Medizin Mit Spinnengift gegen Hirnschlag

Bei einem Hirnschlag neigen die Rezeptoren unterversorgter Nervenzellen zu hektischer Aktivität – mit fatalen Spätfolgen. Ausgerechnet ein hochgefährliches Spinnengift hat das Potenzial, sie zu bremsen.
  • Jan Osterkamp
Das Gift einer australischen Spinnenart kann die Folgen eines Hirnschlags mildern. Quelle: dpa
Heilendes Spinnengift

Das Gift einer australischen Spinnenart kann die Folgen eines Hirnschlags mildern.

(Foto: dpa)

HeidelbergDas Gift der ostaustralischen Trichternetzspinne Hadronyche infensa möchte eigentlich niemand gerne im Blutkreislauf haben. Gerade im Frühsommer kann das dann konzentrierte Toxin von ausgehungerten Männchen, die zu dieser Jahreszeit aktiv umherschweifen und Paarungspartner suchen, bei gebissenen Menschen schwere Vergiftungen hervorrufen.

Ursache sind verschiedene Bestandteile des Spinnengiftcocktails wie etwa das Peptid „Hi1a“, das einen bestimmten Ionenkanal der Hirnneurone blockiert – den säureabhängigen Natriumkanal ASIC1a – und so zu Lähmungserscheinungen führt. Damit allerdings wirkt das Spinnengift wie Medikamente, die Notfallmediziner gegen die Schlaganfallfolgen suchen, haben der Mediziner Glenn King und sein Kollegen von der University of Queensland herausgefunden.

Wirkstoffe zwischen Töten und Heilen
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Digitoxin – das blühende Herzmittel

Von Juni bis August blüht er in Mitteleuropa und bereichert die Natur mit seinen roten, glockigen Blüten. Der Rote Fingerhut gehört jedoch zu den giftigsten Pflanzen in unseren Breiten. Schuld ist das Steroid Glycosiddigitoxin, das in den Blättern der Pflanzen enthalten ist. Schon der Verzehr von zwei Blättern kann zu tödlichen Vergiftungen führen.

Ganz anders in der Medizin: Hier findet es Anwendung bei Herzrhythmusstörungen und Herzschwäche. Denn Digitoxin behindert die Natriumpumpen am Herzen, was zu einer langsameren Herzfrequenz führt. Dies fördert das Schlagvolumen unserer Kreislaufpumpe und eine bessere Versorgung des Herzens über die Herzkranzgefäße.

Bild: dpa

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Ancrod – seit Jahrhunderten verwendet

Die traditionelle chinesische Medizin kennt seit Jahrhunderten die heilende Wirkung von Schlangengiften. Doch erst im letzten Jahrhundert begann auch die westliche Wissenschaft diese Gifte zu nutzen. Auf der Suche nach einem Gegengift für das Toxin der Malayischen Mokassinotter (Bild) wurde die blutverdünnende Wirkung des Giftes entdeckt. Zusätzlich enthält der Schlangencocktail auch Stoffe, die die Blutgerinnung herabsetzen, was bei Erwachsenen jedoch nur in knapp zwei Prozent der Bisse tödlich endet.

Die Pharmaindustrie machte sich diese Eigenschaft zunutze, um ein Medikament zur Behandlung von Venenthrombosen zu entwickeln, welches bereits ab 1968 eingesetzt wurde. Aktuell befindet sich der Wirkstoff Ancrod in einer Studie zur Behandlung von Hörstürzen und als Gerinnungshemmer bei Hirninfarkten.

Bild: Wikipedia/Wibowo Djatmiko / CC-by-SA-3.0

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D-Tubocurarin – von Indianern entdeckt     

Sie sehen unscheinbar aus und haben doch das Potenzial zu töten. Die verschiedenen Lianenarten Südamerikas enthalten eine Reihe von alkaloiden Giften, welche von der indigenen Bevölkerung als tödliches Gift für Blasrohrpfeile benutzt werden: zusammengefasst unter dem Begriff Curare. Das aus dem Behaarten Knorpelbaum gewonnene D-Tubocurarin besetzt die Rezeptoren der Natriumkanäle unserer Skelettmuskulatur und verhindert, dass sich der betroffene Muskel zusammenziehen kann: Er ist gelähmt.

Wirksam ist das Gift jedoch nur bei direktem Blutkontakt, wie schon Alexander von Humboldt bewies, der einen Curare-Trank schluckte. Bereits 1942 fand das Toxin Einzug in die Anästhesie. Während einer Operation verabreicht, setzt es den Muskeltonus herab oder kann ihn gar gänzlich aufheben. Heute werden jedoch neuere Mittel mit besseren Wirkprofilen verwendet.

Bild: Wikipedia/CC BY-SA 3.0

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Atropin – die Belladonna unter den Giften

Belladonna – wer kennt ihn nicht, den italienischen Begriff für eine schöne Frau? Tatsächlich geht der Ausdruck zurück auf die pupillenvergrößernde Wirkung des atropinhaltigen Saftes der schwarzen Tollkirsche (Atropa bella-donna). Die etwa 1,5 Meter hohe, mehrjährige Pflanze wächst in Europa und Kleinasien. Doch ihre Früchte sind mit Vorsicht zu genießen, schon kleine Mengen (10 bis 20 Beeren bei einem Erwachsenen, 3 bis 5 bei Kindern) entfalten eine tödliche Wirkung.

In der Medizin wird der Wirkstoff Atropin dagegen zum helfenden Medikament: Er hemmt den Einfluss des Parasympathikus, unseres Ruhenervs, der dafür sorgt, das sich unser Körper genug erholt und schont. In der Notfallmedizin hilft dies bei instabilen Patienten die Herzfrequenz zu erhöhen, bei Narkosen verringert es Krampfneigung und verhindert, dass zu viel Speichel, Schweiß, Magensäure, Bronchialschleim und auch Tränen fließen. In der Augenmedizin wird jedoch weiterhin seine namensgebende Wirkung genutzt: Durch die vergrößerten Pupillen hat der Arzt einen besseren Blick auf den Augenhintergrund.

Bild: Wikipedia/Rüdiger Kratz/CC BY-SA 3.0

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Teprotid – der Biss der Lanzenotter 

Bereits Ende der 1940er Jahre erkannten Wissenschaftler die blutdrucksenkende Wirkung des Giftes der brasilianischen Lanzenotter (Bild). Diese unter anderem im Südosten Brasiliens beheimatete Schlange produziert die mit Abstand komplexesten Toxine der Tierwelt, die eine entsprechend vielfältige Wirkung aufweisen. So unterbindet eine der Verbindungen die körpereigene Regulation des Blutdrucks. Der Gebissene ist nicht mehr in der Lage seinen Blutdruck zu erhöhen, so dass dieser immer weiter sinkt, bis er schließlich zu schwach wird, um den Körper ausreichend zu versorgen.

Ein erster Schritt Richtung Medikament konnte jedoch erst 1970 gemacht werden, als es Forschern gelang, den wirksamen Stoff Teprotid aus dem Schlangengift zu isolieren. 1981 kam dann schließlich das erste orale Mittel gegen Bluthochdruck und Herzschwäche auf den Markt.

Bild: Wikipedia/Greg Hume/CC BY 3.0

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Ziconotid – die giftige Harpune der Kegelschnecke 

Wenn die Kegelschnecke ihre giftige Harpune abschießt, geht es ganz schnell. Innerhalb von Sekunden stirbt der getroffene Fisch und wird so zum Mahl des kleinen Meeresbewohners, der wegen seines schönen Gehäuses (Bild) gern von Strandspaziergängern aufgesammelt wird. Ein verhängnisvoller Fehler, wenn die Bewohnerin ihr Haus noch bewohnt. Die erste beschriebene Vergiftung beim Menschen stammt aus dem Jahr 1935 und führte innerhalb von fünf Stunden zum Tod.

Schuld am schnellen Ableben sind Conotoxine, kleine toxische Peptide, von denen die Natur vermutlich an die 100 000 Varianten kreiert hat. Eines der untersuchten Moleküle, das Ziconotid übertrifft die Wirkung von Morphin um das 1000-Fache. Es blockiert Kalziumkanäle, wodurch die Schmerzweiterleitung unterbrochen wird. Als starkes Schmerzmittel wird es jedoch auf Grund seiner zahlreichen Nebenwirkungen nur bei schweren chronischen Schmerzen eingesetzt.

Bild: dpa

Botox
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Botulinumtoxin – das Schönheitsgift

So lange es schön macht, ist manchen Menschen jedes Mittel Recht, selbst wenn es sich um das giftigste Toxin der Welt handelt. Schon ein bis zwei Mikrogramm Botulinumgift reichen um einen Erwachsenen umzubringen. Produziert wird es vom Bakterium Clostridium botulinum, welches gerne in verdorbenen Konserven sein Unwesen treibt und nach deren Verzehr zu Vergiftungen führt.

Bereits 1980 setzte der Augenarzt Alan Scott das Botulinumtoxin erfolgreich zur Behandlung von Gleichgewichtsstörungen der Augenmuskeln (Schielen) ein. Das Verschwinden der Falten war damals noch ein netter Nebeneffekt, heute ist es ein Millionenmarkt. Denn Botox wirkt direkt auf die Erregungsübertragung von Nervenzellen, was zu einer Lähmung der Muskulatur führt. Im Gesicht führt dies bei geeigneter Dosierung zu einem jüngeren Aussehen, auf die Herz- oder Atemmuskulatur hat es bei entsprechender Dosierung jedoch eine tödliche Wirkung.

Beim Hirninfarkt, einer plötzlichen Durchblutungsstörung des Gehirns und einer der häufigsten Todesursachen in Industriestaaten, ist eine möglichst schnelle medizinische Versorgung und Nachbehandlung überlebenswichtig. Noch suchen Ärzte nach Wegen, die gefürchteten Spätfolgen des Schlaganfalls mit einem Medikament zu minimieren. Entwickelt werden derzeit unter anderem Wirkstoffe, die ASIC1a-Kanäle blockieren, weil dies zumindest bei Versuchstieren das Absterben von beim Infarkt unterversorgten Neuronen verhindert.

Das Spinnengift arbeitet ähnlich, aber besser, so King. Vor allem aber lässt nach einiger Zeit allmählich seine Wirkung nach: Es blockiert den ASIC1a-Natriumkanal, der wegen des schnell ins Saure kippenden Milieus bei einer Sauerstoffunterversorgung durch Protonen überaktiviert wird. Diese hohe Aktivität in der akuten Phase beim Hirnschlag scheint die Spätfolgen deutlich zu verschlimmern.

Geringere neurologische Schäden
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