Curane und atropin - nervengifte
1. Entdeckung von Curare in Südamerika
Ein Ergebnis der ersten Reise CHRISTOPH KOLUMBUS von Spanien über die Kanarischen
Inseln in Richtung Westen war 1492 die Entdeckung der "Neuen Welt". Zudem lernte
man fremde Kulturen, neue Pflanzen und Tiere kennen. Die Begeisterung über die
Entdeckung faszinierender Länder wurde jedoch durch Verluste von Menschen aus der
eigenen Mannschaft getrübt, deren Tod nach einer nur scheinbar harmlosen Verletzung
durch Pfeile der Eingeborenen verursacht worden war.
Erkenntnisse über die geheimnisvollen Todesfälle liefern Notizen von PETER MARTYR
D'ANGHERA, einem hohen Würdenträger der römischen Kirche. Die kurz nach
KOLUMBUS Rückkehr nach Spanien angefertigten Notizen wurden 1516 in dem Buch
"De orbe novo" veröffentlicht.
Das Buch enthält Gespräche mit den Teilnehmern der
ersten drei Expeditionen von KOLUMBUS, die MARTYR selbst geführt und in Form von
Briefen an ASCORIO SFORZA in Rom geschrieben hat. Es heißt dort, dass etwa 30
spanische Matrosen und Soldaten in das Landesinnere gerudert waren und plötzlich von
Männern und Frauen in einem Kanu mit Pfeilen beschossen wurden. Zwei Soldaten
wurden getroffen. Trotz der verhältnismäßig harmlosen Verwundung starben beide
Spanier innerhalb kurzer Zeit. Als man die Pfeile genauer betrachtete, entdeckte man,
dass ihre Spitze mit einer braunen Masse bestrichen war. Sehr bald wurde klar, dass es
sich dabei um eine aus "todbringenden" Pflanzen stammende Flüssigkeit handelte, die
beim Eindringen ins Blut tödlich wirkt.
In dem Buch von MARTYR, das zunächst
lateinisch verfasst war und später in mehrere Sprachen übersetzt wurde, findet sich auch
eine Beschreibung der Zubereitung des Giftes. Der Wahrheitsgehalt der Aussagen ist
allerdings nicht belegt. Für die Herstellung des Giftes sollten nur alte Frauen zuständig
gewesen sein. Man sperrte sie in Hütten ein, in denen sie den Pflanzensud einige Tage
kochten, bis die Flüssigkeit eingedickt und zum Bestreichen von Pfeilen brauchbar war.
Erst dann öffnete man die Türen. Nur wenn die Zubereiterinnen halb tot auf dem Boden
lagen, galt das Gift als wirksam.
Fand man dagegen die Frauen munter vor, wurden sie
streng bestraft und das offensichtlich unbrauchbare Gift weggeworfen. Aus heutiger
Sicht erscheint die Beobachtung, dass man durch das Einatmen der hohen
Konzentration der in den Pflanzen enthaltenen Gifte eine Lähmung der Muskulatur
erreichen konnte, nicht unwahrscheinlich. Voraussetzung für diese Annahme ist, dass
das Gift über die Lunge in das Blut gelangen kann.
Nach seinen Angaben handelte es sich um Lianen, deren apfelartige Früchte das Gift enthielten.
Erst nach vielen Jahren der Curare-Forschung gewann man einen Überblick, welche
Organismen die Pfeilgifte liefern.
Curare gewinnt man auch aus Chondrodendron tomentosum RUIZ & PAV.
, die als einzige Curare-Pflanze Tubocurarin enthält.
2. Experimente zur Erforschung der Giftwirkung
Über den Wirkstoff der Pflanzen war im 17. und 18. Jh. wenig zu erfahren, weil es an
Nachweismethoden für die Inhaltsstoffe fehlte.
Man begnügte sich damit, Früchte und
Pflanzen sowie Behältnisse mit dem Pfeilgift zu sammeln. Die gesammelten Objekte
wurden nach Europa gebracht und vor allem in England und Frankreich von Botanikern
und Medizinern untersucht. Intensivere Studien wurden vor Ort nur dann durchgeführt,
wenn Botaniker auf den Schiffen mitreisten. LAURENCE KEYMIS, der mit Sir WALTER
RALEIGH (1552-1618) etwa 1596 in Venezuela weilte, ist es zu verdanken, nicht nur die
giftigen Pflanzen aufgelistet, sondern auch verschiedene Namen für das Pfeilgift
publiziert zu haben.
1735 untersuchte der englischer Forscher M. HERRISANT die Wirkung von Curare.
Ähnlich wie die Menschen im Regenwald extrahierte er die giftige Substanz durch Kochen und Eindicken. Es half ihm dabei ein Laborant, der immer dann, wenn er die Extraktionsvorgänge überwachte und dadurch Dämpfe der kochenden Flüssigkeit einatmete, "krank und schwach" wurde. Die Symptome verschwanden nach kurzer Zeit spontan. Wie bei den indianischen
Frauen verursachten über die Lunge ins Blut aufgenommene Curare-Bestandteile diese
Symptome. Trotz all dieser Bemühungen wusste man im 18. Jahrhundert immer noch
nichts Konkretes über die Struktur und Art der Verbindung, aus der das Gift bestand.
Der italienische Physiologe und Anatom ABBÉ FELIX FONTANA (1720-1805) griff 1780 die
Idee einer Verabreichung von Curare über die Lunge auf. Er experimentierte mit
Kaninchen, denen er Curare in Venen und Nerven injizierte. Er stellte fest, dass die
Injektion von Curare in die Nerven keine Wirkung hat. Er schloss daraus,
dass Curare die Kontraktionsfähigkeit der willkürlichen Muskulatur nur dann zerstört,
wenn es intravenös verabreicht wird und dass die Kontraktilität der Herzmuskulatur von
Curare überhaupt nicht beeinträchtigt wird. BENJAMIN COLLINS BRODI (1783-1862) stellte mit
Experimenten an Katzen fest, dass die Vergiftung durch Curare vorübergehender Natur
ist. Tiere, die während der Muskellähmung künstlich beatmet wurden, überlebten die
Vergiftung ohne Schaden.
Durch C. BERNARD (1813-1887) wurde die Natur der Wirkung der Curare-Gifte aus
Strychnos und Chondrodendron endgültig enträtselt. Seine Experimente an Fröschen
führten zu der Erkenntnis, dass Curare auf die Übertragung der Impulse zwischen den
motorischen Nerven und der Muskulatur wirkt.
3. Wirkung des Giftes auf Nerven und Muskulatur
Die Kontraktion eines Muskels ist Folge eines Impulses, der vom Zentralnervensystem
ausgeht und über die peripheren Nerven weitergeleitet wird. In der Nähe der Muskeln
verzweigen sich diese Nerven, dringen aber nicht in die Muskelzelle ein, sondern
bleiben von dieser durch einen sogenannten synaptischen Spalt getrennt.
Die
Übertragung des Reizes vom Nerv zum Muskel funktioniert über chemische
Botenstoffe, die von der Nervenendigung abgegeben werden und auf die
Muskelmembran wirken. Sobald der Botenstoff Acetylcholin über den synaptischen Spalt an der Muskelmembran ankommt, lagert sich die Substanz dort an spezifische
Bindungsorte an, was letztlich dazu führt, dass sich der Muskel zusammenzieht. Die
lähmende Wirkung von Curare beruht nun darauf, dass sich das Gift an die
Bindungsorte für Acetylcholin anlagert und sie damit blockiert. Solange Curare-Moleküle
die Bindungsstellen besetzen, bleibt der Muskel gelähmt. Da dies auch die
Atemmuskulatur betrifft, führt eine Curare-Vergiftung durch Lähmung der
Atemmuskulatur zum Atemstillstand und damit normalerweise zum Tode. Erst wenn
Curare vom Körper abgebaut wird oder die Menge des Acetylcholins im synaptischen
Spalt größer als die des Curare wird, verdrängt Acetylcholin das Curare vom
Bindungsort und die Giftwirkung verschwindet.
Alle Stoffe, die die Acetylcholin-
Menge im synaptischen Spalt steigern können, wirken bei Curare-Vergiftungen als
Gegenmittel. Dies kann geschehen, indem die Acetylcholin abbauenden Stoffe
gehemmt werden; daher kann man beim Menschen sogenannte Anticholinergika
injizieren.
4. Curare als wichtiges Hilfsmittel in der Medizin
Die Suche nach der sinnvollen Anwendung von Curare in der Medizin begann in den
dreißiger Jahren des 20. Jahrhunderts, als es dem amerikanischen Pharmaunternehmen
SQUIBB gelang, eine größere Menge (25 Pfund) des Rohstoffes Curare zu kaufen. Der
Reinheitsgrad von Curare-Präparaten, so auch des angebotenen Intocostrins, war in der
damaligen Zeit allerdings noch unsicher.
Für diese Substanz bekundeten zuerst
Orthopäden für die Behandlung von spastischen Kontrakturen ihr Interesse. Danach
erfolgten Untersuchungen von BENNETT, der Curare zur Verhinderung von
Knochenbrüchen bei Elektroschocks einsetzte. In dieser Zeit wurde Curare auch als
muskelentspannendes Mittel den Anästhesisten empfohlen. Voraussetzung für die
Anwendung von Curare war die Beherrschung der künstlichen Beatmung während einer
Operation.
Der kanadische Anästhesist H. J.
GRIFFITH kam zu der Erkenntnis, dass die
Erschlaffung der Muskulatur nicht nur eine Verflachung der Narkose ermöglicht,
sondern dem Chirurgen bisher nicht mögliche günstige Operationsbedingungen bietet.
Am 23. Januar 1942 injizierte er zum ersten Mal in der Geschichte der Anästhesie
einem jungen Mann für eine Blinddarmoperation Intocostrin intravenös, wonach die
Bauchmuskulatur erschlaffte und der Chirurg unter ausgezeichneten Bedingungen
operieren konnte. Dieses Datum gilt als ein Meilenstein in der modernen Anästhesie
und Chirurgie. Seitdem nahm die Entwicklung von muskelentspannenden Mitteln einen
enormen Aufschwung. Curare verlor an Bedeutung zugunsten sehr nebenwirkungsarmer
synthetischer Muskelrelaxanzien, die in der Anästhesie bis heute bei nahezu jeder
Operation Anwendung finden.
Einführung
Atropin ist ein Alkaloid, das in allen Nachtschattengewächsen (Solanaceen) vorkommt, einschl. Stechapfel, Tollkirsche, Bilsenkraut und Alraune (Wurzel von Mandragora officinarum). Der Wirkstoff Atropin wurde 1883 vom deutschen Apotheker Mein isoliert.
Atropin als Rauschmittel
Sollte es um den Gebrauch als Rauschmittel gehen, gibt es einige andere weit weniger gefährlich Substanzen als ausgerechnet Tropan-Alkaloide.
Die Rauschdauer dauert meistens ca. 24 Stunden.
Psychisch verwirrte Zustände können aber noch bis zu einer Woche andauern. Und die Pupillenerweiterung kann bis zu 72 Stunden beobachtet werden. Nach dem Konsum vergehen bis zum Eintritt der Wirkung etwa 6 Stunden. Die Aufnahme des Stoffes geschieht durch Inhalation oder oral als Tee. Der Nachweis in Blut, Urin und Speichel ist möglich. Während des Rausches tritt starke Euphorie und Erregung auf, sowie starke Halluzinationen - gelegentlich glaubt der Konsument, sich in ein Tier verwandeln zu können.
Die körperlichen Rauschauswirkungen sind: Pupillenerweiterung, Nachlassen der Sehschärfe (Akkomodationsstörungen), Durstgefühl, Gleichgewichtsstörungen, sowie der Anstieg von Puls und Körpertemperatur, die Gefahr der Atemlähmung, Verwirrtheitszustände und Schweissausbrüche.
Die rauschwirksame Dosis liegt ca. bei 10 bis 60 mg. Eine Überdosierung führt zu schwersten Vergiftungserscheinungen. Da die Dosierung wegen des unterschiedlichen Wirkstoffgehaltes bei jeder einzelnen Pflanze unterschiedlich ist, besteht eine hohe Gefahr einer ungewollten Überdosierung.
In der kriminellen Drogenszene sind Tropan-Alkaloide jedoch nur sehr selten zu finden.
Das Gift
Die höchsten Konzentrationen der Giftstoffe der Nachtschattengewächse liegen in den Wurzeln vor. Der Verzehr von zehn bis zwanzig Tollkirschenbeeren aber verursacht bei Erwachsenen eine schwere Vergiftung und kann zum Tod führen. Kinder können schon nach zwei bis fünf Beeren sterben.
Der Vergiftete wird merklich unruhig, unaufmerksam und zerfahren. Er beginnt mit sich selbst zu reden und zeigt psychisch abartige Reaktionen. Wahrscheinlich als Folge von Illusionen und Halluzinationen kauern sich die Vergifteten in eine Ecke, kriechen auf allen Vieren durchs Zimmer oder laufen im Kreise herum.
Sehr typisch sind die Reaktionen bei Massenvergiftungen. Macht einer etwas Unsinniges vor, gleich ahmen es die anderen nach. Wenn die Erregungszustände abgeklungen sind, beginnt sich das Bewusstsein zu trüben und der Berauschte fällt in einen tiefen Schlaf. Aus ihm erwacht er nach mehreren Stunden, geschwächt und unfähig, zusammenhängend zu denken. Die Erinnerung an das Vorgefallene ist zum Teil gänzlich ausgelöscht.
Nur das Kaninchen und einige Vögel können als einzige Tiere diese Pflanze ungestraft verzehren, doch wird ihres Fleisch dadurch für den Menschen giftig.
Bei Atropinvergiftung aber wirkt Mestinon und Physiostigmin als Antidot (Gegenmittel).
Zur Verwendung
Atropin kann zur Behandlung der Gallen- oder Nierenkolik eingesetzt werden. Es findet Verwendung bei inneren Krankheiten und in der Augenheilkunde, wirkt des weiteren auf die glatte Muskulatur und hat krampflösende Eigenschaften. Da die Chemiker einige unerwünschte Nebenwirkungen dieser Alkaloide durch chemische Abwandlungen des Moleküls beseitigen konnten, sind sie für den Arzt noch interessanter geworden.
Die frühere Verwendung
Wegen bewusstseinsverändernder Wirkung wurde Atropin früher in geringer Dosierung Bestandteil von Hexenrezepturen.
Atropin wurde aber auch als Kosmetikum gebraucht, deshalb heisst der Artname auch Atropa belladonna - schöne Frau.
Im alten Rom stellten sich die Frauen aus der Tollkirsche Schminke her, mit der sie die modische Blässe ihres Teints bewahren konnten und um den Augen strahlenden Glanz und einen feurigen Blick zu geben.
Zu nennen ist auch die Alraune, Atropa mandragora, das einen wichtigen Bestandteil der alten chinesischen und ägyptischen Arzneimittel darstellte und in keinem Liebestrank fehlen durfte.
Da Atropin Sekretionsvorgänge, insbesondere die Sekretion der Magensäfte, drosselt, gehörte es jahrzehntelang zur Therapie von Magengeschwüren. Es wurde nicht selten auch als Mordgift verwendet. So erhielt z. B.
das Bilsenkraut den Beinamen 'Altsitzerkraut', weil man es gelegentlich auf dem Lande dazu verwandte, um unnütz herumsitzende alte Leute ins Jenseits zu befördern. Vor allem diente die Tollkirsche im Mittelalter aber zur Herstellung von Hexensalben und Hexentränken.
Wirkungsweise der Substanz im Körper
Atropin blockiert, also lähmt, die Acetylcholinrezeptoren in den Synapsen des Herzens, der Eingeweide und der Irismuskeln im Auge. Der Tod erfolgt durch Herzstillstand. Atropin beeinflusst das Herz-Kreislaufsystem, vor allem aber das vegetative und zentrale Nervensystem.
Anwendung
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