Zucker versüßen Nervengift den Weg

HANNOVER. Forscher der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) haben aufgeklärt, wie das Gift des Bakteriums Clostridium botulinum hochspezifisch in die Nervenzellen gelangt (Nat Struct Mol Biol 2016; online 13. Juni).

Für die aktuellen Erkenntnisse ermittelten die Forscher um Dr. Andreas Rummel mit Röntgenstrahlen die Raumstruktur von Botulinum Neurotoxin, während es an seinen Nervenzellrezeptor gebunden ist, an das "Synaptische Vesikel Glykoprotein 2" (SV2). Der Trick: Sie versahen den Rezeptor mit Zuckern, so wie es im Körper der Fall ist, heißt es in einer Mitteilung der MHH. Dadurch verankerte sich das Gift über verschiedene Punkte an seiner Zielstruktur und ging nicht verloren. Zellbiologische Experimente konnten die Wichtigkeit des Zuckers zeigen. "Ein Toxin ohne Zuckerbindung war nicht mehr giftig. Daraus schließen wir, dass die Zuckerbindung essenziell für eine Vergiftung mit Botulinum-Neurotoxin ist", wird Rummel zitiert. "So ergibt sich auch eine neue Therapiestrategie gegen Botulismus: Kurze, mit Zuckern versehene Proteine können im Fall einer Vergiftung verabreicht werden, um so die Toxinaufnahme in die Nervenzelle zu verhindern."

Die Forscher konnten bereits 2012 zeigen, dass sich das Botulinum Neurotoxin mit Hilfe einer "Eiweißverpackung" vor der Verdauung im Magen und Dünndarm schützt, erst im Darm freigelassen wird und so ins Blut gelangen kann, heißt es weiter. Im Jahr darauf klärten sie den Aufbau des 14-teiligen Eiweißkomplexes und dessen Andocken an die Dünndarmwand auf. 2014 beobachteten sie, dass eine ungiftige Untereinheit die äußerste Schicht des Dünndarms durchwandert, um von der Rückseite die Kontakte zwischen den Zellen aufzubrechen und so das Gift effizient ins Blut gelangen zu lassen. (eb)