Toxina Botulinica

La toxina botulínica es una metaloproteinasa compuesta por 2 cadenas de aminoácidos, una liviana de 50 Kda y una pesada de 100 Kda, las que se encuentran unidas por un puente disulfuro. La cadena pesada permite la unión específica de la toxina a gangliósidos de la membrana plasmática del terminal nervioso colinérgico presináptico.

Posteriormente se produce su endocitosis, dentro del endosoma se reduce el puente de disulfuro separándose ambas cadenas. Por último, la cadena pesada forma un poro a través del endosoma permitiendo el paso de la cadena liviana al citosol. La cadena liviana corresponde a una proteasa requirente de zinc.

Las 7 toxinas actúan específicamente sobre diferentes dominios de 3 proteínas esenciales para la excocitosis de acetilcolina: la proteína asocada a sinaptosoma de 25KD (SNAP-25), la proteína de membrana asociada a vesícula sináptica (VAMP) y la sintaxina. Estas 3 proteínas forman un complejo que permite la unión de la vesícula sináptica con la membrana plasmática de la neurona colinérgica, paso esencial para su exocitosis. La toxina también bloquea las sinapsis colinérgicas del sistema nervioso autonómico; la primera sinapsis de ambos sistemas y la segunda sinapsis del sistema parasimpático.

El efecto de las toxinas es autolimitado, en semanas a meses, la toxina dentro del citosol es inactivada, las proteínas dañadas por la toxina son removidas y reemplazadas por nuevas que han sido sintetizadas en el soma de la neurona.

Mecanismo de acción de la toxina

La porción activa de la toxina tiene actividad de peptidasa que es específica para proteínas que forman la estructura de la vesícula sináptica que contiene el neurotransmisor y están involucradas en la exocitosis. La acción de la toxina previene la exocitosis del neurotransmisor y de esta manera se bloquea el impulso nervioso. La recuperación de la función nerviosa requiere la regeneración de la motoneurona terminal y la formación de nuevas terminaciones motoras.

Se dan 3 pasos:

1.     La cadena H de la toxina se une a receptores en la membrana presináptica

2.     La toxina penetra por un mecanismo activo semejante a la endocitosis

3.     Dentro de la célula nerviosa, la toxina interfiere con la liberación de la acetilcolina, necesaria para la excitación del músculo.

El fragmento A de la toxina liberada escinde a la proteína sinaptobrevina, la cual ayuda al calcio con la fusión de la vesícula sináptica a la membrana pre-sináptica; por lo tanto no se va a liberar el neurotransmisor acetilcolina, causando parálisis musculares y la muerte cuando se afecta a los músculos respiratorios.