Klinische chemie 2 / Toxicologie
Minor Medische Diagnostiek – Thema 12 BOVD3
Les 1
Wat is een giftige stof? --> Alleen de dosis bepaalt of iets een gif is
Acute toxiciteit van enkele stoffen: (Tabel niet uit het hoofd leren!)
Naam Toxiciteit (µg/kg) Molecuulgewicht
Botulinetoxine A (Botox) 0,00003 900 000
Tetanustoxine (bacterie) 0,0001 150 000
Ricine 0,02 66 000
Difterietoxine 0,3 72 000
Crotoxine 0,2 30 000
Aflatoxine B1 10 312
Curare 500 696
Strychnine 500 334
Nicotine (drug)- antagonist 1 000 162
Natriumcyanide 10 000 49
Fenobarbital 100 000 232
Risico = Toxiciteit x Kans
Botox is de meest giftige stof die er is = botulinetoxine A
Grens van grote en kleine moleculen zit tossen crotoxine en aflatoxine B1. De grote
moleculen zijn eiwitten, dus lange ketens en grote moleculen. Het zijn enzymen die een
substraat omzet in een product. Deze reactie kan bij één molecuul al vaak plaatsvinden. Ze
zorgen ervoor dat we veel toxische producten kunnen maken. Dus een hoog
molecuulgewicht kan leiden tot meer toxiciteit.
Tetanus maakt tetanustoxine (tetox), wat ervoor zorgt dat spieren verkrampen door
neurotoxische proteasen. Werkt op zenuwstelsel en is een protease --> knipt een eiwit.
Botox en tetox
Botox verslapt de spieren --> verlamming
Tetox zorgt voor een samentrekking van de spieren
Doodsoorzaak is bij beide verstikking
Tetox en botox komen beide uit bacteriën --> het zijn neurotoxische proteasen (enzym)
Neurotoxisch, dus het werkt op de neuronen = zenuwcellen
Synaps = overgang tussen neuron en spier
SNARE-eiwitten = eiwitten die er samen voor zorgen dat de blaasjes versmelten en de
acetylcholine wordt vrijgezet.
1
,Botulinetoxine A (Botox)
Functie: enzym (neurotoxische protease) dat spieren verlamt/verlapt door werking van
neuronen te blokkeren.
Moleculaire werking:
1. Neurotransmitters worden vrijgezet in zenuw.
2. Dit stimuleert de spieren door binding aan nicotine-receptor (N-receptor) op spieren.
a. Acetylcholine uit blaasjes van de synaps, bindt aan N-receptor (=
natriumkanaal)
3. Natrium gaat bij neuron naar binnen --> depolarisatie membraan = cellen worden
minder negatief.
4. Calcium kanalen gaan open door ladingsverschil met natrium: normale
spiercontractie. Calcium gaat naar binnen.
a. Calcium bindt aan eiwit en wordt gestimuleerd (SNARE: SNAP-25, syntaxine,
synaptobrevine).
b. Eiwitten zitten op de blaasjes in de synaps en onderaan in de synaps
c. Calcium gaat op de blaasjes zitten waardoor eiwitten opengaan en
acetylcholine naar buiten kan.
5. Kalium komt als laatste weer naar buiten, waardoor cel weer negatief geladen wordt
en dan kan het proces weer opnieuw beginnen.
6. Botox zorgt ervoor dat er minder neurotransmitters worden vrijgezet door knippen
van eiwitten die liggen op de blaasjes met acetylcholine in neuron.
a. Dit zorgt voor minder acetylcholine en leidt tot minder spiersamentrekkingen
2
, Botox knipt één van de SNARE-eiwitten in de neuromusculaire synaps
- Botox bindt aan het neuron, komt naar binnen en knipt het SNARE-eiwit dat nodig is
om de blaasjes te laten versmelten
- Zonder versmelting komt er geen acetylcholine vrij
- Geen acetylcholine betekent geen binding aan de spierreceptor, dus geen
spiercontractie. De spier raakt verlamd of ontspannen
Gevolg:
- Spieren worden slap, wat gebruikt wordt voor cosmetische doeleinden (rimpels
verminderen) of medische behandelingen
- Het effect houdt weken aan, omdat het lichaam nieuwe SNARE-eiwitten moet
aanmaken.
- Als te veel spieren verlamd raken, kan verstikking optreden
Tetanustoxine (Tetox)
Neurotoxisch protease dat ook een SNARE-eiwit (synaptobrevine) knipt, maar het werkt op
een andere plek: inhibitorische neuronen in het ruggenmerg of centrale zenuwstelsel.
- Normaal remmen inhibitorische neuronen spieractiviteit door neurotransmitters
zoals glycine en GABA vrij te maken (werken op receptoren)
- Glycine en GABA openen chloridekanalen op de volgende neuron of spiercel, wat
hyperpolarisatie veroorzaakt (cel wordt negatiever), waardoor de axon (uitloper van
een zenuwcel) niet activeert.
- Tetox blokkeert de vrijzetting van glycine en GABA door het SNARE-eiwit te knippen,
zodat de remming wegvalt.
GABA A receptoren zijn chloride kanalen. GABA B receptoren gaan 7x door het membraan.
Bij glycine receptoren zijn het ook chloride kanalen. Het zijn remmende kanalen.
Gevolg:
- Zonder remming worden spieren continu gestimuleerd, wat leidt tot stijve,
ongecontroleerde contracties (spasticiteit)
- Die je vooral in het gezicht en kan tetanus veroorzaken.
- Net als bij Botox kan overmatige spieractiviteit leiden tot verstikking.
Verschil Botox en Tetox:
- Locatie: Botox werkt in de neuromusculaire synaps (tussen neuron en spier) en tetox
in het centrale zenuwstelsel (inhibitorische synapsen)
- Effect: Botox blokkeert acetylcholine --> spierontspanning/verlamming. Tetox
blokkeert glycine/GABA --> geen remming --> spierstijfheid/contractie.
- Doel: Beiden knippen SNARE-eiwitten, maar op verschillende plekken met
tegengestelde uitkomsten.
Blepharospasmus = ooglidkramp
Hyperhidrosis = overmatig zweten --> blokkeert de klieren --> chronische pijn
3
Minor Medische Diagnostiek – Thema 12 BOVD3
Les 1
Wat is een giftige stof? --> Alleen de dosis bepaalt of iets een gif is
Acute toxiciteit van enkele stoffen: (Tabel niet uit het hoofd leren!)
Naam Toxiciteit (µg/kg) Molecuulgewicht
Botulinetoxine A (Botox) 0,00003 900 000
Tetanustoxine (bacterie) 0,0001 150 000
Ricine 0,02 66 000
Difterietoxine 0,3 72 000
Crotoxine 0,2 30 000
Aflatoxine B1 10 312
Curare 500 696
Strychnine 500 334
Nicotine (drug)- antagonist 1 000 162
Natriumcyanide 10 000 49
Fenobarbital 100 000 232
Risico = Toxiciteit x Kans
Botox is de meest giftige stof die er is = botulinetoxine A
Grens van grote en kleine moleculen zit tossen crotoxine en aflatoxine B1. De grote
moleculen zijn eiwitten, dus lange ketens en grote moleculen. Het zijn enzymen die een
substraat omzet in een product. Deze reactie kan bij één molecuul al vaak plaatsvinden. Ze
zorgen ervoor dat we veel toxische producten kunnen maken. Dus een hoog
molecuulgewicht kan leiden tot meer toxiciteit.
Tetanus maakt tetanustoxine (tetox), wat ervoor zorgt dat spieren verkrampen door
neurotoxische proteasen. Werkt op zenuwstelsel en is een protease --> knipt een eiwit.
Botox en tetox
Botox verslapt de spieren --> verlamming
Tetox zorgt voor een samentrekking van de spieren
Doodsoorzaak is bij beide verstikking
Tetox en botox komen beide uit bacteriën --> het zijn neurotoxische proteasen (enzym)
Neurotoxisch, dus het werkt op de neuronen = zenuwcellen
Synaps = overgang tussen neuron en spier
SNARE-eiwitten = eiwitten die er samen voor zorgen dat de blaasjes versmelten en de
acetylcholine wordt vrijgezet.
1
,Botulinetoxine A (Botox)
Functie: enzym (neurotoxische protease) dat spieren verlamt/verlapt door werking van
neuronen te blokkeren.
Moleculaire werking:
1. Neurotransmitters worden vrijgezet in zenuw.
2. Dit stimuleert de spieren door binding aan nicotine-receptor (N-receptor) op spieren.
a. Acetylcholine uit blaasjes van de synaps, bindt aan N-receptor (=
natriumkanaal)
3. Natrium gaat bij neuron naar binnen --> depolarisatie membraan = cellen worden
minder negatief.
4. Calcium kanalen gaan open door ladingsverschil met natrium: normale
spiercontractie. Calcium gaat naar binnen.
a. Calcium bindt aan eiwit en wordt gestimuleerd (SNARE: SNAP-25, syntaxine,
synaptobrevine).
b. Eiwitten zitten op de blaasjes in de synaps en onderaan in de synaps
c. Calcium gaat op de blaasjes zitten waardoor eiwitten opengaan en
acetylcholine naar buiten kan.
5. Kalium komt als laatste weer naar buiten, waardoor cel weer negatief geladen wordt
en dan kan het proces weer opnieuw beginnen.
6. Botox zorgt ervoor dat er minder neurotransmitters worden vrijgezet door knippen
van eiwitten die liggen op de blaasjes met acetylcholine in neuron.
a. Dit zorgt voor minder acetylcholine en leidt tot minder spiersamentrekkingen
2
, Botox knipt één van de SNARE-eiwitten in de neuromusculaire synaps
- Botox bindt aan het neuron, komt naar binnen en knipt het SNARE-eiwit dat nodig is
om de blaasjes te laten versmelten
- Zonder versmelting komt er geen acetylcholine vrij
- Geen acetylcholine betekent geen binding aan de spierreceptor, dus geen
spiercontractie. De spier raakt verlamd of ontspannen
Gevolg:
- Spieren worden slap, wat gebruikt wordt voor cosmetische doeleinden (rimpels
verminderen) of medische behandelingen
- Het effect houdt weken aan, omdat het lichaam nieuwe SNARE-eiwitten moet
aanmaken.
- Als te veel spieren verlamd raken, kan verstikking optreden
Tetanustoxine (Tetox)
Neurotoxisch protease dat ook een SNARE-eiwit (synaptobrevine) knipt, maar het werkt op
een andere plek: inhibitorische neuronen in het ruggenmerg of centrale zenuwstelsel.
- Normaal remmen inhibitorische neuronen spieractiviteit door neurotransmitters
zoals glycine en GABA vrij te maken (werken op receptoren)
- Glycine en GABA openen chloridekanalen op de volgende neuron of spiercel, wat
hyperpolarisatie veroorzaakt (cel wordt negatiever), waardoor de axon (uitloper van
een zenuwcel) niet activeert.
- Tetox blokkeert de vrijzetting van glycine en GABA door het SNARE-eiwit te knippen,
zodat de remming wegvalt.
GABA A receptoren zijn chloride kanalen. GABA B receptoren gaan 7x door het membraan.
Bij glycine receptoren zijn het ook chloride kanalen. Het zijn remmende kanalen.
Gevolg:
- Zonder remming worden spieren continu gestimuleerd, wat leidt tot stijve,
ongecontroleerde contracties (spasticiteit)
- Die je vooral in het gezicht en kan tetanus veroorzaken.
- Net als bij Botox kan overmatige spieractiviteit leiden tot verstikking.
Verschil Botox en Tetox:
- Locatie: Botox werkt in de neuromusculaire synaps (tussen neuron en spier) en tetox
in het centrale zenuwstelsel (inhibitorische synapsen)
- Effect: Botox blokkeert acetylcholine --> spierontspanning/verlamming. Tetox
blokkeert glycine/GABA --> geen remming --> spierstijfheid/contractie.
- Doel: Beiden knippen SNARE-eiwitten, maar op verschillende plekken met
tegengestelde uitkomsten.
Blepharospasmus = ooglidkramp
Hyperhidrosis = overmatig zweten --> blokkeert de klieren --> chronische pijn
3
