BIOLOGY - Neurotoxine und Drogen
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Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010 BIOLOGY – Neurotoxine und Drogen Hintergrundinformation Neurone kommunizieren untereinander vor allem chemisch durch Neurotransmitter und Neuro- modulatoren, die in Synapsen spezifisch an Rezeptormoleküle binden und dadurch ein erregendes oder ein hemmendes Signal an die postsynaptische Zelle weitergeben. Bis heute kennt man über 100 solcher Moleküle. Manche sind relativ klein, z.B. ACh oder Derivate (Abkömmlinge) von Aminen und Aminosäuren; andere sind von mittlerer Grösse, wie z.B. Derivate von Lipiden; und wieder andere sind Makromoleküle (Proteine, Peptide). Die Anzahl an verschiedenen Rezeptoren ist noch grösser als die der Transmitter, da es für manche Transmitter mehr als einen Rezeptor gibt. Für ACh kennt man z.B. einen nikotinischen und zwei Arten von muscarinischen Rezeptoren. Neuromodulatoren, die ebenfalls von Synapsen freigesetzt werden, können den Effekt von Transmittern auf die postsynaptische Zelle modulieren, d.h. verstärken oder abschwächen. Je nach Häufigkeit der Freisetzung, können Transmitter und Modulatoren im Verlauf der Zeit die Neurone positiv oder negativ verändern: bei bestimmten Arten von Lernen, werden Synapsen durch intensive Nutzung vergrössert, wodurch die Übertragung verstärkt wird, wie z.B. bei Lernvorgängen, in anderen Fällen kann die Sensibilität von Synapsen dadurch abnehmen, dass die Rezeptorzahl schwindet. In Begriffen der Computertechnik ausgedrückt heisst dies, dass die «Software» (die elektrischen Signale) die «Hardware» (die Neurone bzw. das ganze Gehirn) verändern kann, was wiederum auf die «Software» zurückwirkt. Damit das Nervensystem funktionieren kann, müssen die Mengen von Transmittern und Modulatoren sowie die Empfindlichkeit und Mengen von Rezeptoren genau ausbalanciert sein. Zusätzlich muss die Zusammensetzung der extra- und intrazellulären Flüssigkeit stimmen, und die Verfügbarkeit von Sauerstoff, Glukose und andere Substanzen muss genau reguliert werden. Eine wichtige Rolle spielt in diesem Zusammenhang die Blut-Hirn-Schranke, die genau kontrolliert welche Moleküle ins Gehirn gelangen dürfen und welche nicht. Im Verlauf der Evolution wurde eine grosse Anzahl verschiedener Moleküle selektiert, die von ihren Produzenten benutzt werden, um Parasiten und Fressfeinde abzuwehren oder zu töten, oder um Beute anzulocken, zu manipulieren, zu lähmen oder umzubringen. Viele dieser Moleküle wirken als Agonisten oder Antagonisten von Neurotransmittern und -modulatoren. Manche dieser Stoffe sind hochgiftig, aber andere andere verändern die komplexe Balance im Gehirn auf eine Art und Weise, die manche Personen deshalb als angenehm empfinden mögen, weil positive Gefühle und/oder veränderte Wahrnehmungen hervorgerufen werden. Zusätzlich zu solchen natürlichen Molekülen von Pflanzen, Tieren, Pilzen oder Einzellern, die zufällig auf ein Rezeptormolekül passen, gibt es auch künstliche Substanzen mit vergleichbaren Effekten. Viele dieser Stoffe werden als Pharmaka und Genussmittel gebraucht oder als Drogen missbraucht.
Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010
Aufgabe
Jede Person bereitet folgendes vor ...
... einen Kurzvortrag von 4 Minuten Dauer
... eine geschriebene Zusammenfassung aus maximal 200 Worten, die die zentralen Aussagen
des
Vortrages in eigenen Worten zusammenfasst. (Kopien aus dem WWW oder aus anderen
Publikationen werden nicht akzeptiert)
Benutze dafür das Template auf der Klassen-Partition der KSK-Homepage.
Substanz(en) Name Datum
1. Ethanol Simon Dietrich
2. Cannabis Livia Greuter
3. Thujon Oliver Gross
4. Fliegenpilz-Gifte Laurie Hamann
5. Kokain Susanne Ilg
6. Halluzinogene Anina Leuch
7. Koffein Valentina List
8. Ecstasy Laura-Marie Michel
9. Opiate in der Medizin Fabrice Oehler
10. Opiate als Drogen Franziska Schleusser
11. Liquid Ecstasy Michelle Schneider
12. Botulinum Toxin Jonas Schnider
13. Nikotin Samuel Spycher
14. Beruhigungsmittel/Tranquilizer Thierry Trafelet
15. Ritalin Patrick Trösch
16. Amphetamine Bettina Weber
17. Tetrodotoxin und Saxitoxin Silvan Wyss
18. Atropin Carole Zahn
19. Bufotoxin und Bufotenin Raphael Zürcher
Die Präsentation (Vortrag und Zusammenfassung) muss die folgenden Punkte beeinhalten:
– die chemische(n) Struktur(en) der Substanz(en)
– die Herkunft der Substanz(en) und ihre natürliche(n) Aufgabe(n) (bei Naturstoffen)
– die Anwendung in Medizin, Kosmetik, Küche
– den/die natürlichen Agonisten und/oder Angaben zu(m) Rezeptor(en)
– den Wirkmechanismus auf der Ebene der Neurone, des ZNS und des gesamten Organismus
– den erwünschetn Effekt
– unerwünschte Nebeneffekte
– kurzfristige und langfristige Auswirkung auf die Gesundheit und die psychische Verfassung
von Konsumenten.
– das Suchtpotenzial und die Chance, von einer Sucht wieder freizukommen.
– andere Informationen zur Substanz (legal/illegal, wieviele Konsumenten ...)
Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010
1. Ethanol
Simon Dietrich
Ethanol, umgangssprachlich auch Alkohol, ist eine leicht entzündliche
Flüssigkeit mit der Summenformel C2H6O. Ethanol ist vor allem als
Genussmittel (als Wein, Bier, Spirituosen) bekannt. Ethanol wird
jedoch nicht nur als Genussmittel verwendet, sondern auch in der
Medizin, in der Kosmetik- und Chemieindustrie sowie im Haushalt.
Ethanol entsteht auf dem klassischen Weg durch Gärung von zucker-
und stärkehaltigen Substanzen, beispielsweise aus Weintrauben (Wein), Malz und Hopfen
(Bier). Ethanol kann auch alternativ durch Synthese von Wasser und Ethen hergestellt
werden. Heute wird jedoch Ethanol hauptsächlich aus Biomasse gewonnen. Nimmt der
Mensch Ethanol auf, so führ t dies zu Schädigungen von allen Körper- und Nervenzellen und
nimmt Einfluss auf den Hirnstoffwechsel. Auch die Ionenenkanäle reagieren emp findlich
auf Ethanol. Ethanol stimuliert GABA-Rezeptoren und hemmt die NMDA-Rezeptoren. Dies
führt zu Reizübertragungen im zentralen Nervensystem. Je nach
Dosis beeinflusst dies dann den Gleichgewichts- und den Sehsinn.
Ausserdem führt eine hohe Dosis Ethanol zu Enthemmung. Neben
den Nervensystem werden längerfristig folgende Körpereinheiten
angegriffen: Leber, Bauchspeicheldrüse, Muskulatur, Stoffwechsel,
Herz-Kreislaufsystem, Magen-Darm-Trakt. Ethanol kann leicht zur
Sucht führen, da er gemäss der Altersfreigabe in den meisten Ländern
frei erhältlich ist. In der Schweiz zählt man 7,7% der Bevölkerung, also ca. 600‘000
Personen, zu den Alkoholkranken. Diese können einen Alkoholentzug durchführen.
Nr.2 Cannabis
Livia Greuter
Cannabis ist eine Gattung zu welcher viele Hanfsorten zählen. Aus diesen können Rauschmittel
gewonnen werden, diese werden ebenfalls Cannabis genannt. Die getrockneten und zerkleinerten
harzhaltigen Blüten und kleine Blätter der weiblichen Pflanze werden Marihuana genannt und
unverändert konsumiert oder zu den Produkten Haschisch oder Haschischöl weiterverarbeitet.
Cannabinoide sind die Hauptwirkungsstoffe dieser Droge.
Wirkstoffe - 9-Tetrahydrocannabinol (THC), psychoaktiven Effekt von Cannabis
- Cannabinol (CBN) , muskelrelaxierende (krampflösende) Wirkung
- Cannabidiol (CBD) wirkt dem THC-Effekt entgegen
Wirkungsweise
Seit den 80er Jahren ist bekannt, dass die Wirkung von THC durch das Zusammenwirken mit zwei
spezifischen Rezeptoren zustande kommt, welche sich im Gehirn befindet.
- CB1- Rezeptor, durch dessen Stimulation wir die Adenylatcyclaseaktivität, über ein G- Protein,
gehemmt. Dieses Enzym sorgt für die Bildung von cAMP, welches als second messenger die
Proteinkinasen und Ionenkanäle beeinflusst. Verminderung der Neurotransmitterfreisetzung
- CB2- Rezeptor, durch die Stimmulation dieses peripheren Rezeptors wird die Makrophagen-
Aktivität gehemmt und die Bildung Tumornekrosefaktors alpha vermindert.
- Physiologische Symptome Mundtrockenheit, Rötung der Bindehaut, Erhöhung der
Herzfrequenz, Abnahme des Augeninnendrucks, Immunsuppression, Appetitstimulation
- Psychotrope Effekte Stimmungsveränderungen, Wahrnehmungsveränderungen
Verfeinerung/Verschärfung von Sinneswahrnehmungen, Schwierigkeiten in Konzentration
- Cannabis wirkt als Arznei gegen Multipler Sklerose, Arthritis, Depression, Anorexie, usw.
Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010
Thujon
Oliver Gross
Aufbau: Thujon (C10H16O) gehört zur Gruppe der Terpene. Terpene sind aus
Kohlenwasserstoffen aufgebaut und stark heterogen (unregelmässig). Terpene
werden Sekundärstoffwechsel synthetisiert. Die Terpene werden noch feiner
unterteilt, eine Untergruppe sind die Monoterpene. Diese Monoterpene
bestehen aus genau 10 Kohlenstoffatomen. Folglich fällt auch Thujon unter
diese Kategorie. Thujon wird von der Pflanze benötigt um Bestäuber, bzw.
Samenverbreiter anzulocken.
Wirkung: Thujon ist an sich ein Nervengift, welches bei einer Überdosis zu Krämpfen
führen kann.
Grund dafür ist, dass Thujon ein nicht-kompetitiver Antagonist zum GABA-Rezeptor ist.
GABA ist einer der wichtigsten Inhibitoren des ZNS. Bindet nun statt GABA Thujon an den
Rezeptor im ZNS entfällt diese hemmende Wirkung, das hat zur Folge das sämtliche Reize,
speziell jene die für Reflexe zuständig sind, nicht mehr gehemmt werden. So kann es zu einer
unkontrollierbaren Kontraktion der Muskeln kommen, also zu Krämpfen.
Vorkommen: Thujon ist unter anderem ein Bestandteil von Thuja,
Thymian, Wermut, Rainfarn, Rosmarin, Beifuß und Echtem Salbei
Absinth: Absinth ist ein alkoholisches Getränk (>50 Vol.-%), welches aus
Wermut destilliert wird. Ihm wird eine euphorisierende und aphorisirende
Wirkung zugeschreiben. Jedoch wurde das Getränk verboten aufgrund der
verheerenden Nebenwirkungen, welche dem Thujon zugeschreiben
wurden. Da diese Folgen aber eher vom Alkoholgehalt herrühren wurde es
später wieder legalisiert.
4: Fliegenpilz-Gifte
Laurie Hamann
Enthaltende Gifte:
Ibotensäure: C5H6 N2 O4 wandelt sich bei 60° oder einer längeren Lagerung durch
Decarboxylierung (Abspaltung eines Kohlenstoff-Atoms) in Muscimol und CO2 um.
Muscimol: C4H6 N2 O2 entsteht aus Ibotensäure und ist etwa 5-10 mal so stark
Muscarin: C9 H20NO2+ gibt es nur in kleinen Mengen, weswegen es nicht von Bedeutung ist.
Muscazon: C5 H6O4 N2 entsteht aus Ibotensäure, nicht von Bedeutung
Wirkung:
½ bis 3h Latenzzeit des „Pantherina Syndroms“. Die ersten Anzeichen ähneln eines Alkoholrausches
(Sprachstörungen, Sehstörungen, motorische Unruhe usw.). Die psychischen Störungen sind vom
jeweiligen Gemütszustand abhängig. Es kann zu Depressionen, Euphorie, Gleichgültigkeit usw.
kommen. Häufig werden auch ein Tremor (rythmisches Zusammenziehen der Muskeln) und rasch
aufeinanderfolgende Krämpfe beobachtet. Danach fällt man in einen tiefen Schlaf von 10 bis 15
Stunden, nachdem sie sich an nichts mehr erinnern können.
Anwendungen:
- Rauschmittel in Nordostasien und Sibirien
- Nahrungsmittel in Japan und früher rund um Hamburg
- In der Pharmaindustrie als Modellsubstanz für Verbindungen, die auf das GABA-
Transmittersystem spezifisch einwirken
Muscimol:
Muscimol ist ein GABA-Mimetikum, das heisst es bindet an den gleichen Rezeptor und löst dieselbe
Wirkung aus, wie der Neurotransmitter Gamma-Aminobuttersäure (GABA). GABA ist einer der
wichtigsten hemmenden Transmitter des zentralen Nervensystems.
Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010
5 Kokain
Susanne Ilg
Aufbau: Kokain hat die Summenformel C17H21NO4 und gehört zu
den Tropan-Alkaloiden. Tropan besteht aus einem Pentanring, an
dem eine Methylgruppe angehängt wird und welches mit einer
Ethylgruppe erweitert wurde. Als Alkaloide werden Stoffe gezählt,
die alkalisch Reagieren, also basische Verbindungen ausbildet. Des
Weiteren ist ein Benzolring angehängt.
Gewinnung: Kokain wird aus der Kokapflanze gewonnen. Die Blätter werden getrocknet und
durch Zugabe von Kerosin, Kalk und Natriumcarbonat entsteht ein Brei. Aus dem Brei kann
man durch Aceton die sogenannte Kokainbase gewinnen. Daraus wir dann Kokain hergestellt
unter Einsatz von Salzsäure und Äther.
Wirkung: Heute wird Kokain geschnupft, geraucht oder gespritzt und gelangt so in den
Blutkreislauf. Dort wirkt es als Wiederaufnahmehemmer für Dopamin, Noradrenalin und
Serotonin welche als Neurotransmitter arbeiten. Das hat zu Folge, dass die Rezeptoren für
diese Stoffe dauerhaft gereizt werden. Dopamin verursacht ein Glücksgefühl. Noradrenalin
arbeitet wie Adrenalin und steigert die Leistungsfähigkeit. Serotonin beeinflusst die Magen-
Darm-Aktivität und Funktionen im Hirn.
Folgen des Kokainkonsums können zu Herz- und
Gehirninfarkte, Hirnblutungen und psychischen Störungen
führen. Kokain ist stark suchterregend.
Kokain im Alltag: Das Kauen von Kokablättern ist vor
allem in Südamerika seit je her in der Kultur verankert. Des
Weiteren sind Kokablätter ein wichtiger Bestandteil von
Coca-Cola.
6. Halluzinogene
Anina Leuch
Zur Gruppe der Halluzinogene gehören alle Stoffe, die Sinnestäuschungen hervorrufen können. Die
Wirkung dieser Drogen ist ein verändertes Wahrnehmen von Raum, Zeit und sich selbst, Farben und
Formen werden intensiver gesehen und man verliert den Bezug zur Realität. Die Einnahme führt zu
sogenannten Trips, die entweder als Hochgefühlen, oder als Horrortrips erlebt werden können.
Letztere die von Angst- und Wahnzustände begleitet sind, kommen vor allem bei depressiven
Personen vor. Es kann unter anderem auch zu Atemnot, Blutdruckabfall, Herzrasen, Bewegungs- und
Gleichgewichtstörungen, Panik, Aggressivität, Verwirrtheit und Erregungs- und Wahnzuständen
kommen. Eine Überdosis kann zum Tod führen. Bei häufiger Einnahme kann
es zu Flash-backs (Rückfälle ohne erneute Einnahme) kommen.
Halluzinogene sind oft Serotonin-Agonisten. Dies Bedeutet sie stimulieren
die 5-HT-Rezeptoren. Serotonin ist allgemein als Glückharmon bekannt, da es
unter anderem für die Stimmungslage zuständig ist. Serotonin hat viele
verschiedene Wirkungen im Körper, vor allem aber im Herz-Kreislauf-System,
Auge, Magen-Darm-System, Blutgerinnung und im zentralen Nervensystem. Auf
Grund dieser Vielfältigkeit haben die Halluzinogene auch so verschiedene
Wirkungen.
(Strukturformel Lysergsäurediethylamid: LSD)
Halluzinogene Wirkstoffe sind in über 100 verschiedene Pflanzen enthalten und werden heute zum
grossen Teil auch synthetisch hergestellt. Vor allem verschiedene Pilze, Nachtschattengewächse und
Kakteen enthalten den Wirkstoff. Früher und auch heute noch werden Halluzinogene bei rituellen
Handlungen benutzt. In der Medizin wurden Halluzinogene früher für die Bekämpfung der
Alkoholsucht eingesetzt. Heute ist die Bekämpfung von Depressionen und Suchten mit Hilfe von
Halluzinogenen im Aufkommen.
Die bekanntesten Halluzinogene sind die Designerdroge LSD und die Zauberpilze (Psilocybin).
Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010
Nr. 7 Koffein
Valentina List
Koffein kommt in Samen des Kaffeestrauches und des Guaranabaums, in den Blättern des
Teestrauchs und der Matepflanze sowie in Früchten des Kakao- und Kolabaums vor. Koffein wird
von der Pflanze zur Abwehr gegen Insekten eingesetzt. Es stört deren Nervensystem und wirkt wie
ein natürliches Pestizid. Es wirkt in grossen Mengen als Nervengift. Koffein wird durch Extraktion
von Kaffeebohnen und Teeblättern gewonnen, kann aber auch synthetisch hergestellt werden. Koffein
ist ein wichtiger Bestandteil vieler Getränke, wie Kaffee, Tee, Cola oder Energydrinks, kommt jedoch
auch in Schokolade, Haarshampoos, Augenpflegeprodukten oder Kopfschmerztabletten vor. Der
Konsum von Koffein führt zur Anregung des zentralen Nervensystems (Dopamin-, Serotonin-
Neuronen), erhöhter Herztätigkeit und als Folge steigen Puls und Blutdruck. Es steigt der Antrieb, die
Stimmung, die Aufmerksamkeit und die Konzentrationsfähigkeit sowie das körperliche
Leistungsvermögen beim Sport. Unerwünschte Nebenwirkungen können Herzrasen, Zittern,
Angstanfälle, Schlaflosigkeit und Muskellähmung sein. Koffein hemmt die Phosphodiesterase,
blockiert die Adenosin-Rezeptoren und verzögert die Umwandlung von cyclo-AMP in AMP. Bei
dauerhaftem Konsum hoher Dosen tritt ein Abhängigkeits-, bzw. Gewöhnungseffekt ein. Dadurch
kann nicht dauerhaft eine positive Wirkung erzielt werden. Es können Entzugserscheinungen wie
Übelkeit, Kopfschmerzen, Reizbarkeit und depressive Verstimmungen eintreten. Nach etwa zwei
Tagen, bei vollständigem Koffeinverzicht, klingen die Symptome wieder ab. Koffein ist eine legale
Droge, steht jedoch im Sport auf der Dopingliste.
Strukturformel 1,3,7-Trimethyl-2,6-purindionNeurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010 9. Opiate in der Medizin Fabrice Oehler Als Opiate werden bestimmte Alkaloide im Opium bezeichnet. Es sind vollkommen natürliche Substanzen welche eine schmerzstillende Wirkung aufweisen. Um Opium zu gewinnen wird Schlafmohn benötigt. Dessen Samenkapseln werden angeritzt, wodurch der Milchsaft austritt. Übernacht oxidiert dieser zu einer schwarzen Masse, dem Rohopium. Daraus wiederum wird durch Erhitzen, Kneten, Rösten und weiteren Reaktionen das Rauchopium hergestellt. 25% dieses Endprodukts sind Opiate. Opiate wirken auf Opioidrezeptoren, welche im Thalamus mit einer hohen Dichte vorkommen. Das Opiat wirkt als Antagonist und verhindert oder hemmt die Schmerzweiterleitung. In der Medizin werden unter anderem die drei Opiate Morphin, Codein und Papaverin verwendet. Morphin ist ein Haupt-Alkaloid und ist im Rohopium zu 10% enthalten. Es ist eine Referenzsubstanz und wird zur Behandlung von starken und stärksten Schmerzen verwendet. Es wird oft angewendet da bei den meisten Menschen keine Nebenwirkungen eintreten. Codein ist nur zu 1-2% in Rohopium enthalten. Es wird oft in Kombination mit Paracetamol als Schmerzmittel verabreicht, dient aber Schlafmohn und Opium auch als Hustenstiller. Bei einem Heroinentzug wird es ausserdem als Substitutionsmittel verabreicht. Die dritte Substanz Papaverin ist lediglich zu etwa 1% in Rohopium enthalten. Papaverin wirkt krampflösend auf die glatte Muskulatur, und wird deshalb etwa bei Herzoperationen angewendet. Nr. 10 Opiate als Drogen Franziska Schleusser Opiate ist eine Gruppenbezeichnung von Wirkstoffen, die im Schlafmohn vorkommen. Im getrockneten Milchsaft (Opium), sind folgende Stoffe (genau, oder über einen Umweg) enthalten; Morphium, Codein und Heroin. Morphin, Heroin und Codein sind chemisch etwa gleich aufgebaut. Sie unterscheiden sich lediglich an drei verschiedene „Anhängsel“, die an Sauerstoff oder Nitrat gebunden sind. Morphin und Codein kommen zu 10% und 0,5% im Opium vor. Heroin jedoch stammt aus einer Reaktion mit Morphin und Essigsäure. Opiate werden auch in der Medizin verwendet ( Vortrag von Fabrice) Die erwünschten Effekte von Opiaten ist die Schmerzlinderung (Medizin) oder die Euphorie (Grund zum Drogenkonsum), die auftreten können. Zudem kann es zu unerwünschten Nebenwirkungen, wie Übelkeit, Erbrechen und Schlaflosigkeit führen. Bei 4 bis 5maligen Einnehmen von Heroin wird es zu einer Sucht führen. Der Wirkmechanismus findet beim Opioidrezeptor statt. 3 Rezeptoren wirken, um die Schmerzinformationen zu unterdrücken. Der erste Rezeptortyp verhindert präsynaptisch der Calcium Einstrom, damit weniger Transmitter freigesetzt werden können. Der zweite Rezeptor hemmt die Kalium Kanäle (postsynaptisch), was zu einer Hyperpolarisierung führen kann. Der dritte schlussendlich ist ebenfalls präsynaptisch und wirkt wie der erste Rezeptor.
Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010 12. Botulinum Toxin Jonas Schnider Botulinum Toxin (lat. Botulus = Wurst), ist einerseits besser bekannt als das Kosmetikprodukt “Botox”, sowie durch seinen eigentlichen Ursprung; die Vergiftung “Botulismus”. Dies trat erstmals durch nicht sterilisierte Konserven auf, in denen sich unter anaeroben Zuständen das Bakterium Clostridium botulinum vermehrte und somit das vorangehend genannte Toxin bildete. Botulinum Toxin besteht aus zwei Proteinketten; einem schweren Hüllprotein und einem leichten, paralytisch wirkenden Neurotoxin. Sobald dieses Toxin, über Nahrungsmittel oder intravenös, in den Kreislauf aufgenommen wird, werden neuromuskuläre Verbindungen angegriffen. So „dockt“ einerseits das Hüllprotein am präsynaptischen Nervenende an (und verschliesst dieses), andererseits greift die sich abspaltende, neurotoxische Proteinkette, das SNARE – Protein an, welches für die Freisetzung des Neurotransmitters Acetylcholin benötigt wird. Durch diese Unterbindung des Informations-austausches zwischen Nerven- und Muskelzelle, wird ein Muskel gelähmt. Symptom für eine Vergiftung durch Botulinum Toxin (Botulismus) sind beispielsweise Sehschwierigkeiten, Unfähigkeit die Augen offen zu halten und Schluckbeschwerden. Botulismus kann bei einer zu hohen Dosis (LD50 – Wert bei Mäusen 0.26 ng/kg Körpermasse) zum Tode führen, dies aufgrund der Unfähigkeit zu atmen. Botulinum Toxin des Typs A und B (umgangssprachlich Botox) wird in der Medizin zur Behandlung von Muskelkrämpfen und in der plastischen Chirurgie zur Lähmung (daraus resultierenden Glättung) der Gesichtsmuskulatur eingesetzt (ebenfalls Tränen- und Schweissdrüsen). Die Lähmung eines Muskels, welche durch Zerstörung des Nervenendes resultiert, dauert ca. 3 Monate (Zeit zur „Reparatur“ der Nervenzelle). Ein Suchtpotenzial von Botox ist nicht bekannt, es kann aber in manchen Fällen zu einer psychischen Abhängigkeit, aufgrund Schönheitswahn / Alterungsangst kommen.
Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010 13. Nikotin Samuel Spycher Nikotin (Summenformel C10H14N2) kommt hauptsächlich in der Tabakpflanze (Gattung Nicotiana) vor, wo es zur Abwehr von Insekten, die der Pflanze schaden, dient. In der Raucherentwöhnungstherapie findet Nikotin Anwendung in Form von Pflastern, Sprays und Kaugummis. Beim Rauchen von Tabakwaren gelangt Nikotin an Teerteilchen gebunden über die Lunge ins Blut. Aufgrund der grossen Ähnlichkeit mit dem Botenstoff Acetylcholin kann Nikotin an dessen Rezeptor binden, wodurch Dopamin, Serotonin, Adrenalin und Endorphine ausgeschüttet werden. Dies hat einerseits eine Erhöhung der Herzfrequenz, eine Verengung der Blutgefässe mit einer daraus resultierenden Blutdruckerhöhung und ein Absinken der Hauttemperatur und andererseits eine kurzzeitige Steigerung der Aufmerksamkeit- und Gedächtnisleistung zur Folge. Durch Rauchen bzw. durch Aufnahme von Nikotin verringert sich der Appetit, es werden positive Gefühle ausgelöst und die Konsumenten fühlen sich weniger gestresst. In Wirklichkeit hat Nikotin jedoch keine stressabbauende Wirkung, sondern die Anspannung aufgrund des sinkenden Nikotin- Levels im Körper des Rauchers wird durch das Rauchen lediglich wieder aufgehoben, wodurch er sich weniger gestresst fühlt. Nikotin kann nicht alleine für die durch das Rauchen ausgelösten Auswirkungen auf die Gesundheit wie erhöhtes Krebsrisiko, Herzinfarktgefahr, verfrühte Menopause bei Frauen, Verlust der Potenz bei Männern und schnellere Alterung der Haut verantwortlich gemacht werden, da im Tabak noch viele weitere schädliche Stoffe sind. Nikotin hat ein extrem hohes Abhängigkeitspotenzial. Die verschiedenen Entzugstherapien sind zwar einigermassen erfolgreich, jedoch können die Symptome der körperlichen, sowie auch psychischen Abhängigkeit noch lange vorhanden sein. In der Schweiz ist das Rauchen legal und ca. 1/3 der Schweizer Bevölkerung sind Raucher. 14. Beruhigungsmittel/Tranquilizer Unbedingt im ".doc"-Format von MS-Word abspeichern (nicht PDF, ".docx", ) Thierry Trafelet Beruhigungsmittel oder Tranquilizer werden Arzneimittel genannt, welche zur Behandlung von Angstzuständen und Schlaflosigkeit dienen. Sie wirken zudem entspannend. Unter den Tranquilizern gibt es mehrere Untergruppen: die Benzodiazepine, die Betablocker, die Neuroleptika, die Antidepressiva und einige pflanzliche Vertreter wie Baldrian oder Hopfenpräparate. Bei mittel- oder längerfristigem Konsum können die künstlich hergestellten Präparate negativ auf die Psyche einwirken. Typische Symptome sind unter anderen inhaltslose Euphorie und die Unfähigkeit planend vorauszudenken. Auch auf den Körper können sie negative Einflüsse wie etwa Albträume und Schlafstörungen oder Juckreiz haben. Mitunter die ersten genannten, psychischen Symptome sind auch Gründe warum viele Tranquilizer ärztlich verschrieben werden müssen (z.B. Benzodiazepine). Tranquilizer funktionieren im Prinzip ganz einfach. Sie treten in Kontakt mit einem auf sie passenden Rezeptor und lösen eine Reaktion aus, welche das Neuronen weniger empfindlich macht. Benzodiazepine wirken z.B. auf den GABAA-Rezeptor was das Einströmen von mehr Chlorid-Ionen zur Folge hat. Übermässiger Konsum von Beruhigungsmitteln kann zu Nebenwirkungen führen (Sucht, Benommenheit, Gleichgültigkeit) und in Extremfällen Lebensgefährlich werden (Suizid, Kreislaufstörungen). Ebenso können bei zu abruptem Absetzen der Medikamente heftige Entzugserscheinungen auftreten (epileptische Krämpfe, verstärkte zuvor bekämpfte Symptome).
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Nr. 15 Ritalin
Patrick Trösch
Ritalin (oder Methylphenidat) wurde 1944 von Leandro Panizzon(Angestellter der Schweizer Firma
Ciba, welche heute Novartis heisst) erstmals hergestellt. Obwohl es damals schon nicht üblich war,
nahm er eine Probe für einen Selbstversuch mit nach Hause. Seine Frau Marguerite berichtete dann
sie hätte viel besser Tennis spielen können. Aus ihrem Spitznamen Rita wurde dann Ritalin. Heute
wird es vor allem verwendet um ADHS Kranken zu helfen. Aber auch bei Narkolepsie
(Schlafkrankheit) wird es verwendet oder um die Wirksamkeit von Antidepressiva zu steigern.
Ritalin verhindert die Wiederaufnahme von Dopamin und Noradrenalin in die Präsynapsen.
Menschen mit ADHS haben jetzt den gleichen Dopamin-Spiegel wie „normale“. Bei Menschen ohne
ADHS hat Ritalin zur Folge, dass die Konzentration von Dopamin und Noradrenalin im synaptischen
Spalt erhöht wird. Dadurch wird der Rezeptor überreizt, was den Sympathikus (Teil des
Nervensystems) aktiviert. Dies hat zur Folge, dass der Puls und der Blutdruck steigen und der
Glukosespiegel im Blut erhöht wird. Als Folge fühlt man sich energiegeladener und aufmerksamer.
Es können viele Nebenwirkungen auftreten, wie zum Beispiel Herzprobleme, Appetitlosigkeit,
Übelkeit, Schwitzen, Haarausfall, Nervosität, Schlaflosigkeit oder sogar Depressionen.
Als Rauschmittel missbraucht werden kann Ritalin eher weniger, da es über einen langen Zeitraum
wirkt und so ungeeignet für einen schnellen Kick ist. Nur bei Verwendung hoher Dosen, welche
intravenös verabreicht werden, kann es zu einer überschwänglichen Euphorie Wirkung, wie der bei
Kokain, kommen. Jedoch wird der verschreibungspflichtige Stoff eher als Aufputschmittel
verwendet. Das Suchtpotenzial ist recht klein, nur bei langfristiger Anwendung könnte es zu einer
Sucht kommen, das liegt aber am gestörten Dopamin-Haushalt (Folgen können Müdigkeit und
Depressionen sein). Es besteht aber keine körperliche Abhängigkeit (also es treten keine
Entzugserscheinungen auf).
16. Amphetamine
(Bettina Weber)
Amphetamin (auch Phenylisopropylamin oder, in der Drogenszene Speed genannt) ist eine künstlich
hergestellte Droge, welche eine stimulierende Wirkung aufweist. Der Begriff Amphetamin wird
jedoch für amphetaminartige Stoffe verwendet. Zur Gruppe der Amphetamine gehören auch
Methamphetamine (auch Crank, Crystal, Crystal Meth oder Ice gennant), welche jedoch stärkere
Wirkungen herbeiführen, sowie MDMA (Ecstasy), welches chemisch mit den Amphetaminen
verwandt ist.
Die erste Synthese von Amphetamin
war Ende des 19. Jahrhunderts. In den
1930er Jahren entdeckte man, dass sie
sich besonders gut als Arzneimittel
anwenden lassen. Im zweiten Weltkrieg
wurden sie als „Wachmacher“ (vor
Abbildung 0 R-Amphetamin; S-Amphetamin
allem bei Piloten und
Fallschirmspringern) eingesetzt. Später wurde es jedoch hauptsächlich als Aufputschmittel oder als
appetithemmendes Medikament missbraucht, was zu gesundheitlichen und psychosozialen Folgen
führte, weshalb Amphetamin in den 60er Jahren verboten wurde.
Amphetamine wirken auf das ZNS (zentrales Nervensystem) und lösen eine Ausschüttung von
Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin aus. Der Körper bekommt dadurch das Gefühl, in einer
lebensbedrohlichen Lage zu sein. Nicht überlebensnotwendige Gefühle (wie Müdigkeit,
Schmerzempfinden, Hunger) werden unterdrückt, das Konzentrationsvermögen sowie die körperliche
Leistungsfähigkeit steigen.
Während eines Entzuges sind häufige Erscheinungen Abgeschlagenheit, Erschöpfbarkeit und ein
hohes Ess- und Schlafbedürfnis. Manchmal kommt es zudem zu Angstgefühlen und
Konzentrationsstörungen.Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010 17. Tetrodotoxin und Saxitoxin Silvan Wyss Tetrodotoxin und Saxitoxin sind Nervengifte, die von Bakterien und Algen gebildet und von verschiedenen Meerestieren, beim Tetrodotoxin allen voran dem Kugelfisch, angereichert werden. Für diese Tiere dienen die Gifte zur Verteidigung. Sie selbst sind im Laufe der Evolution durch Mutationen immun gegen die Gifte geworden. Vom Menschen werden Tetrodotoxin und Saxitoxin in der Forschung zum selektiven Blockieren von Natriumkanälen verwendet. Das Fleisch des Kugelfisches, das grössere Konzentrationen an Tetrodotoxin enthält, gilt ausserdem vor allem in Japan als Delikatesse. Der Verzehr einer solchen Fugu-Mahlzeit führt zu einem leichten Kribbeln und Taubheitsgefühl im Gaumenbereich. Dies sind erste Anzeichen für eine Vergiftung. Im Laufe dieser blockieren die Gift-Moleküle die Natrium-Kanäle, indem sie Natriumionen imitieren. Die Moleküle dringen in die Kanalpeptide ein und verstopfen diese. Die dabei entstehende Bindung ist äusserst eng, was sie beinahe irreversibel macht. Daher können von den betroffenen Nerven keine Aktionspotenziale mehr weitergeleitet werden. Direkte Folgen sind motorische und sensitive Lähmungen, die in 37% der Fälle zum Tod führen. Der Verzehr von Aktivkohle kann die Symptome lindern und damit lebensrettend wirken. Tetrodotoxin und Saxitoxin haben als Suchtmittel keine Bedeutung. Beide Gifte sind für Forschungszwecke legal. 18 Atropin Carole Zahn Atropin ist ein Racemat von D- und L-Hyoscyamin (Ester des Tropins mit Tropasäure). Es ist ein Parasympatholytikum, welches die Wirkung des Acetylcholins an den Rezeptoren der postsynaptischen Membran verhindert (kompetitiver Antagonist). Es ist Inhaltsstoff zahlreicher Nachtschattengewächse, wie zum Beispiel der Pflanze Atropa belladonna, welche früher von Damen benutzt wurde, um durch erweiterte Pupillen schöner zu wirken. In Mitteleuropa ist diese Pflanze auch unter dem Namen Tollkirsche bekannt. Wirkungen können vor allem beim Zentralnervensystem festgestellt werden: Erregungszustände bei hoher Dosierung, Delirien und Wärmestau, welcher auch lebensbedrohlich werden kann. Erwünschte sowie auch unerwünschte Nebeneffekte können sich bei den Verdauungsorganen, den Atemwegen, den Augen und dem Herz/Kreislauf bemerkbar machen. Atropin findet vor allem bei Augenuntersuchungen (Spiegelung des Augenhintergrundes) Verwendung, da man durch die erweiterten Pupillen den Fundus untersuchen kann. Doch es können auch Glaukomanfälle die Folge der Verwendung von Atropin sein. Wenn ein Patient aber einen zu langsamen Puls besitzt, kann durch das Atropin die Schlagfrequenz des Herzens erhöht werden. Die Speichelsekretion wird durch Atropin stark gehemmt, daher ist es auch wichtig bei einer allfälligen Vergiftung die Schleimhäute zu befeuchten. Vergiftungen zeigen sich durch maximal erweitere Pupillen, heiserer rauer Stimme, hochrotem Gesicht, motorischer Unruhe und Anzeichen von Halluzinationen. Die beschriebenen Symptome können ohne Gegenmassnahmen zum Tod führen.
Neurotoxine und Drogen: 4 Md, Kantonsschule Kreuzlingen, HS 2010
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