Botulinumtoxin, auch Botulismustoxin, Botulinustoxin, Botulin, Handelsname Botox, ist ein Sammelbegriff für sieben sehr ähnliche neurotoxische Proteine. Die Neurotoxine werden von verschiedenen Stämmen der Bakterienspezies Clostridium botulinum, Clostridium butyricum, Clostridium baratii sowie Clostridium argentinens ausgeschieden und sind damit Ektotoxine. Die Giftwirkung der Eiweißstoffe beruht auf der Hemmung der Signalübertragung von Nervenzellen, die neben Muskelschwäche auch zu Störungen des Vegetativen Nervensystems bis zum Stillstand der Lungenfunktion führt. Das Botulinumtoxin stellt eines der stärksten bekannten Gifte dar. Die LD50-Werte für Mäuse reichen von 30 pg/kg bei intravenöser Gabe bis 4 ng/kg bei subkutaner Aufnahme.

Während früher das C. botulinum als Verursacher der Lebensmittelvergiftung Botulismus sehr gefürchtet war, werden die von ihm erzeugten Proteine seit den 1980er Jahren auch zu medizinischen Zwecken, vorwiegend zur Behandlung neurologischer Bewegungsstörungen (Dystonie), sowie seit 1992 in der Plastischen Chirurgie zur Faltenglättung eingesetzt.

C. botulinum kommt ubiquitär vor allem im Erdboden vor. Strukturell ähnlich aufgebaut ist das Tetanustoxin, welches von Clostridium tetani produziert wird.

Indikationen und Wirksamkeit
In der Neurologie wird Botulinumtoxin seit Anfang der 80er Jahre als zugelassenes Arzneimittel primär in der Behandlung von speziellen Bewegungsstörungen, den sog. fokalen Dystonien eingesetzt. Dies sind Erkrankungen wie der Blepharospasmus (Lidkrampf), die Oromandibuläre Dystonie (Mund- Zungen-, Schlundkrampf), der Torticollis spasmodicus (Schiefhals) und andere zervikale Dystonien, der Graphospasmus (Schreibkrampf) und die Spasmodische Dysphonie (Stimmbandkrampf). Weiterhin sind auch bei segmentalen oder sekundären Dystonien und Spastiken die Fokalsymptome mit Botulinumtoxin behandelbar.[20] Hierzu zählen etwa der Spasmus hemifacialis, Bewegungsstörungen nach peripherer Affektion des Nervus Facialis sowie bestimmte spastische Syndrome bei Erwachsenen und Kindern, beispielsweise bei spastischem Spitzfuß, bei Patienten mit Zerebralparese, bei der Armspastik nach Schlaganfall bzw. bei fokaler Spastik von Hand und Handgelenk nach Schlaganfall. Bei diesen Indikationen wird immer intramuskulär oder subkutan injiziert. Ein Behandlungserfolg mit Besserung bis zum zeitweisen Verlust der Symptome liegt beim Lidkrampf bei etwa 90 %, beim Schiefhals zwischen 60 und 80 %.

Anwendungsgebiete

Strabismus (Schielen)
Behandlung von Spannungskopfschmerzen und Migräne
Verringerung der Hyperhidrose (übermäßige Schweißproduktion)
In der kosmetischen Medizin zur Behandlung mimisch bedingter Falten
Erhöhte Speichelproduktion (z. B. bei Patienten mit M. Parkinson oder Amyotropher Lateralsklerose)
Bei der Therapie der Achalasie, einer Speiseröhrenengstellung, sowie bei diffusem Ösophagusspasmus (Spasmus der Speiseröhre)
Bei Patienten mit einer Sphincter-oddi-Dysfunktion (SOD) Typ II
Zur Behandlung des Morbus Hirschsprung (Aganglionose des Dickdarms)

Bei Analfissuren
zahlreiche weitere Anwendungsgebiete sind in der Erprobung, z. B. urologische Erkrankungen (Blasenschwäche), orthopädische Krankheiten, dermatologische Probleme, bei denen jeweils durch eine Muskelrelaxation eine Verbesserung erreicht werden kann.

Die Anwendung der Botulinumtoxin-Medikamente gegen Falten ist inzwischen so weit verbreitet und durch Massenmedien bekannt gemacht worden, dass sich der Begriff „Botoxbehandlung“ unabhängig von der genauen Bezeichnung des verwendeten Medikamentes metonymisch als Begriff durchgesetzt hat. Die Off-Label-Anwendung begann nach 1992, nachdem der glättende Effekt auf Gesichtsfalten publiziert worden war; eine Zulassung erfolgte erst 2002.

Wirkmechanismus
Botulinumtoxine sind von Bakterien produzierte Ektotoxine. Werden sie in einen Muskel gespritzt, so blockieren sie dort gezielt durch Zerstörung von Proteinkomplexen die Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin. Dadurch kann der entsprechende Muskel nicht mehr wie gewohnt angespannt werden. Andere Nervenfunktionen – wie das Fühlen oder Tasten – werden nicht beeinflusst. Nach einer therapeutischen Injektion baut sich die Wirkung langsam auf und erreicht - je nach Indikation und Dosis - nach etwa zehn Tagen ihren Höhepunkt. Nach zwei bis sechs Monaten ist die Neuaussprossung der Nervenenden beendet, wodurch die Muskeln wieder aktiviert werden können. Die Injektion kann mit gleichzeitiger Messung eines Elektromyogrammes (EMG) im Muskel, der so genannten Stimulationstechnik, ultraschallgesteuert oder nach anatomischer Kenntnis erfolgen. Es gibt eine Anzahl von Patienten mit Nerven-Muskelkrankheiten, bei denen der Körper nach vorhergehender langer und hochdosierter Anwendung neutralisierende Antikörper gegen den Subtyp A bildet; die Wirksamkeit der Medikamente nimmt dadurch ab oder geht ganz verloren. Seit 2001 sind auch Subtyp-B-Präparate (Neurobloc bzw. Myobloc, Zulassung 2001 gegen Schiefhalssyndrom) verfügbar. Diese besitzen allerdings eine deutlich kürzere Wirkungsdauer.

Überdosierung, Nebenwirkungen und weitere Nachteile
Die Therapeutische Breite des Toxins ist bei einem geschätzten LD50-Wert von etwa 2000 ng (für einen 70 kg schweren Menschen) groß; dies entspricht etwa 50 Ampullen Botox. Bei einer Überdosierung, oder wenn das Toxin in die Blutbahn gelangt, steht ein polyvalentes Botulismus-Antitoxin vom Pferd zur Verfügung. Es gehört in größeren Krankenhäusern zum Notfalldepot. Meist erfolgt die intravenöse Injektion aber zu spät, um eine sofortige und vollständige Erholung zu ermöglichen. Eine künstliche Beatmung über längere Zeit ist unabdingbar.

Als Nebenwirkungen bei subkutaner oder intramuskulärer Injektion werden relativ häufig eine Ptosis (beim Lidkrampf), vorübergehende Muskelschwäche, lokale, aus der Injektion resultierende Schmerzen, Mundtrockenheit, Störungen der Akkommodation des Auges sowie Hämatome genannt.[31] Die lokale Injektion vermindert die Gefahr von Nebenwirkungen - im Gegensatz zu einer wenig sinnvollen systemischen Behandlung - weiterhin, verlangt aber auch einen hohen Kenntnisstand beim Anwendenden. Oft wird eine sogenannte Titrierung angewandt, d.h. es wird zunächst eine zu geringe Dosis injiziert, die in zwei bis dreiwöchigem Abstand durch eine jeweils höhere Menge ergänzt wird.

Nachteilig ist zunächst auch, dass die Wirkung im günstigsten Fall nach etwa 24 Stunden, im Normalfall nach zwei bis zehn Tagen eintritt, dann aber - je nach Dosierung und Indikation - zwei bis sechs Monate anhält.