Rätsel des Transports geklärt

Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover haben zusammen mit amerikanischen Kollegen aufgeklärt, wie das Bakterium Clostridium botulinum sein Nervengift in das Blut des Menschen schleust.

Mit Botulinumtoxin werden schwere Bewegungsstörungen erfolgreich behandelt und als "Botox" spielt es bei kosmetischer Faltenglättung eine wichtige Rolle. Ist es aber in verdorbenem Fleisch oder Fisch enthalten, führt es zu schweren Lebensmittelvergiftungen. Dabei gelangt dieses hochmolekulare Eiweiß ins Blut.

Das Bakterium C. botulinum hat eine raffinierte Methode entwickelt, mit der es sein Gift unbeschadet durch das für Eiweiße feindliche Milieu schleust: Es verpackt das Toxin in ein säure- und enzymstabiles Paket. Erst im Darm öffnet sich das Paket und das freigelassene Gift kann durch die Darmwand ins Blut gelangen.

Den Wissenschaftlern gelang es unter anderem mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse einen Komplex bestehend aus einem inaktivierten Botulinustoxin und einem sehr stabilen Schutzeiweiß gentechnisch herzustellen und zu kristallisieren. Er besteht aus mehr als 2.600 Aminosäuren beziehungsweise 21.000 Atomen. Die Forscher konnten auch die pH-Sensoren charakterisieren. "Diese Kenntnisse ermöglichen es, Arzneistoffe auf Eiweißebene, die bisher intravenös verabreicht werden müssen, gegen Botulinumtoxin auszutauschen und für eine orale Verabreichung verfügbar zu machen. Dazu gehören zum Beispiel Insulin, Erythropoetin (EPO), Wachstums- und Gerinnungsfaktoren. Das Transportvehikel könne die Behandlung vieler Krankheiten erleichtern, beispielsweise der Diabetes mellitus, erläutert Dr. Forschungsleiter Andreas Rummel vom Institut für Toxikologie.

Hannover, 23. Februar 2012