxin, ein bis zwei Fälle enden tödlich. Aufgenommen wird das Gift über Lebensmittel, die mit dem Bakterium verunreinigt sind. Wenn Sporen dieses Erregers in Fleisch oder Gemüse gelangen und unter Sauerstoffabschluss aufbewahrt werden, etwa in einer Dose, beginnen die Keime, ihr tödliches Nervengift zu produzieren. Weniger als ein Zehnmillionstelgramm genügt, um beim Menschen eine tödliche Lähmung herbeizuführen. Anders ausgedrückt: Die Menge, die einem Salzkorn entspricht, könnte rechnerisch 500.000 Menschen töten.

Entspannt die Gesichtsmuskeln

Wie das Botulinumtoxin allerdings seine Giftwirkung genau entfaltet, war bislang unklar. Sicher ist, dass die sogenannte motorische Endplatte eine Rolle spielt – eine winzige Steuereinheit der Nervenzelle, von der aus Impulse an jede einzelne Muskelfaser gehen. Jetzt hat eine deutsch-amerikanische Forschergruppe die "Tricks" des Nervengifts entschlüsselt. Andreas Rummel von der Medizinischen Hochschule Hannover und Professor Rongsheng Jin vom Sanford-Burnham-Medizinforschungsinstitut in San Diego gelang dies mithilfe der Röntgenstrukturanalyse. Diese Methode ermöglichte ein dreidimensionales Bild des atomaren Gerüsts von Botulinumtoxin. Dafür musste das Gift jedoch absolut rein in Form eines Proteinkristalls vorliegen. Die Forscher "züchteten" es daher eigens für diese Studie in monatelangen Laborversuchen.

Das Ergebnis: Botulinumtoxin besteht aus 2600 Bausteinen der Eiweiße, den Aminosäuren, mit zusammen 21.000 Atomen. Die sind ist in einer komplexen dreidimensionalen Struktur mit mehreren funktionellen Untereinheiten gefaltet. Eine Untereinheit erkennt die Hülle von Nervenzellen. Eine zweite enthält eine Art Schere, die Löcher in die Membran einer Nervenzelle schneidet. Durch diese kann der wirksame dritte Teil des Giftstoffs, ein Enzym, in die Nervenzelle eindringen. Dort zerstört es die Eiweiße, die für die Signalübertragung zwischen motorischer Endplatte und Muskelfaser notwendig sind.

Vollkommen überrascht waren die Forscher, als sie mithilfe der Röntgenstrahlen entdeckten, dass das Botulinumtoxin von einem "Schattenmolekül" begleitet wird. Das NTNHA genannte Protein ähnelt dem Giftmolekül, schmiegt sich aber wie ein atomarer Mantel um das Botulinumtoxin. Der Gift-Doppelpack verhindert, dass das Nervengift im Magen durch die Verdauungssäfte zerstört wird. Erst wenn das Molekül-Duo im unteren Teil des Dünndarms angelangt ist, trennt sich der "Schutzmantel" vom Gift. Durch eine Verschiebung des Säurewerts (pH-Wert)von alkalisch auf neutral ändert sich die dreidimensionale Struktur des molekularen Mantels, und das eigentliche Giftmolekül liegt quasi nackt vor.

Dass es sich dort enthüllt, ist das eigentliche Problem, denn das Gift kann von hier in die Blutbahn eindringen und seine Wirkung entfalten. Und nur ohne seinen Begleiter NTNHA ist das Toxin klein genug, um durch die Darmschleimhaut zu kommen. Ist das Botulinumtoxin erst einmal im Blutkreislauf, kann es jede motorische Nervenfaser erreichen.

Die gegenseitige Abhängigkeit von Gift und Schutzmantel wollen sich die Forscher in Zukunft zunutze machen. "Wir experimentieren mit einer Substanz, die dem molekularen Mantel eine Änderung des ph-Wertes suggeriert", sagt Rongsheng Jin. Würde eine solche Substanz bereits im Magen auf das Botulinumtoxin warten, so fiele der Schutzmantel ab, und das nackte Gift würde durch die Verdauungssäfte zersetzt. Für eine akute Botulinumtoxin-Vergiftung ist diese Therapie allerdings nicht geeignet. Denn wenn die Diagnose gestellt wird, hat der Giftstoff bereits den Darm in Richtung Blut verlassen. Im Falle eines bioterroristischen Angriffs könnte dieser Ansatz aber eine sinnvolle Vorsorgemaßnahme sein.