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Neurotoxine sein Giftstoffe die den Betrieb des nervöses System beeinflussen. In der Regel handelt es sich um Stoffe, die den Stoffwechsel von Neurotransmitter in oder um die Synapsen zwischen den Nervenzellen. Dadurch wird die Impulsübertragung zwischen Nervenzellen oder die Impulsübertragung von Nervenzellen zu Muskelzellen gestört, was fatale Folgen haben kann.
Ursprung
Oft Neurotoxine Enzyme oder Alkaloide von Pflanzen oder Tieren produziert, aber sie können auch Bakterien abstammen. Nervengase und viele Insektizide sind künstliche Nervengifte. Sie blockieren oft das Enzym Acetylcholinesterase, ein Hydrolase welches ist der längste bekannte Neurotransmitter Acetylcholin bricht zusammen und verursacht Krämpfe Atemmuskulatur oder ernst Lähmungssymptome kann auftreten.
Die stärksten biologischen Neurotoxine sind in der Frösche, Spinnen, Schlangen und Angeln. Einige Arten Insekten, Tintenfische und Höhlentiere sind auch extrem giftig. In vielen Fällen handelt es sich dabei um giftige Enzyme. Die kleineren Moleküle der Alkaloide und giftigen sekundäre Pflanzenstoffe kommen hauptsächlich in Pflanzen und Pilzen vor. Bakterien produzieren hauptsächlich giftige Proteine.
Neurotoxische Substanzen
Schwermetalle, organische Lösungsmittel, Psychopharmaka, viele Medikamente und Konservierungsstoffe sind nein Neurotoxine im engeren Sinne, aber sie haben oft neurotoxische Eigenschaften, was bedeutet, dass sie bei Überlastung oder längerer Dauer das Gehirn und andere Organe ernsthaft schädigen können. Einige Medikamente wie Opioide und Barbiturate kann bei a Überdosis akut tödlich sein. Diese Substanzen haben eine relativ hohe akute Neurotoxizität. Schwermetalle haben wie einige Medikamente und Stimulanzien keine hohe akute Neurotoxizität, aber sie werden langsam zu Zerstörern des Nervensystems, wenn Sie täglich zu viel davon aufnehmen, wie im Fall von Quecksilbervergiftung oder Bleivergiftung.
Operation
Oft binden Neurotoxine an Rezeptoren für Neurotransmitter. Dann spricht man von (hemmend) Agonisten und Antagonisten. Wenn das Neurotoxin Enzym Blöcke, die die Produktion oder den Abbau eines Neurotransmitters regulieren, nennt man Hemmung eines Enzyms. Die Bindung des Neurotoxins an einen Rezeptor oder ein Enzym ist normalerweise sehr stark wodurch der Rezeptor oder das Enzym vollständig blockiert oder gesättigt wird und nicht mehr funktioniert oder der Rezeptor durch den Inhibitor modifiziert oder beschädigt werden kann. In einem solchen Fall sprechen wir von a irreversibel oder irreversibler Bindungsprozess.
Enzyme
Obwohl neurotoxische Enzymmoleküle viel größer und schwerer sind als die Moleküle neurotoxischer Alkaloide, richten sie gewöhnlich viel mehr Schaden pro Gewichtseinheit oder pro Molekül an. Sie blockieren keine Rezeptoren oder Enzyme, aber sie zerstören sie. Sie sind daher irreversible Inhibitoren. Enzyme sind Katalysatoren die eine große Anzahl von Rezeptoren oder Enzymen schädigen können, bevor sie nachlassen. Moleküle von Inhibitoren und (Ant)Agonisten können die Wirkung nur eines Rezeptor- oder Enzymmoleküls stören. Außerdem ist es für natürliche Feinde oder potenzielle Beutetiere praktisch unmöglich, eine Resistenz gegen das Gift aufzubauen.
Anwendungsbereiche
Einige Neurotoxine wirken an bestimmten Stellen im Gehirn so dass zum Beispiel nur Muskeln versagen. Andere Neurotoxine beeinflussen jedoch größere Teile des Nervensystems. Einige Neurotoxine beeinflussen spezifisch die Reizleitung des Herz an und werde auch Kardiotoxine erwähnt. Neurotoxine können die Impulsübertragung blockieren oder verstärken. Dadurch kann das Nervensystem teilweise versagen oder überaktiv werden, wodurch sich die verbundenen Muskeln entspannen oder verkrampfen. Einige Neurotoxine schädigen es Das zentrale Nervensystem während andere es nur haben Periphäres Nervensystem beeinflussen, weil sie Blut-Hirn-Schranke nicht passieren können.
Beispiele
- Baggerwespen und Mauerwespen Larven anderer Insekten mit Neurotoxinen injizieren, die die Larve lähmen. Die Wespen legen ihre Eier in die Larven, die den Wespenlarven als Nahrungsquelle dienen.
- Tetrodotoxin wird von verschiedenen . hergestellt Bakterien die u.a. in Symbiose Leben mit Kugelfisch. Tetrodotoxin-Blöcke Natriumkanäle verursacht das Auftreten von a causing Aktionspotential und die Impulsübertragung zwischen Nervenzellen und von Nervenzellen zu Muskelzellen wird blockiert. Dies führt zu einer Lähmung der Atemmuskulatur im Zwerchfell und bei Säugetieren zum Ersticken.
- Bei Vergiftung mit Strychnin hemmend werden Glycinrezeptoren im Gehirn blockiert, sodass sich die Muskeln nicht mehr entspannen und verkrampfen können. Infolgedessen ein tödlicher Opisthotonus auftreten, bei denen der Körper des Opfers völlig verkrampft werden kann und manchmal nur mit dem Hinterkopf und den Fersen den Boden berührt.
- Das Gift in Kurare blockiert die Acetylcholinrezeptoren, wodurch sich die Muskeln entspannen und die Atmung aussetzt.
- Die Vergiftung mit Nervengifte stört die Impulsübertragung von den Nerven zu den Muskeln, da der Abbau von Acetylcholin durch die Acetylcholinesterase blockiert wird. Als Folge kommt es zu einer krampfartigen Lähmung, wodurch die Atmung zum Stillstand kommt.
- Botulinumtoxin beschädigt die präsynaptischSNARE-Proteine von motorische Neuronen damit sie kein Acetylcholin mehr einnehmen können frei machen von dem Vesikel am Ende von Axon das a Muskelzelle leitet. Dies führt zu einer Lähmung fast des gesamten Muskelgewebes.
Folgen einer Vergiftung
- Die Wirkung eines Neurotoxins ist stark abhängig von der Dosis, der Art der Verabreichung und dem Gesundheitszustand der Person, die die Substanz erhalten hat.
- Gegen die meisten Neurotoxine gibt es nichts Gegenmittel.
- Die meisten Neurotoxine wirken schnell, daher kommt die Hilfe oft zu spät.
- Überlebende einer Vergiftung können Gehirnschaden oder neurologische Auffälligkeiten von der Vergiftung.