Weg des Botulinumtoxins ins Blut entdeckt

HANNOVER. Das Botulinum-Neurotoxin gelangt "durch die Hintertür" ins Blut, berichten Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover (Science 2014; 344: 1405). Mit Botulinumtoxin werden seit 1989 schwere Bewegungsstörungen erfolgreich behandelt, und es spielt es bei kosmetischer Faltenglättung eine Rolle.

Wie aber gelangt dieser aus 14 Molekülen bestehende Eiweißkomplex bei der tödlichen Lebensmittelvergiftung Botulismus, die heutzutage selten geworden ist, ins Blut? Normalerweise zerlegen Magensaft und Bauchspeicheldrüsen-Enzyme Eiweißkomplexe doch in ihre einzelnen Bestandteile.

Sie wiesen 2012 nach, dass es eingepackt und so im Magen und Dünndarm beschützt wird. Im Jahr darauf klärten sie den Aufbau des 14-teiligen Giftkomplexes und dessen Andocken an die Dünndarmwand auf.

Ein ungiftiger Teil, der zwölfteilige HA-Komplex, durchwandert die äußerste Schicht des Dünndarms, um von der Rückseite die Kontakte zwischen den Zellen aufzubrechen. So gelangt das Gift effizient ins Blut. Dabei bindet der HA-Komplex an den Zellrezeptor E-Cadherin.

Mit Röntgenstrahlen ermittelten die Forscher die Raumstruktur des HA-Komplexes und die Funktionen der einzelnen Bestandteile. Sie bauten den 14-teiligen Toxinkomplex mit Defekten wieder zusammen und zeigten, dass die Bindung an E-Cadherin essenziell für eine orale Vergiftung ist.

"Daraus ergibt sich auch eine neue Therapiestrategie: Durch den reinen HA-Komplex, der nicht giftig ist, könnte man die Dünndarmwand vorübergehend durchlässiger machen, damit - wenn gewünscht - schlecht resorbierbare Wirkstoffe wie zum Beispiel Antikörper oder Interferone bei Hepatitis C-Infektionen vom Darm ins Blut gelangen können", erläutert Teamleiter Dr. Andreas Rummel.(eb)