In detail

Synapsen vergiften


Wat zijn synaptische toxines?

Synaptische toxines / neurotoxines zijn stoffen die het verloop van natuurlijke excitatieoverdracht in synapsen verstoren.
In het dierenrijk maken talloze dieren en planten gebruik van dergelijke neurotoxinen: voor de verdediging (bijen en wespen), voor het doden van prooidieren (giftige slangen, pijlgifkikkers, kwallen, gifspinnen) en voor bescherming tegen potentiële insectenvijanden en ongedierte (belladonna, taxus, groene knolschimmel) ,
Zenuwgeneesmiddelen verschillen voornamelijk in hun werkingsmechanisme bij de synaps. Functionele invloed met negatieve gevolgen is bijna overal in de synaps mogelijk: op het synaptische eindpunt, in de synaptische kloof en bij de postsynaps.

Verschillende werkingsmechanismen van neurotoxinen

Gebrek aan levering van neurotransmitters
Botulinumtoxine: voorkomt de afgifte van de neurotransmitter acetylcholine in de synaptische spleet. Het gif op het presynaptische membraan blokkeert de exocytose van de synaptische blaasjes met het membraan. Als gevolg hiervan worden, afhankelijk van de ernst van de vergiftiging, minder of geen neurotransmitters vrijgegeven. Hierdoor worden er geen actiepotentialen meer doorgestuurd en komt het tot de verlamming van de spieren.
Botulinumtoxine (lat. Botulus = worst) dankt zijn naam aan de bacterie Clostridium botulinum, die zich in oude worstconserven verspreidt en daardoor het botulinum produceert. Ingeblikt voedsel in blik is daarom niet langer geschikt voor consumptie en verwijdering!
Bovendien wordt lage dosis Botox gebruikt als neurotoxine voor cosmetische ingrepen.
Opening van de calciumkanalen
Alfa-latrotoxine: zorgt voor het presynaptische eindpunt voor permanente opening van calciumkanalen. Aldus wordt een continue inkomende excitatie gesimuleerd, wat leidt tot een continue afgifte van neurotransmitters in de synaptische kloof. Als gevolg hiervan gaat het om spierkrampen.
Latroxin wordt door verschillende spinnensoorten gebruikt om prooien te doden, zoals de Black Widow.
Remming van enzymen die neurotransmitters klieven
Insecticide parathion (E 605): remt in de synaptische spleet de activiteit van het enzym acetylcholinesterase, dat verantwoordelijk is voor de splitsing van acetylcholine in choline en azijnzuur. Zolang de zender acetylcholine zich in de synaptische spleet bevindt en dus in staat is zich aan de receptoren te binden, komen natriumionen het post-synaptische membraan binnen via de geopende natriumkanalen. Dit veroorzaakt een permanente depolarisatie van de volgende dendrieten. Het gaat om spierkrampen.
Concurrerende neurotransmitters op de receptor
Atropine: concurreert met andere zenders in de synaptische spleet en blokkeert de receptoren van het postsynaptische membraan. Het is chemisch vergelijkbaar met de neurotransmitter acetylcholine en kan daarom aan dezelfde receptoren koppelen. In tegenstelling tot acetylcholine heeft het echter geen effect op de opening van de natriumkanalen van het postsynaptische membraan, waardoor de depolarisatie afwezig is. Het gif Atropin zit in de vruchten van de Black Belladonna.