Biogene Gifte

• Hochmolekulare, neurotoxische Proteine, gebildet vom grampositiven, anaeroben, sporenbildenden Bakterium Clostridium Botulinum

• sieben Toxin-Typen: A-G

• ubiquitär vorkommend

• Pathogenisch relevant: A, B, E, F

• Stärkstes bekannntes natürliches Gift

• Letale Dosis für den Menschen:

  • oral: ca. 10 Mikrogramm

  • parenterale: ca. 35 Nanogramm

hemmt die präsynaptische Freisetzung von Acetylcholin und damit die Erregungsübertragung von der Nervenzelle zum Muskel: Lähmung

• Beginn ca. 18-38 Stunden nach Aufnahme

• Übelkeit

• Kopfschmerzen

• Muskellähmung (Doppeltsehen, Halssteifigkeit)

• Sprachstörung

• Tod durch Atemlähmung

• bei Kindern <6 Monate

• Vermehrung der Bakterien im Darm

• Möglicherweise auch zum Teil verantwortlich für plötzlichen Kindestod

• in tiefen (anaeroben) Wunden selten

• in neuerer Zeit verursacht durch kontaminierte Spritzen bei Drogenabhängigen

• gefährdete Lebensmittel oft tierischen Ursprungs

• Fleisch-, Fisch-, Gemüsekonserven, Mayonnaise

• Inaktivierung der Toxine durch Erhitzen: 10 > 80°C

  • Sporen werden nicht zerstört -> bei zu langem Warten nach dem Erhitzen wieder giftig

• Oft: Bombage bei Konservendosen

• Biogene Gifte eher selten

  • Pflanzen -> 8,9%

  • Pilze -> 1,4%

  • (Gift-)Tiere -> 1,1%

    -> meist auch nicht schwere Vergiftung, nur sehr sehr selten Todesfälle

• Häufig sind Medikamente und Haushaltsprodukte

• Klassifikation nach Wirkungsort

• Klassifikation nach Wirkungsweise

• Klassifikation nach Herkunft/Struktur

• Klassifikation nach Produzenten

• zentrales Nervensystem

• Herz-Kreislauf-System

• Atmungssystem

• Metabolismus

• Magen-Darm-Trakt

• Blut

• Neurotoxine

• Kardiotoxine

• vasoaktive Toxine

• Stoffwechseltoxine

• Myotoxine

• Hämotoxine

• Endotoxine

• Enterotoxine

• Exotoxine

• Alkaloide

• Pseudoalkaloide

• Glykoside

• Bakterientoxine

• Mykotoxine

• Phykotoxine

• Phytotoxine

• Zootoxine

• synthetische Biotoxine

• gebildet von lebenden Organismen: Toxine

• Alkaloide, Pseudoalkaloide

• Terpene

• Polyketide

• Saponine

• Steroide

• Säuren

• Amine

• (toxische) Aminosäuren

• Peptide und Proteine

• Cyanogene Verbindungen

• Phenylpropanderivate

• Naphthalen-, Anthracenderivate

• Isopren

• Biosynthese aus Aminosäuren

• im engeren Sinn: basisch reagierende N-heterozyklische Naturstoffe

• Trivialnamen, meist auf “-in” enden

• Biosynthese nicht aus Amiosäuren

• Terpenalkaloide, Steroidalkaloide, Polyketidalkaloide

• besitzen stickstoffhaltige Heterozyklen als Grundgerüst, wobei Kombinationen verschiedener Ringsysteme möglich sind

• Grundkörper von Alkaloiden:

  • Pyrrolidin

  • Imidazol

  • Pyridin

  • Tropan

  • Pyrrolizidin

  • Chinolizidin

  • Chinolin

  • Isochinolin

  • Indol

  • Acridin

  • Chianzolin

  • Purin

  • Tropolon

• Eisenhut

• Herbstzeitlose

• Rizinus

• Wasserschierling

• Tollkirsche

• Eibe

• Seidelbast

• sind in der Regel sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe, d.h. keine Stoffe des Energiestoffwechsels

• Funktion: Lock- und Botenstoffe, Schutz vor Fraßfeinden

• Prunus laurocerasus

• gehört zu der Familie der Rosengewächse

• sehr häufige Anfragen bezüglich der schwarzen Beeren

• enthält cyanogene Glykoside, vor allem: Amygdalin

  • v.a. in Blätter und Samen, weniger in dem Fruchtfleisch

  • hohe Gehalte von Amygdalin in Bittermandeln und Aprikosenkerne

• Beim Zerkauen oder Verletzen der Pflanzenteile wird das Glykosid durch das Enzym β-Glucosidase gespalten, wodurch Blausäure (HCN) freigesetzt wird

• leichte Fälle: Kratzen im Hals, tiefes Atmen, Erbrechen, Kopfschmerzen

• schwere Fälle: in Minuten Krämpfe, Bewusstlosigkeit, Atemlähmung

Gabe von Methämoglobinbildnern, Thiosulfat, Co-Verbindungen als Antidot

• Blausäure blockiert das Enzym Cytochrom-c-Oxidase in der Atmungskette der Mitochondrien

• Dies führt zur Hemmung der Zellatmung und somit zur Gewebehypoxie (Sauerstoffmangel)

• Besonders betroffen sind Zellen mit hohem Sauerstoffbedarf, wie im ZNS und im Herzmuskel

• Nicotiana tabacum

• Nachtschattengewächse

• Nicotin (1-Methyl-2-(3-pyridyl)-pyrrolidin

• Akute Vergiftungen kommen bei Kindern vor: Nicotinpflaster, Essen von Zigaretten

• Letale Dosis:

  • bei Kindern: ca. 100 mg

  • bei Erwachsenen: ca. 500 mg

• Erhöhung der Atemfrequenz

• Erregung von Druck-, Schmerz-, Temperaturrezeptoren -> erhöhte Sensibilität

• Erregung des Brechzentrums -> Erbrechen

• Aktivierung des Parasympathikus -> verstärkte Darmtätigkeit -> Durchfall

• fördert die Blutgerinnungsneigung

• Aktivierung des Sympathikus -> Zunahme der Herzfrequenz

• Zunahme der Adrenalinausschüttung ->

  • Fettabbau, Glykogenabbau -> Glucoseanstieg im Blut

  • Zunahme der Herzfrequenz

  • Vasokonstriktion (Verengung) -> Blutdruckanstieg

• Freisetzung von Vasopressin ->

  • Blutdruckanstieg

  • antidiuretische Wirkung

• Cholinerge Gifte sind Substanzen, die das cholinerge System beeinflussen, indem sie die Wirkung von Acetylcholin (ACh) verstärken oder dessen Abbau hemmen

• Dies kann zu einer Überstimulation des parasympathischen Nervensystems führen – mit teils lebensbedrohlichen Folgen

• Muskarin (Pilzgift) hat Wirkung: Es wirkt direkt auf muskarinerge Acetylcholin-Rezeptoren, ohne dass Acetylcholin (ACh) selbst freigesetzt wird

• Hemmung der muscarinergen Acetylcholin-Rezeptoren: Atropin (Pflanzengift), Scopalamin (Pflanzengift)

• Tetrodotoxin, Saxitoxin

• Batrachotoxin (Pfeilgift Frosch), Conotoxine

• alpha-Skorpiontoxine, beta-Skorpiontoxine

• Ciguatoxin

• Conotoxin

• Insektizide

• Lokalanästhetika

-> es gibt 5 verschiedene Bindungsstellen

• Hahnenfußgewächse

• Vorkommen in den Alpen und im Mittelgebirge, Zierpflanze in Gärten

• Aconitin in allen Pflanzenteilen -> verlängert die Öffnungszeit des Natriumkanals

• Letale Dosis: ca. 3-6 mg bzw. wenige Gramm Pflanzenmaterial -> Giftigste Pflanze Europas

• nach ca. 10-20 min

• Parästhesien

• Eiseskälte

• Erbrechen

• Durchfall

• stärkste Schmerzen

• Herzrhythmusstärungen

• Tod durch Atemlähmung oder Herzversagen

• Nachtschattengewächse

• Vorkommen in lichten Laubwäldern, Kahlschlägen, kalkliebend

• Tropenalkaloide in allen Pflanzenteilen (Atropin, ähnlich wie Scopalamin)

• Die süßlich schmeckenden Beeren sind häufig Anlass mittelschwerer bis schwerer Intoxikation

• Tödliche Dosis: 2-5 Beeren für Kinder, 10-20 Beeren für Erwachsene

• Hemmung muscarinerger Acetylcholin-Rezeptoren

• trockene Schleimhäute

• hoher

• Puls

• Gesichtsrötung

• Puppillenerweiterung

• Bei höheren Dosen: Halluzinationen , Tachykardie, Herz- und Atemstillstand

• Physostigmin hebt die Symptome auf

• Nachtschattengewächse

• ist eine hochgiftige Pflanze, die Alkaloide wie Scopolamin und Atropin enthält

• Nachtschattengewächse

• Vorkommen an Wegrändern, Gärten, nährstoffreichen Sand- und Lehmböden

• Tropenalkaloide (Atropin, Scopalamin) in allen Pflanzenteilen

• über Intoxikation wurde auch beim Zurückschneiden von Engelstrompeten berichtet

• im Vergleich zur Tollkirsche etwas höherer Scopalamingehalt -> stärker halluzinogene Wirkung als bei Vergiftungen mit der Tollkirsche

• Strychnosgewächse

• wirkt antagonistisch am Glycin-Rezeptor

• führt zu starken Krämpfen (bei vollem Bewusstsein)

• extrem bitterschmeckend

• ca. 1 mg/kg Körpergewicht sind für einen Erwachsenen tödlich, Kinder sind empfindlicher

• von den Samen sind 0,75-3 g tödlich

• früher als Rodentizid verwendet

• Krampfgifte:

  • Tetanustoxin (Hemmung der Glycinfreisetzung)

  • Strychnin (Blockade des postsynaptischen Glycinrezeptor)

• Inhibitorische Neurotransmitter:

  • Glycin

  • GABA (gamma-Aminobuttersäure)

• Menispermumgewächse

• Curare: Alkaloidgemisch

• eine aktive Komponente ist das Tubocurarin

• Blockade des Acetycholin-Rezeptors der motorischen Endplatte -> Lähmung

• Pfeilgift

• Liliengewächse

• Vorkommen auf nährstoffreichen Wiesen, im Herbst blühend

• tödliche Dosis für Erwachsene: etwa 30-85 g Der Blätter (ca. 30 mg Cholchicin)

• Colchicin (Alkaloid) ist ein Mitosegift

• Verwechslungsgefahr mit Bärlauch

• 2-6 Stunden: Schluckbeschwerden, Brennen im Mund, Durst

• 12-24 Stunden: akute Gastroenteritis

• 24-72 Stunden: multiple Organschäden

• 2-8 Tage: Tod durch Herzversagen, Atemlähmung

• bei Überstehen der Vergiftung: lange Rekonvaleszenz = Wiederherstellung der Gesundheit (Monate)

• Liliengewächse

• Vorkommen in Laubmischwäldern

• Inhaltsstoffe: Herzglycoside, u.a. Convallatoxin, besonders in den Blüten

• Verwechslung der (geruchslosen) Blätter mit Bärlauch möglich

• keine schweren Vergiftungsfälle in der Schweiz in den letzten 30 Jahren vorgekommen

• Braunwurzgewächse

• Vorkommen: in Waldlichtungen, auf Kahlschlägen, Zierpflanzen in Gärten

• toxische Inhaltstoffe sind herzwirksame Glycoside: Digitoxin -> Letale Dosis der Blätter für Erwachsene ca. 4-5 g

• Symptome: langanhaltendes Erbrechen, Herzrhythmusstörungen, Halluzinationen

• Schwere Vergiftungen sind eher selten durch den bitteren Geschmack der Blätter und frühes Erbrechen

• Inhaltsstoffe Digitalisglykoside

1. Blockade der Na+/K+-ATPase des Herzmuskels

2. Erhöhung der intrazellulären Na+-Konzentration

3. Mehr Eintransport von Ca2+ in die Zelle durch den effektiveren Na+/Ca2+-Austausch

4. Erhöhte Kontraktionskraft

5. Herzrhythmusstörungen

• Korbblütengewächse

• weite Verbreitung, zu finden an Wegrändern und Äckern

• Grundkörper der toxischen Inhaltsstoffe: 1,2-ungesättigte Pyrrolizidinalalkaloide (Necine)

  • auch enthalten in Borretsch, Liebstöckl, Majoran, Oregano

• Hepatotoxische, im Tierversuch kanzerogene Substanzen

• Gefahren der Vergiftung durch:

  • Verunreinigung von Getreide, Heu

  • traditionelle chinesische Medizin

  • Verunreinigung von Gewürzen, Kräutertees, Honig, Salaten

• Schmetterlingsblütler

• Tropische Pflanze aus Ostiniden

• Samen werden als Schmuck und Verzierung benutzt

• die durchbohrten Samen können das hochtoxische Lektin Abrin freisetzen

• schwere Vergiftungen durch Aufnahme von 1-2 Samen

• Wolfsmilchgewächse

• Vorkommen: als Zierpflanze in Gärten, stammt ursprünglich aus dem tropischen Afrika oder Indien

• hochgiftig: Samenkörner bei Zerbeißen

• Hemmung der Proteinbiosynthese: schwere Gastroenteritis, neurologische Symptome, Multiorganversagen

• Kein Gegengift

• Ricinusöl: Ungiftig, Ricin verbleibt im Pressrückstand

• Gehalt: 1-5% der trockenen Samen

• Extrem toxisch nach Inhalation:

  • Letale Dosis inhalativ: 3-15 Mikrogramm pro kg Nagern und Primaten

  • Letale Dosis oral: ca. 20 mg/kg Maus

• Symptome, je nach Aufnahmepfad, nach ca. einem Tag:

  • gastrointestinale Blutungen, Leber-, Milz-, Nierennekrose

  • intramuskulär: starke lokale Schmerzen, Lymphknoten-, Muskelnekrosen

  • inhalativ: Atemnot, Atemwegs- und Lungenläsionen

• Detektion durch Immunoassay: Ricin ist stark immunogen, Antikörper im Blut Überlebender nachweisbar

• keine direkten Gegenmaßnahmen: symptomatische Intensivtherapie je nach Aufnahmepfad und Krankheitsverlauf

• Wolfsmilchgewächse

• Vorkommen: als Zierpflanze in Gärten, stammt ursprünglich aus dem tropischen Afrika oder Indien

• hochgiftig: Samenkörner bei Zerbeißen

• Hemmung der Proteinbiosynthese: schwere Gastroenteritis, neurologische Symptome, Multiorganversagen

• Kein Gegengift

• Ricinusöl: Ungiftig, Ricin verbleibt im Pressrückstand

Ribosomen-Aktivierung:

• A-Kette: Enzymatische Aktivität; B-Kette: Bindung an Zelloberfläche -> Internalisierung

• Transport in den Golgi-Apparat

• Modifikation und Transport ins endoplasmatische Retikulum

• Enzymatische Reduktion (Spaltung) der S-S-Brücke

• Transport ins Cytosol

• Bindung an Ribosomen

• Faltung zum aktiven Enzym

• Spaltung eines Adenosin der ribosomalen 28S-RNA

• Blockade der Bindung von Elongationsfaktor 2

• Magic Mushrooms

• Halluzinationen, Angstzustände

• schon nach 1 g getrockentem Pilz: Erbrechen, erweiterte Pupillen, Gesichtrötung

• keine akut lebensbedrohende Vergiftung, keine körperliche Abhängigkeitsentwicklung

• Handel und Besitz fallen unter das Betäubungsmittelgesetz

• gekaufte Pilze sind teilweise mit LSD und weiteren Drogen versetzt

• ein psychotroper Wirkstoff aus dem mexikanischen Rauschpilz Psilocybe mexicana Heim

• ähneln des Neurotransmittern Noradrenalin, Dopamin und Adrenalin

• Neurotransmitter: Noradrenalin, Dopamin und Serotonin

• Psilocybin und Psilocin

• Mescalin (aus dem mittelamerikanischen Peyote-Kaktus)

• Ergotamin (Hauptalkaloid des Mutterkorns): befällt Roggen, hochtoxisch

• Lysergsäurediethylamid (LSD): ähnelt dem Ergotamin, wurde früher daraus synthetisiert

• Inhaltsstoffe: Amatoxine ähnlich denen des Grünen Knollenblätter

• Verwechslungsgefahr mit Stockschwämmchen

• Verantwortlich für etwa 90% aller tödlichen Pilzvergiftungen

• die Giftstoffe sind stabil gegen Hitze, Erfrieren und Trocknen

• nach 8 (bis 30) Stunden plötzliche Übelkeit, Erbrechen, Durchfall

• nach überstandener Magen-Darm-Phase scheinbare Besserung

• Aber: schwere Leber- und Nierenschädigung

• Oligurie, innere Blutungen, unbehandelt Tod nach 4-6 Tagen

• Todesrate bei Behandlung in Deutschland: <10% der Fälle

• Nachweis möglich (z.B. in Mahlzeitresten, Erbrochenem)

  • immunchemisch durch Antikörper

  • genetisch durch DNA-Vervielfältigung (PCR)

• ähnliches Aussehen wie Champignons

• Amatoxine: alpha-Amanitin (giftigstes, 100 g Frischpilz enthalten ca. 8 mg alpha-Amanitin -> bereits ein Pilz kann tödlich sein)

• Phallotoxine

• Virotoxine

hemmt die RNA-Polymerase II

• hitzestabil

• im Kugelfisch und blaugeringelten Oktopus (Biss -> Gift)

• Gift stammt aus Bakterien, die mit den Tieren in Symbiose leben

• Höchste Konzentration in Gonaden und Eingeweiden

• Blockade des spannungsabhängigen Na+-Kanals

• K+-Fluss wird nicht beeinflusst

• Parästhesien an Zunge, Lippen, Extremitäten

• neurologische Störungen

• Lähmung der Skelett- und Atemmuskulatur

• Letalität: ca. 40% (nach 30 min bis einigen Stunden, je nach Giftmenge)

• Schlangengifte: Proteasen, Lipasen

• Neurotoxisch, Störung der Blutgerinnung, Gewebsnekrose, Ödembildung

• geschützte Art

-> Vergiftungen durch Schlangen sind nicht zu unterschätzen in Ländern mit giftigen Schlangen

Störung der Blutgerinnung

• Bienen, Wespen, Hornissen

• Giftzusammensetzung: Biogene Amine, Peptide, Proteine

  • Hyaluronidase

  • Phospholipase A2

  • Mellitin

• Gefahr: im Fall eines Stichs im Mundbereich oder durch möglichen anaphylaktischen Schock im Fall einer Allergie

Abbau von Hyaluronsäure -> Erhöhung der Durchlässigkeit des Gewebes

Hydrolyse der Phospholipide von Membranen, Freisetzung von Histamin

• ein Peptid aus 26 Aminosäuren bildet ca. 50% des Bienengiftes

• Bildung von Poren in Membranen und Erhöhung der Ionendurchlässigkeit

• auf die Baumart Eiche spezialisierte Schmetterlingsart

• Verbreitung durch zunehmende Erwärmung begünstigt

• Problematisch ist der Kontakt mit den Brennhaaren

  • Hautrötung, Brennen

  • Konjunktivitis

  • quälender Husten, Bronchitis

  • Kahlfraß

• Nesselsucht

• z.B. Seewespe (Würfelqualle)

• Nesselgifte, Komplexe Gemische von Proteinen/Peptiden meist noch unbekannter Natur

• Nervengifte, Lähmung der Muskulatur

• in Nordaustralien

• Kontakt mit Tentakeln ist äußerst schmerzhaft

• fast jedes Jahr kommt es zu tödlichen Unfällen

• Behandlung der betroffenen Hautstellen mit 5%-iger Essigsäure

• teilweise werden Strände mit Netzen abgesperrt